Procedimiento y máquina de fabricación de hoja de bolsita de extracción.

Procedimiento para la fabricación de una hoja de bolsita de extracción (5),

siendo la hoja de bolsita de extracción (5) una hoja de filtro permeable al agua (4) en la cual unas etiquetas (2) unidas a un hilo (3) están dispuestas en unos intervalos predeterminados en un sentido longitudinal de la hoja de filtro permeable al agua (4), comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

etapa 1 que es una etapa que consiste en el posicionamiento y la sujeción de las etiquetas (2) en un cuerpo de soporte rotativo (10) en unos intervalos predeterminados;

etapa 2 que es una etapa de enhebrado que consiste en enhebrar el hilo (3) según un patrón continuo, mediante el desplazamiento de un elemento de enhebrado (37) de manera oscilante sobre una superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) que presenta unas agujas de enhebrado (11) que sobresalen de la superficie circunferencial; caracterizado por el hecho de que

la etapa 3 es una etapa de unión destinada para unir el hilo (3) a las etiquetas (2) de manera sólida;

la etapa 4 es una etapa destinada para suministrar la hoja de filtro permeable al agua (4) sobre las etiquetas (2) y el hilo (3) posicionado sobre el cuerpo de soporte rotativo (10);

la etapa 5 es una etapa de unión destinada para unir de manera sólida el hilo (3) a la hoja de filtro permeable al agua (4) en el cuerpo de soporte rotativo (10); y

la etapa 6 es una etapa de unión destinada para unir de manera débil las etiquetas (2) a la hoja de filtro permeable al agua (4) en el cuerpo de soporte rotativo (10), en donde,

en las etapas de unión que corresponden a la etapa 3, la etapa 5 y la etapa 6, se utilizan unas cabezas de unión que son desplazadas de manera oscilante alrededor de un eje central del cuerpo de soporte rotativo (10) y desplazadas de manera vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10), y las velocidades de oscilación, las velocidades de desplazamiento vertical y las duraciones de contacto por presión de las cabezas de unión son controladas utilizando un servomotor de oscilación (66) y un servomotor de movimiento vertical (65); y las cabezas de unión pueden ser ajustadas libremente en lo que se refiere a su velocidad y su sincronización del movimiento vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) y en lo que se refiere a su velocidad en la dirección de rotación del cuerpo de soporte rotativo (10), su velocidad de retorno en la dirección opuesta a la dirección de rotación, y su sincronización de oscilación cuando son desplazadas de manera oscilante, conjuntamente con el cuerpo de soporte rotativo (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/059255.

Solicitante: Tsubakimoto Kogyo Co., Ltd.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: Meiji Yasuda Life Osaka Umeda Bldg., 27F 3-20 Umeda 3-chome Kita-ku Osaka-shi, Osaka 530-0001 JAPON.

Inventor/es: YAMAGUCHI, HIROSHI, TSUJI,YOSHIYUKI, SUNADA,MASAHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C65/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este efecto (para la fabricación de cajas, cartones, sobres o bolsas B31B; para soldar o fijar los plieges o cierres de los paquetes B65B 51/00; ensamblaje de elementos de construcción en general F16B; empalme de guías de luz G02B 6/255).
  • B29C65/08 B29C […] › B29C 65/00 Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este efecto (para la fabricación de cajas, cartones, sobres o bolsas B31B; para soldar o fijar los plieges o cierres de los paquetes B65B 51/00; ensamblaje de elementos de construcción en general F16B; empalme de guías de luz G02B 6/255). › utilizando vibraciones ultrasonoras.
  • B29C65/18 B29C 65/00 […] › con una herramienta caliente.
  • B29L31/00 B29 […] › B29L SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE B29C, RELATIVO A OBJETOS PARTICULARES.Otros objetos particulares.
  • B65B29/04 B […] › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65B MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS DE EMBALAJE DE OBJETOS O MATERIALES; DESEMBALAJE (dispositivos para la colocación en paquetes y el prensado de puros A24C 1/44; dispositivos para tensar y fijar ataduras adaptadas para ser soportadas por el objeto u objetos a fijar B25B 25/00; colocación de cierres en botellas, tarros o recipientes análogos B67B 1/00 - B67B 6/00; limpieza, llenado y cierre simultáneo de botellas B67C 7/00; vaciado de botellas, jarras, latas, cubas, barriles o contenedores similares B67C 9/00). › B65B 29/00 Embalaje de materiales que presentan problemas particulares. › Fijación o bien formación o fijación, de cordones o etiquetas sobre los sacos de té.
  • B65B37/10 B65B […] › B65B 37/00 Suministro o alimentación de sólidos fluidos, plásticos, o líquidos, o masas a granel de pequeños objetos, a embalar (procesos o medios para llenar los receptáculos separadamente con esos productos u objetos B65B 1/04, B65B 3/04). › del tipo de tornillo.
  • B65B51/22 B65B […] › B65B 51/00 Dispositivos o procesos para soldar o fijar los pliegues o cierres de los paquetes, p. ej. sacos con el cuello cerrado por torsión. › por fricción, por ultrasonidos o por alta frecuencia.
  • B65B51/30 B65B 51/00 […] › Dispositivos, p. ej. mordazas, para aplicar sucesivamente presión y calor, p. ej. para fraccionar tubos llenados.
  • B65B65/00 B65B […] › Partes constitutivas especiales de las máquinas de embalar, no previstos en otro lugar; Instalaciones de esas partes constitutivas.
  • B65B9/20 B65B […] › B65B 9/00 Encerrado sucesivo de objetos, de cantidades de materiales, p. ej. líquidos o semilíquidos, en bandas planas, plegadas o tubulares, hechas de hojas de materia flexible; División de los tubos flexibles llenados para formar paquetes. › tomando las bandas la forma de tubo in situ alrededor de las bocas de llenado.
  • B65B9/213 B65B 9/00 […] › la banda tiene movimientos intermitentes (B65B 9/22  tiene prioridad).

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Fragmento de la descripción:

DESCRIPCION

Procedimiento y máquina de fabricación de hoja de bolsita de extracción CAMPO TECNICO

La presente invención hace referencia a un aparato de enhebrado de hilo utilizado para fabricar una hoja de bolsitas de extracción y a una máquina para la fabricación de una hoja de bolsitas de extracción utilizando el aparato de enhebrado de hilo.

ANTECEDENTES

Las bolsitas de extracción que se utilizan de manera habitual incluyen bolsitas de té para tés negros, tés verdes, tés de hierba y otros tés y bolsitas de extracción que contienen productos secados tal como pequeñas sardinas secadas y bonito secado para la preparación de caldos. Dichas bolsitas de extracción incluyen: un cuerpo de bolsita que presenta una forma plana, tetraédrica u otra forma y está hecho de una hoja de filtro permeable al agua tal como una hoja de una tela sin tejer; un material capaz de ser extraido, tal como hojas de té, embaladas en el cuerpo de la bolsita; y un hilo de suspensión con una etiqueta que es atado a la superficie exterior del cuerpo de bolsita.

En una hoja de bolsitas de extracción conocida que se utiliza para fabricar dichas bolsitas de extracción, unos hilos de suspensión cada uno de los cuales tiene una etiqueta para una sola bolsita de extracción, están dispuestos sobre una hoja de filtro permeable al agua, similar a una tira, en unos intervalos previamente determinados en la dirección longitudinal de la hoja (Documento de Patente 1) . En otra hoja de bolsitas de extracción conocida que está diseñada para ser fabricada con una productividad mejorada, las etiquetas están dispuestas sobre una hoja de filtro permeable al agua, similar a una tira, en intervalos previamente determinados en la dirección longitudinal de la hoja, y un hilo largo está dispuesto en un patrón específico de circunvolución a efectos de ser posicionado sobre cada etiqueta (Documento de Patente 2) .

[Documento de Patente 1] Solicitud de patente japonesa divulgada JP Hei 10-157709 A [Documento de Patente 2] Traducción japonesa publicada de la solicitud internacional de PCT WO 2006-510550 A1 [Documento de Patente 3] WO 2004/054880 A1 [Documento de Patente 4] US 5 755 923 A

El documento WO 2004/054880 A1 revela una máquina para hacer bolsitas de filtro. La máquina dispone de un puesto para alimentar las etiquetas, un puesto para alimentar papel de filtro, un puesto para alimentar un hilo y una pluralidad de selladores frente a una trayectoria para atar el hilo y las etiquetas al papel de filtro.

El documento US 5 755 923 A revela un aparato de termofijación que dispone de un primer aparato servodrive destinado para realizar un movimiento horizontal de un carro a lo largo de una trayectoria, un primer y un segundo ensamblaje montado sobre el carro para la realización de un movimiento vertical en dirección hacia la trayectoria y en la dirección opuesta, y un segundo aparato servodrive destinado para realizar un movimiento de los ensamblajes de sellado en dirección hacia la trayectoria y en la dirección opuesta. Adicionalmente, el aparato de termofijación dispone de un sistema transportador que tiene correas de alimentación.

Un método para la fabricación de la hoja de bolsita de extracción arriba mencionada incluye la colocación de las etiquetas sobre la hoja de filtro permeable al agua, similar a una tira, en intervalos previamente determinados en la dirección longitudinal de la hoja, y la colocación del hilo largo en un patrón específico de circunvolución para su posicionamiento sobre cada etiqueta. De modo adicional, el método incluye: una etapa de unión para unir el hilo largo a las etiquetas después de que las etiquetas hayan sido colocadas y sujetadas en un cuerpo de soporte rotativo en intervalos previamente determinados, y después de que el hilo largo haya sido colocado en un patrón específico de circunvolución para su posicionamiento sobre cada etiqueta; y una etapa de unión adicional para unir la hoja de filtro permeable al agua a la tira o las etiquetas sobre el cuerpo de soporte rotativo, después de que la hoja de filtro permeable al agua haya sido suministrada sobre el cuerpo de soporte rotativo. En el método convencional de fabricación (documento de patente 2) , una pluralidad de unidades de unión utilizadas en las etapas de unión arriba mencionadas son desplazadas verticalmente con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo, utilizando un mecanismo de levas accionado por una fuente común de accionamiento, compartida con el cuerpo de soporte rotativo.

No obstante, con el mecanismo arriba mencionado, las velocidades de los movimientos verticales de las unidades de unión y la duración del contacto por presión con la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo no pueden ser ajustadas libremente. Por lo tanto, desafortunadamente, cuando se cambia la cuota de producción de la hoja de bolsitas de extracción o cuando se cambian los materiales para los objetos de unión, tal como las etiquetas, el hilo, y la hoja de filtro permeable al agua, las condiciones de la unión no podrán ser optimizadas.

En consideración de lo que antecede, es un objeto de la presente invención hacer posible una unión de las etiquetas, el hilo y la hoja de filtro permeable al agua bajo unas condiciones óptimas, apropiadas para los materiales de dichas partes y la cuota de producción de la hoja de bolsitas de extracción.

MEDIOS PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS

El inventor de la presente ha detectado que el objeto arriba mencionado puede ser alcanzado desplazando una unidad de enlace para unir de manera sólida un hilo a una etiqueta en un cuerpo de soporte rotativo en dirección vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo y de manera oscilante de acuerdo con la rotación del cuerpo de soporte rotativo, y controlar el movimiento vertical y el movimiento oscilante mediante unos servomotores. De modo adicional a la unidad de enlace arriba mencionada, una unidad de enlace destinada para unir de manera sólida el hilo a la hoja de filtro permable al agua y una unidad de enlace destinada para unir de manera débil la etiqueta a la hoja de filtro permable al agua son desplazadas de modo oscilante y vertical.

Con respecto a un método para fabricar una hoja de bolsitas de extracción, el objeto arriba indicado es solucionado a través de un método tal como se define en la reivindicación 1.

Con respecto a una máquina para fabricar una hoja de bolsitas de extracción, el objeto arriba indicado es solucionado a través de una máquina tal como se define en la reivindicación 2.

EFECTOS DE LA INVENCION

En el método y el aparato para fabricar una hoja de bolsitas de extracción de acuerdo con la presente invención, la unidad de enlace para unir el hilo a las etiquetas en el cuerpo de soporte rotativo es desplazada verticalmente con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo, y de modo oscilante de acuerdo con la rotacion del cuerpo de soporte rotativo, y el movimiento vertical y el movimiento de oscilación son controlados por los servomotores. De modo adicional a la unidad de enlace arriba mencionada, la unidad de enlace para unir el hilo a la hoja de filtro permeable al agua y la unidad de enlace para unir las etiquetas a la hoja de filtro permeable al agua se desplazan verticalmente y de modo oscilante.

Por este motivo, dichas unidades de unión pueden ser ajustadas libremente en su velocidad y su sincronización del movimiento vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo y en su velocidad en la dirección de la rotación del cuerpo de soporte rotativo, su velocidad de retorno en la dirección opuesta a la dirección de la rotación, y la sincronización de oscilación cuando son desplazadas de manera oscilante conjuntamente con el cuerpo de soporte rotativo. De acuerdo con ello, cuando se emplea la unión por ultrasonidos y también cuando se emplea la unión por termofijación, cada unidad de enlace puede ser llevada a un contacto por presión con la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo durante un periodo de tiempo necesario para obtener una fuerza de unión previamente determinada, durante el desplazamiento de la unidad de enlace en la dirección de la rotación del cuerpo de soporte rotativo. Cuando cada unidad de enlace vuelve a la dirección opuesta a la dirección de la rotación del cuerpo de soporte rotativo, la unidad de enlace puede ser desplazada con una velocidad elevada, de acuerdo con la cuota de producción de la hoja de bolsitas de extracción.

Por esta razón, la unión de las etiquetas, del hilo y de la hoja de filtro permeable al agua puede ser realizada bajo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de una hoja de bolsita de extracción (5) , siendo la hoja de bolsita de extracción

(5) una hoja de filtro permeable al agua (4) en la cual unas etiquetas (2) unidas a un hilo (3) están dispuestas en unos intervalos predeterminados en un sentido longitudinal de la hoja de filtro permeable al agua (4) , comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

etapa 1 que es una etapa que consiste en el posicionamiento y la sujeción de las etiquetas (2) en un cuerpo de soporte rotativo (10) en unos intervalos predeterminados; etapa 2 que es una etapa de enhebrado que consiste en enhebrar el hilo (3) según un patrón continuo, mediante el desplazamiento de un elemento de enhebrado (37) de manera oscilante sobre una superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) que presenta unas agujas de enhebrado (11) que sobresalen de la superficie circunferencial; caracterizado por el hecho de que la etapa 3 es una etapa de unión destinada para unir el hilo (3) a las etiquetas (2) de manera sólida; la etapa 4 es una etapa destinada para suministrar la hoja de filtro permeable al agua (4) sobre las etiquetas (2) y el hilo (3) posicionado sobre el cuerpo de soporte rotativo (10) ; la etapa 5 es una etapa de unión destinada para unir de manera sólida el hilo (3) a la hoja de filtro permeable al agua

(4) en el cuerpo de soporte rotativo (10) ; y la etapa 6 es una etapa de unión destinada para unir de manera débil las etiquetas (2) a la hoja de filtro permeable al agua (4) en el cuerpo de soporte rotativo (10) , en donde, en las etapas de unión que corresponden a la etapa 3, la etapa 5 y la etapa 6, se utilizan unas cabezas de unión que son desplazadas de manera oscilante alrededor de un eje central del cuerpo de soporte rotativo (10) y desplazadas de manera vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) , y las velocidades de oscilación, las velocidades de desplazamiento vertical y las duraciones de contacto por presión de las cabezas de unión son controladas utilizando un servomotor de oscilación (66) y un servomotor de movimiento vertical (65) ; y las cabezas de unión pueden ser ajustadas libremente en lo que se refiere a su velocidad y su sincronización del movimiento vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) y en lo que se refiere a su velocidad en la dirección de rotación del cuerpo de soporte rotativo (10) , su velocidad de retorno en la dirección opuesta a la dirección de rotación, y su sincronización de oscilación cuando son desplazadas de manera oscilante, conjuntamente con el cuerpo de soporte rotativo (10) .

2. Máquina (1) de fabricación de una hoja de bolsita de extracción (5) , siendo la hoja de bolsita de extracción (5) una hoja de filtro permeable al agua (4) en la cual unas etiquetas (2) unidas a un hilo (3) están dispuestas en unos intervalos predeterminados en un sentido longitudinal de la hoja de filtro permeable al agua (4) , comprendiendo la máquina:

una unidad de alimentación de etiquetas (20) destinada para suministrar las etiquetas (2) sobre un cuerpo de soporte rotativo (10) de tal manera que las etiquetas (2) son sujetadas sobre el mismo en unos intervalos predeterminados; una unidad de enhebrado de hilo (30) destinada para enhebrar el hilo (3) según un patrón conocido, desplazando un elemento de enhebrado (37) de manera oscilante sobre una superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo

(10) presentando unas agujas de enhebrado (11) que sobresalen de la superficie circunferencial; caracterizada por el hecho de que la máquina comprende:

una unidad de enlace (61) destinada para unir de manera sólida el hilo (3) a las etiquetas (2) ; un medio de alimentación de hojas (50) destinado para suministrar la hoja de filtro permeable al agua (4) sobre las etiquetas (2) y el hilo (3) dispuestos en el cuerpo de soporte rotativo (10) ; una unidad de enlace (62) destinada para unir de manera sólida el hilo (3) a la hoja de filtro permeable al agua (4) en el cuerpo de soporte rotativo (10) ; y una unidad de enlace (64) destinada para unir de manera débil las etiquetas (2) a la hoja de filtro permeable al agua

(4) en el cuerpo de soporte rotativo (10) , donde cada una de las unidades de enlace (61, 62, 64) comprende una cabeza de unión que es desplazada de manera oscilante alrededor de un eje central del cuerpo de soporte rotativo (10) y desplazada de manera vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo (10) , y las velocidades de oscilación, las velocidades de desplazamiento vertical y las duraciones de contacto por presión de las cabezas de unión de las unidades de enlace (61, 62, 64) son controladas utilizando un servomotor de oscilación (66) y un servomotor de movimiento vertical (65) , y las cabezas de unión pueden ser ajustadas libremente en lo que se refiere a su velocidad y su sincronización del movimiento vertical con respecto a la superficie circunferencial del cuerpo de soporte rotativo

(10) y en lo que se refiere a su velocidad en la dirección de rotación del cuerpo de soporte rotativo (10) , su velocidad de retorno en la dirección opuesta a la dirección de rotación, y su sincronización de oscilación cuando son desplazadas de manera oscilante, conjuntamente con el cuerpo de soporte rotativo (10) .

 

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