TW201442921A - 用於製作單次使用飲料膠囊之飲料膠囊機器 - Google Patents

Abstract

一種用於製作萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊之機器，其包含：一輸送元件，其用於輸送剛性容器且係封閉呈一在移動構件周圍的迴路；一進料站，用以將該等剛性容器給入該輸送元件的個別袋部；一配量站，用以將產品配量至該剛性容器中；一關閉站，用以利用該塊之密封片材關閉該剛性容器；及一出料站。該關閉站包含：一用於準備及進給與該剛性容器之上孔的形狀關聯的單塊之密封片材之單元；傳送構件，獨立塊之密封片材係藉由該傳送構件依序地及連續地自該準備及進給單元收回，以及該等同一塊之密封片材係藉由該傳送構件傳送及遞送至一適於將該塊之密封片材密封至該剛性容器之密封輪。

Description

用於製作單次使用飲料膠囊之飲料膠囊機器

本發明係有關用於製作單次使用飲料膠囊之飲料膠囊機器，特別是用於製作諸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或這些成分的組合物之萃取或浸泡飲料的膠囊之飲料膠囊機器。

上述使用在用於製作這些飲料之機器中的膠囊，在他們最簡單的型式上包含下列：一剛性、杯形容器，其包含一可穿孔或穿孔的底部及一設有一邊緣之上孔(且其通常但未必具有一截頭圓錐之形狀)；一容納於該剛性容器中之萃取或浸泡飲料產品的劑量；及一塊從一網獲得的片材，用於密封該剛性容器之孔且設計成(通常但未必)擬被一於壓力下供應液體之噴嘴所穿孔。

較佳但未必地，該密封片材係從一可撓性材料的網獲得。

在某些情況下，該等膠囊可包含一或更多剛性或 可撓性過濾元件。例如，一第一過濾器(若存在的話)可位在該剛性容器之底部。一第二過濾器(若存在的話)可插設在該塊之密封片材與該產品劑量之間。

以此方式製成的膠囊係接收及使用於用於製作飲料之機器中的特定槽孔中。

現今，這種膠囊係利用採「逐步」形式運作之機器來製作。這種機器的一個已知範例係描述於專利刊物WO 2010/007633中。

於文件WO 2010/007633中描述之機器包含一輸送皮帶，其係封閉呈一在兩個動力驅動水平軸滑輪周圍的迴路，用以形成一上作用段及一下非運作返回段。

該皮帶包含接收剛性容器的一系列連續袋部，該等剛性容器係藉由一位在該皮帶之作用段上方之對應站來進給。

隨著其逐步沿著一進給方向移動，該皮帶之作用段將其中具有一個別剛性容器的各袋部定位於一系列的站下方以製作該膠囊。

基本上，進給該剛性容器之該站係為接隨有至少一用以將該產品配量進入該剛性容器之站、一以一塊薄膜來關閉該剛性容器的孔(例如藉由熱封技術)之站、以及最後，一用以給出藉此製作的膠囊之站。

然而，應該注意的是，沿著該皮帶之直線作用段，其可進一步有輔助站，像是例如用於檢查膠囊重量、用於形成該塊薄膜及用於施加過濾器、或用於移除不合格 品之構件等等的站。

然而，其已證明結合逐步運作的單一生產線在每單位時間的產量低落。

為了克服這個問題，該皮帶被製成在與皮帶運動之方向呈橫向之方向上加寬，藉此形成兩個或更多相鄰列的袋部來接收個別的剛性容器。

然而，這項技術抉擇代表了增加並排地安裝在一與該皮帶之作用段的進給方向呈橫向之水平面上的裝置數目。

雖然這個方案一方面部份地增加機器每單位時間的整體產量，但另一方面他會讓機器更笨重且無疑地更昂貴並增加歸咎於沿該皮帶之作用段運作的大量裝置之機器停機的風險。

這項結構抉擇因此無法以運作產量之結果來平衡整體成本，並且會限制機器之運作速度。

因此，本發明的目標在於提供一種用於製作諸如咖啡或茶之萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊之飲料膠囊機器，且其可克服上述習知技術之缺點。

更特別地，本發明具有一用以提供一種用於製作諸如咖啡或茶之萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊之飲料膠囊機器的目標，且其能夠保證每單位時間的高產量，以及高運作速度及較少數目的運作站，並同時保證高度的可靠性。

本發明的進一步目標在於提供一種用於製作諸如咖啡或茶之萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊之飲料膠囊機器，且其具有一精簡結構，係於尺寸上縮小且製作良好品質產品。

本發明的進一步目標在於提供一或更多個能夠達到高運作速度之運作站，具有根據機器運作需求之產量彈性，且其具有沿著運作路徑的縮小尺寸。

本發明的進一步目標在於提供一用於關閉該等單次使用膠囊之站，其能夠保證在該塊之密封片材與該膠囊之孔之間的良好品質密封，結合每單位時間之高生產速度。

另一個目標在於提供一膠囊關閉站，其能夠自一連續網形成該塊之密封片材及藉由降低廢料量來降低所使用的密封材料量。

這些目標係藉由如隨附申請專利範圍中所表徵的發明之用於製作萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊之飲料膠囊機器來完全地達成。

更特別地，本發明的機器係用於製作諸如咖啡或茶之萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊，該等膠囊包含一具有一底部及一設有一邊緣之上孔的剛性杯形容器、一容納於該剛性容器中之萃取或浸泡產品的劑量、及一塊用於關閉該剛性容器之上孔的片材(或蓋)。

該機器包含一輸送元件，其係用以輸送剛性容器且係封閉呈一在用來移動該輸送元件之移動構件周圍的迴 路。

該輸送元件係經組構成界定用以容納該等剛性容器且連續配置的多數袋部，其各具有一個別垂直軸。鑒於此，該機器包含多數站，其係沿該輸送元件所接隨之一路徑而定位，且係經組構成用以於相同的輸送元件之相位上運作，以及其包含一進料站，用以將該等剛性容器給入該輸送元件的個別袋部、一配量站，用以將該產品配量進入該剛性容器、一關閉站，該剛性容器的該上孔係以一塊片材於該處關閉、及一出料站，其從該輸送元件收回形成的膠囊。

根據本發明，該用以關閉該剛性容器之上孔的關閉站包含一用於準備及進給與該剛性容器之上孔之形狀關聯的單塊之密封片材(或蓋)之單元。

同樣根據本發明，該關閉站包含傳送構件，獨立塊之密封片材係藉由該傳送構件依序地及連續地自該用以準備及進給單塊之密封片材(或蓋)之單元收回，並輸送至一密封輪的一對應拾取元件，該密封輪係適於將該塊之密封片材密封至該剛性容器，係可沿一旋轉路徑連續地繞一第一垂直軸旋轉，及係於其之週緣周圍配備有多數設有對應密封單元的拾取元件。

同樣根據本發明，在該輪上的該等密封單元係經組構成在相位協同上擬放置於該輸送元件8上之一對應剛性容器之頂部上，以便用來將該塊沿該輸送元件之路徑之一拉伸段而結合至該剛性容器，該拉伸段包含該輪之該旋 轉路徑的拉伸，其與該輸送元件本身相位同步。

在一第一實施例中，該用以準備及進給該塊之密封片材之單元包含一切割單元，單塊之密封片材係藉由該切割單元而連續地切割且自一連續網分開。該切割單元係經組構成用以切割及分開與該剛性容器之該上孔之形狀關聯的單塊之密封片材。

歸功於該關閉站的這個構造，該用以密封該等膠囊之上孔的片材係自一連續網形成且被快速地及精確地以一形成、進給及密封的連續循環輸送進入該密封輪。

在一變異實施例中，該用以準備及進給該單個片材之單元包含一卡匣，其用以可滑動地容納與該剛性容器之該上孔之形狀關聯的一疊單個(現成的)片材(蓋)。

該用以準備及進給單個片材之單元(切割單元或卡匣)，結合該傳送構件及該密封輪，係構成一尺寸上極為精簡但就量和質而言有很好表現的站。

1‧‧‧膠囊

2‧‧‧剛性容器

3‧‧‧底部

4‧‧‧上孔

5‧‧‧邊緣

6‧‧‧劑量

7‧‧‧密封片材

8‧‧‧輸送元件

8m‧‧‧鏈結

9‧‧‧移動構件

10‧‧‧袋部

10a‧‧‧第二杯形部分

11‧‧‧進給站

12‧‧‧配量站

13‧‧‧關閉站

14‧‧‧出料站

15‧‧‧切割單元

15a‧‧‧卡匣

16‧‧‧連續網

16a‧‧‧疊

17‧‧‧傳送構件

18‧‧‧拾取元件

18a‧‧‧端吸杯

18b‧‧‧垂直軸

19‧‧‧密封輪

19a‧‧‧上部件

19b‧‧‧下部件；下旋轉料架

19c‧‧‧自由空間

20‧‧‧密封單元

21‧‧‧刀

22‧‧‧反刀

23‧‧‧吸取構件

24‧‧‧惰輪

25‧‧‧惰輪

26‧‧‧旋轉料架

27‧‧‧臂部

28‧‧‧吸頭

29‧‧‧後支撐件

30‧‧‧桿

31‧‧‧構件

32‧‧‧密封元件

33‧‧‧密封頭

34‧‧‧垂直桿

35‧‧‧端板

36‧‧‧控制單元

37‧‧‧吸取構件

38‧‧‧吸取構件

39‧‧‧移動構件

40‧‧‧惰輪

41‧‧‧惰輪

44‧‧‧移動構件

52‧‧‧推動元件

53‧‧‧接觸表面

100‧‧‧機器

500‧‧‧準備及進給單元

α‧‧‧角度

β‧‧‧角度

P‧‧‧進給路徑

V1‧‧‧第一運作速度

V2‧‧‧第二運作速度

V3‧‧‧旋轉速度

Z8‧‧‧垂直軸

Z9‧‧‧垂直軸

Z10‧‧‧垂直軸

T19‧‧‧拉伸段

Z19‧‧‧第一垂直軸

X21‧‧‧水平軸

X22‧‧‧水平軸

Z26‧‧‧第二垂直軸

X27‧‧‧縱軸

F29‧‧‧垂直旋轉軸

本發明的這些及其他特徵由後續其之一較佳、非限制實施例的詳細說明並參照隨附之圖式後將會變得更為明顯，其中：圖1係一用於製作諸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或這些成分的組合物之萃取或浸泡飲料的單次使用式膠囊之飲料膠囊機器的概略頂平面視圖；圖2係一以圖1之機器製作，用於諸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或這些成分的組合物之萃取或浸泡飲料之單次使用 式膠囊的概略側視圖；圖3及4係一概略側視圖及一概略頂平面視圖，其例示一用於輸送一剛性容器之元件的部分；圖5係一具有某些部份切去以較好地例示他者之概略頂平面視圖，其例示一關閉站形成一第一實施例中之圖1之機器的一部份，且該剛性容器係藉由該關閉站以一密封片材(或蓋)關閉；圖6係一具有某些部分切去以較好地例示他者之概略側視圖，其例示圖5之關閉站的一部份係配備有一用以切割塊之密封片材之切割單元；圖7係一參考圖6之概略前視圖，且例示該用以自一連續網切割塊之密封片材之切割單元；圖8係一具有某些部分切去以較好地例示他者之概略側視圖，其例示一第二實施例中之該關閉站的一部份，包含一用於塊之密封片材之卡匣；圖9、10及11係例示藉由圖8之第二實施例中及參考圖8之概略前視圖中的拾取構件來拾取一塊之密封片材之對應步驟；圖12係例示藉由圖8之第二實施例中及參考圖8之概略前視圖中的拾取構件來拾取一塊之密封片材之變異實施例；圖13係一具有某些部分切去以較好地例示他者之概略側視圖，其例示一密封輪及傳送構件的一部分形成圖5至12之關閉站的一部分。

請參閱隨附之圖式，特別是圖1及2，根據此發明之機器(其之整體藉由符號100表示)係用來製作諸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或這些成分的組合物之萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊。

更特別地，再次看圖2，單次使用飲料膠囊1於一最小、非限制組態係包含：一剛性杯形容器2(通常呈一截頭圓錐之形狀)，其包含一底部3及一設有一邊緣5之上孔4、一容納於該剛性容器2內之萃取或浸泡產品的劑量6、及一塊用於密封該剛性容器2之上孔4的片材7(或蓋)。

若該塊之片材7係於飲料製成時被穿孔，則該塊之片材7形成一用於剛性容器2之密閉式密封。必須注意到該塊之片材7係從一可撓性的網，亦即，一具有可撓性質之材料的網而獲得。

亦必須注意到，這類型的膠囊1亦可包含一或更多個過濾元件(由於他們不構成發明的一部份，因而未在此示出)。

更特別地，一第一過濾器可位在該剛性容器之底部上以改善浸泡產品的分布。該第一過濾器可為一剛性過濾器。或者，該第一過濾器可為一可撓性過濾器。

膠囊1亦可包含一定位在該塊之片材7與該產品劑量之間的第二過濾器：在這個情況下，該第二過濾器容許液體在該產品上的改善(均勻)分布。

機器100(再次看圖1)包含一用以輸送膠囊1之組 件的輸送元件8。輸送元件8係封閉呈一在移動構件9周圍的迴路，移動構件9係繞軸Z9旋轉以移動輸送元件8。

較佳但未必地，這些移動構件9連續地繞垂直軸Z9旋轉來容許輸送元件8連續地移動。

更特別地，輸送元件8係經組構成界定多數袋部10，該等袋部10係用於接收剛性容器2且相繼地依序配置，每一者具有一個別垂直軸Z10(同時看圖3及4)。袋部10係以一第一間距彼此間隔。

應該注意的是，機器100包含多數運作站，該等運作站係沿著輸送元件8所接隨之一進給路徑而定位，且其係經組構成用以於輸送元件8之相位上運作並包含至少四個基本站。

一進給站11將剛性容器2給入輸送元件8的個別袋部10。

一配量站12將該萃取或浸泡產品配量進入剛性容器2。

一關閉站13以該塊之片材7(或蓋)關閉剛性容器2的開放上孔4。

一出料站14從輸送元件8收回形成的膠囊1。

較佳地，該用以輸送剛性容器2的輸送元件8係一包含多數鏈結8m的鏈條，該等鏈結8m係彼此連續地繞對應的垂直軸Z8絞接而形成一無盡的迴路。

應該注意的是，至少一個鏈條鏈結8m包含至少一個具有一垂直軸Z10之袋部10，用於接收一定位成孔4面 朝上之個別的組件(剛性容器2)。

亦應注意的是，即使不是呈不間斷的連續，鏈條8可包含多數鏈結8m，該等鏈結8m包含各具有一垂直軸Z10之袋部10，用於接收一個別的組件(剛性容器2)。

換言之，鏈條8可包括未設有袋部10之鏈結，且其係插設在設有袋部10之鏈結8m之間(此實施例未於圖例示出)。

較佳地，鏈條8的各鏈結8m包含具有一垂直軸Z10之至少一袋部10，用於接收一定位成孔4面朝上之個別的組件(剛性容器2)。

應該注意的是，用這種方式製成的鏈條形成一單列的組件(剛性容器2)，其沿著預定的進給路徑P連續地移動。

或者，於本發明未於圖例示出之一較佳實施例中，輸送元件8包含一皮帶及多數界定用於剛性容器2之袋部10的支撐元件。該等支撐元件可藉由合適的緊固構件而固定至該皮帶，例如鎖板及螺釘。該皮帶可有益地具有至少一個適於與移動構件9嚙合之多數內齒，例如，包含一齒狀滑輪。有益地，該皮帶亦可具有適於與存在於多個運作站之至少一者中的至少一個齒狀輪之對應齒嚙合之多數外齒。此齒狀輪可有益地為馬達驅動，以協助移動構件9移動輸送元件8。

該皮帶係以一可撓性材料製成，例如橡膠，以便於一水平面沿著進給路徑P在進給路徑P之彎曲拉伸段處彎 曲。換言之，該皮帶係經設計來彎曲，以與沿著進給路徑P存在的移動構件9、運作站之齒狀輪或惰輪元件耦接。

應該注意的是，用這種方式製成的皮帶及相關支撐元件形成一單列的組件(剛性容器2)，其沿著進給路徑P連續地移動。

根據本發明(同時看圖5至13)，該用以關閉剛性容器2的上孔4之關閉站13包含一單元500，該單元500係用於準備及進給與剛性容器2之上孔4之形狀關聯的單塊之密封片材7。

同時根據本發明，關閉站包含傳送構件17，獨立塊之密封片材7係藉由該傳送構件依序地及連續地自該準備及進給單元500收回，以及該等塊之密封片材7係藉由該傳送構件輸送及遞送至一密封輪19的一對應拾取元件18。

同時根據本發明，密封輪19係適於將該塊之密封片材7密封至剛性容器2且係可沿一旋轉路徑繞一第一垂直軸Z19連續地旋轉。

鑑於此，密封輪19係在其之週緣周圍配備有多數設有對應密封單元20的拾取元件18。

同時根據本發明，在輪19上的密封單元20係經組構成在相位協同上擬放置於輸送元件8上之一對應剛性容器2之頂部上，以便用來將塊7沿包含一拉伸段之輸送元件8之路徑的拉伸結合至剛性容器2，標記為T19的輪19之旋轉路徑之拉伸段與輸送元件8本身相位同步。

於一第一實施例中，如圖5至7及13所例示者，該 準備及進給單元包含一切割單元15，單塊之密封片材7係藉由該切割單元而連續地切割且自一連續網16分開。

鑑於此，切割單元15係經組構成用以切割及分開與剛性容器2之上孔4之形狀關聯的單塊之密封片材7。

藉此而獲得的該關閉站之結構容許該等密封片材以高速形成並施加於該等剛性容器。

透過一水平軸切割單元與一輸送系統及具有垂直軸之應用輪組合的幫助而從連續網獲得該密封片材的一連續網之使用，使其可能大幅地縮小機器之尺寸。

單一拾取元件用於每一塊之密封片材之系統，與該等拾取元件接隨該等剛性容器上方之一路徑的事實組合，容許達到高度的定位精確性及膠囊密封品質。

較佳地，切割單元15包含(見圖7)繞個別水平軸X21、X22旋轉的一圓筒形刀21及一圓筒形反刀22，其彼此平行且經組構成以一第一運作速度V1來形成一序列塊之密封片材7，該第一運作速度V1與傳送構件17之速度V3及密封輪19之速度V2關聯。

更特別地，於圖7之範例中，刀21逆時針旋轉而反刀22順時針旋轉。

較佳地，反刀22包含吸取構件23(概略地例示於圖7)，其係位在反刀22之週緣周圍且以固持該塊之密封片材7直到達到該塊之密封片材7被傳送構件17拾取的一上拾取區之方式來作用。

鑑於此，經由一非限制性範例，刀21形成圓形塊 之片材7。

應該注意的是，所例示之刀21包含以一第二間距間隔的一組連貫的圓形刀刃，而返刀22則具有一徑向表面。藉此切割單元15使多數塊7以一第二間距間隔。

吸取構件23作用在反刀21之徑向表面來將該塊之密封片材7與其餘的網16實體上分開，該塊7係於刀21及反刀22彼此切線接觸時形成。

應該注意的是，將片材7與連續網16分開的步驟係同樣為反刀22之圓形路徑的向上移動所協助。

教佳地，如圖7所例示者，在刀21及反刀22的相對側上具有用來偏轉連續網16的惰輪24、25(至少一個，較佳兩個)，以讓連續網16接隨一非直線路徑，藉此連續網16的一部分就一對應的接觸時間一直纏繞在圓筒形反刀22之一弧形拉伸周圍，使得該塊之密封片材7更容易黏附於反刀22本身。換言之，該連續網之非直線路徑增加反刀22與連續網16之間，並因此與該塊之密封片材7之間的接觸時間。

歸功於這個結構，該連續網在塊7切割前和後(即，在該刀下方與該反刀上方之間的切線區域的前和後)係部份地纏繞在該反刀周圍。

網16的這種配置促進從其餘的網藉由刀21之刀刃切割及分開並接著藉由吸取構件23之系統固持至反刀22上的該塊之密封片材7之黏附。

較佳地，傳送構件17包含一旋轉料架(carousel)，該旋轉料架26繞一第二垂直軸Z26旋轉。旋轉料架26係配備 有多數自旋轉料架26本身徑向突出之臂部27。

鑑於此，各臂部27於其之一自由端具有一吸頭28，該吸頭28係用以自切割單元15沿一第一水平面拾取該塊之密封片材7，並且沿一第二水平面遞送該塊之密封片材7至一對應拾取元件18。該第一水平面及第二水平面可僅為彼此平行或者重合。

較佳地，各吸頭28係以繞臂部27之一縱向延伸的軸X27旋轉之方式連接至對應臂部27，用以：-於吸頭28本身與圓筒形反刀22之間的一預定切點處拾取該塊之密封片材7，吸頭28係在圓筒形反刀22及該塊之密封片材7上方，以及-用以在吸頭28繞該縱向延伸的軸X27旋轉一角度α(對應於大約180°)後遞送該塊之密封片材7至對應拾取元件18，吸頭28係在對應拾取元件18之下方。

鑒於此，各吸頭28係設有用以保持該塊之密封片材7的對應吸取構件(吸取構件未於圖例示出)。

應該注意的是，從片材7被拾取的點至片材7被遞送的點，旋轉料架26繞第二垂直軸Z26旋轉一角度β以載送吸頭28靠近密封輪19。於圖式所例示之實施例中，角度β係大約180°但能瞭解角度β可能為其他數值。

旋轉料架26旋轉另一角度會將各吸頭28向反刀22帶回去。

在返回旋轉期間，吸頭28再次旋轉一角度α以返回其可拾取另一塊之片材7的位置。

較佳地，旋轉料架26之各臂部27具有一後支撐件29，該後支撐件29係連接至旋轉料架26及界定一垂直旋轉軸F29，結合至吸頭28的一桿30係繞該垂直旋轉軸F29旋轉。

鑒於此，旋轉料架26包含例如凸輪構件(概略地例示為一方塊)之構件31，用以改變各臂部27相對於旋轉料架26上的一先前或隨後臂部27之角度位置，且該角度位置作為臂部27相對於切割單元15或密封輪19位置之函數。

臂部27的角度變化讓其可能在拾取及遞送片材7的步驟期間修改臂部27之間距：這項特徵容許協同旋轉料架26的旋轉速度，例如，因為形成於反刀22上兩個連貫塊之密封片材7之間的距離(第二間距)係不同於(小於)密封輪19上旋轉的兩個拾取元件18之間的距離，其必需等於在該遞送步驟期間於輸送元件8上相鄰袋部10之間的距離(第一間距)。換言之，其係可能最小化該第二間距，以最小化廢料並同時最小化該第一間距來最大化機器產率，而該第一間距與該第二間距未必相同。

鑒於此，機器100包含一控制單元36(例示為一方塊)，其至少連接至切割單元15及密封輪19，以彼此不同的一第一運作速度V1與一第二運作速度V2來驅動切割單元15及密封輪19。

控制單元36亦控制傳送旋轉料架26之旋轉速度V3，以用於拾取及遞送片材7之間的正確相位協同。

較佳地，在各臂部27上，桿30與吸頭28及連接至旋轉料架26之臂部27的後支撐件29結合。

鑒於此，結合桿30係經組構以沿臂部27之延伸縱軸X27的兩方向上移動，用以改變，亦即，調適吸頭28相對於切割單元15或密封輪19之位置(見圖5)，且具有更多的時間來拾取及遞送。

沿著軸X27之臂部27的此進一步移動意謂吸頭28所接隨之該等路徑的某些拉伸段、反刀22、以及拾取元件18係重合，藉此容許尺寸，即，切割單元15及密封輪19之間的距離減少。

藉此獲得的各臂部27之運作組態可決定從刀21拾取密封片材7之一不同或替代的步驟。

實際上，各吸頭28可替代地經組構藉由沿著反刀22之徑向表面「接隨」該塊之密封片材7來拾取該塊之密封片材7。

換言之，隨著吸頭28通過反刀22上方以從反刀22拾取密封片材7，即使在吸頭28與反刀22之間接觸點之前(或僅是緊接在後)，臂部27可繞其之縱軸X27旋轉。

因此，拾取該塊之密封片材7之步驟可以較高的速度及更有效率地執行，藉此增加每單位時間的產率。

較佳地(見圖6、8及13)，密封輪19包含一上部件19a及一下部件19b。

鑒於此，上部件19a及下部件19b係面向彼此且繞第一垂直軸Z19旋轉，用以於其間界定一自由空間19c，容許對吸頭28及對輸送元件8之存取，剛性容器2係藉由該存取沿著不會彼此干涉的圓形路徑之對應拉伸而輸送。

鑒於此，密封輪19係插設在輸送元件8之路徑之進一步的惰輪40與41之間，以決定輸送元件8與密封輪19之間之一共同路徑，該共同路徑在一與該塊之片材7藉由傳送構件17所遞送的區域相對之拉伸路徑上。

鑒於此，上部件19a具有多數沿著其之一下側表面等距地間隔且面向下部件19b之拾取元件18。

較佳地，用於抓取密封片材7之各拾取元件18係位在一配備有一密封頭33之對應密封元件32中。

鑒於此，上部件19a包含用以於下列位置之間移動拾取元件18之移動構件44：-一用於抓取塊7之第一運作位置，其低於吸頭28，於該第一運作位置，拾取元件18自密封元件32向下突出(圖6及圖13右手側)，及-一用於將塊7結合至剛性容器2之邊緣5之第二抬高運作位置，於該第二運作位置，拾取元件18係在密封元件32中並與密封頭33共平面(見圖13左手側)。

於圖13中，移動構件44係例示為一方塊。

較佳地，拾取元件18包含一端吸杯18a，其連接至一與移動構件44連接之垂直軸18b來界定該等二運作位置。

鑒於此，吸杯18a係同時連接至吸取構件37來保持該塊之密封片材7(於圖13中該吸取構件係例示為一方塊)。

較佳地，下旋轉料架19b包含多數定位成面向對 應拾取元件18之垂直桿34。

應該注意的是，各桿34具有一端板35，其用於以一高度支撐一對應剛性容器2之底部3，至少於容納在輸送元件8中之剛性容器2所接隨之路徑的一拉伸段T19處，與對應密封頭33相接觸。

鑒於此，如上所述，拉伸段T19係剛性容器2及密封輪19所接隨之路徑的一共同拉伸，剛性容器2及密封片材7之邊或邊緣5於該共同拉伸處相接觸並彼此密封。

應該注意的是，端板35可包含進一步的吸取構件38(於圖13中係例示為一方塊)以穩定剛性容器2沿密封拉深段T19之上伸及下降移動，而保持該容器與容納該容器之對應袋部10共軸。

移動構件39(於圖13中係例示為一方塊)使支撐板35之桿34上下移動。

應該注意的是，板35相對於輸送元件8之袋部10抬升剛性容器2直到塊7與密封頭33相接觸，而拾取元件18之吸杯18a將片材7固持於正確位置直到密封拉伸段T19的結束。

換言之，隨著其沿密封拉伸段T19移動，塊7係密封至藉由板35固持於抬高位置的剛性容器2之邊5。

如此一來，該塊之片材7係恆常地受控制於其形成之區域至其附接至剛性容器2之區域的位置。

替代地，如圖13所例示者，輸送元件8包含一袋部8，其係分成一第一固定部分及一第二杯形部分10a，該 第二杯形部分10a可沿軸Z10而軸向地移動且適於容納剛性容器2。

於此實施例中，板35與可移動部分10a之剛性底部相接觸並造成其抬升(與位在其中的剛性容器2一起)直到與塊7及密封頭33相接觸。

在密封拉伸段T19的結束處，板35向下移動，且同時間，第二可移動部分10a返回至一膠囊1跟著關閉之下降位置。

於圖13中所例示之方案容許施加高密封力，因為板35直接作用在第二部分10a上而不是在剛性容器2上，及因為第二部分10a沿著密封拉伸段T19與密封頭33相反作用。

在進一步的替代實施例中，剛性容器2維持在輸送元件8之對應袋部中且密封頭33與拾取元件18之吸杯18a則朝向他移動。於此替代實施例中，密封輪19包含進一步的移動構件來使密封頭33與拾取元件18之吸杯18a移動朝向及離開剛性容器2。

圖8至12例示該用於準備及進給單塊之密封片材7(或蓋)之單元的一變異實施例。

此替代實施例係完全地整合於本文所述之站結構中。

實際上，傳送構件17及密封輪19具有如本文所述的相同結構。

該用於準備及進給該等塊之片材或蓋7之單元包 含一卡匣15a，其用以可滑動地容納一疊16a的蓋7(現成的且與剛性容器2之上孔4之形狀關聯)。

於圖式所例示之實施例中，卡匣15a垂直地延伸。於未圖例示出之替代實施例中，卡匣15a係相對垂直傾斜一角度。

更詳細地，卡匣15a具有開口50，蓋7可從該開口50一次一個地收回，並且於該開口50處具有保持構件51，例如一環形齒，其經設計用來攔住該疊16a的蓋7。

卡匣15a亦包含一推動元件52，例如一活塞，用於推動該疊16a與保持構件51相接觸，及用來將一對應蓋7進給至傳送構件17，其細節如下所述。卡匣15a之尺寸係能夠滑動地容納該疊16a的蓋7。

於圖例示出之實施例中，卡匣15a係定位成開口50面朝上且推動元件52位於該疊16a的下方來推動蓋7向上。簡言之，卡匣15a係定位在傳送構件17下方。

替代地，於本發明之一較佳但未圖例示出之實施例中，卡匣15a可定位在傳送構件17上方，且開口50面朝下及推動元件52由上方往下推動該疊16a的蓋7。

較佳地，如上所述，各吸頭28係以繞臂部27(水平軸)之一縱向延伸的軸X27旋轉之方式連接至對應臂部27，用以：-於一拾取點，亦即，於吸頭28本身與卡匣15a之間的一預定切點處(特別是於開口50處)收回蓋7，吸頭28係在卡匣15a及蓋7上方(於圖8至12所例示之實施例中)，以及 -用以在吸頭28繞該縱向延伸的軸X27旋轉一角度α(對應於大約180°)後，於對應遞送點遞送蓋7至對應拾取元件18，吸頭28係在對應拾取元件18之下方。

鑒於此，各吸頭28係合適地成形為具有一彎曲接觸表面53，該接觸表面53配備有用來從卡匣15a收回蓋7並固持他的吸取構件(該吸取構件未經圖例示出)。

圖9、10及11例示藉由根據一第一較佳實施例之臂部27的吸頭28從該疊16a拾取一第一蓋7的一序列之步驟。

更特別地，隨著吸頭28拾取蓋7，臂部27繞軸X27旋轉以便讓吸頭28同樣旋轉。於接近及接觸的第一步驟中(圖9)，吸頭28於同樣的蓋7之一第一週緣區域與蓋7相接觸。接著，於初步脫離之步驟中(圖10)，利用蓋7的可撓性來克服保持構件51之作用，歸功於該吸取構件及繞軸X27的第一旋轉，吸頭28從該疊16a及從卡匣15a脫離蓋7之該第一週緣區域。最後，於最終脫離之步驟中(圖11)，歸功於繞軸X27的進一步旋轉，吸頭28完全從該疊16a及從卡匣15a脫離。

因此，在拾取期間，吸頭28執行一旋轉(圖式中順時針)藉此其之整體接觸表面53與擬收回的蓋7相接觸。同樣地，感謝歸功於此一旋轉，吸頭28開始從卡匣15a收回蓋7，即使在吸頭28與卡匣15a之間的切點之前。

簡言之，歸功於拾取期間繞軸X27的旋轉，吸頭28之接觸表面53與該疊16a中之第一蓋7相接觸而不使其作 廢。同樣地，該等吸取構件係打開以便使蓋7與該疊16a脫離並攔住蓋7。因此，蓋7可以一相當高的速度被拾取，藉此增加每單位時間的產率。

替代地，於圖12中所例示之一第二替代實施例中，吸頭28可具有一平坦接觸表面53且不會在拾取期間旋轉。於此實施例中，在整個拾取運作期間，吸頭28係定位成其之接觸表面53平行於擬收回的蓋7。在實務上，從該疊16a拾取蓋7幾乎是一瞬間。此第二替代實施例可有益地應用於以相當低的運作速度運轉之機器。

以這種方式構成的關閉站提供眾多的優點：-歸功於由連續地移動之單元所執行的序列步驟，該等密封片材係以高速形成並施加至該等剛性容器；-歸功於一繞一水平軸旋轉之切割單元與一包含繞垂直軸旋轉的輪之輸送及施加該密封片材之系統組合，機器的整體大小係縮小；-歸功於使用一連續網及形成的兩個連續密封片材之間的縮小距離(間距)，於密封片材的形成期間之廢料量係降低；-歸功於單一拾取元件用於每一密封片材之系統，與該等拾取元件接隨該輸送元件上方之一路徑的事實組合，該密封片材係以一高度的精確性定位及密封；這項因素係轉換成良好的膠囊密封品質及有效性。

8‧‧‧輸送元件

9‧‧‧移動構件

11‧‧‧進給站

12‧‧‧配量站

13‧‧‧關閉站

14‧‧‧出料站

100‧‧‧機器

P‧‧‧進給路徑

Z9‧‧‧垂直軸

Claims (17)

1. 一種飲料膠囊機器，用於製作萃取或浸泡飲料的單次使用膠囊，該等膠囊包含一具有一底部及一設有一邊緣的上孔之剛性、杯形容器、一容納在該剛性容器中之萃取或浸泡產品的劑量、以及一塊之密封片材用於封閉該剛性容器之該上孔，該機器包含：一輸送元件，其用於輸送該等剛性容器且係封閉呈一在移動構件周圍的迴路，該移動構件係用以輸送該輸送元件；該輸送元件係經組配成界定多數袋部，其用於接收該等剛性容器且係一個接著一個地依次定位，且各具有一個別垂直軸；多數站，其係沿著該輸送元件所接隨之一進給路徑而定位，且其係經組構成用以於相同的輸送元件之相位上運作，以及其包含：一進給站，用以將該等剛性容器給入該輸送元件的個別袋部；一配量站，用以將一劑量的產品填入該剛性容器；一關閉站，其以該塊之密封片材來關閉該剛性容器的該上孔；及一出料站，其從該輸送元件收回形成的膠囊；其特徵在於，該關閉站至少包含：一用於準備及進給與該剛性容器之該上孔之形狀關聯的單塊之密封片材之單元；傳送構件，獨立塊之密封片材係藉由該傳送構件依序地及連續地自該準備及進給單元收回，以及該等塊之密封片材係藉由該傳送構件輸送及遞送至一適於將該 塊之密封片材密封至該剛性容器之密封輪的一對應拾取元件，該密封輪係可沿一旋轉路徑繞一第一垂直軸連續地旋轉，且其之週緣周圍係配備有多數設有對應密封單元的拾取元件；在該輪上的該等密封單元係經組構成在相位協同上擬放置於該輸送元件上之一對應剛性容器之頂部上，以便用來將該塊之密封片材沿包含一拉伸段之該輸送元件之該進給路徑的拉伸結合至該剛性容器，該密封輪之旋轉路徑的該拉伸段與該輸送元件本身相位同步。
2. 如請求項1之機器，其中該傳送構件包含一旋轉料架(carousel)，該旋轉料架繞一第二垂直軸旋轉且係配備有多數自該旋轉料架本身徑向突出之臂部；各臂部於其之一自由端具有一吸頭，該吸頭係用以自該準備及進給單元沿一第一水平面拾取該塊之密封片材，並且沿一第二水平面遞送該塊之密封片材至一對應拾取元件。
3. 如請求項2之機器，其中該旋轉料架之各臂部具有一後支撐件，該後支撐件係連接至該旋轉料架及界定一垂直旋轉軸，結合至該吸頭的一桿係繞該垂直旋轉軸旋轉；該旋轉料架包含用以改變各臂部相對於該旋轉料架上的一先前或隨後臂部之角度位置之構件，且該角度位置作為該臂部相對於該準備及進給單元及相對於該密封輪之位置之函數。
4. 如請求項3之機器，其中各臂部包含一桿，該吸頭係藉由該桿結合至該臂部之該後支撐件；該結合桿係經組構 以沿該臂部之一縱向延伸軸的兩方向上移動，用以改變，亦即，調適該吸頭相對於該準備及進給單元以及相對於該密封輪之位置。
5. 如請求項2至4中任一項之機器，其中各吸頭係以繞該臂部之一縱向延伸軸旋轉之方式連接至該對應臂部，用以於該吸頭本身與該圓筒形反刀之間的一預定切點處從上方拾取該塊之密封片材，以及用以在該吸頭繞該縱向延伸軸旋轉一角度後由下而上地遞送該塊之密封片材至一對應拾取元件。
6. 如請求項1至5中任一項之機器，其中該密封輪包含一上部件及一下部件，其係面向彼此且繞該第一垂直軸旋轉；該上部件及該下部件於其間界定一自由空間，容許沿著不會彼此干涉的圓形路徑之對應拉伸段對該等吸頭及對該輸送元件存取。
7. 如請求項1至6中任一項之機器，其中在該密封輪上的多數拾取元件係沿一上部件之一下側表面等距地間隔並且面向一下部件。
8. 如請求項6或7之機器，其中該密封輪之各拾取元件係定位在一配備有一密封頭之對應密封元件中；該上部件包含用以於一第一降低運作位置與一第二抬高運作位置之間移動該拾取元件之移動構件，其中於該第一降低運作位置中該塊係被該吸頭拾取且該拾取元件自該密封元件突出，且其中於該第二抬高運作位置中該塊係附接至該剛性容器之該邊緣且該拾取元件係在該密封元件 中並與該密封頭共平面。
9. 如請求項6至8中任一項之機器，其中該下部件包含定位成面向對應拾取元件的多數垂直桿；各桿具有一端板，其用於以一高度支撐一對應剛性容器之底部，至少於該剛性容器所接隨之該路徑的一拉伸段，用以與一對應密封頭相接觸。
10. 如請求項1至9中任一項之機器，其中該輸送元件之該等袋部的各者係分成一第一固定部分及一第二部分，該第二部分可沿該袋部之延伸軸而軸向地移動且係適於容納該剛性容器，該密封輪之一下部件包含定位成面向對應拾取元件的多數垂直桿；各桿具有一端板，其用於以一高度支撐該輸送元件之該袋部的一對應第二部分，至少於該剛性容器所接隨之該路徑的一拉伸段，用以與一對應密封頭相接觸。
11. 如請求項1至10中任一項之機器，其包含一控制單元，用以在相位上控制該傳送構件及該密封輪。
12. 如請求項1至11中任一項之機器，其中該準備及進給單元包含一切割單元，單塊之密封片材係藉由該切割單元而連續地切割且自一連續網分開；該切割單元係經組構成用以切割及分開與該剛性容器之該上孔之形狀關聯的單塊之密封片材。
13. 如請求項12之機器，其中該切割單元包含繞個別水平軸旋轉的一圓筒形刀及一圓筒形反刀，其彼此平行且經組構成以一第一運作速度來形成一序列塊之密封片材；該 反刀包含吸取構件，其係週緣地位在一徑向表面上且以固持該塊之密封片材直到達到該塊之密封片材被該傳送構件拾取的一上拾取區之方式來作用。
14. 如請求項13之機器，其中在該刀及反刀的相對側上，具有用於偏轉該連續網之惰輪，讓該連續網接隨一非直線路徑，藉此該連續網的一部分一直纏繞在該圓筒形反刀之一弧形拉伸周圍，使得該塊之密封片材更容易黏附於該反刀本身。
15. 如請求項12至14中任一項之機器，其包含一連接至該切割單元及一密封輪之控制單元，其以彼此不同的一第一運作速度及一第二運作速度來分別驅動該切割單元及該密封輪。
16. 如請求項12至15中任一項之機器，其中袋部係根據一第一間隔沿一輸送元件定位，及該切割單元係根據一第二間隔連續地切割及分開單塊之密封片材。
17. 如請求項1至11中任一項之機器，其中該準備及進給單元包含一卡匣，其用以可滑動地容納一疊的單塊之密封片材，該傳送構件係適於從該卡匣依序地且連續地收回獨立塊之密封片材及將該等塊之密封片材輸送及遞送至一對應拾取元件。