用于容器的运动和填充的单元和方法以及具有单元的设备
文献发布时间:2023-06-19 19:28:50
技术领域
本发明涉及用于使容器移动以及填充容器的运动和填充单元以及运动和填充方法,以及与该运动和填充方法相关的物品生产设备设备。
特别地,所考虑的容器还构造成用作松散物品。
本发明发现了在实现用于松散物品的容器的领域中优选的但非排他的应用,该容器比如为冲泡型产品例如咖啡的囊状件,下文可以参考该领域进行,但不丧失通用性。
背景技术
运动和填充单元通常包括适于使所关注的对象和负责填充该对象的计量构件移动的装置。
通常,属于该技术领域的容器是具有囊状件形状的(即,以最宽的部分朝向上的大致截锥形)且由半成品聚合材料制成的产品。
一般而言,囊状件状件运动步骤借助于下述装置来实施:该装置与运输器一体地移动,从而间歇地到达不同的站,站包括例如填充站。
通常,所设想的各种单个的离散加工步骤在单个站中被执行,囊状件状件通过运输器被带入到单独的站中。
发明内容
在本文中,当使容器移动的运输器在每个时间坐标处具有非零的速度时,过程被称为“连续的”。所考虑的速度是指:在引起部件与容器的联接的任何加工步骤期间,运输器相对于固定参考系统的速度,并且所考虑的速度被视为运输器的整体速度。
在本文中,术语“容器”表示下述结构:这种结构被形成为能够在该结构内部容纳材料并且特别地能够至少在侧向上限制该材料。从这个意义上来说,当容器的形状是例如将材料保持在容器内、甚至当容器处于由用户使用的常规情况下容器相对于支撑平面倾斜一预定角度时将材料保持在容器内,材料被认为是“在侧向上被限制”。
该容器可以根据容器的内容物或根据具体的美学原因或功能原因而由一个或更多个壁形成。例如,容器可以是能够将粉末、液体、凝胶或类似的产品接收到内部的箱形本体。
根据另一示例,容器可以是杯形或半球形的且因此仅由弯曲的壁构成。在这种情况下,该弯曲的壁包括:中央基部部分,中央基部部分可以优选地用作支撑表面;以及侧向冠部,侧向冠部从前述的基部部分径向延伸并且被成形成在所设想的填充或使用操作期间将产品限制在容器内。
在本文中,术语“容器”可以与术语“囊状件”相关联,术语“囊状件”被认为是更广泛且更通用的表达方式。
在本文中,当在两个元件之间建立相互作用而使得第一元件能够确定第二元件的定位时,该第一元件被限定为与第二元件“接合”。这种相互作用可以例如是机械的、磁性的或其他性质的。
当取向平行于安装本发明的设备对象的地表平面时,该取向被称为“水平的”。
惯常地,术语“竖向”表示与水平面垂直的方向,因此必须理解的是,与“更高、更低、向上或向下”的位置或运动有关的术语指的是沿着竖向方向的取向。
在本文中,术语“选择性地”指示使用器件或类似技术元件的方法允许根据优先级自由地启用或停用该器件或类似技术元件,以及另外,在存在多个可用器件的情况下,允许选择同时启用哪些器件或类似技术元件。
在本文中,术语“稳定的”指示对象相对于约束元件的接合,该对象在以此方式被保持时不会改变对象的空间位置。
申请人已经观察到,通常由囊状件的运动和填充设备执行的过程设置成填充步骤借助于包括特殊计量构件的外部器件来执行。
因此,这种情况表明负责使容器移动的装置间歇性地移动到所负责的器件的外部处,以执行期望的加工步骤。
这种将所设想的步骤必须分割成装置的不同的单个的运动和位置意味着所需要的加工时间的总的结果是较高的并且在任何情况下都不受约束。
申请人已经注意到,该加工方法涉及未优化的加工时间和容器的高度不均匀的移动速度。
此外申请人已经注意到,当填充产品存在于容器中时,使容器移动的所有这些分开的步骤还会带来问题,因为填充产品的挥发性,填充产品可能意外地从容器中洒出。
申请人还指出,通常使用的计量构件是对于变化和运动非常敏感的器件,并且计量构件在空间中可能的加速或减速会引发以不可预知的方式对所分配的产品的量进行修改的较高的风险,因此对所使用过程的再现性造成损坏。
因此,申请人认为,有利的是,通过尝试使容器的总运动最小化并且同时减少填充产品的意外运动来开始容器的移动和填充过程,从而尝试克服现有技术的分割和间歇问题。
申请人最终发现,通过生产用于容器的运动和填充单元来实现对前述过程的期望的优化,该运动和填充单元能够使容器有效地移动,从而在所设想的加工步骤期间,使所需的运动最小化,且因此还可以使填充产品的不期望的损失最小化。
特别地,在本发明的第一方面中,本发明涉及用于容器的运动和填充单元,运动和填充单元包括运动和填充装置。
优选地,所述运动和填充装置包括框架。
优选地,所述运动和填充装置包括计量构件,计量构件构造成借助于释放开口来释放预定剂量的填充产品。
优选地,所述运动和填充装置包括运动器件,运动器件以能够相对于所述框架移动的方式被固定。
优选地,所述运动和填充装置包括壳体,壳体固定至所述运动器件。
优选地,所述壳体包括至少一个座部。
优选地,所述运动器件构造成使所述至少一个座部沿着运动轨迹移动,在该运动轨迹中可以限定出移除位置,在移除位置,所述容器容置在所述至少一个座部中。
优选地,所述运动器件构造成使所述至少一个座部沿着运动轨迹移动,在该运动轨迹中可以限定出填充位置,在填充位置,所述至少一个座部在竖向上对准在所述释放开口下方的位置处。
优选地,所述运动器件构造成使所述至少一个座部沿着运动轨迹移动,在该运动轨迹中可以限定出释放位置,在释放位置,设置有所述产品的所述容器被从所述至少一个座部移除。
以此方式,可以借助于单个运动器件使容器移动,使得容器到达作为同一预定运动轨迹的一部分的移除位置以及填充和释放位置。
由于这种技术方案,相对于现有技术中存在的实施方案,减少了过程的总时间,从而确定了所使用的系统的生产率的增长。
在本发明的第二方面中,本发明涉及用于使容器运动以及填充该容器的移动和填充方法,所述方法包括提供运动和填充单元。
优选地,所述运动和填充单元包括运动和填充装置,运动和填充装置包括框架。
优选地,所述运动和填充装置包括计量构件,计量构件构造成借助于释放开口来释放预定剂量的填充产品。
优选地,所述运动和填充装置包括运动器件,运动器件以能够相对于所述框架移动的方式被固定。
优选地,所述运动和填充装置包括壳体,壳体固定至所述运动器件并包括至少一个座部。
优选地,所述运动器件构造成使所述至少一个座部沿着运动轨迹移动,在该运动轨迹中可以限定出下述位置:移除位置,在移除位置,所述容器容置在所述至少一个座部中;填充位置,在填充位置,所述座部在竖向上对准在所述释放开口下方的位置;释放位置,在释放位置,具有所述产品的所述容器被从所述至少一个座部移除。
优选地,用于使容器运动以及填充该容器的所述运动和填充方法包括:使所述壳体移动,从而将所述壳体定位在移除座部处,在所述移除座部中,针对所述至少一个座部中的每个座部定位一容器。
优选地,用于使容器运动以及填充该容器的所述方法包括:使所述壳体移动,从而将所述壳体带到填充位置,在填充位置,所述座部在竖向上对准在计量构件的释放开口下方的位置,计量构件被包括在所述运动和填充装置中。
优选地,用于使容器运动以及填充该容器的所述运动和填充方法包括:借助于所述计量构件将期望剂量的产品释放到所述容器内。
优选地,用于使容器运动以及填充该容器的所述运动和填充方法包括:使所述至少一个座部沿着所述运动轨迹移动,从而将所述至少一个座部带到释放位置。
以此方式,可以执行简单且非常有效的工作过程,该工作过程允许在单个运动轨迹中具有三个期望的工作位置(即,移除位置、填充位置和释放位置),使得装置能够自主地执行填充操作并且移动至执行所设想的操作的必要位置。
在本发明的第三方面,本发明涉及物品生产设备,该物品生产设备包括至少一个根据前述第一方面构建的运动和填充单元。
在上述方面的至少一个方面中,本发明还可以具有以下描述的优选特征中的至少一个特征。
优选地,所述运动器件包括旋转运动学机构,旋转运动学机构以能够相对于所述框架旋转的方式固定至所述框架,旋转运动学机构具有竖向旋转轴线。
优选地,所述壳体一体地固定至所述旋转运动学机构。
优选地,所述至少一个座部被定位成距所述旋转轴线预定的径向间距。
优选地,所述壳体构造成使得:在所述销围绕所述旋转轴线旋转时,所述至少一个座部将所述运动轨迹限定为弯曲轨迹,在所述弯曲轨迹中可以限定出所述移除位置、所述填充位置和所述释放位置。
以此方式,可以容易且有效地实现下述运动器件:该运动器件允许壳体借助于单种形式的旋转运动而到达期望的工作位置。
从这个意义上来说,这种仪器易于使用和管理,确保了较高的过程可靠性以及精确的操作控制。
所提供的巨大的技术优点还与偏心元件的设置有关,偏心元件即为下述器件:该器件围绕并非该器件的对称轴线的轴线进行旋转。换句话说,座部与所述旋转运动学机构的旋转轴线之间的径向间距确定了座部沿着弯曲轨迹移动的可能性,并且因此,例如前述径向间距的限定可以以最大的自由度和过程功能性限定对所需工作位置(即,移除位置、填充位置和释放位置)进行定位的可能性。
因此,清楚的是,能够简单地使座部移动且因此使接收在该座部中的容器移动、执行移除、通过已经包括在运动构件自身中的计量构件进行填充、以及随后的释放也在这些加工步骤的过程的总时间方面引起了显著的减少。
优选地,所述运动器件构造成能够沿着周向弧移动。
这提供了用以遵循的简单且非常有效的轨迹形式。
这种运动可以例如通过使用销或支承件来实现。优选地,这种旋转运动学机构还可以借助于凸轮型机构制成或者借助于凸轮型机构操作。
由于这种技术方案,通过施加具有有限且确保自由度的非常有效的可移动约束类型,可以获得提供了运动器件的较高的稳定性和可靠性的效果。
更多地,提供所述旋转运动学机构的旋转轴线是竖向的事实表明沿着运动轨迹产生的旋转在与所述竖向旋转轴线垂直的水平面上,并且由于此技术方案以及由作用在填充产品上的重力产生的恒定约束,可以使在所设想的运动期间意外地离开该容器的填充产品的量最小化。
优选地,所述填充产品呈粉末形式或颗粒形式。
这既有利于储存期望的产品,又有利于用该产品填充容器。
优选地,所述填充产品呈粉末状咖啡的形式。
这使既通过计量构件进行了填充,又使移动步骤特别有效。
优选地,所述计量构件包括给送螺杆。
以此方式,通过简单地使给送螺杆旋转,可以释放精确且预定量的填充产品,特别是在填充产品为粉末形式或颗粒形式的情况下更是如此。
优选地,所述壳体包括多个座部,多个座部沿着所述运动轨迹对准。
这使得可以在单个过程期间通过单个运动和填充装置对多于一个的容器进行填充。
考虑到通过可加工座部的增加所提供的生产率的增加允许运动和填充方法整体上以比现有技术中使用的运动和填充方法慢的速度进行,该技术方案变得特别有吸引力且有利,从而保证了较高的产品产量。
这用于进一步确保:在填充产品被定位在容器中而该容器在顶部处仍打开并且因此在该方向上并没有对该容器的内容物进行限制时,避免或限制填充产品的非常不期望的运动。
优选地,所述多个座部为两个座部。
这种情况表现出装置的整体空间与生产率增长之间的理想平衡。
优选地,所述运动器件包括第一马达元件,第一马达元件允许所述旋转运动学机构沿顺时针方向及逆时针方向旋转。
申请人已经发现,由于此技术方案,可以理想地减少用于确保所有座部经过计量构件的释放开口下方并因此可以被有效填充所需的运动。
此外,由于此技术方案,可以减少使用所述运动和填充装置所需的空间,这是因为运动和填充装置不需要围绕运动器件的单独的旋转轴线旋转完整的360°,而是可以使该运动和填充装置通过再次在已经走过的路径上行进来返回,从而对曲线的待覆盖的延伸部进行限制。
优选地,所述运动和填充装置包括多个计量构件。
申请人已经注意到,由于此技术方案,可以在设置有多个座部情况下减少填充时间。
替代性地,由于此技术方案,可以用单个计量构件对多个容器进行填充,从而减少单元的成本。
优选地,多个计量构件可以沿着运动轨迹布置并且被布置在其中容置相应容器的相应座部处。
优选地,所述运动器件包括第二马达元件,第二马达元件适于使所述壳体以在竖向上平移的方式移动,使得产生所述至少一个座部的运动,从而限定出下述位置:所述至少一个座部与所述释放开口之间的最大竖向间距的第一位置;以及所述座部与所述释放开口之间的最小竖向间距的第二位置。
由于此技术方案,可以有效地将座部带得更靠近计量构件,从而产生实现了将填充产品更有效地释放到容器内且仅释放到容器内部的益处,并且还允许由计量构件自身在粉末上分配的预定压力。
事实上,通过决定所述座部与所述释放开口之间的最小竖向间距的延伸,可以决定向被分配到容器内的粉末施加什么力。
替代性地,该最小间距也可以被认为是从容器的基部到计量构件的释放开口。
优选地,该释放开口被限定在下述填充元件中:该填充元件包括在所述计量构件中并具有大致筒形形状。
优选地,所述填充元件包括用作环形冠部的下边缘,所述释放开口被限定在下边缘内部。
优选地,所述释放开口具有的直径小于所述容器的最大直径。
甚至更优选地,所述释放开口具有的直径在所述容器的最大直径的0.4倍与0.8倍之间、还优选地在0.6倍与0.7倍之间。
优选地,填充元件包括挡板,该挡板能够可逆地且选择性地封闭所述释放开口,使得该挡板也在容纳在容器中的粉末上施加期望的压力。
优选地,所述运动器件包括第二马达元件,第二马达元件适于使所述旋转运动学机构和/或所述壳体沿着所述旋转轴线以可逆的方式平移运动,从而所述至少一个座部产生相对于所述旋转轴线的一般的旋转-平移运动,从而限定出下述位置:所述至少一个座部与所述释放开口之间的最大间距的第一位置;以及所述座部与所述释放开口之间的最小间距的第二位置。
申请人已经发现,该技术方案是产生期望的竖向平移运动并因此能够覆盖期望的运动轨迹的有效且简单的方式。
优选地,所述第二马达元件是与带连接的活塞或电动马达,或者是类似的技术方案。
优选地,所述壳体包括:本体,该本体具有包括所述至少一个座部的大致箱形的延伸部;以及层压延伸部,该层压延伸部连接至所述本体并且一体地固定至所述旋转运动学机构。
以此方式,可以执行座部相对于竖向旋转轴线的期望的偏心移动,从而使壳体的重量最小化并且因此使所使用的装置更有用、有益且耐用。
优选地,所述运动和填充单元包括运输器,在所述运输器上接收所述运动和填充装置。
以此方式,运动和填充装置可以进一步移动到空间中,从而允许将运动和填充装置带到有利于用其他加工装置来更换容器的位置。
优选地,所述运输器是旋转传送带。
以此方式,所使用的运输器在360°的旋转之后返回到同一参考位置。
由于此技术方案,可以实现下述传送带:该传送带以快速、有效并且使相对运动时间最小化的方式来移除及释放填充有期望产品的容器。
优选地,所述运输器包括多个运动和填充装置。
以此方式,可以进一步增大运动和填充单元的生产率。
优选地,当所述容器被接收在所述座部中时,所述座部和所述容器借助于所述运输器以连续运动的方式移动。
优选地,所述运输器以恒定速度移动。
申请人已经发现,由于此技术方案,可以以连续的方式、即通过使系统始终运动来执行期望的工作过程,使得在装置根据装置与运输器的约束在空间中均匀地移动时,执行通过装置产生的操作。
事实上,以此方式可以以比现有技术中所需的加速度和减速度小的加速度和减速度来启用相关的运动学机构,这是因为由过程设想的所有器件都被包括在运动构件中并且与运动构件一致地移动。
此技术方案意味着运动和填充过程的各单个的步骤的时间总和小于利用间歇操作的已知技术能够获得的时间,还由于所使用的机械零件不会经受突然的加速和减速,从而使所使用的机械零件的平均寿命增加。
事实上值得注意的是,申请人在这种情况下采用的方法似乎与使计量构件始终处于固定位置以使粉末分配错误最小化的设想的方法是相反的。这种操作情况来自于下述事实:申请人已经执行了下述有针对性且有深度的研究:该研究的目的在于要证明:如果计量构件以恒定速度在空间中移动,那么该计量构件能够正确地且可再现地进行操作,并且因此不会经受显著的加速或减速。
优选地,所述移除位置与所述释放位置之间的至少一者被限定成比所述填充位置在径向上相对于所述旋转传送带的旋转轴线更远。
优选地,该移除位置或释放位置被限定成在径向上比所述旋转传送带的最大直径远。
申请人已经发现,当所述移除位置和/或释放位置被实现在由运动和填充装置以及旋转传送带所占据的体积的外部、处于在径向上相对于旋转传送带自身的中心更远的位置时,这种情况允许用之前的加工器件和/或随后的加工器件更容易且更有效地进行更换。
事实上,此技术方案允许减少前述器件之间的运动部分碰撞的风险,从而大幅增大了所采用的过程的安全性。
优选地,用于运动和填充的所述运动和填充方法包括:提供所述运动和填充单元,其中,所述运动器件包括旋转运动学机构,该旋转运动学机构以相对于所述框架的允许的旋转的方式进行固定并且具有竖向旋转轴线。
优选地,所述壳体一体地固定至所述旋转运动学机构。
优选地,所述至少一个座部被定位成距所述旋转轴线预定的径向间距。
优选地,所述壳体构造成使得:在所述旋转运动学机构围绕所述旋转轴线旋转时,所述至少一个座部将所述运动轨迹限定为弯曲轨迹,在所述弯曲轨迹中可以限定出所述移除位置、所述填充位置和所述释放位置。
优选地,通过借助于所述旋转运动学机构使一体地固定至所述旋转运动学机构的所述壳体旋转,来在所述移除位置处执行所述壳体的所述移动。
优选地,通过使所述至少一个座部围绕所述旋转运动学机构的所述旋转轴线旋转,来执行所述至少一个座部到所述填充位置的所述移动。
优选地,通过使所述至少一个座部围绕所述旋转运动学机构的所述旋转轴线旋转,来执行所述至少一个座部到所述释放位置的所述移动。
由于此技术方案,可以通过稳定且可靠的运动器件来实现有效且功能性的运动轨迹。
优选地,所述填充产品呈粉末形式或颗粒形式。
优选地,所述方法包括使所述至少一个座部沿着所述旋转轴线以平移的方式向上移动。
以此方式,既可以执行对容器的更精确且有效的填充,又可以在所释放的粉末上产生期望的压力。
优选地,所述运动和填充单元包括运输器,在该运输器上接收所述运动和填充装置。
优选地,所述方法包括下述事实:所述至少一个座部以连续运动的方式移动。
优选地,所述方法包括下述事实:所述壳体包括全部沿着所述运动轨迹定位的多个座部。
优选地,所述方法包括下述事实:将所述旋转运动学机构构造成以选择性可替代的方式沿顺时针方向旋转及逆时针方向旋转。
以此方式,可以实现不同类型的运动和填充顺序。
优选地,所述方法包括下述事实:所述旋转运动学机构沿第一方向旋转,以将位于所述移除位置处的所述多个座部带到用于对第一座部进行填充的所述位置处、用于对第二座部进行填充的所述位置处,然后所述旋转运动学机构沿相反方向旋转,以将所述多个座部带到相应的释放位置。
申请人已经发现,由于此技术方案,可以理想地减少用于确保所有座部经过填充位置所需的运动,在填充位置,所述计量构件释放预定量的填充产品。
此外,由于此技术方案,可以减少使用所述运动和填充装置所需的空间,这是因为不需要使运动器件进行完全的旋转,而是可以使该运动器件通过再次在已经走过的路径上行进来返回,从而对曲线的待覆盖的延伸部进行限制。
替代性地,所述旋转运动学机构沿第一方向旋转,以将位于所述移除位置处的所述多个座部带到用于对第二座部进行填充的所述位置;然后使所述旋转运动学机构沿相反方向旋转,以将第一座部带到所述填充位置;以及通过使所述旋转运动学机构在所述方向上继续旋转而将所述多个座部带到相应的释放位置。
在此实施方式中,当所述运动和填充装置与旋转传送带在切向上对准时,所述第一座部是在径向上距离旋转传送带的中心最远的座部。
由于此技术方案,可以确保填充有咖啡的两个囊状件在到达释放位置之前至少进行了可能的运动。因此,以此方式,使定位在囊状件10内部的一些咖啡洒出的可能性最小化。
附图说明
根据参照所附附图对通过非限制性示例示出的实施方式的详细描述,本发明的特征和优点将变得更清楚,在附图中:
-图1是根据本发明制成的运动和填充单元的示意性立体图;
-图2至图6是图1的运动和填充单元在不同操作位置的示意性立体图;
-图7呈现了图1的包括多个运动和填充装置的运动和填充单元的示意性立体图;
-图8是由图1的运动和填充单元使用的容器的示意性立体图;
-图9是从上方观察的包括图1的运动和填充单元的物品生产设备的的示意图。
具体实施方式
首先参照图9,800指的是物品生产设备,该物品生产设备设置成形成容器并用期望的产品填充该容器,从而获得准备进行包装或使用的成品容器。
下面将描述的实施方式的示例涉及填充有期望产品的囊状件形式的容器10。
在本文描述的具体情况下,容器10是用于制备冲泡饮品的囊状件型元件,特别是咖啡胶囊。更具体地,放置在囊状件内的填充产品是咖啡粉末。
在本示例中且如图8所描绘的,囊状件10具有大致向上的截头锥形状,囊状件10具有大致平坦且环形形状的基部11,侧壁12从该基部横向地突出。
侧壁12相对于竖向线倾斜,从而在基部11处具有较小的直径并且在上部开口13处具有较大的直径。
再次参照图8,可以注意到囊状件10如何在囊状件内部包括过滤器20,该过滤器一体地固定至该囊状件。
在本文给出的示例中,填充产品将被定位在囊状件10内部并且更精确地被定位在过滤器20内部。
在设备800的最为常规的生产线中,设备包括:给送单元801,给送单元801用于处于清空状态的容器10;成形单元802,成形单元802用于将过滤器20成形成联接至囊状件10;联接单元803,联接单元803用于将过滤器20联接至囊状件10;运动和填充单元100,运动和填充单元100用于使囊状件10移动及填充囊状件10;以及最终的,封闭单元804,封闭单元804用于通过封闭膜对囊状件10进行封闭。
如图1至图7中详细示出的,容器10的运动和填充单元100包括运动和填充装置1,运动和填充装置1又包括框架2和计量构件50,计量构件50构造成借助于释放开口51释放预定剂量的填充产品59。
这样的计量构件50优选地包括给送螺杆(图中未示出),该给送螺杆允许借助于给送螺杆的预定旋转来释放所需量的填充产品。
通过非限制性示例,报告了咖啡粉末59的剂量介于5克与18克之间。
给送螺杆以与旋转单元一体的方式定位并且不会实施相对运动,从而使可能产生填充产品的意外释放的不想要和不需要的振动最小化。
再次参照图1至图7,运动和填充装置1包括:运动器件30,运动器件30以能够相对于所述框架2移动的方式被固定;以及壳体40,壳体40包括至少一个座部41并且被固定至运动器件30。
座部41优选地具有中空件的形式,该中空件具有环形截面并且具有下述直径:该直径介于囊状件的基部11的最小直径与上部开口13的最大直径的中间,以能够将所述囊状件10至少部分地容纳在该中空件内,从而至少根据沿着大致水平面发生的运动以稳定的方式对该囊状件进行固定。
参照图6,运动器件30构造成使至少一个座部41沿着运动轨迹移动,在该运动轨迹中可以限定出下述位置:
-移除位置Pp(参见图7),在移除位置,所述容器10被容置在所述至少一个座部41中,
-填充位置Pr(参见图3、图4和图7),在填充位置,所述座部41在竖向上对准在计量构件50的所述释放开口51下方的位置;
-释放位置Pri(参见图7),在释放位置,具有所述产品的所述容器10被从所述至少一个座部41移除。
如图5中所示的,运动器件30包括旋转运动学机构31,该旋转运动学机构31以相对于框架2的允许的旋转进行固定并且具有竖向旋转轴线Z。
优选地,该旋转运动学机构31是销或支承件或凸轮型机构。替代性地,这样的运动器件30可以是在轨道上滑动的滑动件。
因此,从这个意义上来说,运动器件30可以沿着直线移动或者可以沿着穿过前述三个加工位置Pp、Pr、Pri的曲线移动。
更具体地,如果运动器件30沿着直线移动,运动器件可以沿两个方向移动并因此到达期望的位置,而在运动器件30沿着曲线移动的情况下,该运动可以借助于简单的旋转(因此例如根据周向弧)来实施或者借助于复杂的旋转(例如借助于产生椭圆运动或类似运动的杆或凸轮)来实施。
再次参照图5,壳体40被示出为一体地固定至销31。
此外,可以注意到,至少一个座部41被定位成距所述旋转轴线Z预定的径向间距Dr。
优选地,壳体40构造成使得:在所述销31围绕旋转轴线Z旋转时,至少一个壳体41将运动轨迹限定为弯曲轨迹,在该弯曲轨迹中可以限定出所述移除位置Pp、所述填充位置Pr和所述释放位置Pri。
由于这种布置结构,囊状件10可以围绕旋转轴线Z旋转,从而使存放在囊状件中的粉末状咖啡洒出的可能性最小化。
考虑图1至图7,可以注意到,运动和填充单元100包括具有旋转的传送带形状的运输器200。
特别地参照图7,可以注意到,移除位置Pp和释放位置Pri相对于填充位置Pr在径向上更远并且相对于旋转传送带位于外部。这样的构型可以使得:由于壳体40的具有下述径向间距Dr的所研究的形状:该径向间距Dr限定成将至少一个座部41带到运动和填充单元100的基部的竖向突出部的外部,因此有利于用另外的互相作用的器件对囊状件进行更换。
实际上,清楚地注意到,使销31旋转足以使囊状件10覆盖期望的加工位置。
再次参照图5,注意的是,壳体40包括:本体45,该本体45具有包括至少一个座部41的大致箱形的延伸部;以及层压延伸部46,该层压延伸部46与本体45连接并且刚性地固定至销31。
该层压延伸部46在层压延伸部的第一端部46a处借助于所述本体45的横向部分45a连接至所述本体,该横向部分45a相对于竖向平面倾斜,以将本体45的基部45b定位在比层压延伸部46的与所述第一端部46a相反的第二端部46b终止所在的高度高的高度处。
以此方式,当设置有多个运动和填充装置1时,可以将多个运动和填充装置非常紧密地定位在一起,这因为第一装置1的箱形本体45的基部45b在放置于相邻且跟随的第二装置1的销31上的第二端部46b上方经过。这种技术方案使得可以对由各个器件占据的空间进行优化并且使所需要的整体空间最小化。
如在图7中具体示出的,运动和填充装置1包括多个座部41。在示出为用于每个运动和填充装置1的示例的情况下,座部为两个座部41a、41b。
由于这种技术方案,两个座部41a、41b将遵循运动轨迹,因此每个座部均会到达移除位置Pp、填充位置Pr和释放位置Pri。
特别地,根据一个实施方式,销31旋转成使得:该销首先在两个囊状件10会被同时移除的移除位置Pp处旋转;然后该销将第一座部41a带到对准在计量构件50下方的位置而进入填充位置Pr,以接收填充产品;然后该销将第二座部41b带到对准在计量构件50下方的位置而进入填充位置Pr,以进一步接收填充产品;并且最后,该销将两个座部41a、41b带到释放位置Pri。
更详细地且参照图7,可以注意到,当装置1与旋转传送带200切向对准时,座部41b是被放置成在径向上比座部41a更远的座部。
在图7中示出了仅一个计量构件50,但替代性地,还可以设置多个计量构件50,多个计量构件也根据运动轨迹布置,使得可以用填充产品同时对所有囊状件10进行填充。
甚至更有利地,运动器件30包括未在图中示出的第一马达元件,第一马达元件允许销31沿顺时针方向旋转和/或逆时针方向旋转。
第一马达元件例如是电动马达或类似的技术方案。
根据一个实施方式并且再次参照图7,运动和填充装置1从已经移除了两个囊状件10的移除位置Pp开始,沿逆时针方向(从上方看)旋转,从而将座部41b带到释放开口51的下方,以在填充位置Pr处用预定剂量的咖啡填充该座部。
之后,运动和填充装置1逆转旋转方向并且通过沿顺时针方向旋转,该运动和填充装置将座部41a带到释放开口51的下方,以在填充位置Pr处用预定剂量的咖啡填充座部41a。此时,运动和填充装置1继续沿顺时针方向旋转,从而将座部41a、41b带到释放位置Pri处。
运动和填充装置1再次继续沿顺时针方向旋转,直到运动和填充装置返回至移除位置Pp。此时,在已经移除两个囊状件10后,该运动和填充装置逆转旋转方向,开始沿逆时针方向再次朝向填充位置Pr移动并且沿此方向反复地继续。
参考图1至图7,运动器件30包括第二马达元件(图中未示出),该第二马达元件适于使壳体40在竖向上以平移的方式运动,使得至少一个座部41产生运动,从而限定出下述位置:至少一个座部41与释放开口51之间的最大竖向间距的第一位置;以及座部41与释放开口51之间的最小竖向间距的第二位置。
更具体地,第二马达元件适于使销31和/或壳体40沿着旋转轴线Z以可逆的方式移动,使得至少一个座部41产生相对于旋转轴线Z的一般的旋转-平移移动。
这种类型的复杂的旋转-平移移动是螺旋形的转动。
以此方式,既可以在释放填充产品的步骤期间将囊状件10的基部11带至更靠近计量构件51的开口,从而减小粉末离开囊状件的可能性,又可以通过计量构件50在倒入到囊状件10中的粉末上施加轻微压力,从而使得该粉末更紧凑并且能够在随后的加工步骤中更有效地进行运输。
该第二马达元件是活塞,该活塞固定至所述销31的下部部分,以能够根据期望的要求将该销可逆地向上抬高。
再次参照图1至图7,运动和填充单元以连续运动的方式移动,这意味着尽管运动器件30在填充位置Pr处停止,但运输器200的运动从未停止并且以恒定的方式继续进行,使得囊状件10和单元自身相对于在运动和填充单元100的外部的参考点从未静止不动。
为壳体40设置至少两个座部41a、41b的实施方式确保了旋转传送带200的旋转是有限的,同时保证了在任何情况下每分钟达约1500个囊状件的加工性。在图7所示的示例中,用于运动和填充单元100的多个运动和填充装置1为32个运动和填充装置。
事实上,由于此技术方案,申请人发现,可以通过每分钟执行15次与30次之间、优选地在20次与25次之间的多次旋转来使运动和填充单元100旋转,从而给予作用在囊状件上的小于0.9G、更优选地在0.3G与0.8G(如0.45G)之间的离心力,从而理想地减少了粉末到囊状件10的外部的运动。
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