JP2005096782A - ロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】ギヤバックラッシュの影響を軽減し、駆動用モータにかかる反力を打ち消すように働き、さらに製造費用も安くすることができるシールロールの駆動ギヤ機構を提供する。
【解決手段】シールロールを駆動するモータの駆動軸には、ギヤ21が取付けられており、固定側シールロール30のギヤ22と噛み合って駆動力を伝えている。同時に、モータ駆動軸のギヤ21は、アイドラーのギヤ24と噛み合っており、更にアイドラーのギヤ24は、移動側シールロール31のギヤ23とも噛み合っている。この結果、モータの回転駆動は、固定側シールロールと移動側シールロールに伝えられ、この二つのシールロールに挟まれた包装フィルムに対して熱シールを施しながら略鉛直下方向に送る動作を実現している。
【選択図】 図2
【解決手段】シールロールを駆動するモータの駆動軸には、ギヤ21が取付けられており、固定側シールロール30のギヤ22と噛み合って駆動力を伝えている。同時に、モータ駆動軸のギヤ21は、アイドラーのギヤ24と噛み合っており、更にアイドラーのギヤ24は、移動側シールロール31のギヤ23とも噛み合っている。この結果、モータの回転駆動は、固定側シールロールと移動側シールロールに伝えられ、この二つのシールロールに挟まれた包装フィルムに対して熱シールを施しながら略鉛直下方向に送る動作を実現している。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ロールタイプ自動包装機のヒートシールロールを回転動作させる際のモータ等からの駆動力を伝達するギヤ機構に関するものである。
従来の縦型ロールタイプ自動包装機のヒートシールロールを回転動作させるためのモータの駆動力は、例えば特許文献1に記載されているように、固定側のシールロール軸にギヤ又は直結により伝えられ、この固定側シールロール軸に取付けられているギヤと、移動側シールロール軸に取付けられているギヤとが連結され、移動側シールロールにも伝えられていた。
図5は、このような従来のシールロールの駆動ギヤ機構を説明した側面図であり、図6は、従来のシールロールの駆動ギヤ機構を斜め上から見た概略外観図である。
図5、図6に示すように、シールロールを駆動するモータ20の駆動軸には、ギヤ40が取付けられており、固定側シールロール30のギヤ41と噛み合って駆動力を伝えている。同時に、固定側シールロール30のギヤ41は、移動側シールロール31のギヤ42とも噛み合っており、この結果、モータ20の回転駆動は、図5及び図6に示すように固定側シールロールと移動側シールロールに伝えられ、この二つのシールロールに挟まれた包装フィルムに対して熱シールを施しながら略鉛直下方向に送る動作を実現している。
なお、図5及び図6においてはギヤ40とギヤ41が噛み合ってモータ20の駆動力を固定側シールロールに伝えているが、モータ軸と固定側シールロール軸とをカップリング等を介して直結駆動する方法もある。
また、図7は、従来のシールロールの駆動ギヤ機構におけるモータのギヤ40にかかる反力を表している図である。図7に示すように、モータのギヤ40と固定側シールロールのギヤ41との噛み合わせ部分には固定側シールロールと移動側シールロールの両方の荷重がかかり、回転方向とは反対方向の下方向に向かって大きな反力F0が発生している。
特開平4−114840号公報
しかしながら、ロールタイプ自動包装機の熱シール動作において、包装フィルム自体の厚み変動もしくは包装袋内に充填する固形内容物の噛み込み等により、固定側シールロールと移動側シールロール間の隙間が変動し、これに合わせて固定側シールロールのギヤ41と移動側シールロールのギヤ42の噛み合わせ状態も変動していた。このため、従来のロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構は以下のような問題を抱えていた。
(1) 固定側シールロールに取付けられているギヤ41と移動側シールロールに取付けられているギヤ42の間の隙間が広がる方向に変動するため、ギヤバックラッシュが発生する。
(2) このバックラッシュによりシールロールの回転駆動も変動(回転運動のバラツキ)し、包装袋の仕上がり悪化を招き、最悪はギヤの破損となっていた。
(2) このバックラッシュによりシールロールの回転駆動も変動(回転運動のバラツキ)し、包装袋の仕上がり悪化を招き、最悪はギヤの破損となっていた。
上記のようなギヤバックラッシュを軽減するため、従来は以下のような方策を採っていた。
(イ) 固定側シールロールもしくは移動側シールロールに取付けられているギヤの内、どちらか一方のギヤを二分割して二重ギヤ構成とし、この二つのギヤを他方のギヤに対して挟むように押接するバネを取付けて、ギヤバックラッシュを吸収する。
(ロ) シールロール軸間距離が変動した際のギヤ噛み合わせ状態を維持するためにギヤモジュールを大きくし、ギヤ歯の丈も大きくする。
(イ) 固定側シールロールもしくは移動側シールロールに取付けられているギヤの内、どちらか一方のギヤを二分割して二重ギヤ構成とし、この二つのギヤを他方のギヤに対して挟むように押接するバネを取付けて、ギヤバックラッシュを吸収する。
(ロ) シールロール軸間距離が変動した際のギヤ噛み合わせ状態を維持するためにギヤモジュールを大きくし、ギヤ歯の丈も大きくする。
この結果、シールロールの大きさに合わせた大きなギヤ径の採用と共に複雑な構造で慣性モーメントの大きなギヤ構成となっていた。そして、モータ軸にかかる大きな反力のため、モータ及びその取付け部分に負荷がかかり続けることになり、耐久性の問題もあった。
本発明は、上記従来のロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構の問題点に鑑み創作されたもので、ギヤバックラッシュの影響を軽減し、駆動用モータにかかる反力を打ち消すように働き、さらに製造費用も安くすることができるシールロールの駆動ギヤ機構を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係るシールロールの駆動ギヤ機構は、連続移送される包装フィルムの折り返し両端部に対して縦シールし、その後横シールをして包装袋を形成するロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構であって、前記各シールロールの駆動ギヤ機構は、包装機機台に固着されている固定側シールロールのギヤと、当該固定側シールロールを押接しながら対向方向に取付け自在に設置された移動側シールロールのギヤと、これら二つのシールロールを互いに回転させるモータのギヤと、モータの駆動力を中継するアイドラーのギヤとを備え、前記モータギヤは、固定側シールロールギヤと噛み合うと共に、アイドラーギヤを経由して移動側シールロールギヤとも噛み合って駆動する。
また、本発明の請求項2に係るシールロールの駆動ギヤ機構における移動側シールロールギヤとこれを駆動するアイドラーギヤとの軸線は、当該移動側シールロールの移動方向に対して直角となるように構成されている。
また、本発明の請求項3に係わるシールロールの駆動ギヤ機構は、連続移送される包装フイルムの折り返し両端部に対して縦シールし、その後横シールをして包装袋を形成するロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構であって、前記各シールロールの駆動ギヤ機構は、包装機機台に固着されている固定側シールロールのギヤと、当該固定側シールロールを押接しながら対向方向に取付け自在に設置された移動側シールロールのギヤと、これら二つのシールロールを互いに回転させるモータのギヤと、モータの駆動力を中継するアイドラーのギヤとを備え、前記モータギヤは、移動側シールロールギヤと噛み合うと共に、アイドラーギヤを経由して固定側シールロールギヤとも噛み合って駆動する
また、本発明の請求項4に係わるシールロールの駆動ギヤ機構における移動側シールロールギヤとこれを駆動するモータギヤとの軸線は、当該移動側シールロールの移動方向に対して直角となるように構成されている。
また、本発明の請求項5に係わるシールロールの駆動ギヤ機構における固定側シールロールギヤと移動側シールロールギヤは、固定側及び移動側各シールロールの直径より小さいギヤ径で構成されている。
本発明の請求項1、請求項3及び請求項5に係るシールロールの駆動ギヤ機構によれば、固定側シールロールと移動側シールロールの駆動力に適合する小さなギヤ構成にすることができ、モータ及びその取付け部分にかかる負荷も軽減されて耐久性が向上し、シールロール駆動部分の製造費用を安くすることができる。
本発明の請求項2及び請求項4に係るシールロールの駆動ギヤ機構によれば、ギヤバックラッシュの影響を最小限度にすることができ、包装袋のシール状態を良好に維持することができる。
以上説明したように、本発明に係るロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構によれば、ギヤバックラッシュの影響を軽減し、駆動用モータにかかる反力を打ち消すように働き、さらにモータ及びその取付け部分にかかる負荷も軽減されて耐久性が向上し、シールロール駆動部分の製造費用を安くすることができるという優れた効果を奏する。
まず、図1を用いて、本発明にかかるロールタイプ自動包装機の全体構成について説明する。図1は、本発明にかかるロールタイプ自動包装機の一構成例を示す正面図である。
図1に示すように、ロールタイプ自動包装機1(以下、自動包装機1と略す)の機台10右側部にリール2が設けられている。このリール2には、包装フィルムを巻回した原反ロールが脱着交換可能に保持される。自動包装機1の機台10上部には折り返し機構3、充填機構4が配設され、機台10前面部に上側から縦シール機構5、第一横シール機構6、第二横シール機構7、カッター機構8が配設される。さらに、機台10左側部には、自動包装機1を操作するための操作ボックス11が設けられている。
図1に示されていないが、縦シール機構5は、二つの縦シールロールで構成され、図1中に表記されているのは前面側の縦シールロール(移動側シールロール)である。これに対して背面側(紙面裏側)の縦シールロールは、前面側縦シールロールと紙面垂直方向に対向した状態で設けられ、自動包装機1の機台10に固定されている(固定側シールロール)。
横シール機構は、第一横シール機構6と第二横シール機構7で構成され、これら二つの横シール機構は、縦シール機構5と同様に、図1中に表記されているのは前面側の二つの横シールロール(移動側シールロール)であり、背面側(紙面裏側)にはそれぞれ対になる二つの横シールロールを有している。これら背面側の二つの横シールロールは、紙面垂直方向に対向した状態で設けられ、自動包装機1の機台10に固定されている(固定側シールロール)。
また、包装フィルムは、透明又は半透明な材料から構成され、例えば、PET等のベースフィルム、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。また、包装フィルムは、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの3層構造を有してもよい。
包装フィルムは、リール2に取付けられた原反ロールから引き出される。引き出された包装フィルムは、折り返し機構3のガイドロールを介して、その棒状に鉛直方向に延びた製袋ガイドへと導出され、製袋ガイドにより包装フィルムは長手方向二つ折りにされる。この二つ折りにされた包装フィルムは縦シール機構5に送られ、この縦シール機構5の縦シールロールは、二つ折りにされた包装フィルムの折返し端部同士を熱シールして直下の横シール機構6に送り出す。この縦シールにより包装フィルムは筒状に形成される。
筒状の包装フィルムは、横シール機構6の横シールロールにより、包装フィルムの横方向(幅方向)にシールされ、この横シールにより包装体の底部が形成される。有底筒状に形成された包装フィルム内に充填機構4の充填パイプが挿入されており、この充填パイプを通してホッパー9内の固形物を含む原料が包装体内に充填される。
さらに、第一横シール機構の横シールロールは、包装体内に充填された原料を上側に押し切りながら、原料が充填された包装フィルムの袋口側を横シールする。
これにより、有底筒状の包装フィルムに充填された原料は封止される。封止された包装フィルムは直下の第二横シール機構7の横シールロールに送られる。第二横シールロールは、第一横シール機構によって形成された横シール部分を再度横シールして、その横シール部分をより確実にするための線条シール等を形成する。その後、カッター機構7で横シール部分が切断されることにより個別包装体が得られる。
これにより、有底筒状の包装フィルムに充填された原料は封止される。封止された包装フィルムは直下の第二横シール機構7の横シールロールに送られる。第二横シールロールは、第一横シール機構によって形成された横シール部分を再度横シールして、その横シール部分をより確実にするための線条シール等を形成する。その後、カッター機構7で横シール部分が切断されることにより個別包装体が得られる。
図2は、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構を説明した側面図であり、図3は、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構を斜め上から見た概略外観図である。
図2、図3に示すように、シールロールを駆動するモータ20の駆動軸には、ギヤ21が取付けられており、固定側シールロール30のギヤ22と噛み合って駆動力を伝えている。同時に、モータ駆動軸のギヤ21は、アイドラー軸のギヤ24と噛み合っており、更にアイドラー軸のギヤ24は、移動側シールロール31のギヤ23とも噛み合っている。
そして、この固定側シールロール30のギヤ22と移動側シールロール31のギヤ23は、各シールロールの直径より小さいギヤ径で構成されており、アイドラーギヤ24と移動側シールロールギヤ23の軸線は、移動側シールロール31の移動方向に対して直角となるように構成されている。そして、上記モータ駆動軸のギヤ21の回転駆動は、固定側シールロールギヤに伝えられるルートと、アイドラーギヤを経由して移動側シールロールギヤに伝えられるルートの二つで構成され、固定側シールロールと移動側シールロールが互いに押接しながら等速回転するギヤ構成となっている。
この結果、モータ20の回転駆動は図2及び図3に示すように固定側シールロールと移動側シールロールに伝えられ、この二つのシールロールに挟まれた包装フィルムに対して熱シールを施しながら略鉛直下方向に送る動作を実現している。
このように、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構は、モータ軸の駆動力を別々の駆動ルートから伝達する構成になっているため、シールロールの大きさに連動した大きなギヤ径は不要になり、更に、シールロール軸間距離が変動した際の噛み合わせ状態を維持するための大きな丈のギヤ歯を採用する必要もなくなった。このため、固定側シールロールと移動側シールロールの駆動力に適合する小さなギヤ構成にすることができ、イナーシャ(慣性)を低減できる。
また、移動側シールロールにおける移動方向軸に駆動ギヤを設けずに、移動方向に対して直角の位置に駆動ギヤ(アイドラーギヤ)を設けたため、駆動ギヤ(アイドラーギヤ)に対して移動側シールロールの変動方向が接線方向となり、ギヤバックラッシュの影響を最小限度にすることができる。
なお、本発明に係わるシールロールの駆動ギヤ機構について、上記のような構成で説明したがこれに限ることなく、図2、図3におけるモータギヤ21及びモータ20とアイドラーギヤ24を逆に構成しても同等の効果を得ることができる。
同様に、図2、図3におけるモータギヤ21及びモータ20とアイドラーギヤ24は、固定側シールロールギヤ22と移動側シールロールギヤ23の下側で噛み合っているが、これに限ることなく、図2、図3におけるモータギヤ21及びモータ20とアイドラーギヤ24を固定側シールロールギヤ22と移動側シールロールギヤ23の上側で噛み合うように構成しても同等の効果を得ることができる。
更に、移動側シールロールにおける移動方向に対して直角の位置に駆動ギヤ(アイドラーギヤ)を設けているが、これはギヤバックラッシュの影響を最小限度にするためのものであり、ギヤ構成における設計上の都合により、移動側シールロールの駆動ギヤ(アイドラーギヤ)を直角の位置から多少ずらして設置することも可能である。この場合はギヤバックラッシュの影響を最小限度にすることはできないが、従来技術に対する効果はそれなりに得ることができる。
図4は、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構におけるモータ軸のギヤ21にかかる反力を表している図である。図4に示すように、モータ軸のギヤ21と固定側シールロール軸のギヤ22との噛み合わせ部分には固定側シールロールの荷重がかかり、回転方向と反対方向の反力F1が発生している。
更に、モータ軸のギヤ21とアイドラー軸のギヤ24との噛み合わせ部分には移動側シールロールの荷重がかかり、回転方向と反対方向の反力F2が発生している。そして、モータ軸のギヤ21には、これらの反力F1と反力F2がそれぞれ二箇所の噛み合わせ位置で、力のかかる方向が異なる状態で加わっており、ベクトル合成した全体反力F3が図示のように加わっている。
このように、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構におけるモータ軸のギヤ21にかかる反力F3は、個別の反力F1と反力F2とが打ち消すように働き、従来の反力F0に比べて充分に低い値となる。そして、モータ軸のギヤ21にかかる反力の分散並びに全体反力そのものの低減により、モータ及びその取付け部分にかかる負荷も軽減して耐久性が向上し、シールロール駆動部分の製造費用も安くすることができる。
なお、本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構は、図1のロールタイプ自動包装機における縦シール機構5、第一横シール機構6、第二横シール機構7の三箇所のシールロール駆動部分に適用可能である。
また、包装袋内に充填した固形内容物の噛み込みによる固定側シールロールと移動側シールロール間の隙間変動要因に対処するためであれば、図1のロールタイプ自動包装機における第一横シール機構6、第二横シール機構7の二箇所のシールロール駆動部分に本発明に係るシールロールの駆動ギヤ機構を適用することで充分なる効果を得ることができる。
1 ロールタイプ自動包装機
2 リール
3 折り返し機構
4 充填機構
5 縦シール機構
6 第一横シール機構
7 第二横シール機構
8 カッター機構
9 ホッパー
10 機台
11 操作ボックス
20 モータ
21 モータ駆動軸のギヤ
22 固定側シールロールのギヤ
23 移動側シールロールのギヤ
24 アイドラー軸のギヤ
30 固定側シールロール
31 移動側シールロール
40 従来のモータ駆動軸のギヤ
41 従来の固定側シールロールのギヤ
42 従来の移動側シールロールのギヤ
2 リール
3 折り返し機構
4 充填機構
5 縦シール機構
6 第一横シール機構
7 第二横シール機構
8 カッター機構
9 ホッパー
10 機台
11 操作ボックス
20 モータ
21 モータ駆動軸のギヤ
22 固定側シールロールのギヤ
23 移動側シールロールのギヤ
24 アイドラー軸のギヤ
30 固定側シールロール
31 移動側シールロール
40 従来のモータ駆動軸のギヤ
41 従来の固定側シールロールのギヤ
42 従来の移動側シールロールのギヤ
Claims (5)
- 連続移送される包装フィルムの折り返し両端部に対して縦シールし、その後横シールをして包装袋を形成するロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構であって、
前記各シールロールの駆動ギヤ機構は、包装機機台に固着されている固定側シールロールのギヤと、当該固定側シールロールを押接しながら対向方向に取付け自在に設置された移動側シールロールのギヤと、これら二つのシールロールを互いに回転させるモータのギヤと、モータの駆動力を中継するアイドラーのギヤとを備え、
前記モータギヤは、固定側シールロールギヤと噛み合うと共に、アイドラーギヤを経由して移動側シールロールギヤとも噛み合って駆動することを特徴とするシールロールの駆動ギヤ機構。 - 前記移動側シールロールギヤとこれを駆動するアイドラーギヤとの軸線は、当該移動側シールロールの移動方向に対して直角となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシールロールの駆動ギヤ機構。
- 連続移送される包装フイルムの折り返し両端部に対して縦シールし、その後横シールをして包装袋を形成するロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構であって、
前記各シールロールの駆動ギヤ機構は、包装機機台に固着されている固定側シールロールのギヤと、当該固定側シールロールを押接しながら対向方向に取付け自在に設置された移動側シールロールのギヤと、これら二つのシールロールを互いに回転させるモータのギヤと、モータの駆動力を中継するアイドラーのギヤとを備え、
前記モータギヤは、移動側シールロールギヤと噛み合うと共に、アイドラーギヤを経由して固定側シールロールギヤとも噛み合って駆動することを特徴とするシールロールの駆動ギヤ機構。 - 前記移動側シールロールギヤとこれを駆動するモータギヤとの軸線は、当該移動側シールロールの移動方向に対して直角となるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載のシールロールの駆動ギヤ機構。
- 前記固定側シールロールギヤと移動側シールロールギヤは、固定側及び移動側各シールロールの直径より小さいギヤ径で構成されていることを特徴とする請求項1又は3に記載のシールロールの駆動ギヤ機構。
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JP2003329788A JP2005096782A (ja) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | ロールタイプ自動包装機におけるシールロールの駆動ギヤ機構 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105600030A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-25 | 青岛海科佳电子设备制造有限公司 | 一种双边打开式纵封装置 |
JP2019007508A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 日本精工株式会社 | 動力伝達装置 |
CN111409971A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-14 | 光植科技(厦门)有限公司 | 一种智能垃圾桶 |
-
2003
- 2003-09-22 JP JP2003329788A patent/JP2005096782A/ja active Pending
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