JP5238318B2 - 包装装置におけるプッシャ - Google Patents

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Description

この発明は、袋の開口端部から被包装体を押入して包装品を得るための包装装置において使用されるプッシャに関する。
一端部が閉鎖状態にあり、その反対端部が開口状態にある袋にプッシャを使用して被包装体を押入し、しかる後にその開口状態にある端部を閉鎖状態にして包装体を得る装置は従来周知である。例えば、実開昭61−160002号公報(特許文献1)に記載の高速型包装機械では、筒状のプラスチックフィルムに対して複数個の横シーラと切断装置とを使用することによって、ヒートシールされた閉鎖端部とその反対端部である開口端部とを有する袋を作る。その袋にはプッシャを使用して所定数の被包装体を押入し、しかる後に開口端部をヒートシールして袋が被包装体に密着した状態の包装体を得る。また、このような包装機械において、プッシャの両側部にV字形断面の溝と真空源につながる空気吸引口とを形成しておき、被包装体を押圧しながら袋に進入したプッシャがその袋から退出するときには、空気吸引口から袋内部の空気を吸引して袋の開口端部を前記溝に倣うように変形させてまちを作り、それから開口端部をヒートシールして閉鎖状態にすることも従来技術として知られている。
実開昭61−160002号公報
このような従来技術において、プッシャ前面部は、被包装体を極力広い面積で押すことができるように、その面積を大きくしておくことが好ましい。そのようにすることによって被包装体の広い面積に一様な押圧力を作用させれば、プッシャの使用によって被包装体に損傷を与えるということが少なくなる。しかしながら、プッシャの前面部の面積が大きくなるほど、袋の内面はプッシャに強く密着するようになって、袋は、その内部の空気を吸引してもプッシャの溝に倣うように変形することが難しくなる。そのような状態になると、袋に形の整ったまちを速やかに作ることも難しくなる。
そこで、この発明は、包装装置におけるこのような問題を解消することができるように、包装装置で使用されるプッシャに改良を施すことを課題にしている。
前記課題を解決するためにこの発明が対象とするのは、閉鎖端部とその反対端部である開口端部とを有する袋に前記開口端部から被包装体を押入した後、前記開口端部の両側にまちを形成しながら前記開口端部を閉鎖して前記袋と前記被包装体とから包装体を得る包装装置において使用される前記被包装体を押入するためのプッシャである。
かかるプッシャにおいて、この発明が特徴とするところは、以下のとおりである。前記プッシャは、前記被包装体を押入する方向への前進運動とその反対方向への後退運動との往復運動をするものであって、前記プッシャには、前記被包装体に圧接しながら前記袋に進入する前面部を有するとともに、前記往復運動する方向に直交する幅方向と、前記往復運動する方向と前記幅方向とに直交する厚さ方向とを有するヘッド部分が含まれている。前記ヘッド部分は、前記厚さ方向において重なり合う第1プレートと第2プレートとに二分割された状態および第1プレートとこれを挟む第2プレートと第3プレートとに三分割された状態のいずれかの状態にあって、前記第1プレートの前記幅方向の両側には前記往復運動する方向へ延びていて前記まちを形成するために使用されるV字形断面の溝が形成されるとともに、前記溝には真空吸引源につながる開口が形成されている。前記プッシャの前記前進運動では、前記第2プレートと前記第3プレートとが前記第1プレートとともに前記被包装体を押入して前記袋に進入し、前記プッシャの後退運動では、前記被包装体の押入が終了して前記第1プレートが静止した状態にあるときに前記第2プレートと前記第3プレートとが後退して前記袋から退出し、その後に前記第1プレートが前記袋に前記真空吸引源からの真空圧を作用させながら後退できるように前記ヘッド部分が形成されている。
この発明の実施形態の一つにおいて、前記第1、第2、第3プレートのいずれかにおける前記前面部は、前記前面部が前記袋の内側にあるときに前記第1プレートを介して前記袋の内側と外側とを通気状態にすることができる空気供給口を有している。
この発明の実施形態の他の一つにおいて、前記第2プレートと前記第3プレートとが、前記ヘッド部分の後方において一体になっている。
この発明の実施形態のさらに他の一つにおいて、前記空気供給口からは、前記袋の内部に加圧空気を供給可能である。
この発明に係るプッシャは、そのヘッド部分が互いに重なり合う第1プレートと第2プレート、または第1プレートとこれを挟む第2プレートと第3プレートとを有し、被包装体の押入が終了すると、第2プレートまたは第2プレートと第3プレートとを袋から退出させてから第1プレートだけを使用して袋にまちを形成する。それゆえ、被包装体を押入するときには袋がヘッド部分に密着していたとしても、まちを形成するときの袋はヘッド部分に密着していないので、第1プレートにおけるまちを形成するための溝が深くても、袋はその溝に進入して溝の形に倣うように変形することが容易で、形の整ったまちを速やかに得ることができる。
添付の図面を参照して、この発明に係るプッシャとそれが使用される包装装置とを説明すると、以下のとおりである。
図1は、この発明に係るプッシャ1(図2,3参照)の使用対象となる袋2と、袋2で包装されるべき被包装体である生理用ナプキン個包装体3の集合体15と、集合体15が包装されて袋2が閉じた状態にある包装体14とを示す図である。袋2は、例えば柔軟で非通気性のプラスチックフィルムで形成されているもので、ヒートシール2dが形成されている閉鎖端部4と、閉鎖端部4の反対端部である開口端部5とを有する。閉鎖端部4と開口端部5との間には、まち6が形成されている一対の側面部7を有する。個包装体3は、生理用ナプキン(図示せず)をプラスチックフィルムや不織布等の柔軟なシート材料で形成された個袋3aに封入したもので、袋2で包装されるべき所定数のものが機械方向A(図2を併せて参照)とこれに直交する交差方向Bとに整然と並べられて集合体15を形成している。
図2は、この発明に係るプッシャ1が使用されている包装装置10の側面図である。包装装置10は、袋2を間欠的に供給するための第1供給工程11と、個包装体3が形成する集合体15を間欠的に供給するための第2供給工程12と、袋2と集合体15とからなる包装体14(図1を併せて参照)を得るための袋詰め工程13とを含んでいる。
図2の第1供給工程11では、まち6が形成されている袋2が開口端部5を前方にして図の左方から間欠的に供給される。袋2では、袋2の上下面8,9(図1参照)が上下一対の拡開用吸引プレート16に吸引されて開口端部5が図1の如く拡開状態となる。吸引プレート16は、矢印C方向へ水平移動して拡開状態になる開口端部5を複数のバケット21のうちのバケット21aにかぶせた後に、開口端部5から離れて図示の位置に復帰する。バケット21は、開口端部5を拡開状態に維持するもので、図ではバケット21のうちのバケット21aにかぶせられた袋2が、仮想線の袋2aとして示されている。バケット21はまた、時計方向または反時計方向へ間欠的に回転する円盤22に取り付けられているもので、バケット21aにかぶせられた袋2aは円盤22とともに180°回転することによって、図の上方から下方へ移動する。図2には、そのように移動した袋2aが仮想線の袋2bとして示され、バケット21aがバケット21bとして示されている。
図2の第2供給工程12では、集合体15が搬送機17に載せられて矢印D方向へ移動して、搬送機17に含まれているリフタ18に移される。リフタ18は上下動するもので、その上に載せられた集合体15を矢印Eで示される上方へ移動させることができる。図には、そのように移動させた集合体15が集合体15aとして示されている。なお、搬送機17では、矢印D方向へ間欠的に動く無端ベルト17aに複数のピン17bが一定の間隔で取り付けられており、搬送機17における支持台(図示せず)にスライド可能に載せられている集合体15をピン17bが図の右方から左方へ、すなわち矢印D方向へ押圧して、集合体15をリフタ18に向かって移動させる。
図2の袋詰め工程13は、プッシャ1と、上下一対のおさえ板31と、上下一対のシール板32と、無端ベルト33とを含んでいる。プッシャ1は、機械方向Aの左方にヘッド部分36を有し、右方にロッド部分37を有していて、そのロッド部分37がプッシャ1を機械方向Aにおいて前進運動と後退運動との往復運動をさせる駆動機構(図示せず)につながっており、図示のプッシャ1は後退した位置にある。袋詰め工程13において、袋2bと、その袋2bがかぶさっているバケット21bと、上方へ移動した集合体15aと、プッシャ1とは機械方向Aにおいて整列した状態にある。プッシャ1は、機械方向Aの左方に向かって前進し、ヘッド部分36が集合体15aに圧接してその集合体15aをバケット21bの内側に押入する。ヘッド部分36はさらに前進し、集合体15aを袋2bへ押入し、次いで集合体15aを介して袋2bを左方へ押してバケット21bから外し、無端ベルト33の上に載せる。集合体15aの押入が終了したヘッド部分36は、その一部が集合体15aとともに袋2bに進入しているから、そのヘッド部分36は袋2bから退出するように機械方向Aの右方に向かって後退する。このときに、一対のおさえ板31が上下方向において接近するように移動して、袋2bが右方へ動くことを阻止する。ヘッド部分36が袋2bから完全に退出すると、一対の加熱されているシール板32が上下方向において接近して袋2bの開口端部5を挟んでヒートシール2e(図3参照)を形成する。その後に一対のシール板32が図示の状態に復帰すると、袋2bと集合体15aとが密着した状態の包装体14が得られる。包装体14は、無端ベルト33によって左方へ運ばれる。
図3,4は、図に示されたプッシャ1の斜視図と図3のIV−IV線切断面とを示す図である。なお、図4には、プッシャ1が進入した状態にあるときの袋2bと、上方サブプレート52と下方サブプレート53とが退出してその袋2bにまち61(図5参照)が形成され始めている袋2b’とが仮想線で示されている。図3において、プッシャ1のヘッド部分36は、機械方向Aに一致している水平な往復運動方向と、機械方向Aに直交する交差方向Bに一致している幅方向と、これら往復運動方向と幅方向とに直交する厚さ方向Cとを有する。厚さ方向Cにおいて、ヘッド部分36は、メインプレート51と、メインプレート51をサンドウィッチ状に挟む上方サブプレート52と下方サブプレート53とに三分割されている。メインプレート51と上方サブプレート52と下方サブプレート53とは、それぞれ独立して機械方向Aにおいて往復運動することができるもので、メインプレート51の後端面51bにはその往復運動を可能にするためのメインロッド37が取り付けられている。上方サブプレート52におけるサイドプレート52bには往復運動を可能にするためのサブロッド38が取り付けられており、下方サブプレート53におけるサイドプレート53bには往復運動を可能にするためのサブロッド39が取り付けられている。メインロッド37とこれらサブロッド38,39とのそれぞれは、ピストン等の駆動源(図示せず)につなげられている。
メインプレート51と各サブプレート52,53のそれぞれとは、一体となってプッシャ1の前面部41を形成するメイン前面部51aとサブ前面部52a,53aのそれぞれとを有する。これらメイン前面部51aとサブ前面部52a,53aとは、プッシャ1が前進するときに協働して集合体15に圧接する部分であって、そのときの圧力が集合体15の局部に集中することがないように、これら前面部51a,52a,53aが一体になって形成するプッシャ1の前面部41の形状は、前面部41と向かい合っている集合体15の部位18の形状とほぼ同じであるかまたはそれよりも僅かに小さくなるように形成されている。すなわち、前面部41の交差方向Bと高さ方向Cとにおける最大寸法は、集合体15の部位18における交差方向Bと高さ方向Cとにおける最大寸法とほぼ同じであるかまたはよりも僅かに小さくなっている。
プッシャ1はまた、交差方向Bにおいて対称に形成されている側面部42を有する。側面部42は、メインプレート51におけるメイン側面部51cと、サブプレート52,53におけるサブ側面部52c,53cとを含み、メイン側面部51cには前面部51aから機械方向Aへ延びるV字形断面の溝56が形成され、溝56には吸引口57が形成されている。その吸引口57は、真空ポンプ等の空気吸引源(図示せず)につながっている。サブ側面部52c,53cは、平滑に形成されている。図4に示された前面部41のうちのメイン前面部51aには空気供給口58が形成されている。空気供給口58は、メインプレート51のメイン後面部51bに形成された空気取り入れ口59につながり、大気に開放された状態にある。
図5は、袋詰め工程13の詳細を示す図であるが、リフタ18と円盤22との図示が省略されている。図5の(a)では、袋2bがかぶせられたバケット21bと、集合体15aと、プッシャ1とが機械方向Aにおいて整列した状態にあって、集合体15aの部位18とプッシャ1の前面部41とが向き合っている。
図5の(b)では、ヘッド部分36が前進して集合体15aにおける部位18のほぼ全体に圧接して集合体15aをトンネル状のバケット21bの内側へ押入し、続いて袋2bに押入し、その袋2bがバケット21bから外れている。集合体15aを袋2bに押入するときに、ヘッド部分36はその一部が袋2bに進入する。
図5の(c)では、メインプレート51が静止した状態にある一方、上方サブプレート52と下方サブプレート53とがサブロッド38とサブロッド39とによって動かされて後退し、袋2bの開口端部5から退出している。上方サブプレート52と下方サブプレート53とが後退し始めるときには、一対のおさえ板31が袋2bに接近して、袋2bを動くことがないように抑えている。
図5の(d)では、図5の(c)におけるメインプレート51が袋2bから退出するように後退し始める一方、一対のおさえ板31がさらに袋2bに接近している。また、メインプレート51では、袋2bの内部空気に対する吸引口57における吸引が始まり、袋2bの側面部7が開口端部5の近傍において溝56の形状に倣うように変形することによって、まち61(図5の(f)参照)が形成され始めている。メインプレート51の前面部51aが袋2bの内側にあるときのメインプレート51は、空気供給口58(図4参照)が大気に開放された状態にあって袋2bの内側と外側とを通気可能にすることができるから、メインプレート51やサブプレート52,53の後退動作とかメインプレート51の吸引口57における吸引作用とかによって袋2bの中央部分が減圧状態になることを防ぐことができる。それによって、その中央部分に押入されている集合体15が吸引作用で変形することを防ぐことができる。なお、個包装体3に含まれる生理用ナプキンが弾性的な圧縮回復力を有する場合であると、集合体15は前進したプッシャ1が圧接しているときには圧縮状態にあって体積が小さくなり、プッシャ1が後退したときには圧縮状態から解放されて体積が大きくなり、袋2bは減圧状態になりかねないが、プッシャ1が空気供給口58を有することによって、そのような減圧状態になることを防ぐことができる。
図5の(e)では、メインプレート51が退出した後の袋2bに対して、一対の加熱されたシール板32が互いに接近して開口端部5にヒートシール2e(図5の(f)参照)を形成している。なお、図示してはいないが、後退したメインプレート51と上方サブプレート52と下方プレート53とは、それらの位置が自動的に調整されて前面部51a,52a,53aが図3の如き状態になる。
図5の(f)は、袋詰め工程13で得られた包装体14を示している。包装体14には、図1のヒートシール2dに加えてヒートシール2eが形成されている。そのヒートシール2eは、図の上下方向において包装体14の端面部62のほぼ中央に形成されている。包装体14における袋2の側面部7には、ヒートシール2d,2eそれぞれの近傍にまち6と61とが形成されている。
なお、図5の(d)において開口端部5の近傍にまち61が形成されるときの状態は、図4にも示されている。ヘッド部分36におけるメインプレート51のV字形の溝56には吸引口57が形成されており、仮想線で示された袋2bは、吸引口57を介して作用する真空圧によってまち61が形成される。ただし、図5においてまち61が形成されるのは、図5に現れている上方サブプレート52と下方サブプレート53とが袋2bから退出した後である。そのときの溝56においては、真空圧が作用して、袋2bが溝56に倣うように変形するときに、それまでは上方サブプレート52と下方サブプレート53とに接触して緊張状態にあった部分が弛緩状態になって袋2bのそのような変形が容易となるように作用する。したがって、プッシャ1では、集合体15を押入したときに袋2bがヘッド部分36に密着していたとしても、まち61を容易に得ることができる。
このように、このヘッド部分36によれば、集合体15aに損傷を与えることなく、袋2を溝56に沿う仮想線の如くに変形させてまち61を作る作業が容易になるという効果が得られる。このようなヘッド部分36は、メインプレート61における溝56の開角αを特に小さくして、メインプレート51によって形成されるまち61の交差方向Bにおける深さを極力深くしたいときに、優れた効果を上げることができる。
また、この発明に係るプッシャ1では、袋2にまち61を形成するための吸引作用が始まっても、袋2の中央部分は、ヘッド部分36における空気供給口58を介して大気に開放されている状態にあるから、減圧状態になるということがない。それゆえ、集合体15を形成している個包装体3は、減圧状態にある袋によって圧迫されて形状が歪む、ということがない。また、包装体14それ自体も歪むことがないから、複数の包装体14を梱包したり陳列したりするときに積み上げることが容易になる。そのように機能する空気供給口58のための空気取り入れ口59は、図3に例示の如くメインプレート51の後面部51bに設けるほかに、メイン前面部51aとメイン後面部51bとの間やメイン後面部51bよりもさらに後方に設けることもできる。また、空気取り入れ口59は、コンプレッサ等の加圧空気供給源につないで、加圧空気を袋2bに供給するために使用してもよい。プッシャ1において、吸引口57を介しての空気吸引の開始と終了の時期、および空気供給口58を介しての加圧空気供給の開始と終了の時期の制御は、それらの時期についての制御機構(図示せず)を包装装置10に設置することによって可能になる。なお、プッシャ1では、図示例の溝56をU字溝やその他の凹状溝に代えることも可能である。
プッシャ1ではまた、上方サブプレート52や下方サブプレート53にも袋2bに対する空気供給口を設けておき、これらサブプレート52,53が後退するときに袋2bが減圧状態になることを防ぐこともできる。このような空気供給口は、図示例の如くメインプレート51に設けることを必須とするものではなく、袋2bと集合体15やヘッド部分36との大きさを勘案してメインプレート51、上方サブプレート52、下方サブプレート53のいずれかに設けることのできるものである。
この発明において、プッシャ1のヘッド部分36は、図示例の如く三分割されていて厚さ方向Cに三枚のプレート51,52,53を有するものであることが好ましい。上方サブプレート52と下方サブプレート53とは、図示例の如く別体であるものに代えて、ヘッド部分36の後方において相互につながれた一体的なものにして、両サブプレート52,53が同時に前進・後退できるようにすることもできる。さらには、この発明において上方サブプレート52または下方サブプレート53の一方を使用することなく一枚のメインプレート51と一枚のサブプレート52または53とを使用する厚さ方向に二分割されたヘッド部分36に代えることも可能である。
図6は、この発明に係るプッシャ1の使用態様の一例を示す図5の(a)と同様な図である。図6の袋2bは、開口端部5がバケット21bにかぶさる一方、閉鎖端部4が機械方向Aにおける左方からバケット21bの内側に進入している。閉鎖端部4は、その内面が露出した状態にあって、集合体15aと向き合っている。集合体15aは、プッシャ1に押されてバケット21bへ進入するときに、袋2bにおける閉鎖端部4の内面に接触する。プッシャ1が前進するにつれて、集合体15aは袋2bの中に入り、やがて図5の(b)の状態になる。袋2bを図6の状態にするには、開口端部5をバケット21bにかぶせてから、閉鎖端部4の外側から袋2bに向かって加圧空気を噴射してその閉鎖端部4をバケット21bに図の左方から進入させればよい。
図6の態様では、プッシャ1を使用して集合体15aを袋2bへ進入させるときに、集合体15aの前方において空気が袋2bの中に閉じ込められるということがなく、コンパクトな包装体14を得ることができる。
図7,8は、この発明に係るプッシャ1におけるヘッド部分36の一例を示す図4と同様な部分断面図と、そのヘッド部分36を使用して得られる包装体14の斜視図である。図7のヘッド部分36は、メインプレート51と上方サブプレート52とに二分されている。このヘッド部分36でもまた、上方サブプレート52が袋2bから退出した後に、メインプレート51に形成されている溝56を使用して袋2bにまち61が形成される。図7に仮想線で示された袋2bは、上方サブプレート52が袋2bに進入しているときの状態を示し、仮想線で示された袋2b’は、上方サブプレート52が退出してまち61の形成が始まっている状態を示している。このヘッド部分36を使用して得られる包装体14では、図8に示されているように、図8の上下方向において、袋2の端面部62に形成されたヒートシール2eが端面部62の中央ではなくて、下方に偏倚した位置にある。このような端面部62は、そこにヒートシール2eによって二分されるのが好ましくない大きな図柄や文字を印刷するときに使用するとよい。
この発明に係るプッシャ1およびそれを含む包装装置10は、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の柔軟で変形し易い物品の包装に好適なものであるが、変形し難い物品に対して使用することができることはいうまでもない。
袋と被包装体との斜視図。 プッシャを使用した包装装置の側面図。 プッシャの斜視図。 図3のIV−IV線切断面を示す図。 (a)〜(f)によって袋詰め工程の詳細を示す図。 プッシャの使用態様の一例を示す図。 ヘッド部分の一例を示す図4と同様な図。 図7のヘッド部分を使用して得られる包装体の斜視図。
符号の説明
1 プッシャ
2,2a,2b 袋
4 閉鎖端部
5 開口端部
10 包装装置
14 包装体
15,15a 被包装体
36 ヘッド部分
41 前面部
51 第1プレート(メインプレート)
52 第2プレート(上方サブプレート)
53 第3プレート(下方サブプレート)
56 溝
57 開口(吸引口)
58 空気供給口
61 まち
A 往復運動方向(機械方向)
B 幅方向(交差方向)
C 高さ方向

Claims (4)

  1. 閉鎖端部とその反対端部である開口端部とを有する袋に前記開口端部から被包装体を押入した後、前記開口端部の両側にまちを形成しながら前記開口端部を閉鎖して前記袋と前記被包装体とから包装体を得る包装装置において使用される前記被包装体を押入するためのプッシャであって、
    前記プッシャが前記被包装体を押入する方向への前進運動とその反対方向への後退運動との往復運動をするものであって、前記プッシャには、前記被包装体に圧接しながら前記袋に進入する前面部を有するとともに、前記往復運動する方向に直交する幅方向と、前記往復運動する方向と前記幅方向とに直交する厚さ方向とを有するヘッド部分が含まれており、
    前記ヘッド部分が前記厚さ方向において重なり合う第1プレートと第2プレートとに二分割された状態および第1プレートとこれを挟む第2プレートと第3プレートとに三分割された状態のいずれかの状態にあって、前記第1プレートの前記幅方向の両側には前記往復運動する方向へ延びていて前記まちを形成するために使用されるV字形断面の溝が形成されるとともに、前記溝には真空吸引源につながる開口が形成されており、
    前記プッシャの前記前進運動では、前記第2プレートと前記第3プレートとが前記第1プレートとともに前記被包装体を押入して前記袋に進入し、前記プッシャの後退運動では、前記被包装体の押入が終了して前記第1プレートが静止した状態にあるときに前記第2プレートと前記第3プレートとが後退して前記袋から退出し、その後に前記第1プレートが前記袋に前記真空吸引源からの真空圧を作用させながら後退できるように前記ヘッド部分が形成されていることを特徴とする前記プッシャ。
  2. 前記第1、第2、第3プレートのいずれかにおける前記前面部は、前記前面部が前記袋の内側にあるときに前記第1プレートを介して前記袋の内側と外側とを通気状態にすることができる空気供給口を有している請求項1記載のプッシャ。
  3. 前記第2プレートと前記第3プレートとが、前記ヘッド部分の後方において一体になっている請求項1または2記載のプッシャ。
  4. 前記空気供給口からは、前記袋の内部に加圧空気を供給可能である請求項2記載のプッシャ。
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