本發(fā)明涉及一種用一定產(chǎn)品劑量填充容器的單元和方法。有利地，各容器可限定用于萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體。

背景技術(shù)：

用在形成萃取或浸泡飲料的機器中的現(xiàn)有技術(shù)囊體在其最簡單形式中包括以下部分：

-剛性、杯形外容器，包括可穿透或穿透底部和設(shè)有緣邊的上部孔(且通常但不一定具有截頭圓錐形狀)；

-容納在外容器內(nèi)用于萃取或浸泡飲料的一定的產(chǎn)品劑量；

-以及從用于(氣密)密封剛性容器的孔的幅材得到并設(shè)計成(通常但不一定)被在壓力下供給液體的噴嘴刺穿的一段片。

通常但不一定，密封片從柔性材料幅材得到。

在某些情況下，各囊體可包括一個或多個剛性或柔性過濾元件。

例如，第一過濾器(如果存在)可位于剛性容器底部上。第二過濾器(如果存在)可介于該件密封片與產(chǎn)品劑量之間。

該產(chǎn)品劑量可與剛性杯形外容器或過濾元件直接接觸。

這樣制成的囊體接納并使用在用于制作飲料的機器的特定槽內(nèi)。

在所述技術(shù)領(lǐng)域，感到尤其需要以簡單且有效的方式填充剛性杯形容器或過濾元件而同時保持高生產(chǎn)率。

應當指出，在這方面，有現(xiàn)有技術(shù)的包裝機，其具有填充單元，該填充單元允許同時填充平行的幾排剛性杯形容器，這是先進的。

在該情況下，每排剛性杯形容器與專用填充裝置關(guān)聯(lián)，通常裝備有螺旋進料器以允許產(chǎn)品下降到容器內(nèi)。

該類單元因此顯然相當昂貴且復雜，因為其包括彼此獨立的多個裝置和驅(qū)動器(每個螺旋裝置一個)且必然必須協(xié)調(diào)。

此外，由于各元件的該構(gòu)造/布置形成的機器的總體可靠性必然受限，因為故障率不可避免地與存在的裝置和驅(qū)動器的數(shù)量關(guān)聯(lián)。

此外，螺旋進料器裝置可能由于堵塞、污染和差的計量精度而具有缺點。更詳細地，螺旋進料器的端部通常不能保持產(chǎn)品，產(chǎn)品因此掉落和污染機器。

本領(lǐng)域的操作人員強烈感覺到需要具有用于填充形成萃取和浸泡飲料的一次性囊體的容器(剛性、杯形容器或過濾元件)的單元和方法，其尤其簡單、可靠且廉價并同時保持高的總生產(chǎn)率。

本發(fā)明的目的

本發(fā)明的目的因此是通過提供用于填充形成萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體的容器(剛性、杯形容器)的單元和方法，其可相對簡單且廉價地制造且尤其可靠。

本發(fā)明的另一目的是提供用于包裝用于萃取和浸泡飲料的一次性使用囊體的機器，其可確保高生產(chǎn)率。

附圖說明

參照上述目的，本發(fā)明的技術(shù)特征清楚地描述在下面的權(quán)利要求書中，且其優(yōu)點參照以本發(fā)明非限制性的實施例示出的附圖并對照下面的詳細說明而將變得更明顯，在附圖中：

-圖1是用于包裝用于萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體的容納元件的機器的示意圖，包括根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的填充單元；

-圖2是可由圖1的機器制作的用于飲料的一次性使用囊體的示意圖；

-圖3是根據(jù)本發(fā)明的機器中和圖1的機器中存在的填充單元的示意性側(cè)視圖；

-圖4至8示出根據(jù)不同操作步驟的圖3的填充單元的部分剖切的相應側(cè)視圖；

-圖6示出先前各圖的填充單元的細節(jié)的放大圖；

-圖10和12是先前各圖的填充單元的某些部件的平面圖。

具體實施方式

參照附圖，標號1表示用于填充形成萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體3的容器2的單元，固體產(chǎn)品的劑量33為粉末、顆?；蛉~子，諸如咖啡、茶、牛奶、巧克力或這些的組合。

填充單元1尤其適于填充用粉末產(chǎn)品、較佳地是咖啡填充形成一次性使用囊體3的容器2。

更具體地，如圖2所示，用于萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體3在最少而非限制實施例中包括：剛性杯形容器2(通常限定截頭錐形)，包括基部30和裝備有套環(huán)32的上部開口31；容納在剛性容器2內(nèi)的萃取或浸泡產(chǎn)品的劑量33；以及用于關(guān)閉剛性容器2的上部開口31的蓋34。

囊體3可包括一個或多個過濾或產(chǎn)品保持元件(為了簡化原因未示出)。

在圖2所示的囊體3中，剛性杯形體2限定待填充產(chǎn)品劑量33的容器。

其它類型的囊體也可用根據(jù)本發(fā)明的填充單元填充，例如其中產(chǎn)品劑量33容納在連接到剛性容器的過濾元件內(nèi)并由該過濾元件保持的囊體，其中剛性容器在底部關(guān)閉或開口的囊體。

換言之，在未示出的囊體中，過濾元件可容納和保持產(chǎn)品劑量33，與其所聯(lián)接的剛性體組合形成容器。

在以下說明書中，參考剛性杯形體2作為容器，但應理解，本發(fā)明可參照其中容器由過濾元件(或設(shè)計成容納產(chǎn)品劑量33的囊體的其它部件)或其所連接的相應剛性體形成的囊體。

應指出，填充單元1包括用于傳輸(即是說移動)設(shè)計成容納預定量的萃取或浸泡產(chǎn)品(劑量33)的剛性杯形容器2的線路4以及填充工位SR。

傳輸線路4沿第一運動路徑P延伸并設(shè)有用于支承剛性容器2的多個座5，多個座5沿第一路徑P相繼布置。較佳地，第一運動路徑P是位于水平面上的封閉路徑。

各支承座5一個接一個布置，并不一定連續(xù)。此外，各支承座5各具有相應的豎直延伸軸線。

傳輸線路4包括傳輸元件39，各支承座5連接到傳輸元件39以沿第一路徑P移動。

傳輸元件39在繞移動裝置17的環(huán)內(nèi)閉合，移動裝置17繞豎直軸線轉(zhuǎn)動以移動傳輸元件39。

較佳地，傳輸元件39是包括多個鏈節(jié)的鏈條40，多個鏈節(jié)繞相應的豎直軸線彼此相繼鉸接，以形成環(huán)形環(huán)。

各鏈節(jié)中的至少一個包括用于相應剛性容器2的、至少一個具有豎直軸線的支承座5，相應的剛性容器2可定位成開口31面向上。

應當指出，鏈條40可包括具有相應支承座5的鏈節(jié)以及未設(shè)有支承座5并設(shè)置在設(shè)有支承座5的鏈節(jié)之間的連接鏈節(jié)。因此，較佳地，一定數(shù)量的鏈節(jié)各包括支承座5。

替代地，在未示出的實施例中，傳輸元件39可包括柔性帶，用于剛性容器2的支承座5固定到該柔性帶。

較佳地但非必然地，移動裝置17繞豎直軸線連續(xù)旋轉(zhuǎn)以允許傳輸元件39連續(xù)移動。

下文描述的是用于填充剛性杯形容器2的工位SR。

用于填充剛性杯形容器2的工位SR包括：

-至少一個第一容納座S1(此后稱為第一座S1或還稱為第一容納座S1)，設(shè)計成接納產(chǎn)品劑量33；

-用于沿封閉路徑PS移動第一座S1的裝置10；

-用于調(diào)整第一座S1的位置的裝置11，構(gòu)造成在用于接納劑量33的位置P1與用于將劑量33釋放到容器2中的一個內(nèi)的位置P2之間沿閉合路徑PS調(diào)節(jié)第一座S1的位置；

-用于在至少一個第一容納座S1內(nèi)形成劑量33的子工位ST1，設(shè)有用于釋放預定量產(chǎn)品形成位于用于接收劑量的位置P1內(nèi)至少一個第一容納座S1內(nèi)的劑量33的裝置6；

-用于從位于釋放劑量的位置P2內(nèi)至少一個容納座S1釋放產(chǎn)品劑量33至定位在由傳輸線路4傳輸?shù)娜萜?的子工位ST3；

應指出，出于清楚原因，在圖3至5中僅示出釋放裝置6內(nèi)的部分產(chǎn)品。實際上，釋放裝置6在操作狀態(tài)中通常充滿所要計量的產(chǎn)品。

用于調(diào)整位置的裝置11構(gòu)造成將至少一個座S1放置在用于形成劑量33的子工位ST1用于接收的位置P1，和用于釋放劑量33的子工位ST3用于釋放劑量的位置P2。

形成剛性杯形容器2的填充工位SR的一部分的所有上述部件在下文參照附圖更詳細描述。

應指出，用于移動第一容納座S1的裝置10包括繞大致垂直的第一旋轉(zhuǎn)軸線X1旋轉(zhuǎn)的第一元件9，第一容納座S1連接在第一元件9上以繞第一豎直旋轉(zhuǎn)軸線X1旋轉(zhuǎn)。

較佳地，第一旋轉(zhuǎn)元件9包括連接到用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的相應裝置(例如連接到這里未示出的驅(qū)動單元)的輪。

更具體地，較佳地，填充工位SR包括多個第一座S1。

第一座S1徑向連接到第一旋轉(zhuǎn)元件9以隨其旋轉(zhuǎn)。較佳地，各第一座S1沿旋轉(zhuǎn)元件9的圓弧定位，甚至更佳地它們沿以第一軸線X1的點作為圓心的整個圓周定位。

甚至更佳地，各第一座S1沿以第一軸線X1的點作為圓心的圓周彼此等角度間隔開。

應指出，每個第一座S1由第一旋轉(zhuǎn)元件9移動旋轉(zhuǎn)以在旋轉(zhuǎn)期間周期性地配合用于形成劑量的子工位ST1和用于釋放劑量的子工位ST3。

在附圖所示的實施例中，各第一容納座S1由第一旋轉(zhuǎn)元件9以徑向可移動方式支承。

根據(jù)該方面，調(diào)節(jié)裝置11構(gòu)造成在用于接收劑量的位置P1與用于釋放劑量的位置P2之間相對于第一旋轉(zhuǎn)軸線X1徑向移動至少一個第一座S1。

更具體地，調(diào)節(jié)裝置11構(gòu)造成從用于接收劑量的位置P1向用于釋放劑量的位置P2沿向前行程且根據(jù)從用于釋放劑量的位置P2到接收劑量的位置P1的返回行程徑向移動至少一個第一座S1。

在所示實施例中，第一座S1形成在用于容納劑量的元件20(較佳地呈細長形)內(nèi)。

較佳地，第一座S1是穿通座。

換言之，第一穿通座S1在上述用于容納劑量的元件20的上表面與下表面之間延伸。

較佳地，第一座S1呈圓筒形，即其具有圓形橫截面。

根據(jù)另一方面，填充單元1包括用于容納劑量的元件20的殼體元件21，該元件21設(shè)有上部開口(23A,23B)和下部開口(22A,22B)。

較佳地，殼體元件21固定到旋轉(zhuǎn)元件9，從而由旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)而不更改位置。

實踐中，殼體元件21限定殼體腔，用于容納劑量的元件20可移動地插入其中以在用于接收劑量的位置P1與用于釋放劑量的位置P2之間可移動。

有利地，容納元件20可在水平面上移動。

旋轉(zhuǎn)元件9的旋轉(zhuǎn)決定容納元件20和殼體元件21的旋轉(zhuǎn)。

填充單元1還包括軌道或凸輪57，具有彼此面對的側(cè)壁11A、11B。軌道57在閉環(huán)路徑上延伸。

用于容納劑量的元件20構(gòu)造成配合在軌道57內(nèi)，使得容納劑量的元件20沿閉合路徑PS的位置可調(diào)節(jié)。

應指出，軌道57相對于填充單元1的框架29固定，即不隨著旋轉(zhuǎn)元件9一體旋轉(zhuǎn)。

實踐中，應指出，用于容納劑量的元件20裝備有設(shè)計成插入軌道57的部分、或凸輪從動件20a。

應指出，部分20a和軌道57組合限定構(gòu)造成調(diào)節(jié)第一座S1沿閉合路徑PS的位置的凸輪裝置。

還應指出，容納元件20、殼體元件21以及凸輪裝置(20a，57)限定用于沿閉合路徑PS調(diào)整第一座S1的位置的上述裝置11。

還應指出，殼體元件21包括上壁50，上壁50設(shè)有第一上部開口23A和第二上部開口23B。

第一上部開口23A位于靠近軸線X1的位置，而第二上部開口23B位于遠離軸線X1的位置。

殼體元件21還包括下壁51，下壁51設(shè)有第一下部開口22A和第二下部開口22B。

第一下部開口22A位于靠近軸線X1的位置，而第二下部開口22B位于遠離軸線X1的位置。

較佳地，第一上部開口23A豎直地疊置在第一下部開口22A上。較佳地，第二上部開口23B豎直地疊置在第二下部開口22B上。

第一和第二開口(22A,22B,23A,23B)與第一殼體元件21限定的殼體腔連通，容納元件20可在第一殼體元件內(nèi)徑向移動。

容納元件20、因此第一座S1可移動以定位如下：

-在第一上部開口23A與第一下部開口22A豎直對準的情況下，定位在用于接收劑量33的第一位置P1，以及

-在第二上部開口23B與第二下部開口22B豎直對準的情況下，定位在用于接收劑量33的第二位置P2。

換言之，當?shù)谝蛔鵖1豎直對準第一上部開口23A和下部開口22A定位時，第一座S1處于用于接收劑量的位置P1，而當?shù)谝蛔鵖1豎直對準第二上部開口23B和下部開口22B定位時，第一座S1處于用于釋放劑量33的位置P2。

每個第一座S1較佳地由腔18的側(cè)壁和底壁F(底壁F是可移動壁，即是說其可由一個或多個元件根據(jù)第一座的位置限定)限定。

較佳地，腔18是圓柱形腔。

此外，甚至更佳地，腔18具有豎直延伸軸線(平行于第一旋轉(zhuǎn)軸線X1)。

同樣，較佳地，填充工位SR對于每個第一座S1包括：

-第一活塞13，其可在下部位置與上部位置之間移動，并當?shù)谝蛔鵖1位于用于接收劑量的位置P1時形成第一座S1的上述底壁F；

-用于移動第一活塞13的裝置14，用于將第一活塞13在下部位置與上部位置之間移動，從而調(diào)整第一座S1內(nèi)的容積。

移動裝置14的示例有電動機、氣動裝置、凸輪裝置以及其它現(xiàn)有裝置。

較佳地但不一定，填充工位SR包括移動裝置14，移動裝置14對于每個第一活塞13是獨立的，使得每個活塞13可獨立于其它活塞移動。

應當指出，每個第一活塞13由旋轉(zhuǎn)元件9旋轉(zhuǎn)。

更具體地，第一活塞13相對于旋轉(zhuǎn)元件13的軸線X1定位在預定徑向位置。

根據(jù)另一方面，填充單元1包括控制單元15，設(shè)計成控制單元的一個或多個運動元件。

控制單元15構(gòu)造成控制當?shù)谝蛔鵖1定位在用于形成劑量的子工位ST1時，活塞13的移動將其放置在對應于第一座S1的所需內(nèi)部容積的預定位置。

實踐中，如下文更詳細描述的，第一活塞13定位在預定高度，使得第一座S1具有預定的和所需的內(nèi)部容積(由預定量的產(chǎn)品填充)。

還應指出，第一活塞13至少在形成子工位ST1限定第一座S1的底部F。

當容納元件20從第一接收位置P1移動到第二釋放位置P2時，殼體元件21的底壁51限定第一座S1的底部F。

形成劑量33的子工位ST1和釋放劑量33的子工位ST3沿第一旋轉(zhuǎn)元件9的周界定位，使得在繞第一軸線X1旋轉(zhuǎn)期間與第一座S1周期性地配合。

更具體地，形成劑量的子工位ST1和釋放劑量的子工位ST3沿第一座S1的閉合運動路徑P1布置在相對于填充工位SR的框架29的預定位置。

在第一旋轉(zhuǎn)元件9的完整旋轉(zhuǎn)中，每個第一座S1定位在形成劑量的子工位ST1和釋放劑量的子工位ST3。

有利地，填充單元1還包括用于壓實劑量的子工位ST2，構(gòu)造成壓實第一座S1內(nèi)的劑量。在未示出的替代實施例中，用于壓實劑量的工位ST2可省略。

壓實子工位ST2沿閉合路徑PS定位在用于形成劑量的子工位ST1與用于釋放劑量的子工位ST3之間。

更具體地，旋轉(zhuǎn)期間的第一座S1首先遇到(即定位在)形成工位ST1，然后是壓實工位ST2，且最后是用于釋放劑量的子工位ST3。

較佳地，閉合路徑PS是圍繞第一軸線X1的彎曲路徑。

較佳地，閉合路徑PS是圍繞第一軸線X1的大致圓形路徑。

更佳地，閉合路徑PS位于水平面上。

下文描述的是用于形成劑量33的子工位ST1。

用于形成劑量33的子工位ST1定位在用于形成劑量33的區(qū)域R1內(nèi)。

在用于形成劑量33的子工位ST1，有釋放裝置6，設(shè)計成將預定量的產(chǎn)品(限定劑量33)釋放在定位在形成劑量33的區(qū)域R1內(nèi)的容納座S1內(nèi)。

根據(jù)第一實施例的釋放裝置6包括料斗38(在使用時填充有松散產(chǎn)品)，料斗38在底部具有產(chǎn)品出料口。

應當指出，料斗38構(gòu)造成在第一座S1上方用于形成劑量33的區(qū)域R1形成一層產(chǎn)品，從而每次在定位在形成區(qū)域R1內(nèi)的一個或多個第一座S1內(nèi)釋放產(chǎn)品。

更具體地，料斗38的出料口形狀做成使得占據(jù)第一座S1的閉合運動路徑P1的一部分。

更具體地，根據(jù)一實施例，料斗的出料口呈以第一軸線X1為中心的弧形形式。

料斗38的出料口將產(chǎn)品釋放到臨時定位在區(qū)域R1內(nèi)，即是說，與料斗38的下方出料口相對的多個第一座S1。

換言之，經(jīng)過料斗38下方的第一座S1被填充產(chǎn)品，填充時間取決于形成區(qū)域R1內(nèi)各第一座S1的經(jīng)過速度和第一座S1的閉合運動路徑PS的由料斗38的出料口19占據(jù)的部分的幅度。

根據(jù)一實施例，釋放裝置6包括至少第一旋轉(zhuǎn)元件40a，設(shè)計成繞其第一旋轉(zhuǎn)軸線X4旋轉(zhuǎn)。

第一旋轉(zhuǎn)元件40a的第一旋轉(zhuǎn)軸線X4相對于料斗38或同樣地相對于框架29固定。

第一旋轉(zhuǎn)元件40a構(gòu)造成形成壓力下產(chǎn)品流，該壓力下產(chǎn)品流遇到至少一個第一座S1并將產(chǎn)品釋放到經(jīng)過形成劑量區(qū)域R1的至少一個第一容納座S1內(nèi)。

較佳地，第一旋轉(zhuǎn)元件40a在用于形成劑量的區(qū)域R1內(nèi)在經(jīng)過形成區(qū)域R1的座S1上或在同時多個座S1上操作。

應指出，釋放裝置6還包括操作地聯(lián)接到第一旋轉(zhuǎn)元件40a以旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)元件40a的驅(qū)動裝置(諸如例如第一驅(qū)動單元)。

第一旋轉(zhuǎn)元件40a較佳地包括限定具有螺旋延伸的表面的元件41a。

螺旋表面沿第一旋轉(zhuǎn)元件40a的第一旋轉(zhuǎn)軸線X4呈螺旋形延伸。

第一旋轉(zhuǎn)元件40a還包括相應的第一軸42a，元件41a連接到相應的第一軸42a，限定用于被旋轉(zhuǎn)的具有螺旋延伸部的表面。

第一軸42a相對于填充單元1的框架29被旋轉(zhuǎn)地支承。

第一軸42a沿第一旋轉(zhuǎn)元件40a的第一旋轉(zhuǎn)軸線X4延伸。

應指出，上述第一旋轉(zhuǎn)元件40a限定螺旋進料器，其通過繞第一旋轉(zhuǎn)軸線X4的旋轉(zhuǎn)允許沿第一旋轉(zhuǎn)軸線X4的軸向延伸方向饋送產(chǎn)品。

根據(jù)優(yōu)選實施例，第一旋轉(zhuǎn)元件40a的第一旋轉(zhuǎn)軸線X4相對于水平面傾斜。應指出，在該實施例中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸線X4的延伸方向，產(chǎn)品從第一旋轉(zhuǎn)元件40a成傾斜地饋送，使得產(chǎn)品的運動既具有水平分量又具有豎直分量，該豎直分量有利于產(chǎn)品在經(jīng)過形成劑量的區(qū)域R1時將產(chǎn)品插入第一座S1內(nèi)(輕微壓縮第一座S1內(nèi)的產(chǎn)品)。

第一旋轉(zhuǎn)元件40a的螺旋元件41a旋轉(zhuǎn)，使得產(chǎn)品沿第一旋轉(zhuǎn)軸線X4的延伸方向被推動，從而形成漏斗38內(nèi)壓力下的產(chǎn)品流，該產(chǎn)品流遇到所要填充的第一座S1，由此填充第一座S1。

應指出，第一旋轉(zhuǎn)元件40a限定用于將產(chǎn)品饋送到第一座S1內(nèi)的單元。

在第一實施例中，釋放裝置6除了包括第一旋轉(zhuǎn)元件40a之外還包括第二旋轉(zhuǎn)元件40b，第二旋轉(zhuǎn)元件40b設(shè)計成繞相對第二旋轉(zhuǎn)軸線X5旋轉(zhuǎn)(圖12)。

應指出，釋放裝置6還包括驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置操作地聯(lián)接到第一旋轉(zhuǎn)元件40a和第二旋轉(zhuǎn)元件40b以旋轉(zhuǎn)該第二旋轉(zhuǎn)元件40b。

第二旋轉(zhuǎn)元件40b的第二旋轉(zhuǎn)軸線X5平行于第一軸線X4。

關(guān)于第二旋轉(zhuǎn)元件40b，使用所有參照第一旋轉(zhuǎn)元件40a描述的所有考慮和技術(shù)及功能特征。

應指出，兩個旋轉(zhuǎn)元件(40a,40b)中的每個裝備有相應的螺旋元件(41a,41b)和相應的軸(42a,42b)，相應的螺旋元件連接到相應的軸以進行旋轉(zhuǎn)。

第二軸42b相對于填充單元1的框架29被旋轉(zhuǎn)地支承。

第二軸42b沿第二旋轉(zhuǎn)元件40b的第二旋轉(zhuǎn)軸線X5延伸。

第二旋轉(zhuǎn)元件40b還限定螺旋進料器，其通過繞第二旋轉(zhuǎn)軸線X5旋轉(zhuǎn)而允許沿第二旋轉(zhuǎn)軸線X5的軸向延伸方向饋送產(chǎn)品。

有利地，第一旋轉(zhuǎn)元件40a和第二旋轉(zhuǎn)元件40b協(xié)同地或不協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。

應指出，第一和第二旋轉(zhuǎn)元件40a，40b的軸42a,42b彼此平行。

根據(jù)又一方面，應指出，單元1的控制單元15(有利地還控制機器100)設(shè)計成釋放裝置6的至少一個第一旋轉(zhuǎn)元件40a(且優(yōu)選地還有第二旋轉(zhuǎn)元件40b)由第一旋轉(zhuǎn)單元9旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度取決于第一座S1的運動速度。

此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，機器100的控制單元15設(shè)計成根據(jù)插入每個第一座S1內(nèi)的產(chǎn)品的量以可變速度旋轉(zhuǎn)釋放裝置6的至少一個第一旋轉(zhuǎn)元件40a(且優(yōu)選地還有第二旋轉(zhuǎn)元件40b)。

更詳細地，還能夠通過增加第一和/或第二旋轉(zhuǎn)元件40a,40b的旋轉(zhuǎn)速度來增加插入每個座S1內(nèi)產(chǎn)品的量，從而增加產(chǎn)品的外觀密度，且反之亦然。

換言之，能夠通過調(diào)節(jié)至少一個第一旋轉(zhuǎn)元件40a(和第二旋轉(zhuǎn)元件40b)的旋轉(zhuǎn)速度改變?nèi)菁{在第一座S1內(nèi)產(chǎn)品的量，且因此在囊體3內(nèi)產(chǎn)品的量。

旋轉(zhuǎn)元件(40a,40b)與料斗38關(guān)聯(lián)(定位在料斗38內(nèi))，料斗38還形成釋放裝置6的一部分。

應指出，料斗38由相應的側(cè)壁限定，相應的側(cè)壁是豎直和/或傾斜的。

更具體地，在附圖中所示的實施例中，填充單元1包括料斗38，第一旋轉(zhuǎn)元件40a和第二旋轉(zhuǎn)元件40b關(guān)聯(lián)到料斗38(定位在料斗38內(nèi))。

應指出，有利地，一個或多個旋轉(zhuǎn)元件40a，40b的存在防止產(chǎn)品，尤其是粉末型產(chǎn)品(諸如咖啡)在料斗內(nèi)形成塊狀，即結(jié)塊，這種結(jié)塊導致各第一座S1在經(jīng)過用于形成劑量的區(qū)域R1時不完全填充。實際上，應指出，一個或多個旋轉(zhuǎn)元件40a，40b旋轉(zhuǎn)，從而移動產(chǎn)品并防止在用于饋送產(chǎn)品的料斗38內(nèi)形成任何結(jié)塊。這樣，有利地，單元1可使用的速度尤其高，且因此，單元1在其操作時尤其快且可靠。

參照在用于形成劑量的區(qū)域R1內(nèi)活塞13的運動，應注意以下內(nèi)容。

較佳地，當上述第一座S1在用于形成劑量的區(qū)域R1內(nèi)時，尤其是在進料區(qū)處，與第一座S1關(guān)聯(lián)的第一活塞13定位在預定位置(豎直)，其中其限定第一座S1內(nèi)的預定空間。

根據(jù)可能的運行模式，第一活塞13可從頂部向下移動(豎直)，使得第一座S1不僅由于作用在產(chǎn)品上使得產(chǎn)品進入座S1的重量而且還由于由活塞13從上部位置到所需(下部)位置的運動(位移)造成的產(chǎn)品上的抽吸作用而填充。

這樣，有利地，由于第一活塞13下降造成的附加抽吸作用，機器100在填充工位SR、尤其在用于形成劑量的子工位ST1得到的速度尤其高。

根據(jù)本發(fā)明，通過在用于形成劑量33的區(qū)域R1借助于移動裝置14改變活塞13的位置(豎直)，能夠改變?nèi)菁{在第一座S1內(nèi)的產(chǎn)品的量，或者換言之能夠改變劑量33。基本上，移動裝置14設(shè)計成將活塞13定位在用于形成劑量33的區(qū)域R1的出料區(qū)的所需劑量位置，其中料斗38的整平元件限定劑量33。

參照壓實子工位ST2，應指出，壓實子工位ST2裝備有設(shè)計成與活塞13同相壓實第一座S1內(nèi)產(chǎn)品的壓實裝置101。

下文更詳細描述壓實裝置101。

在所述示例中，壓實裝置101包括壓實元件26。

壓實元件26在所示較佳實施例中包括壓實活塞。

應指出，壓實元件26連接到填充工位SR的旋轉(zhuǎn)元件9(由旋轉(zhuǎn)元件9承載)。

實踐中，壓實元件26隨著第一座S1作為一體由旋轉(zhuǎn)元件9旋轉(zhuǎn)。

更具體地，填充單元1較佳地包括與每個容納座S1關(guān)聯(lián)的壓實元件26。

壓實元件26可在升高未操作位置與降低操作位置之間豎直移動。

應指出，壓實元件26在用于壓實劑量的子工位ST2定位在下降操作位置。

壓實元件26定位在第一活塞13上方。

實踐中，壓實元件26相對于旋轉(zhuǎn)元件9定位的位置使得在下降操作位置，其可插入穿過殼體元件21的上壁50的第一上部開口23A。

另一方面，第一活塞13相對于旋轉(zhuǎn)元件9定位的位置使得第一活塞13可穿過殼體元件21的下壁51的第一下部開口22A。

應指出，壓實元件26的下表面在壓實區(qū)域R2限定定位在第一座S1內(nèi)劑量33的上部接觸元件，從而壓實產(chǎn)品。

換言之，劑量S1由壓縮元件26施加的壓縮動作在第一活塞13與壓實元件26之間被壓縮。

或者，一旦形成劑量33，第一活塞13可移動以壓實產(chǎn)品且壓實元件26用作用于第一活塞13的固定接觸元件。換言之，驅(qū)動和控制單元15可在第一活塞13與壓實元件26之間移動一個或另一個或兩者，以壓實劑量33。

還應指出，根據(jù)未示出實施例，填充單元1包括單個壓實元件26，該單個壓實元件26相對于框架29固定(即，未被旋轉(zhuǎn)元件9旋轉(zhuǎn))。

替代地，根據(jù)未示出實施例，壓實元件26可省略并由上部固定接觸元件代替，例如相對于框架29固定的板。

根據(jù)另一方面，有利地，填充單元1還包括至少一個頂出裝置36，該頂出裝置36在用于釋放劑量的子工位ST3可移動以鄰靠至少一個第一容納座S1內(nèi)的劑量33(頂部)，并將其頂出第一座S1，從而將其釋放在容納元件2(位于等待的第一座S1下方)內(nèi)。

有利地，頂出裝置36可豎直移動。

更具體地，根據(jù)附圖中示出的實施例，填充單元1包括多個頂出裝置36，每個頂出裝置36與第一座S1關(guān)聯(lián)。

較佳地，各頂出裝置36包括活塞，活塞構(gòu)造成鄰靠用于釋放劑量的子工位ST3處第一座S1內(nèi)劑量33的頂部。

應指出，在用于釋放劑量的子工位ST3，第一座S1的閉合路徑PS定位在傳輸線路4的第一運動路徑P上方(且因此在容器2上方)。

這些頂出裝置36可在上部非操作位置與下部操作位置之間移動，其中它們與座S1內(nèi)的劑量33(在頂部)形成接觸以造成頂出。

應指出，頂出裝置36在用于釋放劑量33的子工位ST3定位在下部操作位置，如下文更詳細描述的。

頂出裝置36位于用于抬升容器2的活塞23上方。

應指出，單元1還包括用于抬升容器2的活塞23，該活塞23可在下部位置與用于抬升容器2的上部位置之間在用于釋放劑量的子工位ST3可移動。

有利地，抬升活塞23可豎直移動。

較佳地，填充單元1包括用于每個第一容納座S1的抬升活塞23；較佳地，每個活塞23隨著第一座S1作為一體由旋轉(zhuǎn)元件9旋轉(zhuǎn)。抬升活塞23可由相應的致動器或由固定凸輪驅(qū)動。

實踐中，頂出裝置36相對于殼體元件21定位的位置使得在下部操作位置，頂出裝置36可插入穿過上壁50的第二上部開口23B。

另一方面，抬升活塞23相對于殼體元件21定位在相對于第二下部開口22B對準的位置。

應指出，頂出裝置36的下表面在用于釋放劑量的區(qū)域R3在頂部鄰靠定位在第一座S1內(nèi)的劑量33，從而將產(chǎn)品推向座S1的外部以將劑量釋放到由抬升活塞23抬升的容器2內(nèi)。

應指出，在用于釋放劑量33的區(qū)域R3，抬升容器2，用于將容器2移動到第二下部開口22B并使產(chǎn)品的逸出最少。

還應指出，根據(jù)未示出的實施例，有利地在逐步操作的情況下，填充單元1包括相對于單元1的框架29固定的單個頂出裝置36。

一個或多個頂出裝置36是可動的并在釋放子工位ST3處在第一座S1上操作。

根據(jù)未示出的替代實施例，頂出裝置36可省略，且當座S1位于釋放位置P2時，即當座S1與第二下部開口22B對準，即與第二下部開口22B流體連通時，劑量33可由于重力落到容器2內(nèi)。

關(guān)于壓實元件26、頂出裝置36、第一活塞13和抬升活塞23，應當指出上述元件/裝置(26,36)和活塞(13,23)由旋轉(zhuǎn)元件9(可豎直移動地)支承，即是說，它們定位在預定徑向位置。

壓實元件26、頂出裝置36、第一活塞13和抬升活塞23如上所述豎直可移動。

關(guān)于填充單元1整體，應指出單元15還包括用于驅(qū)動和控制裝置以分別移動第一座S1的單元(由一個或多個電子卡形成)。

有利地，驅(qū)動和控制單元15還構(gòu)造成控制輸送元件39和填充工位SR的可移動元件(例如活塞13和23、壓實元件26以及頂出裝置36)的行進。

應指出，驅(qū)動和控制單元15協(xié)調(diào)和控制其所連接的所有上述元件的步驟，從而允許進行下述操作。

根據(jù)本發(fā)明的填充單元1可有利地形成包裝機器100(圖1中所示)的一部分，用于包裝萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體，例如上述類型的囊體。包裝機器100還包括沿由輸送元件39執(zhí)行的第一路徑P定位的多個工位，構(gòu)造成與輸送元件39和與填充工位SR以同步方式(較佳地連續(xù))操作，包括至少以下工位：

-用于將各剛性容器2饋送到輸送元件39的各相應座5內(nèi)的工位SA；

-用于用蓋34關(guān)閉各剛性容器的工位SC，尤其是剛性容器2的上部開口31；

-出料工位，其從輸送元件39的各相應座5拾取各囊體3。

除了以上列出的工位(SA、SR、SC、SU)，包裝機器100還可包括其它工位，諸如一個或多個稱重工位、一個或多個清潔工位、一個或多個控制工位，以及根據(jù)所要包裝的囊體類型還包括用于施加過濾元件的一個或多個工位。

填充單元1的操作在下文簡要描述，尤其是填充工位SR，目標是澄清本發(fā)明的范圍：具體來說，參照附圖(具體是圖4至8)所示的實施例描述剛性、杯形容器2的填充。

在第一旋轉(zhuǎn)元件9運動(轉(zhuǎn)動)期間，設(shè)計成填充有產(chǎn)品劑量33的第一座S1定位在用于形成劑量33的區(qū)域R1內(nèi)，即是說在用于形成劑量33的子工位ST1附近。

應指出，饋送裝置6在用于形成劑量33的區(qū)域R1內(nèi)饋送產(chǎn)品，在形成區(qū)域R1填充第一座S1。

第一旋轉(zhuǎn)元件9的運動較佳地為連續(xù)型運動。替代地，第一旋轉(zhuǎn)元件9的運動是步進型。

更具體地，第一座S1在用于形成劑量33的區(qū)域R1的出料口處完全填充。

有利地，一旦座S1已經(jīng)填充，則填充單元1可執(zhí)行壓實劑量33的步驟。

更具體地，從用于形成劑量的子工位ST1，旋轉(zhuǎn)元件9經(jīng)過預定角度的旋轉(zhuǎn)使第一座從用于形成劑量的子工位ST1移動到用于壓實劑量的子工位ST2。

應指出，容納元件20(即第一座S1)在用于形成劑量的子工位ST1和用于壓實劑量的子工位ST2保持在用于接收劑量的位置P1。

在壓實子工位ST2，壓實元件26從頂部向下移動，穿過殼體元件50的上壁21的第一上部開口23A，直到鄰靠第一座S1內(nèi)的劑量33的頂部，以壓實劑量。

劑量S1實際上在第一座S1內(nèi)并由第一活塞13支承：第一活塞13的支承和壓實元件26的壓緊的組合作用允許劑量被壓縮至預定值。

替代地，頂出裝置36可用作被第一活塞13的作用壓縮的劑量33的上部接觸件。換言之，劑量33通過在第一活塞13與壓實元件26之間朝向彼此移動一個或另一個或兩個來壓實。

實踐中，劑量33經(jīng)受所需壓緊，這決定容積減少，從而能夠在容器2內(nèi)計量更多產(chǎn)品。

壓實元件26在執(zhí)行壓實之后被升高以從座S1出來。

此時，第一座S1-在旋轉(zhuǎn)元件9進一步旋轉(zhuǎn)之后-通過旋轉(zhuǎn)移動到釋放子工位ST3。

與該旋轉(zhuǎn)同時，或在旋轉(zhuǎn)之前或之后立即，第一座S1的位置調(diào)節(jié)為使得將第一座S1從用于接收劑量的位置P1移動到用于釋放劑量的位置P2。

換言之，元件20，即第一座S1徑向移動，使得第一座S1定位在用于釋放劑量的子工位ST3的用于釋放劑量的位置P2。

在釋放位置P2，第一座S1、第二上部開口23B和第二下部開口22B彼此疊置(即，它們占據(jù)平面上的共享區(qū)域)。

有利地，在釋放區(qū)域/子工位(R3/ST3)，抬升活塞23從下降位置移動到升高位置，從而抬升尚未填充產(chǎn)品的容器2(其必須填充有產(chǎn)品)。

為了進行轉(zhuǎn)移，在取決于旋轉(zhuǎn)元件9、第一座S1、鏈條40的承載所要填充容器2的座5的旋轉(zhuǎn)速度的時段內(nèi)，抬升活塞23和頂出裝置36在用于釋放劑量的區(qū)域R3疊置定位(在不同高度)。

下文描述產(chǎn)品的劑量33從第一座S1到容納元件2的釋放。

抬升活塞23鄰靠容器2的底部，從而抬升容器2。

應指出，抬升活塞23移動(從底部向上，即豎直)直到容器2與管狀件53接觸，即移動靠近管狀件53為止，管狀件53從第二下部開口22B向下延伸。

更具體地，容器2定位成使得管狀件53部分地位于其內(nèi)。

有利地，在升高位置，在管狀件53與容器2之間有經(jīng)過間隙，該經(jīng)過間隙設(shè)計成使釋放劑量33期間產(chǎn)品從容器2的逸出最少，但同時允許空氣穿過。

實踐中，管狀件53形成第二下部開口22B的延伸；更詳細地，管狀件53構(gòu)成用于從第一座S1向容器2釋放產(chǎn)品的通道。

一旦第一容納座S1處于釋放位置P2，劑量33落向或被推向位于管狀件53下方的容器2，即到達第二下部開口22B。

有利地，為了利于產(chǎn)品從第一座S1轉(zhuǎn)移到容器2，頂出裝置36從非操作升高位置移動到下降操作位置。

在從非操作升高位置到下降操作位置運動期間，頂出裝置36與位于第一座S1內(nèi)的產(chǎn)品劑量33接觸，將其下推并促使其從第一座S1逸出。

劑量33從第一座S1轉(zhuǎn)移到容納件2。

應指出，在劑量33從第一座S1轉(zhuǎn)移到容器2的步驟，座S1和容器2沿疊置軌跡移動，使得對于共享段，容器2定位在第一座S1下方。

應指出，在轉(zhuǎn)移之后，空氣流較佳地釋放在容器2的套環(huán)32(上邊緣)上。

為此目的，填充單元1包括用于釋放流體，即空氣或惰性氣體(例如氮氣、CO₂等)的裝置55,該裝置55與釋放工位ST3操作地關(guān)聯(lián)，以將流體流釋放在容器2的套環(huán)32上。

應指出，頂出裝置36在流體流釋放在容器2上時處于下部操作位置。

更具體地，當流體流釋放在容納元件2上時，容器2較佳地由管狀件53關(guān)閉，由此防止產(chǎn)品逸出。

應指出，空氣流(通過流體釋放裝置55)的釋放意味著容器2的容納套環(huán)32是清潔的，從而其對于隨后操作是完全有序，尤其是對于將一件密封片34密封到套環(huán)32的操作。

關(guān)于這方面，應指出，用于釋放流體的裝置55較佳地包括噴嘴56(圖9中清楚可見)。較佳地，噴嘴56與管狀件53關(guān)聯(lián)。較佳地，至少一個噴嘴56與每個管狀件53關(guān)聯(lián)。

有利地，流體釋放裝置55較佳地包括源(未示出)流體以及與源流體連接的多個噴嘴56以允許釋放加壓流體，源流體諸如壓力下的氮氣、CO₂、其它惰性氣體或空氣。

轉(zhuǎn)移后，抬升活塞23從升高位置移動到下降位置，從而將容器2向內(nèi)移動，并抵靠鏈條40的相應座5擱置。

應指出，根據(jù)本發(fā)明的填充單元1在結(jié)構(gòu)上尤其簡單，且同時極其靈活，并可容易適用不同類型的產(chǎn)品和囊體。

根據(jù)本發(fā)明，還限定一種用于填充形成萃取和浸泡飲料的一次性使用囊體的容器的方法。如上所述，術(shù)語“容器”認為是意味著所示類型的剛性杯形容器2和用于過濾或保持連接到剛性容器的產(chǎn)品劑量的元件。

根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟：

-沿第一運動路徑P移動一系列容器2；

-沿閉合路徑PS移動設(shè)計成接收產(chǎn)品劑量33的至少一個第一接收座S1，該移動包括至少一個第一容納座S1繞第一大致豎直旋轉(zhuǎn)軸線X1的旋轉(zhuǎn)；

-通過釋放產(chǎn)品到至少一個第一容納座S1內(nèi)而在沿閉合路徑PS定位的用于形成劑量的區(qū)域R1形成至少一個第一容納座S1內(nèi)的產(chǎn)品劑量33；

-沿閉合路徑PS調(diào)節(jié)第一座S1的位置以接收產(chǎn)品，用于將第一座S1定位在閉合路徑PS的用于形成劑量的預定區(qū)域R1處用于接收產(chǎn)品的位置P1和閉合路徑PS的在用于轉(zhuǎn)移劑量的預定區(qū)域R3處將劑量釋放在容器2內(nèi)的位置R2；

-在路徑PS的用于形成劑量33的區(qū)域R1將產(chǎn)品劑量33釋放在第一容納座S1內(nèi)；

-將產(chǎn)品劑量33從第一容納座S1轉(zhuǎn)移到閉合路徑PS的用于轉(zhuǎn)移劑量的區(qū)域R3處的容器2。

較佳地，形成劑量33的步驟包括將料斗38內(nèi)松散積聚的產(chǎn)品量的一部分釋放到至少一個第一容納座S1內(nèi)的步驟。

甚至更佳地，形成劑量的步驟包括使用螺旋進料器的推動作用將產(chǎn)品釋放到至少一個第一容納座S1內(nèi)的步驟。

應指出，從一批產(chǎn)品開始(其關(guān)于量來說能夠形成多個劑量33)在用于形成劑量的區(qū)域R1形成產(chǎn)品的劑量(將釋放在容納座S1內(nèi))。

根據(jù)該方法，沿第一運動路徑P移動一系列容器的步驟包括沿作為位于水平面上閉合環(huán)路的路徑PS移動各容器2。

較佳地，各容器2的系列以連續(xù)運動移動。

此外，將第一容納座S1朝向釋放區(qū)域R3移動的步驟包括第一座S1繞第一豎直軸線X1的旋轉(zhuǎn)。

較佳地，將劑量33從第一座S1向容器S2轉(zhuǎn)移的步驟包括將劑量33(較佳地使用頂出裝置36)從第一座S1推至容器2的步驟。

較佳地，推動步驟包括在頂部與劑量33形成接觸，并將劑量33從頂向下推，用于致使從第一座S1逸出。

根據(jù)另一方面，在將第一座S1從形成區(qū)域R1移動到釋放區(qū)域R3的步驟期間，該方法包括壓實第一座S1內(nèi)劑量33的步驟。

較佳地，壓實步驟包括鄰靠第一座S1內(nèi)劑量33的頂部(較佳地使用壓實元件26)。

根據(jù)該方面，壓實步驟包括通過與劑量33頂部接觸的壓實元件26和支承并接觸劑量33底部的第一活塞13的組合作用來壓實第一座S1內(nèi)的劑量33。實踐中，劑量33在壓實元件26與第一活塞13之間被壓縮。

更通常來說，應指出，該方法包括在釋放第一座S1內(nèi)產(chǎn)品劑量33的步驟之后且在從第一容納座S1將產(chǎn)品劑量33轉(zhuǎn)移到容器2之前壓實第一容納座S1內(nèi)劑量33的步驟。

應指出，壓實第一容納座S1內(nèi)產(chǎn)品劑量33的步驟包括準備壓實元件26的步驟以及移動壓實元件26以壓縮第一座S1內(nèi)產(chǎn)品，從而將其壓實的步驟。

替代地，壓實第一容納座S1內(nèi)產(chǎn)品劑量33的步驟包括準備壓實元件26的步驟以及將第一活塞13朝向壓實元件26移動以壓縮第一座S1內(nèi)產(chǎn)品，從而將其壓實的步驟。

在另一變型實施例中，壓實第一容納座S1內(nèi)產(chǎn)品劑量33的步驟包括準備壓實元件26的步驟以及將第一活塞13和壓實元件26朝向彼此移動以壓縮第一座S1內(nèi)產(chǎn)品，從而將其壓實的步驟。

根據(jù)另一方面，調(diào)節(jié)第一座S1的位置以接收產(chǎn)品的上述步驟包括根據(jù)前進和返回行程沿線性方向移動第一座S1的步驟。

有利地，線性方向位于水平面上。

更具體地，調(diào)節(jié)第一座S1的位置以接收產(chǎn)品的步驟包括根據(jù)前進和返回行程相對于第一旋轉(zhuǎn)軸線S1徑向移動第一座S1的步驟。

根據(jù)另一方面，將產(chǎn)品劑量33從第一座S1轉(zhuǎn)移到容器2的步驟包括準備頂出裝置36的步驟和移動頂出裝置36以將劑量33推出第一座S1并將劑量33釋放到容器2內(nèi)的步驟。

上述方法尤其簡單且允許形成產(chǎn)品劑量33并以快速、清潔且可靠的方式填充容器2，諸如萃取或浸泡飲料的一次性使用囊體3的剛性杯形容器。