УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРЕЗАНИЯ НИТЯНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2016 года по МПК B65B29/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для обрезания нитяного материала для использования в устройстве для производства полотна для экстракционных пакетиков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Пакетики черного чая, зеленого, травяного и других чаев, а также экстракционные пакетики с супом, которые содержат, например, сушеную сардину и сушеную скумбрию, выполнены из водопроницаемого фильтровального материала, такого как нетканый материал и т.п. Водопроницаемый фильтровальный материал формирует основную часть пакетиков, имеющих плоскую четырехгранную или аналогичную форму, причем каждый пакетик заполняется экстрагированным материалом, например, листьями чая, и содержит подвесную нить с этикеткой, прикрепленную к внешней поверхности основной части пакетика для использования пакетиков.

[0003] Полотно для использования в производстве указанных экстракционных пакетиков сформировано из ленточного водопроницаемого фильтровального полотна, на котором размещены подвесные нити с этикеткой для отдельных экстракционных пакетиков одна за другой с заданными промежутками в продольном направлении полотна. В качестве устройства, обладающего высокой производительностью, для изготовления полотна для экстракционных пакетиков известно устройство, в котором этикетки размещаются с заданными промежутками на ленточном водопроницаемом полотне в продольном направлении полотна и в котором длинный нитяной материал расположен над каждой этикеткой (Патентные Документы 1 и 2)

[0004] Устройство для производства полотна для экстракционных пакетиков производит полотно для экстракционных пакетиков путем размещения этикеток на внешней поверхности вращающегося держателя с заданными промежутками, превращая длинный нитяной материал в непрерывную схему намотки на вращающемся держателе таким образом, что нитяной материал размещается поверх указанных этикеток, соединяя сваркой этикетки с нитяным материалом на вращающемся держателе, затем подавая водопроницаемое фильтровальное полотно на вращающийся держатель и соединяя сваркой этикетки или нитяной материал с водопроницаемым полотном.

[0005] Полотно для экстракционного пакетика подается на упаковочную машину, в которой оба боковых края полотна соединяются вместе (вертикальное соединение) в продольном направлении для формирования цилиндрической основной части, причем сварка/расплавление-обрезание (горизонтальное соединение) цилиндрической основной части по ширине и заполнение содержимым поочередно повторяется для производства экстракционных пакетиков. При этом, если выполняется повторное горизонтальное соединение в том же самом направлении, то формируются плоские экстракционные пакетики, если же соединение выполняется путем изменения положения цилиндрической основной части на 90 градусов на плоскости, перпендикулярно продольному направлению цилиндрической основной части, то формируются четырехгранные экстракционные пакетики.

[0006] Изготовленные таким образом экстракционные пакетики плоской и четырехгранной формы выполнены таким образом, что нитяной материал и водопроницаемое фильтровальное полотно соединены сваркой друг с другом на верхних и нижних участках прикрепления экстракционных пакетиков. Таким образом, чтобы изготовить экстракционный пакетик, который будет использоваться с основной частью экстракционного пакетика вместе с подвесной нитью, необходимо обрезать нитяной материал от поперечного участка прикрепления возле этикетки.

[0007] При этом, в связи с тем, что возрос уровень экологической культуры, для изготовления экстракционных пакетиков стали применять водопроницаемое фильтровальное полотно/нитяной материал, сделанные из биоразлагаемой пластмассы.

[0008] Однако, когда экстракционные пакетики производятся из водопроницаемого фильтровального полотна/или нитяного материала, выполненного из биоразлагаемой пластмассы, как описано выше, водопроницаемое фильтровальное полотно и нитяной материал прочно соединяют сваркой. Это является причиной того, что водопроницаемое фильтровальное полотно разрывается, если нитяной материал удаляется от участка прикрепления при использовании экстракционного пакетика.

[0009] Для решения данной проблемы нитяной материал в экстракционном пакетике может быть удален заранее из сформированного горизонтального участка прикрепления, причем нитяной материал может быть удален во время использовании экстракционного пакетика. В качестве способа удаления нитяного материала на этапе производства экстракционных пакетиков известен способ, в котором обрезание нитяного материала осуществляют с использованием резака, при этом поднятие и обрезание нитяного материала производится последовательно (Патентный Документ 3). Этот способ также может применяться при производстве полотна для экстракционных пакетиков.

СПИСОК ССЫЛОК

Патентные документы

[0010]

Патентный Документ 1: международная патентная публикация №2009/141867;

Патентный Документ 2: международная патентная публикация №2009/141870;

Патентный Документ 3: перевод с японского опубликованной заявки РСТ № Hei.9-502146.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[0011] Однако в такой установке для производства полотна для экстракционных пакетиков, для обеспечения размещения в трех технологических позициях для разрезания, подъема и обрезания нитяного материала требуется увеличение размеров установки. Кроме того, обрезание с использованием резака также требует проведения технического обслуживания в связи с износом режущей пластины, что приводит к увеличению расходов на изготовление полотна для экстракционных пакетиков.

[0012] В этих условиях объектом настоящего изобретения является создание устройства для обрезания нитяного материала, включенного в установку для производства экстракционных пакетиков с созданием компактной конфигурации, без использования резака, и создание установки для производства экстракционных пакетиков, имеющей указанное устройство для обрезания нитяного материала.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0013] Автор настоящего изобретения установил следующее. Установка для производства экстракционных пакетиков содержит средство для сварки, в котором этикетки, удерживаемые на несущей поверхности с заданными промежутками, и нитяной материал, расположенный по определенной непрерывной схеме укладки над этикетками, последовательно нагреваются под прессом и, тем самым, соединяются сваркой на держателе, при этом нитяной материал, который легко расплавить/обрезать, легко обрезается при приложении к нему натяжения во время сварки этикеток и нитяного материала. Кроме того, чтобы осуществить описанное выше обрезание, обычная установка для изготовления полотна для экстракционных пакетиков, включающая обычное средство для сварки, может иметь средство, прикладывающее натяжение к нитяному материалу, получая, таким образом, компактную конфигурацию.

[0014] То есть настоящее изобретение относится к устройству для обрезания нитяного материала, использующемуся в установке для производства экстракционных пакетиков, содержащей средство для сварки, в котором этикетки, удерживающиеся на несущей поверхности держателя с заданными промежутками, и нитяной материал, расположенный с возможностью размещения над этикетками, свариваются вместе на держателе, при этом устройство для обрезания нитяного материала содержит средство для приложения натяжения, выполненное с возможностью взаимодействия с нитяным материалом, размещенным между соседними этикетками, для приложения натяжения к нитяному материалу, при этом, когда средство для сварки приваривает нитяной материал к этикеткам, средство для приложения натяжения прикладывает натяжение к нитяному материалу для того, чтобы выполнить обрезание нитяного материала.

[0015] Настоящее изобретение также предлагает установку для производства полотна для экстракционных пакетиков, содержащую:

вышеописанное устройство для обрезания нитяного материала;

средство для подачи этикеток на несущую поверхность держателя;

средство для подачи нитяного материала для размещения над несколькими этикетками, которые удерживаются на несущей поверхности держателя;

средство для сварки этикеток и нитяного материала на держателе;

средство для подачи полотна на этикетки и нитяного материала на держатель; и

средство для сварки, предназначенное для сварки этикеток или нитяного материала с полотном.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, может использоваться при его включении в установку для производства полотна для экстракционных пакетиков. Когда экстракционные пакетики производятся из полотна для экстракционных пакетиков, изготавливаемого с помощью установки для производства полотна для экстракционных пакетиков, в состав которого входит устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, при использовании сформированных экстракционных пакетиков нитяной материал может не удаляться из поперечного участка прикрепления. Соответственно, даже когда экстракционные пакетики изготовлены из биоразлагаемой пластмассы, решается проблема, заключающаяся в том, что водопроницаемое полотно при использовании экстракционного пакетика может порваться.

[0017] Кроме того, в соответствии с устройством для обрезания нитяного материала, выполненным в соответствии с настоящим изобретением, нитяной материал обрезается при приложении натяжения к нитяному материалу в момент сварки этикетки и нитяного материала. Таким образом, отпадает необходимость в использовании резака, а также снижаются эксплуатационные расходы по обслуживанию режущей пластины. Кроме того, с учетом того, что, в соответствии с настоящим изобретением, в устройстве для обрезания нитяного материала используется нитяной материал, который можно легко расплавить-обрезать во время сварки этикеток и нитяного материала, достигается компактная конфигурация устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Фиг. 1 представляет собой вид общей конфигурации установки для производства полотна для экстракционных пакетиков, содержащей устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с одним вариантом выполнения, а также упаковочную машину.

Фиг. 2 представляет собой вид сверху полотна для экстракционных пакетиков, изготавливаемого установкой для производства полотна для экстракционных пакетиков, изображенной на Фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий непрерывную извилистую схему укладки нитяного материала, формируемую установкой для производства полотна для экстракционных пакетиков, изображенной на Фиг. 1.

Фиг. 4 представляет собой вид сзади вблизи вращающегося держателя, расположенного в установке для производства полотна для экстракционных пакетиков, изображенной на Фиг. 1.

Фиг. 5А представляет собой вид спереди первого прикрепляющего устройства в положении, предшествующем сварке этикеток и нитяного материала.

Фиг. 5В представляет собой разрез первого прикрепляющего устройства, выполненного по линии А-А.

Фиг. 5С представляет собой разрез переднего конца прикрепляющей головки.

Фиг. 6А представляет собой вид спереди первого прикрепляющего устройства во время сварки этикетки и нитяного материала.

Фиг. 6В представляет собой разрез первого прикрепляющего устройства, выполненный по линии А-А.

Фиг. 7 представляет собой блок-схему процесса, изображающую сварку этикеток и нити и обрезание нитяного материала.

Фиг. 8 представляет собой поясняющее изображение, иллюстрирующее действия при сварке этикеток и нити и обрезании нитяного материала в соответствии с модифицированным аспектом первого прикрепляющего устройства.

Фиг. 9 представляет собой блок-схему процесса, изображающую сварку этикеток и нити, обрезание нитяного материала и сварку этикеток или нитяного материала с водопроницаемым полотном.

Фиг. 10 представляет собой вид в аксонометрии экстракционного пакетика, изготовленного из полотна для экстракционных пакетиков, которое производится с помощью установки для изготовления полотна для экстракционных пакетиков.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

[0019] Ниже настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что одинаковые или аналогичные части элементов обозначены одинаковыми номерами позиций на всех соответствующих чертежах.

[0020] Фиг. 1 представляет собой общий вид установки 1 для производства полотна для экстракционных пакетиков в одном варианте выполнения настоящего изобретения, которая содержит устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, и упаковочную машину 70, выполненную с возможностью соединения с установкой 1.

[0021] Как показано на Фиг. 2, установка 1 производит полотно 5 для экстракционных пакетиков, в котором этикетки 2, соединенные сваркой с нитяным материалом 3, расположены с заданными промежутками в продольном направлении водопроницаемого полотна 4. На Фиг. 2 штрихпунктирная линия с двумя точками показывает участок, на котором выполняется горизонтальное прикрепление. Каждый участок, разделенный штрихпунктирной линией с двумя точками, представляет собой один экстракционный пакетик.

[0022] В полотне 5 пара этикеток 2а и 2b содержат участок с прочным прикреплением s1, на котором этикетка 2 и нитяной материал 3 прочно приварены для того, чтобы не разъединяться при обычном использования экстракционного пакетика. Такие пары этикеток 2а и 2b с определенным интервалом размещаются в продольном направлении водопроницаемого полотна 4 вместе с нитяным материалом 3, который обрезается на горизонтальном участке прикрепления между парой этикеток 2а и 2b.

[0023] Как показано на Фиг. 1, установка 1, которая в целом аналогична установке для производства полотна для экстракционных пакетиков, раскрытой в Патентных Документах 1 и 2, содержит вращающийся держатель 10, который вращается в направлении стрелки, подающее устройство 20 для этикеток, которое подает этикетки с заданными промежутками на периферическую поверхность, представляющую собой несущую поверхность вращающегося держателя 10, направляющий механизм 40 для нити, содержащий направляющее устройство 30 для нити, которое формирует непрерывный рисунок нитяного материала 3 на периферийной поверхности вращающегося держателя 10, на которой с заданными интервалами расположены этикетки 2, устройство подачи 50 полотна, которое подает водопроницаемое полотно 4 на этикетки 2, а нитяной материал на вращающийся держатель 10, и прикрепляющее устройство 60, которое соединяет этикетку 2 и нитяной материал 3, соединяет этикетку 2 и водопроницаемое полотно 4, или последовательно соединяет нитяной материал 3 и водопроницаемое полотно 4.

[0024] Аналогично традиционной упаковочной машине, упаковочная машина 70, установленная ниже по потоку от установки 1, также производит четырехгранные пакетики, используя полотно 5 для экстракционных пакетиков, которое изготавливается с помощью установки 1, а также наполняет пакетики содержимым, например, листьями чая, чтобы получить экстракционные пакетики 6.

[0025] Соответствующие устройства, которые входят в состав установки 1, т.е. вращающийся держатель 10, подающее устройство 20 для этикеток, направляющий механизм 40 для нити, устройство подачи 50 полотна и прикрепляющее устройство 60, могут в целом иметь конфигурацию, аналогичную конфигурации установки для производства полотна для экстракционных пакетиков, раскрытой в Патентных Документах 1 и 2.

[0026] Например, при работе установки 1 вращающийся держатель 10 непрерывно вращается в направлении стрелки, изображенной на Фиг. 1. Внешняя периферия вращающегося держателя 10 разделена на 24 секции, каждая из которых содержит участок с двумя частями соединяемых этикеток 2, прилегающих друг к другу. Соединяющая часть этикетки 2, расположенная на вращающемся держателе 10, имеет механизм, выполненный с возможностью изменения всасывающих каналов для того, чтобы всасывать и, тем самым, перемещать этикетку 2. Вращающийся держатель 10 также содержит механизм для вертикального перемещения направляющей шпильки 11 для нити. В механизме для вертикального перемещения шпилька 11 поджата пружиной таким образом, что всегда выступает за периферическую поверхность вращающегося держателя. Однако на участке подачи водопроницаемого полотна 4 на периферическую поверхность вращающегося держателя 10 шпилька 11 отводится в направлении внутренней части вращающегося держателя, следуя форме неподвижного кулачка, расположенного внутри вращающегося держателя 10 так, что за периферическую поверхность выступает лишь небольшая часть шпильки 11.

[0027] Подающее устройство 20 для этикеток содержит подающее устройство 21 для обрезания этикеток, которое разматывает ленту 2t этикеток из рулона 2 г ленты этикеток, выполненного из свернутой ленты 2t этикеток, и разрезает ленту на этикетки 2 заданной длины, а также приемно-выводной барабан 22 для этикеток, который переносит этикетки 2, нарезанные подающим устройством 21 для обрезания этикеток, на периферическую поверхность вращающегося держателя 10.

[0028] Подающее устройство 20 для этикеток разрезает ленту 2t этикеток во время колебательного перемещения подающего устройства 21 для этикеток, совершаемого при помощи кулачкового механизма, как показано стрелками, таким образом, что этикетки 2 могут подаваться из рулона 2 г ленты этикеток на вращающийся держатель 10 с максимально возможной скоростью, не допуская провисания ленты 2t этикеток. Приемно-выводной барабан 22 вращается с постоянной скоростью, в результате чего вращающийся держатель 10 переносит этикетки 2, принятые из подающего устройства 21 для этикеток, с заданными промежутками.

[0029] Направляющий механизм 40 для нити выполнен таким образом, что при постоянно регулируемом натяжении нитяного материала 3, на периферической поверхности вращающегося держателя 10, на которой с заданными промежутками расположены этикетки 2, формируется непрерывная схема намотки нитяного материала 3, как показано на Фиг. 3. Направляющий механизм 40 для нити содержит ведущий ролик 401, который отматывает нитяной материал 3 от рулона 3r нитяного материала, прижимной ролик 402, обращенный к ведущему ролику 401, средство 410 регулирования натяжения нитяного материала 3, и направляющее устройство 30 для нити, формирующее непрерывную схему намотки нитяного материала 3 на периферической поверхности вращающегося держателя 10. Направляющее устройство 30 для нити перемещает заправляющее устройство 37 на верхнем конце с помощью двух кривошипных механизмов для того, чтобы направлять нить на направляющая шпилька 11 для нити, выступающая из периферической поверхности вращающегося держателя 10.

[0030] Устройство подачи 50 полотна отматывает и подает полотно 4 из рулона 4r полотна, образованного из скатанного полотна 4, таким образом, что полотно 4 накладывается на этикетки 2, перемещающиеся на вращающемся держателе 10 с заданными промежутками, и на рисунок нитяного материала 3, образованного на этикетках 2. В частности, в качестве полотна 4 используется водопроницаемое полотно.

[0031] Прикрепляющее устройство 60 содержит первое прикрепляющее устройство 61, которое прочно прикрепляет этикетки 2 и нитяной материал 3, которые перемещаются на вращающемся держателе 10, на участке s1 прикрепления, показанном на Фиг. 2, еще до подачи водопроницаемого полотна 4 на вращающийся держатель 10; второе прикрепляющее устройство 62, которое прочно прикрепляет нитяной материал 3 и водопроницаемое полотно 4 на участке s2, на котором нитяной материал 3 отделяется от этикетки 2 на каждом участке, соответствующем одному экстракционному пакетику, после подачи водопроницаемого полотна 4 на вращающийся держатель 10; третье прикрепляющее устройство 63, которое используется для слабого прикрепления нитяного материала 3 и водопроницаемого полотна 4 на участке s3, на котором направление нитяного материала 3 меняется в непосредственной близости от этикетки 2; и четвертое прикрепляющее устройство 64, которое используется для слабого прикрепления этикетки 2 и водопроницаемого полотна 4 на участке s4 прикрепления.

[0032] В настоящем документе выражение «прочное прикрепление» означает, что участок прикрепления обеспечивает прочное прикрепление, которое не разъединяется при обычном использовании экстракционных пакетиков, тогда как выражение «слабое прикрепление» означает, что участок прикрепления обеспечивает слабое прикрепление, которое может легко разъединиться при использовании экстракционных пакетиков. На чертеже заштрихованные контуры, которые окружают участки s1, s2, s3 и s4 прикрепления, иллюстрируют участки, контактирующие с прикрепляющими головками.

[0033] Несмотря на то, что примеры прикрепляющих средств в упомянутых прикрепляющих устройствах 60 (61, 62, 63, 64) могут включать ультразвуковую сварку и термосварку, ультразвуковая сварка является предпочтительной, поскольку оплавленный обрезок полотна хуже прилипает к прикрепляющим устройствам 60.

[0034] Кроме того, в упомянутых прикрепляющих устройствах 60 предпочтительно обеспечить наличие серводвигателя в качестве источника возбуждения, отдельно от источника возбуждения вращающегося держателя 10, так что прикрепляющие устройства 60 перемещаются в вертикальном направлении относительно периферической поверхности вращающегося держателя 10. Более предпочтительно перемещать прикрепляющие устройства 60, как показано стрелками на Фиг. 1 и 4, в синхронизации с вращением вращающегося держателя 10. В результате увеличивается продолжительность контакта между прикрепляющими головками прикрепляющих устройств 60 и прикрепляемыми объектами, включая этикетки, нитяной материал или водопроницаемое полотно. Это обеспечивает возможность легкой установки оптимальных параметров прикрепления и соответствующих параметров прикрепления при изменении упомянутых материалов.

[0035] В частности, прикрепляющее устройство 60 выполнено, как показано на Фиг. 4. Каждое прикрепляющее устройство 61, 62, 63 и 64 установлено на крепежных пластинах 610 для прикрепляющей головки с помощью пневмоцилиндров (не показаны), крепежные пластины 610 для прикрепляющей головки установлены на установочных пластинах 601 для прикрепляющей головки, при этом установочные пластины 601 для прикрепляющей головки установлены на вибрирующей пластине 602, выполненной с возможностью выполнения колебаний в радиальном направлении вращающегося держателя 10. Каждая установочная пластина 601 для прикрепляющей головки соединена с вертикально подвижной пластиной 604 через рычаг 603, при этом вертикально подвижная пластина 604 дополнительно соединена с прикрепляющей частью вертикально управляемого серводвигателя 65 через рычаг 605. Колеблющаяся пластина 602 также приводится в действие серводвигателем 66, создающим колебания прикрепляющей головки. Следует отметить, что серводвигатель 65, вертикально приводящий в действие прикрепляющую головку, и серводвигатель 66, создающий колебания прикрепляющей головки, выполнены отдельно от серводвигателя вращающегося держателя, при этом их приведение в действие управляется контроллером таким образом, что они приводятся в действие с установленной скоростью вращения и направлением вращения, с синхронизацией по времени, рассчитываемой заранее, в соответствии со схемой намотки нитяного материала 3, скоростью вращения вращающегося держателя 10, необходимым временем для сварки под давлением и т.п.

[0036] Фиг. 5А представляет собой вид спереди первого прикрепляющего устройства 61 в положении, предшествующем сварке, а Фиг. 5 В представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии А-А. В первом прикрепляющем устройстве 61 прикрепляющая головка 620А и прикрепляющая головка 620B установлены на крепежной пластине 610 для прикрепляющей головки, причем с помощью прикрепляющей головки 620А выполняется ультразвуковая сварка этикетки 2 и нитяного материала 3 на участке s1 прочного прикрепления этикетки 2а, изображенной на Фиг. 2, а с помощью прикрепляющей головки 620B выполняется ультразвуковая сварка этикетки 2 и нитяного материала 3 на участке s1 прочного прикрепления этикетки 2b, прилегающем к участку s1 прочного прикрепления этикетки 2а. Таким образом, прочное прикрепление этикетки 2 и нитяного материала 3 одновременно выполняется на соседних этикетках 2а и 2b. Как показано на Фиг. 5С, на верхней торцевой стороне ультразвуковой роговидной поверхности, которую образует каждая из упомянутых прикрепляющих головок 620А и 620B, выполнена выступающая часть 621, которая расположена на краю стороны, с которой должен быть обрезан нитяной материал 3, а на внутренней стороне выполнено углубление 622, прилегающее к выступающей части 621. Роговидная поверхность 623 для сварки этикетки 2 и нитяного материала 3 выполнена и на других участках. Выступающая часть 621 незначительно выдается в направлении вращающегося держателя 10 из роговидной поверхности 623, например, на высоту П, равную приблизительно 0,1 мм. Несмотря на то, что размер выступа сам по себе незначителен, нитяной материал 3 закусывается в выступе 621, когда этикетка 2 и нитяной материал 3 соединяются сваркой, к роговидной поверхности 623 прикладывается давление, что облегчает обрезание нитяного материала 3. Кроме того, поскольку сформированное углубление 622 прилегает к выступающей части 621, углубление 622 действует как участок выхода расплавленного нитяного материала 3, так чтобы расплавленный нитяной материал 3 не выпячивался из выступающей части 621. При этом верхняя торцевая сторона ультразвуковой роговидной поверхности может иметь различную форму, например, плоскую форму без выступающих частей 621 и углублений 622, и форму, имеющую либо выступающие части 621, либо углубления 622, в зависимости от свариваемых материалов и т.п. этикетки 2 и нитяного материала 3. При этом, хотя выступающая часть 621 может иметь ровную поверхность с шириной «w» приблизительно 0,2 мм, вместе с тем выступающая часть 621 может иметь заостренный верхний конец, аналогичный режущему инструменту.

[0037] Кроме того, как показано на Фиг. 6А и 5В, устройство 90 для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с представленным вариантом выполнения, расположено между двумя прикрепляющими головками 620А и 620B. Устройство 90 для обрезания нитяного материала имеет средство для приложения натяжения, которое прикладывает усилие натяжения к нитяному материалу 3, расположенному между этикетками 2а и 2b, при этом указанные две прикрепляющие головки 620А и 620B соединяют сваркой этикетки, соответственно, 2а и 2b, с нитяным материалом 3. Средство для приложения натяжения содержит пару нажимных пластин 91, которые прижимают нитяной материал 3, размещенный между упомянутыми этикетками, в направлении внутренней части вращающегося держателя 10, и два углубления 92, образованные на поверхности вращающегося держателя 10, так что нажимные пластины 91 могут быть в них вставлены.

[0038] Указанные две нажимные пластины 91 установлены на установочной пластине 93, при этом установочная пластина 93 нажимной пластины соединена с пневмоцилиндром 94, причем пневмоцилиндр 94 установлен на крепежной пластине 610 для прикрепляющей головки вместе с прикрепляющими головками 620А и 620B.

[0039] Опорный элемент 96 пружинного материала установлен, посредством пружинного материала 95, на установочной пластине 93 нажимной пластины, на стороне вращающегося держателя 10, а также пара устройств 97 крепления нитяного материала выступает из опорного элемента 96 пружинного материала на стороне вращающегося держателя 10. При этом прикрепляющие головки 620А и 620B прижимают этикетки 2 и нитяной материал 3 за счет колебательного перемещения крепежной пластины 610 для прикрепляющей головки, при этом устройство 97 крепления нитяного материала прижимает нитяной материал 3 к вращающемуся держателю 10 на противоположной стороне мест нажима, напротив углублений 92.

[0040] Вблизи пары углублений 92 расположена втягивающая трубка 100, предназначенная для втягивания и удаления, с поверхности вращающегося держателя 10, нитяного материала 3, обрезанного с помощью устройства для обрезания нитяного материала.

[0041] Принцип работы устройства для обрезания нитяного материала показан на Фиг. 7, когда работает первое прикрепляющее устройство 61. В установке 1 для производства полотна для экстракционных пакетиков, содержащей устройство для обрезания нитяного материала, соединение сваркой этикетки 2 с нитяным материалом 3, обрезание нитяного материала 3 и соединение сваркой этикетки 2 или нитяного материала 3 с водопроницаемым полотном 4 выполняют, как показано на Фиг. 9.

[0042] Сначала этикетки 2 переносят на вращающийся держатель 10 с заданными промежутками с помощью подающего устройства 20 для этикеток, при этом нитяной материал 3, направляемый на шпильки 11 с помощью направляющего механизма 40 для нити, размещают над этикетками 2 (Фиг. 7(а) и 9(а)). Далее, пару этикеток 2а и 2b, в которых участки s1 прочного прикрепления этикетки 2 и нитяного материала 3 обращены друг к другу (см.Фиг. 2), участки s1 прочного прикрепления соединяют сваркой с помощью прикрепляющих головок 620А и 620B первого прикрепляющего устройства 61. При соединении сваркой крепежная пластина 610 совершает колебательное перемещение относительно вращающегося держателя 10 таким образом, что прикрепляющие головки 620А и 620B прижимают этикетки 2а и 2b и нитяной материал 3. Устройство 97 крепления нитяного материала также прижимает нитяной материал 3 к поверхности вращающегося держателя 10 за счет колебательных движений крепежной пластины 610 для прикрепляющей головки (см. Фиг. 7(б)).

[0043] При этом давление прикрепляющих головок 620А и 620B регулируется с помощью пневмоцилиндра (не показан). Затем, после того, как нитяной материал 3 расплавлен за счет тепла ультразвуковой сварки, выполняемой с помощью прикрепляющих головок 620А и 620B, пневмоцилиндр 94 нажимает на установочную пластину 93 нажимной пластины, как показано на Фиг. 6А и Фиг. 6В. Соответственно, нажимная пластина 91 нажимает на углубление 92, при этом пружинный материал 95 сжимается, так что давление, действующее на нитяной материал 3, прикладывается к устройству 97 крепления нитяного материала. На данном этапе нитяной материал 3 должен быть легко расплавлен - обрезан за счет тепла ультразвуковой сварки, выполняемой с помощью прикрепляющих головок 620А и 620B. Более предпочтительно, выступ 621 формируют на краю верхней поверхности ультразвуковой роговидной поверхности на отрезаемой части нитяного материала 3. Таким образом, когда к нитяному материалу 3 прикладывают натяжение, за счет вдавливания нажимной пластины 91 в углубление 92, нитяной материал 3 обрезается (Фиг. 7(с) и 9(6)). В частности, когда нажимную пластину 91 вдавливают в углубление 92, в положении, в котором нитяной материал 3 прижимается к стороне вращающегося держателя 10 под действием прикрепляющих головок 620А и 620B и устройства 97 крепления нитяного материала, к нитяному материалу 3 прикладывают сильное натяжение. Таким образом, нитяной материал 3, который можно легко расплавить - обрезать за счет тепла ультразвуковой сварки с помощью прикрепляющих головок 620А и 620B, обрезают по краю прикрепляющих головок 620А и 620B. Это не допускает свисания обрезанных остатков нитяного материала 3 с этикетки 2. Таким образом, экстракционные пакетики 6, произведенные из полотна 5 для экстракционных пакетиков, полученного с помощью установки 1 для изготовления полотна для экстракционных пакетиков, имеют эстетичный внешний вид.

[0044] Далее, когда нажимную пластину 91, вжатую под действием пневмоцилиндра 94, отпускают, нажимная пластина 91 поднимается из углубления 92. После ослабления нажима, осуществляемого под действием пневмоцилиндра 94, установочная пластина 93 нажимной пластины также поднимается, при этом сжатый пружинный материал 95 разжимается и, таким образом, давление устройства 97 крепления на нитяной материал 3 уменьшается. Кроме того, прикрепляющие головки 620А и 620B и устройство 97 крепления нитяного материала поднимается в зависимости от колебательного перемещения крепежной пластины 610 прикрепляющей головки.

[0045] Затем нитяной материал 3 втягивают и удаляют с поверхности вращающегося держателя 10 с помощью втягивающей трубки 100 (Фиг. 7(с)).

[0046] В установке 1 для производства полотна для экстракционных пакетиков соединение сваркой этикетки 2 и нитяного материала 3, и обрезание нитяного материала 3 выполняют таким способом, а затем, в соответствии с описанием, приведенным в Патентных Документах 1 и 2, водопроницаемое полотно 4 подают на этикетки 2, а нитяной материал 3 подают на вращающийся держатель 10. Затем нитяной материал 3 и водопроницаемое полотно 4 прочно прикрепляют на участке s2 прочного прикрепления с помощью второго прикрепляющего устройства 62 (Фиг. 9(с)), нитяной материал 3 и водопроницаемое полотно 4 слабо прикрепляют на участке s3 слабого прикрепления с помощью третьего прикрепляющего устройства 63 (Фиг. 9(с1)), а этикетку 2 и водопроницаемое полотно 4 слабо прикрепляют с помощью четвертого прикрепляющего устройства 64 (Фиг. 9(е)). Таким образом, между парой этикеток 2а и 2b, в которых участки з1 прочного прикрепления этикетки 2 и нитяного 3 материала обращены друг к другу на изготавливаемом полотне 5 экстракционных пакетиков, нитяной материал 3 удаляют из участка, который соединен в горизонтальном направлении (на момент изготовления экстракционного пакетика), как показано на Фиг. 2. В частности, материал удаляют от края свариваемого участка этикетки 2 и нитяного материала 3. Таким образом, как показано на Фиг. 10, экстракционный пакетик 6, изготовленный из упомянутого выше полотна, не имеет нитяного материала 3, подлежащего удалению из горизонтального участка «sx» прикрепления, когда этикетку 3 удаляют из основной части пакетика при использовании экстракционного пакетика 6, и следовательно, основная часть пакетика не может порваться. Экстракционный пакетик 6 также имеет эстетичный внешний вид, так как конец нитяного материала 3 не свисает с этикетки 2.

[0047] Следует отметить, что водопроницаемое полотно, этикетка и нитяной материал, аналогичные используемым в традиционных случаях, могут применяться, когда устройство для обрезания нитяного материала включено в установку для производства полотна для экстракционных пакетиков. При этом, с точки зрения повышения значимости технического результата настоящего изобретения, предпочтительно в качестве водопроницаемого полотна использовать ткани или нетканые материалы, которые образуются из биоразлагаемой пластмассы, например, из полилактидной кислоты (ПЛК) и полибутилена сукцината (ПБС), с основным весом от 10 до 30 г/м²; в качестве этикетки также предпочтительно использовать ламинированный картон с прослойкой из биоразлагаемой пластмассы, как, например, из полилактидной кислоты (ПЛК) и полибутилена сукцината (ПБС); а в качестве нитяного материала предпочтительно использовать нить, изготовленную из биоразлагаемой пластмассы, например, из полилактидной кислоты (ПЛК) и полибутилена сукцината (ПБС), и/или нить, образованную при соответствующем смешивании биоразлагаемой пластмассы и хлопка.

[0048] Устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, может быть реализовано в различных вариантах выполнения. Например, как показано на Фиг. 8(а), каждая из двух нажимных пластин 91 может быть расположена на противоположных сторонах прикрепляющих головок 620А и 620B поперек участков нитяного материала 3, предназначенных для расплавления/обрезания. Наряду с указанной конфигурацией, в каждом положении могут быть выполнены два углубления 92. Соответственно, даже когда каждая нажимная пластина 91 имеет одинаковую величину нажима, то расстояние, на которое нужно вытянуть нитяной материал 3, становится длиннее, а натяжение, прикладываемое к нитяному материалу 2 становится сильнее, по сравнению с положением, в котором каждая нажимная пластина 91 выполнена, как показано на Фиг. 7(а). Таким образом, нитяной материал 3 может быть обрезан, даже если нитяной материал 3 имеет тенденцию растягиваться, в зависимости от используемой ткани нитяного материала 3, при соединении сваркой этикетки 2 и нитяного материала 3.

[0049] Кроме того, предложенное устройство для обрезания нитяного материала может быть выполнено таким образом, чтобы обрезать нитяной материал 3 одновременно на соседних этикетках 2а и 2b, на которых участки s2 прочного прикрепления, прикрепляющие этикетку 2 и нитяной материал 3, обращены друг к другу, или может быть выполнено таким образом, чтобы обрезать нитяной материал 3 последовательно на соседних этикетках 2а и 2b. Таким образом, первое прикрепляющее устройство 61, которое сваривает этикетки 2 и нитяной материал 3, может содержать не две нажимные пластины 91, а одну нажимную пластину 91.

[0050] Устройство для приложения натяжения, которое прикладывает натяжение к нитяному материалу одновременно со сваркой этикеток и нитяного материала, не ограничивается средством, которое вдавливает нитяной материал 3 во вращающийся держатель 10, но может использовать средство, которое, например, растягивает нитяной материал 3 в направлении, параллельном поверхности вращающегося держателя 10.

[0051] Устройство 97 крепления нитяного материала может и не включаться в состав, если нитяной материал 3 может быть обрезан одновременно со сваркой этикеток 2 и материала 3 путем натяжения, прикладываемого к материалу 3 при помощи нажимной пластины 91 и т.п.

[0052] Держатель, на котором выполняют сварку этикеток и нитяного материала, не ограничен вращающимся держателем, аналогичным барабану, он также может представлять собой механизм, аналогичный транспортерной ленте, имеющей плоский путь перемещения.

[0053] Устройство для удаления обрезанного нитяного материала 3 с поверхности держателя не ограничено втягивающей трубкой, которая предусмотрена на держателе. Вместо него может быть предусмотрено подобное устройство для очистки нитяного материала 3 с поверхности держателя, и устройство для сдувания нитяного материала 3 с поверхности держателя. Кроме того, устройство для удаления может не включаться в состав, в зависимости от конфигурации устройства для натяжения и аналогичного устройства в устройстве для обрезания нитяного материала.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0054] Устройство для обрезания нитяного материала, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, может использоваться при его включении в состав установки для производства полотна для экстракционных пакетиков, использующейся в производственной линии для непрерывного изготовления экстракционных пакетиков, как например, пакетиков для черного чая, зеленого, травяного чая и т.п., а также экстракционных пакетиков, которые содержат супы, такие как сушеные сардины и сушеную скумбрию. Устройство для обрезания нитяного материала можно использовать в качестве устройства для обрезания ненужного нитяного материала после сварки этикеток и нитяного материала.

СПИСОК НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ

1 установка для производства полотна для экстракционных пакетиков

2 этикетка

2а и 2b пара этикеток

2r рулон ленты этикеток

2t лента этикеток

3 нитяной материал

3r рулон нитяного материала

4 водопроницаемое полотно 4 г рулон полотна

5 полотно для экстракционных пакетиков

6 экстракционный пакетик

10 вращающийся держатель

11 шпилька

20 подающее устройство для этикеток

21 подающее устройство для обрезания этикеток

22 приемно-выводной барабан для этикеток

30 направляющее устройство для нити

37 заправляющее устройство

40 направляющий механизм для нити

401 ведущий ролик

402 прижимной ролик

410 средство регулирования натяжения

420 механизм плавающего валика

430 устройство регулировки длины прохождения

50 устройство подачи полотна

60 прикрепляющее устройство

61 первое прикрепляющее устройство

610 пластина для прикрепляющей головки

620А, 620B прикрепляющие головки

621 выступающая часть

622 углубление

623 роговидная поверхность

62 второе прикрепляющее устройство

63 третье прикрепляющее устройство

64 четвертое прикрепляющее устройство

70 упаковочная машина

90 устройство для обрезания нитяного материала

91 нажимная пластина

92 углубление

93 установочная пластина нажимной пластины

94 пневмоцилиндр

95 пружинный материал

96 опорный элемент пружинного материала

97 устройство крепления нитяного материала

100 втягивающая трубка

51 участок с прочным прикреплением этикетки и нитяного материала

52 участок с прочным прикреплением нитяного материала и водопроницаемого полотна

53 участок со слабым прикреплением нитяного материала и водопроницаемого полотна

54 участок со слабым прикреплением этикетки и нитяного материала

SX горизонтальный участок прикрепления.

Устройство предназначено для использования в установке для производства экстракционных пакетиков. Устройство содержит средство для сварки, в котором этикетки, удерживающиеся на несущей поверхности держателя с заданными промежутками, и нитяной материал, расположенный с возможностью размещения поверх этикеток, привариваются. Устройство содержит также средство для натяжения нитяного материала, размещенного между соседними этикетками, при этом, когда средство для сварки приваривает нитяной материал к этикеткам, средство для натяжения натягивает материал для того, чтобы его обрезать. Установка для производства полотна для пакетика содержит вышеописанное устройство, а также подающее средство для подачи этикеток на несущую поверхность держателя, подающее устройство для нитяного материала, предназначенное для его подачи поверх нескольких этикеток, удерживающихся на несущей поверхности держателя, средство для сварки этикеток и нитяного материала на держателе, средство для подачи полотна на этикетки и нитяного материала на держатель и средство для сварки этикеток или нитяного материала к полотну. Группа изобретений обеспечивает упрощение и повышение производительности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для обрезания нитяного материала, используемое в установке для производства экстракционных пакетиков, содержащее средство для сварки, в котором этикетки, удерживающиеся на несущей поверхности держателя с заданными промежутками, и нитяной материал, расположенный с возможностью размещения поверх этикеток, привариваются на указанном держателе,
при этом устройство для обрезания нитяного материала содержит средство для приложения натяжения, выполненное с возможностью взаимодействия с нитяным материалом, размещенным между соседними этикетками, для приложения натяжения к нитяному материалу,
при этом, когда средство для сварки приваривает нитяной материал к этикеткам, средство для приложения натяжения прикладывает натяжение к нитяному материалу для того, чтобы обрезать нитяной материал.

2. Устройство по п. 1, в котором, когда средство для сварки одновременно сваривает нитяной материал с соседними этикетками, средство для приложения натяжения натягивает нитяной материал, одновременно привариваемый к соседним этикеткам, для того, чтобы обрезать нитяной материал между соседними этикетками.

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором средство для приложения натяжения содержит углубление, выполненное на несущей поверхности держателя, и пластину, которая выполнена с возможностью вставления в углубление, при этом пластина вставлена в углубление, когда средство для сварки приваривает нитяной материал к этикеткам.

4. Устройство по п. 3, в котором средство для приложения натяжения содержит устройство крепления нитяного материала, предназначенное для прижимания нитяного материала к держателю на противоположной стороне от того места, в котором нитяной материал посредством сварки соединяется с этикеткой, расположенной на держателе напротив углубления, при этом устройство крепления нитяного материала прижимает нитяной материал к держателю, когда средство для сварки приваривает нитяной материал к этикеткам.

5. Установка для производства полотна для экстракционного пакетика, содержащая:
устройство для обрезания нитяного материала, выполненное по любому из пп. 1-4;
подающее средство для этикеток, предназначенное для подачи этикеток на несущую поверхность держателя;
подающее устройство для нитяного материала, предназначенное для подачи нитяного материала, с тем, чтобы разместить нитяной материал поверх нескольких этикеток, удерживающихся на несущей поверхности держателя;
средство для сварки, предназначенное для сварки этикеток и нитяного материала на держателе;
средство для подачи полотна, предназначенное для подачи полотна на этикетки и нитяного материала на держатель; и
средство для сварки, предназначенное для приваривания этикеток или нитяного материала к полотну.