JP5684721B2 - 浸煎製品用フィルタバッグを製造して当該フィルタバッグを外包で包装する装置 - Google Patents

Description

本発明は、お茶、コーヒー、カモミール茶などのような浸煎製品用フィルタバッグを製造して外包でバッグを包装する装置に関する。フィルタバッグは、１つ又は２つのローブ（lobe）を有しており、外包を形成するために適切に折り畳まれてシールされる上包装シートで覆われている。

現在、外包で包装されたフィルタバッグを製造する装置は、次々に配列されてフィルタバッグを製造する複数のステーションを備えており、各フィルタバッグは、当該フィルタバッグの１以上のローブ内に１充填量の製品を包含している。

特に、作動方向に沿って配置された主要なステーションは以下の通りである。
・フィルタ紙ウェブの１以上のリールを備えるとともにフィルタ紙を供給する第１ステーション
・フィルタ紙が供給される際にフィルタ紙上に個々の１充填量の浸煎製品を供給する第２ステーション
・連続したチューブを形成するために、フィルタ紙を（装置のタイプに依存して）重ね合わせて包装するか又はシールするための第３ステーション
・フィルタ紙の片面に結び紐及びタグを取り付ける第４ステーション（結び紐及びタグは、それぞれの供給ユニットから連続した形状で到着して適切なユニットによって個々の要素に分離される）
・製品のタイプに応じて個々のフィルタバッグに切断する第５ステーション
・段階的に駆動される円形コンベヤを備えており、当該円形コンベヤは、フィルタバッグを完成させる複数のステーションに近接させてフィルタバッグを位置決めするように構成されて単一のフィルタバッグを把持する複数のグリッパを備える二次フィルタバッグ形成ステーション

包装段階中のこの基本ラインには以下の追加のステーションが逐次追加されてよい。
・このようにして得られた個々のフィルタバッグを前方に供給する第６ステーション
・各フィルタバッグに上包装シートをあてがって、外包を形成するために（熱融着によって）上包装を閉じる第７ステーション
・適切な容器又はボックス内に、外包で上包装されたフィルタバッグを詰め込む第８ステーション

指摘したように、フィルタバッグのタイプ（１つ又は２つのローブ）、及び、結び紐及びタグの取り付けのタイプ（取り付けのための典型的な従来技術の解決策は、例えば結び紐細工、金属のホッチキス又は熱融着可能なスタンプである）の他に、この文中で特に重要な装置の部分は、フィルタバッグがまとめられて容器又は箱に詰め込まれる前にフィルタバッグを上包装する段階を実行するステーションである。

各々がそれら自身の上包装を有する個々のフィルタバッグを包装する段階は、個々のシートに分離される上包装材料のウェブを連続的に供給する補助ステーションによって達成される。

各シートは、２つの異なる方法で実行され得る熱融着作業又は刻み付け作業によって、フィルタバッグに対して適切に折り畳まれてシート自身で閉じられ、前記２つの異なる方法は、当該シートの表面に対して折り畳まれる開放フラップをシートが有している場合には上包装シートの少なくとも２辺すなわち２つの縦縁上で実行される方法、又は、単純な上包装すなわちフラップなしの場合には２つの縦縁及び１つの横端縁から構成されるシートの３辺で実行される方法である。

３辺で熱融着作業を実行する装置は、第１の従来技術の解決策では、上包装ステーションに近接させてフィルタバッグを位置決めする前述の段階的に駆動する円形コンベヤを用いて２つの段階において作動し、前記上包装ステーションには、フィルタバッグの上包装を形成することになるシートを作るために切断される連続ウェブが供給される（出願人による例えば欧州特許第１１７３３６５号明細書を参照）。

フィルタバッグは、前記ステーションに接近すると、第１円形コンベヤから半径方向外側に離れる方向に動かされるとともに円形コンベヤ及びフィルタバッグの間に上包装シートを供給することを可能にし、フィルタバッグは、シートがフィルタバッグを覆いつつフィルタバッグの周囲に「Ｕ字」形状に折り畳まれるように円形コンベヤに向かって再び動かされる。

前記折り畳みの後、シールされるべき外包を形成するために「Ｕ字」形状に折り畳まれたシートを伴ったフィルタバッグは、単一の対で構成される適切なシール部材を用いることによって、予め折り畳まれることで形成されたシート横方向上側フラップをシールする第１固定ステーションに運ばれる。

この時点で、部分的にシールされた各外包は、段階的な回転シールのための第２の可動ステーション上に放出され、前記第２ステーションは、その円周に適切な凹部を備えており、前記凹部は、当該凹部の段階的な回転中に、部分的にシールされた外包に向かって移動するように構成されて上包装シートの２つの縦縁をシールする第２シーラーに対向させるように、部分的にシールされた外包を位置決めすることを許容するように構成されている。このようにして作られた完全にシールされた外包は、その後、最終詰め込みステーションに向かって供給される。

代わりに、従来技術の第２の解決策は、単一の段階における上包装シートの３辺の同時シールを含んでおり、この場合には、第１円形コンベヤが、再び段階的に駆動されて、上包装シートを伴ったフィルタバッグを、シールされるべき外包の３辺を同時にシールする固定シールユニットに近接させて位置決めすることが可能である。

ローラを用いて連続的にシールする従来技術の第３の解決策もあり、この解決策によれば、上包装シート内に個々のフィルタバッグが既に位置決めされている上包装シートの連続ウェブが、上包装シートの３辺に沿ってシールラインを得るために形作られたシールローラの対向群によって挟み取られる。

実質的に連続する別の従来技術のシールの解決策は、ウェブの供給ライン、又は、フィルタバッグを包含する単一の上包装シートの供給ラインに平行に移動することが可能な１以上のシールユニットを用いることを含む。これらのシールユニットは、当該シールユニットがシートに向かって移動してシートに接触する実質的に円形の経路を辿る。前記シールユニットは、３辺で外包をシールするために経路の各範囲に対して１以上の上包装シートを辿る。その後、前記シールユニットは、外包から離れてスタート地点に復帰するとともに新しいサイクルに備えて準備し、そして次の外包をシールする。

いま説明した装置は既定の製造速度（ステーションの構造配置に依存して通常は１分間に３００〜４５０の外包）を有することが知られている。これらの速度は、製品すなわち良好な最終品質の外包を保証することが現在では可能である。最新世代の装置は、（外包を上包装しないで）フィルタバッグ単独で１分間に４５０バッグより大きな製造速度に到達することが可能である。しかしながら、こうした速度は、特に上述のシール段階による限界のために外包まで達することは不可能である。

一般的に言えば（及び、多くのテスト後）、上包装シートの縁をシールする段階は、それより下回ることが不可能な既定の最小のシール時間を当該段階が保証する場合に効果的でありかつ良好なシールを提供しているとみなされる。このシール時間は、熱融着されるべきシートが実際にシーラーとの接触を維持する時間として規定されている。

固定されたシーラーを有する段階的なシールの解決策では、段階単位で規定されたすべての時間がシールに割かれるわけではない、というのも、外包の移動のために、特にシールされるべき外包をシーラー内に差し込んでシーラーからシールされた外包を取り出すために段階時間の一部が確保されなければならないからである。

製造速度を増大させること、また、それゆえに上述の円形コンベヤの単一の段階の時間を減少させることは、従って、最小のシール時間を保証しないことから外包の最終品質を低下させる危険性を生み出す。

上包装のウェブを辿る固定シールローラ及び可動シールローラの両方が、物理的構造の限界によって、正確なシールを保証するために十分に長く上包装シートとの接触を保持していられないため、連続的なシールには同様の問題が存在する。

従って、要約すると、従来技術の装置は１分間で４５０より多くの上包装なしのフィルタバッグを製造することが可能であるものの、熱融着外包で包装されるフィルタバッグの現在の製造は、製造能力の明らかな損失を伴う熱融着段階によっておよそ１分間に４５０ユニットに制限されている。

この不都合を克服するため、出願人は、浸煎製品用フィルタバッグを製造して外包でフィルタバッグを包装する装置を発明するとともに製造したものであり、当該装置は、最終製品の品質を高レベルで維持すると同時に、装置作動ラインの構成を変更しないで装置の作動速度を増大させることに適しており、シールされる外包で包装されるフィルタバッグの製造に適した構造的及び機能的特徴を有するシールステーションを備える。

従って、本発明は、装置、特に、請求項１で説明される技術的特徴を備える浸煎製品用フィルタバッグを製造して当該フィルタバッグを外包で包装する装置を提供することによってこの目的を達成する。

本発明の好適な実施形態は従属請求項２〜９に包含される。

本発明は、ほんの一例として提供されて本発明の範囲を限定しない添付の図面を参照することによってここに説明される。

いくつかの部品が明確化のために省略された浸煎製品用フィルタバッグを製造して当該フィルタバッグを熱融着外包（ＢＥＴ）内に包装する本発明に係る装置の簡易概略斜視図である。 いくつかの部品が明確化のために省略された図１の装置の閉じステーションの簡易側面図である。 いくつかの部品が明確化のために省略された図２の閉じ装置を動かすための間欠駆動装置の一形態の斜視図である。 いくつかの構成要素が明確化のために省略された図３の間欠駆動装置の分解斜視図である。 動的段階における図３の間欠駆動装置の縦軸線に垂直な簡易図である。 停止段階における図３の間欠駆動装置の縦軸線に垂直な簡易図である。 ２つの異なる作動位置において従動部材を動かすための間欠駆動装置のさらなる形態の斜視図である。 ２つの異なる作動位置において従動部材を停止させるための間欠駆動装置のさらなる形態の斜視図である。 従動部材を動かすための作動位置における図７の間欠駆動装置の縦軸線に垂直な簡易図である。 従動部材を停止させるための作動位置における図８の間欠駆動装置の縦軸線に垂直な簡易図である。

添付の図面、特に図１及び図２を参照すると、全体として１０２が付される本発明に係る装置は、お茶、コーヒー及びカモミール茶などのような浸煎製品を包含するフィルタバッグの周りを包装する外包１０１の製造に使用される。

外包１０１は、知られたタイプのものであって、１充填量の製品を包含する２つのローブタイプのフィルタバッグ１０３と、一端でローブに結合される結び紐１０４と、結び紐１０４の他端に結合されるタグ１０５と、を備える。

外包１０１は、フィルタバッグ１０３を包装する閉じられた上包装Ｓも備える。

装置１０２は、フィルタバッグ１０３を製造する複数のステーションを備えており、当該ステーションは、知られたタイプのものであって厳密には本発明の一部ではないので、単に概略的に示されている。

図１から明らかなように、前記ステーションは、浸煎製品の投入用の供給ホッパー１５１に出くわす作動方向Ｄに沿ってウェブ１５０ｓに巻きほどかれるリール上のフィルタ紙を有するマガジン１５０と、縦方向及び横方向の両方向に（例えば熱融着することによって）ウェブ１５０ｓを閉じるステーション１５２と、ウェブ１５０ｓの表面に結び紐１０４及びタグ１０５を取り付けるステーションと、を備えてよい。結び紐１０４及びタグ１０５はそれぞれのマガジン１０４ｍ及び１０５ｍから（連続的な形態で）到着する。

次に、製品の１充填量、結び紐１０４及びタグ１０５が既に供給されたウェブ１５０ｓは、ウェブ１５０ｓを切断するステーション１５３に到達して、その後、例えば包装円形コンベヤ１１５を備える包装ステーションに到達し、当該包装円形コンベヤ１１５では、例として図１に示されるように、フィルタバッグ１０３の移動手段１０６に進む前にウェブ１５０ｓが個々の２つのローブのフィルタバッグ１０３にされる。包装円形コンベヤ１１５は、個々のフィルタバッグ１０３のための複数の把持要素（明確化のために図示せず）を放射状に備える。

以下にさらに詳細に説明される移動手段１０６は、個々のフィルタバッグ１０３を取り上げて個々のフィルタバッグ１０３をステーション１０７に位置決めし、前記ステーション１０７は、各フィルタバッグ１０３の周りを上包装材料の平らなシートＳで包装するためのものである。包装ステーション１０７には、それぞれのマガジン１０７ｍから到着する連続ウェブシート１０７ｓが供給される。包装ステーション１０７は、フィルタバッグ１０３を間に挟み込む少なくとも２つの対向した羽根部により、フィルタバッグ１０３の周りを上包装する「Ｕ字」形状を形成するためにシートＳの横断軸線回りにシートＳを包装する部材（知られたタイプであり、従って図示せず）を備える（包装ステーション１０７も知られたタイプであり、詳細に説明せず）。

包装後、シートＳ及びフィルタバッグ１０３はステーション１０９に進み、当該ステーション１０９は、単一の外包１０１を形成するために、「Ｕ字」に包装されたシートＳの２つの縦端縁Ｓ１、Ｓ２と１つの横端縁Ｓ３とを例えば熱融着によって閉じるためのものである。

最終的に、このようにして得られた外包１０１は、外包１０１をまとめてそれら外包１０１を適切な容器に詰め込むステーション１１４に運ばれる。

閉じステーション１０９は、少なくとも包装ステーション１０７と同期するようにモータ駆動される特にシールのための少なくとも１つの結合円形コンベヤ１１０を備える。

結合円形コンベヤ１１０は、「Ｕ字」に折り畳まれた上包装シートＳを伴うそれぞれの個々のフィルタバッグ１０３を受け入れるキャビティ１１１を有する複数のシール要素１１２を備える。

これらのシール要素１１２の各々は、結合円形コンベヤ１１０に連結されて結合円形コンベヤ１１０とともに回転することによって移動することが可能であり、包装ステーション１０７からまとめ・詰め込みステーション１１４までの間の移動中にシートＳの２つの縦端縁Ｓ１及びＳ２と１つの横端縁Ｓ３とを同時に閉じることを可能にするように構成されている。

図示された実施形態では、少なくとも包装ステーション１０７及び結合円形コンベヤ１１０は、段階的に駆動されており、相互に同期するように作動する。特に、結合円形コンベヤ１１０は、例えば図２の矢印Ｆ２によって示される方向に段階的な動きで回転する。

再び図１及び図２を参照すると、シール要素１１２の各々は、結合円形コンベヤ１１０の表面から放射状に突き出す２つの半部分１１１ａ、１１１ｂに分離される。

各シール要素１１２の２つの半部分１１１ａ、１１１ｂのうちの少なくとも一方は、１１１ｃすなわち結合円形コンベヤ１１０に連結された対応の端部でヒンジ式に取り付けられており、当該シール要素１１２は少なくとも、
半部分１１１ａ、１１１ｂが引き離されている、外包１０１に対する第１の開放取り上げ状態又は開放放出状態の定義、及び、
半部分１１１ａ、１１１ｂが相互に接触している、例えばシールのための第２の閉鎖結合状態の定義を可能にする。図２の矢印Ｆ１１２は半部分１１１ａ、１１１ｂの開放の方向及び閉鎖の方向を示している。

例えば１１１ａが付される半部分の少なくとも一方は、「Ｕ字」に折り畳まれた上包装シートＳの対応の２つの縦端縁Ｓ１、Ｓ２と１つの横端縁Ｓ３とを覆う例えば直線のシール輪郭１１２ａを備える。これらの直線の輪郭１１２ａは、装置１０２の作動時にシールに適した温度を維持する手段１１２ｍ（図２においてブロックで概略的に示される）に連結されている。

加えて、各シール要素１１２は移動部材１１３によって制御されており、移動部材１１３は、結合円形コンベヤ１１０に一体化されており、結合円形コンベヤ１１０の段階的な動きに同期して既定のシーケンスに従って開放状態及びシール状態に各シール要素１１２を移動させるように構成されている。特に、各シール要素１１２は包装ステーション１０７の近くで開放状態にあり、その結果、シール要素１１２は、開いた外包１０１（図２の位置Ｐ１）を受け入れ、及び、閉じた外包１０１（図２の位置Ｐ２）を放出するためにまとめ・詰め込みステーション１１４の近くで開放状態にある一方で、シール要素１１２は、少なくとも位置Ｐ１から位置Ｐ２までの回転の間は閉じたシール状態にある。シールされた外包１０１が位置Ｐ２で放出されたなら、シール要素１１２は、開放状態へ、位置Ｐ１に向かって回転する。

移動部材１１３は図２においてブロックで同様に概略的に図示されている。

図１及び図２の実施形態に係る結合円形コンベヤ１１０は、相互に９０°の角度で配列された４つのシール要素１１２を備える。異なる数のシール要素１１２、結果として９０°以外の角度で配列されるシール要素１１２があってもよい。

対照的に、上述の移動手段１０６は、本実施形態では、段階的に駆動される回転円形コンベヤ１２０を備えてよく、当該回転円形コンベヤ１２０は、フィルタバッグ１０３を回転させて、上包装シートＳに対するフィルタバッグ１０３の正確な位置決めを可能にする。回転円形コンベヤ１２０は、個々のフィルタバッグ１０３用の複数の把持要素（簡略化の理由のために図示せず）を放射状に備える。

従って、本実施形態では、包装円形コンベヤ１１５と結合円形コンベヤ１１０とが段階的に同期されており、ほんの一例として、包装円形コンベヤ１１５及び結合円形コンベヤ１１０は、包装円形コンベヤ１１５上にあるそれぞれの把持要素の数と結合円形コンベヤ１１０上にあるそれぞれのシール要素の数との間で２対１の比率を有する（すなわち、それぞれ８個の把持要素に対して４つのシール要素１１２がある）。

基本的には、結合円形コンベヤ１１０は、段階時間で実行される各段階の間に、包装円形コンベヤ１１５が１段階で進む角度の二倍の角度βだけ回転する。言い替えれば、結合円形コンベヤ１１０の平均速度は包装円形コンベヤ１１５の平均速度の二倍である。

一般に、既に言及されたように、段階時間のほんの一部が実際の外包のシール時間に対応する。シール要素でシールされるべき外包の挿入に要する時間と、シールされた外包の放出に要する時間とを段階時間から除外することが重要である。

対照的に、開示された結合円形コンベヤ１１０では、前記実際のシール時間は、相当増大しており、位置Ｐ１においてシールされるべき外包１０１の挿入に要する時間と位置Ｐ２においてシールされた外包１０１の取り出しに要する時間とを引いた２つの段階時間に一致しており、従って、１つの全段階時間に等しい実際のシール時間を増大させる。シールされるべき外包１０１が位置Ｐ１でシール要素１１２内に一旦挿入されると、シール要素１１２は位置Ｐ２までシール状態を維持しており、こうして２段階時間に達することに注目すべきである。本発明に係る結合円形コンベヤ１１０は従って、取り上げポイント（位置Ｐ１）から放出ポイント（位置Ｐ２）まで外包１０１を移動させるすべての時間をシールのために使用することを可能にする。

上述された結合円形コンベヤ１１０の段階的な高い速度を達成するために顕著な技術的課題が解決されなければならなかったのであり、前記技術的課題は、結合円形コンベヤ１１０が非常に高速度で作動するとともに、結合円形コンベヤ１１０上のシーラーの存在に起因して結合円形コンベヤ１１０が非常に重いことから、停止及び段階的な動きの間に結合円形コンベヤ１１０が全体で大きな慣性力を有することを意味するといった事実によって引き起こされる。

従って、閉じステーション１０９での結合円形コンベヤ１１０の大きな回転速度と、前記ステーション上での正確な作動とを保証し得る運動伝達システムが創出されなければならなかった。

本発明の関連技術による運動伝達システムは図３〜図６で見ることが可能であり、図３〜図６は間欠駆動装置１００の一形態を示している。

間欠駆動装置１００は、連続的に回転する駆動部材１と、好都合には停止段階を備え得るとともに可変の運動法則に従って間欠運動する従動部材３と、を備える。

駆動部材１は、駆動部材の第１軸線Ｘ１を規定する（点線で図示された）第１のモータ駆動シャフト５と、モータ駆動シャフト５に連結されて駆動部材の軸線Ｘ１回りで回転するカム要素２と、を備える。モータ駆動シャフト５は、明確化の理由のために図示されない知られたタイプの外部ユニットによって駆動部材の軸線Ｘ１回りで、好都合には一定の回転速度（Ｖ１）で連続的に回転する。

従動部材３は、被駆動部材の軸線Ｘ３を規定する第２の被駆動シャフト１２と、被駆動シャフト１２に一体化されるカム従動要素４と、を備える。カム従動要素４は、カム要素２に接合されており、こうして、被駆動シャフト１２に、例えば各作動サイクル中に従動部材３のためのさらに１以上の停止段階を含む所望の運動法則に従わせることを可能にしており、前記作動サイクルは、前のサイクルに対して被駆動部材の軸線Ｘ３回りに角度θだけ回転した位置で同一の動作状態に被駆動シャフト１２が復帰するために必要な期間として規定される。θは、駆動部材１の完全な１回転の間に従動部材３が完了する作動サイクルの数Ｎに対する３６０°の比率として規定される。

モータ駆動シャフト５の完全な回転の間にサイクルを作動させる従動部材３の数は、カムの輪郭と、駆動部材１及び従動部材３の間のギア比とに依存する。

図３〜図６に明確に示されているように、また、以下にさらに詳細に説明されるように、カム要素２及びカム従動要素４の接合及び動きの形態は、被駆動シャフト１２がモータ駆動シャフト５に同軸であるようにされる。

特に、カム要素２及びカム従動要素４は全作動サイクル中に連続的に相互に接合される。言い替えれば、各カム要素２は間欠駆動装置１００の全作動サイクル中にそれぞれのカム従動要素４に常に接触している。

前記形態では、カム要素２は、確動タイプのものであってよく、すなわち、カム従動要素４と連続的に接触しており、作動サイクルにおいて従動部材３の動作段階と停止段階（もしあれば）との制御を可能にするように構成されている。

さらに技術的な詳細では、駆動部材１は、
・カム要素２を支持して自身の縦軸線Ｘ２を規定する第３のシャフト７の第１端に連結される回転ケース６に一体的に連結される第１のモータ駆動シャフト５と、
・モータ駆動シャフト５と一緒に回転しないケーシング１７に連結されてケース６の外側に配置されており、例えば第３の支持シャフト７の第２端上に嵌め込まれるピニオン９に回転自在に噛み合わせられる歯付き内側輪郭８ｄを有する歯付き案内リング８とを備える（図１及び図２参照）。

いま説明された形態では、支持シャフト７の縦軸線Ｘ２は、駆動部材の軸線Ｘ１回りの支持シャフト７の回転の各段階中に、駆動部材の軸線Ｘ１及び被駆動部材の軸線Ｘ３と平行である。

ケース６は、モータ駆動シャフト５に接続するためのフランジ６ｆと、フランジ６ｆに一体化の第１プレート６ａと、を備えており、前記第１プレート６ａは、ピニオン９の通過のための適切な貫通開口部６ｂと、第１プレート６ａに対向する第２プレート６ｄに接触する壁６ｃと、を備える。

第２プレート６ｄは今度は、支持シャフト７の第１端に接続するための少なくとも１つの孔６ｅと、従動部材３の通過のための中央孔６ｇと、を有する。

ケース６は、極端に小型であり、同時に、カム要素２及びカム従動要素４を保護することに注目すべきである。

モータ駆動シャフト５の回転の結果として、駆動部材の軸線Ｘ１回りでケース６が回転させられ、前記ケース６は、今度は、ピニオン９及び歯付き案内リング８の間の連結に起因して支持シャフト７を回転駆動し、従って、軸線Ｘ１回りに軌道Ｔ１に沿って及びその縦軸線Ｘ２回りの支持シャフト７の回りでカム要素２を回転駆動する（図５及び図６の矢印Ｆ７参照）。基本的に、図５及び図６が明確に示しているように、カム要素２は、作動サイクルごとに角度θだけ、（円軌道Ｔ１に従って）駆動部材の軸線Ｘ１回りに回転速度Ｖ１で、かつ、支持シャフト７の縦軸線Ｘ２回りで作動サイクルごとに３６０°＋θに等しい角度だけ回転する。

カム要素２は、２つのローブ形状を有する要素すなわちカム４０を備えており（特に図５及び図６参照）、カム４０は支持シャフト７に一体化されている。

カム４０は、概して相互に異なる接触輪郭すなわち接触湾曲を有する２つのローブすなわち第１ローブ１０及び第２ローブ１１を備えており、接触湾曲はいかなる場合でも作動要求条件に依存する。カム４０は、カム従動要素４に連結されて接触するように構成されている。

第１ローブ１０は、支持シャフト７の縦軸線Ｘ２に沿って第２ローブ１１に対して縦方向にずれて配置されている。

カム従動要素４は、
・被駆動シャフト１２から突き出ており、カム要素２、特に第１ローブ１０に接触するカム従動アイドルローラ１４をその自由端に備える第１ラジアルアーム１３と、
・被駆動シャフト１２から突き出て第１アーム１３に対して角度をずらして配置されており、カム要素２、特に第２ローブ１１に接触する各自のカム従動アイドルローラ１６を備える第２ラジアルアーム１５と、を備える。

ラジアルアーム１３、１５は、相互に一体的に連結されており、第１ラジアル軸線Ｒ１及び第２ラジアル軸線Ｒ２をそれぞれ規定している。ラジアル軸線Ｒ１及びＲ２は、カム４０すなわちローブ１０、１１のストローク及びサイズに応じた設計段階で決定され得る角度αを形成している。角度αは例えば９０°よりも大きくてよい。

第２アーム１５は、被駆動部材の軸線Ｘ３に沿って第１アーム１３に対して縦方向にずれて配置されている。

ローブ１０、１１とそれぞれのオフセットローラ１４、１６との間の接触のための構成と、２つのローブ１０及び１１のそれぞれの対立する輪郭とは、要素１０又は要素１１の一方が従動部材３に動作段階を許容する動的段階を許容する一方で、要素１１又は要素１０の他方が、前記動作に対して制御された対立を生成し、こうして、被駆動シャフト１２の運動を常に規則的かつ正確に保ち続け、カム４０及びカム従動要素４に対してデスモドロミック型の知られた作動原理に従って例えば停止から動作、再び停止までの従動部材３の運動を規則的かつ正確に保ち続ける。

間欠駆動装置１００の通常作動時、ローブ１０、１１は、それぞれのカム従動ローラ１４、１６に常に接触している。言い替えれば、ローブ１０、１１及びカム従動ローラ１４、１６は作動サイクル中は連続的に接合されている。特に、図５及び図６において反時計回りに駆動部材の軸線Ｘ１回りのモータ駆動シャフト５及び従ってケース６の連続回転中、好都合には以下の段階が順番に発生する。
１）ローブ１０がカム従動ローラ１４に（図５に関して）反時計方向に力を作用させる一方で、ローブ１１が各自のカム従動ローラ１６に常に接触しているにも拘わらずローブ１１は各自のカム従動ローラ１６に実質的に何ら力を作用させず、被駆動部材の軸線Ｘ３回りで矢印Ｆ１２に従って反時計回りにカム従動要素４及び従って被駆動シャフト１２の制御された回転が引き起こされる動的段階（図５参照）。
２）各自のカム従動ローラ１４に接触したままのローブ１０がカム従動ローラ１４に実質的に何ら力を作用させない一方で、ローブ１１はそれ以上さらにカム従動ローラ１６を回転させずにカム従動ローラ１６に（図３に関して）時計回りに力を作用させてカム従動要素４及び従って被駆動シャフト１２を停止させる停止段階（図６参照）。

ローブ１０及び１１の輪郭に依存して、停止段階に代えて間欠段階を、すなわち、停止段階を備えているか又は備えていない段階であって前述の動的段階の運動法則とは異なる運動法則を有する段階を用いることも可能である。

間欠運動で回転するカム従動要素４の質量は極めて小さく、従って、被駆動シャフト１２の大きな回転速度が、モータ駆動シャフト５によって加えられる比較的に低い入力トルクの達成が可能にされることに注目すべきである。対照的に、例えば被駆動シャフトの特に大きな速度が必要とされるために、又は、被駆動シャフトにかなりの質量が連結されるために、比較的に高い入力トルクが要求された場合には、いま説明された間欠駆動装置１００は、高レベルの性能及び優れた運動伝達力を維持する。カム及び各自のローラは常に相互に接触していることから、個々の要素を損傷させ得る衝撃はない。

従って、基本的には、駆動部材の軸線Ｘ１回りのモータ駆動シャフト５の連続回転は、上述された機構によって被駆動シャフト１２に伝達され、間欠運動で被駆動シャフト１２を回転させる。

間欠駆動装置の結合構造、特に、ギア比τ₁を与える歯付き案内リング８の歯数及びピニオン９上の歯数に依存して、いま説明された段階が、モータ駆動シャフト５の完全な１回転の１つ、１以上又は一部の間に生じ得る。好都合には、モータ駆動シャフトの完全な１回転の各々が、被駆動シャフト１２の２、４又はそれ以上の作動サイクルに対応する。

基本的に、θ＝３６０°／Ｎの場合に、被駆動シャフト１２の各作動サイクルのために、支持シャフト７（従ってカム４０）が、駆動部材の軸線Ｘ１回りのθの回転、及び、その自身の縦軸線Ｘ２回りの３６０°＋θの回転を実行するようにギア比τ₁が設定される。

言い替えれば、その自身の縦軸線Ｘ２回りのピニオン９の３６０°＋θの各回転は完全な１作動サイクルに対応する。

τ₂が、駆動部材１と従動部材３との間の平均ギア比である場合、τ₂は１と等しくなるように好都合に設定される。

図７〜図１０は、本発明の関連技術による間欠駆動装置であって、特に大きな作動速度での間欠駆動装置全体のバランス及び安定性に関して顕著な利点の獲得を可能にする間欠駆動装置のさらなる形態を示している。

前記さらなる形態に係る間欠駆動装置２００は、図３〜図６の間欠駆動装置１００の対応の構成要素と同一又は類似の構成要素を備えており、当該構成要素には、従って、同一の参照符号が付される。

間欠駆動装置２００は、駆動部材１及び２つのカム要素２を備えており、前記駆動部材１は、当該駆動部材の第１軸線Ｘ１を形成する第１のモータ駆動シャフト（明確化のために図示せず）を備えており、各前記カム要素２は、それぞれの支持シャフト７の第１端に一体的に連結される。各支持シャフト７は、図７〜図１０でＸ２及びＸ２’が付される自身の縦軸線を形成する。さらに、各カム要素２は、二ローブ形状を有する要素又はカム４０を有しており、カム４０は第１ローブ１０及び第２ローブ１１を備える。

間欠駆動装置２００はまた、被駆動部材の第２軸線Ｘ３を形成する第２の被駆動シャフト１２を有する従動部材３と、被駆動シャフト１２に一体化されたカム従動ユニット２０１と、を備える。

カム従動ユニット２０１は、四ローブ形状を有しており、第１の１対のアーム１３と、第２の１対のアーム１５と、それぞれのカム従動ローラ１４、１６と、を備える。第１の１対のアーム１３は、被駆動部材の軸線Ｘ３に沿って第２の１対のアーム１５に対して縦方向にずれて配置されている。基本的に、カム従動ユニット２０１は、図３〜図６に関して図示されたものと同一の２つの対向するカム従動要素４、総計４つのアームを備えており、各アームはカム従動ローラ１４、１６を支持している。

支持シャフト７の各々の第２端には、歯付き案内リング８と噛み合うように構成されるピニオン９が一体的に連結されており、歯付き案内リング８は、明確化の理由で図示しないものの、図３〜図６の間欠駆動装置１００のケーシング１７と同一のケーシングに連結されている。

カム従動ローラ１４、１６の各々は対応の分離したローブ１０、１１に係合している。

例えば、停止段階を好都合に備え得るか又は停止段階によって完全に代用され得る動的段階及び間欠段階を有する間欠駆動装置１００に関して実質的に図示されたもののように、被駆動シャフト１２の所望の作動サイクルを実行するために２つのカム従動要素４に協働して作用する２つのカム要素２を有する間欠駆動装置２００の作動は間欠駆動装置１００の作動と実質的に同一である。

さらに具体的には、図９及び図１０は、押圧段階及び停止段階にそれぞれ対応する図７及び図８の間欠駆動装置の配置を示している。

従って、このようにして構築された間欠駆動装置は、カムを移動させるための歯付き案内リングの助けを借りたカム及びカム従動要素の構造設計のおかげで設定された目的を達成する。

この特定の特徴は、カム及びローラの間の連続的な接触が得られることを可能にし、従って、間欠運動を有する要素の限られた質量のおかげで低減された慣性力によって被駆動シャフトサイクルの正確で直接的な制御が達成される。基本的に、カム従動要素のみが間欠運動で動く一方で、駆動部材の軸線Ｘ１回り及び支持シャフト７の縦軸線Ｘ２、Ｘ２’回りにカム要素は一定の回転速度で連続運動で動く。

歯付きリングの存在は、良好なカム安定性を伴った高レベルのカム作動精度を可能にする。

さらに、ユニット全体は小型化されて寸法及び重量は低減される。

上述された本発明は、産業上の利用が可能であり、本発明の概念の範囲から逸脱しない限り種々の方法で変更されて採用され得る。さらに、本発明のすべての詳細は技術的に同等の要素で代替され得る。

特に、本発明は二ローブ型のフィルタバッグに関して説明されたものの、本発明は、知られた方法で結合円形コンベヤ１１０の上流側のステーションを適切に変更する／置き換えることによって、外包で包装された一ローブ型のフィルタバッグの製造に適用されることも可能である。

結合円形コンベヤ及びシール要素に関して、両方の半部分上にシール輪郭があってもよい。

冷間シールも可能である。

１００ 間欠駆動装置
１０１ 外包
１０２ 装置
１０３ フィルタバッグ
１０６ 移動装置
１０７ 包装ステーション
１０９ 閉じステーション
１１０ 結合円形コンベヤ
１１１ａ 半部分
１１１ｂ 半部分
１１２ シール要素
１１２ａ シール輪郭
１１３ 移動部材
１１４ まとめ・詰め込みステーション
１１５ 包装円形コンベヤ
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｓ 上包装シート
Ｓ１ 縦端縁
Ｓ２ 縦端縁
Ｓ３ 横端縁

Claims (9)

1. 浸煎製品用フィルタバッグ（１０３）を製造して前記フィルタバッグ（１０３）を外包（１０１）で包装する装置であって、当該装置（１０２）は、
   ・作動方向（Ｄ）に沿って延びており、１充填量の製品を包含する少なくとも１つのローブを個々に備える前記フィルタバッグ（１０３）を製造する複数のステーションと、
   ・前記フィルタバッグ（１０３）を位置決めするために前記作動方向（Ｄ）に沿って前記フィルタバッグ（１０３）を移動させる移動装置（１０６）と、
   ・前記フィルタバッグ（１０３）を間に挟み込む少なくとも２つの対向する羽根部によって、前記フィルタバッグ（１０３）の周りに「Ｕ字」形状の包み紙を形成するために前記フィルタバッグ（１０３）の周りに平らな上包装シート（Ｓ）を包装する包装ステーション（１０７）と、
   ・単一の外包（１０１）を形成するために前記「Ｕ字」に包装された上包装シート（Ｓ）の２つの縦端縁（Ｓ１、Ｓ２）及び１つの横端縁（Ｓ３）を閉じる閉じステーション（１０９）と、を備える装置（１０２）であって、
   前記閉じステーション（１０９）は、折り畳まれた前記上包装シート（Ｓ）を伴った単一の前記フィルタバッグ（１０３）の各々を受け入れる複数のシール要素（１１２）を備える少なくとも１つの結合円形コンベヤ（１１０）を備えており、各前記シール要素（１１２）は、前記結合円形コンベヤ（１１０）とともに回転して移動可能であり、前記上包装シート（Ｓ）の２つの前記縦端縁（Ｓ１、Ｓ２）及び１つの前記横端縁（Ｓ３）を同時に閉じることを可能にするように構成されており、
   前記シール要素（１１２）は、前記結合円形コンベヤ（１１０）から放射状に突き出す２つの半部分（１１１ａ、１１１ｂ）に分離されており、前記半部分（１１１ａ、１１１ｂ）の少なくとも一方は、前記半部分（１１１ａ、１１１ｂ）が引き離されて前記外包（１０１）を受け取る開放受け取り状態及び前記外包（１０１）を放出する開放放出状態と、前記半部分（１１１ａ、１１１ｂ）が相互に接触する閉鎖結合状態とを規定するように、前記結合円形コンベヤ（１１０）に連結される各端部でヒンジ式に取り付けられており、
   前記シール要素（１１２）は、前記２つの半部分（１１１ａ、１１１ｂ）が前記閉鎖結合状態にある間に、折り畳まれた前記上包装シート（Ｓ）を伴った単一の前記フィルタバッグ（１０３）を受容して保持する、浸煎製品用フィルタバッグ（１０３）を製造して前記フィルタバッグ（１０３）を外包（１０１）で包装する装置（１０２）。
2. 前記包装ステーション（１０７）は段階的に駆動され、前記結合円形コンベヤ（１１０）は、前記シール要素（１１２）が前記包装ステーション（１０７）と同期するように段階的に移動することを可能にすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つの前記半部分（１１１ａ、１１１ｂ）は、「Ｕ字」に包装された上包装シート（Ｓ）の対応の２つの前記縦端縁（Ｓ１、Ｓ２）及び１つの前記横端縁（Ｓ３）に一致するシール輪郭（１１２ａ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 該装置は、外包（１０１）をまとめてそれら外包（１０１）を予め定められた容器に詰め込む、まとめ・詰め込みステーション（１１４）をさらに備えており、
   各前記シール要素（１１２）は、前記結合円形コンベヤ（１１０）に一体化された移動部材（１１３）によって制御されており、前記移動部材（１１３）は、前記シール要素（１１２）が前記開放受け取り状態にあって前記包装ステーション（１０７）の近くの第１位置（Ｐ１）と、前記シール要素（１１２）が前記開放放出状態（Ｐ２）にあって前記外包（１０１）のまとめ・詰め込みステーション（１１４）の近くの第２位置（Ｐ２）との間で各前記シール要素（１１２）を移動させるように構成されており、各前記シール要素（１１２）は、前記包装ステーション（１０７）から前記まとめ・詰め込みステーション（１１４）までの間に前記閉鎖結合状態にあることを特徴とする請求項１又は３に記載の装置。
5. 前記結合円形コンベヤ（１１０）は、前記結合円形コンベヤ（１１０）から放射状に突き出す少なくとも４つの前記シール要素（１１２）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 単一の前記フィルタバッグ（１０３）を把持する複数の把持要素を放射状に備えるとともに段階的に駆動される少なくとも１つの包装円形コンベヤ（１１５）を備えており、前記包装円形コンベヤ（１１５）及び前記結合円形コンベヤ（１１０）は、同期されており、前記包装円形コンベヤ（１１５）及び前記結合円形コンベヤ（１１０）上にそれぞれある前記把持要素及び前記シール要素（１１２）のそれぞれの数において２対１の比率を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記結合円形コンベヤ（１１０）は、各段階を完了させるために、前記包装円形コンベヤ（１１５）によって１段階で進む角度の２倍の角度（β）だけ回転することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記結合円形コンベヤ（１１０）は間欠駆動装置（１００）によって段階的に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記閉じステーション（１０９）は熱融着によって作動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。

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