TWI316501B - A machine and method for making filter bags for infusion products - Google Patents

A machine and method for making filter bags for infusion products Download PDF

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TWI316501B
TWI316501B TW092132273A TW92132273A TWI316501B TW I316501 B TWI316501 B TW I316501B TW 092132273 A TW092132273 A TW 092132273A TW 92132273 A TW92132273 A TW 92132273A TW I316501 B TWI316501 B TW I316501B
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Dario Rea
Sauro Rivola
Giorgio Manaresi
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Ima Spa
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Description

98.03.03.
D1650192丨32273號專利申請案說明書修正頁 玖、發明說明： 【發明所屬之枝術 發明領域 本發明關於一種製造用來浸泡產品如茶、甘菊及其相 5 似物的過濾袋之機器及方法。 特別的是，本發明應用至三維形狀之過滤袋的產品， 如四面體或金字塔形過滤袋，本說明書參照藉綁線的方式 將拾起標籤連接至該過濾袋、但不限制本發明之範圍。 10 發明背景 現今具有標籤及綁線之三維過濾袋通常是從/平坦網 狀之裝有浸泡產品之過濾紙製造。該過濾紙隨後環繞著該 次泡產品折疊並縱向密封、以成型一連續含有該定量之浸 泡產品之管狀。 15 接著，該官狀以固定間隔橫越密封，並於密封處橫越 切割以形成個別的過濾袋。 -般而言，此方法下’該標籤及綁線是在該連續管狀 被完全成型後才加上，也就是說，一旦該定量產品被置入 其中且該橫越密封已被製得後。。 20 豸標籤及綁線藉置於操作站、具體實施上述方法之熱 密封器機器成型部份之過渡袋。這些密封器因其複雜、笼 重的驅動機構而具有先天上的缺陷。 該複雜及笨重體積之密封H因需要大量的密封 器，而且特別是該密封器必須在該過濾袋成型後其周圍的 1316501 空間作業。 C 明内^^】 發明概要 克 服上述缺陷。供-用來製造過遽袋之機爵 過是藉由提供—用來製造浸泡產品之 ^之―、其中該密封器驅動機構表現出簡單、輕便 的、'，°構，來克服上述缺陷。 10 15 =上述，本發明提供—種製造用於浸泡產品之 :機"’母—過據袋從-具有加人之—標籤及-連接至 该標藏及該過濾袋之绑線的平坦網狀之過遽紙製造，其中 錢益包含：搬運元件沿至少—由該搬運元敎義之第— 路挺之-部份進給該平坦網狀之過遽紙；第一驅動元心 该第一路徑給予該搬運元件動作；—第一站用來進给” 坦網狀之過濾 '紙至該第一路徑；一第二站用來進給-連續 的該標藏至該第—路徑；一第三站用來進給該綁線至該第 一路徑；一第四站用來根據該路徑上之一定義型式安置該 綁線，·密封元件面對該第一路徑並用來貼附根據上述型式 排列之該綁線，及至該標籤及該藉密封平坦網狀之過滤 第二㈣元仙來給予㈣封元件—定餘作朝向: 遇離-密封位置；—動力源由該第—及第二驅動元件共 用’及凡件用來成型該過濾袋自該平坦網狀之過濾紙至該 標鐵及綁線已經加上^ 本發明也提供-種f造用於料產品之過濾袋的方 20 1316501 法；每一過濾袋從一具有加入之一標籤及一連接至該標籤 及該過濾袋之綁線的平坦網狀之過濾紙製造；其中該方法 包含：沿一第一定義的路徑搬運該平坦網狀之過濾紙；進 給一連續標籤至該第一路徑；進給該綁線至該第一路徑； 5 根據該第一路徑之一定義型式安置該綁線；貼附根據該型 式安置之綁線，至該標籤及該藉密封平坦網狀之過濾紙；成型 該過濾袋自該平坦網狀之過濾紙至該標籤及綁線已經加上。 圖式簡單說明 本發明之優點可從下面詳細敘述所提供之例子及參照 10 附上之圖示而更清楚，該圖示是顯示一過濾袋製造機器， 為一較佳、但不是限制的具體實施例，其中： 第1圖是一示意前視圖，為了髮清部份剖面、部份切 除，顯示根據本發明用來製造浸泡產品之過濾袋之機器； 第2圖是一立體圖，顯示如第1圖所示之機器之一操作 15 單元； 第3圖是一示意前視圖，顯示第2圖中該操作單元； 第4圖是一示意侧視圖，為了釐清部份剖面、部份切 除，顯示第3圖中該操作單元； 第5圖是另一示意側視圖，也部份剖面，顯示第2至第4 20 圖中該操作單元； 第6圖顯示利用如第1圖之機器製造之一四面體或金字 塔形之過濾袋；及 第7圖是一示意圖，根據一平面展開，顯示第2至第5 圖之單元如何操作。 Ι31650ΓΓ 第92132273號專利申請案說明書修正頁 98.08.04 物月"修(更)正替換頁 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 參考第1圖，標號1表示用來包裝浸包產品如茶、甘菊 或其相似物之一整個機器，在其骨架2之中間部份裝設有一 5用來製造四面體或金字塔形之過濾袋4之操作單元3。 如第6及第1圖所示，每一過濾袋4自一平坦網狀5之過 濾紙製造，且加入一標籤6及一連接該標籤6及該過濾袋4之 綁線7。 如第1圖所示，該網狀5及該綁線7是沒綁的，各來自於 10其軸線9是水平的一捲狀物8、及來自於其軸線11是垂直的 一捲筒10，兩者轉動地裝設在該骨架2。另一方面，該標籤 6是由一其軸線14平形該軸線9之捲狀物13上未綁的膠捲12 橫斷地切割，且該捲狀物旋轉地裝設在該骨架2捲狀物8 上。 15 如第1圖至第5圖所示，該單元3包含一旋轉搬運滚筒 設在其轴線17平形於物之一 S *軸16是對稱於該軸線17朝如第2及第3圈 中反時鐘方向V旋轉^ 其同步旋轉。 3連接至_16之-動力源18,與 該動力源18藉—民、各， 塊狀示意顯示。—9輪出軸峡義’在第4圖中以〆 如第3及第2圖中詳細的顯示 柱周圍表面20側面劃 ：…袞同15由-實質上圓 定義了-沿上游至、，該表面2G並根據旋轉方向乂 方向之搬運路徑P: —站21用來進妗 20 1316501 一連續標籤6至該路徑；一站22用來進給該綁線7至該路徑 P ; —站23用來根據該路徑上P之一定義型式安置該綁線7 ; 一第一密封器24面對該周圍表面20 ; —站25用來進給該平 坦過濾紙網狀5至該路徑P ;及一組三個以上的密封器24面 5 對該周圍表面20且沿該路徑P之一部份T分佈，該網狀5沿該 路徑P被搬運，連同置於該周圍表面20之標籤6及綁線7及網 狀本身。 每一密封器24具有一超音波密封部份，或者是一熱密 封部份或一雷射密封部份，被一共用驅動裝置27所驅動， 10 該裝置27分出同時同步的動作，實質上是一樣的，在一操 作密封位置來回運動，該密封器24之密封部份沿路徑P設 置。 用來進給該標籤6之該站21包含一裝置21a用來進給及 橫斷切割該膠捲12，切割該膠捲12之後，傳輸該標籤6至在 15 該滾筒15之周圍表面20沿該路徑P均一地分佈之相對吸附 部 20a。 該裝置21a以相對於該滾筒轉動的速率同時的速度傳 輸該標籤6至該相對部20a。 該裝置21 a及施加一吸附至該部20a的方法為一般熟知 20 此項技藝者所知曉，不需多加解釋。 該站23包含一線置放裝置23a，為已知的型式，本發明 並不限定其型式。 該裝置23a結合環形凸伸之複數插銷28(第2圖）、通過在 周圍表面20的各孔，成形上述型式。 25 該等插銷28在該周圍表面20的位置及該綁線型式的設 9 1316501 定顯不在弟7圖。 如第3及第5圖所示，該第一密封器24具有一雙密封頭 29面對該路徑P，用來在如第7圖所示之二點30及31上貼附 如上述型式排列之綁線7至該標籤6 ; 5 而該組26中其他的每一密封24只具有一密封頭32，也 面對該路徑P，用來在如第7圖所示之三點33、34及35上貼 附如上述型式排列之綁線7，及每一標籤6至該平坦網狀之 過濾紙5。 該四個密封器2 4之共同作動是與該加入作動之線置放 10 裝置23a及該等插銷28—致，且在折疊該網狀5成型為過濾 袋4之所有操作之前。 該密封器24驅動裝置27包含一凸輪軸36(第2圖）。該轴 36具有一中心水平軸37也連接至該動力源18。更明確一 點，如第5圖所示，該軸線37平形於該軸16之軸線17，並鄰 15 接該軸36。 該轴36在運動學上連接至該轴16，更明確一些，是在 運動學上透過一皮帶38連接至該動力源18，用來繞其轴線 37轉動，且與該軸16繞該軸線17同時轉動。 該驅動裝置27更包含一傳動元件39位於該軸36及該四 20 個密封器24之間。 在第3圖中，所有的密封器24共用之傳動元件39，對每 一密封2 4而言包含一藉該軸3 6驅動之四連桿4 0使該密封器 24之雙頭29及該組26中其他密封器24之單一頭32沿一相對 接近路徑C移動，該路徑C包含一實質上與該路徑P—致之 10 1316501 密封部份S及一延伸出該路徑p之返回部份R。該等路徑c實 質上都相同。 如第3及第5圖所示，每一四連桿40包含一設置於該相 對费封器24之第一連接桿41，一第二連接桿42及二曲柄 5 43、44，所有都彼此藉其三軸線平形於該軸線17及37之圓 柱樞紐45連接而呈一鏈形圖案來給予平面運動。 更明確些，該曲柄43之一端可轉動地透過一第一樞紐 45隅接至第-連接桿41之—第-端Μ，另__端關該傳動 元件39之一套筒47同軸旋轉地隅接至軸μ。 1〇 該曲柄44之一端可轉動地透過一第二樞紐45隅接至第 一連接桿42之一第一端48，另一端則藉該傳動元件39之一 套筒49同軸旋轉地隅接至軸16。 該第-連接桿41及該第二連接桿42彼此透過該第三柩 紐45在相對於上述第一端46、48之各第二端5〇、51槐接在 15 一起。 該套筒49同軸且可轉動地透過該套筒47隅接至轴16， 該套筒47置於該轴16及該套筒49之間，並依次同轴且可轉 動地隅接至套筒49及該軸16。 該等套筒47、49呈-風扇形設定放射地支擇該等四曲 20柄43 ’且該四曲柄44沿各第-冠狀輪47a、撕周圍地接近 該滾筒b。此方式中，該曲柄43可繞該轴線17轉動，同時 在該轴36驅動動作下擺動，詳細描述如下。 同樣地’該曲柄44可繞該軸線17轉動，同時在相對於 該轴線Π擺動，但在該軸36驅動動作下獨立於該曲柄们。' 1316501 如第5圖所示，該等套筒47、49放射地支撐各臂52及 53 ’各自地沿位於同軸相反於對應該第一冠狀輪47&、49a 之一側之第二周圍冠狀輪47b、49b。 §亥臂52具有一放射端54呈一又形並支撐二隅接至該軸 5 36上凸輪57、58之追蹤滾轴55、56。更明確些，當該軸36 轉動時，該滚軸55及該凸輪57 —起操作，使得被相對應之 四連桿40支撐及驅動的所有密封24,同時在該方向V移動； 而當該軸36轉動時，該滚軸56及該凸輪58一起操作，使得 該等密封24 ’同時在相反於方向v移動。 1〇 該臂53具有一放射端59呈一又形並支撐二隅接至該軸 36上凸輪62、63之追蹤滾軸6〇、61。 更明確些，當該軸36轉動時，該滾軸60及該凸輪62一 起操作’使得被相對應之四連桿4〇支撐及驅動的所有密封 24’同時向著該表面2G移動；而當該軸％轉動時，該 15滾軸6!及該凸輪63-起操作，使得該等密雜，同時遠離 該周圍表面20。 該四凸輪57、58、62、63使得該四密封器24同時同步 沿著該相對路徑c移動，且使得每—密封頭29、32的動作沿 著該相對密封部份s，並與沿該路徑p該滾筒15周圍表㈣ 20 的動作同步。 換句話說’在該密封步驟，每—密封器24被移動於該 周圍表面2G，隨後在該方向v之周圍表㈣最後被移動 遠離該周圍表面20沿該部敍回到其開始位置。 該滾筒15之下游’該操作單元3包含—細用來成型該 12 1316501 過濾袋4自該平坦過濾紙網狀5至如上述該標籤6及該綁線7 已經加入，如第7圖所示。 該站64自一慣用進給單元65(例如一送料斗）接收該浸 泡產品，一旦該過濾袋被成型，傳送至一包裝單元66，也 5 為一慣用型式。 忒機益1中之該等單元65及66並不成型本發明之部 份，因此落入本說明書的範圍之外。 該單元3的操作成型該機器1之整體部份可以從上述的 ^述輕易了解’而明確的說’包含該等步驟：沿著該路徑p 1〇搬運該平坦網狀5之過滤紙；進給一連續的標藏6至該_ P ;進給該綁線7至該路徑P ;根據該路徑上p之一定義型式 安置該綁線7;貼附根據該型式安置之綁線7,至該標動及 該藉密封平坦嶋5之過栽，·最後，成型，也就是說，完 ]慮衣4自遠平坦網狀5之過滤紙至該標鐵6及绑線7已 二據上述型式找難折4確實成型該袋k 月,J，貼附該綁線7的步驟，及貼附該標籤6至該平坦網狀5之 過溏紙，如此簡化接下來密封作業’特別是，簡化該密封 器24之作業觝叙壯$ 1 A ^ m 2〇是明顯的Γ 及使其成為—輕便的結構，應該 提供^裝置27透過—單—傳動71439及-單—凸輪軸36 楗ί、该岔封器24同時 裝置27的體積十。一作的事“'，該簡化更減少 從相同動力源18Γ+ β輪軸36接收驅動動作同該滾筒15 ]3 1316501 代本解决方式，雖然在特別的機器上製造四面體過濾 i «上面的描述’已無疑地更加明顯，也可以應用於 其他型式之過濾袋製造機器。 T此’本發明之優點可以被用在其他型式之過濾袋， :別疋其他三維的過濾袋，也可以用在更為熟知、傳統實 、上平坦並具有單—或雙容室之過濾袋，減少該機器整體 尺寸並增進加人該標籤及綁線的精確性。 祕正或適㈣财式卻不麟本發明概 10 15 :的_是可㈣㈣。甚至於，本發明所有細節可 換成技術上等效之元件。 圖簡明】 第旧是-示意前視圖，為了釐清部份剖面、部份切 除’ ^員示根據本發明用來制 θ 用采氣造次泡產品之過濾袋之機器； 單元·圖疋—立體圖’顯示如第1圖所示之機器之-操作 ，是-示意前視圖，顯示第2圖中該操作單元
Α 圖是—示意側視圖，為了釐清部份剖面 牙、，顯示第3圖中該操作單元 20 第5圖是另一示意側视圖 圖中該操作單元； 也部份剖面’顯示第2至第4 第6圖顯示利用如第 塔形之過濾袋；及 第7圖是一示意圖， 圖之單元如何操作。 1圖之機器製造之一四面體或金字 根據—平面展開，顯示第2至第5 14 1316501 【圖式之主要元件代表符號表】 1···機器 22…站 2…骨架 23…站 3…操作單元 23a…線置放裝置 4…過濾袋 24…密封器 5···網狀 25…站 6···標籤 26."組 7…綁線 27…驅動裝置 8…捲狀物 28…插銷 9···抽線 29…雙密封頭 10…捲筒 30···點 11…轴線 3卜點 12…膠捲 32…密封頭 13···捲狀物 33…點 14…轴線 34…點 15···滾筒 35…點 16…轴 36…凸輪轴 17…轴線 37…轴線 18…動力源 38…皮帶 19…馬達 39…傳動元件 20···周圍表面 40…四連桿 20a···吸附部 41…第一連接桿 2卜.站 42…第二連接桿 21a…裝置 43…曲柄
15 1316501 44…曲柄 56…滚軸 45···柩紐 57···凸輪 46…第一端 58…凸輪 47…套筒 59…放射端 47a···第一冠狀輪 60…滾軸 47b···第二冠狀輪 61…滾軸 48…第一端 62…凸輪 49…套筒 63…凸輪 49a.··第一冠狀輪 64···站 49b·.·第二冠狀輪 65…進給單元 50…第二端 66·.·包裝單元 51…第二端 C…路徑 52…臂 P···搬運路徑 53…臂 R-··返回部份 54···放射端 55···滾軸 S···密封部份 16

Claims (1)

1316501 第92132273號專利申請案申請專利範圍修正本 98.08.04 拾 1. 、申請專利範圍： 月仲修(更)正替換
5 10 15 20 2. 3. 4. 一種製造用於浸泡產品之過濾\袋的.方JL·!差二 一具有加入之一標籤及一連接至該標籤及該過渡袋之 綁線的平坦網狀之過濾紙製造；該方法包含以下步驟： 沿一第一定義的路徑(P)搬運該平坦網狀之過濾紙；進給 一連續標籤至該第一路徑(P);進給該綁線至該第一路徑 (P);根據該第一路徑(P)之一定義型式安置該綁線；藉 密封將根據該型式安置之綁線及該標籤彼此貼附，且將 綁線及該標籤貼附至該平坦網狀之過濾紙；自該平坦網 狀之過濾紙成型該過濾袋，該過濾紙係已加上該標籤及 綁線；將該綁線及該標籤彼此貼附且將該綁線及標籤貼 附至該平坦網狀之步驟係沿該第一路徑由多個密封器 於多個密封站中同時操作，該等多個密封器係由凸輪構 件同步地且前進地啟動，其中該等多個密封器之一第一 密封器具有兩個密封頭且於兩個點上將該綁線貼附至 該標籤，而該等多個密封器之其他密封器，每一該其他 密封器只具有一個密封頭，於三個點上將該綁線及該標 籤貼附至該平坦網狀。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該貼附步驟係由超 音波密封構件所操作。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該貼附步驟係由熱 密封構件所操作。 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該過 濾袋具有一四面體或金字塔形。 17 1316501 5. —種製造用於浸泡產品之過濾袋的機器，每一過濾袋從 一具有加入之一標籤及一連接至該標籤及該過濾袋之 綁線的平坦網狀之過濾紙製造，該機器包含：搬運構 件，其沿一由該搬運構件定義之第一路徑之至少一部份 5 進給該平坦網狀之過濾紙；第一驅動構件，其沿該第一 路徑(P)給予該搬運構件動作；一第一站，用來進給該平 坦網狀之過濾紙至該第一路徑；一第二站，用來進給一 連續的該標籤至該第一路徑(P); —第三站，用來進給該 綁線至該第一路徑(P); —第四站，用來根據該第一路徑 10 (P)上之一定義型式排列該綁線；密封構件，面對該第一 路徑(P)且經設計為藉密封，使根據上述型式排列之該綁 線及該標籤彼此貼附且使該綁線及該標籤貼附至該平 坦網狀之過濾紙；第二驅動構件，用來給予該密封構件 一定義動作朝向及遠離一密封位置；一動力源，由該第 15 —及第二驅動構件所共用；及用來自該平坦網狀之過濾 紙成型該過濾袋之構件，該過濾袋係已經加上該標籤及 綁線；其中該第一及第二驅動構件各包含連接至該共用 動力源之一第一及一第二驅動軸。 6. 如申請專利範圍第5項之機器，其中該第一及第二驅動 20 軸係運動學上地以如繞一第一及一第二中心軸線旋轉 般彼此連接，該等軸線彼此平形。 7. 如申請專利範圍第6項之機器，其中該第一搬運構件由 一轉動的滾筒所組成，其同軸設置於該第一驅動軸上以 繞該第一軸線旋轉。 18 1316501 8. 如申請專利範圍第5項之機器，其中該第二驅動軸是一 凸輪軸；該第二驅動構件更包含一傳動元件，其置於該 凸輪軸及該密封構件之間。 9. 如申請專利範圍第8項之機器，其中該密封構件包含複 5 數密封器，其沿該第一路徑(P)設置，每一密封器具有一 密封端，其面對該第一路徑(P);該傳動元件被所有的密 封器所共用’每一密封器並包含一由該凸輪轴驅動之四 連桿，以沿一各第二封閉路徑(C)移動各密封端，該第 二封閉路徑包含一實質上與該第一路徑(P)相符之密封 10 部份(S)及一延伸出該第一路徑(P)之返回部份(R)。 10. 如申請專利範圍第9項之機器，其中該等第二路徑(〇係 實質上相同；沿該各第二路徑(C)之密封端的動作係由 所有該等密封器之同時同步動作所定義，而沿各密封部 份(S)之密封端的動作係跟隨在該搬運構件沿該第一路 15 徑(P)的動作之後。 11. 如申請專利範圍第9項之機器，其中該四連桿包含一設 置於該各密封器之第-連接桿，—第二連接桿及二曲 柄，該第-曲柄之-端可轉動地隅接至該第—連接桿之 第-端，且另-端則圍繞該第—轴線可轉動地設置，於 2〇 $樣的方式以致可在該凸輪軸驅動動作下圍繞該第- 轴線擺動·，該第二曲柄之1可轉動地隅接至該第二連 接桿之第-端，且另1則圍繞該第—軸線可轉動地設 置於•樣的方式以致可在該凸輪轴驅動動作下圍繞該 第-抽線_ ;該第-及第二連接桿彼滅接在相對於 19 1316501 該各第一端之各第二端。 12. 如申請專利範圍第11項之機器，其中該傳動元件包含一 第一套筒，其可轉動地且同軸地隅接至該第一驅動軸； 該第一套筒設置於該第一曲柄相對於該第一連接桿之 5 一側，並沿著該第一套筒本身之一第一周圍冠狀輪。 13. 如申請專利範圍第12項之機器，其中該傳動元件包含一 第一臂，其沿該第一套筒之一第二周圍冠狀輪設置於該 第一套筒上，並自該第一套筒放射地延伸；該第一臂具 有一放射端，其設置在至少一追蹤滾軸處，該滾軸隅接 10 該凸輪軸上之各凸輪。 14. 如申請專利範圍第13項之機器，其中該第一臂之放射端 是叉型，且設置有二追蹤滾軸，每一滚軸隅接至該凸輪 軸上之各凸輪。 15. 如申請專利範圍第11項之機器，其中該傳動元件包含一 15 第二套筒，其可轉動地且同軸地隅接至該第一驅動軸； 該第二套筒設置於該第二曲柄相對於該第二連接桿之 一侧，並沿著該第二套筒本身之一第一周圍冠狀輪。 16. 如申請專利範圍第15項之機器，其中該第二套筒係透過 該第一套筒可轉動地且同軸地隅接至該第一驅動軸；該 20 第一套筒置於該第一驅動軸及該第二套筒之間，可轉動 地且同軸地隅接至該第二套筒。 17. 如申請專利範圍第15項之機器，其中該傳動元件包含一 第二臂，其沿該第二套筒之一第二周圍冠狀輪設置於第 二套筒上，並自該第二套筒本身放射地延伸；該第二臂 20 1316501 具有一放射端設置在至少一追蹤滚軸處，該滾軸隅接該 凸輪軸上之各凸輪。 18. 如申請專利範圍第17項之機器，其中該第二臂之放射端 是叉型，且設置有二追蹤滾軸，每一滾軸隅接至該凸輪 5 軸上之各凸輪。 19. 如申請專利範圍第9至第18項中任一項之機器，其中該 等密封器各包含一熱密封部份。 20. 如申請專利範圍第9至第18項中任一項之機器，其中該 等密封器各包含一超音波密封部份。 10 21.如申請專利範圍第5至第18項中任一項之方法，其中該 過濾袋具有一四面體或金字塔形。 21
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