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ES2858473T3 - Máquina y procedimiento para conformar bolsas de filtro para productos de infusión - Google Patents

Máquina y procedimiento para conformar bolsas de filtro para productos de infusión Download PDF

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ES2858473T3
ES2858473T3 ES18710155T ES18710155T ES2858473T3 ES 2858473 T3 ES2858473 T3 ES 2858473T3 ES 18710155 T ES18710155 T ES 18710155T ES 18710155 T ES18710155 T ES 18710155T ES 2858473 T3 ES2858473 T3 ES 2858473T3
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ES
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ES18710155T
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English (en)
Inventor
Simone Badini
Sauro Rivola
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Original Assignee
IMA Industria Macchine Automatiche SpA
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    • B65B43/50Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using rotary tables or turrets

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  • Apparatus For Making Beverages (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
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Abstract

Una máquina para fabricar bolsas de filtro para productos de infusión partiendo de piezas (1) de material de filtro que contienen cada una al menos una dosis de producto de infusión, presentando las piezas (1) un correspondiente eje longitudinal (X1) de extensión, comprendiendo la máquina (100) al menos: - un carrusel (2) que gira alrededor de un eje principal (X2) de rotación y dotado de una pluralidad de elementos de agarre movibles (3) que giran en torno al eje principal (X2) de rotación a lo largo de una trayectoria circular cerrada; estando cada elemento de agarre (3) configurado para recibir y sujetar la pieza (1) de material de filtro a lo largo de una trayectoria operativa (P); - al menos una estación operativa (4) configurada para realizar al menos una operación sobre la pieza (1) de material de filtro sujetada por un correspondiente elemento de agarre (3) a lo largo de la trayectoria operativa (P) dentro de la trayectoria circular cerrada; caracterizado porque cada elemento de agarre (3) está provisto de elementos de articulación (5) configurados para obtener una rotación adicional alrededor de al menos un eje secundario de rotación (X5), transversal al eje principal (X2) de rotación, para girar y posicionar la pieza correspondiente (1) de material de filtro con su eje longitudinal de extensión (X1) paralelo al eje principal (X2) de rotación, como mínimo en la al menos una estación operativa (4).

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina y procedimiento para conformar bolsas de filtro para productos de infusión
Campo técnico
El presente invento se refiere a una máquina para conformar bolsas de filtro para productos de infusión, tales como té, café, manzanilla (en polvo, granulado o en hojas)
Antecedentes
El término bolsas de filtro se utiliza para indicar al menos dos tipos de bolsa de filtro: las bolsas de filtro de una cámara única, comprenden en una configuración mínima, una pieza de material de filtro que forma una cámara que contiene una dosis de producto de infusión; y las bolsas de filtro de doble cámara, que también comprenden una pieza única de material de filtro, pero formando dos cámaras separadas. Cada cámara contiene una dosis de producto. Las dos cámaras se doblan una hacia la otra entre sí formando un extremo único superior (en forma de "V" invertida) y un extremo inferior en forma de "W".
Las bolsas de filtro de cámaras únicas y dobles también pueden estar equipadas con una etiqueta y un cordón de sujeción que conecta la etiqueta con la bolsa de filtro.
Por último, se puede añadir un sobre de envoltura a las bolsas de filtro mencionadas anteriormente para envolver y cerrar la bolsa de filtro única, de manera hermética o no hermética.
Un tipo de máquina, utilizada para la fabricación de bolsas de filtro del tipo denominado de dos lóbulos, se conoce por los documentos de patente EP762973, EP762974 y EP765274 (todos a nombre del mismo Solicitante) y EP 1384665A1.
La máquina se extiende a lo largo de una línea de conformación y suministro en la que se posicionan
- una estación para suministrar una banda de papel de filtro a lo largo de una superficie de suministro;
- una estación para suministrar dosis de producto en la banda de papel de filtro a distancias predeterminadas;
- una estación de tabularización para doblar la banda sobre sí misma, envolver las dosis de producto y, posteriormente, unir longitudinalmente la banda;
- una estación de plegado de piezas individuales de papel de filtro con doble cámara;
- un carrusel, equipado con pinzas que sobresalen radialmente situado debajo de la estación de plegado y configurado para recibir piezas individuales de papel de filtro plegado; donde el carrusel, movido por etapas alrededor de un eje horizontal hace girar cada trozo de papel de filtro hacia las estaciones operativas, dispuestas una tras otra y estacionarias en relación con un bastidor de la máquina, para asociar a la pieza de papel de filtro un cordel, convenientemente envuelto alrededor del trozo de papel de filtro, y una etiqueta a su vez conectada al cordel. Otra máquina de este tipo se describe en el documento de patente EP 1384 665 que también describe un carrusel que gira por etapas alrededor de un eje. El carrusel tiene una pluralidad de pinzas situadas a lo largo del carrusel para recibir y sujetar una pieza correspondiente de papel de filtro plegado. La máquina comprende al menos una estación operativa configurada para realizar una operación sobre cada pieza de papel de filtro sujetada por una pinza durante su recorrido circular accionado por el carrusel.
En algunas soluciones de máquina, dependiendo del tipo de bolsa de filtro a conformar, puede existir (alternativamente)
- una estación de plegado de los extremos abiertos de las dos cámaras de la pieza a lo largo del recorrido del carrusel con su sujeción mediante el anudado del cordel en la misma pieza; o
- otra estación de cierre transversal de los extremos de la pieza antes o al mismo tiempo que la separación de la película restante.
La máquina también puede comprender una estación para aplicar una hoja de material de envoltura para cada bolsa de filtro colocada a lo largo del recorrido del carrusel, o en un carrusel adicional.
La máquina estructurada como se ha descrito anteriormente funciona intermitentemente, es decir, por etapas para todas las estaciones presentes a lo largo de la línea de suministro.
El funcionamiento por etapas impone un límite a la productividad de la máquina.
Divulgación del invento
El objetivo del presente invento consiste en proporcionar una máquina para conformar bolsas de filtro para productos de infusión con una productividad mayor que la productividad de las máquinas del estado de la técnica anterior, manteniendo una alta calidad de la bolsa de filtro.
Más específicamente, el objetivo de este invento consiste en proporcionar una máquina para conformar bolsas de filtro para productos de infusión con dimensiones reducidas y alta flexibilidad.
Estos objetivos se consiguen plenamente con una máquina para conformar bolsas de filtro para productos de infusión según la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
El invento se describirá con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados a modo de ejemplo y sin limitar el alcance del invento, en los que:
- la figura 1 es una vista frontal esquemática, con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras partes, de una máquina para conformar bolsas de filtro que contienen productos de infusión según el presente invento;
- la figura 2 ilustra una vista en perspectiva parcialmente despiezada de la máquina para conformar bolsas de filtro que contienen productos de infusión, según el presente invento, que comprende un carrusel y una pluralidad de estaciones;
- las figuras 3 a 6 son vistas en perspectiva, cada una de las cuales ilustra una pluralidad de estaciones operativas dispuestas en el carrusel mostrado en la figura 2 en las correspondientes configuraciones de funcionamiento para conformar la bolsa de filtro;
- la figura 3a es un detalle ampliado de la figura 3;
- la figura 7 ilustra una vista ampliada de una parte de la estación operativa y de los elementos de agarre mencionados en la figura 4 y con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras;
- la figura 8 ilustra una vista ampliada de una parte de la estación operativa y de los elementos de agarre mencionados en la figura 5 y con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras;
- la figura 9 es una vista en perspectiva desde abajo de una estación operativa única del carrusel de la figura 2; - la figura 10 ilustra una vista frontal esquemática, con algunas partes recortadas para ilustrar mejor otras, de una parte del carrusel de las figuras 1 y 2 y de un tambor tensor para suministrar un cordel continuo al carrusel.
Descripción detallada de los modelos de fabricación preferentes del invento
Una máquina según el invento, etiquetada con 100 en su totalidad, se utiliza para fabricar bolsas de filtro 1 que contienen productos de infusión, tales como té, café, manzanilla dosificados en forma de polvo, granulado u hojas. La expresión "bolsas de filtro" se utiliza para indicar al menos dos tipos de bolsa de filtro.
Un primer tipo, conocido como de cámara única, comprende una pieza de material de filtro que forma una cámara única que contiene una dosis de producto de infusión.
Un segundo tipo de bolsa de filtro, conocido como de doble cámara comprende una pieza única 1a de material de filtro que forma dos cámaras separadas 1b, 1c. Cada cámara 1b, 1c contiene una dosis de producto de infusión. Las dos cámaras 1b, 1c se doblan una hacia la otra formando un extremo único superior (en forma de "V" invertida) y un extremo inferior en forma de "W". Estos dos tipos de bolsa de filtro pueden estar equipados con una etiqueta de agarre 1t y un cordón de amarre 1g que conecta la etiqueta 1t a la bolsa de filtro 1 conformada (véanse las figuras 3 a 6).
También puede añadirse una envoltura exterior para envolver y encerrar cada bolsa de filtro única 1 conformada. La estructura de la máquina que se describirá y protegerá en esta especificación tiene soluciones técnicas que pueden utilizarse tanto para máquinas con funcionamiento por etapas o funcionamiento discontinuo como para máquinas de funcionamiento continuo, sin que por tanto se limite esta solución a uno u otro tipo de máquina.
Para una mayor simplificación de la descripción, esta solución describirá una máquina de funcionamiento continuo pero sin limitar por ello el ámbito de protección de este invento.
La máquina 100, según el invento, parte del concepto de poder obtener diversos tipos de bolsa de filtro, incluidos los mencionados anteriormente (desde la bolsa de filtro más sencilla de una cámara única hasta la más complejas, con cordón de amarre y etiqueta en la envoltura exterior) añadiendo, cuando sea necesario, estaciones operativas para realizar la operación deseada en el trozo de material de filtro o en la bolsa de filtro.
La presente especificación describe una máquina que es capaz de aplicar el cordel 1g entre la etiqueta 1t y la pieza 1 de material de filtro con un funcionamiento continuo de la máquina en este caso.
Como ya se ha mencionado, independientemente del tipo de bolsa de filtro que se conforme, la parte de la pieza 1 de material de filtro contiene al menos una dosis de producto de infusión.
Cada pieza 1 tiene un eje longitudinal X1 de extensión (es decir, el eje de mayor extensión de la pieza) correspondiente.
La máquina 100 comprende un carrusel 2 que gira alrededor de un eje principal X2 de rotación y equipado con una pluralidad de elementos de agarre movibles 3 que giran en torno al eje principal X2 de rotación a lo largo de una trayectoria circular cerrada.
Cada elemento de agarre 3 está configurado para recibir y sujetar una pieza 1 de material de filtro a lo largo de una trayectoria operativa P (en este caso circular).
La máquina 100 comprende al menos una estación operativa 4 configurada para realizar una operación sobre la pieza 1 de material de filtro sujetada por un correspondiente elemento de agarre 3 a lo largo de la trayectoria operativa P dentro de la trayectoria circular cerrada.
Como se ilustra (figuras 3 a 8), cada elemento de agarre 3 está provisto de elementos de articulación 5 configurados para obtener una rotación adicional alrededor de al menos un eje secundario X5 de rotación, transversal al eje principal X2 de rotación, para girar y posicionar la correspondiente pieza 1 de material de filtro con su eje longitudinal X1 de extensión paralelo al eje principal X2 de rotación al menos en la estación operativa 4.
En otras palabras, los elementos de agarre están diseñados para recibir la pieza de material de filtro (de otros carruseles o dispositivos de conformación/tránsito de la pieza) a lo largo de trayectorias radiales relativas al eje de rotación del carrusel y luego girar la pieza de manera que la pieza quede paralela al eje de rotación y en la dirección de la estación operativa para las operaciones de conformación.
Esta estructura de los elementos de agarre puede utilizarse, como se ha mencionado anteriormente, tanto en carruseles movidos por etapas o de forma discontinua como en carruseles movidos continuamente.
Como se ilustra, la máquina 100 está estructurada de tal manera que comprende el carrusel de movimiento 2 que gira continuamente alrededor del eje principal X2 de rotación.
La máquina 100 también comprende una pluralidad de primeros elementos de agarre 3 posicionados a lo largo del carrusel de movimiento 2 y que se mueven continuamente con él.
La máquina 100 también comprende una pluralidad de primeras estaciones operativas 4 posicionadas a lo largo del carrusel de movimiento 2 y que se mueven continuamente con él.
Cada estación operativa 4 está vinculada a un elemento de agarre 3 correspondiente y está configurada para realizar al menos una operación sobre la pieza 1 de material de filtro a lo largo de al menos un tramo de la trayectoria operativa P en la trayectoria circular cerrada del carrusel de movimiento 2.
En resumen, la máquina 100 comprende una multiplicidad de unidades operativas, todas ellas realizando una misma operación sobre la pieza de material de filtro, todas independientes entre sí y accionadas continuamente alrededor de un eje de rotación.
Además, en la zona de entrada del carrusel de movimiento 2 (por ejemplo, otro carrusel o un dispositivo de transporte 21 de las piezas de material de filtro, como se muestra en la figura 1), en la que la pieza 1a se entrega a un correspondiente elemento de agarre 3, estando la estación operativa 4 y el correspondiente primer elemento de agarre 3 desplazados horizontalmente, es decir, situados en planos verticales diferentes, de manera que la pieza 1 pueda ser recogida sin interferencia del elemento de agarre correspondiente 3.
Posteriormente, la rotación del elemento de agarre 3 permite posicionar la pieza 1 de material de filtro en la estación operativa 4 (o la parte de la pieza 1 en cuestión) para que la primera estación operativa 4 pueda realizar una o varias operaciones sobre la pieza 1.
Al finalizar las operaciones, el elemento de agarre 3 gira y aleja la pieza 1 de material de filtro de la estación operativa 4, de tal manera que, en una zona de salida del carrusel de movimiento 2, la pieza 1a quede libre para ser transferida a una etapa/estación de procesamiento posterior, por ejemplo, a un segundo carrusel de movimiento, o almacenada convenientemente si el proceso de conformación se ha completado.
Esta configuración permite que se obtenga una operación intermedia o la finalización de la bolsa de filtro en un gran número de piezas de material de filtro por unidad de tiempo y en un espacio reducido (sección angular).
Cabe señalar que el carrusel 2 conforma una superficie circunferencial paralela al eje principal X2 de rotación y en la que se sitúan la pluralidad de estaciones operativas 4 y la correspondiente pluralidad de elementos de agarre 3. A la luz de esto, cada estación operativa 4 está posicionada fija en una primera parte de una superficie circunferencial 2a formada por el carrusel de movimiento 2.
Cada elemento de agarre 3 está posicionado a lo largo de una segunda parte de la superficie circunferencial 2a del carrusel 2 de manera que esté orientado hacia la estación operativa 4 correspondiente.
En el caso ilustrado, la estación operativa 4 está lejos del borde exterior formado por la superficie circunferencial 2a del carrusel 2, mientras que los elementos de agarre 3 se desplazan hacia el borde exterior formado por la superficie circunferencial 2a del carrusel 2.
En el caso ilustrado, a modo de ejemplo no limitativo, cada estación operativa 4 es una estación para aplicar el cordel 1g y una etiqueta 1t en un extremo 1a de la pieza 1 de material de filtro.
En este caso concreto, la pieza 1 es recogida por los elementos de agarre 3 (también con movimiento continuo) de la rueda o del dispositivo de transporte 21 de tal manera que se bloquee una zona cercana al extremo de la cabeza 1a de la pieza 1 donde, en este caso concreto, se encuentra la etiqueta 1t. En este caso, por tanto, cada elemento de agarre 3 está configurado para recoger y sujetar la pieza 1 y la etiqueta 1t, manteniendo la parte final 1a de la pieza 1 libre para la operación de aplicación del cordel 1g sobre la pieza 1 y sobre la etiqueta 1t con la unión relativa de la etiqueta a la pieza 1 por medio de la estación operativa 4.
En la figura 1 (a modo de ejemplo no limitativo) el dispositivo de transporte 21 (que comprende un carrusel que gira continuamente alrededor de un eje paralelo al eje principal X2 de rotación) prepara y mueve cada pieza 1 de material de filtro combinado con una etiqueta 1t situada en el extremo de la cabeza de la pieza 1.
Las etiquetas individuales 1t se alimentan desde un almacén rotativo 21m situado en las proximidades del dispositivo de transporte 21.
Cabe señalar que el dispositivo de transporte 21 gira en sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que el carrusel 2 gira en el sentido de las agujas del reloj.
Debajo del carrusel 2 se encuentra un cargador 2m (carrete) para suministrar el cordel 1g hacia una zona tangencial del carrusel 2 de tal manera que cada estación operativa 4 intercepte y recoja, durante su paso, una parte de cordel 1g que se aplicará a la pieza 1 de material de filtro.
En esta especificación, la estación operativa 4 no se describe en detalle, sino que sólo se ilustra.
Como se ilustra en las figuras 3 a 9, cada elemento de agarre 3 comprende una pinza 6 para agarrar, sujetar y soltar la pieza 1 de material de filtro. Cada elemento de agarre 3 comprende también los elementos de articulación 5 conectados a la pinza 6 para obtener una rotación adicional alrededor del eje secundario X5 de rotación, transversal al eje principal X2 de rotación.
El elemento de agarre 3 comprende además un dispositivo de movimiento 7 conectado a la pinza 6 para desplazar la pinza 6 entre una primera posición abierta no operativa para recibir o liberar (figura 3) y una posición operativa próxima para sujetar la pieza 1 de material de filtro (figura 4).
Cabe señalar que cada elemento de agarre 3 comprende una torre 8 para soportar la pinza 6.
Preferentemente, el dispositivo de movimiento 7 está conectado a la pinza 6 a lo largo del mencionado eje secundario X5 de rotación, transversal al eje principal X2 de rotación.
La estructura combinada de las unidades secundarias de rotación y las unidades de apertura y cierre de la pinza a lo largo del mismo eje X5 permite reducir considerablemente las dimensiones de cada elemento de agarre.
Preferentemente, cada pinza 6 comprende al menos dos placas 6a, 6b enfrentadas para agarrar la pieza 1 de material de filtro y un brazo correspondiente 9a, 9b para soportar cada placa de agarre 6a, 6b.
En vista de ello, cada brazo 9a, 9b está articulado en la torre de soporte (8) y se conecta al dispositivo de movimiento 7 de manera que las dos placas 6a, 6b puedan girar entre la posición abierta, no operativa (para recibir o liberar), con las placas 6a, 6b separadas, y la posición operativa próxima, con las placas 6a, 6b desplazadas entre sí, para agarrar la pieza 1 de material de filtro
Preferentemente, cada elemento de articulación 5 comprende (véase la figura 8) una rueda dentada 10, que mediante un primer eje 11 dispuesto coaxialmente al eje secundario X5 de rotación, está enchavetada rotativamente a la torre de soporte 8.
Además, cada elemento de articulación 5 comprende una primera unidad de transmisión de movimiento 12 conectada por un mecanismo cinemático entre la rueda dentada 10 y un primer elemento de leva 13 para controlar la rotación de la torre 8 y posicionar el elemento de agarre 3 y la correspondiente pieza 1 de material de filtro con su eje longitudinal X1 de extensión desde la posición transversal al eje principal X2 de rotación hasta la posición paralela al eje principal X2 de rotación al menos en la estación operativa 4, y viceversa, a lo largo de al menos un tramo de la trayectoria operativa P en la trayectoria circular cerrada del carrusel de movimiento 2.
En otras palabras, los primeros elementos de leva 13 están configurados para hacer girar (mediante el primer accionamiento 12) la torre 8 hacia la estación operativa 4 durante un tiempo/arco de rotación del carrusel 2 suficiente para completar la operación sobre la pieza 1 de material de filtro y, posteriormente, devolver la torre 8 a la posición inicial para permitir la liberación de la pieza 1 de material de filtro procesada.
En la torre 8 están posicionados operativamente unos elementos 140 para sujetar temporalmente un cordón de amarre 1g para preparar un tramo del cordón de amarre 1g dentro del espacio formado por las placas 6a y 6b de la pinza 6 en la primera posición abierta y no operativa y a la espera de la pieza 1 de material de filtro.
Estos elementos de sujeción 140 comprenden un elemento de referencia movible 14 y una placa flexible 141.
El elemento de referencia movible 14 está conectado a la unidad de accionamiento 12 antes mencionada; la placa flexible 141 está asociada a la torre 8 y se extiende transversalmente con respecto al eje principal X2 de rotación. El elemento de referencia 14 (véanse en particular las figuras 3, 3a y 4) está configurado para posicionarse paralelamente al eje principal X2 de rotación y por debajo del elemento de agarre 3, de manera que sujete un tramo del cordel 1g en el fondo de la pieza 1 de material de filtro en conjunción con la placa flexible 141 en el posicionamiento de la pieza 1 de material de filtro entre las placas 6a y 6b de la pinza 6.
Este elemento de referencia 14 comprende una varilla que tiene una cabeza de contacto 14a con un saliente de la placa flexible 141 para poder asegurar la sujeción estable del tramo de cordel 1g en la zona inferior del espacio formado por las placas 6a y 6b de la pinza 6 y cerca de la torre 8.
El posicionamiento/alimentación del cordel 1g se realiza en una zona predeterminada del carrusel 2 y al paso de cada pinza 6 en dicha zona.
Más concretamente, durante la rotación continua del carrusel 2, el cordel 1g (continuo) se suministra al carrusel 2 de tal manera que se posiciona (tensa y en posición tangencial al carrusel 2) cerca de dos placas 6a y 6b de la pinza 6 continua (cordel 1g suministrado desde el cargador 2m).
Cabe señalar (figura 10) que el cordel continuo 1g es guiado por un tambor tensor 142 colocado junto al carrusel 2. El tambor tensor 142 está equipado, a lo largo de su circunferencia, con una pluralidad de sectores en forma de arco 143 para guiar el cordel continuo 1g con el fin de mantener el cordel tenso 1g.
El tambor tensor 142 también está equipado con al menos un elemento de inserción 144 configurado para interceptar el cordel continuo 1g e insertar el cordel 1g en el espacio entre las dos placas abiertas 6a y 6b con el consiguiente posicionamiento del cordel 1g entre el elemento de referencia 14 y la placa 141 (gracias a la flexibilidad de la placa).
Preferentemente, en el tambor tensor 142 hay dos o más elementos de inserción 144, cada uno de ellos posicionado entre dos sectores de guía curvos consecutivos 143.
Cabe señalar que cada elemento de inserción 144 comprende un brazo 144a conectado a elementos de leva 148, posicionados en el tambor tensor 142, para permitir un movimiento rectilíneo en ambas direcciones, es decir, radial con respecto al tambor tensor 142, entre una posición no operativa, en donde el brazo 144a está retraído, y una posición operativa avanzada, en donde el brazo 144a está avanzado más allá de las dimensiones globales del tambor tensor 142 e intercepta la parte de cordel continuo 1g tensada entre las dos placas 6a y 6b.
El brazo 144a presenta su extremo de cabeza 144b configurado en forma de horquilla de manera que tira del cordel continuo 1g hacia la zona de sujeción formada por el elemento de referencia 14 y la placa flexible 141.
La cabeza 144b del brazo 144a empuja el cordel continuo 1g de tal manera que dobla la placa 141 y permite la entrada del cordel continuo 1g entre la placa 14 y el elemento de referencia 141 y que permanezca allí (véase la figura 10).
Cabe señalar también que cada placa 6a y 6b de cada pinza 6 está dotada de un diente 145 que sobresale fuera de la placa 6a o 6b con respecto a la zona de alojamiento de la pieza 1 de material de filtro.
Cada diente 145 está provisto de un pasador 146 para el centrado y el deslizamiento del cordón continuo 1g, protegido por una pared 147 de manera que se define un canal para constreñir el cordel continuo 1g.
El cordel 1g que se desenrolla es interceptado progresivamente por los pasadores 146 de los brazos 6b y 6a (en relación con el sentido de rotación del carrusel 2 que en este caso, sólo a modo de ejemplo, es en el sentido de las agujas del reloj), y puede realizarse con seguridad durante la inserción del tramo de cordel 1g dentro de la zona de alojamiento por medio del brazo 144a.
El cordel 1g queda, por tanto, posicionado en una extensión en forma de "V", dentro del espacio de alojamiento definido por las dos placas abiertas 6a y 6b y constreñido en tres puntos claramente definidos, de manera que se evitan movimientos de la parte de cordel 1g hasta el cierre de la pinza 6 sobre la pieza 1 que determina la estabilización de la pieza 1 y de la parte de cordel 1g.
Cabe señalar que la biela 14 presenta un movimiento de subida/bajada, mediante una articulación relativa al grupo de accionamiento 12, para seguir correctamente la rotación de la pieza 1 de material de filtro hacia y desde la estación operativa 4.
La elevación de la biela 14 durante la rotación de la torre 8 permite la liberación del cordel 1g, que puede así entrar en contacto con el fondo de la pieza 1 de material antes de las operaciones de anudado en la correspondiente estación operativa 4.
Como se ilustra en las figuras 8 y 9, la unidad de accionamiento 12 comprende una palanca 22 equipada, en un primer extremo, con un arco dentado 23 engranado en la rueda dentada 10.
La unidad de accionamiento 12 comprende también un eje de transmisión 24 situado en paralelo al eje secundario X5 de rotación. El eje de transmisión 24 está engranado, en un extremo relativo, con el segundo extremo de la palanca 22.
La unidad de accionamiento 12 comprende una conexión de cuatro barras 25 colocada en un plano vertical transversal al eje secundario X5 de rotación y en el que está articulado de forma rotativa, en su parte superior, el elemento de referencia 14. La conexión de cuatro barras 25 está conectado en el extremo libre del eje de transmisión 24.
La conexión de cuatro barras 25 está conectada al primer elemento de leva 13 mediante una biela de conexión 26 configurada para obtener un accionamiento angular del movimiento de elevación y descenso de la conexión de cuatro barras 25.
El movimiento es en efecto controlado por los primeros elementos de leva 13 que se extienden a lo largo de un eje X13 paralelo al eje principal X2 de rotación.
La biela de conexión 26 se articula, por debajo, en el extremo de una primera brida 27 conectada a un extremo proximal de un primer cilindro 28 giratorio alrededor del eje X13.
El primer cilindro 28 está conectado, en su extremo distal, con un par de primeros rodillos seguidores de leva 29 posicionados a lo largo de una primera pista de leva circular 30 dispuesta dentro del carrusel 2.
Como se ilustra en las figuras 7 y 9, cada dispositivo de movimiento 7 comprende, dentro de la torre de soporte 8: - una rueda dentada principal 15 enchavetada en un brazo, 9a, del elemento de agarre 3;
- una rueda dentada satélite 16 enchavetada en el otro brazo 9b del elemento de agarre 3;
- un segundo eje 17 colocado coaxialmente al eje secundario X5 de rotación; estando el segundo eje 17 en una parte cilíndrica relativa, dotado de una pluralidad de compartimentos circulares formados por una serie correspondiente de ranuras anulares 18 equidistantes a lo largo del segundo eje 17 y en donde se engrana en la rueda dentada principal 15 con la posibilidad de rotación alrededor del eje secundario X5 de rotación
- una segunda unidad de transmisión de movimiento 19 conectada entre el segundo eje 17 y un segundo elemento de leva 20 para controlar la traslación, en ambas direcciones, del segundo eje 17 a lo largo del eje secundario X5 de rotación de manera que permita la rotación de las dos placas 6a y 6b entre la posición abierta, no operativa, con las placas 6a y 6b separadas, y una posición operativa próxima, con las placas 6a y 6b movidas una hacia la otra, para agarrar la pieza 1 de material de filtro.
En otras palabras, los segundos elementos de leva 20 permiten una traslación del segundo eje 17 en ambas direcciones para actuar como una cremallera para obtener la rotación de la rueda dentada principal 15 (en uno u otro sentido) y, en consecuencia la rotación inversa de la rueda dentada satélite 16 para obtener el movimiento de las placas 6a y 6b.
La estructura circular de las incisiones de engranaje 18 permite a la pinza 6 girar en torno al eje secundario X5 de articulación sin limitar por ello el acoplamiento cinemático entre la rueda dentada principal 15 y el segundo eje 17. Los segundos elementos de leva 20 que permiten la transferencia del segundo eje 17 comprenden una biela de conexión 31 colocada en paralelo al segundo eje 17 y articulada en un extremo libre del segundo eje 17.
La biela de conexión 31 está articulada, a su vez, a una segunda brida 32 conectada a un extremo proximal de un segundo cilindro 33 (coaxial con el primer cilindro 28 y situado en su interior) y desplazable de forma rotativa alrededor del eje X13 paralelo al eje principal X2 de rotación.
El segundo cilindro 33 está conectado, en su extremo distal, con un par de rodillos de seguimiento de leva 34 posicionados a lo largo de una segunda pista de leva circular 35 situada dentro del carrusel 2.
El presente invento proporciona un método para fabricar bolsas de filtro para productos de infusión a partir de piezas 1a de material de filtro que contienen al menos una dosis de producto de infusión.
Cada pieza 1 de material de filtro presenta un correspondiente eje longitudinal X1 de extensión.
El método comprende al menos las siguientes etapas:
- suministrar las piezas 1 de material de filtro a conformar a un carrusel de movimiento 2 que presenta una pluralidad de elementos 3 para agarrar las piezas 1 de material de filtro; el carrusel 2 gira (continuamente) alrededor del eje principal X2 de rotación (figura 3);
- girar las piezas 1 de material de filtro en torno al eje principal X2 de rotación, situado, con el eje longitudinal relativo X1, transversal al eje principal X2 de rotación, y sujetadas por los correspondientes elementos de agarre 3;
- girar aún más las piezas 1 de material de filtro en torno a correspondientes ejes secundarios X5 de rotación, transversales al eje principal X2 de rotación (figura 4); y
- colocar las piezas 1 de material de filtro con el correspondiente eje longitudinal X5 de extensión paralelo al eje principal X2 de rotación, en una estación operativa 4 configurada para realizar al menos una operación sobre la pieza 1 de material de filtro que se está conformando, sujetada por un elemento de agarre 3 correspondiente (figura 5).
A continuación, se efectúa una etapa de rotación adicional, en el sentido dirección opuesta a la rotación anterior, sobre el eje secundario X5 para devolver la pieza 1 de material de filtro con su eje longitudinal X1 transversal al eje principal X2 de rotación, de nuevo sujetada por el correspondiente elemento de agarre 3 (figura 6).
A continuación, existe una etapa más de liberación de la pieza 1 de material del correspondiente elemento de agarre 3.
Los objetivos preestablecidos se logran plenamente con la estructura de la máquina que se acaba de describir. En efecto, una máquina según el invento es extremadamente flexible y con una alta productividad y con dimensiones reducidas.
La solución de elementos de agarre plegables puede ser utilizada en diferentes tipos de máquinas, tanto con movimiento continuo como con movimiento discontinuo o por etapas.
Cada unidad puede operar sobre la pieza de material de filtro a lo largo de un tramo arqueado extremadamente corto del carrusel y, gracias a los particulares elementos de agarre, puede recibir y liberar la pieza rápidamente y con la posibilidad de iniciar las operaciones inmediatamente, reduciendo los tiempos de parada y las dimensiones de la máquina.
Gracias a la combinación de elemento de agarre / estación operativa, el posicionamiento de la pieza de material de filtro en la estación es rápido, preciso y permite una alta calidad en una unidad de tiempo reducida.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina para fabricar bolsas de filtro para productos de infusión partiendo de piezas (1) de material de filtro que contienen cada una al menos una dosis de producto de infusión, presentando las piezas (1) un correspondiente eje longitudinal (X1) de extensión, comprendiendo la máquina (100) al menos:
- un carrusel (2) que gira alrededor de un eje principal (X2) de rotación y dotado de una pluralidad de elementos de agarre movibles (3) que giran en torno al eje principal (X2) de rotación a lo largo de una trayectoria circular cerrada; estando cada elemento de agarre (3) configurado para recibir y sujetar la pieza (1) de material de filtro a lo largo de una trayectoria operativa (P);
- al menos una estación operativa (4) configurada para realizar al menos una operación sobre la pieza (1) de material de filtro sujetada por un correspondiente elemento de agarre (3) a lo largo de la trayectoria operativa (P) dentro de la trayectoria circular cerrada; caracterizado porque cada elemento de agarre (3) está provisto de elementos de articulación (5) configurados para obtener una rotación adicional alrededor de al menos un eje secundario de rotación (X5), transversal al eje principal (X2) de rotación, para girar y posicionar la pieza correspondiente (1) de material de filtro con su eje longitudinal de extensión (X1) paralelo al eje principal (X2) de rotación, como mínimo en la al menos una estación operativa (4).
2. La máquina según la reivindicación 1, que comprende:
- el carrusel de movimiento (2) que gira continuamente alrededor del eje principal (X2) de rotación;
- la pluralidad de primeros elementos de agarre (3) colocados a lo largo del carrusel de movimiento (2), y que pueden ser movidos continuamente con éste;
- una pluralidad de primeras estaciones operativas (4) situadas a lo largo del carrusel de movimiento (2) y que pueden ser movidas continuamente con el mismo, estando cada estación operativa (4) vinculada a un correspondiente elemento de agarre (3) y configurada para realizar al menos una operación sobre la pieza (1) de material de filtro a lo largo de al menos un tramo de la trayectoria operativa (P) en la trayectoria circular cerrada del carrusel de movimiento (2).
3. La máquina según una de las reivindicaciones precedentes, estando cada estación operativa (4) posicionada fija en una primera parte de una superficie circunferencial (2a) formada por el carrusel de movimiento (2), paralela al eje principal (X2) de rotación; estando cada elemento de agarre (3) situado a lo largo de una segunda parte de la superficie circunferencial (2a) del carrusel (2) de manera que esté orientado hacia la correspondiente estación operativa (4).
4. La máquina según una de las reivindicaciones precedentes, siendo cada estación operativa (4) una estación para aplicar un cordón de amarre (1g) y una etiqueta (1t) en un extremo (1a) de la pieza (1) de material de filtro.
5. La máquina según una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo cada elemento de agarre (3):
- una pinza (6) para agarrar, sujetar y soltar la pieza (1) de material de filtro;
- los elementos de articulación (5) conectados a la pinza (6) para obtener una rotación adicional alrededor de al menos el eje secundario (X5) de rotación, transversal al eje principal (X2) de rotación;
- un dispositivo de movimiento (7) conectado a la pinza (6) para desplazar la pinza (6) entre una primera posición abierta no operativa para recibir o liberar y una posición operativa próxima para sujetar la pieza (1) de material de filtro.
6. La máquina según la reivindicación 5, comprendiendo cada elemento de agarre (3) una torre (8) para soportar la pinza (6).
7. La máquina según las reivindicaciones 5 y 6, estando el dispositivo de movimiento (7) conectado a la pinza (6) a lo largo del eje secundario (X5) de rotación, transversal al eje principal (X2) de rotación.
8. La máquina según una de las reivindicaciones 5 a 7, comprendiendo cada pinza (6) al menos dos placas (6a, 6b) enfrentadas para agarrar la pieza (1) de material de filtro y un brazo correspondiente (9a, 9b) para soportar cada placa de agarre (6a, 6b); estando cada brazo (9a, 9b) articulado en la torre de soporte (8) y conectado al dispositivo de movimiento (7) de manera que las dos placas (6a, 6b) giren entre la posición abierta, no operativa, con las placas (6a, 6b) separadas, y la posición operativa próxima con las placas (6a, 6b) desplazadas una hacia la otra, para agarrar la pieza (1) de material de filtro.
9. La máquina según una de las reivindicaciones 5 a 8, comprendiendo cada elemento de articulación (5):
- una rueda dentada (10) enchavetada rotativamente a la torre de soporte (8) por medio de un primer eje (11) situado coaxialmente al eje secundario (X5) de rotación,
- una primera unidad de transmisión de movimiento (12) conectada mediante un mecanismo cinemático entre la rueda dentada (10) y un primer elemento de leva (13) para controlar la rotación de la torre (8) y para posicionar el elemento de agarre (3) y la pieza correspondiente (1) de material de filtro con su eje longitudinal (X1) de extensión desde una posición transversal al eje principal (X2) de rotación a una posición paralela al eje principal (X2) de rotación como mínimo en la al menos una estación operativa (4), y viceversa a lo largo de al menos un tramo de la trayectoria operativa (P) en la trayectoria circular cerrada del carrusel de movimiento (2).
10. La máquina según una de las reivindicaciones 5 a 9, estando en cada torre (8) posicionados operativamente elementos (140) para sujetar temporalmente un cordón de amarre (1g) para preparar un tramo del cordón de amarre (1g) dentro del espacio formado por las placas (6a, 6b) de la pinza (6) en la primera posición abierta y no operativa.
11. La máquina según una de las reivindicaciones 5 a 10, comprendiendo cada dispositivo de movimiento (7) dentro de la torre de soporte (8):
- una rueda dentada principal (15) engranada en un brazo (9a o 9b) del elemento de agarre (3);
- una rueda dentada satélite (16), engranada al otro brazo (9b o 9a) del elemento de agarre (3);
- un segundo eje (17) colocado coaxialmente al eje secundario (X5) de rotación; estando el segundo eje (17) equipado, en un segmento cilíndrico relativo, con una pluralidad de compartimentos circulares formados por una correspondiente serie de ranuras anulares (18) equidistantes a lo largo del segundo eje (17) y en las que se engrana en la rueda dentada principal (15) con posibilidad de rotación alrededor el eje secundario (X5) de rotación;
- una segunda unidad de transmisión de movimiento (19) conectada entre el segundo eje (17) y un segundo elemento de leva (20) para controlar la traslación en ambos sentidos, del segundo eje (17) a lo largo del eje secundario (X5) de rotación de manera que permita la rotación de las dos placas (6a, 6b) entre la posición abierta, no operativa, con las placas (6a, 6b) separadas, y una posición operativa próxima, con las placas (6a, 6b) desplazadas una hacia la otra, para agarrar la pieza (1) de material de filtro.
12. Un procedimiento para fabricar bolsas de filtro para productos de infusión partiendo de piezas (1) de material de filtro que contienen cada una al menos una dosis de producto de infusión y presentando las piezas (1), un correspondiente eje longitudinal (X1) de extensión que comprende las siguientes etapas:
- suministrar las piezas (1) de material de filtro a conformar, a un carrusel de movimiento (2) que presenta una pluralidad de elementos (3) para agarrar las piezas (1) de material de filtro; donde el carrusel (2) gira alrededor de un eje principal (X2) de rotación;
- girar las piezas (1) de material de filtro alrededor del eje principal (X2) de rotación, posicionadas con el eje longitudinal relativo (X1), transversalmente al eje principal (X2) de rotación, y sujetadas por los correspondientes elementos de agarre (3)
- girar aún más las piezas (1) de material de filtro alrededor de los correspondientes ejes secundarios (X5) de rotación, transversales al eje principal (X2) de rotación; y
- colocar las piezas (1) de material de filtro con el correspondiente eje longitudinal de extensión (X5) paralelo al eje principal (X2) de rotación al menos en una estación operativa (4) configurada para realizar al menos una operación sobre al menos una de las piezas (1) de material de filtro a conformar, sujetada por un elemento de agarre correspondiente (3).
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