浸泡袋及其制造 本发明涉及生产盛可流动材料-特别是但不一定全是浸泡材料如茶或咖啡的方法和设备，这种袋配有能产生压力的工具以便在浸泡后能将液体从袋中挤出，本发明还涉及具有这种工具的袋。
人们已经熟知，在使用浸泡袋比如茶或咖啡包时，有相当大的一部分浸泡液留在包内，除非它们被拧出。已经提出很多建议，利用提供能够被牵拉从而收缩包的拉绳的方法，使得浸泡液能够被排出，同时不需要接触包本身。在US 3539355、3237550、2881910、2878927和2466281的例子中拉绳被穿过包壁上的孔，但是那种做法有直接的缺点，即浸泡材料在使用前很容易漏出去。另外，孔削弱了包壁，而且，特别是当包被湿润的时候，在线被抽拉的过程中，袋子有被撕裂的危险，并且会释放更多的固体浸泡材料。
WO 91/13580揭示了一种类似的例子，其中，线由U型钉保持在需要的位置上，U型钉向下扎入包壁中，这同样会在某些区域产生泄漏路径和局部削弱，在那些区域中线的张力很可能被施加到包上。
US 3415656、WO 92/06903公开了其它地建议，这些文件揭示了具有主封皮的包，这种封皮有两层矩形的薄片材料环绕它们的边缘热封而成。一个线环被保持在袋中，方法是把它夹在热封后的边部，至少夹在远离包的一端的边部的一个区域中，在此端中，线环穿过热封后的边部露出。这种结构引出了另外一个潜在的问题，即夹住线的热封部在包被收紧时会受到应力并且包被破坏时袋子就被打开。由于这在包的下部容易发生，所以固体内含物会立即被泄漏出来。还可注意到，这些早期的建议没有提出他们所描述的浸泡包如何被经济地生产。
按照本发明的一个方面，一种袋盛有可流动的材料并包含一个封皮和一条用来挤出袋的内含物的拉绳或线、封皮由包容可流动材料的可热封材料形成，所述线包含一个在袋的侧边被固定子封皮的两个相对着的壁之间的中间部分，线的相应端部穿过封皮的内侧延伸，使一些段在远离所述固定部分的区域内从封皮中伸出，这些外部段被放在封皮的外表面上，并被连接到固定在封皮外侧的接片件上。
封皮的周边可以方便地利用热封手段进行密封，而且线的中间部分也可用密封手段进行固定。在本发明的一个特殊形式中，这可以通过延长或加宽所述周边热封部分来实现，也可以通过与所述周边热封部分分开的但接近一个侧边缘的热封部分来实现。
在这一形式的袋中，能够使线以一种方式被牢固地固定，这一方式允许端部拉动时能够有效地挤压，而不产生能撕裂袋子的局部应力。
在本发明的一个优选的形式中，周边热封部在邻近袋的所述一个侧边缘的端部处具有增大了的宽度，以便使线由这些增大的密封部来固定，而且，在与所述的一个边缘相对着的袋子侧边缘的端部附近，相应的端从袋中伸出。
按照本发明的另一方面，提供一种包含盛可流动材料的封皮和用来收缩所述封皮的拉绳或线的浸泡袋，此线具有一个位于封皮的两个相对着的壁之间并固定在封皮的一个边缘附近的中间部分和相应的端部，此端部从固定的中间部分延伸，穿过相对着的封皮边缘到达外部，端部的外部段连接在接片件上，接片件可分离地固定在封离皮外侧面的外部。
在本发明的这一方式中，袋可通过把用于形成封皮的一张网材料对折而加工成的，而不是通过把两层网材料封在一起加工出来的。
最好是，线的所述外端部经过所述端之间外侧面延伸，继续延伸到袋的相对着的外表面上，在那儿，端部连接到接片件上，接片件可分离地固定在所述相对着的侧表面上。
这一结构能够提供相当大的自由线段，以便将液体从袋中挤出。同时，它会导致较高的生产袋子的效率，而不存在由于线在袋的外侧缠住引起停产的危险。
本发明还包括一种制造袋的方法，每个袋都配有使袋收缩以挤出其内含物的工具，此制造方法包含以下步骤：取一根线连同一列接片，将线沿所述列布置，形成线环并把每个线环的端部固定到相应的接片上，把袋封皮的一面贴在接片和线环上，使远离所述带接片的端部的线环部分从材料的一个侧边伸出，将环所述远离部分置于网材料的反面，并固定在其上面，而且，将网材料对折成管形，使所述环部置于管形内，并使环的带接片的端部置于管形外部。
这种过程可以以连续的方式进行，同时，当部件向填充站移动时，各相连的步骤就完成了，在填充站，当线和接片被布置好后，可流动材料被装入管形材料中。管填后，封好的单个袋自然被分离出去。
然而，也可以使此过程分步地运行。比如，可以这样安排：接片列以分步地方式被送进，袋封皮的网材料以分步的方式、与接片的送进过程同步地被送进，而且，其中，网材料在相应的接片和线环上的贴放、所述线环部向网材料的反面的放置，以及在其上面的固定是在所述运动的间歇期完成的。
将会理解，过程的步骤可以按与它们被陈述的顺序不同的顺序来进行。比如，可以在所述线环部被折合到并固定到网材料的反面之前或之后将网材料对折成管形。
本发明还提供用来生产带接片线或拉绳的袋子的设备，所述设备包含：传送机构，在其上面，接片和线被带到一起，还设置了形成线环并把线环端部固定到相应的接片上的工具；将接片-线组件与一块网材料带到一起并把接片贴放在所述网材料的一个面上的机构；在此，线环的远离所述端的部分与网材料的一侧边缘交搭；把所述交搭部分布置到网材料反面并固定于其上的机构；使网材料形成管状的机构，在此，环部置于管形的内部，而带接片的端部置于其外部；在网材料相对着的两个面之间进行热封以便形成单个袋的手段，每个袋都同一只线环及接片相连接。
这种设备可以安排成连续地运行或按一系列运动步骤运行。
本发明将通过例子并参照相应的附图来描述，图中：
图1和图2表示本发明的浸泡袋的一种形式，图1表示线缠绕在袋上，如在制造过程中那样，图2表示供使用的袋，但省去了线的内部延伸段；
图3是用于生产图2和图3的袋子用的设备的示意图，此设备的更详细的示意图在下面的图中出现；
图4和图5是接片切割过程和接片向第一组鼓轮传送的示意图；
图6和图7是第1鼓轮上线与接片组装的示意图；
图8是接片-线组件向第二鼓轮传送的示意图；
图9是一幅展开图，表示线环的第二鼓轮上形成其最终形状及其向袋封皮材料的固定；
图10是本发明的设备的另一种形式；
图11表示图10的设备所有的接片带；
图12是表示本发明的进一步修改后的形式的进一步细节。
图13更详细地表示图10的设备的传送装置；
图14表示采用图10的设备把接片和线环固定到袋网材料上的过程的一个步骤；
图15至18表示本发明的浸泡袋的另外的形式。
图1和图2的例子中的浸泡袋是一种具有封皮4的袋，封皮4是这样形成的：把热封纸网沿一条中心线对折，此中心线然后形成袋侧边缘6；并且通过沿其余三个侧边缘的周边热封部8、10、12把网层封在一起，通常在约3mm的宽度上封住。袋具有穿过其内部延伸的拉绳或线，靠近折叠边缘的线中部16在其端部有弯曲部或折弯部18，弯曲部位于与折合边缘邻近的热封部较宽区域中，从而把线的中部16固定在袋内部。线的自由端部从弯曲部18延伸穿过袋的内部到达侧边10。从那儿，两端部继续延伸经过袋的外表面到达折叠边缘6，并绕过那个边缘到达反面，以便连接到一个可拆下地固定在后一个面上的接片28上。接片28具有由打孔区形成的中心强度削弱线30，两个线端分别连接到位于打孔区相对着的两侧的接片部分上。
图1表示制造完的袋子，而图2表示准备使用时的袋子，这时接片28从包的面上拆下，线端22也由缠绕状态松开。线的自由端使包在悬挂于接片上能够被操纵，以便加速浸泡过程。
接片部分可沿强度削弱线30被分开并牵拉，使线端互相被拽开。线不是由可热封材料制成的(它可以例如由棉花制成)。被拉时，线因而就能穿过包的边缘10滑动，但线仍被位于远离边缘10的热封区域所固定。这样，袋封皮就能被收缩，其内含物就被排挤，但浸泡液从其中排出增多。
这种袋的形式适合批量制造，例如茶叶包的批量制造，而且，参考图3至9，将描述一种用来把接片、线和网组装到一起的设备的一种优选的形式。图3是此设备的示意图，其中，接片材料以连续带28的形式从卷盘28a上被送进，网状封皮材料从另一个卷盘40a上送进，而且，线从一根卷轴14a上送进。网和接片材料的备用卷盘4b、28b被画出，储备滚筒组34、36形成曲折路径，以便两个滚筒组都能使卷盘更换时不中断设备的运行。
接片带穿过一对牵引滚筒40、42被送进，滚筒在光传感器44(图4)的控制下被驱动。传感器44扫描带28′，以搜索选定特征，如印制的面或边缘外形，并控制牵引轮的驱动装置，以便使带与随后的切割器对齐。切割器包含一个真空滚筒46、滚筒46构成一个砧子，供在反向转动的滚筒子50上安装的切割条48使用。当带28进入滚筒46、50之间时，单块接片就通过压切被互相分割开，分开的接片由滚筒外周上的真空口52处的吸力保持在真空滚筒46上，并被送到真空滚筒46邻近的相距最好不超过接片厚度的第一个传送鼓轮上。
滚筒54在其外周上以一定间隔布置了一系列抽吸垫56，并且，它比真空滚筒46转得快，使得抽吸垫56轮流地与互相紧随的接片接触，这些接片被作为连贯的序列保持在真空滚筒上。滚筒46和鼓轮54上的抽吸作用受到控制，以便使得，当各接片鼓轮上的垫56对准时，抽吸作用就施加在垫上，但是从滚筒46上的相对着的区域被切断。这样，接片就被传送到鼓轮上，在那里，它们被垫56保持住，形成一个沿周向间隔开的序列。
线自卷轴14a被拉到第一鼓轮54上，经过接片28。图6表示出，在每个抽吸垫56上，一对销58如何从鼓轮上穿过接片28中备好的孔伸出，而且线14被布置在这些销子58的远离凸轮轨道60一侧的鼓轮和接片上，此凸轮轨道与鼓轮共轴线，但位置固定。在图6和随后的图中，仅示意性地表示出接片。
每块抽吸垫都有与其相配的一个钩62，钩62与鼓轮一起转动，但在抽吸垫的区域内的一对固定的销子58被导向，沿鼓轮的轴向滑动。在它们远离销子的端部，可移动的钩62携带着从动轮64，从动轮在固定的凸轮轨道内移动，以便控制销子的轴向运动。凸轮轨道轮廓是如此地被选定，使得：在接片被放到相配垫上之前，各钩62被收缩，离开相配的抽吸垫，在布置垫和线的过程之前朝前滑动，以便置于垫和线之间。然后，它又缩回，从而拉动线并在固定销58之间形成一个长线环14′(图7)。
当鼓轮携带着钩62经过把接片环绕的端部折叠到销58上的机构(未示出)时环14′被钩62固定着。在这一阶段，各环的两端都固定到它们接片上，不论是利用夹住线的接片的面上的热封涂层，还是通过热溶的或冷的粘结剂。
图7还表示了由静止的折弯刀片(未示出)对接片的折迭，刀片占据了与鼓轮路径相邻近的一个扇形。当各接片移动经过刀片时，各接片的一端被抬起并逐步地对折过去。接片容易包含一种热封材料，从而使两半部被对折时能牢固地热封在一起，而且，线的端部利用这一动作也固定到接片上。如果单层接片需要提供，它们可以布置在销子一侧的鼓轮上。
当接片和线之间的粘接剂连接冷却并凝固时，组装鼓轮把它们携带到第二传送鼓轮70上，鼓轮70配有相应的抽吸垫72。正如下面描述的那样，第二鼓轮还接收封皮网材料4′。鼓轮54、70的间隙最好不大于接片厚度，而且，当接片到达第二鼓轮时，通过以与从真空滚筒的传送类似的方式在各相应的抽吸垫之间切换抽吸接管，接片可以从鼓轮54上松开并固定到鼓轮70上。
与此同时，一个鼓轮70上的松开装置(未示出)把线环从第一鼓轮54上的钩62上卸下。环的自由端被抽吸到第二鼓轮上的邻近相应抽吸垫72的开口74中，开口同时地被接到抽吸源上。
第二鼓轮的每个抽吸垫72都有与其相配的可以以销对82、84的形式移动的四颗线定位销，如图9的展开图中所示。凸轮机构(未示出)控制着销82、84在第二鼓轮上的位移，类似于第一鼓轮上与钩62相配的凸轮轨道。线环由抽吸作用以很轻的张力固定着，穿过开口74，以备与销82、84接触。
第一对销82在网4′从线上面布置到鼓轮70上之前作用在线上，而且，在它们大致沿鼓轮的轴向从接片28向抽吸口74移动时，把环14′的两段或两侧撑开。同时，切割工具(未示出)切断并去掉在接片之间延伸的线段14x。当这一步骤完成之后，第二鼓轮的转动将携带着接片线组件，到达网4′被布置于其上面的位置，而且，利用定位热封部86，在邻近第一销对82处，网被固定到线上，并且，网由热封部87固定到接片上。
第二定位销对84现在开始起作用，同时，第一销对82使分开的线段保持定位，离开网4′的边缘。第二销对在网的露出的面上方运动，而且为清楚起见，图9中的后一运行阶段没有表示出线段在网下从接片到其边缘处的销钉之间的延伸。
起初，第二销对84压靠在销对82和抽吸口74之间的较短的线段上，从口74中抽动线经过网的露出的表面，即与贴放接片28的面相反的表面上。当销84朝接片移动时，它们的路径互相交叉。当环从抽吸口抽出后，其真空抽吸作用，可以被切断。环最后被成形，并且由四个销子82、84撑得很紧，呈所示的X形。线绕着销84的弯曲部位被用于构成袋中的弯曲部18。在离开第二鼓轮70之间，线由靠近销84并位于其两侧的另外的热封部分或粘结点固定成那个形状。
接片和线固定在网上，X形环位于其上表面上，网现在运行到填充站，在那里，网的相对着的纵边缘被封在一起，不论是通过绕中心线对折的方法，还是通过形成一根管的方法，同时，接片28位于外部，而线弯曲部位位于内部。定量的茶叶然后可分配到网中，网被封住并在相随的用量之间被切断，以便形成单只的茶叶包。用来完成这些步骤的设备没有被表示出任何细节，因为这些步骤可以用已知工具来完成。作为一个例子，GB 2094267A和2151214A表示出装填和分离设备的特点，与此设备配合，可以使用如上所述用来组装网、接片和线的设备。
在图10至14所示的设备的另一种形式中，线环由代号102表示，接片带由104表示，封皮材料网由106表示。
在图11中可以看出，接片带在沿其长度方向上的一定间隔上具有一系列孔108，孔108被带的中心折叠线所等分，与所描述的第一实施例中的例子相同。当带104沿中心折叠线对折时，带104的一个表面上的热塑性涂层使带的相接触表面能粘结在一起。
在图10的设备中，接片带通过一个未详细示出的竖直方向的传送装置从卷盘104a上被牵拉。在带104沿中心折叠线折叠期间，装置114按一系列步长的方式使带104沿其向上的路径移动。在带104的折叠过程中，并在相对着的有涂层的表面接触之前，从卷轴102a上抽出的并穿过滚筒116(图12)运动的线102′被引入相对着的表面之间。具体地说，在带的停留的间隔内，线被往复移动的钩牵引，以一系列环的形式穿过孔108。
环102的形成在图12中被更详细地表示出，此图还表示了修改过的接片带结构，后面还将更详细地描述这种结构。为了携带线环102，传送装置114包含了一条连续的运载栓的链122，它沿与带102平行的路径运行并与带同步地移动。在步进式运动的停歇期间，往复运动钩118从卷轴102a上牵引线，经过滚筒116，穿过带中对准的孔108，将线以环的形式绕栓122布置，接片带运动的每一步都使随后的带孔和环栓122的钩118对准。沿着带的运动路径更近一步，带的相邻的有涂层表面滚筒124移到一起并封住，滚筒124当中的一个在图12中被表示出，这样就把线固定在带上的合适位置。折叠的带现在就位于与卷盘104a的轴线相垂直的平面内。
运送装置114把接片材料带104连同所固定的线环102携带到转送装置103处，在此转送装置处单块接片104连同它们相应的环106被从带上分离出来，装置103在图13中被更详细地表示出，包含一系列绕转动轴134均匀分布的、形式为抽吸管132的径向臂。管132位于一个铅直平面内，此铅直平面与折叠带稍微错开，并朝折叠带104转动了一个小的角度。转动式转送装置还含一个握持器与管一起转动，但可以沿径向朝靠近管和离开管的方向移动。
图13表示了握持器(处于装置130的9点钟位置)如何在传送装置114静止时抓住带102的打头的接片，同时，打头接片104′从带上分离出来。与此同时，通过对着分离的接片的管132施加抽吸作用，并且，那块接片的线环102也从运载栓上卸下，以使抽吸作用能把线环抽入管中。转送装置130然后顺时针旋转90°，如图13所示，以便使下一块接片同样地被卸下和转送。
转动式转送装置还包含位于抽吸管132外端的撑开销对140。在一个运动循环中，当线环被从运载销122上转送到抽吸管上，并且接片从带上分离出时，每个销对起初都占据收回位置。销然后移动到备用位置(在图13中被表示在9点钟的位置)，位于环的两壁之间。在转送位置的下一次旋转运动中，握持器136移动到离管口更远的位置，并且，销140沿斜向互相移开，如箭头142所示，以便在将线从管中抽出的同时使环加宽，管中抽吸作用使线保持轻微的张力。
下一步运动之后，接片104′已经转过180°，握持器136已经运动到最外面的径向位置，撑开销140已经互相移开到最大程度，线102已经部分地从管中抽出，位于销子之间存在张力，如在图13中的3点钟位置。在这一阶段，接片对准袋封皮片材的网106，网位于基本上平行于折叠接片带的平面的位置。网106也同样地分步地、与转送装置130同步地被送进，当网和转送装置静止时，热封部150就被形成，以把接片可拆下地固定在网上。大约有线环的一半长度现在置于网上，并且延伸超过半个网宽。环的加宽部分由撑开销固定着，靠近网的边缘。
如图14所示的网的反面的视图，在图13所示的3点钟位置上，叉臂延伸跨过网106的固定有接片104′一面的反面的宽度。在转送装置130的下一次旋转动之前，叉臂移动，携带位于分叉端上的一对钩162穿过网，以便与撑开销140上的线环102啮合。钩162返回其原来网平面一侧的运动使环102被从销140上释放。当转送装置的下一个搜索活动开始的时候，钩162横向移动，穿过网的反面，绕沿着运动方向延伸的轴旋转180°。以前固定于抽吸管132上的线环的部分从而被牵引穿过接片位于其上的平面相对着的网平面，此时线环被扭成X形，从网的一个边缘延伸超过半个网宽。现在，网反面上的线在X形的、位于网上的与被接片占据的那一面相反的中心一侧上的臂的端部和网相连接。
在接下来的、没有说明的、可以以已知方式进行的步骤中，网106沿着它的轴向中心线被折叠，横向上被分成一系列单个的袋，每个袋的外侧面上有接片104′和位于包封皮的折叠面之间的X形线环102。网被折叠以包住包含物之前，或者在此后的任一时间，但最好是在单个包从网上分离出去之前，袋中的内含物可以放在网上。不管是袋从连续的网上分离出去之前还是之后，在内含物被放进包里之后，它可以由热封的方式被封住。
所产生的袋具有和图1所示的袋基本上相同的形式。
图15a、15b、15c表示出了很多不同的用热封来定位和固定线环下端的方法。在图15a所示的第一个例中，折叠网没有底部密封边缘，线只能由侧边缘密封部178来固定。在图15b中，底部边缘的中心部分有一个夹住线的热封182，热封182并没有沿侧边缘延伸。在图15c的例子中，侧边缘密封在袋的底部边缘有加宽部分184，以固定环的底部延伸段的端部。
在一种变更的布置中，当叉臂牵引线环2穿过网相对的一侧时，叉臂60并不旋转。放置在相对着的面上的线然后有基本上是U形的形式，而不是图示的X形。线可以以与已经描述和表示过的热封类似的方式被固定到这一形状。容易理解的是，如果销子牵引出线环时销子的路径不交叉，那么当采用最先描述的装置的形式时，可以形成类似的线的形式。
图16和18表示了基本上有U形环的该发明的一些可选形式。图16中的包基本上与图1和图2中的例子相同，相应的部分以相同的代码表示，除了内部线环的臂192平行于包的侧边，从较宽的热封区域20延伸出来。
图17表示了由靠近折叠边缘16的另外的热封194保持在与线端从其伸出的端部相对着的一端的线环，它和封住包内可流动物质的边部密封不相连接。图18中的例子是类似的，有两个这样的另外的热封196，在这种情况下，热封196靠近包的角部，以便在更广的范围内施加压挤作用。图18也表示包的底角上较弱的热封198，热封198延伸进入较强的热封196。角部热封198用来防止任何浸泡物质渗透进热封196后面的线的通道中。
在图17中，表示出了线端部的单独的接片，但是这又是它们的备用状态，它们能精确地与前面例子中的打孔接片相对应。
应该理解的是，利用该发明的这些和其他可选形式的包，将包的各部分组装起来的装置以及这些装置运行的顺序是可以变更的。
所有这些示出的袋的例子中，最好的特征是，在包的与环的端部伸出的端部相对着的一端，带有折叠的侧边缘，使封皮形成。已经发现，折叠的边缘，而不是双层厚度的焊接缝，提高了袋的浸泡特性。
看图12，这也表示了另一种形成其上夹住线环的接片的布置。两个接片带104，每个接片的一个面上有热塑性涂层，接片带104从单独的滚筒上被牵引，穿过滚筒24，在滚筒24上，接片有涂层的面被压紧和加热以便把接片带固定在一起。在滚筒24相接的上游，线2′以已经描述的方式，在一系列环2中，被送入仍分开的接片带之间，环通过把两块接片带热封到一起来固定。