特許 7592845 浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械

(51)【国際特許分類】

   B65B 29/02 20060101AFI20241125BHJP

【ＦＩ】

B65B29/02

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023509482

(86)(22)【出願日】2021-07-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-30

(86)【国際出願番号】 IB2021056844

(87)【国際公開番号】W WO2022034415

(87)【国際公開日】2022-02-17

【審査請求日】2024-03-06

(31)【優先権主張番号】102020000019855

(32)【優先日】2020-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】594073646

【氏名又は名称】イ．エンメ．ア．インドゥストリア マッキーネ アウトマティケ ソチエタ ペル アツィオニ

(74)【代理人】

【識別番号】100159905

【弁理士】

【氏名又は名称】宮垣 丈晴

(74)【代理人】

【識別番号】100142882

【弁理士】

【氏名又は名称】合路 裕介

(74)【代理人】

【氏名又は名称】吉田 新吾

(74)【代理人】

【識別番号】100132698

【弁理士】

【氏名又は名称】川分 康博

(72)【発明者】

【氏名】リヴォラ，サウロ

(72)【発明者】

【氏名】ペトリロ，マルコ

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２４４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第００６８５３９１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１５１８７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭６２－１０５１０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０９１６９０８２（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】国際公開第２０１７／００２９０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／０８２３３７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

浸出または抽出製品を含むバッグ（１）を形成するための機械であって、少なくとも、
包装材料の単一シート（３）を形成して供給するためのステーション（２）と、
前記単一シート（３）をＵ字形状に折り畳むためのステーション（４）であって、折り畳み装置（５）と、第１の回転軸（６Ｘ）周りに回転する第１のカルーセル（６）であって、各々が対応する単一シート（３）を受け取るように構成された複数の第１の放射状グリッパ（７）を備えた第１のカルーセル（６）とを備えるステーション（４）と、
折り畳みによって閉じた底部と、シールによって閉じられた２つの対向する側面と、前記底部の反対側の開口端または開口部（３ｄ）とを有するバッグ（１）を作成するように、前記単一シート（３）の２つの側縁（３ａ、３ｂ）をシールするための、対応する第１のグリッパ（７）に配置されたユニット（８）と、
第２の回転軸（９Ｘ）周りに回転する第２のカルーセル（９）であって、各々が作成された前記バッグ（１）を受け取るように構成された複数の第２の放射状グリッパ（１０）を備え、前記バッグ（１）は、対応する第２のグリッパ（１０）に、前記開口部（３ｄ）が当該第２のカルーセル（９）の外側に面した状態で配置され、当該第２のカルーセル（９）は、前記第２の回転軸（９Ｘ）周りに回転して経路（Ｐ）に沿って各第２のグリッパ（１０）を移動させ、各第２のグリッパ（１０）は、少なくとも第１のドージング装置（１２）を有する少なくとも１つのドージングステーション（１１）を通過し、前記第１のドージング装置（１２）が前記バッグ（１）の前記開口部（３ｄ）内にドージング軌道（Ｔ）に沿って重力によって第１の浸出または抽出製品を供給するように構成されている、第２のカルーセル（９）と、を備え、
前記ドージングステーション（１１）はまた、
第２の浸出または抽出製品の用量を準備するように構成された第２のドージング装置（１３）と、
前記第１のドージング装置（１２）と前記第２のドージング装置（１３）との間に配置され且つ前記第２のドージング装置（１３）から前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を受け取るための少なくとも１つの容器（１５）を有する移送要素（１４）であって、当該移送要素（１４）は、前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を投入するための投入位置から、前記ドージング軌道（Ｔ）に合う領域に前記第２の浸出または抽出製品を解放するための解放位置まで、前記容器（１５）を移動させるように構成されており、前記領域から前記容器（１５）が前記バッグ（１）内に前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を排出する、移送要素（１４）と、を備える機械。

【請求項2】

前記移送要素（１４）は、前記第２のカルーセル（９）の前記第２の回転軸（９Ｘ）を横断する第３の回転軸（１６Ｘ）周りに回転するシャフト（１６）と、前記回転するシャフト（１６）に連結され且つ前記容器（１５）を支持する少なくとも１つの支持アーム（１７）と、を備える請求項１に記載の機械。

【請求項3】

前記支持アーム（１７）は、前記シャフト（１６）の前記第３の回転軸（１６Ｘ）に垂直な平面に沿って延在しており、前記支持アーム（１７）は、前記シャフト（１６）の回転中に、前記容器（１５）が前記第２のドージング装置（１３）の下にあるときに前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を受け取る投入位置から、前記容器（１５）が前記ドージング軌道（Ｔ）に沿って前記バッグ（１）の前記開口部（３ｄ）と前記第１のドージング装置（１２）との間に配置されるときに前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を排出する排出位置まで、前記容器（１５）の移動を可能にするように、関連する自由端の前記容器（１５）を移動させる、請求項２に記載の機械。

【請求項4】

前記移送要素（１４）は、互いに角度的に離間した少なくとも一対のアーム（１７、１７’）を備え、各アーム（１７、１７’）は、その自由端で対応する容器（１５）を支持し、前記シャフト（１６）の回転中に、前記投入位置に配置された前記一対のアーム（１７、１７’）のうちの一のアームの前記容器（１５）の位置決めと、前記解放位置に配置された前記一対のアーム（１７、１７’）の他方のアームの前記容器（１５）の位置決めとを同時に行うことを可能にする、請求項３に記載の機械。

【請求項5】

前記移送要素（１４）は、互いに角度的に離間した二対のアーム（１７、１７’）を備え、各対のアーム（１７、１７’）は、前記シャフト（１６）の前記第３の回転軸（１６Ｘ）を頂点とする「Ｖ」を形成するように、互いに一体で且つ互いに角度的に離間している、請求項３または４に記載の機械。

【請求項6】

各容器（１５）は、前記容器（１５）の位置に応じて前記底部（１５ａ）を開閉するように構成された選択装置（１８）に結合された開いた底部（１５ａ）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の機械。

【請求項7】

前記選択装置（１８）はギロチンタイプであり、前記アーム（１７、１７’）の展開に平行に両方向にスライド可能であり且つ関連する第１端に開口部（２０）を有するプレート（１９）と、前記スライド可能なプレート（１９）に関連付けられ且つ前記容器（１５）の前記底部（１５ａ）の閉鎖位置から、前記容器（１５）の前記底部（１５ａ）の開口位置まで、前記スライド可能なプレート（１９）を動かすように構成された制御要素（２１）と、を備え、前記閉鎖位置では、前記プレート（１９）の全表面の一部が前記容器（１５）の前記底部（１５ａ）を閉じ、前記開口位置では、前記プレート（１９）の前記開口部（２０）が前記容器（１５）の前記開いた底部（１５ａ）と位置合わせされて前記第２の浸出または抽出製品の前記用量の漏出を可能にする、請求項５に従属する場合の請求項６に記載の機械。

【請求項8】

前記プレート（１９）が前記容器（１５）の前記底部（１５ａ）の開口位置と閉鎖位置との間をスライドすることを可能にするように、前記プレート（１９）は前記アーム（１７、１７’）と一体のガイド（２３）に接続されたスライド（２２）を備える、請求項７に記載の機械。

【請求項9】

弾性要素（２４）は、前記プレート（１９）の前記第１端と反対側の第２端と、前記アーム（１７、１７’）の突出接触面（２５）との間に配置され、前記弾性要素（２４）は、前記制御要素（２１）の作動停止時に前記プレート（１９）を前記容器（１５）の前記底部（１５ａ）の前記閉鎖位置に押すように構成されている、請求項７または８に記載の機械。

【請求項10】

前記容器（１５）は、前記第２の浸出または抽出製品の前記用量を前記バッグ（１）内に排出する前記排出位置に配置されたとき、前記第１のドージング装置（１２）の送出端（２６）の延長部に面する、請求項３、４、５、７、８、９のいずれか一項に記載の機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明によるバッグのタイプは、例えばアルミニウムなどの金属フィルムから得られる材料のシートから得られるが、使用できる材料は、金属フィルムと同様の特徴を備えていても異なり得る。

【0003】

個々の粉末または粒状製品、または主の基礎製品と補助製品、例えば芳香製品との複合混合物は、このバッグに挿入される。

【0004】

各バッグの形状は四角形であり、３箇所のシールによって、すなわち、側部２箇所、上部１箇所のシールによって閉じられており、一方で、底部はシートをＵ字形状に折り畳むことによって形成され、部分的に埋め込まれた形状を持つ。

【0005】

これらのバッグは通常、バッグのプルオフ開口を可能にするために、上部シールの近くに横方向の脆弱線を持つ。

【0006】

このタイプのバッグを得るには、自動機械が使用され、当該自動機械は、
供給方向に沿って包装材料の連続ストリップを供給するためのステーションと、
連続ストリップから単一シートを分離するように構成された切断ステーションと、
単一のＵ字形状シートを折り畳むためのステーションであって、折り畳み装置と、第１の回転軸周りに回転する第１のカルーセルとを備え、前記第１のカルーセルが各々が「Ｕ」字形状に折り畳まれた対応するシートを受け取るように且つ個々のシートの「Ｕ」の閉じた底部を内側に埋め込んだ状態に保つように構成された放射状グリッパを備える、ステーションと、
「Ｕ」字形状に折り畳まれたシートの２つの側縁をシールするためのユニットであって、第１のカルーセルの回転経路に沿って配置されたユニットと、
各々が「Ｕ」字形状に折り畳まれ且つ側面でシールされたシートを受け取るように構成された複数の放射状グリッパを備えた、第２の軸周りに回転する第２のカルーセルであって、シートが対応するグリッパにその開口端または口を当該グリッパの外側に向けて配置され、第２のカルーセルは第２の軸周りに回転して各グリッパの円弧状の経路を規定し、一連のさらなるステーションに連続して到達することを可能にする、第２のカルーセルとを備え、一連のさらなるステーションは、
Ｕ字形状シートの開口を通して供給されるように少なくとも１つの浸出製品をドーズするためのステーションであって、少なくとも１つのドージング装置を備えるステーションと、
シールによってシートの口を閉じるためのステーションと、
このように形成されたシートまたはバッグの自由端とシールラインとの間に存在する余分な材料を切断要素を使用して切断するためのステーションと、
形成されたバッグを収集するためのステーション、である。

【0007】

シートを順々にシールするための２つのステーションがあってもよいことに留意されたい。第１のステーションは、ソノトロードを含むユニットを使用して超音波シーリングを実行し、第２のステーションは、確実な閉鎖ラインを保証するために、第１のシーリングに重ねて熱シーリングを実行する。

【0008】

さらに、少なくとも、第２のカルーセルに近接して配置されたステーションのグループおよび第２のカルーセル自体は、閉空間で且つ（窒素の存在によって）制御された雰囲気または環境に配置され、シート内に挿入された製品の完全性を高レベルに維持し、また、バッグ自体が当該バッグ内に予め定められた量の窒素を含むので、バッグ自体の完全性のための時間を増加させる。

【0009】

本明細書で特に重要なドージングステーションは、第２のカルーセルの上方に配置された装置を備え、当該装置は、移動中の各個々のバッグであって、口が開いた状態で当該バッグを保持するように対応するグリッパによって保持された各個々のバッグ内に製品の用量を落とすことを可能にするように、製品をドーズするための装置である。

【0010】

ドージング装置には製品排出チャネルが設けられている。

【0011】

現在、これらのバッグに入ったタイプの製品に対する最大の市場ニーズの１つは、主の製品と補助製品（例えば、主の製品の香り付けまたは補完）とを混合できることである。

【0012】

しかしながら、このタイプのニーズに対して、これらの機械で使用されている現在の個々のドージング装置は、ドーズ前に、２つの製品であって、通常、ドーズ毎に異なる粒径を持つ２つの製品を混合できる技術的特性を有していない。

【0013】

さらに、ドーズ領域における機械の寸法は、第２のカルーセルの経路に沿った、２つの異なる製品に対する異なる放出点を許容しない。

【発明の概要】

【0014】

本発明の目的は、従来技術の上述の欠点を克服する、浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械を提供することである。

【0015】

より具体的には、本発明の目的は、ドージングステーションの柔軟性を高めることによって、バッグの生産品質および機械の生産性を高めることができる、浸出または抽出製品用のバッグを形成するための機械を提供することである。

【0016】

本発明のさらなる目的は、高い生産速度を維持できるが、動作可能性および形成される製品のタイプを拡張できる、浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械を提供することである。

【0017】

前記目的は、添付の特許請求の範囲で特徴付けられる、本発明による浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械によって完全に達成される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明のこれらおよび他の特徴は、添付の図面を参照して、本発明の好ましい非限定的な実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。

【図1】本発明による浸出または抽出製品を含むバッグを形成するための機械の、一部が他の部分をより良く示すために切り取られた概略正面図である。

【図2】図１の拡大された細部の、特に、浸出または抽出製品をドーズするためのステーションの正面図である。

【図3】図２のドージングステーションの拡大された細部の下からの斜視図である。

【図4-5】２つの異なる動作構成における図３のドージングステーションの下からの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

添付の図面、特に図１を参照すると、全体を１００で示される本発明による機械は、浸出または抽出製品を含むバッグ１を形成するために使用される。

【0020】

これらのバッグ１は、例えばアルミニウムなどの金属フィルムから、または異なる材料（それらが金属フィルムと同様の特性を有するとしても）から得られる包装材料の単一シートから作られる。

【0021】

図示のように、機械１００は、包装材料の単一シート３を形成して供給するためのステーション２を備える。

【0022】

図示のように、機械１００は、単一シート３をＵ字形状に折り畳むためのステーション４を備え、ステーション４は、折り畳み装置５と、第１の回転軸６Ｘ周りに回転する第１のカルーセル６とを備える。

【0023】

第１のカルーセル６は、各々が対応する単一シート３を受け取るように構成された複数の放射状グリッパ７を備える。

【0024】

機械１００はまた、折り畳みによって閉じた底部、シールによって閉じられた２つの対向側面、および閉じた底部の反対側の開口端または開口部３ｄを有するバッグ１を得るように、対応するグリッパ７に配置された単一シート３の２つの側縁をシールするためのユニット８を備える。

【0025】

図示のように、機械１００は、第２の回転軸９Ｘ周りに回転する第２のカルーセル９を備え、第２のカルーセル９は、各々がバッグ１を受け取るように構成された複数の放射状グリッパ１０を備える。

【0026】

バッグ１は、対応するグリッパ１０に、その開口端または開口部３ｄがグリッパ１０の外側に面するように、配置される。

【0027】

図示のように、第２のカルーセル９は、一連のさらなるステーションに連続して供給方向Ａに沿って到達することを可能にするように、第２の軸９Ｘ周りに回転して各グリッパ１０の円形経路Ｐを規定する。

【0028】

グリッパ１０が到達するステーションは、供給方向Ａに沿って次のとおりである。

【0029】

少なくとも１つの装置１２を備えるドージングステーション１１であって、当該装置１２が浸出または抽出製品を単一シートの開口部３ｄに向かって、すなわち、浸出または抽出製品がバッグ１の開口部３ｄを通して供給されるようにドーズし、当該浸出または抽出製品は、ドージング軌道Ｔに沿って重力によって供給される、ドージングステーション１１（図２も参照）、
グリッパ１０から突出するバッグ１の開口部３ｄを、横シールラインＬによって閉じるための第１の閉鎖ステーション２７、
このように形成されたバッグ１の自由端と横シールラインとの間に存在する余分な材料の縁を、第２のカルーセル９の第２の回転軸９Ｘに対して半径方向に配置された切断要素２９を使用して、切断するためのステーション２８。

【0030】

シート３の側面をシールするための上述のユニット８は、第１の実施形態では、第１のカルーセル６の経路に沿って且つ第１のカルーセル６に近接してもよいし、または第２の実施形態では、第１のカルーセル６のシート３の経路に沿っているが、第１のカルーセル６に直接挿入されてもよい。

【0031】

シーリングユニット８の第２の実施形態は、第１の回転カルーセル６に存在する複数の第１の放射状グリッパ７の各々に配置された１つまたは複数のシーリングユニットを備えてもよい。このようにして、移送時間はまた、各第１のグリッパ７上で直接各シート３の側面をシールするためにも使用され得る。

【0032】

好ましくは、機械１００はまた、個々のシート３を（個々のシート３の横方向の折り畳みおよびシールの後に）第１のカルーセル６から第２のカルーセル９まで通過させるための中間カルーセル３０を備える。

【0033】

好ましくは、機械１００は、第１の閉鎖ステーション２７と切断ステーション２８との間に配置された第２の閉鎖ステーション３１を備える。

【0034】

これに照らして、第１の閉鎖ステーション２７は、バッグ１の横閉鎖ラインＬを形成するために超音波シーリングユニット２７ａを備える。

【0035】

第２の閉鎖ステーション３１は、バッグ１の横閉鎖ラインＬ上に重ねて横シールストリップを形成するための熱シーリングユニット３１ａを備える。

【0036】

図２および３に示されるように、ドージングステーション１１は、第２の浸出または抽出製品の用量を準備するように構成され且つ第１のドージング装置１２と並んで配置された第２のドージング装置１３を備える。

【0037】

図示のように、ドージングステーション１１は、第１のドージング装置１２と第２のドージング装置１３との間に配置され且つ第２のドージング装置１３から第２の浸出製品の用量を受け取るための少なくとも１つの容器１５を有する移送要素１４を備える。

【0038】

移送要素１４は、第２の製品の用量を投入（loading）するための位置から、ドージング軌道Ｔと一致する領域に第２の製品を解放（unloading）するための位置まで、容器１５を移動させるように構成され、当該領域から容器１５がバッグ１内に第２の製品の用量を放出する。

【0039】

この構造のおかげで、バッグ内にドーズする前に製品が接触することなく、様々な製品（粒径が等しいものでも異なるものでも）を含むバッグを準備するために迅速且つ容易に動作することが可能である。

【0040】

好ましくは、上述のドージング装置は異なるタイプのものであり、例えば、一方の装置は重量式または計量式のドージングで動作し、他方の装置は容積式のドージングで動作してもよい。このようにして、様々なタイプの製品を製造要件に応じて個別にまたは組み合わせて使用できる。

【0041】

好ましくは、移送要素１４は、第２のカルーセル９の上述の第２の回転軸９Ｘを横切る軸１６Ｘ周りに回転するシャフト１６と、回転シャフト１６と一体であり且つ容器１５を支持する少なくとも１つのアーム１７とを備える。

【0042】

これに照らして、支持アーム１７は剛性であり、シャフト１６の回転軸１６Ｘに垂直な平面に沿って延びるように、回転シャフト１６と一体である。

【0043】

アーム１７は、関連する自由端に、第２の製品の用量を収容するための容器１５を有し、シャフト１６の回転中に、容器１５が第２のドージング装置１３からの用量を受け取るための領域の下に位置するときに第２の製品の用量を受け取る投入位置から、容器１５がドージング軌道Ｔに沿ってバッグ１の口３ｄと第１のドージング装置１２との間に配置されるときに、受け取った第２の製品の用量を排出する位置まで、逆もまた同様に、容器１５の移動を可能にすることに留意されたい。

【0044】

容器１５は、好ましい円筒形状を有する。

【0045】

好ましくは（図３を参照）、移送要素１４は、互いに角度的に離間された少なくとも一対のアーム１７、１７’を備える。

【0046】

これに照らして、各アーム１７、１７’は、その自由端に、対応する容器１５を備え、必要に応じて、第２の製品を投入／受け取るための領域に配置される容器１５と、バッグ１内に第２の製品の用量を排出する位置に位置する他方のアーム１７または１７’の容器１５とを同時に位置決めすることを可能にする。

【0047】

本発明の好ましい非限定的な実施形態によれば、移送要素１４は、互いに角度的に離間された二対のアーム１７、１７’を備える。

【0048】

各対のアーム１７、１７’は互いに一体であり且つ回転シャフト１６の回転軸１６Ｘを結合頂点とする「Ｖ」を形成するように互いに角度的に離間されている。

【0049】

この解決策により、２回のドーズごとにシャフトを大きく回転させることが可能であり、回転中の移送要素全体のバランスがより良くなる。

【0050】

好ましくは、各容器１５は、容器１５によってとられる位置に応じて底部１５ａを開閉するように構成された選択装置１８によって係合される開いた底部１５ａ（形状が円形）を有する（図４および５を参照）。

【0051】

これに照らして、選択装置１８は、（単なる非限定的な実施形態として）ギロチンタイプであってもよく、アーム１７、１７’の展開に平行に、両方向にスライド可能であり且つその第１端に近接した開口部を有するプレート１９を備える（この場合、開口部の形状は、容器１５の円形底部１５ａと一致するように円形である）。

【0052】

選択装置１８は、スライド可能なプレート１９に関連付けられ且つスライド可能なプレート１９を容器１５の底部１５ａの閉鎖位置（図４）から、容器１５の底部１５ａの開口位置（図５）まで移動させるように構成された制御要素２１を備え、閉鎖位置では、プレート１９の全表面の一部が容器１５の底部１５ａと係合し、開口位置では、プレート１９の開口部２０が容器１５の開いた底部１５ａと一致して第２の製品の用量の通過を可能にする。

【0053】

プレート１９は、プレート１９が容器１５の底部１５ａの開口位置と閉鎖位置との間でスライドすることを可能にするように、アーム１７、１７’と一体のガイド２３に接続されたスライド２２を備えていることに留意されたい。

【0054】

好ましくは、選択装置１８は、プレート１９の第２端とアーム１７、１７’の突出接触面２５との間に配置され且つプレート１９を制御要素２１の作動停止時に容器１５の底部１５ａの閉鎖位置に戻すように構成された弾性要素２４（例えばばね）を備える。

【0055】

この構造により、簡素化された単相アクチュエータを使用して、全体として軽量で且つ過度の振動や曲がりのないアームを得ることが可能になる。

【0056】

ドージング軌道Ｔと一致する領域において第２の製品を排出する排出位置に位置する容器１５は、第１のドージング装置１２の送出端２６の延長部を規定することに留意されたい。

【0057】

容器１５のこの位置決めにより、常に（必要に応じて）両方の製品の正確なドーズが可能となり、またいかなる場合にも、（プレート１９が開いた状態で）容器１５を介してスライドする単一の製品を（再び第１のドージング装置を用いて）ドーズする可能性が得られる。

【0058】

このように構成された機械は、並んで配置されているが、対応するドーズを準備するための機能において独立している２つの別個のドージング装置を備えたドージングステーションのおかげで、事前に設定された目的を達成する。

【0059】

移送要素の存在により、単一のまたは２つの製品を有するバッグを製造できる機械の動作の柔軟性を向上させながら、機械の全体寸法を減少させるように、両方のドーズに対して単一のドーズ点を持つことが可能になる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】