JP2917114B2 - 縦型製袋充填包装機 - Google Patents

縦型製袋充填包装機

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JP2917114B2
JP2917114B2 JP7308325A JP30832595A JP2917114B2 JP 2917114 B2 JP2917114 B2 JP 2917114B2 JP 7308325 A JP7308325 A JP 7308325A JP 30832595 A JP30832595 A JP 30832595A JP 2917114 B2 JP2917114 B2 JP 2917114B2
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  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、筒状に成形され
たフィルムに、複数の円盤状物品を縦に積重ねた状態で
充填する縦型製袋充填包装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】原反ロールから引出された包装用フィル
ムを製袋器により筒状に成形し、この筒状フィルムを垂
直な中空の物品充填筒の外周に沿わせて下方に給送しな
がら、その重合端縁部に縦シールを施し、前記物品充填
筒を介して物品を筒状フィルムに落下供給すると共に、
筒状フィルムの物品を挟む上下に横シールおよび切断を
施して所謂ピロー包装体を得る縦型製袋充填包装機が、
各種の産業分野で広く使用されるに至っている。この縦
型製袋充填包装機において、所定個数の物品を縦に積重
ねた状態で充填包装するものとして、例えば特開平3−
256805号公報に記載されたものが存在する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記縦型製袋充填包装
機では、筒状フィルムの真上で複数の物品を縦に積重
ね、この物品群を筒状フィルムに向けて自重落下させる
ことにより充填している。この場合に、物品群は物品充
填筒の内部を通過して筒状フィルムに充填されるように
なっており、物品の外周と物品充填筒の内周との間の隙
間が大きいと、物品群の落下中に各物品同士が相互に離
間したり姿勢が変わってしまい、筒状フィルムに正常な
姿勢で充填されない難点があった。殊に、直径に対して
高さが低い薄い物品の場合は、該物品が落下中に反転し
てしまうこともある。また、各物品同士が相互に離間し
た状態で筒状フィルムの横シール部に落下すると、その
衝撃により物品が損傷する重大な問題も指摘される。な
お、シャーレのように皿部に蓋部を被せた状態を1単位
として複数個積重ねるものでは、その落下中に皿部から
蓋部が外れて分離してしまうおそれもある。
【0004】
【発明の目的】本発明は、従来技術に係る縦型製袋充填
包装機に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解
決するべく提案されたものであって、複数の物品を積重
ねた物品群を、各物品が相互に離間したり姿勢が変わる
ことなく積重ねられた姿勢を維持して筒状フィルムに落
下充填することのできる縦型製袋充填包装機を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決し、所
期の目的を好適に達成するた本発明は、原反ロールか
ら引出された包装用フィルムを筒状に成形する製袋器
と、この筒状フィルムの内側に臨んで該フィルムを下方
に向けて案内する物品充填筒と、該物品充填筒の外周に
沿って下方へ給送される筒状フィルムの長手方向の重合
端縁部に縦シールを施す縦シール機構と、前記物品充填
筒の下方に臨む筒状フィルムに縦シールと交差する横シ
ールおよび切断を施す横シール機構とを備えた縦型製袋
充填包装機において、前記物品充填筒の上部に、円盤状
物品を複数個単位で縦に積重ねた物品群を、該物品充填
筒の内部に向けて落下供給する物品供給手段前記物
品充填筒の外周に沿って下方へ給送される筒状フィルム
の長手方向の重合端縁部を挟持するよう構成され、物品
充填筒の外周と筒状フィルムの内周との隙間を調整して
前記物品群の落下速度を遅くすることができる空気排出
量調整手段を備え、前記物品充填筒の内周と、前記物品
供給手段から落下供給される物品群における外周との隙
間を、該物品群が落下する際の姿勢の変化を抑制すると
共に落下の衝撃を緩和し得る微小間隔に設定し、前記物
品供給手段から落下供給される物品群を、その積重ね状
態を維持したまま物品充填筒を介して下部に横シールが
施された筒状フィルムに充填し得るよう構成したことを
特徴とする。
【0006】
【作用】原反ロールから引出された包装用フィルムは、
製袋器により筒状に成形される。この筒状フィルムは、
物品充填筒の外周に沿って下方に給送されながら、その
重合端縁部に縦シール機構により縦シールが施される。
前記物品充填筒の下方に臨む筒状フィルムには、横シー
ル機構により縦シールと交差する横シールおよび切断が
施される。また、物品供給手段により円盤状物品が複数
個単位で縦に積重ねられた物品群が、前記物品充填筒の
内部に向けて落下供給される。物品充填筒の内周と、物
品群における外周との隙間は、該物品群が落下する際の
姿勢の変化を抑制すると共に落下の衝撃を緩和し得る微
小間隔に設定されているから、該物品充填筒を介して落
下する物品群は、その積重ね状態を維持したまま筒状フ
ィルムに充填される。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る縦型製袋充填
包装機につき、好適な実施例を挙げて以下説明する。な
お、実施例では円盤状物品として、シャーレのように皿
部の上部に蓋部を被せたものを例に挙げて説明する。
【0008】図1に示すように、原反ロール10から引
出された包装用フィルムFは、製袋器12に向け給送さ
れるようになっている。この製袋器12は、直立配置し
た中空の物品充填筒14の上部に略同心的に配設され、
前記包装フィルムFはこの製袋器12を通過することに
より、筒状に成形される。筒状成形されたフィルムF1
は、前記物品充填筒14の外周に沿わされると共に、該
物品充填筒14の外方に配置したフィルム送り機構16
によって下方へ給送されるよう構成される。また、物品
充填筒14の内部には、後述する物品供給装置42を介
して円盤状物品18aを所定個数単位で縦に積重ねた物
品群18が落下供給されるようになっている。
【0009】前記物品充填筒14の内径Dは、円盤状物
品18aにおける最大径部の直径D1の略1.02〜1.
04倍となるよう設定される。すなわち、物品充填筒1
4の内周と、該充填筒14の内部を落下する物品群18
の外周との間に画成される隙間は、図2に示すように極
めて微小間隔となり、これにより物品充填筒14内を落
下する物品群18の姿勢が変化するのを抑制すると共
に、落下時の衝撃を緩和し得るようになっている。
【0010】前記物品充填筒14の外周に沿って下方に
給送される筒状フィルムF1の長手方向に重なり合う端
縁部は、物品充填筒14の外側に配設された縦シール機
構20によって縦シールが施されるようになっている。
この縦シール機構20は、図3に示す如く、前記物品充
填筒14の側方に延在する支持アーム22に、支持フレ
ーム24が水平回動自在に枢支され、該フレーム24の
枢支部から離間する端部側に、シールユニット26が着
脱自在に配設されている。そして支持フレーム24を、
図3に示す作動位置に位置決めすることにより、物品充
填筒14の外周に臨む筒状フィルムF1の重合端縁部F1
aを挟む両側に、シールユニット26に配設された一対
のシールバー28,28を臨ませるよう構成してある。
そして両シールバー28,28で前記重合端縁部F1aを
挟持することにより、縦シールが施される。
【0011】前記支持アーム22は、包装機の機枠30
に配設したブラケット32に移動調整自在に配設され、
前記物品充填筒14とシールユニット26との間隔を調
整して、前記筒状フィルムF1における重合端縁部F1
のシール代を可変し得るよう構成されている。すなわ
ち、機枠30に配設したブラケット32の一側面には、
図4に示す如く、左右に離間する一対の支持ローラ3
4,34からなるローラ組36が、上下に離間して2組
配設されている。両ローラ組36,36の間に、前記支
持アーム22が水平方向に移動自在に支持されて、ブラ
ケット32に配設された調整レバー37を緩めたり締付
けることにより、支持アーム22を位置決め調整自在に
構成してある。そして、支持アーム22をブラケット3
2に対して水平方向に移動させることで、前記シールユ
ニット26を物品充填筒14に対して近接・離間移動す
ることができる。従って、シールユニット26を物品充
填筒14に近接させれば、シールバー28,28による
重合端縁部F1aのシール代は大きくなり、物品充填筒
14の外周と筒状フィルムF1の内周との隙間を小さく
することができる。また、逆にシールユニット26を物
品充填筒14から離間させれば、シールバー28,28
による重合端縁部F1aのシール代は小さくなり、物品
充填筒14の外周と筒状フィルムF1の内周との隙間を
大きくすることができる。
【0012】前記物品充填筒14の外周と筒状フィルム
1の内周との隙間は、物品充填筒14の内部を物品群
18が落下する際に、筒状フィルムF1の下部に存在す
る空気を外部に排出するために機能するものである。そ
して前述した如く、包装フィルムF1の重合端縁部F1
のシール代を大きくしたり小さくすることにより、前記
隙間の寸法を変えることで空気の排出量を調整すること
ができ、これにより物品充填筒14の内部を落下する物
品群18の落下速度を調整することが可能となる。すな
わち、実施例の縦シール機構20は、空気排出量調整手
段を兼ねるようになっている。
【0013】前記物品充填筒14の下方には、図1に示
す如く,相互に近接・離間移動するよう対向配置した一
対の横シーラ38,38からなる横シール機構40が配
設され、一対の横シーラ38,38を相互に離間する退
避位置から近接するシール位置に移動することにより、
両シーラ38,38の間に臨む筒状フィルムF1に、前記
縦シールと交差する横シールおよび切断を施すようにな
っている。
【0014】前記製袋器12の上方には、複数の円盤状
物品18aを縦に積重ねると共に、この物品群18を間
欠的に落下供給する物品供給装置(物品供給手段)42が
配設されている。この物品供給装置42は、図6に示す
如く、前記物品充填筒14とその軸心を整列させた筒状
のホッパ44を備え、このホッパ44の外側に、複数の
シャッタ装置46が上下方向に所定間隔で複数段(実施
例では6段)配設されている。シャッタ装置46は、ホ
ッパ44を挟んで対向する一対の保持板48,48を備
え、両保持板48,48は、ホッパ44の対応位置に形
成した通孔44a,44aを介してホッパ内に挿入され
る支持位置と、ホッパ44の外部に臨む退避位置との間
を移動するよう構成されている。そして、両保持板4
8,48を支持位置に臨ませることにより、ホッパ44
に供給された円盤状物品18aを該保持板48,48上
に載置支持し、両保持板48,48を退避位置に移動す
ることにより、支持していた円盤状物品18aを落下さ
せるようになっている。すなわち、後述する反転装置5
2からホッパ44に供給される円盤状物品18aを、上
段のシャッタ装置46から順次下段のシャッタ装置46
へ落下させることにより、最終的に最下段のシャッタ装
置46の保持板48,48上に所定個数(例えば10個)
の円盤状物品18aを積重ねるよう構成されている。
【0015】ここで、シャーレのように皿部の上側に蓋
部を被せた円盤状物品18aを物品充填筒14に向けて
落下させる際には、蓋部が下側となる姿勢の方が安定す
るため、実施例の物品供給装置42は、コンベヤ等の搬
入装置50により搬入される正常な姿勢の円盤状物品1
8aを、上下が反転した姿勢(蓋部が下側となる姿勢)で
前記ホッパ44に供給するための反転装置52を備えて
いる。この反転装置52は、図5に示す如く、前記ホッ
パ44と搬入装置50との間に回転自在に配設され、駆
動モータ54により所要角度ずつ間欠回転される回転体
56を備える。回転体56には、搬入装置50から供給
される円盤状物品18aを受容し得る複数の受容部材5
8が、周方向に所定間隔で配設されており、受容部材5
8に受容した円盤状物品18aが反転する角度だけ回転
体56が間欠回転して停止した際に、当該受容部材58
で受容している円盤状物品18aをホッパ44に供給す
るよう構成されている。
【0016】
【実施例の作用】次に、前述した実施例に係る縦型製袋
充填包装機の作用につき説明する。なお、物品供給装置
42において各シャッター装置46は、保持板48,4
8を支持位置に位置決めしているものとする。
【0017】前記原反ロール10から引出された包装用
フィルムFは、製袋器12に供給されて筒状に成形され
ると共に、物品充填筒14の外周に沿って下方に給送さ
れる。そして、前記縦シール機構20により筒状フィル
ムF1の長手方向の重合端縁部F1aに縦シールが施され
ると共に、この筒状フィルムF1は前記横シール機構4
0に供給される。そして、横シール機構40により該筒
状フィルムF1に横シールおよび切断が施される。
【0018】前記搬入装置50から正常な姿勢で供給さ
れる円盤状物品18aは、図5に示す反転装置52の回
転体56が間欠回転停止する毎に到来する受容部材58
に受渡される。円盤状物品18aを受容した受容部材5
8が略180°回転して該物品18aの姿勢が反転して
停止すると、該物品18aは前記ホッパ44に供給され
る。このとき、ホッパ44における最上部のシャッター
装置46の保持板48,48は支持位置に臨んでいるか
ら、円盤状物品18aは保持板48,48上に載置支持
される。このシャッター装置46は、次の円盤状物品1
8aが供給される前に、その保持板48,48を支持位
置から退避位置に移動させることにより、該物品18a
を下段のシャッター装置46に落下させる。このように
して、上段のシャッター装置46から下段のシャッター
装置46に順次落下された円盤状物品18aは、図6お
よび図7に示すように、最下段のシャッター装置46の
保持板48,48上に載置支持される。そして、最下段
のシャッター装置46に所定個数の円盤状物品18aが
縦に積重ねられると、これを図示しない検知手段が検出
して該装置46の保持板48,48を支持位置から退避
位置に移動することで、物品群18は前記物品充填筒1
4に向けて落下供給される。
【0019】前記物品充填筒14の内部を落下した物品
群18は、下端に横シールが施された筒状フィルムF1
に充填される。この場合において、物品充填筒14の内
周と物品群18の外周との隙間は微小間隔に設定されて
いるから、物品群18が物品充填筒14内を落下する際
に各物品18aの姿勢が変化したり分離することはな
く、当該物品群18は積重ねられたままの姿勢で筒状フ
ィルムF1に充填される。また各物品18aが分離しな
いから、物品群18の落下時の衝撃により物品同士が衝
突して損傷するのを有効に防止することができる。
【0020】また、前記物品群18の落下速度が遅すぎ
たり、速すぎる場合は、前記縦シール機構40を物品充
填筒14に対して近接・離間移動調整して筒状フィルム
1の重合端縁部F1aのシール代を調整することにより
対応することができる。すなわち、物品群18の落下速
度が遅すぎる場合は、重合端縁部F1aのシール代を小
さくすることにより、物品充填筒14の外周と筒状フィ
ルムF1の内周との間の隙間を大きくして、物品群18
の落下時における空気の排出量を増す。これにより、物
品群18の落下速度を速くすることができる。また、物
品群18の落下速度が速すぎる場合は、重合端縁部F1
aのシール代を大きくすることにより、物品充填筒14
の外周と筒状フィルムF1の内周との間の隙間を小さく
して、物品群18の落下時における空気の排出量を少な
くする。これにより、物品群18の落下速度を遅くする
ことができる。このように、物品群18の落下時におけ
る空気の排出量を調整することで、物品群18の安定し
た落下を達成することが可能となる。
【0021】
【実験例について】前記物品充填筒14の内径Dと円盤
状物品18aの直径D1との適切な関係を設定するため
に、以下の実験を行なった。
【0022】実験例では、物品充填筒14の外周が筒状
フィルムF1で包囲された状態において、該フィルムF1
の内周と物品充填筒14の外周との間に画成される隙間
の断面積に等しい面積の空気抜き穴を底部に形成したパ
イプを用い、該パイプの内部に、包装機における物品群
18の落下距離に相当する高さから物品群18を落下さ
せる実験装置を用いた。そして、円盤状物品18aの直
径D1、パイプの肉厚および積重ねる円盤状物品18a
の数を一定に設定したもとで、パイプの内径を変えて実
験を行ない、その結果を以下の表に示す。但し、筒状フ
ィルムF1の内径と物品充填筒14の外径との差が一定
値となるよう想定し、各パイプ内径に対応する大きさの
空気抜き穴を形成した。
【0023】
【0024】円盤状物品18aの直径D1が93mmの
場合の実験例では、パイプ内径/物品直径の比が1.0
16となる内径(94.5mm)のパイプの場合は、物品
群18の落下速度が遅くなりすぎて、物品群18の落下
の状態が不安定となることが確認された。またパイプ内
径/物品直径の比が1.043となる内径(97.0mm)
のパイプの場合は、物品群18の落下速度が速くなりす
ぎて、各円盤状物品18aが分離すると共に落下の衝撃
が大きくなることが確認された。そして、パイプ内径/
物品直径の比が1.022〜1.038となる内径(95.
0mm〜96.5mm)のパイプの場合は、物品群18の
円滑で安定した落下が達成されると共に、落下時の衝撃
も緩和されることが判明した。なお、パイプ内径/物品
直径の比が1.022と1.038となる内径(95.0m
mと96.5mm)のパイプの場合の良否判定は△である
が、物品群18の落下の状態が不安定となったり落下の
衝撃が大きくなる程度は極軽微であり、実際の包装状態
では問題とはならないものと判断される。また、筒状フ
ィルムF1における重合端縁部F1aのシール代を変化さ
せて、筒状フィルムF1の内周と物品充填筒14の外周
との隙間の断面積を変化させることにより、良好(○)に
なると予想される。
【0025】
【0026】円盤状物品18aの直径D1が40mmの
場合の実験例では、パイプ内径/物品直径が1.012
5となる内径(40.5mm)のパイプを使用した場合
は、物品群18の落下速度が遅くなりすぎて、物品群1
8の落下の状態が不安定となることが確認された。また
パイプ内径/物品直径が1.05となる内径(42.0m
m)のパイプを使用した場合は、物品群18の落下速度
が速くなりすぎて、各円盤状物品18aが分離すると共
に落下の衝撃が大きくなることが確認された。そして、
パイプ内径/物品直径が1.025となる内径(40.5
mm)のパイプおよび1.0375となる内径(41.5m
m)のパイプを使用した場合は、物品群18の円滑で安
定した落下が達成されると共に、落下時の衝撃も緩和さ
れることが判明した。なお、パイプ内径/物品直径の比
が1.0375となる内径(41.5mm)のパイプの場合
の良否判定は△であるが、物品群18の落下の状態が不
安定となったり落下の衝撃が大きくなる程度は極軽微で
あり、実際の包装状態では問題とはならないものと判断
される。また、筒状フィルムF1における重合端縁部F1
aのシール代を変化させて、筒状フィルムF1の内周と
物品充填筒14の外周との隙間の断面積を変化させるこ
とにより、良好(○)になると予想される。
【0027】以上の実験例から、パイプの内径(物品充
填筒14の内径D)を、円盤状物品18aの直径の略1.
022〜1.038倍に設定することにより、円盤状物
品18aの姿勢が変化することなく、しかも落下時の衝
撃も少ないことが判明した。すなわち、実験例での誤差
やパイプの製作時の誤差等を考慮すれば、実際の包装に
際して使用される物品充填筒14の内径Dを、円盤状物
品18aの直径D1の略1.02〜1.04倍に設定する
ことにより、充分に実験例と同様の作用効果が期待し得
るものと判断される。また、実際の包装状態において
は、前記縦シール機構20による筒状フィルムF1の重
合端縁部F1aのシール代を調整(空気の排出量を調整)
することにより、物品充填筒14の内径Dを、前記の範
囲(1.02〜1.04倍)外に設定した場合においても、
物品群18の円滑で安定した落下が達成されると共に、
落下時の衝撃も緩和されるものと予想される。なお、物
品充填筒14として、実験で用いたパイプの肉厚と異な
った値のものを採用する場合は、筒状フィルムF1の内
周と物品充填筒14の外周との隙間の断面積が、実験時
のパイプ内径に対する隙間の断面積と同じとなるように
設定すれば、実験と同じ結果が得られる。
【0028】なお、実施例では円盤状物品として皿部と
蓋部とからなるシャーレを例に挙げて説明したが、本願
はこれに限定されるものでなく、単一の円盤状物品であ
ってもよい。また、円盤状物品を反転する必要のない場
合は、物品供給装置から反転装置を省くことができる。
更に、空気排出量調整手段としては、実施例のように縦
シール機構を兼用させるものに限定されるものでなく、
例えばベルトやローラ等の専用の空気排出量調整手段を
設け、該ベルトやローラにより筒状フィルムの重合端縁
部を挟持するようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る縦型製
袋充填包装機によれば、物品充填筒の内周と物品群の外
周との隙間を微小間隔に設定したことにより、物品群が
物品充填筒内を落下する際に、各円盤状物品の姿勢が変
わったり反転することはなく、該物品群を積重ね状態の
まま包装フィルムに充填させることができる。また、各
円盤状物品が分離することもないので、物品群の落下の
衝撃により円盤状物品が損傷するのを防止することがで
きる。更に、空気排出量調整手段によって物品群の落下
時の空気の排出量を調整することで、物品群の落下速度
を遅くして落下時の衝撃を緩和させることができ、これ
により円盤状物品の損傷を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る縦型製袋充填包装機を示す概略構
成図である。
【図2】実施例に係る物品充填筒と円盤状物品および包
装フィルムの関係を示す説明平面図である。
【図3】実施例に係る縦シール機構を一部破断して示す
平面図である。
【図4】実施例に係る縦シール機構を一部破断して示す
側面図である。
【図5】実施例に係る物品供給装置を示す概略構成図で
ある。
【図6】実施例に係る物品供給装置の要部を示す概略構
成図である。
【図7】実施例に係る物品供給装置と物品充填筒との関
係を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 原反ロール 12 製袋器 14 物品充填筒 18 物品群 18a 円盤状物品 20 縦シール機構(空気排出量調整手段) 40 横シール機構 42 物品供給装置(物品供給手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B65B 9/00 - 9/24 B65B 35/00 - 35/58

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原反ロール(10)から引出された包装用フ
    ィルム(F)を筒状に成形する製袋器(12)と、この筒状フ
    ィルム(F1)の内側に臨んで該フィルム(F1)を下方に向け
    て案内する物品充填筒(14)と、該物品充填筒(14)の外周
    に沿って下方へ給送される筒状フィルム(F1)の長手方向
    の重合端縁部(F 1 a)に縦シールを施す縦シール機構(20)
    と、前記物品充填筒(14)の下方に臨む筒状フィルム(F1)
    に縦シールと交差する横シールおよび切断を施す横シー
    ル機構(40)とを備えた縦型製袋充填包装機において、 前記物品充填筒(14)の上部に、円盤状物品(18a)を複数
    個単位で縦に積重ねた物品群(18)を、該物品充填筒(14)
    の内部に向けて落下供給する物品供給手段(42)前記物品充填筒(14)の外周に沿って下方へ給送される筒
    状フィルム(F 1 )の長手方向の重合端縁部(F 1 a)を挟持す
    るよう構成され、物品充填筒(14)の外周と筒状フィルム
    (F 1 )の内周との隙間を調整して前記物品群(18)の落下速
    度を遅くすることができる空気排出量調整手段(20)を備
    え、 前記物品充填筒(14)の内周と、前記物品供給手段(42)か
    ら落下供給される物品群(18)における外周との隙間を、
    該物品群(18)が落下する際の姿勢の変化を抑制すると共
    に落下の衝撃を緩和し得る微小間隔に設定し、 前記物品供給手段(42)から落下供給される物品群(18)
    を、その積重ね状態を維持したまま物品充填筒(14)を介
    して下部に横シールが施された筒状フィルム(F1)に充填
    し得るよう構成したことを特徴とする縦型製袋充填包装
    機。
  2. 【請求項2】 前記空気排出量調整手段は、前記縦シー
    ル機構(20)が兼ね、該シール機構(20)による前記筒状フ
    ィルム(F 1 )における重合端縁部(F 1 a)のシール代を大き
    くしたり小さくすることにより、前記物品充填筒(14)の
    外周と筒状フィルム(F 1 )の内周との隙間の寸法を調整す
    るよう構成される請求項1記載の縦型製袋充填包装機。
  3. 【請求項3】 前記物品充填筒(14)の内径は、前記円盤
    状物品(18a)の直径の略1.02〜1.04倍に設定され
    る請求項1または2記載の縦型製袋充填包装機。
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