JPH0986507A - カートンの組立充填機 - Google Patents

カートンの組立充填機

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JPH0986507A
JPH0986507A JP7245006A JP24500695A JPH0986507A JP H0986507 A JPH0986507 A JP H0986507A JP 7245006 A JP7245006 A JP 7245006A JP 24500695 A JP24500695 A JP 24500695A JP H0986507 A JPH0986507 A JP H0986507A
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carton
filling
fold
heating
rib
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JP7245006A
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Kenichi Endo
憲一 遠藤
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートンのくせ折り後に充填や密封処理を容
易に行えるようにする。 【解決手段】 カートンの上端縁を一方向に沿って突き
合わせたリブ部と、前記一方向に三角形状に突出する扁
平な耳部とが生じるようにカートンをくせ折りするくせ
折り装置2と、付与された折りぐせを弱めるくせ戻し装
置3と、くせ戻し後のカートンに目的物を充填する充填
装置4と、充填後に、カートンのリブ部の内面側を加熱
するトップ加熱装置5と、加熱後にカートンを折り込ん
で前記リブ部を密封する密封装置6と、密封装置6にて
処理されたカートンのリブ部及び耳部を順次折り込むと
ともに、耳部をカートンの胴部に接合してカートンの上
面を略平坦面に成形する上面成形装置8とを組立充填機
に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙、プラスチック
等を基材とするカートンに液体、粉体等の目的物を充填
し、その後にカートンの上端部を密封してフラットトッ
プを成形するカートン組立充填機に関する。
【0002】
【従来の技術】紙等を基材とするカートンに液体や粉体
を充填する場合、折り畳み状態で供給されるカートンを
広げてその底部を密封し、続いてカートンの上端開口部
から目的物を充填し、その後に上端部を密封する。密封
された上端部は、密封部分を稜線とする切妻屋根状、あ
るいは平坦面状に成形される。なお、切妻屋根状のカー
トン上端部はゲーベルトップと、平坦面状の上端部はフ
ラットトップとそれぞれ呼ばれることがあり、本明細書
でもこれらの表現を適宜使用する。フラットトップを成
形する組立充填機としては、例えば特開昭56−489
01号公報、実公昭60−16486号公報、実公平5
−44252号公報に示すものが知られている。これら
の機械では、充填工程よりも後にカートン上端部のくせ
折り及び密封を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】フラットトップ用の組
立充填機では、カートンの上面がその上端縁のシール部
分を除いて略平坦面(水平面)となるまでカートンの上
端部を折り込む必要がある。このため、カートンの上端
部を傾斜面状に曲げれば足りるゲーベルトップの形成時
よりも遥かに強い折りぐせがカートンに付与される。従
って、充填前にフラットトップ用の折りぐせを付ける
と、カートンの開口部が狭まってその後の充填や密封処
理に支障を来すおそれがある。
【0004】本発明は、くせ折り後の充填や密封処理が
容易なカートンの組立充填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】本発明では、上端が開口
した状態で供給されるカートンに、当該カートンの上端
縁を一方向に沿って突き合わせたリブ部と、前記カート
ンの胴部から前記一方向に三角形状に突出する扁平な耳
部とが生じるようにくせ折りするくせ折り装置と、前記
くせ折り装置にて付与された前記カートンの折りぐせを
弱めるくせ戻し装置と、前記くせ戻し装置にて処理され
た前記カートンに目的物を充填する充填装置と、前記目
的物の充填後に、前記カートンの前記リブ部の内面側を
加熱するトップ加熱装置と、前記トップ加熱装置による
加熱後に、前記くせ折り装置にて付与された折りぐせに
倣って前記カートンを折り込んで前記リブ部を密封する
密封装置と、前記密封装置にて処理された前記カートン
の前記リブ部及び前記耳部を順次折り込むとともに、前
記耳部を前記カートンの前記胴部に接合して前記カート
ンの上面を略平坦面に成形する上面成形装置と、を備え
たカートンの組立充填機により、上述した目的を達成す
る。
【0006】本発明によれば、くせ折り後にくせ戻し装
置で折りくせを弱めてカートンの開口面積を拡大でき
る。従って、くせ折り後に充填や密封が容易に行える。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図23を参照して本発明の
一実施形態を説明する。図1はカートン組立充填機の一
例を示す平面図である。このカートン組立充填機は、カ
ートンの底部の成形及び密封を行うボトム成形部A1
と、カートンに目的物を充填して密封する充填部A2
と、フラットトップを形成するトップ成形部A3とを有
する。ボトム成形部A1における底部の成形及び密封に
は公知の方法、装置を用いれば足り、それらの詳細は説
明を省略する。
【0008】充填部A2の供給位置P1には、ボトム成
形部A1にて処理されたカートンが例えば手作業にて供
給される。供給されたカートンは充填部A2及びトップ
成形部A3に順次導かれ、図2及び図3に示す手順に従
って処理される。以下、両部A2、A3に設けられた各
種の装置に先立って、カートンCTの組立手順を説明す
る。
【0009】図2(a)は、充填部A2に供給された時
点のカートンCTを示す。カートンCTの上端部には、
フラットトップを成形するために必要な罫線(折り曲げ
線、図では一点鎖線で示す。)Kが予め刻印されてい
る。なお、カートンCTは、表裏面が熱溶着性の樹脂に
て被覆された一枚の紙製のシート材を立体的に折り曲げ
て形成される。このため、カートンCTの周囲の一箇所
には、シート材の貼り合わせ部CT1が存在する。図示
の例では、貼り合わせ部CT1がカートンCTの一つの
角部に揃えられている。
【0010】充填部A2に供給されたカートンCTは、
まず、図2(b)に示すようにくせ折りされる。この段
階では、カートンCTの上端縁を所定幅で横一線に突き
合わせたリブ部CT3が形成され、カートンCTの上面
CT4は略平坦(水平)となるまで折り込まれる。上面
CT4の両側には、カートンCTの胴部CT6からリブ
部CT3の両端へ向かって三角形状に突出する扁平な耳
部CT5が形成される。リブ部CT3の方向は、貼り合
わせ部CT1の接合面と平行である。図2(b)のくせ
折り後は、図2(c)に示すようにカートンCTの上端
部がくせ折り前の方向に折り戻されて折りぐせが弱めら
れる。この後、カートンCTの開口部分から目的物(例
えば、牛乳、ジュース等の液体、洗剤等の粉体)が充填
される。
【0011】充填後は、図3(a)に示すように、カー
トンCTが図2(b)の段階で付与された折りぐせに倣
って再度折り込まれてリブ部CT3が密封される。この
後、図3(b)に示すようにリブ部CT3が上面CT4
に密着するよう折り込まれる。続いて、図3(c)に示
すように耳部CT5が胴部CT6に接合される。
【0012】以上の処理を行うため、充填部A2には、
第1の搬送装置1、くせ折り装置2、くせ戻し装置3、
充填装置4、トップ加熱装置5及びトッププレス装置6
が、トップ成形部A3には、第2の搬送装置7及びトッ
プ成形装置8がそれぞれ設けられている。以下、図4〜
図23を参照してこれらの装置を説明する。
【0013】図4は、第1の搬送装置1の要部を一部省
略して示す平面図である。また、図4のVa−Va線に
沿った断面を図5(a)に、Vb−Vb線に沿った断面
を図5(b)にそれぞれ示す。これらの図から明らかな
ように、第1の搬送装置1は、鉛直軸10を中心として
回転可能なベース11と、このベース11の外周に回転
方向へ等しいピッチにて取り付けられる8本のアーム1
2と、アーム12の先端に取り付けられるバスケット1
3とを有する。バスケット13は、鉛直方向に延びる支
持板13aと、支持板13aから鉛直軸10の半径方向
外側へ突出する二種類のロッド13b、13cとによっ
て、一個のカートンCTをその底面及び胴部の三面側か
ら保持する。ベース11は、図示しない割り出し機構に
より、供給位置P1と一つのバスケット13とが一致し
た状態を基準として図1の反時計方向に45°(アーム
12の周方向のピッチに等しい)刻みで間欠的に回転駆
動される。前記の装置2〜6は、バスケット13の停止
位置を取り囲むように配置されている。従って、供給位
置P1に供給されたカートンCTは、バスケット13が
回転する毎に各装置2〜6へ順次送られる。トッププレ
ス装置6から移送位置P2へ移されたカートンCTは、
第1の搬送装置1に付属する移送機構14(図19参
照)により第2の搬送装置7へ移される。この点につい
ては後述する。なお、バスケット13の上端には、バス
ケット13の回転方向(正確には接線方向)に三角形状
に突出するように一対の耳受け13dが設けられる。
【0014】図6〜図9はくせ折り装置2を示すもので
ある。この装置2は、一対の爪20によりカートンCT
の上端部をその内側からリブ部CT3の長手方向に押し
広げ(その様子を図7のB1部に想像線で示す)、続い
て押さえ板21を図8に示す待機位置B2から水平位置
B3へ回動させ、これによりカートンCTを図2(b)
に示す状態までくせ折りする。なお、図6及び図7は爪
20の駆動部分を、図8及び図9は押さえ板21の駆動
部分をそれぞれ中心に示しており、図6及び図8の左右
方向は図4の鉛直軸10の半径方向に相当する。図7及
び図9は、爪20及び押さえ板21の駆動部分を図6の
矢印VII 方向及び図8の矢印IX方向からみた状態をそれ
ぞれ示している。装置の詳細は次の通りである。
【0015】爪20及び押さえ板21は、それぞれの軸
200、210の回りに回動可能な状態で昇降台22に
支持される。組立充填機のフレームFには支持板23が
固定され、その支持板23から垂下されたロッド230
に昇降台22が上下動自在に装着される。昇降台22の
一側には一対のエアーシリンダ24が固定され、それら
のピストンロッド240の伸び動作がリンク機構25に
よって押さえ板21の上述した回動動作に変換される。
昇降台22の上方には駆動板26が配置され、この駆動
板26は支持板23に固定されたエアーシリンダ27の
ピストンロッド270と連結される。駆動板26は、昇
降台22に固定されたロッド220に沿って上下方向に
移動可能な状態で昇降台22と組み合わされる。ロッド
220の外周に装着されたコイルばね28により、昇降
台22と駆動板26は互いに離れる方向へ付勢される。
駆動板26からは一対の吊り部材260が垂下され、こ
れら吊り部材260の下端部は軸201を介して爪20
と回動自在に連結される。エアーシリンダ27のピスト
ンロッド270が下降動作(伸び動作)すると、駆動板
26及び昇降台22が一体に下降して爪20及び押さえ
板21がカートンCTの上端部に接近し、爪20がカー
トンCTの開口に挿入された段階で昇降台22がロッド
230のストッパ231に当接してそれ以上の下降動作
が阻止される。その後は、駆動板26がコイルばね28
を圧縮しつつ単独で下降し、その動作が上述した爪20
の開動作に変換される。
【0016】図10及び図11はくせ戻し装置3を示す
もので、図10の左側は第1の搬送装置1の回転中心側
に相当する。図10の矢印XI方向からみた状態を図11
に示す。この装置3は、図10のB4部に示したように
カートンCTの搬送経路の外周側に待機する一対のピン
30を第1の搬送装置1の回転中心側へ水平に移動させ
て耳部CT5の下面側に挿入し、続いて、図11に矢印
Y1で示したように軸31を中心としてピン30を上方
に回動させ、これにより耳部CT5をすくい上げて図2
(c)に示すようにカートンCTをくせ戻しする。ピン
30はレバー300を介して軸31に回動自在に取り付
けられ、軸31は可動台32に支持される。可動台32
にはエアーシリンダ33が取り付けられ、そのピストン
ロッド330の伸縮動作はリンク機構34によって軸3
1を中心としたピン30の回転運動に変換される。可動
台32は、装置3の固定部(例えば図6のフレームFに
固定される)35に対して水平方向に移動自在に支持さ
れる。この可動台32がエアーシリンダ36にて駆動さ
れてピン30が水平方向に移動する。
【0017】図12は充填装置4を示すものである。こ
の充填装置4は、タンク40(図1にも示す)の下端の
第1チャッキ弁41を開いて所定量の目的物をシリンダ
42に吸引し、その後に第1チャッキ弁41を閉じて第
2チャッキ弁43を開きつつピストン44を押し上げて
シリンダ42内の目的物をノズル45からカートンCT
に充填する。なお、各チャッキ弁41、43は、それぞ
れに1個ずつ割り当てられたエアーシリンダにより互い
に独立して開方向に駆動される。図12では第2チャッ
キ弁43側のエアーシリンダ46のみを示している。
【0018】図13及び図14はトップ加熱装置5を示
すもので、図13は側面図、図14は図13の矢印XIV
方向からの平面図にそれぞれ相当する。この装置5は、
カートンCTの上方に待機するチャンバ50をエアーシ
リンダ51により下降させてカートンCTの上端開口部
に挿入し、ヒータ52からチャンバ50内へ熱風を供給
しつつ当該熱風をチャンバ50の側面の貫通孔(不図
示)から噴出させてカートンCTのリブ部CT3の内面
を加熱する。この加熱により、リブ部CT3の内面の樹
脂が溶融する。図14に示したように、チャンバ50は
平面視して六角形状に形成される。チャンバ50の下面
側は全面に渡って閉塞されている。
【0019】図15〜18はトッププレス装置6を示す
ものである。この装置6は、一対の押さえ板60にてカ
ートンCTの上端部を折り込みつつ、一対のシーラジョ
ー61でリブ部CT3を挟み込む。加熱装置5の加熱に
よって溶融した樹脂はシーラジョー61にて押し込まれ
る過程で冷却され、これによりリブ部CT3が密封され
る。なお、図15〜図17はシーラジョー61の駆動部
分を中心に示したもので、押さえ板60の駆動部分は図
18に示している。図16は装置6を図15の矢印XVI
方向からみた状態に相当する。駆動部分の詳細は次の通
りである。
【0020】トッププレス装置6の固定部62(例えば
図6のフレームFに固定される)には一対のロッド62
0が上下方向に向けて固定され、そのロッド620には
昇降台63が移動自在に装着される。昇降台63には下
方に延びる一対の支持板64が固定され、支持板64の
下端部にはジョー開閉機構65が設けられる。図17に
も示したように、ジョー開閉機構65は、支持板64に
て支持される軸650と、この軸650に回転自在に支
持される一対のジョーホルダ651A、651Bと、ジ
ョーホルダ651A、651Bの上部にそれぞれ軸65
2A、652Bを介して回動自在に連結されたレバー6
53A、653Bと、レバー653A、653Bを互い
に回動自在に連結する軸654とを有する。軸654
は、昇降台63から吊り下げられたエアーシリンダ66
のピストンロッド660と連結される。エアーシリンダ
66のピストンロッド660を上昇させると、軸654
が軸650から上方へ離間し、それにより図17(b)
に示すようにジョーホルダ651A、651Bが回動し
てそれらに固定されたシーラジョー61が開く。ピスト
ンロッド66を下降させると、ジョー開閉機構65が上
記と反対方向に動作してシーラジョー61が図17
(a)のように閉じる。
【0021】固定部62にはエアーシリンダ67が取り
付けられ、そのピストンロッド670は昇降台63と連
結される。ピストンロッド670の伸縮動作により、昇
降台63はジョー61、支持板64、ジョー開閉機構6
5及びエアーシリンダ67を伴って昇降する。固定部6
2からは一対の吊り部材621が垂下され、それらの下
端部には軸622を介して押さえ板60が回動自在に連
結される。図18に示したように、支持板64と押さえ
板60との間には連係機構68が設けられる。連係機構
68は、一端が吊り部材621に、他端が支持板64に
それぞれ回動自在に連結される第1レバー680と、一
端が第1レバー680に、他端が押さえ板60にそれぞ
れ回動自在に連結される第2レバー681とを有する。
支持板64がジョーホルダ651A、651B、ジョー
61等を伴って下降すると、その下降動作に連係して押
さえ板60が図18に想像線B5で示す待機位置B5か
ら実線で示す水平位置まで回動し、これによりカートン
CTが図3に示すように折り込まれる。この後にシーラ
ジョー61を閉じるとリブ部CT3が密封される。
【0022】図19は第1の搬送装置1から第2の搬送
装置7への移し換え部分を示すもので、そこには上述し
たように移送機構14が設けられる。この移送機構14
は、エアーシリンダ140によって押し出しブロック1
41をバスケット13の回転半径方向(図中の左右方
向)に移動させ、これによりカートンCTをバスケット
13から第2の搬送装置7の搬送面70に移し換える。
なお、図19では、押し出しブロック141が第2の搬
送装置7から最も後退した状態を実線で、第2の搬送装
置7に最も接近した状態を想像線で示している。
【0023】図20にも示したように、第2の搬送装置
7の搬送面70上には、互いに平行な5本のアーム71
0を備えた搬送枠71が設けられる。この搬送枠71
は、エアーシリンダ72、73の交互の進退動作によ
り、図20に矢印M1、M2、M3、M4で示した順序
で繰り返し駆動される。この搬送枠71の動作により、
充填部A2から送られるカートンCTがアーム710の
間に順次取り込まれて後工程側(矢印M3方向)に一定
量ずつ搬送される。
【0024】図21〜図23はトップ成形装置8を示す
ものである。トップ成形装置8は、図3(b)に示すよ
うにリブ折り機構80と、加熱機構81と、耳付け機構
82とをカートンCTの搬送経路に沿って順に並べたも
のである。図21に示したように、リブ折り機構80
は、カートンCTの上方に配置された平板状のリブ折り
具800をエアーシリンダ801によりカートンCTの
上面まで降下させてリブ部CT3を折り込む。
【0025】図22にも示したように、加熱機構81
は、耳部CT5の下面及び胴部CT6の耳部接合領域と
対向する一対のチャンバ810と、チャンバ810内に
熱風を供給するヒータ811とを有する。チャンバ81
0と耳部CT5及び胴部CT6との対向面には貫通孔
(不図示)が適宜数設けられる。チャンバ810から噴
出される熱風により、耳部CT5の下面及び胴部CT6
の耳部接合領域が加熱され、加熱部分の樹脂が溶融す
る。
【0026】図23に示したように、耳付け機構82
は、装置8の固定部83(図21、22参照)に対して
上下動自在に取り付けられた可動台820と、この可動
台820を上下方向に駆動するエアーシリンダ821
と、可動台820から吊り下げられた一対のくせ折り板
822と、くせ折り板822に取り付けられた一対のエ
アーシリンダ823とを有するもので、エアーシリンダ
821にて可動台820を下方に駆動してカートンCT
の耳部CT5をくせ折り板822にて下方に折り曲げ、
その途中からエアーシリンダ823にてプッシャ824
をカートンCT側に前進させて耳部CT5を胴部CT6
に押し付ける。加熱機構81の加熱によって溶融した樹
脂は耳部CT5が胴部CT6に押し付けられる過程で冷
却され、これにより耳部CT5が胴部CT6に接合され
る。
【0027】以上の組立充填機では、くせ折り装置2に
てカートンCTに付与された折りぐせがくせ戻し装置3
にて一定範囲まで弱められた後に充填装置4にカートン
CTが導かれるので、充填装置4にてカートンCTの開
口量が不足して充填漏れ等の不都合が生じるおそれがな
い。加熱装置5においても、くせ戻し装置3の処理によ
りカートンCTの開口形状のばらつきが抑えられるの
で、チャンバ50(図14参照)とカートンCTのリブ
部CT3の内面との隙間量のばらつきが減少する。従っ
て、カートンCTを一定の品質で密封でき、カートンC
Tの充填及び成形工程の歩留まりが改善される。
【0028】なお、上記で説明した装置1〜8は一例で
あって、くせ折りからトップの成形に至るまでの各工程
では、種々の構成の装置を用いてよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の組立充填
機は、カートンの上端部に付与された折りぐせを弱める
くせ戻し装置を備えているため、目的物の充填やカート
ンの密封に先だってカートンをくせ折りした場合でも、
目的物の充填工程や、カートンの密封に先立つ加熱工程
でカートンを十分に開口させてこれらの作業を容易に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る組立充填機の平面
図。
【図2】図1の組立充填機によるカートン上端部の処理
手順を示す図。
【図3】図2に続く処理手順を示す図。
【図4】図1の組立充填機に設けられる第1の搬送装置
の要部を一部省略して示す平面図。
【図5】図4の装置の詳細を示す図で、(a)は図4の
Va−Va線に沿った断面図、(b)は図4のVb−V
b線に沿った断面図。
【図6】図1の組立充填機に設けられるくせ折り装置の
爪の駆動部分を中心に示す側面図。
【図7】図6の装置を同図の矢印VII 方向からみた状態
を示す図。
【図8】図1の組立充填機に設けられるくせ折り装置の
押さえ板の駆動部分を中心に示す側面図。
【図9】図8の装置を同図の矢印IX方向からみた状態を
示す図。
【図10】図1の組立充填機に設けられるくせ戻し装置
の要部を示す図。
【図11】図10の装置を同図の矢印XI方向からみた状
態を示す図。
【図12】図1の組立充填機に設けられる充填装置の上
下方向に沿った断面図。
【図13】図1の組立充填機に設けられる加熱装置の側
面図。
【図14】図13の装置を同図の矢印XIV 方向からみた
状態を示す図。
【図15】図1の組立充填機に設けられるトッププレス
装置の要部を示す図。
【図16】図15の装置を同図の矢印XVI 方向からみた
状態を示す図。
【図17】図15の装置のジョー開閉機構の詳細を示す
図で、(a)はシーラジョーを閉じた状態を、(b)は
シーラジョーを開いた状態をそれぞれ示す図。
【図18】図15の装置に設けられた押さえ板の駆動部
分の詳細を示す図。
【図19】図1の組立充填機において、第1の搬送装置
から第2の搬送装置へカートンを移送するための移送機
構を示す図。
【図20】図1のトップ成形部A3を拡大して示す平面
図。
【図21】図20の装置を同図の矢印XXI 方向からみた
状態を示す図。
【図22】図21に示した加熱機構を同図の矢印XXII方
向からみた状態を示す図。
【図23】図21に示した耳付け機構を同図の矢印XXII
I 方向からみた状態を示す図。
【符号の説明】
1…第1の搬送装置 2…くせ折り装置 3…くせ戻し装置 4…充填装置 5…加熱装置 6…トッププレス装置 7…第2の搬送装置 8…トップ成形装置 A1…ボトム成形部 A2…充填部 A3…トップ成形部 CT…カートン CT3…リブ部 CT4…上面 CT5…耳部 CT6…胴部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上端が開口した状態で供給されるカート
    ンに、当該カートンの上端縁を一方向に沿って突き合わ
    せたリブ部と、前記カートンの胴部から前記一方向に三
    角形状に突出する扁平な耳部とが生じるようにくせ折り
    するくせ折り装置と、 前記くせ折り装置にて付与された前記カートンの折りぐ
    せを弱めるくせ戻し装置と、 前記くせ戻し装置にて処理された前記カートンに目的物
    を充填する充填装置と、 前記目的物の充填後に、前記カートンの前記リブ部の内
    面側を加熱するトップ加熱装置と、 前記トップ加熱装置による加熱後に、前記くせ折り装置
    にて付与された折りぐせに倣って前記カートンを折り込
    んで前記リブ部を密封する密封装置と、 前記密封装置にて処理された前記カートンの前記リブ部
    及び前記耳部を順次折り込むとともに、前記耳部を前記
    カートンの前記胴部に接合して前記カートンの上面を略
    平坦面に成形する上面成形装置と、を備えることを特徴
    とするカートンの組立充填機。
JP7245006A 1995-09-22 1995-09-22 カートンの組立充填機 Pending JPH0986507A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102963552A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 珠海真晟机电设备有限公司 一种自动封箱机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102963552A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 珠海真晟机电设备有限公司 一种自动封箱机

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