JP4157533B2 - 真空包装機 - Google Patents

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Description

本発明は、包装対象物を真空包装するための真空包装機、特に、連続処理が可能で、定盤が反転する型式の真空包装機に関する。
図4は、従来から一般的に使用されている連続処理が可能な真空包装機を示す。
同図において、この真空包装機は、一定間隔で配置した2個のスプロケット40の回りに搬送と作業台を兼ねたテンションスプロケット49によって張力を調整するエンドレスの搬送ベルト41が支持されている。
この搬送ベルト41の搬送面には、枕状のシール台42が等間隔で固定されており、袋詰め製品である包装対象物(図示せず)を収納した包装袋の開口部を下から支えるとともに、その搬送ベルト41の間欠走行によって、包装対象物がチャンバーボックス43の下域に到着するたびにチャンバーボックス43を下降させて、チャンバーボックス43に対応する位置にあって、搬送ベルト41の下面に配置された定盤44に搬送ベルト41を介して密着することで包装対象物を覆う真空室が形成される。
そして、図示しない脱気ポンプを作動させて、真空室を脱気パイプ45を通して脱気して、包装対象物を収納した包装袋内の気体を抜いた後、チャンバーボックス43内に設けられているシール機構のシールバー46を下降させるとこれと搬送ベルト41上のシール台42上の物品を収納した包装袋の開口部分を挟持して熱シール(封止)した後、チャンバーボックス43を上昇させ、真空包装体を搬送ベルト41の間欠走行により、包装物排出シューター47を介して順次集荷部へ排出するようになっている。
このタイプの真空包装機は、物品を収納した個々の包装袋を人手によって並べて行くため操作が簡単で扱い易いために、食品業界において広く使われている。
しかし、搬送ベルト41には、エンドレスベルトとするための接続部(ベルト継手金具を使用)48の他に、脱気の際に減圧力で持ち上げられないように多数の通気孔が形成されているために、包装対象物として、漬物や貝類等の食品や味付け汁と同封される食品のように、液汁の多いものを取り扱う場合には、包装対象物から漏れ出た油脂分や糖分、塩類等を含む液汁等が定盤44上に流れ込んで、固化、堆積するとともに搬送ベルト41の裏面にも付着して堆積することになり、当該真空包装機の駆動系の作動不良を招いたり、食品包装機械として衛生上からも好ましくないと言う問題が発生する。 このため、定期的にその内部空間の構成部材を洗浄、清掃する必要がある。ところが、真空包装機の側面部は安全上、機枠で覆われており、簡単に行える状況になく、部分的な分解作業が必要となり、この洗浄、清掃が、保守上、大きな負担となる。
この搬送ベルトの下面に配置された定盤に搬送ベルトを介して密着することで包装対象物を覆う真空室が形成される真空包装機の洗浄・清掃の問題を解決するための提案が種々行われてきた。
例えば、特許文献1には、親水性多孔質弾性体の外周に螺旋溝を刻設したロールまたは合成樹脂材を螺旋状に植毛した刷毛ロールを搬送ベルトの内面に接触配置して、これを回転駆動させることでその付着物を除去清掃した真空包装機が開示されている。
しかし、除去清掃の効率を維持するためには、清掃ロールを搬送ベルト裏面に常時接触、駆動させる必要があり、このため、搬送ベルトの裏面や除去ロールが摩耗する問題がある他、搬送ベルトの下面に配置された定盤上の堆積物は除去されず、衛生面での十分な改善は期待できないという欠点がある。
また、特許文献2には、搬送ベルトの一部を脱着可能とし、これを取り外した状態で、その開口面から真空包装機本体の側壁と巻き回された搬送ベルトとの内部空間に構成された定盤を含む部材の点検、整備、清掃を行うようにした真空包装機が開示されている。
しかし、この真空包装機は、定盤と一対で配置されているチャンバーボックスを最上昇位置に停止させた後、搬送ベルトの一部に形成される開口面から定盤の上面を清掃する構造となっており、チャンバーボックスが邪魔となって定盤の垂直方向から清掃することができないため清掃効率が悪く、堆積物が固着状態とならないよう、かなりの頻度で清掃する必要がある。また、液汁等を多く含む包装対象物では、真空包装時にその液汁等の一部が漏洩することを防ぎきれないことから、包装袋が搬送ベルトに接着してスプロケット部を移動する際に包装袋内部の商品に身曲がりが生じたり、排出のタイミングが遅れ、集荷部への排出がスムーズに行われないという問題もある。
さらに、特許文献3には、図5に示すように、走行ローラ60に支持された定盤61を複数個所定の間隔で保持し、そして走行体62の回転走行に応じて各定盤61、61、61を順次位置決めして、載置位置63で定盤61に包装対象物を載せ、包装位置64ではチャンバーボックス65の下降以降の真空包装動作をなし、排出位置66では定盤から包装品を排出するようになった真空包装機が開示されている。この真空包装機においては、定盤61は包装対象物の載置位置63において常時露出した状態であるため、定盤61上面の清掃は非常に簡単に行えるようになっている。
そして、包装対象物を載せる載置位置63では、定盤61は水平に近いほど作業性は良いことから、その作業者の立つ位置(前方側)、すなわち、該載置位置63で定盤61が水平となるようガイドされるように第2ガイド路67が設けられている。この第2ガイド路67には、排出位置66から載置位置63への戻り部において傾斜部が形成され、これにより排出位置66の定盤61は後方側が低位となって包装品を後方へ排出することができるようになっている。これによって、包装袋が定盤に接着した状態となっても平面状を滑落することから該包装袋に曲がりが生じることは無く、包装袋内部の商品に身曲がり等が生じることを防ぐことができる。
ところが、真空包装機は、清掃面から見ると液汁等の漏れが定盤の上面のみである場合は問題は生じないが、定盤61の裏面側の汚れの清掃は困難であるとともに、真空包装後の包装対象物は、真空包装機本体の中央部分近傍に配置された定盤から排出されることになるため、載置位置63の高さに制約を受け、集荷部の配置に不都合を生じる。
実開昭48−32466 特開2002−59909 特開平8−301219
このように、包装対象物の搬送手段としてエンドレスベルトを使用し、チャンバーボックスと定盤とで真空室を形成する真空包装機の一般的な欠点として、機械サイズが大きくなるために機械そのものの専有面積が大きい、ベルト裏面と定盤の上下面の洗浄が困難である、ベルト上で真空処理された包装対象物がベルトの回転によって後方に排出される際、ベルト上面とシューターとの間の落差が大きいために、包装物に衝撃を与え、内容物を破損する危険があった。
本願発明における解決課題は、係る従来の真空包装機における欠点を解消し、特に、優れた使用環境で衛生状態を保持できる真空包装機を提供することにある。
本願発明は、前記従来の真空包装機において、包装対象物の液汁が定盤の表裏面に生じる汚れの原因は、搬送ベルトに形成されている多数の通気孔等から搬送ベルトの内面に入り込んで定盤上に流れ込むことに起因しているという観点に立っての搬送ベルトを使用しない真空包装機である。
すなわち、本願発明は、定盤とこの定盤に対し上下動可能なチャンバーボックスを備え、チャンバーボックスを下降させて定盤に密着させることで真空室を形成し、この真空室を脱気しつつ定盤上の包装対象物の真空包装を行う搬送ベルトを使用しない真空包装機であって、前記真空室を形成するチャンバーボックス下方の真空包装位置と包装対象物の載置位置とを結ぶ水平状ガイドを包装機本体の両内側面に対向配置し、この水平状ガイドの下方に前記真空包装位置と載置位置の略中間部を共通軸心とする大径と小径の二重円をなす半円状ガイドを設けるとともに、前記共通軸心から垂直下方に下ろした略中心軸線を挟んで対称に、略中心軸線寄りとその遠方側の両端部寄りの4箇所の遷移接続部を設け、この遷移接続部において、前記水平状ガイドから半円状ガイドに又は前記半円状ガイドから水平状ガイドに移行するようにし、さらに2つの定盤を前記水平状ガイド及び半円状ガイドに沿って一方向に誘導されるように配置し、これら2つの定盤のそれぞれの両側面に、その進行方向の前後位置に間隔を開けて一対のガイドローラを設け、この一対のガイドローラ間の前後の間隔を、前記略中心軸線寄りと端部寄りの遷移接続部間の間隔と同一にするとともに、この一対のガイドローラが前記水平状ガイドで誘導されるようにし、前記2つの定盤のうち先行する定盤の後端部が前記共通軸心を越えて、その一対のガイドローラが前記4箇所の遷移接続部のうち定盤の進行方向前側にある前記略中心軸線寄りと端部寄りの2箇所の遷移接続部に同時に達すると、前記一対のガイドローラは支えを失い、先行する定盤は前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で下降しながら誘導されるとともに、後行する定盤の一対のガイドローラが水平状ガイドに誘導されて前記真空包装位置に向けて進み、真空包装位置に達したときに、前記先行する定盤が前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で上昇しながら、前記4箇所の遷移接続部のうち定盤の進行方向後側にある略中心軸線寄りと端部寄りの2箇所の遷移接続部に同時に達して水平状ガイドへ移行するように構成されていることを特徴とする。
これによって2つの定盤のうち、先行する定盤は、水平姿勢、すなわち、俯仰角度が0度から、垂直姿勢すなわち俯仰角度が90度へ、さらには、水平姿勢すなわち俯仰角度が180度へと移行し、4箇所の遷移接続部のうち定盤の進行方向後側にある略中心軸線寄りと端部寄りの2箇所の遷移接続部に同時に達し、定盤の表裏面が入れ替わった状態で、載置位置に戻るので、作業者は載置位置にある定盤の表面が液汁類等の漏れにより汚れていた場合はすぐに清掃を行えば良く、作業者は表裏面を認識することなく容易に定盤の表裏面の清掃が行えるため、食品包装機械としての衛生状態を常時保持することができる。
さらに、本願発明においては、包装物を載置した定盤が半円状ガイドに誘導されて傾動姿勢になると滑落し始めるため、大径の半円状ガイド側の該定盤の先端部近傍に45度前後の角度を持たせた包装物排出シューターを配設することで、その落下点に集荷部を設けることができる。
なお、定盤が包装物排出シューターとしても機能するため、特に、シューターを設置しなくとも良い。
機長を長くしている原因であったエンドレスベルトのためのスプロケットがないため、エンドレスベルトを使用する真空包装機のほぼ半分の長さとなる。
真空包装作業を行いながらの洗浄と清掃が可能であるので、機械の稼働効率が上がる。
真空包装後の排出シューターを格別に設ける必要がなく機械構造が簡単になる。
本願発明の真空包装機の実施形態を、図面に示す実施例によって説明する。
図1は、本願発明の実施例に係る真空包装機の本体の要部および定盤ガイド機構を模式的に示した側面図である。
同図において、前方側(反進行方向側)に作業者が包装対象物を載置するための定盤1と、後方側(進行方向側)に真空室の形成用としての定盤2とが水平状ガイド3に沿って配置されている。
脱気パイプ4を接続したチャンバーボックス5が後方側の定盤2に対し上下動可能に形成され、チャンバーボックス5を下降させて定盤2に密着させることで真空室を形成するようになっている。
水平状ガイド3は真空包装機の本体の両側面部に対向して定盤の移動方向に配置されており、この水平状ガイド3の略中心部を共通軸心6として、また、水平状ガイド3の下部に設けた略中心軸線6a寄りとその両端部側寄りとの4箇所を遷移接続部7、8および7a、8aとして、小径と大径の二重円をなす半円状ガイド9、10が設けられることによって、定盤ガイド機構11を形成している。
上記共通軸心6は、二重円の略中心部となっている。
定盤1、2の表面側の後方部には、チャンバーボックス5により真空室が形成されたときにチャンバーボックス5内に設置された昇降自在なシールバー12とこれに対向配置されたシール台13が設けられている。 また、同様の機能を有するシール台14が同定盤1、2の裏面側前方部にも設けられている。 なお、図中36は包装物排出シューターを示す。
図2は本願発明に係る真空包装機の定盤を示し、(a)は駆動機構を一部切欠き平面図によって示し、(b)は定盤の要部を断面側面図によって示す。
同図に示すように、定盤1、2の両側面部に対向して配置された水平状ガイド3の上方には、定盤駆動装置20として、電動モータ15により駆動される一対のスクリューシャフト16が配置されている。
また、定盤1、2の両側面部には、水平状ガイド3と二重円をなす半円状ガイド9と10の略中心軸線6a側(図3参照)と両端部側との間隔、すなわち、小径の半円状ガイド9と大径の半円状ガイド10との一組の遷移接続部7、8または7a、8aと同一の間隔で配置した一対のガイドローラ17、17aが設けられている。
これらのガイドローラ17、17aの回転軸と、これに同軸に配置された固定桿18の先端部には、上方へ直角方向に突出させたスクリューシャフト16の溝部に噛み込み挿入される噛み込みバー19が設けられており、スクリューシャフト16に噛み込みバー19が噛み込んだ状態で、両定盤1、2は水平状ガイド3に沿って移動する。
先行する定盤(後方側の定盤2)の一対のガイドローラ17、17が、水平状ガイド3と半円状ガイド9、10との後方端部側寄りと略中心軸線寄りの2箇所の遷移接続部8、7に同時に達すると、定盤2は水平状ガイド3の支え(定盤の角度0度)を失い半円状ガイド9、10ヘ移行し、下降しながら誘導される。このとき後行する定盤(前方側の定盤1)は、定盤駆動装置20に誘導されて、チャンバーボックス5方向へ進む。
半円状ガイド9、10に誘導されて下降する先行側の定盤2が、両ガイド9、10の略中心軸線6a(定盤の角度90度)を通過する前に上記水平状ガイド3と大径の半円状ガイド10との中間位置、概ね3分の2程度の下方位置かつ前方位置に水平配置した定盤引き起こし装置21のシリンダー22と、上記両ガイド9、10の略中心軸線(定盤の角度90度)より後方位置(定盤の角度85度前後)まで進出して待機している該シリンダー22の進退ロッド23の先端部に設けた保持具24の後方斜面25に上記定盤2の後方部裏面側の側部が当接し、該進退ロッド23の先端部に設けた定盤2の反移動方向に復元力を付与したスプリング26に抗して保持具24が倒伏し、同定盤2が保持具24部分を通過するとスプリング26の張力により保持具24は元の位置へ復元するとともにシリンダー22が作動して進退ロッド23が後退することにより該定盤2の後方部裏面側(定盤2の角度が90度を越えると真空室形成時の定盤2の表面側は作業者の側から見ると裏面側となる。以下同じ。)の側部に該保持具24が当接するとともに、定盤押し上げ装置27に設けられている台板28が該定盤2を支承できる略120度位置まで定盤2を引き起こして一時的に保持する。
この状態から定盤押し上げ装置27の復動型昇降用シリンダー29が作動し、進退ロッド30が進出することで、該定盤2の裏面に該復動型昇降用シリンダー29の進退ロッド30の先端に設けた台板28が当接し、進退ロッド30の進出に伴い定盤2を押し上げて行く。
該台板28の当接後、定盤引き起こし装置21のシリンダー22の進退ロッド23は進出し、一時的な保持状態を解消して保持具24は元の位置に復帰する。
上記復動型昇降用シリンダー29の進退ロッド30の先端に設けた台板28が定盤2を押し上げて行くのに伴い、復動型昇降用シリンダー29本体の上部にそのロッド31の先端部32を軸支させた基部33を回動自在に軸支した俯仰用シリンダー34が作動し、そのロッド31を後退させて、上記台板28の押し上げ角度に応じた俯仰角度を復動型昇降用シリンダー29本体の揺動により行うことで、重量のある定盤2であっても安定した押し上げ動作を行わせることができる復動型昇降用シリンダー俯仰装置35としている。
定盤押し上げ装置27と復動型昇降用シリンダー俯仰装置35とは連携して作動するように調整され、さらに該台板28は下降、誘導される定盤2と当接することのない上記二重円の半円状ガイド9、10の略中心軸線6aから前方位置かつ大径の半円状ガイド10の外方下部に設置している。さらに該復動型昇降用シリンダー29の進退ロッド30の先端に軸支した台板28は、定盤2が角度100度から120度程度の位置にある際に当接するよう後方側が高位となるよう不平衡状態で軸支している。
台板28により押し上げられた定盤2が前方側の遷移接続部7a、8aに達し、該定盤2は水平状ガイド3部に移行するとともに定盤2のガイドローラ17、17の回転軸と同軸配置された固定桿18、18先端部に上方へ直角方向に突出させた噛み込みバー19、19がスクリューシャフト16の溝部に噛み込み挿入される。
次いで、スクリューシャフト16を短時間作動させ、定盤2のガイドローラ17、17を前方側の遷移接続部7a、8aから若干後方側へ移動させることで同定盤2を水平状ガイド3に支承させた後、復動型昇降用シリンダー29のロッド30を後退させるとともに復動型昇降用シリンダー俯仰装置35と連携させて元の位置に復帰させる。
これにより最初の作業開始の状態に戻るが、前方側の定盤1と後方側の定盤2(上記に説明したように定盤2の表裏面は反転している。)とは、その位置は入れ替わっている。なお、図中37で示すものは真空包装機の基台であり、両側面を繋ぐ部材でもある。38は復動型昇降用シリンダー29の軸支部である。
図3は定盤1、2の動きを示すもので、同図(a)は前方側の定盤1で包装対象物を載置し、後方側の定盤2で真空包装を行う状態を示す。また、同図(b)はスクリューシャフト16の駆動により、両定盤1、2が移動し、後方側の定盤2が一対の遷移接続部7、8に達した状態を示す。さらに、同図(c)は後方側の定盤2が半円状ガイド9、10に沿って下降、誘導されるとともに、前方側の定盤1が水平状ガイド3に沿って進んでいる状態を示す。 また、さらに、同図(d)は後方側の定盤2が略中心軸線6aの位置に達するとともに前方側の定盤1が水平状ガイド3に沿って進んでいる状態を示す。これ以降では、前方側の定盤1と後方側の定盤2とが交替する。同図(e)は後方側の定盤2が90度を越えて押し上げられる状態を示し、表裏面が入れ替わって、載置位置へ上昇、誘導されていく状態を示し、前方側の定盤1は真空室形成位置まで順次進んでいる状態を示すものである。これにより同図(e)から同図(a)の状態へ復帰する。
従って、一組の定盤1、2は交互に反転して、その表裏面が入れ替わるため、作業者による清掃作業は非常に容易であり、衛生状態を維持できる。
なお、上記説明においては、水平状ガイド3として、真空包装機の後方側へ高めに傾斜したものも含むものであり、装置の使用上から包装対象物の液汁等が多い場合ほどその傾斜角は大きくされる。
また、傾斜角が付いた場合、定盤1、2の角度90度と半円状ガイド3の中心軸線6aは一致しなくなるが、その基本動作は同じである。
さらに定盤押し上げ装置27には復動型昇降用シリンダー29が用いられているが、真空包装機の機体高さに余裕があれば、これに代えて、一般的なシリンダーを用いることができる。
定盤1、2はその自重により半円状ガイド9、10を下降、誘導されるものであるので、定盤駆動装置20、定盤引き起こし装置21、定盤押し上げ装置27および復動型昇降用シリンダー俯仰装置35のそれぞれの作動時期は、近接スイッチや光学式センサー等の手段を用いて調整、連携して制御されることは当然である。
上記各駆動に用いられているシリンダーとしては、衛生上から電動や空気圧で操作されるものが好ましいが、確実な作動を求める場合は油圧作動のものでも良い。
本願発明の実施例に係る真空包装機の本体の要部および定盤ガイド機構を模式的に示した側面図である。 (a)本願発明に係る真空包装機の定盤の駆動機構を示した一部切欠き平面図である。(b)定盤の要部を示す断面側面図である。 本願発明に係る真空包装機の定盤の移動を模式的に示す側面図である。 一般的なベルト式真空包装機を示す要部側面図である。 従来のプレート式真空包装機を示す要部斜視図である。
符号の説明
1……前方側の定盤
2……後方側の定盤
3……水平状ガイド
4……脱気パイプ
5……チャンバーボックス
6……共通軸心
6a…略中心軸線
7、7a……略中心軸線寄りの遷移接続部
8、8a……両端部側寄りの遷移接続部
9……小径の半円状ガイド
10…大径の半円状ガイド
11…定盤ガイド機構
12…シールバー
13…表面側のシール台
14…裏面側のシール台
15…電動モータ
16…スクリューシャフト
17、17a……ガイドローラ
18…固定桿
19…噛み込みバー
20…定盤駆動装置
21…定盤引き起こし装置
22…シリンダー
23…進退ロッド
24…保持具
25…後方斜面
26…スプリング
27…定盤押し上げ装置
28…台板
29…復動型昇降用シリンダー
30…進退ロッド
31…ロッド
32…ロッドの先端部
33…基部
34…俯仰用シリンダー
35…復動型昇降用シリンダー俯仰装置
36…包装物排出シューター
37…真空包装機の基台
38…復動型昇降用シリンダーの軸支部
40…スプロケット
41…搬送ベルト
42…シール台
43…チャンバーボックス
44…定盤
45…脱気パイプ
46…シールバー
47…包装物排出用シューター
48…接続部(ベルト継手金具)
49…テンションスプロケット
60…走行ローラ
61…定盤
62…走行体
63…載置位置
64…包装位置
65…チャンバーボックス
66…排出位置
67…第2ガイド路

Claims (2)

  1. 定盤とこの定盤に対し上下動可能なチャンバーボックスを備え、チャンバーボックスを下降させて定盤に密着させることで真空室を形成し、この真空室を脱気しつつ定盤上の包装対象物の真空包装を行う搬送ベルトを使用しない真空包装機であって、
    前記真空室を形成するチャンバーボックス下方の真空包装位置と包装対象物の載置位置とを結ぶ水平状ガイドを包装機本体の両内側面に対向配置し、この水平状ガイドの下方に前記真空包装位置と載置位置の略中間部を共通軸心とする大径と小径の二重円をなす半円状ガイドを設けるとともに、前記共通軸心から垂直下方に下ろした略中心軸線を挟んで対称に、略中心軸線寄りとその遠方側の両端部寄りの4箇所の遷移接続部を設け、この遷移接続部において、前記水平状ガイドから半円状ガイドに又は前記半円状ガイドから水平状ガイドに移行するようにし、さらに2つの定盤を前記水平状ガイド及び半円状ガイドに沿って一方向に誘導されるように配置し、
    これら2つの定盤のそれぞれの両側面に、その進行方向の前後位置に間隔を開けて一対のガイドローラを設け、この一対のガイドローラ間の前後の間隔を、前記略中心軸線寄りと端部寄りの遷移接続部間の間隔と同一にするとともに、この一対のガイドローラが前記水平状ガイドで誘導されるようにし、
    前記2つの定盤のうち先行する定盤の後端部が前記共通軸心を越えて、その一対のガイドローラが前記4箇所の遷移接続部のうち定盤の進行方向前側にある前記略中心軸線寄りと端部寄りの2箇所の遷移接続部に同時に達すると、前記一対のガイドローラは支えを失い、先行する定盤は前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で下降しながら誘導されるとともに、
    後行する定盤の一対のガイドローラが水平状ガイドに誘導されて前記真空包装位置に向けて進み、真空包装位置に達したときに、前記先行する定盤が前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で上昇しながら、前記4箇所の遷移接続部のうち定盤の進行方向後側にある略中心軸線寄りと端部寄りの2箇所の遷移接続部に同時に達して水平状ガイドへ移行するように構成されていることを特徴とする真空包装機。
  2. 前記2つの定盤を前記水平状ガイドに沿って一方向に誘導する定盤駆動装置と、
    前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で下降してくる定盤を、その最も下降した位置から前記半円状ガイドに沿って傾斜状態で上昇移行させる定盤引き起こし装置と、
    前記定盤引き起こし装置によって傾斜状態で上昇移行させられた定盤を、前記水平状ガイドへ当該定盤が移行する位置まで押し上げる定盤押し上げ装置とを有する請求項1に記載の真空包装機。
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