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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-09
(45)【発行日】2022-02-18
(54)【発明の名称】包装アセンブリ
(51)【国際特許分類】
   B65B 9/207 20120101AFI20220210BHJP
【FI】
B65B9/207
【請求項の数】 20
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017156823
(22)【出願日】2017-08-15
(65)【公開番号】P2018034894
(43)【公開日】2018-03-08
【審査請求日】2020-05-15
(31)【優先権主張番号】2016903211
(32)【優先日】2016-08-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU
(73)【特許権者】
【識別番号】508337053
【氏名又は名称】ティエヌエイ オーストラリア ピーティワイ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(72)【発明者】
【氏名】テイラー、 アルフレッド アレキサンダー
【審査官】田中 一正
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-005066(JP,A)
【文献】特開2003-026234(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 9/00-9/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品の袋を提供する包装アセンブリであって、
帯状袋材を受け取り、フォーマーを通り過ぎた前記帯状袋材の下方移動によって前記帯状袋材を管状の形状に形成し、管状袋材を提供するフォーマーであって、前記帯状袋材を受け取るフォーマーショルダーと、ショルダー取り付け部材とを含み、前記フォーマーショルダーは最下端を有するフォーマーと、
前記フォーマーの下に配置され、前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に引っ張り、前記管状袋材を下方に送達する駆動アセンブリと、
前記製品が入った前記管状袋材を受け取るための、前記駆動アセンブリの下の包装機であって、互いに対向する第1シールジョーと第2シールジョーとを含み、前記ジョーは前記管状袋材と係合して前記袋を形成する包装機と
を含み、
前記包装機は前記管状袋材と係合し、前記最下端から100mmから400mmの距離だけ離れた所定の位置で前記管状袋材を閉じ
前記フォーマーは50mmから420mmの平坦な袋の幅を提供するように構成される、包装アセンブリ。
【請求項2】
前記距離は150mmから350mmである、請求項1に記載の包装アセンブリ。
【請求項3】
前記距離は200mmから300mmである、請求項に記載の包装アセンブリ。
【請求項4】
前記距離は250mmから280mmである、請求項に記載の包装アセンブリ。
【請求項5】
前記距離は約275mmである、請求項に記載の包装アセンブリ。
【請求項6】
前記駆動アセンブリは反対の回転方向に回転駆動される一対のローラーを含み、前記一対のローラーは前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に移動させる、請求項1に記載の包装アセンブリ。
【請求項7】
前記駆動アセンブリは反対方向に駆動される一対のベルトを含み、前記一対のベルトは前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に移動させるように構成される、請求項1に記載の包装アセンブリ。
【請求項8】
前記包装機は回転式包装機であり、前記ジョーは、間隔を置いて配置された概ね平行な軸の周りで反対の回転方向に繰り返し回転させることによって回転駆動される、請求項1に記載の包装アセンブリ。
【請求項9】
前記フォーマーショルダーは、前記袋材が通り抜け且つ前記管状袋材の内部に配置される製品が通り抜ける開口部を有し、前記開口部は、平面で見たときに100mmから840mmの周囲を有する、請求項1に記載の包装アセンブリ。
【請求項10】
前記周囲は200mmから360mmである、請求項9に記載の包装アセンブリ。
【請求項11】
製品の袋を提供する包装アセンブリであって、
帯状袋材を受け取り、フォーマーを通り過ぎた前記帯状袋材の下方移動によって前記帯状袋材を管状の形状に形成し、管状袋材を提供するフォーマーであって、前記帯状袋材を受け取るフォーマーショルダーと、ショルダー取り付け部材とを含み、前記フォーマーショルダーは前記袋材と製品とが通り抜ける開口部を取り囲む縁を有し、前記縁は前記縁の一部が隣接し且つ交差する交差位置を有するフォーマーと、
前記フォーマーの下に配置され、前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に引っ張り、前記管状袋材を下方に送達する駆動アセンブリと、
前記製品が入った前記管状袋材を受け取るための、前記駆動アセンブリの下の包装機であって、互いに対向する第1シールジョーと第2シールジョーとを含み、前記ジョーは前記管状袋材と係合して前記袋を形成する包装機と
を含み、
前記包装機は前記管状袋材と係合し、前記交差位置から100mmから400mmの距離だけ離れた所定の位置で前記管状袋材を閉じ
前記フォーマーは50mmから420mmの平坦な袋の幅を提供するように構成される、包装アセンブリ。
【請求項12】
前記距離は100mmから350mmである、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項13】
前記距離は200mmから350mmである、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項14】
前記駆動アセンブリは反対の回転方向に回転駆動される一対のローラーを含み、前記一対のローラーは前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に移動させる、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項15】
前記駆動アセンブリは反対方向に駆動される一対のベルトを含み、前記一対のベルトは前記管状袋材と係合して前記管状袋材を前記フォーマーの先に移動させるように構成される、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項16】
前記包装機は回転式包装機であり、前記ジョーは、間隔を置いて配置された概ね平行な軸の周りで反対の回転方向に繰り返し回転させることによって回転駆動される、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項17】
前記フォーマーショルダーは、前記袋材が通り抜け且つ前記管状袋材の内部に配置される製品が通り抜ける開口部を有し、前記開口部は、平面で見たときに100mmから840mmの周囲を有する、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項18】
前記周囲は200mmから360mmである、請求項17に記載の包装アセンブリ。
【請求項19】
前記距離は200mmから350mmであ、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【請求項20】
前記フォーマーは100mmから180mmの平坦な袋の幅を提供する、請求項11に記載の包装アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スナック食品などの製品の袋を製造する包装アセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
包装機は袋材を管形状で受け取る。包装される製品が管状袋材の内部に送達され、次いで包装機が管状袋材を横方向に封止及び切断して製品の袋を形成する。管状袋材は、包装フィルムが帯形状で送達されるフォーマーショルダーによって形成される。フォーマー及び包装機は、特許文献1から19に記載されている。
【0003】
フォーマーショルダーによって提供される管状材料は、長手方向に封止される。この機能は、管状袋材をその長手方向に重なり合う縁に沿って加熱すること及び重なり合う長手方向の端に圧力を加えることによって行われる。
【0004】
フォーマーの上には、フォーマーショルダーに向かって延びるシュートに製品のバッチを送達する計量機が配置されている。
【0005】
管状袋材は、フォーマーショルダーを通過し、長手方向に封止され、次いで包装機に送達される。これが起こっている間、製品のバッチは、計量器によって管状袋材の内部に送達され、バッチは、管状袋材の長さに沿って散在する製品から成る。フォーマーショルダーの下で且つ包装機の上に、フィルム駆動アセンブリが配置される。フィルム駆動アセンブリは、帯状材料にフォーマーを通過させるために管状袋材と係合し、管状袋材を下の包装機に送達する。一般的に、フィルム駆動アセンブリは、管状袋材を所望の速度で駆動する一対の従動ベルトを含む。ローラーを使用することもできる。包装機は、少なくとも一対の回転駆動されるジョーを含み、ジョーは、フィルム駆動アセンブリによって測定された管状袋材の速度に一致する周速度を(管状袋材と係合するときに)有する。
【0006】
計量機を出る製品は、上記のように、バッチで配置される。バッチが計量機を出るときに100msの長さを持つことは珍しいことではない。しかしながら、バッチはフォーマーに入るときに弧状の経路をたどる。これにより、製品はそれ自体及び管状袋材の内面に衝突する。その結果、製品バッチは長さが増大する。一例として、バッチの長さは600msに増大する場合がある。製品がシールジョーの間に配置されないようにするために、包装機のプログラミングにおいて、製品バッチは約650msの長さを有すると仮定する。
【0007】
特にスナック食品に関して、バッチは、製品がフォーマーを通って下の包装機に落ちるときに長くなる。落下距離が長いほど、バッチの伸びは大きくなる。
【0008】
上記の機械の改良は、特許文献20から22に記載されている。
【0009】
これらの改良は、包装機の動作速度を向上させ、1分間に生産されるパケット数を増加させることを目的としていた。
【0010】
過去数十年にわたり、包装機、特にスナック食品包装機は、毎分約80から毎分100袋、毎分約120袋、毎分150袋へと速度を向上させてきた。
【0011】
特にスナック食品の包装に関して、望ましくない製品バッチの伸びが原因で既知の包装アセンブリの速度が制限されることは欠点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【文献】米国特許第4910943号
【文献】米国特許第5622032号
【文献】米国特許第4663917号
【文献】米国特許第6655110号
【文献】米国特許第7159376号
【文献】米国特許第7600630号
【文献】米国特許第7383672号
【文献】米国特許第4753336号
【文献】米国特許第7124559号
【文献】米国特許第7415809号
【文献】米国特許第7152387号
【文献】米国特許第7472528号
【文献】オーストラリア特許出願第2012258403号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第20122584号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2012258497号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2012201494号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2012201595号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2011360138号明細書
【文献】国際出願PCT/EP2013/052754号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第201326760号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2014227558号明細書
【文献】オーストラリア特許出願第2014227559号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明の目的は、上記欠点を克服又は実質的に改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本明細書には、製品の袋を提供する包装アセンブリであって、
帯状袋材を受け取り、フォーマーを通り過ぎた帯状袋材の下方移動によって帯状袋材を管状の形状に形成し、管状袋材を提供するフォーマーであって、帯状袋材を受け取るフォーマーショルダーと、ショルダー取り付け部材とを含み、フォーマーショルダーは最下端を有するフォーマーと、
フォーマーの下に配置され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に引っ張り、管状袋材を下方に送達する駆動アセンブリと、
製品が入った管状袋材を受け取るための、駆動アセンブリの下の包装機であって、第1シールジョーと第2シールジョーとを含み、ジョーは管状袋材と係合して袋を形成する包装機と
を含み、
包装機は管状袋材と係合し、前記最下端から100mmから400mmの距離だけ離れた所定の位置で管状袋材を閉じる、包装アセンブリが開示されている。
【0015】
好ましくは、前記距離は約150mmから約350mmである。
【0016】
より好ましくは、前記距離は約200mmから約300mmである。
【0017】
好ましくは、前記距離は約250mmから約280mmである。
【0018】
最も好ましくは、前記距離は約275mmである。
【0019】
好ましくは、駆動アセンブリは一対のローラーを含み、一対のローラーは反対の回転方向に回転駆動され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に移動させる。
【0020】
別の好ましい形態では、駆動アセンブリは一対のベルトを含み、一対のベルトは反対方向に駆動され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に移動させる。
【0021】
好ましくは、包装機は回転式包装機であり、ジョーは、間隔を置いて配置された概ね平行な軸の周りで反対の回転方向に繰り返し回転させることによって回転駆動される。
【0022】
好ましくは、フォーマーショルダーは、袋材が通り抜け且つ管状袋材の内部に配置される製品が通り抜ける開口部を有し、開口部は、平面で見たときに100mmから840mmの周囲を有する。
【0023】
好ましくは、前記周囲は200mmから360mmである。
【0024】
本明細書には、製品の袋を提供する包装アセンブリであって、
帯状袋材を受け取り、フォーマーを通り過ぎた帯状袋材の下方移動によって帯状袋材を管状の形状に形成し、管状袋材を提供するフォーマーであって、帯状袋材を受け取るフォーマーショルダーと、ショルダー取り付け部材とを含み、フォーマーショルダーは袋材と製品とが通り抜ける開口部を取り囲む縁を有し、縁は縁の一部が隣接し且つ交差する交差位置を有するフォーマーと、
フォーマーの下に配置され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に引っ張り、管状袋材を下方に送達する駆動アセンブリと、
製品が入った管状袋材を受け取るための、駆動アセンブリの下の包装機であって、第1シールジョーと第2シールジョーとを含み、ジョーは管状袋材と係合して袋を形成する包装機と
を含み、
包装機は管状袋材と係合し、前記交差位置から100mmから400mmの距離だけ離れた所定の位置で管状袋材を閉じる、包装アセンブリが開示されている。
【0025】
好ましくは、前記距離は100mmから350mmである。
【0026】
好ましくは、前記距離は200mmから350mmである。
【0027】
好ましくは、駆動アセンブリは1対のローラーを含み、1対のローラーは反対の回転方向に回転駆動され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に移動させる。
【0028】
好ましくは、駆動アセンブリは一対のベルトを含み、一対のベルトは反対方向に駆動され、管状袋材と係合して管状袋材をフォーマーの先に移動させる。
【0029】
好ましくは、包装機は回転式包装機であり、ジョーは、間隔を置いて配置された概ね平行な軸の周りで反対の回転方向に繰り返し回転させることによって回転駆動される。
【0030】
好ましくは、フォーマーショルダーは、袋材が通り抜け且つ前記管状袋材の内部に配置される製品が通り抜ける開口部を有し、開口部は、平面で見たときに100mmから840mmの周囲を有する。
【0031】
好ましくは、前記周囲は200mmから360mmである。
【0032】
好ましくは、前記フォーマーは50mmから420mmの平坦な袋の幅を提供する。
【0033】
好ましくは、前記フォーマーは50mmから420mmの平坦な袋の幅を提供する。
【0034】
より好ましくは、前記フォーマーは100mmから180mmの平坦な袋の幅を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
添付図面を参照して本発明の好ましい形態を例として以下で説明する。
図1】包装アセンブリの概略側面図である。
図2図1の包装アセンブリの変形例の概略側面図である。
図3図1の包装アセンブリのフォーマーショルダーの概略側面図である。
図4図3のフォーマーショルダーの概略上面図である。
図5図3及び図4のフォーマーショルダーの中央開口部の一連の概略平面図である。
図6】「平坦な袋の幅」の概略図である。
図7図1のフォーマーの概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
添付の図面には、包装アセンブリ10が概略的に示されている。アセンブリ10は、計量機(はかり)11を含む。計量機11は、中央コーン(図示せず)から製品を受け取る複数のバケット12を有する。バケット12に製品13が送達され、各バケット12はそこに入れられた製品の重量の表示を提供する。1つ以上のバケット12が開放されて、各々が形成される袋34に入れられるバッチに対応する製品13のバッチがシュート15に送達されるように、中央コンピュータ14が計量機11を動作させる。
【0037】
シュート15は、下向きに収束する内側表面を有し、製品13は、その下向きの通路においてこの表面16に沿って滑る。表面16は、製品13が送達される空洞を取り囲んでいる。
【0038】
バケット12は、製品13が表面16に送達されて製品13が表面16に沿って滑るように配置される。
【0039】
この実施形態では、シュート15は、横方向の水平断面が円形である。
【0040】
シュート15は概ね直立した長手方向の中心軸18を有し、表面16はシュート15の製品出口開口20を提供するようにシュート15の下端部先端19まで軸18に向かって収束する。
【0041】
シュート15の下にはスリーブ21が配置され、スリーブ21の下にはフォーマー22が配置されている。フォーマー22は、フォーマーショルダー23とフォーマーベース(取り付け部材)24とを含む。通常、ベース24はプレートである。ショルダー23は最下端38を有し、最下端38はベース24の上面の位置に相当する。
【0042】
フォーマーショルダー23は、帯状袋材25を受け取り、袋材25を管状袋材26に形成する。
【0043】
開口20に送達された製品は、スリーブ21を下方へと通り抜け、ショルダー23の内部空洞に送達される。その結果、製品13は管状袋材26の内部に送達される。
【0044】
図3図4及び図7には、フォーマーショルダー23が概略的に示されている。フォーマーショルダー23は、帯状袋材25を管状袋材26に形成するために帯状袋材25に係合する外側表面50を有する。図3及び図4の実施形態では、フォーマーショルダー23は開口部51を有し、袋材25は開口部51を通り抜け、包装される製品も管状袋材26に入るために開口部51を通り抜ける。平面で見たとき、図3及び図4の実施形態の開口部51は円形である。しかしながら、フォーマーショルダー23は、図5に示すように他の形状(正方形、長方形、楕円形)の開口部を提供することができる。平面で見たとき、視線は軸18の方向にある。袋材が横切る上側の縁60が、開口部51を取り囲んでいる。
【0045】
側面図において、縁60は、交差位置61で交差する。
【0046】
シールバー27は、管状袋材26の重なり合う長手方向の端に係合して、袋材26の長手方向の端を封止するように接続する。好ましくは、バー27は、端を超音波で封止する。
【0047】
管状袋材26は駆動アセンブリ46によって係合され、駆動アセンブリ46はこの実施形態では駆動ローラー28を含み、駆動ローラー28は、管状袋材26を方向48に引き下げつつ帯状袋材25をショルダー23上に引き上げるように、反対の回転方向43及び44で繰り返し回転させることによって回転駆動される。この実施形態では、駆動ローラー28は、それらに供給される真空を有し、空気圧が管状袋材26をローラー28に押し付けてローラー28と管状袋材26との間の良好な摩擦係合を提供するように周囲の孔を有する。 アセンブリ46は、フォーマー23の下に配置されている。
【0048】
ローラー28の、従ってフォーマー22の下に、包装機29が配置されている。包装機29は、上下方向に往復する包装機又は回転式包装機であることができる。この実施形態では、包装機29は回転式包装機である。回転式包装機29は、反対の角度方向31の繰り返し回転によって同期して回転駆動される一対の駆動シャフト30を含む。シャフト30にはシールジョー32が固定されている。この実施形態では、各シャフト32は一対のシールジョー32を有し、各シャフト30のジョー32は180°間隔を置いて配置されている。各シャフト30は概ね水平な中心軸の周りで回転し、軸は概ね平行であり且つ横方向に離れている。
【0049】
シャフト30の回転により、ジョー32が管状袋材36と係合し、形成されている袋34に横方向の封止を形成する。好ましくは、シールジョー32はまた、端部シール33に沿って切断することによって、隣接する袋を互いに分離するブレードを含む。
【0050】
この実施形態では、包装機20は閉封バー35を有する。包装機29の構造は、米国特許第4663917号を参照すると最もよく理解される。しかし、当然のことながら、包装機20はバー35を有していなくてもよい。
【0051】
ジョー32及びバー35は、管状袋材26と係合して管状袋材26を閉じる機構を提供する。閉封バー35を使用する場合、管状袋材を最初に閉じるのは閉封バー35であり、閉封バー35はそれを位置47で、すなわち、バー35が管状袋材26を最初に閉じる所定の位置で行う。バー35を使用しない場合、ジョー32は、所定の位置、すなわち位置39で管状袋材と係合して管状袋材を閉じる。これは、管状袋材26が最初に閉じられる位置である。
【0052】
ジョー23が係合されると、管状袋材26がジョーの間に配置されるようにスライド動作があり、管状袋材26は図6に示すように押しつぶされる。押しつぶされたとき、管状袋材26は幅52、「平坦な袋の幅」(FBW)を有する。図5を参照すると、開口部51が円形である場合、平坦な袋の幅はπ×D/2(直径)であり、開口部51が楕円形である場合、平坦な袋の幅はL(長さ)+πD/2であり、開口部51が長方形の場合、平坦な袋の幅はL+Wである。開口部51の周囲53(縁60によって提供される)は、FBWの2倍である。フォーマー22は特定のFBWを有し、すなわち、フォーマー22は特定の袋サイズ用に構成される。
【0053】
コンピュータ14は、シュート15から送達される製品のバッチがシールジョー32の回転に対して正確な時間に到着するように、計量機11、ローラー28及び包装機29の動作を制御する。
【0054】
バケット12によってシュート15に送達された製品13は、表面16によって画定された放物線経路36をたどる。すなわち、各製品バッチは経路36に沿って落下する。
【0055】
経路36、すなわち各バケット12から延びる各経路36は、下方に向けて収束する。しかしながら、製品13が経路36に沿って下端部先端19に向かって移動するにつれて、製品は表面16を離れ、表面16から離間した軌道をたどる。経路16の軌道は、頂点37で交差する。頂点37において、製品13はそれ自体に衝突する。
【0056】
フォーマー22、アセンブリ46及び包装機29を特別に位置決めすることによって、バッチの伸びを最小限に抑えることができ、その結果、機械29の速度を最適化することができることが分かった。特に、製品が位置37で衝突することに気付いたとき、距離40及び41を特別に整えることによって、バッチの伸びを最小限に抑えることができ、その結果、機械29を動作速度に関して最適化することができることが分かった。好ましくは、距離40及び41は、約100mmから約400mmである。より好ましくは約200mmから300mm、より好ましくは250mmから280mm、最も好ましくは275mmである。図1に示すように、距離41は、位置39と最下端38との間の距離であり、距離40は、位置47と最下端38との間の距離である。
【0057】
位置61は位置35、39から距離62だけ離れており、FBWが50mmから420mm、最も好ましくはFBWが100mmから180mmの場合、距離62は100mmから400mm、好ましくは100mmから350mm、最も好ましくは200mmから350mmである。
【0058】
上記の好ましい実施形態では、シャフト30の軸は実質的に水平であり、すなわち、それらは上下方向には移動しない。一部の例では、シャフト30は、ジョー32と包装材料との係合に適合するように横方向にわずかに移動することができる。
【0059】
更なる実施形態では、シャフト30は約100mmまで、最も好ましくは約50mmまで上下方向に揺れ動く。この実施形態では、距離40及び41は、シャフト30の移動の上限に関連する。
【0060】
図2の実施形態では、ローラー28は、アセンブリ46を提供する駆動ベルト42に置き換えられている。ベルトは、ベルト長さ45が管状袋材26と共に動くように、反対方向43及び44に駆動される。好ましくは、ベルト42には孔が設けられ、ベルト42に加えられる空気圧が減少するように多岐管が長さ45に沿って孔と連通し、管状袋材26をベルト42としっかりと摩擦係合させる。
【0061】
フォーマー22は、50mmから420mmのFBW、最も可能性が高いのは100mmから180mmのFBWを有することになる。すなわち、開口部51は、100mmから840mm、おそらく200mmから360mmの周囲を有することになる。
【0062】
上記のFBWに対して上記のように距離40、41及び62を有することにより、バッチの伸びが最小限に抑えられ、それにより包装機29の動作速度を最大にすることができる。包装機29は、距離40及び41によって、一部のスナック食品を用いて毎分約250から300袋を生産するように動作することができる。これは以前の機械よりもかなり多い。更なる利点は、製品が袋のシール内に位置する機会が減少するので、不合格品(不適当に形成された袋)が減少することである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7