RONDELLES CONTENANT UNE MATI~RE Ä INFUSER ET
PROCÉDÉ POUR LES FABRI~~UER
Domaine de l'invention La présente invention vise un procédé dont le but est la préparation automatisée de rondelles contenant une matière à infuser : soit du café, du thé ou des genres de tisanes ainsi que les rondelles elles-mêmes. Ces rondelles sont destinées à de nouvelles distributrices ou machines à infuser.
Sommaire de l'invention L'invention faisant l'objet de ce document est un procédé de fabrication pour la préparation automatisée d'une rondelle pour machines à infusion. Ce procédé
consiste au remplissage des rondelles et au scellage de papier à infusion ainsi qu'au découpage du papier sur le pourtour des rondelles. Les rondelles faites de matière plastique sont formées à l'aspect d'une couronne dont l'intérieur peut montrer des membrures radiales donnant de la rigidité et de l'uniformité à ces mêmes rondelles. La matière à infuser est déposée à
l'intérieur de la rondelle et un papier à infusion ou filtre collé aux 2 faces de la rondelle scelle le tout. Le papier à infusion est fait d'une composition fibreuse résistant aux hautes températures d'infusion et est déroulé en une bande continue au-dessus et au-dessous des rondelles. Après scellage du papier aux rondelles, ce même papier est découpé
sur le pourtour des rondelles d'une manière nette et franche sans excédents et effilochures.
L'utilisation de rondelles ci-avant décrites pour machines à infuser est un principe complètement nouveau et le procédé de préparation de ces. mêmes rondelles est lui-même entièrement nouveau.
Un des points critiques est la cadence élevée requise par unité ou pax système de production. Les opérations du procédé doivent se faire en mode continu au lieu du mode arrêt-départ. Chacune des opérations ou stations du procéda exige un positionnement exact WASHERS CONTAINING A MATERIAL TO BE INFUSED AND
PROCESS FOR FABRI ~~ EBU
Field of the invention The present invention relates to a process the aim of which is the preparation automated washers containing a material to be infused: either coffee, tea or other kinds herbal teas as well as the washers themselves. These washers are intended for new vending machines or brewing machines.
Summary of the invention The invention which is the subject of this document is a manufacturing process for the automated preparation of a washer for infusion machines. This process consists of filling of washers and sealing of infusion paper as well as cutting of paper around the edges of the washers. Washers made of material plastic are formed with the appearance of a crown whose interior can show radial members giving of rigidity and consistency to these same washers. The material to be infused is filed at the inside of the washer and an infusion or filter paper glued to the 2 sides washer seal it all. The infusion paper is made of a fibrous composition resistant to high brewing temperatures and is unrolled in a continuous strip above and below below washers. After sealing the paper with the washers, this same paper is cut on the rim of the washers in a clean and frank manner without surpluses and frays.
The use of washers described above for brewing machines is a principle completely new and the process for preparing these. same washers is himself completely new.
One of the critical points is the high rate required per unit or system pax of production. The process operations must be done in continuous mode instead of mode stop-start. Each of the operations or stations in the procedure requires a exact positioning
-2-des rondelles. Le procédé est ainsi développé pour un contrôle positif des rondelles du début à la fin des opérations. Des taquets horizontaux, d'une épaisseur respectant la hauteur et la forme des rondelles, entraînent à travers des guides et à des distances données ces dites rondelles tout au long du procédé à partir de la prise en charge jusqu'à la sortie contrôlée du produit fini.
Les stations de scellage du papier-filtre contre les faces de la rondelle accomplissent des opérations contrôleuses pour ce qui est des cadences du procédé. Le degré de température appliquée au moyen de plaques chauffantes au travers du papier-filtre peut varier de 250°F
à 400°F. Cette température est en fonction de la vitesse de la machine, de l'épaisseur et des propriétés des matériaux du papier et des rondelle:>. La conception des plaques chauffantes doit tenir compte du temps de chauffage requis, des caractéristiques du papier et des rondelles. Le temps de chauffage peut varier de 2 à 4 secondes. La configuration des arêtes en surface des rondelles est une autre variable qui a amené
l'invention de cette partie du procédé en plus de celles énumérées ci-dessus. lies rouleaux-presseurs agissent avec une légère pression sur une face des rondelles appuyées sur le papier-filtre glissent sur la surface anti-adhésive d'une plaque chauffante stationnaire. Les surfaces de collage ou scellage : soit les membrures ainsi que la circonférence des rondelles sont faites d'arêtes assez minces ou aiguës pour permettre une fonte adéquate de la matière plastique pour obtenir un bon scellage du papier-f ltre et ce, avec un minimum de longueur de plaque chauffante.
Une autre partie importante et complexe de cette invention est l'opération du découpage du papier-filtre. Aucune méthode connue et utilisée à ce jour pour le découpage d'opercules scellantes pour autres différents produits n'a donné des résultats satisfaisants. Le papier-filtre utilisé pour infusion est un composé de différentes fibres et est impossible à découper avec les méthodes connues. La découpe doit être nette cet franche sans dépassement de papier et sans effilochures. Le contour ou pourtour des rondelles est une surface courbée ou bombée. Le système de découpe inventée consiste en une pièce circulaire conique à 40 degrés à l'intérieur et qui a une surface abrasive. Cette pièce descend contre la rondelle et tourne sur elle-même avec une pression juste adéquate pour pouvoir bien couper le papier-filtre par friction contre la surface abrasive et ce, sans endommager les rondelles de -2-washers. The process is thus developed for a positive control of washers of start to end of operations. Thick horizontal cleats respecting the height and shape of washers, drive through guides and given distances these so-called washers throughout the process from taking charge until the exit control of the finished product.
Filter paper sealing stations against the faces of the washer perform Controlling operations in terms of process rates. The degree of temperature applied by means of hot plates through the filter paper can vary by 250 ° F
at 400 ° F. This temperature is a function of the speed of the machine, thickness and properties of the paper and washer materials:>. The design of plates heaters must take into account the required heating time, paper specifications and washers. The heating time can vary from 2 to 4 seconds. The configuration another variable which brought the invention of this part of the process in addition to those listed above. the rolls-pressers act with a slight pressure on one side of the washers supported on the paper-filter slide on the non-stick surface of a stationary hot plate. The bonding surfaces or sealing: either the members and the circumference of the washers are make edges thin enough or sharp enough to allow adequate melting of the material plastic for obtain a good sealing of the filter paper with a minimum length of plate heating.
Another important and complex part of this invention is the operation of the cutting of filter paper. No method known and used to date for cutting lids sealers for other different products have not worked satisfactory. The paper-filter used for infusion is a compound of different fibers and is impossible to cut with known methods. The cut must be clean this frank without overshoot of paper and without fraying. The outline or circumference of the washers is a curved surface or domed. The invented cutting system consists of a circular piece tapered to 40 degrees inside and which has an abrasive surface. This piece goes down against the washer and turns on itself with just adequate pressure to be able to cut well the paper-filter by friction against the abrasive surface without damaging the washers
-3-matière plastique. Pour réussir cette opération, il faut retenir les rondelles pour les empêcher de tourner avec la matrice à surface abrasive.
L'invention consiste aussi à un développement d'un système de freinage. La partie des taquets poussant les rondelles est dentelée ainsi que la surface du pourtour des rondelles.
Une légère pression des rondelles contre le taquet dentelé doit donner un effet d'engrenage freinant ou bloquant. Après le découpage, les retailles de papier-filtre sont ré-embobinées en continu.
L'opération en continu de ce nouveau procédé demande de;s têtes de découpage qui opèrent dans un mouvement de vâ-et-vient pour suivre les rondelles et revenir à la rondelle suivante après une opération de découpage.
Description des dessins Les dessins en annexe à ce document permettent de bien comprendre l'invention et de bien en illustrer les idées créatrices.
La figure 1 montre une vue d'ensemble du procédé inventé. Vue d'élévation et de plan.
La figure 2 démontre une configuration de rondelles.
La figure 3 démontre plus en détails la station de chauffage pour le dessus des rondelles et les stations de découpage pour les dessous et dessus des rondelles ainsi que le ré-embobinage des retailles du papier-filtre. Le mécanisme; de découpe a un mouvement elliptique qui suit la rondelle lors de la découpe.
La figure 4 détaille l'indexation des rondelles à l'entrée d.u procédé ainsi que la prise en charge par les taquets horizontaux.
La figure 5 démontre la sortie ou la fin du procédé au moment du transfert des rondelles par des courroies verticales-horizontales. -3-plastic material. To successfully complete this operation, you must retain the washers for the prevent rotation with the abrasive surface matrix.
The invention also consists in the development of a braking system. The part of cleats pushing the washers is serrated as well as the perimeter surface washers.
A slight pressure of the washers against the serrated cleat should give a gear effect braking or blocking. After cutting, the scraps of filter paper are re-coiled continuously.
The continuous operation of this new process requires; s cutting heads who operate back and forth to follow the pucks and return to the washer following after a cutting operation.
Description of the drawings The drawings annexed to this document allow a good understanding of the invention and good illustrate their creative ideas.
Figure 1 shows an overview of the invented method. Elevation view and plan.
Figure 2 shows a configuration of washers.
Figure 3 shows the heating station for the top in more detail washers and the cutting stations for the undersides and tops of the washers as well as the re-rewinding of the scraps of the filter paper. The mechanism; cutting has a movement elliptical that follows the washer when cutting.
Figure 4 details the indexing of the washers at the entry of the process as well that taking loaded by horizontal tabs.
Figure 5 shows the exit or end of the process at the time of the transfer of washers by vertical-horizontal belts.
-4-La figure 6 démontre la configuration d'un taquet entraînant une rondelle.
La figure 7 illustre un système de scellage des dessus dea rondelles qui consiste en des rouleaux flottants pressant une rondelle contre la surface chauffante.
La figure 8 démontre les principes de scellage du papier-filtre pour le dessous des rondelles.
La figure 9 démontre en détails la matrice de découpage avec intérieur conique et à surface abrasive.
La figure 10 illustre un premier principe d'entraînement des matrices de découpage du papier-filtre qui suivent le mouvement continu des rondelles.
La figure 11 illustre un second principe d'entraînement des matrices de découpage du papier-filtre qui suivent le mouvement continu des rondelles.
Description d'une incarnation Ä l'extrême gauche de la figure 1, on voit en plan la table tournante 100 sur laquelle les rondelles 200 sont versées en vrac. Différents guides démêlent les rondelles 200 qui sont dirigées en rangées vers l'appareil 400 opérant en double. Le fond de la table 100 est perforé pour s'assurer que les petites particules de matière plastique ne soient entrâmées dans l' appareil.
L'appareil montré est pour un fonctionnement en double pour des vitesses d'environ 20 à
60 unités par minute par rangée.
Pour d'autres vitesses ou cadences requises, différentes configurations de procédé peuvent être développées ; soit un fonctionnement sur une rangée simple ou sur des rangées multiples. -4-Figure 6 shows the configuration of a cleat driving a washer.
FIG. 7 illustrates a sealing system for the tops of the washers which consists of floating rollers pressing a washer against the heating surface.
Figure 8 demonstrates the principles of sealing the filter paper for below washers.
Figure 9 shows in detail the cutting die with conical interior and on the surface abrasive.
FIG. 10 illustrates a first principle for training the matrices of cutting of filter paper which follow the continuous movement of the washers.
FIG. 11 illustrates a second principle for training the matrices of cutting of filter paper which follow the continuous movement of the washers.
Description of an incarnation On the far left of Figure 1, we can see the turntable 100 in plan which 200 washers are poured in bulk. Different guides untangle the washers 200 who are directed in rows to the apparatus 400 operating in duplicate. The bottom of the table 100 is perforated to ensure that small plastic particles do not are halfway in the device.
Device shown is for duplicate operation for speeds from around 20 to 60 units per minute per row.
For other speeds or cadences required, different configurations of process can be developed; either operation on a single row or on rows multiple.
-5-Une rondelle typique est montrée à la figure 2. Celle-ci est constituée d'une couronne de plastique 220 laquelle est fermée par une membrane supérieure 210 et une membrane inférieure 211 toutes deux fixées à la périphérie de couronne 220 préférablement par fusion après que la matière à infuser 230 ait été placée entre les 2 membranes.
Tel que montré à la figure 1, à l'entrée de l'appareil 400, les rondelles 200 sont entraînées individuellement par des roues à encavures 405 qui pousse-nt les rondelles vers les taquets 410.
La membrane inférieure 211 se présente sous la forme d'un enroulement 420 qui passe par les guides 425 et 426 avant d'être réenroulée (moins les portions fixées au fond des rondelles 200) sur le tambour 429.
Tel que montré à la figure 3, la membrane supérieure 210 suit quant à elle le parcours enroulement 440, guide 445, guide 446 et finalement tambour 449 (moins les portions fixées sur le dessus des rondelles 200).
Tel que montré à la figure 7, lorsque les rondelles 200 passent dans la station de chauffage 430, elles glissent sur la membrane 211 et se déplacent à la même vitesse que celle-ci. La plaque chauffante 435 chauffe la membrane et le rebord inférieur très mince de plastique de la couronne 220 et les fusionne ensemble. Une .série de rouleau 432 pressent légèrement les rondelles 200 sur la plaque chauffante 435 pendant leur trajet à travers la station de chauffage 430.
Tel que montré à la figure 1, la poudre ou les particules de matière à infuser sont introduite dans les rondelles 200 aux stations de remplissage 510 et 520 en utilisant des systèmes connus.
Tel que montré à la figure 8, les rondelles 200 sont introduites dans la station de chauffage 450 où la membrane supérieure 210 est fixée par fusion aux; rondelles 200 par une méthode identique à celle utilisée pour fixer la membrane inférieure 211. -5-A typical washer is shown in Figure 2. This consists of a crown of plastic 220 which is closed by an upper membrane 210 and a membrane lower 211 both fixed to the periphery of crown 220 preferably by merger after the material to be infused 230 has been placed between the 2 membranes.
As shown in Figure 1, at the entrance to the device 400, the washers 200 are trained individually by 405 wedge wheels which push the washers to the cleats 410.
The lower membrane 211 is in the form of a winding 420 which through guides 425 and 426 before being rewound (minus the portions fixed to the background of washers 200) on the drum 429.
As shown in FIG. 3, the upper membrane 210 follows the course winding 440, guide 445, guide 446 and finally drum 449 (minus the portions attached to the top of the washers 200).
As shown in Figure 7, when the washers 200 pass through the heating station 430, they slide on the membrane 211 and move at the same speed as it. The hot plate 435 heats the membrane and the very thin bottom edge of plastic of crown 220 and merges them together. A series of rolls 432 press the washers 200 slightly on the hot plate 435 during their journey across the heating station 430.
As shown in Figure 1, the powder or particles of material to be infused are introduced in washers 200 at filling stations 510 and 520 using systems known.
As shown in FIG. 8, the washers 200 are introduced into the heating station 450 where the upper membrane 210 is fixed by fusion to; washers 200 per a method identical to that used to fix the lower membrane 211.
-6-Tel que montré à la figure l, les rondelles 200 passent ensuite par les stations de découpage 460 de la membrane inférieure 211 et de découpage 470 de la membrane supérieure 210.
En effet, l'opération de découpage de la membrane constitue une partie important de l'appareil 400. Aucune méthode connue et utilisée à ce jour pour le découpage d'opercules scellantes pour autres différents produits n'a donnë des résultats satisfaisants. La membrane utilisée pour infusion est un composée de différentes fibres et est impossible à
découper avec les méthodes connues. La découpe doit être nette et franche sans dépassement de papier et sans effilochures. Le contour ou. pourtour des rondelles est une surface courbée ou bombée.
Ces stations de découpages sont montrées plus en détail amx figures 3, 9, 10 et 11. Ä la figure 10, on voit un moteur 461 fixé sur un chariot 465 lequel se déplace le long d'un axe 466 (qui est parallèle à l'axe longitudinal de l'appareil) à 1;a même vitesse qu'une rondelle 200 pendant que la tête de découpe 468 sépare la partie de; la membrane 211 qui recouvre le fond de la rondelle 200 du reste de la membrane 211. Les retailles de la membrane 211 sont rebobinnées sur le tambour 429.
Ä la figure 11, l'on voit une autre incarnation de station de découpage. Dans cette incarnation, les moteurs 461' et 461" sont fixés sur une barre laquelle est fixée de manière à lui permettre de pivoter sur des supports 462' et 462" lesquels seront connectés à des cames 464' et 464". Ainsi, les têtes de découpe 468' et 468" fixées aux moteurs 461' et 461 " peuvent descendre sur chaque rondelle 200, tout en sf; déplaçant longitudinalement le long de l'appareil 400 à la même vitesse que celle des rondelles 200.
Tel que montré à la figure 9, la tête de découpe 468 est circulaire et conique à 40 degrés à
l'intérieur et est pourvue d'une surface abrasive 469. Cette pièce descend contre la rondelle 200 et tourne sur elle-même avec une pression juste adéquate pour pouvoir bien couper la membrane 211 par friction contre la surface abrasive 4Ei9 et ce, sans endommager les rondelles de matière plastique 200. Pour réussir cette opération, il faut retenir les rondelles 200 pour les empêcher de tourner avec la matrice à surface ;abrasive.
_7_ Pour cette raison, la partie 411 des taquets 410 poussant les rondelles 200 comporte des dents 412, tel que montré à la figure 6. Le pourtour des rondelles est préférablement dentelé de manière complémentaire aux dents 412 des taquets 410. Une légère pression des rondelles contre le taquet dentelé doit donner un effet d'f,ngrenage freinant ou bloquant.
Après le découpage, les retailles de papier-filtre sont ré-embobinées en continu sur le tambour 429.
L'opération en continu de ce nouveau procédé demande des têtes de découpage qui opèrent dans un mouvement de va-et-vient pour suivre les rondelles et revenir à la rondelle suivante après une opération de découpage tel que décris ci-dessus.
Une fois la découpe de la membrane 211 d'une rondelle 200 terminée, la tête de découpe 468 est enlignée sur la rondelle suivante et le processus recommence.
Bien que l'invention ait été décrite à l'aide d'une incarnation particulière, des changements, additions et retraits peuvent être apportés sans en changer l'esprit.
_g_ -6-As shown in FIG. 1, the washers 200 then pass through the stations cutting 460 of the lower membrane 211 and cutting 470 of the membrane upper 210.
Indeed, the membrane cutting operation constitutes a part important to the device 400. No method known and used to date for cutting lids sealants for other different products have not worked satisfactory. The membrane used for infusion is made up of different fibers and is impossible to cut with known methods. The cut must be clean and frank without paper overflow and no fraying. The outline or. around washers is a curved or curved surface.
These cutting stations are shown in more detail in Figures 3, 9, 10 and 11. At the FIG. 10 shows a motor 461 fixed on a carriage 465 which moves the along an axis 466 (which is parallel to the longitudinal axis of the aircraft) at 1; at the same speed that a washer 200 while the cutting head 468 separates the portion of; membrane 211 which covers the bottom of the washer 200 from the rest of the membrane 211. The scraps of the membrane 211 are rewound on the drum 429.
In FIG. 11, we see another embodiment of a cutting station. In this incarnation, the motors 461 'and 461 "are fixed on a bar which is fixed so to allow it to pivot on supports 462 'and 462 "which will be connected to cams 464 'and 464 ". Thus, the cutting heads 468' and 468" fixed to the 461 'engines and 461 "can descend on each washer 200, while sf; moving longitudinally the along the device 400 at the same speed as that of the washers 200.
As shown in Figure 9, the cutting head 468 is circular and conical at 40 degrees to the interior and is provided with an abrasive surface 469. This part descends against the washer 200 and turns on itself with just adequate pressure to be able to cut the membrane 211 by friction against the abrasive surface 4Ei9 and this, without damage them plastic washers 200. To be successful, you must retain washers 200 to prevent them from rotating with the surface matrix; abrasive.
_7_ For this reason, the part 411 of the cleats 410 pushing the washers 200 has teeth 412, as shown in figure 6. The periphery of the washers is preferably serrated in addition to the teeth 412 of the cleats 410. A slight pressure from washers against the serrated cleat should give an effect of f, braking gear or blocking.
After cutting, the scraps of filter paper are rewound in continuous on the drum 429.
The continuous operation of this new process requires cutting heads who operate back and forth to follow the washers and return to the washer following after a cutting operation as described above.
Once the cutting of the membrane 211 of a washer 200 has been completed, the head of cutting 468 is aligned on the next washer and the process starts again.
Although the invention has been described using a particular embodiment, of the changes, additions and withdrawals can be made without changing them the mind.
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