DE60301708T2

DE60301708T2 - Maschine zur Herstellung eines Aufgussbeutels mit einem am Anhänger befestigten gerafften Faden

Info

Publication number: DE60301708T2
Application number: DE60301708T
Authority: DE
Inventors: Andrea Romagnoli
Original assignee: Tecnomeccanica SRL
Current assignee: Tecnomeccanica SRL
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: CN1297453C; EP1384665A1; ATE305410T1; ITBO20020480A1; EP1384665B1; US6948292B2; ITBO20020480A0; ES2250867T3; CN1483645A; US20040226263A1; DE60301708D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die automatische Herstellung von Filterpapierbeuteln, enthaltend Produkte wie Tee, Kamillentee und ähnliche Kräuter, dazu bestimmt, in eine Flüssigkeit eingetaucht zu werden, um Aufgüsse für verschiedene Verwendungen herzustellen, zum Beispiel als Getränke oder für medizinische Zwecke.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Maschine zur Produktion von Filterbeuteln, hergestellt durch Falten und Siegeln von Streifen aus heisssiegelbarem Filterpapier, bei welchen der Faden, der die das Aufgussprodukt enthaltende Kammer mit dem Aufnahmeanhänger verbindet, aussen um die Aufnahmekammer selbst gewunden und in Form von einer oder mehreren dicht gerafften Schlaufen teilweise zwischen den Flächen des Aufnahmeanhängers eingeschlossen ist, welche gegeneinander gefaltet worden sind.
Die Vorrichtung führt ein Verfahren durch, welches zusammen mit dem nach diesem Verfahren hergestellten Filterbeutel in der vorangegangenen Italienischen Patentanmeldung IT BO 2002A000013 auf den Namen derselben Anmelderin wie die vorliegende beschrieben ist. Das Verfahren enthält im wesentlichen die folgenden Phasen:

– Formen einer Reihe von Aufnahmeanhängern für die Filterbeutel durch Schneiden eines Streifens aus geeigneten Material in gleichmässigen Abständen;
– Zuführen eines kontinuierlichen Fadens über der Reihe von Anhängern, um über einer Fläche eines jeden der aufeinanderfolgenden Anhänger eine Serie von ersten Fadenschlaufen zu bilden;
– Verbinden der ersten Fadenschlaufen mit den Anhängern;
– Zuführen eines Streifens aus heisssiegelbarem Filterpapier oberhalb des kontinuierlichen Fadens und über den mit diesem verbundenen Anhängern;
– Durchschieben eines Abschnittes des Fadens durch den Streifen aus Filterpapier auf solche Weise, dass eine zweite Schlaufe gebildet wird, die aus der Fläche des Filterpapierstreifens herausragt, welche sich entgegengesetzt von der an die Anhänger angrenzenden Fläche befindet;
– Falten des Streifens aus Filterpapier um sich selbst, so dass seine Kanten, die ursprünglich entgegengesetzt voneinander waren, auf solche Weise übereinandergelegt werden, dass allmählich ein im wesentlichen abgeflachter Schlauch aus Filterpapier gebildet wird;
– Ablegen einer Folge von Dosierungen des Aufgussproduktes auf dem Filterpapierstreifen, bevor der Schlauch endgültig geformt wird;
– Versiegeln der Längskanten des Schlauches;
– Herstellen von querverlaufenden Verbindungsabschnitten stromaufwärts und stromabwärts eines jeden Anhängers, so dass eine Folge von geschlossenen Taschen abgegrenzt wird, jede enthaltend eine Dosierung des Aufgussproduktes;
– Sichern der Abschnitte des Fadens zwischen den querverlaufenden Verbindungsabschnitten an dem Schlauch;
– Schneiden des abgeflachten Schlauches, der sich in einer im wesentlichen horizontalen Position befindet, in aufeinanderfolgende Längen;
– Falten einer jeden Länge des Schlauches um sich selbst an den Verbindungsabschnitten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taschen auf solche Weise, dass die beiden Taschen gegenseitig übereinanderliegen;
– Verbinden der beiden Taschen durch einen oberen Verbindungsabschnitt; und
– Abscheren der Ecken des oberen Verbindungsabschnittes. Ausserdem ist eine Maschine nach dem Oberbegriff aus Patentanspruch 1 aus EP-A- 778204 bekannt.

Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, eine automatische Maschine vorzusehen, welche das oben beschriebene Verfahren durchführt und in der Lage ist, die Filterbeutel in einer industriellen Grössenordnung herzustellen.
Ein anderer Zweck der Erfindung ist, eine Maschine vorzusehen, welche die Filterbeutel mit einer sehr hohen Geschwindigkeit produziert, und deren Betrieb zuverlässig ist. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, Filterbeutel herzustellen, die einzeln in versiegelten Schutzumhüllungen verpackt sind.
Ein noch anderer Zweck der Erfindung ist es zu ermöglichen, dass die Filterbeutel, ob mit oder ohne Umhüllungen, gruppenweise in Kartons verpackt werden können.
In Übereinstimmung mit der Erfindung werden diese Ergebnisse erreicht durch eine Maschine nach Patentanspruch 1. Die technischen Eigenschaften der Erfindung, unter Bezugnahme auf die obigen Zwecke, sind klar in den nachstehenden Patentansprüchen beschrieben, und ihre Vorteile gehen deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, und zwar unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche, rein als ein Beispiel und ohne den Zweckbereich der Erfindung einzugrenzen, eine vorgezogene Ausführung der Erfindung zeigen, und in welchen:
1, 2 und 3 jeweils eine seitliche Gesamtansicht, eine Frontansicht und eine vergrösserte Detailansicht eines Filterbeutels sind, von einem Typ bekannt aus dem Dokument IT BO2002A000013;
4 bis 13 zeigen schematisch die Folge der das Produktionsverfahren für die Filterbeutel bildenden Phasen, bekannt aus dem Dokument IT B2002A000013;
14 ist eine schematische frontale Gesamtansicht einer Maschine nach der Erfindung, gezeigt in der Erhebung;
15 ist eine vergrösserte Detailansicht, welche einen Teil der Maschine aus 14 zeigt, enthaltend eine Einheit zum Vorbereiten der zur Herstellung der Filterbeutel verwendeten Materialien;
16 ist eine weitere vergrösserte Ansicht, welche die Einheit aus 15 in einem vergrösserten Detail zeigt;
17 ist eine vergrösserte Detailansicht eines Teils der Maschine aus 14, enthaltend eine Vorrichtung zum Dosieren des Aufgussproduktes und eine Einheit zum Formen und Siegeln der Aufnahmekammertaschen der Filterbeutel;
18 ist eine vergrösserte Detailansicht eines Teils der in 14 gezeigten Maschine;
19 ist eine vergrösserte Detailansicht, welche einen Teil der Maschine aus 14 zeigt, enthaltend eine Einheit zum einzelnen Umwickeln der Filterbeutel in Umhüllungen und eine Einheit zum gruppenweisen Verpacken der umhüllten Filterbeutel in Kartons;
20 ist eine vergrösserte Ansicht eines Details aus 19;
21 ist eine vergrösserte Seitenansicht des Details aus 20.
Die 1, 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen zeigen einen Filterbeutel von einem Typ, wie er aus der Patentschrift ITBO2002A000013 her bekannt ist und im wesentlichen enthaltend: eine Aufnahmekammer 2, hergestellt aus heisssiegelbarem Papier und enthaltend zwei Taschen 3 für entsprechende Dosierungen 19 des Aufgussproduktes, wobei die Taschen an einem oberen Verbindungsabschnitt 4 und einem unteren Verbindungsabschnitt 5 versiegelt sind; einen Anhänger 6 zum Aufnehmen des Filterbeutels 1, welcher zwei gegeneinander gefaltete Flächen 9a und 9b aufweist; und einen Fadenabschnitt 7, der um die Aussenseite der Aufnahmekammer 2 gewunden ist und sich entlang einer Umrisslinie der Aufnahmekammer erstreckt, wobei ein Ende des Fadens an dem Aufnahmeanhänger 6 befestigt ist und das andere Ende an dem oberen Ende 15 des Filterbeutels 1. Der Fadenabschnitt 7 ist länger als die Umrisslinie der Aufnahmekammer 2, an welcher er befestigt ist. Die überschüssige Länge 8 des Fadenabschnittes 7 im Verhältnis zu der genannten Umrisslinie wird in Form von ersten Schlaufen 10 ausserhalb der das Aufgussprodukt enthaltenden Kammer 2 und zwischen den Flächen 9a und 9b des Anhängers 6 gerafft. Der Filterbeutel 1 wird hergestellt unter Anwendung eines Verfahrens, welches schematisch in den Abbildungen von 4 bis 13 dargestellt ist, und welches die folgenden Phasen enthält:

– Formen einer Reihe von Aufnahmeanhängern 6 für die Filterbeutel 1 durch Schneiden eines Streifens 39 aus geeignetem Material in regelmässigen Abständen;
– Zuführen eines kontinuierlichen Fadens 31 oberhalb der Reihe von Anhängern 6, um über einer Fläche 9a eines jeden der aufeinanderfolgenden Anhänger 6 eine Folge von ersten Schlaufen 10 des Fadens 31 zu bilden;
– Verbinden der ersten Schlaufen 10 des Fadens mit den Anhängern 6;
– Zuführen eines Streifens 17 aus heisssiegelbarem Filterpapier über dem kontinuierlichen Faden 31 und über den mit diesem verbundenen Anhängern 6;
– Durchschieben eines Abschnittes des Fadens durch den Streifen 17 aus Filterpapier auf solche Weise, dass eine zweite Schlaufe 11 gebildet wird, die von der Fläche des Filterpapierstreifens 17 hervorsteht, welche sich entgegengesetzt von der an die Anhänger 6 angrenzenden Fläche befindet;
– Falten des Streifens 17 aus Filterpapier um sich selbst, so dass seine Kanten 18, welche ursprünglich entgegengesetzt voneinander angeordnet waren, auf solche Weise übereinanderliegen, dass allmählich ein im wesentlichen abgeflachter Schlauch 34 aus Filterpapier gebildet wird;
– Abgeben einer Folge von Dosierungen 19 des Aufgussproduktes auf den Filterpapierstreifen 17, bevor der Schlauch 34 endgültig geformt wird;
– Versiegeln der Längskanten 18 des Schlauches 34;
– Herstellen von querverlaufenden Verbindungsabschnitten 4, 5 stromaufwärts und stromabwärts eines jeden Anhängers 6, so dass eine Folge von geschlossenen Taschen 3 abgegrenzt wird, jede enthaltend eine Dosierung 19 des Aufgussproduktes;
– Sichern der Abschnitte 7 des Fadens zwischen den querverlaufenden Verbindungsabschnitten 4 und 5 an dem Schlauch 34;
– Schneiden des abgeflachten Schlauches 34, der sich in einer im wesentlichen horizontalen Position liegend befindet, in aufeinanderfolgende Längen;
– Falten einer jeden Länge des Schlauches um sich selbst an den Verbindungsabschnitten 5 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taschen 3 auf solche Weise, dass die beiden Taschen 3 gegenseitig übereinander gelegt werden;
– Verbinden der beiden Taschen 3 durch einen oberen versiegelten Verbindungsabschnitt 4; und
– Abschneiden der Ecken 23 des oberen Verbindungsabschnittes 4.

Unter Bezugnahme auf die 14 der beiliegenden Zeichnungen, ist mit der Nummer 100 in ihrer Gesamtheit eine automatische Maschine zur Herstellung von Filterbeuteln 1 bezeichnet – von dem in den 1, 2 und 3 gezeigten Typ -, enthaltend ein Aufgussprodukt wie Tee, Kamillentee, Kräutertees oder ähnliche Produkte.
Der Filterbeutel 1 und das zur Herstellung desselben angewandte Verfahren sind bekannt aus der Patentschrift IT BO2002A000013 auf den Namen derselben Anmelderin wie die vorliegende. Die Abbildungen von 1 bis 13 sind ebenfalls diesem Dokument entnommen, um die Maschine, die den spezifischen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, besser darzustellen.
Die Maschine 100 enthält im wesentlichen eine Struktur, in welcher, in der entsprechenden Betriebsfolge angeordnet, wie folgt enthalten ist: eine Einheit zum Vorbereiten und Zu führen der zur Herstellung der Filterbeutel 1 verwendeten Materialien, bezeichnet insgesamt mit 53; eine Vorrichtung zum Dosieren des Aufgussproduktes, bezeichnet insgesamt mit 54; eine Formeinheit 55, eine Trenneinheit 56 und eine Schneideinheit 57. Stromabwärts der Schneideinheit 57 enthält die Maschine 100 ausserdem: eine Anzahl von Einheiten zum Falten und Drehen der Filterbeutel 1, jeweils bezeichnet mit 63 und 58 und montiert an einem ersten Drehrad 123; eine Einheit 173 zum Versiegeln der Taschen 3 der Filterbeutel 1; eine Einheit 59 zum Abscheren; eine insgesamt mit 60 bezeichnete Einheit zum einzelnen Verpacken der Filterbeutel 1 in Umhüllungen 51; und eine Kartoniereinheit, die insgesamt mit 61 bezeichnet ist.
Die Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen der Materialien enthält ein angetriebenes Rad 70, welches sich um eine horizontale Achse 69 dreht, und um welches eine Anzahl von Betriebsmitteln positioniert ist, besser dargestellt in 15 und bezeichnet mit 71, 72, 73, 74, 75, 76 und 77, angeordnet aufeinanderfolgend rund um den Rand des Rades 70, und zwar in Übereinstimmung mit der Drehrichtung von letzterem, die in der Zeichnung durch den Pfeil 134 angezeigt ist.
Die ersten Betriebmittel 71 – s. auch 16 – formen die Aufnahmeanhänger 6 der Filterbeutel 1 aus einem Streifen 39 aus geeignetem Material, vorzugsweise Papier, welcher eine Schicht von Kleber trägt, der heiss aktiviert werden kann, und ordnen sie in entsprechender Reihenfolge rund um den Rand des Drehrades 70 an.
Um dies zu tun, enthalten die ersten Mittel 71: ein rotierendes Messer 80, montiert dicht an dem Rand des Drehrades 70; und Haltemittel 78 zum Halten der Anhänger 6 an dem Rand des Rades 70, aufgenommen im Inneren des Körpers des Rades und vorzugsweise durch Luftansaugung arbeitend. Die ersten Mittel 71 enthalten ausserdem eine Serie von Stiften 79, die in gleichmässigen Abständen um den Körper des Rades 70 verteilt und auf jeder Seite der Haltemittel 78 angeordnet sind. Unter der Wirkung von entsprechenden Nocken-antrieben 143 erstrecken sich die Stifte 79 periodisch über den Rand des Rades 70 hinaus auf solche Weise, dass sie radial von letzterem hervorstehen.
Das Messer 80 schneidet den Streifen 39, der von einer Rolle 133 abgewickelt wird, in Längen, von welchen jede einem einzelnen Anhänger 6 entspricht. Die Längen werden aufeinanderfolgend durch die Haltemittel 78 gegriffen, welche sie zu dem Rad 70 hin ziehen und sie in gleichmässigen Abständen zwischen den aufeinanderfolgenden Paaren von Stiften 79 anordnen, wobei sie sie in dichtem Kontakt mit dem Rad 70 während der vollen Umdrehung von letzterem halten.
Die zweiten Mittel 72 enthalten eine rohrförmige Spindel 81, welche sich um eine Drehachse 83 drehend angetrieben wird, und welche an ihrem Ende, das dem Rad 70 zugewandt ist, mit einem Arm 82 versehen ist, der quer zu der Drehachse 83 verläuft und in Richtung des Rades 70 hin hervorsteht. Eine Rolle 144 speist die Spindel 81 mit einem kontinuierlichen Faden 31.
Indem sich die Spindel 81 um ihre Achse 83 vor einem Paar von Stiften 79 dreht, die hervorstehen, während dieses mit dem Drehrad 70 vorbeiläuft, legt ihr Arm 82 um die Stifte 79 die ersten Fadenschlaufen 10, jede angeordnet in einer Position, die einem Aufnahmeanhänger 6 entspricht, der unter ihr von dem Drehrad 70 getragen ist.
Somit, während der Faden 31 von der Rolle 144 durch die Umdrehung des Rades 70 abgewickelt wird, erstreckt er sich kontinuierlich um den Rand des Rades und bildet dadurch allmählich die ersten Fadenschlaufen 10 über einem jeden der Anhänger 6, die von dem Rad 70 getragen sind, und zwar mit denselben gleichmässigen Abständen voneinander wie die Anhänger 6.
Die dritten Mittel 73 enthalten feststehende Faltelemente 84, schneckenförmig und entsprechend angeordnet, um eine seitliche Kante des Anhängers 6 abzufangen, wenn letzterer, während er zusammen mit dem Drehrad 70 vorbeiläuft, mit dem Faltelement 84 selbst in Kontakt kömmt.
Um zwei aneinandergrenzende Flächen 9a und 9b an jedem Anhänger 6 abzugrenzen, hat der Papierstreifen 39, von welchem die Anhänger 6 geschnitten werden, eine Faltlinie 21, die in Längsrichtung entlang der Mitte des Streifens 39 verläuft, und während ein Anhänger 6 auf das feststehende, schneckenförmige Faltelement 84 trifft, wird eine seiner Flä chen 9a allmählich um die Faltlinie 21 gebogen und über die andere Fläche 9b gefaltet.
Dank der Wirkung des Faltelementes 84 werden die Flächen 9a und 9b der Anhänger 6 somit eine über die andere gefaltet, während die ersten Schlaufen 10, die noch von den Stiften 79 gehalten sind, zwischen den beiden Flächen 9a und 9b eingeschlossen werden.
Die vierten Mittel 74 enthalten eine erste Heizvorrichtung 85, zugeordnet dem äusseren Rand des Rades 70 und dazu bestimmt, die Schicht von Kleber auf den Anhängern 6 durch Wärme zu aktivieren. Folglich, wenn sich das Rad 70 dreht, wirken die Anhänger 6 mit der Heizvorrichtung 85 zusammen und werden gegen das hinter ihnen liegende Rad 70 gedrückt, und zwar auf solche Weise, dass die Flächen 9a, 9b der Anhänger 6 miteinander verbunden und die ersten Schlaufen 10 des Fadens 31 sicher zwischen ihnen gehalten werden.
Die fünften Mittel 75 enthalten ein ringförmig geschlossenes flexibles Element 86, das um ein Paar von Riemenscheiben 87, 88 gezogen wird, von denen wenigstens eine angetrieben ist, und das an einem umlaufenden Abschnitt des Rades 70 anliegt. Das flexible Element 86 ist vorzugsweise, doch nicht ausschliesslich, als eine Kette aus rostfreiem Stahl ausgeführt, deren Glieder 89 und Zapfen 90 keinerlei Schmierung erfordern.
Ein Streifen 17 aus Filterpapier, der eine Schicht aus heiss zu aktivierendem Kleber trägt, wird von einer Rolle 135 abge wickelt und, nachdem er durch ein Umlenkelement 145 geleitet ist, fest zwischen dem flexiblen Element 86 und dem Rand des Rades 70 liegend, über den kontinuierlichen Faden 31 und den mit diesem verbundenen Anhängern 6 geführt. Der koordinierte Antrieb des flexiblen Elementes 86 und des Rades 70 bewirkt somit, dass sich der Filterpapierstreifen 17, der kontinuierliche Faden 31 und die Anhänger 6 zusammen wie eins zusammen in festgelegten Positionen zueinander bewegen.
Die sechsten Mittel 76, die dem Drehrad 70 zugeordnet sind, enthalten Nadeln 91, welche in dem Körper des Rades 70 aufgenommen sind und durch aktivierende Nockenelemente 146 in einer radialen Richtung im Verhältnis zu dem Rad 70 und synchronisiert mit diesem angetrieben werden. Die Nadeln 91 werden rhythmisch aus dem Rand des Rades 70 zu dem flexiblen Element 86 hin und synchron mit diesem herausgeschoben, welches den Filterpapierstreifen 17 auf solche Weise gepresst hält, dass die Nadeln 91 durch die Glieder 89 der Kette gehen, ohne die Zapfen 90 der Kettenglieder zu behindern. Wenn sich die Nadeln 91 bewegen, treffen sie auf den auf dem Rand des Rades 70 liegenden kontinuierlichen Faden 31 und schieben den Faden 31 durch den Filterpapierstreifen 17 bis auf die entgegengesetzte Seite des Filterpapierstreifens 17, die an dem flexiblen Element 86 anliegt. Dies erzeugt zweite Schlaufen 11 an dem Faden 31, welche sich von dem Rad 70 aus nach aussen erstrecken und sich an der entgegengesetzten Fläche des Filterpapierstreifens 17 von jener befinden, an welcher die Anhänger 6 liegen.
Um den Verschleiss an Nadeln 91 zu verringern, kann der von der Rolle 135 kommende Filterpapierstreifen 17 bereits Einschnitte oder Schlitze 22 aufweisen, eingearbeitet in gleichmässigen Abständen, so dass der Durchlauf der Nadeln 91 durch den Filterpapierstreifen 17 erleichtert wird. Alternativ kann ein Filterpapierstreifen 17 ohne Einschnitte verwendet werden, und das Rad 70 kann dagegen mit geeigneten Mitteln versehen sein, die dazu bestimmt sind, Einschnitte 22 in den Filterpapierstreifen 17 einzuarbeiten, und zwar gerade kurz bevor die Nadeln 91 durch diesen geschoben werden.
Die siebenten Mittel 77, auf welche der Filterpapierstreifen 17 und der Faden 31, die nun wechselseitig zusammenwirken und miteinander verbunden sind, während sie parallel vorlaufen, anschliessend treffen, enthalten eine zweite Heizvorrichtung 92, die dem Rand des Drehrades 70 zugeordnet ist. Diese Heizvorrichtung 92 aktiviert durch Wärme die Schicht des Klebers auf dem Filterpapierstreifen 17 in einem begrenzten Bereich rund um jede der zweiten Schlaufen 11, während sie vorbeilaufen. Gleichzeitig wirkt die Heizvorrichtung 92 auch auf den darunter liegenden Anhänger 6 und aktiviert durch Wärme den Kleber an einer Kante 37 des Anhängers 6, zugewandt der entgegengesetzten Fläche des Filterpapierstreifens 17. Somit aktiviert der Betrieb der siebenten Mittel 77 gleichzeitig den Kleber auf dem Filterpapierstreifen 17 und den auf den Anhängern 6, wobei der Filterpapierstreifen 17 an den zweiten Fadenschlaufen 11 und den Anhängern 6 zum Anhaften gebracht wird.
Wenn der Filterpapierstreifen 17 die Heizvorrichtung 92 verlässt, bewegt er sich von dem Drehrad 70 fort, und die zweiten Fadenschlaufen 11 sind zu dieser Zeit auf der einen Seite des Filterpapierstreifens 17 befestigt und der kontinuierliche Faden 31 auf seiner anderen Seite an den Anhängern 6. Die ersten Schlaufen 10 des Fadens 31 sind gerafft und sicher zwischen den Flächen 9a und 9b der Anhänger gehalten.
Es muss bemerkt werden, dass die Struktur der wie oben beschriebenen Vorrichtung zum Vorbereiten und Zuführen der Materialien für die Filterbeutel das Rad 70 in die Lage versetzt, sich kontinuierlich zu drehen, wobei sich kontinuierlich um dieses ebenfalls alle Filterbeutelmaterialien bewegen, nämlich: der kontinuierliche Faden 31, die Anhänger 6 und der Filterpapierstreifen 17. Es muss ebenfalls bemerkt werden, dass die wenigen gegenseitigen Bewegungen – welche, wie auf dem Gebiet bekannt ist, normalerweise den Maschinenbetrieb verlangsamen – bei der Maschine nach der Erfindung nur die Stifte 79 und die Nadeln 91 betreffen, welche von sehr leichtem Gewicht sind, und welche während der Umdrehung des Rades 70 nur sehr kleine Bewegungen ausführen, welche Umdrehung praktisch dadurch unbeeinflusst ist. Dies bedeutet, dass die Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen der Filterbeutelmaterialien mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten kann, was bedeutend zu der hohen Leistung der Maschine 100 beiträgt.
Nach dem Verlassen der Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen der drei Filterbeutelmaterialien, nämlich Faden 31, Anhänger 6 und Filterpapierstreifen 17, bewegen diese sich zusammen wie eins durch ein System von Transferrollen 136, um die Dosiereinheit 54, die Formeinheit 55, die Trenneinheit 56 und die Schneideinheit 57 zu erreichen.
Die Dosiereinheit 54 ist ausgestattet mit einem Dosierrad 137, das sich um eine horizontale Achse 68 dreht und einem darüber liegenden Behälter 138 mit der Eigenschaft eines Trichters 139 zugeordnet ist, welcher das Aufgussprodukt enthält.
Unter dem Dosierrad 137 ist die Dosiereinheit 54 mit einem Endlosbandförderer 140 versehen, in welchem das Endlosband 141 um ein Paar von Riemenscheiben 147 gezogen wird, von welchen eine angetrieben ist.
Zwischen den sich bewegenden Abschnitten des Bandes 141, und insbesondere im Kontakt mit dem oberen Abschnitt, ist eine Unterdruck-Ansaugkammer 142 vorhanden. Das Endlosband 141 weist durchgehende Bohrungen auf, welche den Raum über dem Förderer 140 mit der Ansaugkammer 142 darunter in Verbindung bringen. Dank des Unterdruckes in der Kammer 142 wird der Filterpapierstreifen 17, verbunden mit dem Faden 31 und den Anhängern 6, nach unten gegen das Band 141 gedrückt gehalten und mit diesem zusammen wie eins in einer flachen, im wesentlichen horizontalen Position in einer Richtung vorgezogen, die von der Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen des Filterbeutelmaterials fort führt. Während der Filterpapierstreifen 17 auf diese Weise vorläuft, gibt das Dosierrad 137 Mengen des Aufgussproduktes von vorgegebenem Gewicht auf den Streifen 17 ab, und zwar mit entsprechenden festgelegten Abständen voneinander.
Die Formeinheit 55, die unmittelbar nach dem Dosierrad 137 angeordnet ist, sich jedoch ausserhalb des Einflussbereiches der Ansaugkammer 142 befindet, faltet danach den Filterpapierstreifen 17 während seines Vorlaufs um sich selbst und auf solche Weise, dass er allmählich zu einem Schlauch 34 geformt wird. Um dies auszuführen, verwendet die Formeinheit 55 eine Faltvorrichtung 95 und eine Siegelvorrichtung 94, montiert in Reihe mit der Faltvorrichtung 95 und von der Innenseite des Schlauches 34 her arbeitend. Somit wird der Schlauch 34, sobald er geformt ist, um ein Ende der Siegelvorrichtung 94 natürlich auf solche Weise versiegelt, dass die zuvor auf den Filterpapierstreifen 17 abgegebenen Mengen 19 des Aufgussproduktes eingeschlossen werden.
Die Siegelvorrichtung 94 hat die Form eines sich zu einer Spitze an einem Ende hin verjüngenden Festkörpers, der auf solche Weise positioniert ist, dass sein anderes, das breitere Ende in die entgegengesetzte Richtung von der Richtung zeigt, in welcher sich der Filterpapierstreifen 17 von der Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen des Filterbeutelmaterials fort bewegt. Die Siegelvorrichtung 94 hat schräge Seitenwände 98, die Düsen 96 tragen, welchen die Innenflächen 97 des Schlauches 34 zugewandt sind. Durch die Düsen 96 – ausgeführt als durch die Seitenwände 98 der Siegelvorrichtung 94 verlaufende Öffnungen – wird ein Strom heisser Luft, zugeführt durch eine Leitung 99 im Inneren der Siegelvorrichtung 94, gegen die übereinander angeordneten Flächen 97 der Längskanten 18 des Schlauches 34 geblasen. Die Schicht von Kleber an den Kanten 18 des Schlauches 34 aus Filterpapier 17 wird somit aktiviert, wobei es den Druckrollen 170 in der Formeinheit 55 ermöglicht wird, gegeneinander zu drücken, um den Schlauch 34 aus Filterpapier 17 entlang seinen Längskanten 18 zu versiegeln.
Die Trenneinheit 56, auf welche der Schlauch 34 anschliessend trifft, ist mit Druckrollen 171 versehen, welche auf solche Weise gegeneinander drücken, dass Paare von querverlaufenden Verbindungsabschnitten 4, 5 stromaufwärts und stromabwärts eines jeden Anhängers 6 hergestellt werden. Diese versiegelten Verbindungsabschnitte 4, 5, hergestellt durch Heissaktivierung der Schicht von Kleber auf dem Filterpapierstreifen 17 entlang von quer zu dem Schlauch 34 verlaufenden Linien, trennt den Schlauch 34 in eine Folge von im wesentlichen abgeflachten Aufnahmekammern 2, welche die Mengen 19 des Aufgussproduktes enthalten.
Der Schlauch 34 bewegt sich weiter in Längsrichtung vorwärts, transportiert durch geeignete Förderbänder 172, die von beiden Seiten auf diesen drücken, und erreicht danach die Schneideinheit 57. Diese schneidet den Schlauch 34 in aufeinanderfolgende Serien von abgeflachten Längen, die in der ursprünglichen Längsrichtung des Schlauches 34 liegen, wobei jede Länge die Aufnahmekammer 2 eines Filterbeutels 1 bildet, nun vollkommen versiegelt und das Aufgussprodukt enthaltend.
Beim Verlassen der Schneideinheit 57 liegen die Längen des Schlauches 34, enthaltend zwei aneinandergrenzende Taschen 3, von denen jede eine Produktmenge 19 enthält, in einer im wesentlichen horizontalen Position und mit den Taschen 3 eine hinter der anderen liegend angeordnet: auf diese Weise angeordnet und ausgerichtet, erreicht jede Länge des Schlauches eine der Falteinheiten 63 und Dreheinheiten 58 an dem ersten Rad 123 unmittelbar stromabwärts der Schneideinheit 57.
Die Falteinheit 63 ist dazu bestimmt, die Länge des Schlauches 34, die ursprünglich in einer horizontalen Ebene liegt, auf solche Weise zu falten, dass die aneinandergrenzenden Taschen 3 der Aufnahmekammer 2 in eine gegenseitig übereinanderliegende, vertikale Position gebracht werden, die typisch ist für Filterbeutel 1 vom Typ mit zwei Kammern oder Taschen 3.
Die Dreheinheit 58 andererseits ist dazu bestimmt, die Orientierung der Ebene zu verändern, in welcher die Aufnahmekammer 2 des Filterbeutels 1 liegt, indem sie um 90° im Verhältnis zu der Ebene gedreht wird, in welcher der Filterbeutel 1 liegt, wenn er in die Dreheinheit 58 eintritt. Genauer gesagt, da die Falteinheit 63 und die Dreheinheit 58 – wie nachstehend mehr im Detail beschrieben wird – mit dem ersten Greiferrad 123 zusammenarbeiten, welches um eine hori zontale Achse 124 drehbar angetrieben ist, ist es ein grundlegender Zweck der Dreheinheit 58, die Filterbeutel 1 im Verhältnis zu dem Rad 123 auf solche Weise zu drehen, dass sie sich in einer Ebene parallel zu der Ebene befinden, in welcher das Rad 123 liegt, das heisst lotrecht zu der Drehachse 124, wie in 19 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt wird.
Bei der als Beispiel gezeigten, doch nicht begrenzenden Ausführung der Maschine 100, die beschrieben wurde zur Herstellung von Filterbeuteln 1 mit zwei Kammern, sind die Falteinheiten 63 und die Dreheinheiten 58 vorzugsweise und vorteilhafterweise paarweise kombiniert, um eine Anzahl von gleichen Betriebseinheiten 148 zu bilden, die in regelmässigen Abständen rund um den Rand des ersten Greiferrades 123 angeordnet sind, so dass die Filterbeutel 1 kontinuierlich gefaltet und gedreht werden.
Wie deutlicher aus den 20 und 21 erkennbar ist, enthält jede dem ersten Rad 123 zugeordnete Betriebseinheit 148 im wesentlichen: eine insgesamt mit 105 bezeichnete Vorrichtung zum Klemmen der Längen des Schlauches 34; ein System von Greifern 106, die drehbar um horizontale Achsen 110 montiert sind; und Drehköpfe 149, welche einheitlich die Klemmvorrichtung 105 und das System von Greifern 106 tragen, und die rotationsmässig um Drehachsen 121 angetrieben sind, welche im Verhältnis zu dem Rad 123 radial verlaufen.
Mehr im Detail gesehen, enthält die Vorrichtung 105 zum Klemmen der Längen des Schlauches 34 ein Paar von Faltleisten 107; eine Gegenfaltleiste 108 und ein Paar von elastisch gegenwirkenden Drückern 109, montiert auf jeder Seite der Gegenfaltleiste 108 auf solche Weise, dass sie um die feststehende Achse 110 des Kopfes 149 schwingen können und dazu bestimmt sind, durch elastische Reaktion gegen die Seiten der Gegenfaltleiste 108 zu drücken.
Die Faltleisten 107 bestehen aus zwei parallelen, dünnen flexiblen Lamellen, montiert an einem sieh drehenden Rad 151, und zwar ausserhalb des die Greifer 106 tragenden ersten Rades 123.
Die Gegenfaltleiste 108 hat ein verjüngtes Ende 150 und ist radial an dem die Greifer 106 tragenden ersten Rad 123 montiert.
Das die Greifer 106 tragende erste Rad 123 trägt ebenfalls die Drücker 109, welche durch elastische Reaktion gegen das verjüngte Ende 150 der Gegenfaltleiste 108 drücken.
Das Drehrad 151, welches die Faltleisten 107 trägt, und das die Greifer 106 tragende erste Rad sind in einem drehenden Verhältnis der entsprechenden primitiven Umfänge 152, 153 auf solche Weise verbunden, dass ihre phasenbezogene Umdrehung das Ineinandergreifen der Faltleisten 107 und der Gegenfaltleiste 108 bewirkt; dieses Ineinandergreifen erfolgt an einem versiegelten Verbindungsabschnitt 5 zwischen zwei aneinandergrenzenden Taschen 3 der dazwischen angeordneten Länge des Schlauches, welche den Filterbeutel 1 bildet.
Dank dieses Ineinandergreifens werden die versiegelten Verbindungsabschnitte 5 der kontinuierlich der Klemmvorrichtung 105 zugeführten Längen des Schlauches zwischen den Leisten 107 und der Gegenleiste 108 gefaltet, welche ihnen die typische V-Form verleihen.
Wie auch aus 20 ersehen werden kann, erlauben es die Drücker 109, die in elastisch nachgebendem Kontakt an den Seiten der Gegenfaltleiste 108 anliegen, den Faltleisten 107, sich während der Phase des Ineinandergreifens mit der Gegenfaltleiste 108 frei zwischen ihnen zu bewegen. Während sich das Rad 151 weiter dreht, werden die Faltleisten 107, die ihren Faltvorgang vervollständigt haben, von der Gegenfaltleiste 108 gelöst und von dem seitlichen Druck freigegeben, der durch die Drücker 109 auf sie ausgeübt ist, welche nun die Filterbeutel 1 durch ihre V-förmige Falte festhalten.
Die Greifer 106 enthalten ein Paar von Hebeln 116, welche drehbar an einem Ende an feststehenden Zapfen 117 montiert sind, zentriert auf dieselbe Drehachse 110 wie die Drücker 109, und welche an ihren entgegengesetzten Enden Arme 118 aufweisen, die dazu bestimmt sind, entsprechend mit den die Filterbeutel 1 bildenden Längen des Schlauches zusammenzuwirken.
Die Hebel 116 sind über Kreuz montiert, und jeder ist daher an den Zapfen 117 des Drückers 109 auf der entgegengesetzten Seite von der angeschlossen, wo er arbeitet.
Die Hebel 116 wirken in Zusammenarbeit mit der Gegenfaltleiste 108, mit den Drückern 109 und mit entsprechend breiten, feststehenden unabhängigen Rückwänden 154 auf solche Weise, dass die Filterbeutel in dem die Greifer 106 tragenden Rad 123 in einer im wesentlichen horizontalen Position und an drei im wesentlichen ausgerichteten Punkten gehalten werden.
Wenn die Hebel 116 geschlossen sind, wird die Unterseite der den Filterbeutel bildenden Länge des Schlauches durch die Gegenfaltleiste 108 und durch die Drücker 109 gehalten, während die Taschen 3 der Aufnahmekammer 2 in einer vertikalen Position gegeneinander gefaltet werden, so dass sie in Ebenen parallel zu der Drehachse 124 des die Greifer 106 tragenden ersten Rades 123 liegen.
Mit anderen Worten ist der Filterbeutel 1, bereits sicher an der V-förmigen Falte gehalten, auch an dem oberen Ende 15 der Aufnahmekammer 2 und in einer solchen Position gehalten, dass er auf der gleichen Ebene liegt wie die mittlere Ebene des die Greifer 106 tragenden Rades 123, wobei als „mittlere Ebene" eine radiale Ebene des die Greifer 106 tragenden Rades 123 zu verstehen ist, enthaltend die Drehachse 124 des Rades 123 selbst.
Die Öffnungs- und Schliessbewegung der Hebel 116 der Greifer 106 wird ausgeführt durch eine Betätigungsvorrichtung, enthaltend zwei gelenkige Ritzel 114, ebenfalls drehbar an den Zapfen 117 der Drücker 109 montiert.
Die Ritzel 114 sind an die jeweiligen Hebel 116 angeschlossen und greifen in eine zwischengesetzte Zahnstange 113. Eine in einer radialen Führung in dem die Greifer 106 tragenden Rad 123 verschiebbare Stange 112 übt einen gleichzeitigen Drehantrieb auf die Hebel 116 in Phase mit dem Drehwinkel aus, welcher von dem die Greifer 106 tragenden Rad 123 durchlaufen ist, wobei die Verschiebebewegung der Stange 112 durch ein Betätigungselement 115 ausgelöst wird, bestehend aus einer Nocke 155, die mit dem Ende der Stange 112 in Kontakt gelangt, das sich am weitesten von den Hebeln 116 entfernt befindet.
Was die Drehung der Filterbeutel 1 um ihre Längsachsen 50 betrifft, das heisst um eine radiale Achse 121 des die Greifer tragenden ersten Rades 123, so zeigt die 20, dass die Betriebseinheiten 148 eine Plattform 156 enthalten, befestigt an einem rohrförmigen Ständer 119, der durch das die Greifer 106 tragende erste Rad 123 gehalten ist.
Die Plattform 156 trägt die Klemmvorrichtung 105 und die Greifer 106.
Der Ständer 119, der die Stange 112 aufnimmt, welche die Zahnstange 113 und die Ritzel 114 betätigt, die auf die Drücker 109 der Klemmvorrichtung 105 und auf die Hebel 116 der Greifer 106 wirken, ist auf solche Weise montiert, dass er sich um eine radiale Achse 121 des die Greifer 106 tragenden Rades 123 drehen kann.
Der Ständer 119 ist in der Umdrehung durch Betätigungsmittel 120 angetrieben, enthaltend Hebelmechanismen 122 mit Gelenkkupplungen, angetrieben in koordinierter Phase mit dem Drehwinkel, der durch das die Greifer 106 tragende erste Rad 123 beschrieben wird.
Die Gelenkkupplungen 122 üben eine solche Drehbewegung auf die Plattform 156 aus, so dass die Filterbeutel 1 um 90° im Verhältnis zu den Positionen gedreht werden, die sie vor dem Drehen hatten. Somit liegen die Filterbeutel 1 nun in Ebenen parallel zu den parallelen Ebenen 157 des die Greifer 106 tragendes Rades 123, wobei unter „parallelen Ebenen" die Ebenen zu verstehen sind, die quer zu der Drehachse 124 des ersten Rades 123 verlaufen (19).
Es muss bemerkt werden, dass die Betriebseinheiten 148 vorteilhafterweise so ausgelegt sind, dass die Filterbeutel 1 während ihrer Bewegung gefaltet und gedreht werden können, und zwar während sich das die Greifer 106 tragende erste Rad 123 kontinuierlich dreht.
Die kontinuierliche Bewegung aller Materialien durch die Maschine 100, welche in der Einheit 53 zum Vorbereiten und Zuführen der Filterbeutelmaterialien begonnen hat und in der Dosiereinheit 54, der Siegeleinheit 55, der Trenneinheit 56 und der Schneideinheit weitergegangen ist, führt schliesslich in die Einheiten 63 und 58 zum Falten und Drehen der Filterbeutel 1.
Das die Greifer 106 tragende Rad 123 ist verbunden mit: einer Einheit 173 zum Versiegeln der Taschen 3 der Aufnahmekammern 2 des Filterbeutels 1; einer Einheit 59 zum Abscheren der Ecken 23 der oberen Enden 15 der Filterbeutel 1; und einer Einheit 60 zum Formen der Umhüllungen, wobei die Filterbeutel 1 mit jeder dieser Einheiten einer nach der anderen in Kontakt gelangen, während sie sich entlang einer kreisförmigen Bahn 62 in Drehrichtung des ersten Greiferrades 123 fortbewegen, angedeutet durch den Pfeil 158.
Die Siegeleinheit 173 versiegelt die Taschen 3 der Aufnahmekammern 2 der Filterbeutel 1, wenn letztere einer nach dem anderen durch die Greifer 106 des ersten Rades 123 transportiert werden.
Die Abschereinheit 59 schneidet die Ecken der oberen Enden 15 der Filterbeutel 1 ab, die von den Armen 118 der Hebel 116 hervorstehen, und gibt den Filterbeuteln ihre typische Form. Es sollte bemerkt werden, dass dieser Abschervorgang, ausgeführt, nachdem die Filterbeutel so gedreht worden sind, dass sie in Ebenen parallel zu einer parallelen Ebene des ersten Rades 123 liegen, schnell und leicht erfolgt und es nicht erforderlich ist, dass das die Greifer 106 tragende Rad 123 verlangsamt oder angehalten werden muss.
Zwischen dem die Greifer 106 tragenden ersten Rad 123 und der Formeinheit 60 der Umhüllungen ist die Maschine 100 mit einem zweiten Greiferrad 128 ausgestattet, welches im Radius kleiner ist als das erste Rad 123 und sich in der entgegengesetzten Richtung dreht.
Die Umlaufgeschwindigkeit des zweiten Greiferrades 128 ist gleich wie die Umlaufgeschwindigkeit des ersten Greiferrades 123. Ausserdem sind die Greifer an diesem mit den Greifern 106 an dem ersten Rad 123 synchronisiert, so dass die Filterbeutel 1 von den Betriebseinheiten 148 an dem ersten Rad 123 an die Greifer des zweiten Rades 128 transferiert werden, welche sie an ihren oberen Enden 15 aufnehmen, die von den Armen 118 der Greifer 106 an dem ersten Rad 123 hervorstehen (21).
Die Formeinheit 60 der Umhüllungen enthält: eine Station 125 zum Zuführen von heisssiegelbarem Papier; eine Heisssiegelstation 129; und eine Schneideinheit 131.
Die Station 125 führt einen Streifen 126 von Umhüllungsmaterial – insbesondere ein heisssiegelbares Papier – zu, welcher, wenn er sich entlang einer geradlinigen Zuführbahn 174 bewegt, um eine längsverlaufende Faltlinie 67 über sich selbst gefaltet wird, und zwar auf solche Weise, dass er zwei Seite an Seite angeordnete und entlang der oberen Kante zu dem zweiten Greiferrad 128 hin offene Flügel 127 bildet.
An diesem Punkt muss bemerkt werden, dass durch die kombinierte Wirkung des ersten Rades 123, des zweiten Rades 128 und der Formeinheit 60 der Umhüllungen eine gesamte Zuführbahn beschrieben wird, die in drei typische Abschnitte unterteilt ist. Ein erster Abschnitt, bezeichnet mit 62a und die Form eines Kreisbogens aufweisend, ist durch die Filterbeutel 1 beschrieben, die durch die Betriebseinheiten 148 des ersten Rades 123 gehalten sind und sich in Uhrzeigerrichtung bewegen. Ein zweiter Abschnitt, bezeichnet mit 62b und ebenfalls die Form eines Kreisbogens aufweisend, ist durch die Filterbeutel 1 beschrieben, die sich, von den Greifern des zweiten Rades 128 an ihren oberen Enden 15 gehalten, in ei ner Gegenuhrzeigerrichtung bewegen. In einem dritten Abschnitt 62c läuft die Zuführbahn 62b der Filterbeutel 1 mit der Zuführbahn 174 des Umhüllungspapiers zusammen, wobei sie sich in der gleichen Richtung bewegen und die Filterbeutel 1 durch die Greifer des zweiten Rades 128 auf die Flügel 127 in einer im wesentlichen mittleren Position freigegeben werden.
Es muss ebenfalls bemerkt werden, dass der Abstand der Filterbeutel 1, angeordnet auf dem Streifen 126 aus Umhüllungsmaterial, leicht durch einfache Koordinierung der Zuführgeschwindigkeit des Streifens 126 aus Umhüllungsmaterial mit der Umlaufgeschwindigkeit des zweiten Greiferrades 128 gesteuert werden kann.
Danach versiegelt die Heisssiegelstation 129 den Streifen 126 aus Umhüllungsmaterial in Längsrichtung entlang den oben offenen Flügeln 127, und versiegelt dann die Flügel 127 zueinander in Querrichtung auf solche Weise, dass ein kontinuierlicher abgeflachter Schlauch 130 gebildet wird, unterteilt in eine Folge von getrennten Kammern, jede einen Filterbeutel 1 aufnehmend.
Die Schneideinheit 131 schneidet dann den abgeflachten Schlauch 130 in Längen, die den Umhüllungen 51 entsprechen, und leitet die Filterbeutel 1, nun verpackt in einer Umhüllung 51, an eine stromabwärts positionierte Kartoniereinheit 61, welche einen Behälter 52 als Sammelpackung an der Austrittsbahn der Filterbeutel 1 anordnet, wobei dieser auf solche Weise bewegt wird, dass er nach einem vorgegebenen Füllmuster gefüllt werden kann.
Abschliessend gesagt, stellt die oben beschriebene Maschine 100 Filterbeutel her, die ein Aufgussprodukt enthalten, bei welchem der das obere Ende der Aufnahmekammer mit dem Aufnahmeanhänger eines jeden Filterbeutel verbindende Faden von jeder festgelegten Länge sein kann, und wo solche Länge in allen Fällen unabhängig von der Länge des Umrisses der Aufnahmekammer des Filterbeutels ist. Dieses Produktionsverfahren erweist sich, ausser dass es erneuernd ist, auch wirtschaftlich als vorteilhaft, da die Filterbeutel aus nur drei Materialien hergestellt werden.
Die Maschine 100 ist dazu vorgesehen, die wechselweisen Bewegungen in dem Produktionsverfahren zu minimieren, und zwar auf solche Weise, dass strikt nur die unvermeidbaren wechselweisen Bewegungen von einigen ihrer Teile ausgeführt werden, während die anderen Teile sich kontinuierlich bewegen. Somit wird das Produktionsverfahren nicht verlangsamt und die Maschine kann Produktionsgeschwindigkeiten erreichen, die erheblich höher sind als jene der vorherigen Maschinen, während sie gleichzeitig kontinuierlich arbeitet und einen hohen Grad an Zuverlässigkeit zu niedrigen Betriebskosten bietet.
Nachdem die Aufnahmekammern gefüllt und versiegelt worden sind, nehmen die Filterbeutel eine solche Position ein, dass sie in einer Ebene parallel zu der Drehebene des Greiferrades 123 liegen. Diese Position wird beibehalten durch alle verbleibenden Phasen des Verfahrens, wodurch das Produktionsverfahren noch weiter rationalisiert und so zu einer Einhaltung von sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten beigetragen wird, sowie zur Minimierung der Produktionskosten.
Es versteht sich, dass die beschriebene Erfindung bei vielen industriellen Anwendungen nützlich sein kann, und sie kann auf viele Weisen verändert und angepasst werden, ohne dabei aus dem Zweckbereich der Erfindung herauszugehen, wie in den anhängenden Patentansprüchen festgelegt ist.

Claims

Maschine zur Herstellung von Filterbeuteln (1) mit einem Aufgussprodukt, enthaltend, enthaltend wie folgt und aufeinanderfolgend angeordnet: – eine Einheit (53) zur Vorbereitung und zum Zuführen des zur Herstellung der Filterbeutels (1) verwendeten Materials, von welchen: ein Streifen (17) aus Filterpapier, der eine Schicht aus heiss aktivierbarem Kleber trägt, ein kontinuierlicher Faden (31) und eine Reihe von Anhängern (6) in koordinierter Weise und einander zugeordnet zugeführt werden, wobei sich der Filterpapierstreifen (17) und der Faden (31) kontinuierlich durch die Zuführeinheit (53) bewegen, während die Anhänger (6) und der Faden (31) in rhythmischer Folge einander zugeordnet werden, und zwar an den Enden von Fadenabschnitten (7), welche: in Längsrichtung im Verhältnis zu dem Filterpapierstreifen (17) angeordnet sind; eine vorgegebene Länge haben; und die an ihren Enden durch erste Schlaufen (10) begrenzt sind, hergestellt in dem Faden (31) selbst; – eine Dosiervorrichtung (54), welche Mengen (19) des Aufgussproduktes auf den Filterpapierstreifen (17) gibt; – eine Formeinheit (55), eine Trenneinheit (56) und eine Schneideinheit (57), wobei in der Formeinheit (55) der Streifen (17) aus Filterpapier um sich selbst auf solche Weise gefaltet wird, dass ein Schlauch (34) gebildet wird, in welchen die Dosiereinheit (54) die Mengen (19) des Aufgussproduktes gibt, wobei der Schlauch (34) dann nach und nach geschlossen wird, und zwar durch Versiegeln desselben entlang seinen Längskanten (18); wobei in der Trenneinheit (56) Paare von versiegelten, querverlaufenden Verbindungsabschnitten (4, 5) in dem Schlauch (34) stromaufwärts und stromabwärts eines jeden Anhängers (6) hergestellt werden, wobei die querverlaufenden, versiegelten Verbindungsabschnitte (4, 5) den Schlauch (34) in eine Folge von im wesentlichen abgeflachte Aufnahmekammern (2) unterteilen, welche die Mengen (19) des Aufgussproduktes enthalten; wobei in der Schneideinheit (57) der Schlauch (34) in aufeinanderfolgende Längen geschnitten wird, die flach und in Längsrichtung angeordnet sind und jede die Aufnahmekammer (2) eines Filterbeutels (1) bilden; wobei die Maschine dadurch gekennzeichnet ist, dass sie stromabwärts der Schneideinheit (57) eine Drehvorrichtung (58) enthält, dazu bestimmt, die Orientierung einer Ebene, in welcher die Aufnahmekammer (2) des Filterbeutels (1) liegt, zu verändern, um eine endgültige Position einzunehmen, in welcher die Aufnahmekammer (2) um einen vorgegebenen Winkel um ihre Längsachse (50) gedreht ist; wobei diese endgültige Position durch alle verbleibenden Phasen des Prozesses beibehalten wird, welchem die Filterbeutel (1) in der Maschine (100) unterzogen werden.
Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der endgültigen Position der Filterbeutel (1) um 90° im Verhältnis zu der Ebene gedreht worden ist, in welcher der Filterbeutel (1) vor dem Drehen liegt.
Maschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbeutel (1) nach der Einnahme der endgültigen, unveränderlichen Position mit wenigstens einer der folgenden Einheiten zusammenwirkt: eine Einheit (173) zum Versiegeln der Taschen (3) der Aufnahmekammern (2) des Filterbeutels (1); eine Einheit (59) zum Abscheren der Ecken (23) der oberen Enden (15) der Aufnahmekammern (2); eine Einheit (60) zum Verpacken der Filterbeutel (1) in Umhüllungen; und eine Kartoniereinheit (61) zum Anordnen der Filterbeutel (1) in einem Verpackungsbehälter (52).
Maschine nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschereinheit (59), die Einheit (60) zum Formen der Umhüllung (51) und die Kartoniereinheit (61) stromabwärts der Schneideinheit (57) des Schlauches (34) angeordnet sind, und zwar eine nach der anderen entlang einer Zuführbahn (62) der Filterbeutel (1).
Maschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (57) Längen des Schlauches (34) herstellt, jede die Kammer (2) bildend, die das Aufgussprodukt enthält, und die aus zwei Taschen (3) besteht, jede enthaltend eine Menge des Aufgussproduktes, miteinander verbunden entlang eines mittleren versiegelten Verbindungsabschnittes (5), wobei die Maschine eine Falteinheit (63) enthält, in welcher die Taschen (3), die anfänglich flach hintereinander liegend angeordnet sind, um den zwischen diesen liegenden versiegelten Verbindungsabschnitt (5) auf solche Weise gefaltet werden, dass sie eine übereinanderliegende Position einnehmen.
Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (53) zur Vorbereitung und zum Zuführen der Materialien für die Filterbeutel, aufeinanderfolgend um den Rand eines angetriebenen Drehrades (70) angeordnet, wie folgt enthält: – erste Mittel (71) zum Formen von Aufnahmeanhängern (6) für Filterbeutel (1) aus einem Streifen (39) von geeignetem Material und zum Anordnen derselben in geeigneter Weise um den Rand des Drehrades (70); – zweite Mittel (72) zum Zuführen eines kontinuierlichen Fadens (31) und Formen in diesem von ersten Schlaufen (10) in gleichmässigen Abständen voneinander in Positionen, die den von dem Drehrad (70) getragenen Aufnahmeanhängern (6) entsprechen; – dritte Mittel (73), die auf die Anhänger (6) wirken, um an jedem Anhänger (6) getrennte Flächen (9a, 9b) zu beschreiben, und um diese Flächen (9a, 9b) auf solche Weise gegeneinander zu falten, dass die ersten Schlaufen (10) des Fadens zwischen den Flächen (9a, 9b) der Anhänger (6) gehalten werden; – vierte Mittel (74) zum Verbinden der Flächen (9a, 9b) eines jeden Anhängers (6) miteinander; – fünfte Mittel (75), um dem Rand des Drehrades (70) einen Streifen (17) von Filterpapier zuzuordnen, welcher eine Schicht Kleber trägt, der thermisch aktiviert werden kann, und um diesen über dem kontinuierlichen Faden (31) und über den mit diesem verbundenen Anhängern (6) anzuordnen; – sechste Mittel (76), zugeordnet dem Drehrad (70), um einen Abschnitt (7) des an dem Rand des Drehrades (70) gespannten kontinuierlichen Fadens auf solche Weise durch den Streifen (17) von Filterpapier zu schieben, dass eine zweite Schlaufe (11) gebildet wird, die sich nach ausserhalb des Rades (70) erstreckt und von einer Fläche des Filterpapierstreifens (17) hervorsteht, die auf der entgegengesetzten Seite der an die Anhänger (6) angrenzenden Fläche liegt.
Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie siebente Mittel (77) zum Befestigen der zweiten Fadenschlaufen (11) und der Anhänger (6) an dem Filterpapierstreifen (17) enthält.
Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (71) zum Formen der Anhänger (6) enthalten: ein rotierendes Messer (80), montiert dicht an dem Rand des Drehrades (70) und dazu bestimmt, einen Streifen (39) aus geeignetem Material in Längen zu schneiden, jede entsprechend einem einzelnen Anhänger (6); Haltemittel (78) zum Halten der Anhänger (6) an dem Rand des Rades (70); und Stifte (79), die von dem Rand des Rades (70) nach aussen hervorstehen, wobei die Stifte (79) auf jeder Seite der Haltemittel (78) angeordnet sind und zusammen mit letzteren auf solche Weise wirken, dass sie die Anhänger (6) in vorgegebenen Positionen rund um den Rand des Rades (70) anordnen.
Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (72) zum Zuführen des kontinuierlichen Fadens (31) eine rohrförmige Spindel (81) enthalten, versehen mit einem Arm (82), der zu dem Rad (70) hin und quer zu der Drehachse (83) der Spindel (81) hervorsteht, wobei die Spindel (81) den Arm (82) mit einem kontinuierlichen Faden (31) speist und den Arm (82) synchron mit der Umdrehung des Rades (70) auf solche Weise dreht, dass wenigstens eine erste Schlaufe (10) des Fadens um die von dem Radrand hervorstehenden Stifte (79) gewunden wird, wobei jede erste Fadenschlaufe (10) an einem zwischen den Stiften (79) angeordneten Anhänger (6) positioniert ist.
Maschine nach Patentanspruch 6, bei welcher der Anhänger (6) zwei aneinandergrenzende Flächen (9a, 9b) hat, abgegrenzt durch eine mittlere Faltlinie (21), dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Mittel (73) zum Abgrenzen der getrennten Flächen (9a, 9b) der Anhänger (6) ein feststehendes Faltelement (84) enthalten, zugeordnet dem Rand des Drehrades (70) und dazu bestimmt, eine seitliche Kante des Anhängers (6) abzufangen, wenn letzterer sich zusammen mit dem Drehrad (70) bewegt, wobei das feststehende Faltelement (84) allmählich eine Fläche (9b) des Anhängers (6) gegen die andere Fläche (9a) auf solche Weise faltet, dass die ersten Fadenschlaufen (10) zwischen den Flächen (9a, 9b) gehalten werden.
Maschine nach Patentanspruch 6, bei welcher der Streifen (39) des Materials der Anhänger (6) eine Schicht von Kleber trägt, der thermisch aktiviert werden kann, da gekennzeichnet, dass die vierten Mittel (74) zum Verbinden der Flächen (9a, 9b) eines jeden Anhängers (6) miteinander eine erste Heizvorrichtung (85) enthalten, zugeordnet dem äusseren Rand des Drehrades (70) und angeordnet stromabwärts der dritten Mittel (73) in Drehrichtung des Drehrades (70).
Maschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche von 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die fünften Mittel (75) ein flexibles Element (86) enthalten, das um ein Paar von Riemenscheiben (87, 88) gezogen wird, von welchen wenigstens eine angetrieben ist, wobei das flexible Element (86) an einem Umfangsabschnitt des Rades (70) anliegt und den Filterpapierstreifen (17) gegen das Rad (70) drückt, wodurch dieser zusammen mit dem Rad (70) vorwärts bewegt wird.
Maschine nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element (86) eine Kette enthält, versehen mit Gliedern (89) und mit Zapfen (90), welche die Glieder (89) flexibel miteinander verbinden.
Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sechsten Mittel (76) eine Nadel (91) enthalten, aufgenommen im Inneren des Rades (70) und betätigt durch Antriebsmittel synchron mit diesem, wobei die Nadel (91) dazu bestimmt ist: rhythmisch aus dem Rand des Rades (70) auszutreten; auf den kontinuierlichen Faden (31) zu treffen; und einen Abschnitt (7) des Fadens durch den Filterpapierstreifen (17) auf die an das flexible Element (86) angrenzende entgegengesetzte Fläche des Filterpapierstreifens (17) zu schieben.
Maschine nach den Patentansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (91) und das flexible Element (86) auf solche Weise miteinander synchronisiert sind, dass die Nadel (91) an den Gliedern (89) durch die Kette geführt wird.
Maschine nach Patentanspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass die siebenten Mittel (77) zum Verbinden des Filterpapierstreifens (17), der zweiten Schlaufen (11) des Fadens (7) und der Anhänger (6) eine zweite Heizvorrichtung (92) enthalten, welche dem Rand des Drehrades (70) zugeordnet ist, und welche thermisch die Schicht des Klebers auf dem Filterpapierstreifen (17) in einem Bereich rund um die zweite Schlaufe (11) reaktiviert, sowie eine Schicht von Kleber an einer Kante (38) des darunter liegenden Anhängers (6), zugewandt der entgegengesetzten Fläche des Filterpapierstreifens (17), wobei die zweite Heizvorrichtung (92) dazu bestimmt ist, die eine Seite des Filterpapierstreifens (17) mit der zweiten Schlaufe (11) und die andere Seite desselben mit dem Anhänger (6) zu verbinden.
Maschine nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Herstellen von Einschnitten oder Schlitzen (22) in gleichmässigen Abständen in dem Filterpapierstreifen (17) enthält, um es der Nadel (91) leichter zumachen, sich durch den Filterpapierstreifen (17) zu bewegen, um die zweite Schlaufe (11) zu formen.
Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinheit (55) Mittel (94) zum Versiegeln der Längskanten (18) des Schlauches (34) enthält, die vom Inneren des Schlauches her arbeiten, um die Schicht von Kleber auf dem Filterpapierstreifen (17) zu reaktivieren.
Maschine nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelmittel ein Siegelelement (94) enthalten, versehen mit Düsen (96), die ein gasförmiges Fluid bei einer geeigneten Temperatur abgeben, wobei das Siegelelement (94) in der Formeinheit (55) auf solche Weise angeordnet ist, dass es im Inneren des Filterpapierschlauches (34) aufgenommen werden kann, der aus dem Filterpapierstreifen (17) geformt wird, wenn letzterer durch die Formeinheit (55) zugeführt wird, wobei, wenn der Filterpapierstreifen (17) vorläuft, die Abgabedüsen (96) das gasförmige Fluid auf die Flächen (97) der Längs kanten (18) des Schlauches (34) richten, die der Innenseite des Schlauches (34) zugewandt sind.
Maschine nach Patentanspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Siegelelement (94) die Form eines länglichen, sich verjüngenden Körpers hat und auf solche Weise positioniert ist, dass sein breiteres Ende zu der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung zeigt, in welcher der Streifen (17) aus Filterpapier durch die Formeinheit (55) zugeführt wird, wobei das Siegelelement (94) schläge Seitenwände (98) aufweist, welche die Düsen (96) auf solche Weise tragen, dass letztere der Innenseite des Schlauches (34) zugewandt sind, um den Kleber auf den Flächen (97) zu reaktivieren.
Maschine nach Patentanspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen Öffnungen (96) sind, die durch die schrägen Seitenwände (98) verlaufen und mit einer Leitung (99) in Verbindung stehen, welche mit dem gasförmigen Fluid gespeist wird.
Maschine nach den Patentansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Rad (123) enthält, das sich um eine horizontale Drehachse (124) dreht, wobei die Falteinheit (63) und die Dreheinheit (58) zusammen eine Arbeitseinheit (148) bilden, die dem Rad (123) zugeordnet ist.
Maschine nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Falteinheit (63) eine Vorrichtung (105) zum Klemmen der Aufnahmekammer (2) des Aufguss produktes enthält, sowie ein System von Greifern (106), die drehbar um horizontale Achsen (110) montiert sind, wobei die Klemmvorrichtung dazu bestimmt ist, Längen des Schlauches (34) an den versiegelten Verbindungsabschnitten (5) zu halten, welche zwei aneinandergrenzende Taschen (3) der Aufnahmekammer (2) miteinander verbinden, wobei das System von Greifern (106) dazu vorgesehen ist, die Taschen (3) der Aufnahmekammer (2) gegeneinander zu falten, so dass sie übereinander liegen.
Maschine nach Patentanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (105), während sie den Filterbeutel (1) hält, ebenfalls eine Falte in den unteren versiegelten Verbindungsabschnitt (5) einarbeitet, welcher die Taschen (3) verbindet.
Maschine nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemm- und Faltvorrichtung (105) ein Paar von Faltleisten (107) und eine Gegenfaltleiste (108) enthält, die auf entgegengesetzten Seiten des Filterbeutels (1) angeordnet sind und auf solche Weise gegeneinander drücken, dass eine Falte in den unteren versiegelten Verbindungsabschnitt (5) zwischen den beiden Taschen (3) eingearbeitet wird; wobei Drücker (109) vorgesehen sind, einer auf jeder Seite der Gegenklinge (108), welche einander elastisch entgegenwirken, um es den Faltleisten (107) zu erlauben, frei zwischen diesen und der Gegenfaltleiste (108) durchzulaufen, wenn sich die Faltleisten (107) und die Gegenfaltleisten (108) aufeinander zu be wegen, und umgekehrt die Bodenfalte in dem Filterbeutel (1) sicher zu halten, und zwar durch Drücken derselben gegen die Gegenfaltleiste (108), wenn die Faltleisten (107) sich von der Gegenfaltleiste (108) fort bewegen.
Maschine nach Patentanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltleisten (107) und die Gegenfaltleisten (108) an einem sich drehenden Rad (151) und an einem die ersten Greifer (106) tragenden Rad (123) montiert sind, welche in einem drehenden Verhältnis der entsprechenden primitiven Umfänge (152, 153) auf solche Weise miteinander verbunden sind, dass die Faltleisten (107) und die Gegenfaltleisten (108) ineinander greifen.
Maschine nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Drücker (109) auf solche Weise montiert sind, dass sie um jeweilige horizontale Achsen (110) schwingen können.
Maschine nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (106) ein Paar von Hebeln (116) enthält, welche drehbar an feststehenden Zapfen (117) montiert sind, wobei die Hebel (116) sich auf solche Weise öffnen und schliessen, dass die Taschen (3) des Filterbeutels (1) um den gemeinsamen versiegelten Verbindungsabschnitt (5) gedreht werden, bis sie übereinanderliegend angeordnet sind.
Maschine nach Patentanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (116) über Kreuz montiert sind.
Maschine nach Patentanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (116) speziell geformte Enden (118) haben, dazu bestimmt, miteinander zu wirken, um den Filterbeutel (1) dicht an seinem oberen Ende (15) zu greifen, sobald die Taschen (3) des Filterbeutels (1) übereinander gefaltet sind.
Maschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche von 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Falteinheit (63) eine Vorrichtung (111) zum Betätigen der Hebel (116) enthält, versehen mit einer Zahnstange (113), die an einer verschiebbaren Stange (112) montiert ist, und mit drehbaren Ritzeln (114), welche in die Zahnstange (113) greifen und an den Hebeln (116) befestigt sind, wobei die auf die Stange (112) durch ein Betätigungselement (115) ausgeübte Schiebebewegung in einer ersten Drehrichtung der Hebel (116) das Falten des Filterbeutels (1) auf solche Weise bewirkt, dass die Taschen (3) der Aufnahmekammer (2) übereinander gelegt werden und dieser an seinem oberen Ende (15) gehalten wird, während die Verschiebebewegung in die entgegengesetzte Richtung die Hebel (116) in einen Zustand versetzt, in welchem sie bereit sind, eine Länge des Filterbeutelschlauches mit den zueinander ausgerichteten Taschen (3) der Aufnahmekammer (2) zu übernehmen.
Maschine nach Patentanspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (115) eine Nocke (155) enthält, die der verschiebbaren Stange (112) zugeordnet ist.
Maschine nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinheit (58) einen Kopf (149) enthält, der sich um eine Achse (121) radial zu dem ersten, die Greifer tragenden Rad (123) dreht, wobei Mittel (120) zur Drehbetätigung des Kopfes (149) synchron mit der Umdrehung des ersten Rades (123) das Drehen der Falteinheit (58) auf solche Weise bewirken, dass der Filterbeutel (1) gedreht wird, so dass die Ebene, in welcher er schliesslich liegt, quer zu der Drehachse (124) des ersten Rades (123) verläuft.
Maschine nach Patentanspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (120) zur Drehbetätigung des Kopfes (149) Hebelmechanismen (122) enthalten, angetrieben durch mechanische Nocken synchron mit der Umdrehung des ersten Greiferrades (123).
Maschine nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einheit (59) enthält, welche dem Rand des ersten Rades (123) zugeordnet und dazu bestimmt ist, das obere Ende (15) des Filterbeutels (1) abzuscheren.
Maschine nach Patentanspruch 22 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zweites Greiferrad (128) enthält, das umlaufend dem ersten Rad (123) zugeordnet ist und sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wobei das zweite Rad (128) dazu bestimmt ist, die Filterbeutel (1) einen nach dem anderen von dem ersten Rad (123) zu übernehmen und sie entlang einem entsprechenden Abschnitt (62b) einer Förderbahn der Filterbeutel (1) zu transportieren.
Maschine nach Patentanspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Greiferrad (128) dazu bestimmt ist, die Filterbeutel (1) an einem Teil des oberen Endes (15) eines jeden Filterbeutels (1) zu greifen, das von den Greifern (106) des ersten Rades (123) hervorsteht.
Maschine nach Patentanspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinheit (60) für die Umhüllung eine Station (125) zum Zuführen von heisssiegelbarem Papier enthält, in welcher ein Streifen (126) von Material für die Umhüllungen (51) um sich selbst und um eine längsverlaufende Faltlinie (67) gefaltet wird, so dass er zwei Seite an Seite angeordnete und entlang der oberen Kante zu dem zweiten Greiferrad (128) hin offene Flügel (127) bildet, wobei die Filterbeutel (1) in vorgegebenen gleichmässigen Abständen zwischen den gefalteten Flügeln (127) angeordnet werden.
Maschine nach Patentanspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rad (128) die Filterbeutel (1) zwischen den Flügeln (127) des Streifens (126) aus Umhüllungsmaterial angeordnet, wenn die Filterbeutel (1) und der Streifen (126) aus Umhüllungsmaterial entlang von im wesentlichen übereinstimmenden Zuführbahnen (62c, 174) vorlaufen.
Maschine nach Patentanspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinheit (60) der Hüllen eine Heisssiegelstation (129) enthält, in welcher der durch diese laufende Streifen (126) aus Umhüllungsmaterial mit den zwischen seinen Flügeln (127) angeordneten Filterbeuteln (1) auf solche Weise versiegelt wird, dass ein kontinuierlicher abgeflachter Schlauch (130) gebildet wird, unterteilt in eine Folge von getrennten Kammern, von denen jede einen Filterbeutel (1) aufnimmt.
Maschine nach Patentanspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinheit (60) der Hüllen eine Schneideinheit (131) enthält, dazu bestimmt, den abgeflachten Schlauch (130) in aufeinanderfolgende Längen zu schneiden, die den Hüllen (51) entsprechen.