本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)沏泡產(chǎn)品——特別是茶和類似產(chǎn)品——的包裝的設(shè)備。
背景技術(shù):
已知用于包裝沏泡產(chǎn)品比如甘菊、茶和類似草藥的設(shè)備。這些產(chǎn)品通常以一定劑量容納在特定的液體可滲透的材料袋內(nèi),該特殊的液體可滲透的材料袋通常稱為“過濾器”。除了過濾器之外,這些產(chǎn)品的包裝通常包括通常由紙制成的特定標(biāo)簽的應(yīng)用,該標(biāo)簽借助于合適長度的線被附接至過濾器,以允許處理產(chǎn)品。最后,沏泡產(chǎn)品的包裝設(shè)想成包裹在單個(gè)過濾袋周圍的保護(hù)包封件和例如由紙板制成的包,容納有單個(gè)過濾袋的多個(gè)保護(hù)包封件被插入到該包中。
已知用于包裝這些產(chǎn)品的自動(dòng)包裝線,其中,多個(gè)操作裝置適于以協(xié)調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)各種包裝操作:將一定劑量的產(chǎn)品供給在由可滲透材料制成的從相應(yīng)的卷軸展開的帶上;形成容納有一定劑量產(chǎn)品的單個(gè)過濾袋;封閉過濾袋;供給從另外的相應(yīng)卷軸展開的用于標(biāo)簽的材料帶;從上述帶中分離出單個(gè)標(biāo)簽;供給接合線并將接合線切割至一尺寸;將每個(gè)標(biāo)簽和每個(gè)袋連接至切割出的一定長度的線的相應(yīng)端部;在接合至標(biāo)簽的袋周圍形成單個(gè)保護(hù)包封件;將保護(hù)包封件包裝在紙板箱中。
例如,專利ep1384665描述了一種用于生產(chǎn)容納有沏泡產(chǎn)品的過濾袋的設(shè)備,該設(shè)備包括用于制備并供給用于生產(chǎn)其中過濾袋的材料——濾紙帶——的裝置、適于將一定劑量的沏泡產(chǎn)品定位在濾紙帶上的按量給料裝置、成形裝置、劃分裝置和切割裝置。在成形裝置中,濾紙帶折疊在其自身上以形成放置一定劑量的沏泡產(chǎn)品的管,隨后通過粘合縱向邊緣而逐漸封閉該管。劃分裝置隨后借助于相應(yīng)的一定劑量的沏泡產(chǎn)品的上游和下游的橫向接縫劃分管,隨后切割裝置對由此形成的過濾袋進(jìn)行分離。
將一定長度的線連接至標(biāo)簽和過濾袋代表了包裝沏泡產(chǎn)品的關(guān)鍵階段。實(shí)際上,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確且安全的接合需要復(fù)雜的接合裝置,這些接合裝置的功能可能由于要實(shí)現(xiàn)的階段的復(fù)雜性而對總體生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)面的影響。
例如,ep2366628描述了一種用于將線固定至標(biāo)簽的方法和設(shè)備。
將標(biāo)簽應(yīng)用至過濾器的過程對于最終產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)方法的成本而言均是至關(guān)重要的。
例如,具有用于分別將線固定至標(biāo)簽并固定至過濾器的縫釘?shù)钠闩莓a(chǎn)品質(zhì)量較差。縫釘或其他類似的固定裝置實(shí)際上可能使沏泡產(chǎn)品受到污染,這是由于存在釋放——即使以最小量釋放——可能有毒或以任何情況對健康有害的物質(zhì)比如鐵或鋁的風(fēng)險(xiǎn)。
為了克服這些缺點(diǎn),已經(jīng)提出了用于附接線的方法,這些方法基本上設(shè)想為將線捆系至標(biāo)簽和過濾器,并且因此這些方法不意味著永久地包括附加的固定裝置。
例如,歐洲專利ep0691268描述了一種用于將標(biāo)簽附接至用于沏泡產(chǎn)品的過濾袋的方法。具體地,該方法設(shè)想通過使針眼鉤住位于接近相應(yīng)端部的區(qū)域中的線,并將線插入包封件和標(biāo)簽的外周部分中,使得線超過外周部分的厚度足夠的值以在線中創(chuàng)建線圈。該方法隨后設(shè)想將針部分地縮回并使其圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn),以使得加寬上述線圈并最終將線的端部插入到因此變寬的線圈中。拉動(dòng)線而使所得的結(jié)收緊。
因此,適于實(shí)現(xiàn)這種類型的捆系操作的裝置會非常復(fù)雜。
然而,已知的方法和設(shè)備在所獲得結(jié)果的速度或質(zhì)量方面不能滿足生產(chǎn)要求。
us6216620b1公開了一種用于將線高速地附接至接納材料——比如茶袋——的方法和設(shè)備。在該專利中,沒有提及應(yīng)當(dāng)將可能的標(biāo)簽附接至材料。
de1229895b公開了在具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)滾筒的設(shè)備中如何將標(biāo)簽供給至標(biāo)簽保持器中的第一滾筒,并且隨后借助于縫釘裝置將來自線軸的線固定至每個(gè)標(biāo)簽。第二滾筒連續(xù)地向前移動(dòng)茶袋,直到茶袋與使被附接至線的標(biāo)簽前進(jìn)的第一滾筒對應(yīng)。在隨后的工位中,線也通過縫釘附接至每個(gè)茶袋,并且僅在用可移動(dòng)剪切件切割線之后通過縫釘附接至每個(gè)茶袋。因此,將標(biāo)簽和茶袋單獨(dú)縫釘?shù)秸麄€(gè)線上,并且僅在切割線之后將茶袋縫釘?shù)秸麄€(gè)線上形成配備有由線連接的標(biāo)簽的袋。
ep2366628a1公開了一種用于將線連接至標(biāo)簽,具體地是將茶袋的線連接至標(biāo)簽的方法。該文獻(xiàn)僅公開了將線組裝在標(biāo)簽上,并且不考慮如何將線附接至茶袋或者線先前如何被附接。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是通過設(shè)計(jì)一種允許最佳地實(shí)現(xiàn)沏泡產(chǎn)品包裝的設(shè)備來解決上述問題。
在所述目的內(nèi),本發(fā)明的另一目的是提供一種在安全且高速條件下運(yùn)行的用于沏泡產(chǎn)品的包裝的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明,通過根據(jù)所附權(quán)利要求的用于包裝沏泡產(chǎn)品的設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述目的。
簡而言之,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備適于獲得下述類型的沏泡產(chǎn)品:所述類型的沏泡產(chǎn)品包括以一定劑量產(chǎn)品填充的袋、標(biāo)簽和分別在相反兩端部處附接至袋和標(biāo)簽的一定長度的線,該設(shè)備包括所填充的袋的成形裝置、至少一個(gè)所形成的袋和至少一個(gè)標(biāo)簽的供給裝置、一定長度的線的切割供給裝置以及所述一定長度的線與所述袋和所述標(biāo)簽的縫合頭。
縫合頭在外周承載有至少一個(gè)可移動(dòng)的縫合單元,所述縫合單元被帶動(dòng)接連通過第一操作路徑和第二操作路徑,對應(yīng)于所述第一操作路徑,使所述縫合單元能夠通過第一跟蹤運(yùn)動(dòng)相對于上述切割供給裝置移動(dòng),以接收上述一定長度的線;對應(yīng)于所述第二操作路徑,使所述縫合單元能夠通過第二跟蹤運(yùn)動(dòng)相對于供給裝置移動(dòng),以將由切割供給裝置接收的一定長度的線的相應(yīng)端部縫合至上述袋和上述標(biāo)簽的相應(yīng)部分。
本發(fā)明的特征在于,縫合頭能夠圍繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線以連續(xù)的運(yùn)動(dòng)被旋轉(zhuǎn)地致動(dòng),以允許以高速率實(shí)現(xiàn)縫合操作。
附圖說明
通過在附圖中示意性地示出的根據(jù)本發(fā)明的用于包裝沏泡產(chǎn)品的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,本發(fā)明的特征將變得更加明顯,在附圖中:
-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的前視示意圖;
-圖2示出了適于在該同一設(shè)備中使用的縫合頭的立體圖;
-圖3示出了關(guān)于穿過圖2中示出的縫合頭的縫合單元的支點(diǎn)軸線的中間平面的剖視圖;
-圖4和圖5示出了在不同操作階段中同一縫合單元的橫向平面的剖視圖;
-圖6示出了適于與圖2中示出的縫合頭配合的用于一定長度的線的切割供給裝置的立體圖;
-圖7a、圖7b、圖7c、圖7d、圖7e示出了在連續(xù)操作階段中同一縫合單元的細(xì)節(jié)的詳細(xì)示意圖;
-圖8示出了縫合階段中所涉及的一定長度的線、袋和標(biāo)簽的示意圖;
-圖9至圖22分別示出了在連續(xù)操作縫合階段中圖8中示出的元件的立體圖和詳細(xì)剖視圖或詳細(xì)立體圖。
具體實(shí)施方式
具體參照以上各圖,用于生產(chǎn)沏泡產(chǎn)品的包裝的設(shè)備總體上用1表示,其中所述沏泡產(chǎn)品比如例如為茶、甘菊、草本茶或其他沏泡物。
具體地,設(shè)備1對一定長度的線2、適當(dāng)?shù)匾砸欢▌┝康漠a(chǎn)品填充的袋3以及由4表示的標(biāo)簽進(jìn)行操作,用于該一定長度的線2在相反兩端部處優(yōu)選地縫合至袋3和標(biāo)簽4兩者。
更具體地,例如,如所示出的情況下,袋3例如可以具有所謂的“兩瓣”構(gòu)造。實(shí)際上,每個(gè)袋3通過折疊一對相應(yīng)的容納部分而形成,在每個(gè)容納部分中插入有單劑量的產(chǎn)品。通常由濾紙制成的、水或其他沏泡液體可滲透的袋3例如可以在基部處具有類似波紋管的折疊部3a(參見圖3),而在相反的封閉端部3b處可以具有一個(gè)或更多個(gè)折疊的翼片以確保容納在袋3中的產(chǎn)品的密封。標(biāo)簽4優(yōu)選地由紙或類似材料制成,標(biāo)簽4適于包含產(chǎn)品的打印的標(biāo)識信息。連接袋3和標(biāo)簽4的一定長度的線2用于允許產(chǎn)品在沏泡階段被處理而避免與通常具有高溫的沏泡液體直接接觸。
設(shè)備1還包括沏泡產(chǎn)品的按量給料裝置10,按量給料裝置10適于按量給料出的各單份量或劑量產(chǎn)品11并將各單份量或劑量產(chǎn)品11定位在從相應(yīng)的卷軸13展開的合適材料的帶12上,該合適材料優(yōu)選地為濾紙,卷軸13為了簡單起見而在圖1中示意性地示出。實(shí)際上,各單劑量產(chǎn)品11接連地整齊地布置在帶12上,優(yōu)選地在基本水平的趨向上供給。
設(shè)備1在按量給料裝置10的下游包括縱向密封裝置20,縱向密封裝置20適于封起劑量產(chǎn)品11并且使正被展開的帶12的縱向邊緣相互封閉,以形成管14,管14將由按量給料裝置10配備的劑量產(chǎn)品11容納在其內(nèi)部(參見圖1)。
設(shè)備1在密封裝置20的下游包括從先前由密封裝置20縱向密封的管14開始成形的單個(gè)袋3的成形裝置30。更具體地,如果要生產(chǎn)的包裝設(shè)想為如先前所指出的兩瓣式袋的結(jié)構(gòu),則成形裝置30分離出各自容納有一對劑量產(chǎn)品11的管14的長度段,并且對根據(jù)置于劑量產(chǎn)品11之間的基部3a部分而分開的上述長度段進(jìn)行波紋管式地折疊,以形成所需的袋3。
設(shè)備1還包括袋3的與基部3a相反的封閉端部3b的封閉工位40,對應(yīng)于封閉端部3b實(shí)現(xiàn)折疊,例如折疊一對側(cè)翼片和第三翼片,第三翼片覆蓋先前的兩個(gè)翼片以密封管14的各自含有劑量產(chǎn)品11的相應(yīng)部分。顯然可以設(shè)想在任何情況下適于對袋3進(jìn)行充分密封的袋3的封閉端部3b的不同構(gòu)造,以避免產(chǎn)品的不期望的泄漏。
設(shè)備1還包括所形成的各單個(gè)袋3和各單個(gè)標(biāo)簽4的供給裝置50、各單個(gè)一定長度的線2的切割供給裝置60,切割供給裝置60與縫合頭70配合,縫合頭70適于將一定長度的線2的相應(yīng)的端部與袋3和標(biāo)簽4縫合。
封閉工位40優(yōu)選地對應(yīng)于供給裝置50定位,供給裝置50又定位在縫合頭70的一側(cè)上。另一方面,一定長度的線2的切割供給裝置60優(yōu)選地定位在相反側(cè)上。
供給裝置50以及縫合頭70例如可以根據(jù)相應(yīng)的平行軸線——例如水平軸線——形成有各自的旋轉(zhuǎn)圓盤,優(yōu)選地是進(jìn)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)圓盤。切割供給裝置60也可以包括旋轉(zhuǎn)圓盤,例如步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)圓盤,該旋轉(zhuǎn)圓盤優(yōu)選地根據(jù)與縫合頭70的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的軸線61定位。
袋和標(biāo)簽4的供給圓盤50在外周承載有一個(gè)或更多個(gè)供給單元51,每個(gè)供給單元51配備有用于袋3和標(biāo)簽4的抓持裝置。
圖6中示出的切割供給裝置60承載有線2的多個(gè)拉伸元件62,拉伸元件62適于從相應(yīng)的卷軸63(參見圖1)展開和拉伸具有適合長度的線2的部段的目的。例如,在所示出的情況下,切割供給圓盤60包括圍繞與圓盤60的旋轉(zhuǎn)軸線61平行的相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)地組裝的四個(gè)拉伸元件62。每個(gè)拉伸元件62限定有操作抓持部分64,操作抓持部分64例如形成在臂65的端部處,適于對應(yīng)于間隔部分截取線2。具體地,操作部分64可以限定有叉,該叉具有定位在開口67兩側(cè)處的第一分支66a和第二分支66b。第一分支66a和第二分支66b適于分別與鉸接在臂65的相反側(cè)的第一夾持部68a和第二夾持部68b配合,第一夾持部68a和第二夾持部68b可以在與相應(yīng)分支66a、66b鄰接的關(guān)閉位置和與相應(yīng)的分支66a、66b分離的打開位置之間被交替地致動(dòng),優(yōu)選地通過插入彈性反向裝置(elasticcontrastmeans)69實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上,叉64與第一夾持部68a和第二夾持部68b一起組合以形成雙抓持器62,該雙抓持器62適于對應(yīng)于相應(yīng)部分截取線2,所述相應(yīng)部分由此被對應(yīng)于開口67拉伸的一定長度的線2間隔開。此外,切割供給裝置60繞旋轉(zhuǎn)軸線61的旋轉(zhuǎn)使線2從線的卷軸63展開。在與所述展開相關(guān)的適當(dāng)階段中,線2的相應(yīng)部分被雙抓持器叉64截取,以允許通過——為簡單起見而未在圖中示出的——切割裝置實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于線的每個(gè)拉伸元件62的開口67的線2進(jìn)行切割。在上述切割裝置的介入之后,同一操作部分64的布置在主動(dòng)抓持位置中的夾持部68a、68b因此可以分別保持相應(yīng)的兩段切割出的一定長度的線2的端部,線2的相反端部分別由相鄰的雙抓持器元件62保持。
切割供給圓盤60沿著拉伸軌跡引導(dǎo)雙抓持器元件62并且引導(dǎo)拉伸的一定長度的線2的供給,該拉伸軌跡優(yōu)選地為大致圓形,線2沿著該拉伸軌跡從卷軸63展開,拉伸的一定長度的線2對應(yīng)于開口67被連續(xù)地切割。上述軌跡因此導(dǎo)引雙抓持器元件62通過轉(zhuǎn)移工位71,與此相對應(yīng)地,相鄰的一對切割供給單元62根據(jù)第一跟蹤運(yùn)動(dòng)與縫合單元80可操作地相關(guān)聯(lián),以將所切割的拉伸的同一一定長度的線2轉(zhuǎn)移,下面將對其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
供給圓盤50相應(yīng)地循環(huán)地引導(dǎo)每個(gè)供給單元51通過縫合工位72,與此相對應(yīng)地,袋3和標(biāo)簽4的抓持裝置通過第二跟蹤運(yùn)動(dòng)而被致動(dòng),這允許由縫合頭70承載的相應(yīng)的縫合單元80將由切割供給單元62接收的一定長度的線2的相應(yīng)端部縫合至由同一抓持單元51(參見圖1)承載的袋3和標(biāo)簽4。
縫合頭70在外周承載有一個(gè)或更多個(gè)縫合單元80,例如,如圖2中示出的情況下為六個(gè)縫合單元80。顯然可以設(shè)想由縫合頭70移動(dòng)的不同數(shù)量的縫合單元80。
每個(gè)縫合單元80限定有根據(jù)與縫合頭70的旋轉(zhuǎn)軸線平行的鉸接軸線82鉸接至同一縫合頭70的本體81(參見圖3)。例如,縫合頭70可以承載有鉸接星形件73,每個(gè)縫合單元80通過插入相應(yīng)的二元部件74而被鉸接在鉸接星形件73處,以允許上述第一跟蹤運(yùn)動(dòng)和上述第二跟蹤運(yùn)動(dòng),所述第一跟蹤運(yùn)動(dòng)用于接收來自切割供給單元62的一定長度的線2,所述第二跟蹤運(yùn)動(dòng)用于將所接收的一定長度的線2縫合到由相應(yīng)的供給單元51承載的相應(yīng)的袋3和相應(yīng)的標(biāo)簽4上。
每個(gè)縫合單元80包括縫合裝置83、用于將一定長度的線2縫合到袋3和標(biāo)簽4上的輔助裝置84以及應(yīng)用至本體81的用于一定長度的線2的張緊控制裝置85。
縫合裝置83又包括一對針86,一對針86在自由操作端部處承載有敞開的眼部87。實(shí)際上,針86的眼部87具有鉤形形狀,因此眼部87在一側(cè)敞開,眼部87適于鉤住線2的一部分。具有例如圓柱形部段的針86優(yōu)選地具有相對于針86自身的縱向軸線92的偏心梢端(參見圖3),優(yōu)選地朝向與眼部87的開口所對應(yīng)的一側(cè)偏心。
縫合裝置83的針86基本上面向彼此同軸地布置,其中,眼部87敞開。每個(gè)針86也由對應(yīng)于鉸接軸線89鉸接至本體81的桿88以可移動(dòng)的方式承載。更具體地,每個(gè)針86由在同一鉸接軸線89上鉸接至本體81的一對桿88承載,鉸接軸線89相對于本體81關(guān)于縫合頭70樞轉(zhuǎn)所處的軸線82是橫向的。
以基本上類似鏡像的方式布置在本體81的相反側(cè)上的桿88鉸接至同一中心連接元件90上。每個(gè)連接元件90與針86的中間部分相交并用作相應(yīng)的針86的中間部分的支撐件,每個(gè)連接元件90與針86的中間部分以旋轉(zhuǎn)的方式關(guān)聯(lián)。此外,每個(gè)針86的與敞開眼部87相反的端部部分由致動(dòng)元件91接合,致動(dòng)元件91適于控制針86圍繞同一針86的縱向軸線92旋轉(zhuǎn)。
簡而言之,桿88連接至位于縫合頭70中的運(yùn)動(dòng)鏈,該運(yùn)動(dòng)鏈例如是具有齒輪和/或凸輪的類型,該運(yùn)動(dòng)鏈適于產(chǎn)生使針86遠(yuǎn)離及朝向線2的張緊控制裝置85的交替軸向平移運(yùn)動(dòng),線2的張緊控制裝置85根據(jù)本體81的軸向方向居中地定位在縫合單元80上。
同一針86也可以由致動(dòng)元件91根據(jù)軸向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來致動(dòng)。
供給圓盤50的每個(gè)供給單元51適于使袋3和標(biāo)簽4與相應(yīng)的針86對應(yīng)。更具體地,在縫合單元80與供給單元50之間的上述第二跟蹤運(yùn)動(dòng)期間,袋3被布置成封閉部分3b被置于針86與本體81的中央控制裝置85之間。具體地,上述封閉端部3b的中間平面相對于針86的軸線正交地布置。類似地,在上述第二跟蹤運(yùn)動(dòng)期間,標(biāo)簽4在相對于袋3的相反側(cè)布置在針86與同一控制裝置85之間。
應(yīng)當(dāng)指出的是,在所述第二跟蹤運(yùn)動(dòng)期間,袋3和標(biāo)簽4具有相對于縫合單元80基本為零的相對速度,隨后袋3和標(biāo)簽4根據(jù)相互的間隔運(yùn)動(dòng)以適合的階段關(guān)系被致動(dòng),根據(jù)位于縫合單元80上的參照系統(tǒng),該相互的間隔運(yùn)動(dòng)可以是袋3和標(biāo)簽4的沿橫向于支點(diǎn)軸線82的方向的提升運(yùn)動(dòng),下面將對其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
居中地定位在本體81上的用于線2的張緊控制裝置85包括一定長度的線2的端部的保持裝置93,保持裝置93與一定長度的線2的緩沖裝置配合,該緩沖裝置又包括能夠相對于彼此移動(dòng)的第一框架94和第二框架95。
可以借助于鉸接至本體81的一對抓持元件來產(chǎn)生保持裝置93,保持裝置93可以通過遠(yuǎn)離及朝向緩沖裝置94、95的運(yùn)動(dòng)來致動(dòng),例如通過旋轉(zhuǎn)來致動(dòng),保持裝置93用于將所需的線2的待被縫合的部分供給至縫合裝置83。還可以控制保持裝置93在打開構(gòu)型與閉合構(gòu)型之間交替地致動(dòng),對應(yīng)于該打開構(gòu)型,線2的端部的一部分被釋放,對應(yīng)于該閉合構(gòu)型,線端部的所述部分被抓持元件93截住并保持。替代性地,可以借助于適于被適當(dāng)調(diào)節(jié)以用于保持或逐漸釋放線2的被截住部分的摩擦元件來產(chǎn)生保持裝置93。
緩沖裝置的第一框架94優(yōu)選地由相對于本體81固定的梳狀元件構(gòu)成。因此,梳狀元件94可以包括適于與線2的一部分接合的一個(gè)或更多個(gè)鉤形齒。
第二框架95可以包括鉸接至本體81的臂,從而形成相應(yīng)的端部梳狀部。簡而言之,第一框架94和可移動(dòng)的第二框架95的齒沿著本體81的縱向方向偏移定位。緩沖裝置94、95能夠通過在用于接收線2的交錯(cuò)構(gòu)型與張緊構(gòu)型之間交替的相對運(yùn)動(dòng)而移動(dòng),對應(yīng)于該交錯(cuò)構(gòu)型,第一框架94的齒插入第二框架95的齒之間,以限定在與本體81相反的一側(cè)敞開的用于線2的鉤掛空間96(參見圖4),對應(yīng)于該張緊構(gòu)型,第一框架94的齒與第二框架95的齒分離,以使線2的相應(yīng)被鉤掛的部分沿著鋸齒形軌跡纏繞(參見圖3和圖5)。應(yīng)當(dāng)指出的是,在使用時(shí),緩沖裝置94、95的以上交替運(yùn)動(dòng)與保持裝置93的伴隨的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào),保持裝置93適于允許線2沿著延伸軌跡展開或沿著鋸齒形纏繞第一框架94和第二框架95的齒。
此外,線2的張緊控制裝置85還可以包括例如呈偏轉(zhuǎn)輥形式的第一偏轉(zhuǎn)元件97和第二偏轉(zhuǎn)元件98,第一偏轉(zhuǎn)元件97和第二偏轉(zhuǎn)元件98適于將線2的被引導(dǎo)部分垂直于針86的縱向軸線92并平行于待縫合元件的中間平面布置,所述待縫合元件分別是袋3的封閉部分3b和標(biāo)簽4。
最后,縫合輔助裝置84對應(yīng)于上述偏轉(zhuǎn)元件97、98定位,以便于通過針86的敞開眼部87對在第一偏轉(zhuǎn)輥97與第二偏轉(zhuǎn)輥98之間引導(dǎo)的線2進(jìn)行鉤掛操作,下面將對其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
更具體地,優(yōu)選地縫合輔助裝置84借助于設(shè)置有狹槽99的元件來產(chǎn)生,狹槽99用于在袋3和標(biāo)簽4的穿孔階段期間使針86通過并且還用于縫合線2。狹槽99限定有優(yōu)選地布置在與針86的縱向軸線92正交的平面上的開口。輔助裝置84還限定有接合元件或凸出件100,接合元件或凸出件100在面向相應(yīng)針86的一側(cè)上從狹槽99的平面突出。接合凸出件100特別地發(fā)揮雙重功能,該雙重功能是:有利于準(zhǔn)確地鉤住眼部87周圍的線2并控制線2的線圈的形成階段;以及用于將線2自身縫合至袋3和標(biāo)簽4。
具體地,接合凸出件100適于以適當(dāng)?shù)碾A段關(guān)系與針86配合,以使線2與眼部87接合。更具體地,接合凸出件100優(yōu)選地是叉形的,因此包括定位在開口99兩側(cè)的第一尖部101和第二尖部102,接合凸出件100適于接納線2并在操作縫合階段期間控制同一線2與眼部87的相互作用。接合凸出件100的第一尖部101和第二尖部102兩者均具有與相應(yīng)的前端部對應(yīng)的相應(yīng)有效表面,這兩個(gè)有效表面例如為平坦的或基本上平坦的,這兩個(gè)有效表面位于相對于叉100的開口99的相反側(cè)上并且在使用時(shí)平行于被引導(dǎo)的一定長度的線2和針86。
叉100的每個(gè)尖部101、102還限定有相對于相應(yīng)的叉從相應(yīng)的有效表面突出的厚度減小的延長部103、104。更具體地,第一尖部101具有第一延長部103,第二尖部102具有第二延長部104,第一延長部103和第二延長部104橫向上包括分別與上述操作表面相鄰的相應(yīng)的相對的表面。
實(shí)際上,相對的表面優(yōu)選地布置成在使用時(shí)基本上平行于袋3和標(biāo)簽4的中間平面,以相互攔截并偏轉(zhuǎn)線2的相應(yīng)部分。
第一延長部103和第二延長部104可以具有不同的縱向延伸部分,以便以不同的方式偏轉(zhuǎn)線2。例如,第一延長部103可以如所示出的情況的那樣具有相對于第二延長部104更小的縱向延伸部。例如,如下面更詳細(xì)地描述的,由于不同的延伸部分,可以使輔助元件100遠(yuǎn)離被引導(dǎo)的一定長度的線2移動(dòng),使得第一延長部103與線2斷開接合,而第二延長部104繼續(xù)攔截同一線2,從而借助于相應(yīng)的相對表面使線2偏轉(zhuǎn)(參見圖7a至7e)。
更具體地,輔助元件100由鉸接至本體81的相應(yīng)框架承載,使得輔助元件100可以分別相對于針86的縱向軸線92、被引導(dǎo)的一定長度的線2以及袋3或標(biāo)簽4橫向地移動(dòng)。實(shí)際上,輔助元件100可以分別根據(jù)遠(yuǎn)離及朝向針86的縱向軸線92的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng),優(yōu)選地在與袋3和標(biāo)簽4的中間平面平行的平面上移動(dòng)。
根據(jù)以上描述可以清楚地理解用于包裝沏泡產(chǎn)品的設(shè)備的功能。
考慮到關(guān)于線2與標(biāo)簽4的縫合與下述階段是相同的階段,下面描述線2與袋3的封閉部3b的縫合。
線2的切割供給裝置60借助于其繞旋轉(zhuǎn)軸線61的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使線2從卷軸63展開。在與所述旋轉(zhuǎn)相關(guān)的適當(dāng)階段中,每個(gè)雙抓持器62在通過以上切割工位的過程中截住線2的一部分,對應(yīng)于開口67切割出線2的該部分。對應(yīng)于相鄰的兩個(gè)抓持器62的線2的切割使得由卷軸63拉伸的具有合適長度的一定長度的線2分離。
切割出的一定長度的線2對應(yīng)于轉(zhuǎn)移工位71被拉伸,其中,相應(yīng)的端部由一對相鄰的雙抓持器62保持。在這種狀態(tài)下,切割出的一定長度的線2被轉(zhuǎn)移至縫合單元80。為了實(shí)現(xiàn)該操作,切割供給單元61和縫合單元80根據(jù)上述第一跟蹤運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng),至少在一瞬間以相應(yīng)的操作元件的相對零速度狀態(tài)進(jìn)行操作。實(shí)際上,切割出的一定長度的線2從雙抓持器62的抓持部轉(zhuǎn)移至保持裝置93的抓持部。在轉(zhuǎn)移階段中,一定長度的線2被布置在位于第一框架94的齒與第二框架95的齒之間的鉤狀空間96內(nèi)。
一旦一定長度的線2已經(jīng)從供給切割裝置60轉(zhuǎn)移至縫合頭70,縫合單元80就被帶向縫合工位72。在該過程期間,一定長度的線2被布置成具有用于后續(xù)縫合階段的線2的所需長度,這由用于該操作的特定裝置來實(shí)現(xiàn)。簡而言之,緩沖裝置94、95被適當(dāng)?shù)刂聞?dòng),以在第一框架94與第二框架95(參見圖3)的偏轉(zhuǎn)齒之間沿著優(yōu)選地鋸齒形路徑展開一定長度的線。在該準(zhǔn)備階段中,線2的一部分被引導(dǎo)在第一偏轉(zhuǎn)輥97與第二偏轉(zhuǎn)輥98之間,使得線2的該部分具有垂直于每個(gè)針86的縱向軸線92的取向。最后,應(yīng)當(dāng)指出的是,處于靜置構(gòu)型的每個(gè)針86相對于線2的中央張緊控制裝置85縮回并轉(zhuǎn)向。
當(dāng)縫合單元80到達(dá)縫合工位72時(shí),同一單元80相對于相應(yīng)的供給單元51通過第二跟蹤運(yùn)動(dòng)被致動(dòng),縫合單元80適于允許實(shí)現(xiàn)線2與袋3和標(biāo)簽4的縫合操作。
在該階段中,供給單元51將袋3帶向縫合工位72,其中,中間平面被定向成平行于被引導(dǎo)的一定長度的線2布置。具體地,袋3的封閉端部3b被置于被引導(dǎo)的一定長度的線2與針86的梢端之間。實(shí)際上,被引導(dǎo)的一定長度的線2面向袋3的第一側(cè),而針86的梢端面向與同一袋3的上述第一側(cè)相反的第二側(cè)。
更具體地,在第二跟蹤運(yùn)動(dòng)階段中,為了實(shí)際縫合,針86仍布置在上述靜置位置,處于所述第二側(cè)的前面、相對于袋3縮回和轉(zhuǎn)向。針86還被定向成:針86的縱向軸線92相對于袋3的中間平面正交地布置、針86靠近封閉邊緣3b并且梢端面向同一邊緣5。針86的縱向軸線92還處于在線2的張緊控制裝置85的偏轉(zhuǎn)輥97、98之間的中間位置(參見圖8)。
隨后致動(dòng)桿88,以在針86與袋3的邊緣3b之間產(chǎn)生在圖9中由箭頭a所指示的相對軸向接近運(yùn)動(dòng)。由于該相對接近運(yùn)動(dòng)——實(shí)際上為針86的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)——或者以任何情況的相互接近,針86的梢端穿過袋3的封閉邊緣3b,從而形成孔105,隨后針86繼續(xù)穿過,直到使眼部87超過袋3自身的中間平面并超過被引導(dǎo)的一定長度的線2。
在針86的梢端進(jìn)行超過袋3的過程中,眼部87優(yōu)選地定向在相對于被引導(dǎo)的一定長度的線2的相反側(cè)上。實(shí)際上,在該過程中,敞開的眼部87不“面向”被引導(dǎo)的一定長度的線2,因此不存在眼部87與線2干涉的風(fēng)險(xiǎn)。換句話說,在該穿孔和超過袋3的前進(jìn)階段中,不存在線2意外鉤掛的風(fēng)險(xiǎn)。
在與上述前進(jìn)動(dòng)作相關(guān)的適合階段中,優(yōu)選地在前進(jìn)動(dòng)作階段結(jié)束時(shí),針86因此通過致動(dòng)元件91被致動(dòng)而沿軸向旋轉(zhuǎn),直到敞開的眼部87面向線2(參見圖9和10)。在圖9中由箭頭b指示的該旋轉(zhuǎn)的角幅值例如可以在從90°至180°的范圍內(nèi)。在所示出的情況下,針86在該階段中的旋轉(zhuǎn)等于約90°。
還應(yīng)當(dāng)指出的是,在針86的旋轉(zhuǎn)階段中,接合元件100被致動(dòng)以進(jìn)行朝向封閉邊緣3b的接近運(yùn)動(dòng),該接近運(yùn)動(dòng)例如為在圖9中由箭頭c指示并且在圖7a至7e中連續(xù)示出的橫向平移運(yùn)動(dòng),接合元件100布置有開口99,開口99基本上對應(yīng)于穿孔區(qū)域定中心,并且因此相對于針86定中心。在該接近運(yùn)動(dòng)之后,同一接合元件100的第一尖部101和第二尖部102截住被引導(dǎo)的一定長度的線2的相應(yīng)部分,從而引導(dǎo)線2置于眼部87內(nèi)(具體參見圖7e)。接合元件100因此接合由第一偏轉(zhuǎn)輥97和第二偏轉(zhuǎn)輥98保持的線2(具體參見圖10)。
隨后通過桿88致動(dòng)在針86與袋3的封閉邊緣3b之間的相對軸向縮回運(yùn)動(dòng),從而使針86返回穿過孔105。所述縮回運(yùn)動(dòng)在圖11中由箭頭d指示。在該相對縮回運(yùn)動(dòng)之后,線2被眼部87鉤住并且因此被夾帶穿過位于封閉邊緣3b上的孔105。因此,線2被眼部87夾帶并穿過孔105而在線2中形成第一線圈106(參見圖11,圖11中可以觀察到對應(yīng)于標(biāo)簽4的同一線圈106)。在該階段中,由線2形成的第一線圈106在袋3(圖11中不可見)的一側(cè)保持與眼部87接合,而在相反側(cè),由于線2與接合元件100的第一延長部103和第二延長部104的相應(yīng)的上述相對的表面(參見圖12)接合,因此線2分開。因此,在該階段中,接合元件100保持線2,從而控制離開孔105的相應(yīng)的各一定長度的線2的分開程度,以避免同一孔105的不期望的加寬,孔105的不期望的加寬可能危及袋3自身的完整性。
應(yīng)當(dāng)指出的是,為了允許形成第一線圈106,即為此目的所需的對線2的延伸部分進(jìn)行供給以及使同一線2的張緊保持恒定,控制裝置85的緩沖裝置94、95與保持裝置93以配合的方式合適地被致動(dòng)。實(shí)際上,緩沖裝置94、95根據(jù)在圖11中由箭頭e指示的相對組合運(yùn)動(dòng)被致動(dòng),以適當(dāng)?shù)乩炀€2,同時(shí),保持裝置93例如根據(jù)在同一圖中由箭頭f指示的角度而配合地運(yùn)動(dòng)。
一旦已經(jīng)形成由眼部87保持的第一線圈106(參見圖11),針86就再次被致動(dòng)元件91帶動(dòng)進(jìn)行如由圖13的箭頭g所指示的那樣的軸向旋轉(zhuǎn)。上述軸向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生第一線圈106的相應(yīng)扭轉(zhuǎn),所述軸向旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地具有從270°至450°范圍的幅值。實(shí)際上,從線2的在第一原始線圈106的基部處形成一個(gè)或更多個(gè)重疊部或交叉部107從而得到第一扭曲線圈106’。所述交叉部107使線2隨后在閉合邊緣3b處進(jìn)行的打結(jié)中產(chǎn)生足夠的拉緊摩擦,以降低意外松脫的風(fēng)險(xiǎn)(參見圖14)。
在隨后的階段中,供給單元51與縫合單元80之間的第二跟蹤運(yùn)動(dòng)一方面產(chǎn)生針86與接合元件100之間的相對縮回運(yùn)動(dòng)并且另一方面產(chǎn)生袋3與針86的相對縮回運(yùn)動(dòng),使得袋3的邊緣3b遠(yuǎn)離針86與接合元件100之間的對準(zhǔn)。實(shí)際上,袋3根據(jù)在圖15中由箭頭h指示的平移運(yùn)動(dòng)相對于本體81垂直于針86的縱向軸線92升高,該平移運(yùn)動(dòng)是相對于上述操作元件的縮回運(yùn)動(dòng)。除了所述相對縮回運(yùn)動(dòng)之外,插入第一線圈106自身中的針86被致動(dòng),以將第一扭曲線圈106’在與上述袋3的縮回運(yùn)動(dòng)相反的方向上拉伸超過包封件3的封閉邊緣3b。因此,第一扭曲線圈106’圍繞孔105朝向閉合邊緣3b的邊界沿靠邊緣自身的中間平面旋轉(zhuǎn),而第一扭曲線圈106’所纏繞的針86的梢端定位在袋3的外部,優(yōu)選地定位在袋3的下方。
此外,在袋3進(jìn)行從針86縮回的縮回運(yùn)動(dòng)期間,接合有線2的緩沖裝置94、95的齒與保持裝置93配合以保持線2的準(zhǔn)確張緊。例如,如圖15中所示,第一框架94和第二框架95的齒根據(jù)由箭頭i指示的平移以與保持裝置93的運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)相互朝向彼此移動(dòng),而保持裝置93根據(jù)由箭頭l指示的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),以以受控的方式拉伸線2。
在與袋3的縮回運(yùn)動(dòng)相關(guān)的合適的階段中,第一偏轉(zhuǎn)輥97和第二偏轉(zhuǎn)輥98將線2釋放,以使線2跟隨緩沖區(qū)域和保持裝置93的運(yùn)動(dòng)。
此外,接合元件100橫向于被引導(dǎo)的一定長度的線2移動(dòng),優(yōu)選地向后移動(dòng),以與線2部分地脫離接合。實(shí)際上,由于第一延長部103的縱向延伸部分比第二延長部104的縱向延伸部分短,縮回運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致被引導(dǎo)的一定長度的線2與第一延長部103脫離接合(參見圖15和圖16)。
隨后由桿88的相應(yīng)致動(dòng)導(dǎo)致針86沿著其軸線92進(jìn)行另一前進(jìn)運(yùn)動(dòng),從而超過袋3的閉合邊緣3b。由于該前進(jìn),針86的眼部87移動(dòng)超過被引導(dǎo)的一定長度的線2(參見圖17和圖18)。如先前的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)那樣,眼部87背向線2,以避免意外接合。
更具體地,在該階段中,被引導(dǎo)的一定長度的線2從圍繞第一偏轉(zhuǎn)輥97和第二偏轉(zhuǎn)輥98的接合中釋放,而通過第二延長部104對應(yīng)于開口99被保持(參見圖18)。
眼部87隨后在致動(dòng)元件91的支配下旋轉(zhuǎn)以面向線2,而接合元件100被橫向帶回而靠近線2,以將同一線2壓在敞開的眼部87內(nèi)。針86被軸向縮回,并且作為該運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,線2被眼部87接合。在同一階段中,針86因此承載纏繞在第一扭曲線圈106’中的線2,而對應(yīng)于眼部87,眼部87承載靠近線2的端部的與眼部87接合的被引導(dǎo)的一定長度的線2的一部分(參見圖22)。
一旦線2已經(jīng)被接合,針86就如由圖21中的箭頭m所指示的那樣沿軸向方向縮回。
在沿軸向方向的該返回通過期間,針86鉤住線2而形成第二線圈108并且迫使第二線圈108位于第一扭曲線圈106’內(nèi)。在該插入期間,針86保持眼部87面向袋3的閉合邊緣3b,以避免第一扭曲線圈106’的意外接合。在與形成在袋3的紙上的孔105的邊緣的阻力相容的情況下,第一扭曲線圈106’越緊,該通過越安全。
一旦第二線圈108已經(jīng)插入第一扭曲線圈106’內(nèi),保持裝置93就沿循由圖21中的箭頭n所指示的釋放方向?qū)⒕€2的端部釋放,從而允許被眼部87鉤住的線2運(yùn)行穿過第一扭曲線圈106’。因此,眼部87引導(dǎo)線2的端部部分穿過纏繞針86的第一扭曲線圈106’,從而實(shí)現(xiàn)線2與袋3的縫合或捆系。在該抽出運(yùn)行結(jié)束時(shí),線2的端部部分被眼部87釋放(參見圖22)。
該包裝設(shè)備以及為說明目的描述的縫合單元可以根據(jù)各種要求進(jìn)行多種改型和變型。
在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施方式中,所使用的材料以及形式和尺寸可以根據(jù)需要而變化。
當(dāng)每個(gè)權(quán)利要求中的技術(shù)特征后面是參照標(biāo)記時(shí),所述參照標(biāo)記僅僅是為了提供對權(quán)利要求的更好理解而包括的,并且因此對通過所述附圖標(biāo)記出于示例目的而標(biāo)識的每個(gè)元件沒有限制性價(jià)值。