(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記螺旋部(10)、前記第1の筒状要素(3a)、及び前記第2の筒状要素(4a)の前記長手方向の延在軸(X1,X2,X3)が、前記シャッタ(9)の前記移動方向(D1)に平行である、請求項5に記載の装置。
前記シャッタ(9)が、前記開口部(7)を閉じる側壁部(16)と、前記供給チャンバ(6)の上壁部を構成するように設計される下壁部(17)と、を有するピストン(12)を備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
添付図面を参照すると、符号1は、注入又は抽出製品を供給及び配分する装置を示し、符号100は、供給配分装置1が適用される、注入又は抽出製品を収容するフィルタバッグSを製造する機械を示す。
【0010】
なお、供給装置1及び機械100は、特に注入製品に適切である。
【0011】
供給配分装置1は、本発明によれば、注入又は抽出製品を収容する空間2を備え、この空間は、外側側壁部3と製品の流れ用の開口部7を有する内側側壁部4とによって画定される。
【0012】
図示する好ましい実施形態において、外側側壁部3は、内側側壁部4と接触する底壁部5を備える。
【0013】
図示しない代替の実施形態において、内側側壁部4は、製品の通路をそのままにしておく底壁部5と接触せず、通路は開口部7を画定する。
【0014】
なお、記載「壁」は、分離要素を意味する。
【0015】
なお、記載「収容空間」は、以下に記載及び明確にされるように、フィルタバッグSに供給され及び投入されなければならない製品を収容する(収納する)空間領域を意味する。
【0016】
好ましくは、収容空間2は、略中空のシリンダ形状に成形される。
【0017】
有利なことに、収容空間2は、流体連通するホッパから供給及び投入される製品を受け取る。
【0018】
本発明によれば、装置1はまた、供給チャンバ6を備え、この供給チャンバは、内側側壁部4内部に作成され、開口部7を通じて収容空間2と連通し、(収容空間2の下に)収容空間2外部に通じている出口8を備える。
【0019】
より詳しくは、出口8は、下方に位置する連続状ストリップSTに製品を放出し、ストリップは、筒状に折り畳まれてフィルタバッグSを構成する。
【0020】
好ましくは、供給チャンバ6は、略円筒状である。
【0021】
装置1はまた、シャッタ9を備え、このシャッタは、少なくとも、開口部7を塞ぐ閉鎖下端位置P1と、供給チャンバの出口8に向かって開口部7を通じて収容空間2から供給チャンバ6へ一回の分量の製品を自由に流すことを可能にする開放上端位置P2との間で、供給チャンバ6内部において移動可能である。
【0022】
換言すると、上端開放位置P2にあるシャッタ9は、開口部7を通じて収容空間2から供給チャンバ6へ及び供給チャンバ6から出口8を介して形成されるフィルタバッグSへの製品の流れを可能にする。
【0023】
シャッタ9は、それが開口部7を完全には塞がない、即ち、閉鎖位置P1と開放位置P2との間の中間位置にあるとき、開口部7を通じて収容空間2から供給チャンバ6へ及び供給チャンバ6から出口8を介して形成されるフィルタバッグSへの(少なくとも部分的な)製品の流れを可能にする。
【0024】
機械のシャットダウン、保守、その他シャッタ9を閉鎖位置P1に配置する場合、製品の流れを中断することが可能である。
【0025】
シャッタ9は、所定の方向D1に沿って移動可能である。
【0026】
シャッタ9は、ピストン12を備え、このピストンは、開口部7を閉じる側壁部16と、開放位置P2に供給チャンバ6の上壁部を構成するように設計される下壁部即ち先端壁部17と、を有する。
【0027】
なお、(下方の)先端壁部17はまた、(上側で)製品と接触するように設計され、加速させる。換言すると、シャッタ9は、形成されるフィルタバッグSに向かって下方へ製品を押し出す。
【0028】
また、下方の先端壁部17は、上端開放位置P2において供給チャンバ6内部に収納される。
【0029】
有利なことに、閉鎖下端位置P1において、シャッタ9、特にピストン12は、供給チャンバ6の下方から突出してもよい。換言すると、下方の先端壁部17は、供給チャンバ6の外部に配置される。
【0030】
シャッタ9はまた、ピストン12の上方に固定される制御ロッド19を備える。好ましい実施形態において、ピストン12及び制御ロッド19は、単一部品状に作成される。
【0031】
別の態様によれば、好ましくは、外側側壁部3は、軸方向に対称的な壁である(さらにより好ましくは円筒状である)。
【0032】
なお、さらに別の態様によれば、外側側壁部3は、(装置1の一部を形成する)筒形状を有する第1の要素3aに作成される。
【0033】
筒形状を有する第1の要素3a(
図5に明確に示される)は、機械100のフレームに対して固定される。
【0034】
換言すると、装置1は、第1の筒状要素3aを備え、この筒状要素は、上述の外側側壁部3を構成する側壁部を有する。
【0035】
さらに別の態様によれば、内側側壁部4は、軸方向に対称的な壁である(さらにより好ましくは円筒状である)。
【0036】
さらに別の態様によれば、内側側壁部4は、第1の筒状要素3a内部に位置する第2の筒状要素4aに作成される。
【0037】
第2の筒状要素4aは、機械100のフレームに対して固定される。
【0038】
好ましくは、第2の筒状要素4aは、第1の筒状要素3aと同軸状に配置される。
【0039】
なお、第1の筒状要素3aは、関連する長手方向の延在軸X2に沿って延在し、一方で第2の筒状要素4aは、関連する長手方向の延在軸X3に沿って延在する。
【0040】
なお、好ましくは、第1の筒状要素3aの長手方向の延在軸X2は、第2の筒状要素4aの長手方向の延在軸X3と平行である。
【0041】
より詳しくは、第1の筒状要素3aの長手方向の延在軸X2は、第2の筒状要素4aの長手方向の延在軸X3と一致する。
【0042】
別の態様によれば、底壁部5は、第1の筒状要素3aに作成される。
【0043】
従って、この態様によれば、底壁部5は、外側側壁部3に(一体的に)固定される。
【0044】
なお、好ましくは、底壁部5は、円錐台形を有する壁である。
【0045】
なお、より詳しくは、シャッタ9は、移動手段14を用いて、(上述の閉鎖位置P1と開放位置P2との間で)第2の筒状要素4a内部において摺動自在に移動可能である。
【0046】
より詳しくは、シャッタ9は、好ましくは、内壁部4の内側の面21によって、第2の筒状要素4a内部において案内される。
【0047】
図示する実施形態によれば、移動手段14は、(電気式及び/又は空圧式)アクチュエータ15を備え、アクチュエータは、(水平方向の)軸X4の周りに回転するように構成されるシャフト18を有する。
【0048】
また、移動手段14は、第1のアーム13aを備え、このアームは、第1の端部において、アクチュエータ15のシャフト18に接続されて、シャフトと共に一体的に軸X4の周りに回転する。
【0049】
さらに、移動手段14は、第2のアーム13bを備える。
【0050】
第1のアーム13aの第2の端部は、第2のアーム13bの第1の端部に(回転可能に)接続される。
【0051】
第2のアーム13bの第2の端部は、シャッタ9、特にシャッタ9の制御ロッド19に(回転可能に)接続される。
【0052】
なお、第1のアーム13a及び第2のアーム13bは、共に関節アームを構成する。
【0053】
図面に示す好ましい実施形態において、装置1はまた、回転部材11を備え、この回転部材は、収容空間2の内部に配置され、回転されて開口部7に製品を押し出す。
【0054】
この実施形態は、摺動自在でない製品に特に好ましく、十分に摺動自在な製品に対しては、回転部材11は省略されてもよい。換言すると、摺動自在な製品に対して、さらなる機械的な押し出しが無くても、重力によって、開口部7を通じて製品は下方へ落下する。
【0055】
回転部材はまた、摺動自在な製品に使用されて製品の落下速度を加速できることは明確である。
【0056】
なお、好ましくは、回転部材11は、フィルタバッグSに製品を供給する方向D3に沿って製品を押し出す。
【0057】
図示する実施形態によれば、回転部材11は、螺旋状要素、即ち螺旋部10を備え、螺旋部は、外側側壁部3と内側側壁部4との間に配置される。
【0058】
なお、螺旋部10は、関連する長手方向の延在軸X1の周囲に延在する略螺旋状輪郭を有する。
【0059】
好ましくは、第1の筒状要素3aの長手方向の延在軸X2、第2の筒状要素4aの長手方向の延在軸X3、及び螺旋部10の延在軸X1は、互いに平行である(好ましくは一致する)。
【0060】
また、好ましくは、第1の筒状要素3aの長手方向の延在軸X2、第2の筒状要素4aの長手方向の延在軸X3、及び螺旋部10の延在軸X1は、シャッタ9の移動方向D1に平行である。
【0061】
なお、螺旋部10に関連して、螺旋部10の延在軸X1は、シャッタ9の移動方向D1に平行である。
【0062】
回転部材11(螺旋部10)は、好ましくは、収容空間2の外側側壁部3に対して回転するように構成される。
【0063】
さらに、好ましくは、回転部材11は、収容空間2の内側側壁部4に対して回転するように構成される。
【0064】
なおより好ましくは、回転部材11は、収容空間2の外側及び内側側壁部3、4に対して回転するように構成される。
【0065】
螺旋部10は、内側側壁部4の外面22(即ち、収容空間2に対向する内側側壁部4の面22)及び外側側壁部3の内面23(即ち、収容空間2に対向する外側側壁部3の面23)のうちの一方に(又は両方に)、掻き取り作用を及ぼしてもよい。螺旋部10は、関連する長手方向の延在軸X1の周りに螺旋部を回転させることを可能にするアクチュエータに接続される。
【0066】
有利なことに、アクチュエータは、螺旋部10を段階的に及び連続的に回転させてもよい。
【0067】
段階的に動作させると、一回の分量の製品と等しい、供給チャンバ6に投入される製品の量は、機械の段階において螺旋部10がたどる回転角度によって決定される。
【0068】
有利なことに、螺旋部10を回転させるアクチュエータは、シャッタ9を移動させる手段14と同期されて、シャッタ9が開口部7を塞がないときには螺旋部10を回転させる。螺旋部10が静止しているとき、製品は供給されず、換言すると、螺旋部10は収容空間2に収容される製品のブロックの役割を果たす。
【0069】
螺旋部10を連続的に動作させると、供給チャンバ6に投入される製品の量は、螺旋部10の回転速度及び開口部7の開口時間(即ち、シャッタ9が開口部7を塞がない時間)に依存する。アクチュエータは、(開口部7の開口時間が等しい条件下で)螺旋部10の回転角度の大きさ及び回転速度を変動させて、開口部7を通じて供給チャンバ6に投入される製品の量を調整するように設計される。
【0070】
実際には、螺旋部10の(段階的に動作中の)回転角度及び(連続的に動作中の)回転速度が大きくなる程、開口部7を通じて供給チャンバ6に供給される、即ち、投入される製品の量が多くなる。
【0071】
製品は、螺旋部10によって押し出され(又は、螺旋部10が省略されるときは重力によって落下する)、開口部がシャッタ9によって完全に塞がれていないとき、即ち、シャッタが閉鎖位置P1にないときのみ、開口部7を通過することは明確である。他方では、開口部7は、開放位置P2に向かう前進ストローク中に、及び閉鎖位置P1に向かう戻りストローク中に、シャッタ9が閉鎖位置P1と開放位置P2との間に含まれる中間位置をとるとき、部分的に開き、製品の流れを可能にする。要するに、閉鎖位置P1から開放位置P2まで(及び開放位置から閉鎖位置まで)通過するシャッタ9は、製品の流れを可能にし、開口部7の通路を拡大させる(縮小させる)。また、開口部7が開いた状態で、螺旋部10が静止している場合、螺旋部10が製品のブロックの役割を果たすので、製品は、開口部7を通過しない。
【0072】
有利なことに、段階的に動作中に、アクチュエータは、開口部7が、少なくとも部分的に開くときも螺旋部10を回転させるように設計される。
【0073】
代替的には、さらに段階的に動作中に、アクチュエータは、開口部7がシャッタ9によって完全に閉じられるときも螺旋部10を回転させるように設計され、これにより製品を圧縮する。
【0074】
連続的に動作中に、製品は、開口部7がシャッタ9によって完全に閉じられるときも螺旋部10が回転されるので、とにかく圧縮される。
【0075】
有利なことに、螺旋部10の長手方向の延在軸X1は、使用時に鉛直方向に配置される。
【0076】
なお、好ましくは、螺旋部10の長手方向の延在軸X1は、第1の筒状要素3aの長手方向の延在軸X2及び第2の筒状要素4aの長手方向の延在軸X3と略一致する。
【0077】
なお、開口部7に関連して、図示しない実施形態によれば、これらの開口部7は、フィルタバッグSに製品を供給する方向D3に沿って主なる広がりを有するスリットによって画定される。
【0078】
好ましくは、開口部7は、第2の筒状要素4aの内壁部4の端部に作成される。好ましくは、開口部7は、第2の筒状要素4aの内壁部4の下端部に作成される。
【0079】
なお、図示する実施形態に関連して、開口部7は、第2の筒状要素4aの内壁部4に作成される凹部によって画定される。
【0080】
より詳しくは、これらの凹部は、第2の筒状要素4aの(下方の)長手方向の端部側に突起部20を構成する。突起部20は、好ましくは、底壁部5と実質的に接触する。
【0081】
開口部7は、第2の筒状要素4aに作成される。
【0082】
製品の供給及び配分は、本発明の範囲を明確にする目的で、以下に記載する。
【0083】
供給配分装置1の通常の使用中、収容空間2には、注入又は抽出製品(例えば、茶、カモミール、ハーブティー、コーヒー等)が充填される。
【0084】
配分サイクルがシャッタ9の閉鎖位置P1から始まり、この閉鎖位置では供給チャンバ6内部への製品の投入が実質的に防止され、このサイクルは以下の動作を含む。
【0085】
シャッタ9は、閉鎖位置P1から開放位置P2までの前進ストロークに沿って(移動手段14を用いて)移動され、ここで、開口部7は、シャッタ9を閉じる側壁部16によって(少なくとも部分的には)塞がれておらず、即ち、収容空間2から供給チャンバ6への製品の自由な流れを可能にする。
【0086】
従って、供給チャンバ6は、シャッタが閉鎖位置P1にあるときにシャッタ9によって実質的に占められ、一方で戻りストローク中にシャッタ9が開放位置P2に向かって移動及び開放位置に到達すると、開口部7は、少なくとも部分的に開き、チャンバ6は、製品を受け取れるようになる。
【0087】
この理由のため、シャッタ9は、開放位置P2に向かう前進ストローク及び閉鎖位置P1に向かう戻りストロークにおいて、出口8に向かう収容空間2から供給チャンバ6への製品の流れを(少なくとも部分的に)可能にする。
【0088】
螺旋部10無しで動作する(即ち、重力によって落下する摺動自在な製品について)とき、又は螺旋部10が連続的に回転されている状態で動作するとき、供給される製品の量は、シャッタ9が開口部7を少なくとも部分的に開いたままにしている時間に依存する。
【0089】
螺旋部10が段階的に移動される場合、開口部7が少なくとも部分的に開かれると、螺旋部10の回転角度によって供給される製品の量が決定される。このようにして、製品の容積型配分は、実質的に行われる。
【0090】
シャッタ9が開口部7を完全には塞がないように配置された状態で、収容空間2は、供給チャンバ6と連通するので、供給チャンバ6には、重力によって下方へ落下し、出口8を通過する製品が通過してもよい。
【0091】
好ましくは、収容空間2から供給チャンバ6への製品の流れ(特に非摺動自在な製品について)を促進するために、螺旋部10は、段階的に又は連続的に回転されて設けられてもよい。
【0092】
このようにして、有利なことに、螺旋部10が収容空間2に存在する製品に押し出し作用を加えるので、開口部7を通じた製品の供給チャンバ6への投入を促進する。
【0093】
シャッタ9は、次いで開放位置P2から閉鎖位置P1に戻りストロークに沿って移動される。戻りストローク中に、シャッタ9は、加速して下方へ製品を押し出し、かつ、開口部を完全に塞ぐまで開口部7の通路を縮小させる。
【0094】
このようにして、シャッタ9は、(下方に配置される)供給チャンバ6の出口8に向かって製品を押し出し、下方に位置するフィルタ材料の連続状ストリップSTに製品を放出し、連続状ストリップは次のフィルタバッグSを形成する。
【0095】
このようにして、一回の分量の製品は、次のフィルタバッグSを形成する下方に位置するフィルタ材料の連続状ストリップSTに放出される。
【0096】
なお、供給配分装置1は、各フィルタバッグS内部に放出される製品の量の点で、特に精密かつ正確であるので、一つ及び別のフィルタバッグS間の挿入される製品の量のばらつきを低減可能にする。
【0097】
本発明はまた、注入又は抽出製品を収容するフィルタバッグを製造する機械100であって、
フィルタ材料の連続状ストリップSTを供給するステーション101と、
連続状ストリップSTを閉じた筒状に形成及び接合し、(好ましくは、必ずしもそうである必要はないが鉛直方向の)供給方向V1に沿って供給するステーション102と、
注入又は抽出製品を供給及び配分するステーション103であって、形成接合ステーション102の上方に配置され、上述の供給配分装置1を備えるステーションと、
筒状の連続状ストリップSの端部開口を接合するステーション104であって、形成されたフィルタバッグSの上側の端及び次のフィルタバッグSの下側の端をそれぞれ、交互に形成し、接合ステーション104は、連続状ストリップSTの供給方向V1に対して形成接合ステーション102の下流側に配置されるステーションと、
形成される次のフィルタバッグSから既に形成されているフィルタバッグSを分離するステーション105であって、連続状ストリップSTの供給方向V1に対して形成接合ステーション102の下流側に配置されるステーションと、
を組み合わせて備える機械を構成する。
【0098】
なお、好ましくは、シャッタ9の移動方向D1は、連続状ストリップSTの供給方向D2と平行である。さらに、好ましくは、シャッタ9の移動方向D1、連続状ストリップSTの供給方向D2、及びフィルタバッグSに製品を供給する方向D3は、互いに平行である。
【0099】
供給配分ステーション103は、有利なことに、供給装置1の収容空間2に流体連通して接続される、製品を供給するホッパを備えてもよい。
【0100】
別の態様によれば、フィルタバッグ(S)を形成する連続状ストリップ(ST)内部に注入又は抽出製品を供給及び配分する方法であって、
フィルタ材料の連続状ストリップSTを準備し、連続状ストリップSTを接合して閉じた筒形状を形成し、(好ましくは鉛直方向の)供給方向D2に沿って供給するステップと、
上述する供給配分装置1を準備するステップと、
閉鎖位置P1から開放位置P2へシャッタ9を移動させて、一回の分量の製品を、開口部7を通じて収容空間2から供給チャンバ6へ及び供給チャンバ6から出口8を介して形成されるフィルタバッグSへ通過可能にするステップと、
開放位置P2から閉鎖位置P1へシャッタ9を移動させて、供給チャンバ6の出口8を通じて供給チャンバ6内部に存在する一回の分量の製品の流出を促進し、接合された連続状ストリップST内部に一回の分量の製品を放出し、開口部7を塞ぐステップと、
を含む方法がまた規定される。
【0101】
有利なことに、この方法は、シャッタ9を制御して、開口部7の開口時間を変動させ、供給チャンバ6に供給される製品の量を調節するステップを含む。より詳しくは、この方法は、シャッタ9の前進ストローク及び/又は戻りストロークを制御して開口部7の開口時間、即ち、各機械の段階に対して、開口部7がシャッタ9によって完全には塞がれない時間を変動させるステップを含む。
【0102】
別の態様によれば、この方法は、収容空間2内部に回転部材11を準備するステップと、回転部材11を回転させて、開口部7に向かって収容空間2内部に存在する製品を移動させるステップを含む。有利なことに、回転部材11は、連続的に又は段階的に作動されてもよい。
【0103】
有利なことに、この方法によれば、回転部材11の回転が制御されて、開口部7を通じて供給チャンバ6に供給される一回の分量の製品が調節される。
【0104】
より詳しくは、段階的に動作させるときに、回転部材11の回転角度が制御されて、供給される一回の分量の製品を調節できる。段階的に回転する部材11がたどる回転角度が大きくなる程、供給される一回の分量の製品が多くなり、回転角度が小さくなる程、供給される一回の分量の製品が少なくなる。
【0105】
連続的に動作すると、回転部材11の回転速度が制御されて、供給される一回の分量の製品を調節できる。回転部材11の速度が速くなる程、供給される一回の分量の製品が多くなり、速度が遅くなる程、供給される一回の分量の製品が少なくなる。