ES2835255T3 - Máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión - Google Patents

Abstract

Máquina para hacer bolsas de filtro (1) para productos de infusión a partir de piezas (1a) de material filtrante, teniendo cada una dos extremos libres (1d, 1e) y una parte intermedia (1f), teniendo entre cada extremo libre (1d y 1e) y la parte intermedia (1f), respectivamente, dos cámaras (1b, 1c) que contienen una dosis correspondiente de producto; avanzando las piezas (1) a lo largo de una línea de alimentación (A) que comprende un primer carrusel (2) para un desplazamiento giratorio continuo alrededor de un primer eje (2X) de rotación y comprendiendo una superficie circunferencial que se extiende paralela al primer eje (2X) de rotación; una pluralidad de primeros medios de agarre (3) dispuestos a lo largo del primer carrusel de desplazamiento (2) y que se pueden mover de manera continua con el mismo, estando configurado cada primer medio de agarre (3) para sujetar una pieza correspondiente (1a) de material filtrante que se está formando; estando la pluralidad de primeros medios de agarre (3) distribuidos y siendo equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel (2) y estando dispuestos en la superficie circunferencial del primer carrusel; caracterizada por que comprende: - una pluralidad de primeras estaciones de operación (4) situadas a lo largo del primer carrusel de desplazamiento (2) y que pueden moverse de manera continua con el mismo, estando asociada cada primera estación de operación (4) con un primer medio de agarre correspondiente (3) y configurada para actuar sobre la pieza (1a) de material filtrante para formar, al menos en parte, una bolsa de filtro (1) a lo largo de al menos un tramo de rotación angular predeterminado del primer carrusel de desplazamiento (2); estando la pluralidad de primeras estaciones de operación (4) distribuidas y siendo equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel (2) y estando dispuestas en la superficie circunferencial del primer carrusel (2); y - una pluralidad de primeros dispositivos de traslación (5), asociados con el primer carrusel de desplazamiento (2) y configurados para trasladar los primeros medios de agarre correspondientes (3) por una dirección paralela al primer eje (2X) de rotación del primer carrusel de desplazamiento (2) para llevar los primeros medios de agarre correspondientes (3) a las piezas correspondientes (1a) de material filtrante al menos durante un tramo de la línea de alimentación (A); estando la pluralidad de primeros dispositivos de traslación (5) distribuidos y siendo equidistantes a lo largo del toda la circunferencia del primer carrusel (2); estando dispuesto cada dispositivo de traslación (5), al menos parcialmente, en una estación de operación correspondiente (4), para definir al menos una parte de los medios de agarre (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión

Campo técnico

La presente invención se refiere a una máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión, tales como té, café, manzanilla (en polvo, granular o en hoja).

Técnica anterior

El término bolsas de filtro se utiliza para indicar al menos dos tipos de bolsas de filtro: las bolsas de filtro de una sola cámara, que comprenden, en una configuración mínima, una pieza de material filtrante que forma una cámara que contiene una dosis de producto de infusión; y bolsas de filtro de doble cámara, que también comprenden una sola pieza de papel filtrante, pero que forman dos cámaras separadas. Cada cámara contiene una dosis de producto de infusión. Las dos cámaras se pliegan una hacia otra formando un único extremo superior (en forma de «V» invertida) y un extremo inferior en forma de «W».

Las bolsas de filtro de una sola cámara y de doble cámara también pueden equiparse con una etiqueta y un cordón que conecta la etiqueta con la bolsa de filtro.

Por último, se puede añadir un envoltorio a las bolsas de filtro mencionadas anteriormente para envolver y cerrar una sola bolsa de filtro, de forma hermética o no hermética.

Un tipo de máquina utilizada para fabricar bolsas de filtro del tipo denominado bilobulado se conoce por los documentos de patente EP762973, EP762974 y EP765274 (todos a nombre del mismo solicitante).

La máquina se extiende a lo largo de una línea de formación y alimentación en la que se encuentran:

- una estación para alimentar una tira de papel filtrante a lo largo de una superficie de alimentación;

- una estación para alimentar dosis de producto sobre la tira de papel filtrante a distancias predeterminadas; - una estación de tabulación para plegar la tira sobre sí misma, envolver las dosis de producto y, posteriormente, unir longitudinalmente la tira;

- una estación de plegado de piezas individuales de papel filtrante con doble cámara;

- un carrusel, equipado con garras que sobresalen radialmente, colocado debajo de la estación de plegado y configurado para recibir piezas individuales de papel filtrante plegado; el carrusel, movido gradualmente alrededor de un eje horizontal, gira cada pieza de papel filtrante hacia las estaciones de operación, dispuestas una tras otra y fijas con respecto a un armazón de la máquina, para asociar a la pieza de papel filtrante un cordón, convenientemente enrollado alrededor de la pieza de papel filtrante, y una etiqueta a su vez conectada al cordón.

En algunas soluciones de máquinas, dependiendo del tipo de bolsa de filtro que se vaya a formar, puede haber (alternativamente):

- una estación para plegar los extremos abiertos de las dos cámaras de la pieza por el recorrido del carrusel, reteniéndolos mediante el anudado del cordón en la misma pieza; o

- una estación más para cerrar transversalmente 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 lámina de material de envoltura a cada bolsa de filtro colocada por el recorrido del carrusel, o en un carrusel adicional.

La máquina estructurada como se describe anteriormente funciona de manera intermitente, es decir, de manera gradual para todas las estaciones presentes a lo largo de la línea de alimentación.

El funcionamiento gradual pone límite a la productividad de la máquina.

En el documento WO2016/029987 se describe otro tipo de aparato para obtener productos de infusión del tipo que comprende una bolsa llena con una cantidad dosificada de producto, una etiqueta y un trozo de hilo fijado en extremos opuestos de la bolsa y la etiqueta, un grupo para formar una bolsa llena. El aparato presenta un carrusel giratorio que se mueve continuamente alrededor de un eje de rotación y que está asociado con un grupo de corte y un grupo de plegado auxiliares. El grupo de corte y el grupo de plegado auxiliares están colocados alrededor del carrusel de formación, en correspondencia con una estación de corte y una estación de plegado.

Descripción de la invención

El propósito de esta invención es proporcionar una máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión con una productividad mayor que la productividad de las máquinas de la técnica anterior, manteniendo una alta calidad de la bolsa de filtro.

Más en concreto, el propósito de esta invención es proporcionar una máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión con dimensiones reducidas y alta flexibilidad.

Estos propósitos se consiguen completamente con el uso de una máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a modo de ejemplo y sin limitar el ámbito de aplicación de la invención, en los que:

- La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática, con algunas partes eliminadas para ilustrar mejor otras, de una máquina para formar bolsas de filtro para productos de infusión según esta invención;

- Las figuras 2 a 5 son vistas frontales esquemáticas, con algunas partes eliminadas para ilustrar mejor otras, de una secuencia de etapas para formar una bolsa de filtro con la máquina de la figura 1;

- La figura 6 es una vista en perspectiva, con algunas partes despiezadas, de un carrusel que forma la máquina de la figura 1;

- Las figuras 7 a 10 son vistas en perspectiva, cada una ilustrando una pluralidad de estaciones dispuestas en el carrusel mostrado en la figura 6 en diferentes configuraciones de operación para formar la bolsa de filtro; - La figura 11 ilustra un detalle ampliado de la figura 10;

- Las figuras 12 a 14 son vistas en perspectiva, cada una ilustrando una de una pluralidad de estaciones dispuestas en el carrusel que se muestra en la figura 6, en otras configuraciones de operación diferentes correspondientes para formar la bolsa de filtro;

- La figura 15 ilustra el carrusel de las figuras 1 y 6 insertado en combinación con otro carrusel formando una variante de la máquina según la invención;

- La figura 16 es una vista en perspectiva desde abajo de una sola estación de operación del carrusel de la figura 6.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

Con referencia a los dibujos adjuntos, una máquina según la invención, indicada con 100 en su totalidad en las figuras 1, 6 y 15, se utiliza para formar bolsas de filtro que contienen productos de infusión, tales como té, café, manzanilla, dosificados en polvo, gránulos o en forma de hoja.

Las bolsas de filtro a las que se hace referencia en esta memoria descriptiva son bolsas de filtro de doble cámara. Este tipo de bolsa de filtro 1 comprende una sola pieza 1a de material filtrante, que forma dos cámaras separadas 1b, 1c. Cada cámara 1b, 1c contiene una dosis de producto de infusión. Las dos cámaras 1b, 1c se pliegan una hacia otra formando un solo extremo superior (en forma de «V» invertida) y un extremo inferior en forma de «W».

Este tipo de bolsa de filtro puede estar equipada con una etiqueta y un cordón de agarre que conecta la etiqueta a la bolsa de filtro 1 formada (el cordón y la etiqueta no se ilustran).

También se puede añadir un envoltorio exterior para envolver y encerrar cada bolsa de filtro individual 1 formada. El propósito principal de la máquina 100 según la invención es al menos crear, mediante una manipulación adecuada, la forma geométrica básica de la bolsa de filtro 1 con doble cámara a partir de una pieza 1a de material filtrante y plegarla.

La máquina 100 según la invención puede usarse individualmente o en una máquina más compleja añadiendo, cuando sea necesario, estaciones de operación diseñadas para realizar la operación solicitada sobre la pieza de material filtrante o sobre la bolsa de filtro (aplicando cordón y etiqueta, y/o aplicando envoltorio exterior, etc.), y manteniendo al mismo tiempo una operación continua de la máquina.

Máquina 100 es para formar bolsas de filtro 1 para productos de infusión a partir de piezas 1a de material filtrante, teniendo cada una dos extremos libres 1d, 1e y una parte intermedia 1f.

Entre cada extremo libre 1d, 1e y la parte intermedia 1f hay, respectivamente, dos cámaras 1b, 1c que contienen una dosis correspondiente de producto.

Cada pieza 1a se alimenta por una línea de alimentación A con dirección V.

Tal como se ilustra, la máquina 100 comprende un primer carrusel 2 para un movimiento giratorio continuo alrededor de un primer eje 2X de rotación.

El primer carrusel 2 tiene una superficie circunferencial que se extiende paralela al primer eje 2X de rotación.

La máquina 100 comprende una pluralidad de primeros medios de agarre 3 dispuestos a lo largo del primer carrusel de desplazamiento 2 y que se pueden mover de manera continua con el mismo.

Cada primer medio de agarre 3 está configurado para sujetar una pieza correspondiente 1a de material filtrante que se está formando.

La pluralidad de primeros medios de agarre 3 están distribuidos y son equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel 2 y están dispuestos en la superficie circunferencial del primer carrusel;

La máquina 100 también comprende una pluralidad de primeras estaciones de operación 4 situadas a lo largo del primer carrusel de desplazamiento 2 y que pueden moverse de manera continua con el mismo.

Cada primera estación de operación 4 está asociada con un primer medio de agarre correspondiente 3.

Cada primera estación de operación 4 está configurada para actuar sobre la pieza 1a de material filtrante para formar, al menos en parte, una bolsa de filtro 1 a lo largo de al menos un tramo de rotación angular predeterminado del primer carrusel de desplazamiento 2.

De manera ventajosa, la primera estación de operación 4 actúa en combinación con el primer medio de agarre correspondiente 3 para sujetar la pieza correspondiente 1a de material filtrante que se está formando.

La pluralidad de primeras estaciones de operación 4 están distribuidas y son equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel 2 y están dispuestas en la superficie circunferencial del primer carrusel 2.

La máquina 100 también comprende una pluralidad de primeros dispositivos de traslación 5, asociados con el primer carrusel de desplazamiento 2 y configurados para trasladar, entre sí, las primeras estaciones de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3 en una dirección paralela al eje 2X de rotación (véanse las figuras 7 a 15).

La pluralidad de primeros dispositivos de traslación 5 están distribuidos y son equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel 2.

Cada dispositivo de traslación 5 está dispuesto, al menos en parte, en una estación de operación correspondiente 4 para definir al menos una parte de los medios de agarre 3.

Habida cuenta de lo anterior, tal como se describe a continuación, al menos una parte de cada dispositivo de traslación 5 se puede mover en ambas direcciones por toda la superficie circunferencial del primer carrusel 2. En resumen, el concepto básico de la máquina 100 es que comprende una pluralidad de unidades de operación (en donde cada unidad de operación comprende una estación de operación, medios de agarre y dispositivos de traslación) que se acoplan por los 360° de toda la superficie circunferencial del primer carrusel, todas actuando de la misma manera sobre la pieza de material filtrante, todas independientes entre sí y accionadas continuamente alrededor de un eje de rotación. Por otra parte, en la zona de entrada del carrusel de desplazamiento 2, en la que la pieza 1a se alimenta al carrusel de alimentación 2, la primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3 están desplazados horizontalmente, es decir, colocados en diferentes planos verticales, para permitir que la pieza 1a sea recibida fácilmente desde los medios de agarre correspondientes 3 o desde la primera estación de alimentación 4.

A continuación, un movimiento común, a lo largo de una dirección paralela al primer eje 2X de rotación, entre la primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3, coloca la primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3 en un único plano vertical, de manera que la primera estación de operación 4 se coloca en la pieza 1a y puede realizar una o más operaciones sobre esta última.

Al terminarse las operaciones, los primeros dispositivos de traslación 5 trasladan de nuevo de manera común la primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3, de manera que, en una zona de salida del carrusel de desplazamiento 2, la pieza 1a queda libre para ser transferida a una etapa/estación de procesamiento posterior, por ejemplo, un segundo carrusel de desplazamiento, o almacenarse adecuadamente si se completa la formación.

Esta configuración permite obtener una operación intermedia o la terminación de la bolsa de filtro en un gran número de piezas de material filtrante por unidad de tiempo y en un espacio reducido (sección angular).

Como ya se ha mencionado, el primer carrusel 2 forma una superficie circunferencial paralela al primer eje 2X de rotación sobre la que se coloca la pluralidad de primeras estaciones de operación 4, la pluralidad de medios de operación correspondientes 3 y la pluralidad de dispositivos de traslación 5.

Preferiblemente, cada primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3 y parte del primer dispositivo de traslación 5 se colocan en diferentes planos verticales, paralelos a la superficie circunferencial del primer carrusel 2, al menos por un tramo de la línea A para la alimentación de las piezas 1a de material filtrante que se están formando.

Tal como se muestra en los dibujos adjuntos, los primeros dispositivos de traslación 5 están configurados para trasladarse por una dirección paralela al eje 2X de rotación del primer carrusel de desplazamiento 2, y traer los primeros medios de agarre 3 (que forman la parte extrema de una parte de los primeros dispositivos de traslación 5) a unas primeras estaciones de operación correspondientes 4 con piezas correspondientes 1a de material filtrante, al menos por un tramo de la línea de alimentación A, a lo largo de la cual las primeras estaciones de operación 4 realizan una o más operaciones en la pieza 1a del material filtrante que se está formando.

Es decir, la primera estación 4 es fija con relación al primer carrusel de desplazamiento 2, es decir, puede girar como tal con el primer carrusel de desplazamiento 2, y permanece colocada en un único plano vertical. Al término de las operaciones en la pieza 1a de material filtrante, el primer dispositivo de traslación 5 traslada los medios de agarre 3 lejos de la primera estación correspondiente 4 paralelos al primer eje 2X de rotación, permaneciendo la pieza 1a de material filtrante restante sujeta mediante la primera estación de operación 4.

En el caso ilustrado, es posible alimentar al carrusel de desplazamiento piezas de material filtrante con forma tubular y las estaciones de operación son estaciones de plegado y cierre diseñadas para plegar y cerrar la pieza para hacer una bolsa de filtro sin el cordón ni la etiqueta.

Por lo tanto, la primera estación de operación 4 puede estar configurada para realizar operaciones intermedias en la pieza 1a de material filtrante (plegado y cierre de la pieza), o para realizar operaciones finales y formar una bolsa de filtro completa 1 a partir de una pieza de material filtrante (aplicando cordón y etiqueta a piezas plegadas y cerradas), o para realizar operaciones auxiliares en una bolsa de filtro completa 1 (aplicación y sellado de una lámina de material de envoltura) a lo largo de al menos un tramo angular predeterminado de rotación del primer carrusel de desplazamiento 2.

A partir de estos tres ejemplos, ya se puede observar cómo la solución propuesta tiene características de alta flexibilidad de operación, junto con una alta productividad.

La estructura de las unidades, cada una compuesta por medios de agarre, estaciones de operación y dispositivos de traslación distribuidos a lo largo del carrusel, permite simplificar el accionador y los dispositivos de control y, preferiblemente, unirlos entre sí cerca del eje de rotación para reducir las dimensiones de la máquina y mantener un alto nivel de precisión.

En el caso específico aquí ilustrado, la máquina 100 según la invención está diseñada para hacer (como se ha mencionado anteriormente) bolsas de filtro de doble cámara a partir de una tira tubular continua de material filtrante que contiene dosis de producto dispuestas una detrás de otra.

Más en concreto, la máquina 100 ilustrada sirve para formar piezas de dos lóbulos 1a y para plegarlas en vertical, con los extremos cerrados y plegados y con la parte inferior ya en forma de «W».

Como se ilustra en la figura 1, una tira continua de material filtrante con forma tubular que tiene una sucesión de dosis de producto de infusión espaciadas entre sí se alimenta al primer carrusel de desplazamiento 2.

La tira continua avanza, continuamente, por la línea de alimentación A con una dirección de alimentación V dirigida hacia el primer carrusel 2.

La máquina 100 comprende una pluralidad de medios de corte 7 dispuestos sobre el primer carrusel de desplazamiento 2 y que pueden moverse de manera giratoria con el mismo. Cada medio de corte 7 está colocado entre, y asociado con, una primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre correspondientes 3 (como se describe con más detalle a continuación).

Los medios de corte 7 están configurados para separar la tira continua de material filtrante con el fin de obtener una única pieza 1a de material filtrante con dos extremos libres 1d y 1e y una parte intermedia 1f (diseñados para formar la parte inferior de la bolsa de filtro 1 formada), quedando entre cada extremo libre 1d y 1e y la parte intermedia 1f, respectivamente, dos cámaras 1b, 1c que contienen una dosis correspondiente de producto.

La figura 1 muestra que la máquina tiene una unidad de formación 6 configurada para formar, y alimentar al primer carrusel de desplazamiento 2, una tira continua de material filtrante que tiene cámaras 1b, 1c con dosis de producto colocadas una tras otra por la línea de alimentación A y que se mueven en la dirección V.

Las piezas 1a de material filtrante, se alimentan de manera continua por la línea de alimentación A con una dirección de alimentación V, desde una zona de entrada hasta una zona de salida del primer carrusel de desplazamiento 2. Si la máquina 100 debe formar bolsas de filtro de tipo bilobulado con cordón y etiqueta y, si es necesario, envolverlas en una lámina de material de envoltura, la máquina 100, gracias a la estructura/flexibilidad modular correspondiente, comprende dos o más carruseles de desplazamiento que pueden realizar las etapas/operaciones necesarias para la formación completa de la bolsa de filtro 1 (se puede ver parcialmente en la figura 15).

Más en detalle, tal como se ilustra en la figura 6, el primer carrusel 2, ya mencionado, tiene una superficie circunferencial (para definir una superficie cilíndrica con un espesor constante), paralela al primer eje 2X.

Con referencia en particular a la figura 6, la máquina 100 tiene cada primera estación 4 dispuesta fija con una parte de operación correspondiente 4a en una primera parte de la superficie circunferencial del primer carrusel 2 cerca del borde exterior correspondiente y a lo largo de la línea de alimentación A.

La parte de operación 4a está configurada para recibir la pieza 1a de material filtrante.

Habida cuenta de lo anterior, los medios de agarre 3 están dispuestos paralelos al primer eje 2X de rotación y a lo largo de una segunda parte de la superficie circunferencial del primer carrusel 2, dentro y lejos del borde exterior del carrusel 2.

Cabe señalar que el primer carrusel de desplazamiento 2 gira continuamente en el sentido de las agujas del reloj. Sobre esta superficie circunferencial están dispuestos la primera estación de operación 4 y los primeros medios de agarre 3 en diferentes planos verticales paralelos a la superficie circunferencial del primer carrusel 2. A lo largo de esta superficie se extienden, en paralelo al primer eje 2X de rotación, los primeros dispositivos de traslación 5. Preferiblemente, cada primera estación 4 comprende dos soportes 8, 9 dispuestos a lo largo de la línea de alimentación A y en la parte de operación 4a.

Debido a lo anterior, los dos soportes 8, 9 están configurados para recibir de la unidad de formación 6 y soportar a lo largo del primer carrusel 2, una parte de tira continua de material filtrante que tiene un par de cámaras 1b, 1c con dosis de producto (véanse las figuras 2, 7 y 8).

Los dos soportes 8, 9 están dispuestos uno tras otro por la línea de alimentación A y a lo largo del borde exterior del primer carrusel 2. Los dos soportes 8, 9 están separados entre sí por un canal central paralelo al primer eje 2X de rotación.

Preferiblemente, cada primer medio de agarre 3 comprende una plegadora 10 y una contraplegadora 11 de la parte intermedia 1f de la pieza 1a de material filtrante situadas en la parte de operación 4a de cada primera estación 4 (es decir, colocadas sobre los dos soportes 8, 9).

Cabe señalar que la plegadora 10 está dispuesta, en uso, debajo la parte intermedia 1f de la pieza 1a de material filtrante y dispuesta en la parte de operación 4a (es decir, sobre los dos soportes 8, 9).

La plegadora 10 se puede mover, en consonancia con la contraplegadora 11, a lo largo de un eje X10 radial con respecto al primer eje 2X de rotación (véanse las figuras 3, 4, 9, 10 y 16).

Cabe señalar que la plegadora 10 está dispuesta en el canal central de separación entre los dos soportes 8, 9. La contraplegadora 11 está configurada para moverse entre una posición de no operación retirada, en la que la contraplegadora 11 se aleja de la parte de operación 4a de la primera estación 4 (figura 9), y una posición de operación de plegado hacia delante, en la que el contraplegadora 11, mediante una roto-traslación, se coloca en la parte de operación 4a y se orienta hacia la plegadora 10 con la interposición de la parte intermedia 1f de la pieza 1a de material filtrante (figuras 3, 4 y 10), para detener la misma pieza 1a en una posición predefinida sobre la parte de operación 4a. En resumen, la plegadora 10 y la contraplegadora 11 tienen dos funciones: actúan sobre la parte central de la pieza 1a de material filtrante bloqueando la pieza 1a en una posición predeterminada sobre los soportes 8, 9 y, como se describe en más detalle a continuación, formando el extremo inferior en forma de «W» de la bolsa de filtro 1 que se está formando.

Cada primer medio de agarre 3 también comprende una primera placa 12 y una segunda placa 13 para cubrir la parte de operación correspondiente 4a.

A la luz de esto, cada primera 12 y segunda 13 placa puede moverse, de manera sincronizada o de manera alternativamente recíproca con la otra placa, entre una primera posición de no operación retirada, en la que cada primera 12 o segunda 13 placa se coloca lejos de la parte de operación 4a de la primera estación 4, y una posición de operación hacia delante de recubrimiento, en la que la primera 12 o la segunda 13 placa, mediante una rotacióntraslación, se coloca por encima de la parte de operación 4a y en contacto, por debajo, con un tramo correspondiente de la pieza 1a de material filtrante (véanse las figuras 9, 10 y 12).

Más en concreto, las dos placas 12 y 13, que juntas forman un arco de 180°, se pueden mover independientemente una de otra o simultáneamente y, cuando se mueven a una posición de operación, cubrir completamente la parte de operación 4a. Cada primera y segunda placa 12 y 13, en la posición de operación, pone el extremo inferior respectivo sustancialmente en contacto con los extremos 1d, 1e de la pieza 1a, que sobresale de los soportes correspondientes 8, 9 y de las placas 12 y 13.

La primera y la segunda placa 12 y 13 forman un contraste en los extremos 1d y 1e de la pieza 1a durante la separación de esta última de la tira continua de material filtrante (en sinergia con la plegadora 10 y la contraplegadora 11) y guían la etapa de plegado (como se describe con más detalle a continuación).

Como confirmación de lo anterior, preferiblemente cada medio de corte 7 se asocia con una primera 12 o una segunda 13 placa de recubrimiento aguas arriba de la parte de operación 4a de la primera estación correspondiente 4 con respecto a la línea de alimentación A (en el caso ilustrado en las figuras 9 a 11, es la primera placa 12 dispuesta aguas arriba de los soportes 8, 9 con respecto a la línea de alimentación A).

A la luz de esto, los medios de corte 7 están configuradas para separar de la tira continua de material filtrante la pieza 1a de material filtrante dispuesta en la parte de operación 4a de la primera estación correspondiente 4, al pasar la primera 12 o la segunda 13 placa de la posición de no operación retirada a la posición de operación hacia adelante. En otras palabras, los medios de corte 7 están integrados fuera de la parte inferior de la primera placa 12 y durante el movimiento roto-traslacional de la primera placa 12 a una posición de operación, los medios de corte 7 interceptan la tira continua de material filtrante y la separan de la parte alojada en la parte de operación 4a de la primera estación 4. Cabe señalar que los medios de corte 7 comprenden una cuchilla superior incorporada fuera de la primera placa 12 y una contracuchilla inferior 31 fijada y colocada en el borde exterior del primer carrusel 2 y orientada hacia la cuchilla para que quede debajo de la tira continua de material filtrante durante su alimentación a las primeras estaciones correspondientes.

Cabe señalar que durante la etapa de alimentación de la tira continua de material filtrante y durante la etapa de separación de la pieza 1a de material filtrante, las placas 12, 13 se mueven de la siguiente manera:

- ambas placas 12 y 13 están en una posición de no operación retiradas durante la alimentación de la tira continua a lo largo de la parte de operación 4a de la primera estación 4;

- la segunda placa 13 dispuesta aguas abajo se mueve a una posición de operación avanzada inmediatamente después de llegar a la posición de la tira continua en los soportes 8, 9 y al mismo tiempo o después de que la plegadora y la contraplegadora central 10 y 11 bloqueen la tira;

- la primera placa 12 dispuesta aguas arriba se mueve después a una posición de operación avanzada después de lo cual los medios de corte 7, que forman parte integrante de la placa 12, separan la pieza 1a de la tira continua de material filtrante.

Preferiblemente, cada primera estación 4 comprende una primera 14 y una segunda 15 unidad de elevación configuradas para hacer girar una cámara correspondiente 1b, 1c de la pieza 1a de material filtrante dispuesta en la parte de operación 4a de la primera estación 4, desde una primera posición, en la que las dos cámaras 1b, 1c se encuentran en la parte de operación 4a (es decir, en los soportes 8, 9), hasta una segunda posición elevada, en la que las dos cámaras 1b, 1c están cerca una de otra con los extremos libres correspondientes 1d, 1e en contacto (véanse las figuras 13 y 14).

Cada primera 14 y segunda 15 unidad de elevación tiene un brazo de operación 16 y un cabezal de contacto 17 configurado para empujar la cámara correspondiente 1b, 1c. A la luz de esto, cada brazo de operación 16 está articulado alrededor de un eje X16 paralelo al primer eje 2X de rotación situado por debajo de la parte de operación 4a y configurado para realizar una rotación simultánea y en direcciones opuestas de los brazos correspondientes 16 para permitir que los cabezales de contacto 17 intercepten los extremos libres correspondientes 1d, 1e de la pieza 1a dispuesta a lo largo de la parte de operación 4a, los eleve a una posición vertical y mantenga las cámaras 1b,1c en una posición vertical y colocadas radialmente con respecto al primer eje 2X de rotación (véanse las figuras 12 y 13).

Como se describe a continuación, los dispositivos de traslación 5 están configurados para permitir un movimiento sincronizado de subida y bajada de las palancas 16 en direcciones opuestas.

Las figuras 13 y 14 muestran cómo están colocados los dos cabezales de contacto 17, en la posición de no operación, cerca de los extremos exteriores de los dos soportes 8, 9 sobre los que descansan las dos cámaras 1b y 1c de la pieza 1a de material filtrante. También debe observarse que la etapa de plegado de las cámaras con dosis 1b y 1c se realiza con la primera y la segunda placa 12 y 13 en la posición de operación avanzada para guiar y sostener los extremos libres 1d y 1e de la pieza 1a de material filtrante en posición plegada (con la dirección opuesta a la dirección de plegado) y para evitar la dispersión de producto durante la rotación continua del primer carrusel 2. En efecto, cada cabezal de contacto 17 entra en contacto con la cámara correspondiente 1b o 1c con dosis en una zona cercana a los extremos 1d y 1e, pero dejando que los extremos sobresalgan con respecto a los cabezales de contacto 17.

Preferiblemente, cada primera estación 4 comprende un elemento basculante 18 configurado para plegar los extremos elevados 1d, 1e de las dos cámaras 1b, 1c de la pieza 1a de material filtrante hacia el exterior de una de las dos cámaras 1b, 1c. A la luz de esto, el elemento basculante 18 tiene una varilla de operación 19 articulada en un eje X19 paralelo al primer eje 2X de rotación y colocada en el exterior de la parte de operación 4a, es decir, más allá del borde exterior del primer carrusel 2.

El elemento basculante 18 tiene un cabezal de plegado 20 asociado con la varilla de operación 19 colocado transversalmente a la varilla de operación 19 y dentro de la parte de operación 4a de la primera estación 4.

El cabezal 20 está dispuesto paralelo a uno de los cabezales de contacto 17 de una primera o segunda unidad de elevación 14 o 15.

El elemento basculante 18 se puede mover entre una posición de no operación, en la que el cabezal de plegado 20 se coloca a una primera altura y lejos de la pieza 1a de material filtrante (véanse las figuras 10 y 14), y una posición de operación, en la que el cabezal de plegado 20 se gira a una segunda altura mayor que la primera altura, de manera que intercepte y pliegue los extremos libres 1d, 1e de la pieza 1a de material filtrante por encima de la primera y la segunda unidad de elevación 14, 15 dispuestas en la posición de operación.

Más en detalle, el elemento basculante 18 está configurado para mantener el cabezal de plegado 20, en la posición de no operación, en una zona de la parte de operación 4a de la primera estación 4 interpuesto entre la zona acoplada por uno de los cabezales de contacto 17 de una unidad de elevación 15 (la que está aguas arriba con respecto a la línea de alimentación A) y el extremo inferior de la primera placa 12 dispuesta aguas arriba: de esta manera, la rotación de la varilla 19 es tal que los dos extremos se pliegan hacia la parte exterior de la cámara que contiene una dosis orientada hacia la segunda placa 13 dispuesta aguas abajo con respecto a la dirección de alimentación A.

La varilla 19 del elemento basculante 18 tiene una extensión tal que permite que el cabezal de plegado 20 tenga un arco de rotación mayor que la altura alcanzada por los dos cabezales de contacto 17 en la posición de operación. Todos los componentes de operación descritos hasta ahora se pueden mover gracias a la primera pluralidad mencionada de dispositivos de traslación 5.

Esta primera pluralidad de primeros dispositivos de traslación 5 comprende medios cinemáticos 21, 22, 23, 24, 25 de conexión y desplazamiento entre la primera estación correspondiente 4 y los medios de agarre correspondientes 3 con medios de leva correspondientes 26, 27, 28, 29, 30 realizados a lo largo de una superficie interior del primer carrusel 2 lejos del borde exterior.

Como ya se ha mencionado, los medios cinemáticos 21-25 están dispuestos, al menos parcialmente, dentro de la primera estación de operación correspondiente 4 y forman al menos una parte de los medios de agarre correspondientes 3.

La interacción entre una parte de estos medios cinemáticos 21-25 y los medios de leva 26-30 permite la traslación de los primeros medios de agarre 3 (partes de operación extremas de los medios cinemáticos) con relación a las primeras estaciones de operación correspondientes 4 y también el movimiento operativo de las primeras estaciones 4 en direcciones paralelas o transversales al primer eje 2X de rotación.

Tal como se ilustra en las figuras 6 y 16, estos medios cinemáticos 21-25 y los medios de leva 26-30 están estructurados de la siguiente manera:

- la plegadora central 10 es la parte extrema controlada por un primer cilindro 21 colocado radialmente con respecto al primer eje 2X de rotación; el primer cilindro 21 está provisto de una guía 26 guiada de manera deslizante por el interior del primer carrusel 2 para permitir el movimiento vertical de la plegadora central 10; - la contraplegadora 11 es la parte extrema asistida por una conexión articulada de cuatro varillas 24 (que es capaz de mover la contraplegadora mediante roto-traslación y se muestra en las figuras 13 y 14) controlada por un segundo cilindro 29 que tiene guías lineales de restricción axial (para moverse solo en paralelo al primer eje 2X de rotación) y rodillos seguidores de leva 29a acoplados al primer carrusel 2 en trayectorias de leva interiores circulares;

- la primera y la segunda placa 12 y 13 forman la parte extrema, cada una asistida por una conexión articulada de cuatro varillas 22 (que puede mover cada placa 12 y 13 mediante roto-traslación) controlada por un tercer cilindro 27 que tiene guías lineales de restricción axial (para moverse solo en paralelo al primer eje 2X de rotación) y rodillos seguidores de leva 27a acoplados al primer carrusel 2 en trayectorias de leva interiores circulares;

- los medios de corte 7, que forman parte integrante de la primera placa 12, forman la parte extrema asistida, solo para el movimiento de corte, por un sistema de palanca excéntrica 23 controlado por un cuarto cilindro correspondiente 28 que tiene guías lineales de restricción axial (para moverse solo en paralelo al primer eje 2X de rotación) y rodillos seguidores de leva 28a acoplados al primer carrusel 2 en trayectorias de leva interiores circulares;

- la primera y la segunda unidad de elevación 14 y 15 forman la parte extrema asistida por una biela 25 para controlar los dos brazos 16; la biela 25 está articulada, a través de un brazo 25a, en un quinto cilindro 30 que comprende rodillos seguidores de leva 30a acoplados al primer carrusel 2 en trayectorias de leva interiores circulares;

- el elemento basculante 18 forma la parte extrema asistida por una biela 25b articulada en un brazo 25c conectado a un sexto cilindro 30b que está acoplado coaxialmente con el quinto cilindro 30, aunque libre para girar en relación con el quinto cilindro 30; el sexto cilindro 30b tiene en su extremo libre rodillos seguidores de leva 30c acoplados al primer carrusel 2 en trayectorias de leva interiores circulares.

Por tanto, cada medio de agarre 3 consta de un terminal de operación conectado a un componente que forma parte del dispositivo de traslación 5, que se encuentra dentro de la primera estación de operación 4.

Cabe señalar que las operaciones mencionadas anteriormente en la pieza de material filtrante las realiza cada primera estación en un ángulo de rotación del primer carrusel 2 no mayor que un ángulo plano. Preferiblemente, cada primera estación realiza todas las operaciones a lo largo de un ángulo de rotación del primer carrusel inferior en un ángulo plano.

En una solución ilustrada en la figura 15, cada primera estación 4 del primer carrusel 2 libera la pieza 1a de material filtrante manipulada a un segundo carrusel giratorio 32 que gira continuamente alrededor de un segundo eje 32X y que tiene una pluralidad correspondiente de segundas estaciones de operación 33 y una pluralidad correspondiente de segundos medios de agarre 34 que son capaces de llevar a cabo operaciones adicionales en la pieza 1a de material filtrante (el segundo carrusel se ilustra esquemáticamente simplemente a modo de ejemplo).

Los propósitos preestablecidos se logran completamente con la estructura de máquina que se acaba de describir. En efecto, una máquina según la invención es extremadamente flexible, se puede configurar en función de la bolsa de filtro que se vaya a fabricar y tiene una alta productividad.

Cabe señalar que cada operación individual sobre la pieza de material filtrante, o sobre la bolsa de filtro, ya no está ligada al tiempo de pausa (como en las máquinas con operación en modo escalonado) y tiene una duración independiente de otras. Por tanto, es posible alargar o acortar, según sea necesario, el tiempo de ejecución de una operación (en este caso, por ejemplo, plegar la pieza de material filtrante y cerrar los extremos libres) simplemente utilizando un tramo de rotación más largo o corto del carrusel de desplazamiento.

Cabe señalar que una máquina de acuerdo con la realización de la invención, según la cual los dispositivos de traslación mueven los medios de agarre y las estaciones de operación permanecen fijas con respecto al carrusel de desplazamiento respectivo, es particularmente simple desde el punto de vista constructivo.

Cada unidad puede operar sobre la pieza de material filtrante a lo largo de un tramo arqueado extremadamente corto del carrusel y, gracias a la presencia de los dispositivos de traslación, puede recibir y liberar la pieza de forma rápida y con la posibilidad de iniciar las operaciones de inmediato, reduciendo los tiempos de inactividad y las dimensiones de la máquina.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Máquina para hacer bolsas de filtro (1) para productos de infusión a partir de piezas (1a) de material filtrante, teniendo cada una dos extremos libres (1d, 1e) y una parte intermedia (1f), teniendo entre cada extremo libre (1d y 1e) y la parte intermedia (1f), respectivamente, dos cámaras (1b, 1c) que contienen una dosis correspondiente de producto; avanzando las piezas (1) a lo largo de una línea de alimentación (A) que comprende un primer carrusel (2) para un desplazamiento giratorio continuo alrededor de un primer eje (2X) de rotación y comprendiendo una superficie circunferencial que se extiende paralela al primer eje (2X) de rotación;

una pluralidad de primeros medios de agarre (3) dispuestos a lo largo del primer carrusel de desplazamiento (2) y que se pueden mover de manera continua con el mismo, estando configurado cada primer medio de agarre (3) para sujetar una pieza correspondiente (1a) de material filtrante que se está formando; estando la pluralidad de primeros medios de agarre (3) distribuidos y siendo equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel (2) y estando dispuestos en la superficie circunferencial del primer carrusel;

caracterizada por que comprende:

- una pluralidad de primeras estaciones de operación (4) situadas a lo largo del primer carrusel de desplazamiento (2) y que pueden moverse de manera continua con el mismo, estando asociada cada primera estación de operación (4) con un primer medio de agarre correspondiente (3) y configurada para actuar sobre la pieza (1a) de material filtrante para formar, al menos en parte, una bolsa de filtro (1) a lo largo de al menos un tramo de rotación angular predeterminado del primer carrusel de desplazamiento (2); estando la pluralidad de primeras estaciones de operación (4) distribuidas y siendo equidistantes a lo largo de toda la circunferencia del primer carrusel (2) y estando dispuestas en la superficie circunferencial del primer carrusel (2); y - una pluralidad de primeros dispositivos de traslación (5), asociados con el primer carrusel de desplazamiento (2) y configurados para trasladar los primeros medios de agarre correspondientes (3) por una dirección paralela al primer eje (2X) de rotación del primer carrusel de desplazamiento (2) para llevar los primeros medios de agarre correspondientes (3) a las piezas correspondientes (1a) de material filtrante al menos durante un tramo de la línea de alimentación (A); estando la pluralidad de primeros dispositivos de traslación (5) distribuidos y siendo equidistantes a lo largo del toda la circunferencia del primer carrusel (2); estando dispuesto cada dispositivo de traslación (5), al menos parcialmente, en una estación de operación correspondiente (4), para definir al menos una parte de los medios de agarre (3).

2. Máquina según la reivindicación 1, que comprende medios de corte (7) dispuestos en el primer carrusel de desplazamiento (2) y que se pueden mover de manera giratoria con el mismo, estando cada medio de corte (7) asociado con los primeros medios de agarre correspondientes (3) para separar de una tira continua de material filtrante piezas individuales (1a) de material filtrante.

3. Máquina según la reivindicación 1 o 2, que comprende una unidad de formación (6) configurada para formar y alimentar al primer carrusel de desplazamiento (2) una tira continua de material filtrante que comprende cámaras (1b, 1c) con dosis de producto colocadas una tras otra a lo largo de la línea de alimentación (A).

4. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada primera estación (4) está dispuesta fija con una parte de operación correspondiente (4a) en una primera parte de una superficie circunferencial formada por el primer carrusel (2), y paralela al primer eje (2X) cerca de su borde exterior y a lo largo de la línea de alimentación (A); estando la parte de operación (4a) configurada para recibir la pieza (1a) de material filtrante; estando los medios de agarre (3) colocados paralelos al primer eje (2X) de rotación y a lo largo de una segunda parte de la superficie circunferencial del primer carrusel (2) lejos del borde exterior.

5. Máquina según las reivindicaciones 3 y 4, en la que cada primera estación (4) comprende dos soportes (8, 9) dispuestos a lo largo de la línea de alimentación (A) y en la parte de operación (4a); estando los dos soportes (8, 9) configurados para recibir de la unidad de formación (6) y soportar a lo largo del primer carrusel (2), una parte de tira continua de material filtrante que comprende un par de cámaras (1b, 1c) con dosis de producto.

6. Máquina según la reivindicación 4, en la que cada primer medio de agarre (3) comprende una plegadora (10) y una contraplegadora (11) de la parte intermedia (1f) de la pieza (1a) de material filtrante dispuesta en el parte de operación (4a) de cada primera estación (4); estando la plegadora (10) dispuesta, en uso, por debajo de la parte intermedia (1f) de la pieza (1a) de material filtrante y dispuesta en la parte de operación (N) y que puede moverse sincronizada con la contraplegadora (11), a lo largo de un eje (X10) radial con respecto al primer eje (2X) de rotación; estando la contraplegadora (11) configurada para moverse entre una posición de no operación retirada, en la que la contraplegadora (11) se aleja de la parte de operación (4a) de la primera estación (4), y una posición de operación de plegado hacia delante, en la que la contraplegadora (11), mediante una rotación-traslación, se coloca en la parte de operación (4a) y se orienta hacia la plegadora (10) con la interposición de la parte intermedia (1f) de la pieza (1a) de material filtrante, para detener la misma pieza (1a) en una posición predefinida sobre la parte de operación (4a).

7. Máquina según la reivindicación 4, en la que cada medio de agarre (3) comprende una primera placa (12) y una segunda placa (13) para cubrir la parte de operación (4a); pudiendo moverse cada primera (12) y segunda (13) placa, de manera sincronizada o de manera alternativamente recíproca con la otra placa, entre una primera posición de no operación retirada, en la que cada primera (12) o segunda (13) placa se coloca lejos de la parte de operación (4a) de la primera estación (4), y una posición de operación hacia delante de recubrimiento, en la que la primera (12) o segunda (13) placa, mediante una rotación-traslación, se coloca por encima de la parte de operación (4a) y en contacto, por debajo, con un tramo correspondiente de la pieza (1a) de material filtrante.

8. Máquina según la reivindicación 4, en la que cada medio de corte (7) está asociado con una primera (12) o una segunda (13) placa de recubrimiento colocada aguas arriba de la parte de operación (4a) de la primera estación correspondiente (4) con respecto a la línea de alimentación (A); estando los medios de corte (7) configurados para separar de la tira continua de material filtrante la pieza (1a) de material filtrante colocada en la parte de operación (4a) de la primera estación correspondiente (4), al pasar la primera (12) o la segunda (13) placa de la posición de no operación retirada a la posición de operación hacia delante.

9. Máquina según la reivindicación 4, en la que cada primera estación (4) comprende una primera (14) y una segunda (15) unidad de elevación configuradas para hacer girar una cámara correspondiente (1b, 1c) de la pieza (1a) de material filtrante colocada en la parte de operación (4a) de la primera estación (4), desde una primera posición en la que las dos cámaras (1b, 1c) se encuentran en la parte de operación (4a), hasta una segunda posición elevada en la que las dos cámaras (1b, 1c) están juntas con los extremos libres correspondientes (1d, 1e) en contacto; teniendo cada primera (14) y segunda (15) unidad de elevación un brazo de operación (16) y un cabezal de contacto (17) configurado para empujar la cámara correspondiente (1b, 1c); estando cada brazo de operación (16) articulado alrededor de un eje (X16) paralelo al primer eje (2X) de rotación dispuesto por debajo del parte de operación (4a) y configurado para realizar una rotación simultánea y en direcciones opuestas de los brazos correspondientes (16) para permitir que los cabezales de contacto (17) intercepten las cámaras correspondientes (1b, 1c) con dosis de la pieza (1a) colocadas a lo largo de la parte de operación (4a), las eleve a una posición vertical, para mantener las cámaras (1b, 1c) en una posición vertical y las coloque radialmente con respecto al primer eje (2X) de rotación.

10. Máquina según la reivindicación 4, en la que cada primera estación (4) comprende un elemento basculante (18) configurado para plegar los extremos unidos (1d, 1e) de las dos cámaras (1b, 1c) de la pieza (1a) de material filtrante hacia el exterior de una de las dos cámaras (1b, 1c); comprendiendo el elemento basculante (18) una varilla de operación (19) articulada sobre un eje (19X) paralelo al primer eje (2X) de rotación y dispuesta fuera de la parte de operación (4a), es decir, más allá del borde exterior del primer carrusel (2); teniendo el elemento basculante (18) un cabezal de plegado (20) asociado con la varilla de operación (19), que está colocado transversalmente a la varilla (19) y dentro de la parte de operación (4a) de la primera estación (4); estando el cabezal (20) dispuesto paralelo a uno de los cabezales de contacto (17) de una primera o segunda unidad de elevación (14, 15); pudiendo moverse el elemento basculante (18) entre una posición de no operación, en la que el cabezal basculante (20) se coloca a una primera altura y lejos de la pieza (1a) de material filtrante, y una posición de operación en la que el cabeza de plegado (20) se gira a una segunda altura mayor que la primera altura, de manera que intercepte y pliegue los extremos libres (1d, 1e) de la pieza (1a) de material filtrante por encima de la primera y la segunda unidad de elevación (14, 15) dispuestas en la posición de operación.

11. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la pluralidad de primeros dispositivos de traslación (5) comprende medios cinemáticos (21, 22, 23, 24, 25) de conexión y desplazamiento entre la primera estación correspondiente (4) y los medios de agarre correspondientes (3) con medios de leva correspondientes (26, 27, 28, 29, 30) realizados a lo largo de una superficie interior del primer carrusel (2) lejos del borde exterior; estando los medios cinemáticos (21-25) colocados, al menos parcialmente dentro de la primera estación de operación correspondiente (4) y formando al menos una parte de los medios de agarre correspondientes (3); estando los medios cinemáticos (21-25) y los medios de leva (26-30cam) configurados para permitir una traslación de los primeros medios de agarre (3) con respecto a las primeras estaciones correspondientes (4) y el movimiento operativo de las primeras estaciones de operación (4) a lo largo de direcciones que son paralelas o transversales al primer eje (2X) de rotación.