JP7053716B2

JP7053716B2 - 包装が施されて抽出可能材料を収容するパウチを作製する装置及び方法

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Publication number: JP7053716B2
Application number: JP2020081014A
Authority: JP
Inventors: シュテファン・ランバーツ; ハンス・クノープス
Original assignee: Teepak Spezialmaschinen GmbH and Co KG
Current assignee: Teepak Spezialmaschinen GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2022-04-12
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Description

本発明は、抽出可能材料を収容すると共に、例えば芳香密封包装で包装されて提供されるパウチ（小袋）を含むパッケージユニットを作製する方法及び装置に関する。

欧州特許第２２３１４７９号明細書は、この装置及び方法に関して一般的なものとみなすことができる。この現行の技術水準において、抽出パウチは、まず、パウチ製造ユニットにおいて製造される。この中間ステップの結果、抽出パウチ、すなわち、抽出可能材料が封入されたパウチが得られ、このパウチ自体に、通常、パウチとは反対側の端部にラベルが設けられた糸が接続される。現行の技術水準によれば、この中間製品は、包装ステーションに移送され、包装ステーションにおいて、包装を形成するフィルムのウェブが提供され、その上にパウチが置かれ、フィルムの長さ片（長さの一部：length piece）を、パウチを越えて突出するようにパウチにわたって旋回させて、パウチが、包装材料を形成するフィルムの対向する脚部（legs）間に位置するようにする。本発明が「Ｕ」字形状について言及する場合、この用語は、同一の意味では理解されない。主眼点は、パウチが、フィルム材料によって形成された共通の縁部又は折り目によって接続される包装材料の対向する脚部間に保持されることである。包装材料の縁部がＵ字形状であるか、Ｖ字形状であるか、又はその他の形状であるかは重要ではない。

現行の技術水準において、パウチが包装材料の対向する脚部間にこのように配置された後、フィルムの一部（フィルム片）が、連続的に給送されるフィルムウェブから分離された後に、Ｕ字形に折り曲げられたフィルム及びパウチからなるユニットがシールステーションに給送され、シールステーションにおいて、まだ互いに接続されずにパウチを越えて突出している対向する脚部の側縁部が、共に接合される。このシール（密封作業）は、本発明と同様に、例えば、ヒートシール、すなわち溶接（welding）又はローレット法（knurling）によって行われる。

国際公開第０１／６２６００号から既知の代替的な手法において、パウチはまず、パウチ作製ユニットから引き出される。上記に論じた現行の技術水準によれば、パウチ作製ユニットは、パウチを保持するようになっているいくつかのレセプタクルを備えるカルーセルも備える。そのようなレセプタクルにおいて、パウチは、包装材料と共に押し戻され、包装材料の対向脚部が間にパウチを封入するように、Ｕ字形包装内にパウチを包む。その後、最終的にパウチをパウチ作製ユニットから取り出す。Ｕ字形フィルム及びパウチによるユニットは、シールステーションに移送される。そこで、上述した方法のシールによって、包装を閉鎖する。

本発明の根底にある課題は、包装内に収容されたパウチのより経済的かつ効率的な製造を提供することである。このために、好適な装置及び対応する製造方法を定義することを目標とする。

装置に基づく課題の解決に関して、本発明は、請求項１に記載の特徴を有する装置を提案する。

この装置は、完成したパウチをパウチ作製装置から取り出すパウチハンドリング装置を備える。更に、包装材料ウェブのＵ字形包装時に包装材料をハンドリングする包装材料ハンドリング装置が設けられる。本発明によれば、パウチハンドリング装置及び包装材料ハンドリング装置は、パウチハンドリング装置によって保持されるパウチと、包装材料ハンドリング装置によって保持される包装材料とが、シールステーションのシールジョー（sealing jaws）間に移送されるように構成されている。

従って、本発明によれば、包装されたパウチの２つの構成要素に各々関連する２つのハンドリング装置が実現される。パウチハンドリング装置は、概して、パウチのみをハンドリングし、包装材料ハンドリング装置は、概して、包装材料とのみ相互作用する。２つのハンドリング装置の相互作用は、包装材料及びパウチがシールステーションに導入されるときに生じる。これらハンドリング装置は、完成した包装の２つの構成要素、すなわち包装及びパウチを、別個に互いに独立してシールステーションに、すなわちシールジョー間にもたらす。

従って、２つのハンドリング装置は、２つの構成要素を互いに独立してハンドリングすることを可能にし、それにより、例えば、これら構成要素を給送する際、包装材料及びパウチを互いに対して位置決めすることができ、必要な場合、包装材料ウェブを、シールジョー間に挿入する際に変形させることができる。本発明は、特に、完成したパウチを、最初は平坦なフィルムウェブ上に置き、フィルムの自由端部を折り返して脚部を形成することによって、包装材料であるフィルムのＵ字形脚部間に配置する、別個の包装ステーションをなくしている。

むしろ、包装材料は、シールステーションに給送及び導入される際に、Ｕ字形状に形成され得る。このために、包装材料ハンドリング装置は、通常、中央領域において包装材料を把持する。この把持の間、包装材料は、本質的に平坦に延在する。この中央領域は、通常、パウチがパウチ作製装置から出る際に、完成したパウチが移動する移動経路上にある。この移動経路は、パウチ作製装置、具体的には、パウチ作製装置の、完成したパウチがパウチ作製装置から放出されるステーションと、次の処理ステーション、すなわち、パウチを包装材料と共に受け取るように開放されるシールジョーとの間で連続しており、好ましくは実質的に直線的である。従って、パウチ作製装置及びシールステーションは、互いに本質的に直接隣接する。完成したパウチは、更なる処理を伴わずに、直接、パウチ作製装置からシールステーションに移送される。包装材料とパウチとの組み合わせ、特に、Ｕ字形に曲げられた包装材料の脚部間へのパウチの包装は、シールステーションに挿入されている間にのみ行われる。従って、パウチが予めシールステーション、すなわち、その開放されたシールジョーに導入されるまで、パウチは、包装材料内に包装されるように包装材料に接近しない。

パウチハンドリング装置及び包装材料ハンドリング装置は、単にパウチと包装材料とを組み合わせる装置ではない。パウチハンドリング装置及び包装材料ハンドリング装置は、シールステーションのシールジョー間に２つの構成要素を挿入するためのハンドリング装置でもある。従って、パウチハンドリング装置及び包装材料ハンドリング装置は、パウチの包装と、パウチ及び包装材料のシールジョー間への挿入とを、一度に行う。

これにより、包装内に収容されるパウチを製造するための装置を簡略化することが可能になる。

包装材料を包装材料ハンドリング装置によって把持し、シールステーションに導入する上述した手順の方法に関して、本発明の更なる好ましい一発展形態によれば、パウチ作製装置内及びシールステーション内に位置する完成したパウチ間に包装材料の長さ片（長さの一部）を保持する包装材料給送装置が提案される。上記長さ片は、依然として、基本的に切れ目なしに給送される包装材料ウェブの一部分として提供され得、また、シールステーションに移送された後にのみ切断され得る。しかしながら、この長さ片は、その最終的な長さ、例えば、包装を形成する長さを有して給送され得る。包装材料片（包装材料の部分）は、通常、パウチがパウチ作製装置とシールステーションとの間の途上で辿るパウチの移動経路に対して横断方向に延在するように意図される。

この包装材料片は、通常、包装材料ハンドリング装置が包装材料を把持する際に、連続的に供給される包装材料から切断される。これにより、所定の長さ片が切断されるまで、この所定の長さ片を、連続体の一部としてハンドリングすることができることが確実になる。それにより、包装材料ハンドリング装置によって把持されると、包装材料の長さ片は、通常、包装材料の長さ片の中央領域において開放されている側方ガイドレールにおいて保持され、包装材料ハンドリング装置がそこに係合し、包装材料のその長さ片を上記ガイドの外に引き出すことができるようになっている。このガイドには、通常、シールステーションに向かって先細りする漏斗形状の領域が設けられ、この領域にわたって、最初は実質的に平坦な直線状で給送される包装材料のウェブが、シールステーションに給送される際に変形（再成形）され、すなわち折り曲げられる。

この移動経路は、直線又は弓形（circle-segment-shaped）とすることができる。この移動経路は、通常、不変である。パウチは、この移動経路上を連続的に及び／又は更なる処理を伴わずにガイドされ、又は連続的に移動する。

本発明に係る装置において、パウチと包装材料との組み合わせは、双方の構成要素がシールジョー間に挿入されているときに行われる。本発明の更なる好ましい一発展形態によれば、シールジョー間のシールに関してパウチ及び包装材料のユニットのための共通のハンドリング装置がないため、シールステーションに関連するクランプ装置（把持装置）が提案される。このクランプ装置は、通常、２つのシールジョーのうちの一方に対して可動な少なくとも１つのクランプ部材（把持部材）を備える。２つのシールジョーの各々は、パウチを包装の間に密封するための対応するクランプ装置を備えることが好ましい。各個別のクランプ装置は、関連するシールジョーに対して可動であることが好ましい。これにより、クランプ装置は、シールジョーを閉鎖するに先立って、シールジョー間に、パウチを封入するＵ字形の包装材料と共にパウチを保持することが可能になる。

１つの想定可能な構成において、パウチは、包装材料の対向する縁部がパウチを越えて突出するように、包装材料に対して位置決めされる。パウチは、包装材料の縁部／折り目に直接当接することができる。パウチ及び包装材料のアセンブリが挿入されるときに、パウチを越えて突出するが、まだ共に接合されていない包装材料の縁部は、通常はＵ字形のシールジョー間に配置される。シールジョーは、通常、パウチを包装材料と共にシールステーション内に保持するため、及びシールされる縁部がシールジョーの機能面間に来るように所望の方法でそれを位置決めするために、中央領域においてユニットに作用する１つ以上のクランプ装置を内部に備える。

既に概説した手順では、最初に、抽出可能材料を収容するパウチを製造する。このパウチを、包装材料の対向する脚部間に配置する。シールステーション内で脚部を共に接合することで、パウチを包囲する包装を形成する。これら脚部は、包装材料をＵ字形状に形成することによって形成される。包装は、包装材料の中央領域において行うことができる。従って、包装材料の縁部又は折り目は、おおよそ等しい長さの包装材料の脚部間に位置する。２つの脚部は、包装材料がシールステーションにもたらされると形成される。従って、互いに対向し、後の縁部又は折り目によって分離及び接続される長さ片は、シールステーションにもたらされるまで、互いに接近しない。

本発明に係る方法の好ましい更なる一発展形態によれば、包装材料の中央領域は、シールステーションに向かって包装材料の長手方向延在に対して横断方向に移動する。従って、包装材料ハンドリング装置によってハンドリングされるに先立って、概ね平坦な包装材料は、通常、共通の回転軸の周りに回転するシールジョーの対を備えるシールステーションに対して接線方向に延在し、又は、パウチに対する様々なレセプタクルを有してパウチ作製装置の必須構成要素を形成し得るカルーセルに対して接線方向に延在する。

好ましい方法によれば、包装材料及びパウチは、シールステーションにもたらされるときに、移動経路に沿って互いに対して移動する。このことは、包装材料及びパウチがシールジョー間に完全に挿入されるまで、上記経路上での２つの構成要素の速度が必ずしも同期される必要がないことを意味する。上述の相対移動は、包装材料の個々の脚部がパウチに対して旋回することは意味しない。むしろ、これは、パウチの質点に対して形成される縁部又は折り目の相対移動を意味する。パウチ及び包装材料の移動が増大し、シールステーションに接近することで、パウチ及び包装材料は、互いに近づけられる。包装材料は、パウチが依然としてパウチ作製装置内にあるうちに、シールステーションに向かって既に移動していることが好ましい。換言すれば、包装材料がシールステーションにもたらされると、包装材料がＵ字形に形成されるだけでなく、むしろまた、パウチ及び包装材料が、シールステーションに向かう途中で組み合わされ、それにより、依然として実行する必要があり得る脚部の旋回動作とは無関係に、パウチ及び包装材料は、互いに対する最終的な相対位置に、挿入中にのみ、及び場合によってはシールステーションへの挿入動作の最後にのみ達する。

本発明の好ましい一態様に従って記載される、制御が比較的容易な方法において、包装材料は、パウチがシールステーションに導入されるときに、パウチの前を移動する。従って、縁部又は折り目は、パウチがシールステーションに向かう移動方向において、パウチの前方（正面）に位置する。結果として、Ｕ字形包装材料の開口部は、外方に向き、包装材料の脚部間にパウチをより容易に前進させる。この移動の一環として、脚部を形成する部分は、例えば、包装材料を保持するガイド上に配置され得る形成部材に対して作用し、脚部を互いに向かって折り目を中心に動かす。

本発明に係る方法及び本発明に係る装置において、一方ではパウチが、他方では包装材料が、クランプ（把持／締め付け）によって固定されることが好ましい。これに関連して、パウチハンドリング装置は、完成したパウチをクランプする手段を備える。包装材料ハンドリング装置も、包装材料を包装材料ハンドリング装置に一時的に固定すると共に、このようにしてハンドリング装置を介してシールジョー間に確固移送するために、包装材料をクランプする手段を備える。包装材料ハンドリング装置は、前端包装材料ハンドリング部材及び後端包装材料ハンドリング部材を備えることが好ましい。２つの包装材料ハンドリング部材は、相対移動によって互いに近づいたり離れたりする動き（接離する動き）ができるように構成され、それにより、２つの包装材料ハンドリング部材は、最大限接近して包装材料を間にクランプすることができ、従って、前端包装材料ハンドリング部材及び後端包装材料ハンドリング部材が、シールジョー間への包装材料の導入と同期してシールジョーに向かって移動する際に、包装材料を同伴することができる。

しかしながら、本発明の好ましい方法において、シールジョーが閉鎖されるに先立って後端包装材料ハンドリング部材がシールジョーの外部に配置されるように、後端包装材料ハンドリング部材は、包装材料がシールジョー間に導入された後に反対方向に移動する。一方で、迅速な処理のために、前端包装材料ハンドリング部材は、シールジョーが閉鎖されるときもシールジョーの高さ（位置／レベル）に留まり、包装材料の次の長さ片をクランプによって把持してシールジョー間にガイドするために、包装材料が完全に取り上げられた後にのみ、包装材料給送装置の方向にパウチと共に移動される。

この方法によれば、前端包装材料ハンドリング部材は、シールジョーが完全に閉鎖されるまで、依然としてシールジョー間に包装材料を固定するのに用いることができる。

全体として、本発明に係る解決策は、より迅速に、従って経済的に実現可能なプロセスと、この方法を実行するのに好適な装置とを提供する。この解決策は、まず、Ｕ字形に折り曲げられた包装材料の間にパウチが配置されたユニットを形成し、それにより、このユニットをシールジョー間に配置するような、包装ステーションを伴わない。従って、本発明に係る装置は、包装が施されたパウチを製造するために、より少数の装置部材で事が足りる。包装ステーションは全く存在しないことから、包装及びパウチからなるパッケージユニットが完成するまでに個々の構成要素が通過しなければならないステーションの数も低減される。この結果、パッケージユニットは、より迅速に、従ってより経済的に製造される。

従来技術におけるように、本発明の文脈における包装は、パウチの周りに芳香密封包装（aroma-tight wrapping）を提供するフィルムによって形成され得る。しかしながら、包装は、例えば、食品としてのパウチを、包装が開封されてパウチが取り出されるまで第三者による直接の接触から保護するために、パウチの或る特定の保護を提供する別の材料から作製され得る。包装材料は、紙、ガーゼ、又は有孔フィルム（perforated film）であり得る。

プラスチックフィルム製の包装の場合、包装材料の２つの層を共に溶接することによってシールすることができる。それ自体ではシール可能でない包装材料に、シールのための溶接が行われる点において、シール性のコーティング又はシール性のストリップを設けてもよい。ローレット法又はエンボス法又は２つの層を接合する他の接合技法によってシールを達成することもできる。

本発明は、一実施形態を用いて図面と併せて以下により詳細に説明する。対応する記載は、本発明の更なる詳細、特徴、及び利点を示す。

包装されるパウチを製造する一実施形態の本質的な部分の側面図である。図１に係る側面図の拡大図である。図１及び図２に示されている実施形態の開始位置を示す側面斜視図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面斜視図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。実施形態の動作における異なる段階のうちの１つを示す、図２及び図３に係る側面図である。第１の位置におけるシールステーションの一実施形態の側面斜視図である。第２の位置における実施形態の更なる詳細を伴う図５に係る実施形態の側面図である。第３の位置における図６に係る側面図である。

図１に示されている実施形態は、参照符号２で示されているパウチ作製装置と、参照符号１００で示されているシールステーションとを備える。

パウチ作製装置２はカルーセル（回転円形体）を備え、カルーセルは、透水性の包装を収納して軸の周りに回転するいくつかのレセプタクル（収容部）４を備え、透水性の包装は、抽出可能材料（brewable material）を収容するパウチを形成するように変形（再成形）され、通常、糸及びラベルが接続される。個々のステーション及びその構成に関しては、現行の技術水準、例えば、欧州特許第２２３１４７９号明細書又は国際公開第０１／６２６００号を参照することができる。図２における参照符号Ｉ～ＶＩは、レセプタクル４が、完成したパウチ又はこれから完成されるパウチの異なる構成要素を収納及び処理するために位置することができる、異なる位置を示している。明確にするために、これら構成要素に対して作用する部材は示されていない。位置ＶＩにおいて、パウチが完成する。

図１～図３は、参照符号１０で示されているパウチハンドリング装置及び参照符号２０で示されている包装材料ハンドリング装置の構成要素を示している。図示の実施形態の包装材料は、芳香密封フィルムである。従って、以下の記載では、フィルムハンドリング装置２０と呼ぶ。パウチハンドリング装置１０は、２つのおおよそ平行なアーム１２、１３を備え、アーム１２、１３は、共にヒンジ接続されると共に、連結ロッド１４によって共通の駆動装置３０に連結される。この共通の駆動装置３０は、様々なカム３２を備え、これらカム３２は、駆動装置３０の共通の駆動シャフト３３上に回転不能に取り付けられると共に、コレクタ３４に連結され、コレクタ３４において、カム３２の外周面が各々転動する。これらコレクタ３４は、各々、共通のベアリング軸３６上に旋回式に（換言すれば旋回可能に又は枢動可能に）取り付けられ、関連する連結ロッド１４にヒンジ接続されたレバー３７が設けられる。連結ロッド１４は、アーム１２に対してレバーを介して作用する。

駆動シャフト３０は、パウチハンドリング装置１０の個々の構成要素及びフィルムハンドリング装置２０の構成要素の双方を駆動する。従って、双方のハンドリング装置１０、２０は、共通の駆動部が設けられ、確実に同期する。

第１のシールジョー１０２及び第２のシールジョー１０４が、シールステーション１００に割り当てられる。シールステーションの詳細は、図５～図７を参照して説明する。図１～図４を参照した以下の記載では、シールジョー１０２、１０４の機能は、フィルム包装内にパウチを密封するために、２つのシールジョー１０２、１０４が互いに対して移動することができると共に互いに当接することができ、シールされたパウチを解放する又は新たなパウチをフィルムと共に取得するために、反対方向に旋回することができることのみが重要であり、ここでは、対として設けられるシールジョー１０２、１０４は、共通の軸の周りに旋回することができる。図１～図４は、シールステーション１００を概略的にのみ示している。しかしながら、実施形態の実際の構成は、この図からは逸脱したものであり、図５～図７に見て取ることができる。

図３が示すように、フィルムハンドリング装置２０は、参照符号２１で示されている前端フィルムハンドリング部材と、参照符号２２で示されている後端フィルムハンドリング部材とを備え、部材２１、２２の各々は、対にして設けられたフィルムハンドリングアーム２４及び２５を各々備える。各対は、旋回式に（換言すれば旋回可能に又は枢動可能に）取り付けられると共に、独立して駆動可能であり、各々、内方に突出するクランプ突出部を有する。前端ハンドリングアーム２４のクランプ突出部は、参照符号２６で示され、後端ハンドリングアーム２５のクランプ突出部は、参照符号２７で示されている。

パウチハンドリング装置１０のアームは、クランプシュー１５を保持する前方パウチハンドリングアーム１２、及び、クランプシュー１５と相互作用するクランプばね１６を駆動すると共に、クランプシュー１５に対して旋回可能である後方パウチハンドリングアーム１３として設計される。これら部材は図５以降に詳細に記載されている。更なる駆動アーム１７は、クランプシュー１５を前方パウチハンドリングアーム１２に対して旋回させる。

図３は、パウチ作製装置２及びシールステーション１００の回転軸に対して接線方向に平坦経路として給送され、図３に係る段階において、２つのハンドリングアーム２４、２５の互いに対する相対旋回動作によって前端クランプ突出部２６と後端クランプ突出部２７との間にクランプされるフィルムの形態の包装材料４０を示している。この位置は、２つのシールジョー１０２、１０４間にフィルム４０を挿入する開始位置を表している。これは、図２において対応する様式で示されており、図２では、シールジョー１０２、１０４間に配置されるパウチが参照符号４２で示されている。アーム１２、１３、１７は、表現上の理由から省かれている。

フィルム４０は、その中央領域において、２つの前端クランプ突出部２６及び後端クランプ突出部２７の間にクランプ及び把持されることが明らかである。この段階では、クランプばね１６を伴うクランプシュー１５は、対応するレセプタクル４に挿入されてパウチ４２を把持する。２つのシールジョー１０２、１０４は、フィルム４０及びパウチ４２の参照符号Ｂで示される移動経路を間にまだ包含していない。実際、２つのシールジョー１０２、１０４は、この移動経路Ｂの上方に位置する。この移動経路Ｂは、本質的に、パウチ作製装置２のカルーセルの旋回点に交差する径方向線として延びる。移動経路Ｂは、パウチ作製装置２とシールステーション１００との間に直線的に延在する。

図４ａに示されている段階では、２つのハンドリングアーム２４、２５は、シールステーション１００に向かって既に旋回しており、ハンドリングアーム２４、２５によってフィルム４０を保持している。比較的僅かであるが、クランプシュー１５及びクランプばね１６は、レセプタクル４内に前進している。図４ｂと図４ａとの間のシーケンスにおいて、クランプシューが依然としてレセプタクル内にある間に、クランプばね１６を旋回させて、クランプシュー１５とクランプばね１６との間にパウチ４２をクランプした。パウチ作製装置２のカルーセルは、静止したままである。同じことが図４ｃにも当てはまり、図４ｃは、図４ｂとは対照的に、フィルム４０が、シールステーション１００に向かう移動経路Ｂに沿って或る特定の距離だけ既に前進している一方で、パウチ４２はレセプタクル４内に留まっていることを明確に示している。従って、フィルム４０は、パウチ４２に先行する。

図４ｄの図においてのみ、フィルム４０及びパウチ４２からなる、製造されるパッケージユニットの双方の構成要素が、シールジョー１０２、１０４間に同時に移動する。ここで、シールジョー１０２、１０４は、移動経路Ｂを間に包含する。図４ａは、移動経路Ｂにおけるパウチ４２の移動の開始を示している。

図４ｅから見て取ることができるように、フィルム４０がＵ字形に包装され、それにより、折り目４５がフィルム４０の２つの対向する脚部４４の間に形成され、フィルム４０の２つの対向する脚部４４は、次第に接近しながら、すなわち、フィルム４０及びパウチ４２をシールジョー１０２、１０４間に挿入する動作に伴って、パウチ４２に近づく。クランプばね１６は、パウチ４２を解放している。フィルムハンドリング装置２０による把持中に縁部においてフィルム４０を保持すると共に、パウチ作製装置２に対して接線方向に延在する、図示しないガイドは、中央が凹んでおり、そのため、クランプ突出部２６、２７がフィルム４０を把持することができる。ガイドは、シールステーション１００に向かって先細りする漏斗形状の形成部材も保持し、この形成部材は、フィルム４０と相互作用し、対向する脚部４４を、折り目４５を中心に旋回させる。

図４ｆは、パウチハンドリング装置１０及びフィルムハンドリング装置２０の終了位置を示している。図４ｆに示されている位置では、フィルム４０及びパウチ４２は、２つのシールジョー１０２、１０４間の、それらがシールされる位置（密封される位置）に配置されている。

ここで、パウチハンドリング装置１０は、図４ｇの図に従って、反対方向、すなわち時計回り方向Ｕに旋回する。前端フィルムハンドリング部材２１は、静止したままであるが、後端フィルムハンドリング部材２２は、パウチハンドリング装置１０と同様に、時計回りに旋回し、後端クランプ突出部２７をシールジョー１０２、１０４間の領域から取り除く。略同時に、特に図４ｈにおいて明確に見て取ることができる、シールジョー１０２、１０４の各々に対して設けられるクランプ装置（把持装置）４６が、外側から脚部４４を把持し、フィルム４０及びパウチ４２のクランプを解除するように予め作動しているクランプシュー１５及びクランプばね１６がシールジョー１０２、１０４から取り除かれるまで、フィルム４０及びパウチ４２をクランプする。クランプ装置４６は、ここでは、関連するシールジョー１０２、１０４に対して相対的に可動、例えば旋回可能であるように設けられたクランプパンチ（clamping punch）の形態で構成されている。

クランプシュー１５及びクランプばね１６がパウチ４２を解放し、前端クランプ突出部２６及び後端クランプ突出部２７がフィルム４０を解放した後に、フィルム４０及びパウチ４２は、図４ｉに示されているように、クランプ装置４６のみによってシールジョー１０２、１０４間に保持される。後端フィルムハンドリング部材２２の旋回動作を次第に大きくすると、前端フィルムハンドリング部材２１は、反時計回りＧに旋回し、従って、後方領域においてより幅狭に構成されているシールジョー１０２、１０４の領域から引き出され、それにより、前端フィルムハンドリング部材２１の前端クランプ突出部２６を、この旋回動作によってシールジョー１０２、１０４間の領域から引き出すことができる。

クランプシュー１５及びクランプばね１６が元通りに旋回する際に、前端パウチハンドリングアーム１２及び後端パウチハンドリングアーム１３が相対的に旋回することにより、その位置は、位置ＶＩにおけるレセプタクル４の下になる。換言すれば、クランプシュー１５及びクランプばね１６は、移動経路Ｂ上を戻らない（図４ｊを参照）。

図４ｋにおいて、２つのシールジョー１０２、１０４は、既に互いに向かって旋回している。従って、２つのシールジョー１０２、１０４間の距離は、図４ｊにおける図よりも小さくなる。

図４ｋ及び図４ｌの間に、パウチ作製装置２のカルーセルとシールステーション１００との双方は、反時計回りに旋回した。シールジョー１０２、１０４は、この回転中に互いに向かって完全に移動する。シールジョー１０２、１０４が図４ｌに示されているシール位置に移動した後、クランプ装置４６が解放される。シール位置では、パウチ４２を越えて側方及び正面に突出するフィルム４０の縁部が、シールジョー１０２、１０４間にクランプされて互いにヒートシールされる。シール位置１００が回転する間、図４ｌ及び図４ｎに示されているフィルム給送装置５０により、２つの駆動ローラによって、新たなフィルム４０が前端クランプ突出部２６と後端クランプ突出部２７との間に給送される。２つの駆動ローラは、フィルム４０をクランプして前進させ、それには切断装置５１が割り当てられている（図４ｌ、図４ｎを参照）。パウチ作製装置２のカルーセルを回転させることにより、次のレセプタクル４が時計回りに位置ＶＩに移動した。図４ｎは、既に、開放したクランプばね１６がクランプシュー１５と共にパウチ４２に接近し、前端クランプ突出部２６と後端クランプ突出部２７とが、移動経路Ｂ上に位置するフィルム４０の中央領域をクランプするように接近することを示している。その一方で、シールステーション１００は、別の組の第１のシールジョー１０２及び第２のシールジョー１０４を回転させ、移動経路Ｂを包含し、従って、レセプタクル４に対向するようにする。上述のサイクルを再び開始する。クランプ突出部２６、２７がフィルム４０を把持すると、切断装置５１がフィルム４０の長さ片を供給部から分離する。

以下、本発明の構成に係るシールステーション１００の実施形態を、図５以降を参照してより詳細に説明する。

図５は、第１のシールジョー１０２に関連した第１のシャフト１０１と、第１のシャフト１０１と同軸であって第２のシールジョー１０４に関連した第２のシャフト１０３とを備える実施形態の側面斜視図を示している。摺動スリーブ１０６が、第１のシャフト１０１上に摺動可能に設けられ、形状嵌合要素１０８を介して、第２のシャフト１０３の前端部に設けられた関連する形状嵌合相手要素１１０と係合する。

形状嵌合要素１０８は、シャフト１０１、１０３に関して純粋に軸方向に延在するガイド面１１２を形成する。これに対応して、形状嵌合相手要素１１０を有する第２のシャフト１０３は、対応するガイド面１１４を形成する。

摺動スリーブ１０６は、傾斜スロット１１６を有し、傾斜スロット１１６は、摺動スリーブ１０６の周面を貫通し、第１のシャフト１０１又は第２のシャフト１０３の軸方向延在に対して斜めに延在し、対応して傾斜したガイド面１１７を形成し、ガイドピン１１８が貫通する。ガイドピン１１８は、ガイドスロット１１６内に保持されると共に、その外周面がガイド面１１７と協働する更なるガイド面１１９を形成する。

摺動スリーブ１０６は、形状嵌合要素１０８とは反対側の端部において、駆動リング１２０を備え、駆動リング１２０は、図６及び図７に示されているスライダ１２１と協働する。スライダ１２１の動作は、以下により詳細に説明する。

第１のシャフト１０１及び第２のシャフト１０３は、各々、シャフト１０１、１０３をギヤボックスハウジング１２３上に位置決めするベアリングスリーブ１２２を通る。第１のシャフト１０１は、その自由端部に第１のターンテーブル１２４を備え、第１のターンテーブル１２４の外周には、いくつかの第１のシールジョー１０２が、互いに均一の距離を置いて取り付けられる。第１のシールジョー１０２は、第１のターンテーブル１２４上に本質的に回転不能に取り付けられる。

これに対応して、第２のシャフト１０３は、第２のターンテーブル１２８を備え、第２のターンテーブル１２８上に、第２のシールジョー１０４のうちのいくつかが回転不能に取り付けられる。このために、第２のシールジョー１０４が、第２のターンテーブル１２８に螺合する。このねじ接続を緩めると、第２のターンテーブル１２８に対する第２のシールジョー１０４の位置合わせを調整することができる。これにより、図５に示されているシール位置によって、第１のシールジョー１０２と第２のシールジョー１０４との間に設けられてフィルムパッケージを形成するフィルム４０をクランプすると共にＵ字形シームを介してフィルム４０をシールするために、全ての第１のシールジョー１０２が、関連する第２のシールジョー１０４に接触するように、実施形態を調整することが可能である。

シールジョー１０２、１０４は、ここでは、シールジョー１０２、１０４内に設けられたヒータによって加熱され、シール部材１３２を形成するシールジョーである。

図６及び図７から導くことができるように、スライド１２１は、ガイドローラ１３４を介してスロット付きガイド１３６と相互作用する。スロット付きガイド１３６は、溝１３６として構成され、ガイドシリンダ１３８に設けられる。ガイドシリンダ１３８は、駆動シャフト１４０に回転不能に接続され、駆動シャフト１４０はまた、２つのカムディスク１４２を回転させる。２つのカムディスク１４２のカムは、第１のシャフト１０１及び第２のシャフト１０３の段階的な駆動のために、出力ディスク１４４の凹部に係合する。

従って、駆動シャフト１４０は、連続的に動くが、一方で、シャフト１０１、１０３は、互いに対して、共通の回転軸の周りに総じて段階的に回転する。

第１のシールジョー１０２と第２のシールジョー１０４との間では、予付勢手段（pretensioning agent）が、対応するシールジョー１０２、１０４を弾性予付勢下で互いに及びフィルム４０の中間層に対して当接させるために機能することができる。この弾性手段によって許容誤差が補償される。例えば、弾性手段は、シールジョー１０２、１０４のうちの少なくとも一方を弾性的に支持することができる。代替的に、例えば第２のシャフト１０３を、ねじり弾性材料から作製することもできる。

図５～図７において、別個のクランプ装置４６の図は省かれている。

選択された駆動タイプの場合、第１のシャフト１０１は、出力ディスク１４４を介して直接駆動され、一方、摺動スリーブ１０６は、ガイドピン１１８と傾斜スロット１１６との相互作用によって、またスリーブ１０６の位置に起因して、スライダ１２１を介して駆動される。一方ではカムディスク１４２及び他方ではガイドシリンダ１３８に起因して、駆動シャフト１４０の駆動動作を分離することにより、第１のシャフト１０１が停止していても、シールジョー１０２、１０４の相対移動が結果として生じ得る。パウチ４２を伴うフィルム４０の挿入、２つのシールジョー１０２、１０４の閉鎖、フィルム４０の間へのパウチ４２のシールの間のシーケンスは、図６、図７、及び図５のシーケンスから得られる。

図６及び図７の間に、停止した第１のシャフト１０１と摺動スリーブ１０６の相対移動とによってシール位置が準備される。シールジョー１０２、１０４は、互いに当接する。第１のシールジョー１０２は、静止したままであり、一方、第２のシールジョー１０４は、摺動スリーブ１０６の駆動によって旋回する。２つのシールジョー１０２、１０４が互いに接して配置されると、第１のシャフト１０１及び第２のシャフト１０３は、同時に旋回する。第２のシャフト１０３に対する摺動スリーブ１０６の位置は、変化しないままである。第１のシャフト１０１に回転不能に接続されたガイドピン１１８は、摺動スリーブ１０６を同伴し、それにより、第２のシールジョー１０４も旋回する。

傾斜スロット１１６及びガイドピン１１８は、所定の運動学を有する２つのシャフト１０１、１０３を連結する確動ガイド（はめ込みガイド：positive guide）を実現する傾斜ガイド１４６を形成する。

図示の実施形態に対する代替として、カムディスク及び出力ディスクを備える駆動部を、第１のシャフト１０１に関して示されている実施形態と同様に、第２のシャフト１０３に割り当てることもできる。この場合も、駆動シャフト１４０の回転によって予め規定される、第２のシールジョー１０４に対する独立した駆動部を実現することができる。しかしながら、この確動ガイドの場合も、第１のシールジョー１０２及び第２のシールジョー１０４は、駆動シャフト１４０のみによって駆動され、確実に連結される。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
包装内に収納されるパウチを作製する装置であって、
透水性の包装内に抽出可能材料を収容するパウチ（４２）を製造するように構成されているパウチ作製装置（２）と、
包装材料（４０）によって形成される包装内に前記パウチ（４２）を密封するように互いに対して可動である２つのシールジョー（１０２、１０４）を備えるシールステーション（１００）と、
を備え、
パウチハンドリング装置（１０）が、完成した前記パウチ（４２）を前記パウチ作製装置（２）から取り出し、
包装材料ハンドリング装置（２０）が、前記包装材料（４０）のＵ字形包装時に前記包装材料（４０）をハンドリングし、
前記パウチハンドリング装置（１０）及び前記包装材料ハンドリング装置（２０）は、前記パウチハンドリング装置（１０）によって保持される前記パウチ（４２）と、前記包装材料ハンドリング装置（２０）によって保持される前記包装材料（４０）とが、前記シールステーション（１００）の前記シールジョー（１０２、１０４）間に移動するように構成されていることを特徴とする、装置。
［請求項２］
包装材料給送装置（５０）が、前記パウチ作製装置（２）に位置する前記完成した前記パウチ（４２）と、前記シールステーション（１００）との間で、包装材料（４０）の長さ片を保持することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
［請求項３］
前記シールステーション（１００）に関連するクランプ装置（４６）が、前記シールステーション（１００）のジョー（１０２、１０４）の閉鎖に先立って、前記ジョー（１０２、１０４）間に、前記パウチ（４２）を包囲するＵ字形フィルム（４０）と共に前記パウチ（４２）を保持することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の装置。
［請求項４］
包装内に収容されるパウチ（４２）を作製する方法であって、
抽出可能材料を収容するパウチ（４２）が製造されて、包装材料（４０）の対向する脚部（４４）間に配置され、
前記パウチ（４２）を包囲する前記包装を形成するために、前記脚部（４４）がシールステーション（１００）内で共に接合され、
前記包装材料（４０）は、前記シールステーション（１００）に導入されるときに、Ｕ字形状に変形されることを特徴とする、方法。
［請求項５］
前記包装材料（４０）は、その中央領域が移動経路（Ｂ）上に配置され、該移動経路（Ｂ）において、完成した前記パウチ（４２）が、パウチ作製装置（２）から前記シールステーション（１００）に移動することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
［請求項６］
前記包装材料（４０）の前記中央領域は、前記シールステーション（１００）の方向において、前記包装材料（４０）の長手方向に対して横断方向に移動することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
［請求項７］
前記パウチ（４２）及び前記包装材料（４０）は、前記シールステーション（１００）に導入されるときに、移動経路（Ｂ）に沿って互いに対して移動することを特徴とする、請求項４～請求項６のいずれか１つに記載の方法。
［請求項８］
前記包装材料（４０）は、前記パウチ（４２）が前記シールステーション（１００）に導入されるときに、前記パウチ（４２）に先行して移動することを特徴とする、請求項４～請求項７のいずれか１つに記載の方法。
［請求項９］
前記パウチ（４２）及び前記包装材料（４０）は、前記パウチ（４２）が前記シールステーション（１００）に導入されるときに、互いに独立してハンドリングされることを特徴とする、請求項４～請求項８のいずれか１つに記載の方法。
［請求項１０］
前記包装材料（４０）の中央領域は、前端包装材料ハンドリング部材（２１）と後端包装材料ハンドリング部材（２２）との間にクランプされ、
前記包装材料（４０）は、前記前端包装材料ハンドリング部材（２１）と前記後端包装材料ハンドリング部材（２２）との間で前記シールステーション（１００）のジョー（１０２、１０４）間にクランプされ、
前記後端包装材料ハンドリング部材（２２）は、前記ジョー（１０２、１０４）の閉鎖に先立って、前記ジョー（１０２、１０４）の外部に留まり、
前記前端包装材料ハンドリング部材（２１）は、前記ジョー（１０２、１０４）の高さに留まり、前記ジョー（１０２、１０４）の閉鎖時に、前記ジョー（１０２、１０４）の高さにあることを特徴とする、請求項４～請求項９のいずれか１つに記載の方法。
［請求項１１］
前記シールステーション（１００）は、少なくとも１つの第１のシールジョー（１０２）を保持する第１のシャフト（１０１）と、フィルム包装のシール時に前記第１のシールジョー（１０２）と協働する少なくとも１つの第２のシールジョー（１０４）を保持する第２のシャフト（１０３）と、を備え、
前記第１のシャフト（１０１）及び前記第２のシャフト（１０３）は、共通の回転軸を有し、前記パウチ（４２）及びフィルム（４０）を収容するために前記シールジョー（１０２、１０４）を引き離すように、また、前記フィルム（４０）をシールするために前記シールジョー（１０２、１０４）を互いに当接させるように、互いに対して可動であることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の装置。
［請求項１２］
前記シールジョー（１０２、１０４）は、関連する前記シャフト（１０１、１０３）に実質的に強固に取り付けられることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
［請求項１３］
予付勢部材が、前記シールジョー（１０２、１０４）が当接する際に前記シールジョー（１０２、１０４）のうちの少なくとも一方に作用し、前記シールジョー（１０２、１０４）を予付勢下で互いに接するように保持することを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載の装置。
［請求項１４］
２つの前記シャフト（１０１、１０３）は、共通の駆動シャフト（１４０）を介して駆動されることを特徴とする、請求項１１～請求項１３のいずれか１つに記載の装置。
［請求項１５］
２つの前記シャフト（１０１、１０３）は、確動ガイド（１４６）を介して連結されることを特徴とする、請求項１１～請求項１４のいずれか１つに記載の装置。

２パウチ作製装置
４レセプタクル
１０パウチハンドリング装置
１２前端パウチハンドリングアーム
１３後端パウチハンドリングアーム
１４連結ロッド
１５クランプシュー
１６クランプばね
１７駆動アーム
２０フィルムハンドリング装置
２１前端フィルムハンドリング部材
２２後端フィルムハンドリング部材
２４前端ハンドリングアーム
２５後端ハンドリングアーム
２６前端クランプ突出部
２７後端クランプ突出部
３０駆動装置
３２カム
３３駆動シャフト
３４コレクタ
３６ベアリング軸
３７レバー
４０フィルム
４２パウチ
４４脚部（leg）
４５折り目
４６クランプ装置
５０フィルム給送装置
５１切断装置
Ｂ移動経路
Ｕ時計回り方向の旋回
Ｇ反時計回り方向の旋回
Ｉ～ＶＩレセプタクル４の位置
１００シールステーション
１０１第１のシャフト
１０２第１のシールジョー
１０３第２のシャフト
１０４第２のシールジョー
１０６摺動スリーブ
１０８形状嵌合要素
１１０形状嵌合相手要素
１１２ガイド面
１１４ガイド面
１１６傾斜スロット
１１７傾斜スロットのガイド面
１１８ガイドピン
１１９ガイドピンのガイド面
１２０駆動リング
１２１スライダ
１２２ベアリングスリーブ
１２３ギヤボックスハウジング
１２４第１のターンテーブル
１２８第２のターンテーブル
１３２シール部材
１３４ガイドローラ
１３６溝
１３８ガイドシリンダ
１４０駆動シャフト
１４２カムディスク
１４４出力ディスク
１４６傾斜ガイド

Claims

包装内に収納されるパウチを作製する装置であって、
透水性の包装内に抽出可能材料を収容するパウチ（４２）を製造するように構成されているパウチ作製装置（２）と、
包装材料（４０）によって形成される包装内に前記パウチ（４２）を密封するように互いに対して可動である２つのシールジョー（１０２、１０４）を備えるシールステーション（１００）と、
を備え、
パウチハンドリング装置（１０）が、完成した前記パウチ（４２）を前記パウチ作製装置（２）から取り出し、
包装材料ハンドリング装置（２０）が、前記包装材料（４０）のＵ字形包装時に前記包装材料（４０）をハンドリングし、
前記パウチハンドリング装置（１０）及び前記包装材料ハンドリング装置（２０）は、前記パウチハンドリング装置（１０）によって保持される前記パウチ（４２）と、前記包装材料ハンドリング装置（２０）によって保持される前記包装材料（４０）とが、前記シールステーション（１００）の前記シールジョー（１０２、１０４）間に移動するように構成されていることを特徴とする、装置。
包装材料給送装置（５０）が、前記パウチ作製装置（２）に位置する前記完成した前記パウチ（４２）と、前記シールステーション（１００）との間で、包装材料（４０）の長さ片を保持することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記シールステーション（１００）に関連するクランプ装置（４６）が、前記シールステーション（１００）のジョー（１０２、１０４）の閉鎖に先立って、前記ジョー（１０２、１０４）間に、前記パウチ（４２）を包囲するＵ字形フィルム（４０）と共に前記パウチ（４２）を保持することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の装置。
包装内に収容されるパウチ（４２）を作製する方法であって、
抽出可能材料を収容するパウチ（４２）が製造されて、包装材料（４０）の対向する脚部（４４）間に配置され、
前記パウチ（４２）を包囲する前記包装を形成するために、前記脚部（４４）がシールステーション（１００）内で共に接合され、
前記包装材料（４０）は、前記シールステーション（１００）に導入されるときに、Ｕ字形状に変形されることを特徴とする、方法。
前記包装材料（４０）は、その中央領域が移動経路（Ｂ）上に配置され、該移動経路（Ｂ）において、完成した前記パウチ（４２）が、パウチ作製装置（２）から前記シールステーション（１００）に移動することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記パウチ（４２）及び前記包装材料（４０）は、前記シールステーション（１００）に導入されるときに、移動経路（Ｂ）に沿って互いに対して移動することを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の方法。
前記包装材料（４０）は、前記パウチ（４２）が前記シールステーション（１００）に導入されるときに、前記パウチ（４２）に先行して移動することを特徴とする、請求項４～請求項６のいずれか１つに記載の方法。
前記パウチ（４２）及び前記包装材料（４０）は、前記パウチ（４２）が前記シールステーション（１００）に導入されるときに、互いに独立してハンドリングされることを特徴とする、請求項４～請求項７のいずれか１つに記載の方法。
前記シールステーション（１００）は、少なくとも１つの第１のシールジョー（１０２）を保持する第１のシャフト（１０１）と、フィルム包装のシール時に前記第１のシールジョー（１０２）と協働する少なくとも１つの第２のシールジョー（１０４）を保持する第２のシャフト（１０３）と、を備え、
前記第１のシャフト（１０１）及び前記第２のシャフト（１０３）は、共通の回転軸を有し、前記パウチ（４２）及びフィルム（４０）を収容するために前記シールジョー（１０２、１０４）を引き離すように、また、前記フィルム（４０）をシールするために前記シールジョー（１０２、１０４）を互いに当接させるように、互いに対して可動であることを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の装置。
前記シールジョー（１０２、１０４）は、関連する前記シャフト（１０１、１０３）に強固に取り付けられることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
予付勢部材が、前記シールジョー（１０２、１０４）が当接する際に前記シールジョー（１０２、１０４）のうちの少なくとも一方に作用し、前記シールジョー（１０２、１０４）を予付勢下で互いに接するように保持することを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の装置。
２つの前記シャフト（１０１、１０３）は、共通の駆動シャフト（１４０）を介して駆動されることを特徴とする、請求項９～請求項１１のいずれか１つに記載の装置。
２つの前記シャフト（１０１、１０３）は、確動ガイド（１４６）を介して連結されることを特徴とする、請求項９～請求項１２のいずれか１つに記載の装置。