JP2014193751A - 袋体の開封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブルコンテナバッグ等の袋体を加熱した円形開封刃により切断することにより、繰り返し使用に適した円形開封刃を有する袋体の開封装置を提供する。
【解決手段】 吊り下げた袋体をホッパー８の上部開口部８ａに下降させ、袋体の底部を円形開封刃１４上に載置して底部を開封する構成とし、上部開口部内に複数の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄを配置し、各円弧状支持板の端部２０’を上部開口部の半径方向（Ｅ，Ｆ方向）に摺動可能に支持し、各円弧状支持板の外周面に上記円形開封刃を固定する。上記円形開封刃は上縁に刃部が形成されていると共に通電手段が接続され、通電手段から上記円形開封刃に通電することにより円形開封刃を加熱し得るように構成し、円形開封刃の径の膨張収縮を円弧状支持板の端部の半径方向の摺動により吸収し得るように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、粉粒体、瓦礫等を収納するフレキシブルコンテナバッグ等の袋体を開封して内容物を取り出すための袋体の開封装置に関するものである。

この種のフレキシブルコンテナバックは、塩化ビニル等の樹脂、或いは、可燃性の繊維材料により構成された袋体であり、内部に１トン程度のセメント等の粉粒体等を収納した状態で、当該粉粒体をホッパーに移し替える際に、作業員がホッパー上のフレキシブルコンテナバッグの底面をナイフで切り開いて、内容物を下方のホッパーに落下させることが行われていた。

ところで、当該作業は粉塵等の影響により作業環境が悪いので、袋体の開封を作業者の手作業によるのではなく、ホッパー開口部に電熱線を配置し、当該電熱線により上記袋体の底面を熱切断する技術が提案されている。

例えば、ホッパー上に電熱線を十字状に配置し、当該電熱線に電流を流して発熱させ、当該電熱線の熱により袋体の底面を十字状に溶断して内容物をホッパーに落下させるもの（特許文献１）、ホッパー上に電熱線を馬蹄形に配置し、当該電熱線に電流を流して発熱させ、当該電熱線の熱により袋体の底面を馬蹄形状に溶断して内容物をホッパーに落下させるもの（特許文献２）等が提案されている。

特開２００１−２２５８１８ 特開平１０−１１４３１７

ところで、特許文献１の装置は、電熱線が十字状に交差接触しているため、交差部にて異常電流が流れるおそれがあり、交差部の温度が異常に上昇して電熱線が溶融するおそれがある。また、この従来の装置は、袋体の底部を開封するのみであるから、開封後に袋体内部に残った粉粒体等の残留物を有効に排出することができないという課題がある。

また、特許文献２の装置は、電熱線としてパイプ状のいわゆるシーズヒータを用いたものであるが、シーズヒータにより袋体を切断すると、溶融した袋体がヒータ表面に付着することにより、ヒータ機能の低下を招来するという課題がある。また、この従来の装置は、袋体の開封後に袋体を振動させるバイブレータを有しているが、袋体をバイブレータで振動させるだけでは、例えば袋体内部に付着した水分を含んだ内容物等を効果的に落下させることはできないという課題がある。

また上記電熱線又はヒータは通電と遮断を繰り返し行うと共に、発熱時に袋体の荷重が繰り返しかかるため、発熱、荷重による膨張と、冷却による収縮を繰り返すことになり、その使用環境が過酷であるため、電熱線及びその支持部材の交換が頻繁に必要となる、との課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、フレキシブルコンテナバッグ等の袋体を加熱した円形開封刃により切断開封することにより、溶融した袋体材料が開封刃に付着することを抑制すると共に、円形開封刃を複数の円弧状支持板にて支持することで、繰り返し使用に適した円形開封刃を有する袋体の開封装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、袋体の開封後に、袋体内部に空気による衝撃波を通過させることにより、袋体の内部の残留物を効果的に排出し得る袋体の開封装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、粉粒体のみならず、瓦礫等を収納した袋体であっても、縦方向開封刃によって袋体側面をも開封することにより、円滑に内容物を排出することが可能な袋体の開封装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、巻上機で吊り下げた袋体をホッパーの上部開口部に下降させ、上記上部開口部に上記袋体の底部の円形開封刃を配置し、上記袋体の上記底部を上記円形開封刃上に載置することで、上記円形開封刃により上記底部を開封する構成とし、上記上部開口部内に、複数の円弧状支持板を、上記上部開口部の内周面から開口部中心方向に設けられた複数の支持腕により支持することで円形状に配置し、上記各円弧状支持板の端部を上記支持腕に沿って上記上部開口部の半径方向に摺動可能に支持し、上記各円弧状支持板の外周面に、一部に開口部を有する上記円形開封刃を固定し、上記円形開封刃は上縁に刃部が形成されていると共に当該円形開封刃には通電手段が接続され、上記通電手段から上記円形開封刃に通電することにより、上記円形開封刃を加熱し得るように構成し、上記円形開封刃の径の膨張収縮を上記円弧状支持板の上記端部の半径方向の摺動により吸収し得るように構成したものである袋体の開封装置により構成される。

上記通電手段は、電源（２６）、電極（１５）、接続部（４６）等により構成することができる。このように構成すると、袋体の底部を加熱された円形開封刃にて切断開封することができるため、熱と刃部により袋体の底部を円滑迅速に切断することができる。また、円形開封刃が熱又は袋体の荷重により半径方向に膨張したとしても、複数の円弧状支持板の端部が半径方向に摺動することで上記膨張を吸収することができるため、繰り返し使用に耐えうる開封装置を実現し得る。

第２に、上記円弧状支持板の両端部に半径方向に延びるガイド板を設け、上記ガイド板に対応する上記支持腕に上記ガイド板が半径方向に摺動し得るガイド溝を設けたものである上記第１記載の袋体の開封装置により構成される。

上記ガイド溝は、係合案内板（２４）の支柱（２４ａ）と水平板（２４ｂ）により構成することができる。このように構成すると、円形開封刃の径方向の膨張、収縮を上記複数の円弧状支持板の端部の半径方向の摺動により吸収することができ、繰り返し使用に耐え得る円形開封刃及びその円弧状支持板等の支持部材を実現し得るものである。

第３に、上記巻上機と上記袋体との間における上記袋体の上部開口部の上方位置に、高圧空気タンクと、上記高圧空気タンクに接続された開閉バルブと、上記開閉バルブに接続され空気噴射口を有する空気噴射部と、上記空気噴射口に上部開口部を向けて上記空気噴射口から所定距離離間して配置されたベンチュリ管とを設け、上記ベンチュリ管の下部開口部を上記袋体の上記上部開口部内に配置した状態で、上記開閉バルブを開いて上記高圧空気タンク内の高圧空気を上記空気噴射部の上記空気噴射口から上記ベンチュリ管に向けて噴射することにより、上記高圧空気タンク内の上記高圧空気を上記ベンチュリ管にその上部開口部から導入し得るように構成したものであることを特徴とする上記第１又は２記載の袋体の開封装置により構成される。

このように構成すると、上記袋体の底部の開封作業を終了後に、開閉バルブを開くことにより高圧空気を空気噴射口からベンチュリ管に導入することにより、上記ベンチュリ管に導入された空気がベンチュリ管の絞り部により加速され、ベンチュリ管の下部開口部から上記袋体内に噴射される。このとき、上記ベンチュリ管の下部開口部から衝撃波が発生し、当該衝撃波が上記袋体の内部を伝搬し、既に開口された袋体下部から袋体外部に放出される。これにより、上記袋体の内面に付着した残留物を上記衝撃波により剥離して下方に排出することができる。

第４に、上記ホッパーの上記上部開口部における上記円形開封刃の周囲に、上記ホッパーの上記上部開口部に沿って複数の縦型開封刃を縦方向に設け、上記袋体を上記ホッパーの上記上部開口部に下降させたとき、上記袋体の底部が上記円形開封刃に至る前に、上記袋体の側面が上記複数の縦型開封刃に当接することにより、上記側面が縦方向に直線的に開封切断し得るように構成したものであることを特徴とする上記第１〜３の何れかに記載の袋体の開封装置により構成される。

このように構成すると、上記円形開口刃により袋体の底部を円形に開封すると共に、袋体の側面を直線状に複数個所切断することができるため、例えば瓦礫等の不定形物等であっても、円滑に下方に排出することが可能となる。

第５に、上記縦型開封刃は、上記円形開封刃の外向半径方向に傾斜して設けられているものである上記第４記載の袋体の開封装置により構成される。

このように構成すると、袋体を下降していく過程において、袋体の側面の下半部のみを直線的に切断開封することができ、袋体の下半部を大きく開いて内容物を効果的に排出することができる。

第６に、上記各縦型開封刃は各先端縁に刃部が形成されており、上記通電手段から上記各縦型開封刃に通電することにより、上記各縦型開封刃を加熱し得るように構成したものであることを特徴とする上記第４又は５記載の袋体の開封装置により構成される。

このように構成すると、熱と刃部により袋体の側面を円滑迅速に切断することができる。

本発明は上述のように構成したので、袋体の底部を加熱された円形開封刃にて切断開封することができるため、熱と刃部により袋体の底部を円滑迅速に切断することができる。また、円形開封刃の熱及び袋体の荷重による膨張収縮を複数の円弧状支持板の端部の摺動により吸収することができるため、繰り返し使用に耐えうる開封装置を実現し得る。

また、袋体の底部の開封作業の終了後に、開閉バルブを開いて高圧空気の噴射による衝撃波を袋体内部に通過させることにより、上記袋体の内面に付着した残留物を効果的に剥離して下方に排出することができる。

また、上記円形開封刃により袋体の底部を円形に開封すると共に、袋体の側面を縦型開封刃により直線状に複数個所切断することができるため、例えば瓦礫等の不定形物等であっても、円滑に下方に排出することが可能となる。

本発明に係る第１の実施形態に係る袋体の開封装置の全体構成を示す図である。 同上開封装置の円形開封刃を示すホッパーの上部開口部近傍の平面図である。 （ａ）は円形開封刃の平面図、（ｂ）は同上円形開封刃の側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線断面図である。 同上開封装置の円形開封刃と円弧状支持板の分解斜視図である。 （ａ）は同上装置の円弧状支持板の平面図、（ｂ）は同上支持板の側面図である。 同上開封装置の開封刃の固定状態を示す側面図である。 （ａ）は同上開封装置の円弧状支持板の分割部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は同上開封装置の円弧状支持板の中央部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は同上開封装置の円弧状支持板の中央部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 同上開封装置の衝撃波発生装置の側面断面図である。 （ａ）は同上開封装置の衝撃波発生装置の空気タンクの平面図、（ｂ）は同上空気タンクの側面断面図である。 同上開封装置の第２の実施形態を示すものであり、縦型開封刃近傍の側面図である。 同上第２の実施形態における縦型開封刃を示すホッパーの上部開口部近傍の平面図である。 同上第２の実施形態における縦型開封刃の拡大図である。 （ａ）は同上開封装置の円弧状支持板の分割部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 同上第２の実施形態における縦型開封刃を示すホッパーの上部開口部近傍の平面図である。 （ａ）（ｂ）共に同上開封装置により開封される袋体の切断部を示す袋体の底面図である。

以下、本発明に係る袋体の開封装置について詳細に説明する。

図１は本発明に係る袋体の開封装置（第１の実施形態）の全体構成を示す。
同図において、１はフレキシブルコンテナバッグ（以下袋体という）であり、ポリエチレン又はポリプロピレン等の化学繊維により構成されており、内部に例えばセメント、飼料、又は土砂等の粒状物その他瓦礫等の不定形物を収納するものである。この袋体１は上部に上部開口部１ａを有しており、当該開口部１ａは後述の衝撃波発生装置２７のベンチュリ管３２の下部開口部３２ｃを覆うように当該ベンチュリ管３２の絞り部３２ｂに紐等にて縛り付けてある（図１０参照）。

この袋体１は、その上半部外周面に複数の吊下用ベルト２の下端が固定されており、これらベルト２の上端の係合金具が後述の衝撃波発生装置２７の下側の係合フック７（図１１（ｂ）参照）に引っ掛けられることで、上記衝撃波発生装置２７の下側に吊り下げられている。この衝撃波発生装置２７は、後述のように、上記袋体１の開封後に該袋体１内に衝撃波Ｗを通過させ（図１０参照）、当該袋体１内の残留物を下方のホッパー８に落下させるものである。

上記衝撃波発生装置２７はその上部側に吊り下げ用の係合孔７’（図１１参照）を有しており、当該係合孔７’に横行式ホイスト３の巻上機４から垂下されたワイヤーロープ５の下端を係合することで、上記巻上機４に吊り下げ支持されている。

従って、上記袋体１は、上記巻上機４によって垂直方向（矢印Ａ，Ｂ方向）に昇降されると共に、上記横行式ホイスト３の横動機構４’によって水平レール９に沿って水平方向（矢印Ｃ，Ｄ方向）に移動可能となっている。

１０は地面Ｇ上に設置された機体であり、該機体１０上部に上記横行式ホイスト３の上記水平レール９が設置されている。上記機体１０は粉塵の飛散を防止するため四方を壁板にて密閉されており、上記ホイスト３の水平移動経路側の壁板１０’には矢印Ｃ方向に移行してきた上記袋体１を当該機体１０内に迎え入れるための開閉扉が設けられている。

上記機体１０内の中間高さ位置にはホッパー８が設置されており、上記巻上機４により吊り上げた上記衝撃波発生装置２７及び袋体１を上記横動機構４’により上記レール９に沿って横移動させ、上記袋体１を上記ホッパー８の上方位置に移動し得るように構成されている。

上記ホッパー８の上部は上記機体１０の上半部１０ａと下半部１０ｂを２分割する水平板１１の上部に固定されており、上記水平板１１の中央部に円形の上部開口部８ａが形成され、下方は搬送コンベア１２下端部の近接位置に排出口８ｂが形成されている。上記ホッパー８の上記上部開口部８ａには上記袋体１の底部１ｂを切断開封するための略円形状の円形開封刃１４が設けられており、上記巻上機４の下降動作により、下降してきた上記袋体１の底部１ｂを切断開封し得るように構成されている。

上記ホッパー８の上記上部開口部８ａの周縁には、逆円錐形状の支持枠８ｃが固定されている。この支持枠８ｃは、上記袋体１の底部１ｂが上記円形開封刃１４により開封されて内容物をホッパー８に排出する際、上記袋体１の底部１ｂを支持すると共に、内容物の周囲への飛散を防止するものである。

上記搬送コンベア１２は、上記機体１０の側面に斜め上向に設置固定され、その始端部１２ａを上記機体１０内の上記ホッパー８の上記排出口８ｂ下に位置させ、上側の終端部（排出口１２ｂ）を上記機体１０外部に位置させることで、上記排出口８ｂから排出される粉粒体等の内容物を上記機体１０外部に搬送するものである。上記搬送コンベア１２の終端の上記排出口１２ｂ下方には、搬送用のトラック１３を配置し得るように構成する。

上記円形開封刃１４は、図２、図３に示すように、例えば厚さ２ｍｍ、高さ３０ｍｍのステンレス製の板を一部に開口部１４ａが形成された円形状に加工形成したものであり、上記開口部１４ａの部分は上記円形開封刃１４を外側に平行に折り曲げて電極１５，１５の接続部１４ｂ，１４ｂを形成する。この円形開封刃１４は、図３（ｃ）に示すように、その上縁は全周に亘り鋭利な刃部１４ｃが形成されており、その板面には全周にわたり複数の取付孔１４ｄが一定間隔で貫通形成されている。尚、上記刃部１４ｃは内周面側に鋭利な刃先１４ｃ’が形成されている。

この円形開封刃１４は、図２に示すように、上記ホッパー８の円形の上記上部開口部８ａに同心に、当該上部開口部８ａの中心Ｃを共通中心として配置される。以下、この円形開封刃１４の支持構造を説明する。

図２に示すように、上記ホッパー８の上記上部開口部８ａの周面から、上記中心Ｃに向けて４本の同一長さの支持腕１６ａ〜１６ｄが９０度の均等角度差を以って設けられている。また、上記上部開口部８ａの上記周面には、上記各支持腕１６ａ，１６ｂ間、１６ｂ，１６ｃ間、１６ｃ，１６ｄ間、１６ｄ，１６ａ間の各中間位置に、４本の同一長さの支持腕１７ａ〜１７ｄ（上記支持腕１６ａ〜１６ｄより幅狭）が９０度の均等角度差を以って上記中心Ｃに向けて同一高さに設けられている。さらに、上記接続部１４ｂ，１４ｂの部分には、当該接続部１４ｂ，１４ｂを上面に支持し得る幅広の方形支持板１８が固定されている。

そして、図２、図４に示すように、上記支持腕１６ａ，１７ａ，１６ｂの各先端部上面に円弧状支持板１９ａが支持され、上記支持腕１６ｂ，１７ｂ，１６ｃの各先端部上面に円弧状支持板１９ｂが支持（載置）され、上記支持腕１６ｃ，１７ｃ，１６ｄの各先端部上に円弧状支持板１９ｃが支持（載置）され、上記支持腕１６ｄ，１７ｄ，１６ａの各先端部上に円弧状支持板１９ｄが支持（載置）されている。これら４枚の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄは、図２に示すように、上記開口部８ａの中心Ｃを中心とする同一曲率半径Ｌ１を有する円弧を形成するように構成されており、各円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの板面は、上記半径Ｌ１の円に沿って配置されている。

上記円形開封刃１４（半径Ｌ２＞Ｌ１）は、上記各円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの外周面１９ａ’〜１９ｄ’側に、上記開口部８ａの中心Ｃに同心に配置され、上記各円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの外周面１９ａ’〜１９ｄ’にボルトＢにて固定されている（図６参照）。

上記円弧状支持板１９ａ（他の円弧状支持板１９ｂ〜１９ｄも同一形状）は、図５に示すように、両端部２０’，２０’に半径方向に延びるガイド板２０，２０が固定されており、上記支持板１９ａの中央部にも半径方向の短い支持片２１が固定されており、当該円弧状支持板１９ａの板面の４箇所に固定用長孔２２が貫通形成されている（図５（ｂ）参照）。

上記支持腕１６ｂ（他の支持腕１６ａ，１６ｃ，１６ｄも同一形状）の先端部は、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、その上面１６’の先端部の半径方向の２箇所に間隔ｔ１をもって係合案内板２４，２４が固定されており、上記係合案内板２４，２４と上記上面１６’との間に、半径方向の摺動空間Ｓが形成されている。上記係合案内板２４，２４は、各々上記支持腕１６ｂの上面１６’の左右方向の中央位置に固定された支柱２４ａ，２４ａと、上記支柱２４ａ，２４ａの上部に左右周方向に水平に延びる水平板２４ｂ，２４ｂにより横断面Ｔ字形状に構成されており（図７（ｂ）参照）、上記水平板２４ｂ，２４ｂの対向辺間に上記間隔ｔ１が形成されている（図７（ｃ）参照）。

上記円弧状支持板１９ａは、その両端２０’，２０’の上記ガイド板２０，２０が、各々上記支持腕１６ａ，１６ｂの上記摺動空間Ｓ，Ｓ内に挿入係合され、中央の上記支持片２１は上記支持腕１７ａの先端上に載置された状態で（図８（ａ）（ｂ）参照）、上記支持腕１６ａ，１７ａ，１６ｂ上に支持されている（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。上記円弧状支持板１９ｂも、その両端２０’，２０’の上記ガイド板２０，２０が、各々上記支持腕１６ｂ，１６ｃの上記摺動空間Ｓ，Ｓ内に挿入係合され、中央の上記支持片２１は上記支持腕１７ｂの先端上に載置された状態で、上記支持腕１６ｂ，１７ｂ，１６ｃ上に支持されている（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。

従って、上記支持腕１６ｂには、図７（ａ）（ｃ）に示すように、上記係合案内板２４，２４の一端部側の摺動空間Ｓ内に上記円弧状支持板１９ａの端部２０’のガイド板２０が係合しており、上記係合案内板２４，２４の他端部側の摺動空間Ｓ内に上記円弧状支持板１９ｂの端部２０’のガイド板２０が係合されており、当該支持腕１６ｂ上において、上記円弧状支持板１９ａの端部２０’と、上記円弧状支持板１９ｂの端部２０’とが近接状態（端部間距離ｔ２）で配置されている。

よって、上記支持腕１６ｂにおいて、上記円弧状支持板１９ａ、上記円弧状支持板１９ｂの各端部２０’，２０’は、上記支持腕１６ｂの上記係合案内板２４，２４の支柱２４ａ，２４ａに沿って上記間隔ｔ１の範囲内で、半径方向（矢印Ｅ，Ｆ方向）に摺動可能となっている。図１５（ａ）（ｂ）に、円形開封刃１４が熱で膨張してその径（半径Ｌ２）が増大したとき、円弧状支持板１９ａ，１９ｂの各端部２０’，２０’における上記ガイド板２０，２０が、外半径方向（矢印Ｆ方向）に摺動した状態を実線にて示す（摺動前の状態を二点鎖線にて示している）。このとき、円弧状支持板１９ａ，１９ｂの各支持片２１も、支持腕１７ａ，１７ｂに沿って外半径方向に摺動する（図８参照）。

上記他の支持腕１６ａ，１６ｃ，１６ｄの先端部構造も同様であり、各円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの各端部２０’，２０’同士が端部間距離ｔ２を以って離間した状態で、各支持腕１６ａ，１６ｃ，１６ｄに各々、上記円弧状支持板１９ｄ，１９ａの各両端部２０’，２０’のガイド板２０，２０（支持腕１６ａ）、上記円形状支持板１９ｂ，１９ｃの各両端部２０’，２０’のガイド板２０，２０（支持腕１６ｃ）、上記円弧状支持板１９ｃ，１９ｄの各両端部２０’，２０’のガイド板２０，２０（支持腕１６ｄ）が同様の構造にて半径方向に摺動可能に支持されている（図１５（ａ）（ｂ）参照）。

上記円形開封刃１４と上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄとの接続は、図６に示すように、上記円形開封刃１４の取付孔１４ｄの前後に絶縁体からなる断熱ワッシャ２３，２３を宛がい、当該円形開封刃１４を上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの外周面１９ａ’〜１９ｄ’側に配置し、ボルトＢを上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの内側から固定用長孔２２を介して、上記外周面１９ａ’〜１９ｄ’側に突出させ、上記突出部を上記ワッシャ２３を介して上記円形開封刃１４の取付孔１４ｄ及びワッシャ２３に貫通させ、上記円形開封刃１４の外側に突出した雄螺子にナットＮを螺子込むことにより，上記円形開封刃１４を上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの外周面１９ａ’〜１９ｄ’側に固定する（図２参照）。尚、図７（ｃ）、図８（ｂ）に円形開封刃１４の上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄへの取付状態を仮想線で示す。

上記円弧状支持板１９ｃの開口部１４ａに対応した部分は（図９（ａ）（ｂ）参照）、上記支持板１８上にＬ型規制部材２５がボルトＢにて固定されており、上記Ｌ型規制部材２５の垂直板２５ａに上記円弧状支持板１９ｃの中央部外周面１９ｃ’が当接している。

上記円形開封刃１４の上記接続部１４ｂ，１４ｂの上記電極１５，１５には電源２６を接続し、当該電源２６から上記電極１５，１５を介して上記円形開封刃１４に電流を流し、当該円形開封刃１４を発熱させる。発熱温度は、約３００℃であり、上記袋体１を構成する樹脂の融点より高い温度として、上記袋体１の底部１ｂを上記開封刃１４の上縁の刃部１４ｃにより切断すると共に、上記開封刃１４の熱により上記袋体１の底部１ｂを溶融切断し得るように構成している。

次に、上記袋体１の上部に構成された上記衝撃波発生装置（高圧空気噴射装置）２７について説明する（図１０、図１１参照）。
この衝撃波発生装置２７は、円環状の高圧空気タンク２８と、当該高圧空気タンク２８とは開閉バルブ３０ａが内蔵された連結管３０を介して連通し、上記空気タンク２８の上部において、当該空気タンク２８の直径に沿って設けられた空気噴射管３１と、上記空気噴射管３１の下向空気噴射口３１ａから下向きに噴射された高圧空気が導入されるものであり、上記高圧空気タンク２８の下方に配置されたベンチュリ管３２とから構成されている。上記空気噴射管３１の上記下向空気噴射口３１ａは、上記高圧空気タンク２８の円環の中心Ｃ’を通る中心軸Ｐに対応する位置に設けられている。

上記空気タンク２８の外周の４箇所には係合板３３がその孔３３ａを上記空気タンク２８の外周に嵌合挿入することにより９０度の角度差をもって縦方向に固定されている（図１１（ａ）（ｂ）参照）。これらの係合板３３の上端部には上記ワイヤーロープ５の上記係合孔７’が各々貫通形成されており、上記係合板３３の下端部は上記フック７が各々形成されており、上記袋体１のベルト２の上端部を各々係合し得るように構成されている。尚、３４は上記空気噴射管３１を上記空気タンク２８上に固定するための固定アングルである。

また、上記空気タンク２８の下側に、４箇所の下向取付片３５が設けられており、当該下向取付片３５にＬ型アングル３７がボルトＢにて固定され、当該Ｌ型アングル３７に上記ベンチュリ管３２の上端のフランジ３２ａの周縁が溶接等で固定されている。上記ベンチュリ管３２は、図１０に示すように、上部開口部３２ａ’から下部開口部３２ｃに上下方向に連通する中空の管であり、その中間部に直径の小さな絞り部３２ｂが形成されている。

上記高圧空気タンク２８内には空気導入口２８ａから内部に高圧空気（例えば７気圧）が常時導入されており、上記開閉バルブ３０ａは常時は閉鎖状態となっている。そして、上記円形開封刃１４による上記袋体１の底部１ｂの開封作業が終了し、上記袋体１内部の粉粒体等が上記ホッパー８に排出された後、上記開閉バルブ３０ａを開くことにより、上記高圧空気タンク２８内に導入されていた高圧空気を、上記開閉バルブ３０ａを介して上記空気噴射管３１に瞬時に導入し、これにより上記下向噴射口３１ａから上記中心軸Ｐに沿った下向きに高圧空気を一気に噴射し得るように構成している。

上記噴射口３１ａから下向きに噴射された高圧空気は、上記円環状の上記空気タンク２８の中央を通過して上記ベンチュリ管３２にその上部開口部３２ａ’から導入され、当該ベンチュリ管３２を通過する際、上記絞り部３２ｂにて流速が急激に増加し、その直後に大径の下部開口部３２ｃを介して下向きに放出される。このとき、上記ベンチュリ管３２の開口部３２ｃから下向きに衝撃波Ｗを発生させるものである。尚、図７中符号４０は、上記支持腕１６ｂを下から支える固定板、図８中４１は上記支持腕１７ａを下から支える固定板であり、何れも上記上部開口部８ａの内周面に固定されている。尚、これらの固定板４０，４１は他の支持腕１６ａ，１６ｂ，１６ｄ、支持腕１７ｂ〜１７ｄにも同様に設けられている。

本発明は上述のように構成されるものであるから、以下、本発明の袋体の開封装置の動作を説明する。

ここで、上記高圧空気タンク２８の上記開閉バルブ３０ａは閉状態であり、上記空気タンク２８には常時、高圧空気（約７気圧）が充填されているものとする。また、円形開封刃１４には電源２６から電流を流し、当該円形開封刃１４を約３００℃に加熱しているものとする。上記円形開封刃１４は熱により若干膨張するが、上記円形開封刃１４を支持する４つの円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの各端部２０’，２０’及び各支持片２１が、上記開封刃１４の膨張に伴って外向き半径方向（矢印Ｆ方向）に摺動するため、上記円形開封刃１４の膨張による当該開封刃１４の直径の拡大を、上記円弧状支持板１９ａ〜１９ｄによって円滑に吸収することができる。

図１に示すように、例えば粉粒体等が収納されたフレキシブルコンテナバッグ等の袋体１の吊下用ベルト２の上端部を衝撃波発生装置２７の係合フック７に係合し、上記袋体１の開口部１ａをベンチュリ管３２の絞り部３２ｂに縛り付けている。そして、横行式ホイスト３の巻上機４にて当該袋体１を上方に吊り上げて、上記袋体１の底部１ｂの高さがホッパー８の上部開口部８ａの高さより上方位置に至ったところで上昇を停止する。

その後、横行式ホイスト３のレール９に沿って上記巻上機４を機体１０の方向（矢印Ｃ方向）に水平移動し、上記袋体１を上記機体１０内に搬入し、上記袋体１の底面１ｂが上記ホッパー８の上部開口部８ａ上に位置した時点で上記ホイスト３の移動を停止する。

その後、巻上機４によって上記袋体１を下降して行き、上記袋体１の底部１ｂが上記上部開口部８ａの上記円形開封刃１４に接触し、当該袋体１の荷重が上記円形開封刃１４に作用する位置で停止する。

すると、上記円形開封刃１４が上記袋体１の底部１ｂに接触し、当該袋体１の荷重（約１トン）が上記開封刃１４に下向きに作用するため、加熱された当該円形開封刃１４の上縁の刃部１４ｃにより、上記底部１ｂは、当該開封刃１４の開口部１４ａに対応する一部を残して、上記底部１ａが円形に切り裂かれる（図１７（ａ）の円形切断部１’参照）。このとき、上記円形開封刃１４は上記袋体１を構成する樹脂の融点より高い温度に加熱されているので、上記袋体１の底部１ａは、上記刃部１４ａとの接触部が熱により溶融すると同時に、鋭利な上記刃部１４ｃ（刃先１４ｃ’）によって袋体１の生地が切断されるため、極めて短時間で切断開封が可能であり、しかも円形開封刃１４に沿って綺麗な円形の切断縁を形成することができる。このとき、従来の電熱線による切断のように、開封刃１４に袋体１の溶けた生地、繊維等が付着することもない。

上記円形開封刃１４により上記袋体１の底部１ｂが開封されると、切断された円形の底部１ｂ’は（図１７（ａ）参照）、上記開封刃１４の開口部１４ａの範囲を残して上記ホッパー８内部に垂れ下がるので、上記袋体１の内容物（粉粒体等）は自重により円滑に上記上部開口部８ａからホッパー８内に落下排出される。

上記円形開封刃１４は、上記袋体１の底部１ａが接触し、当該袋体１の荷重が上記開封刃１４に作用したとき、当該荷重により半径方向に膨張して半径が拡大する。このとき、上記開封刃１４を支持する円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの各端部２０’，２０’は、上記支持腕１６ａ〜１６ｄに沿って外向き半径方向（矢印Ｆ方向）に摺動することにより（図１５（ａ）（ｂ）参照）、上記円形開封刃１４の外向き半径方向の膨張を吸収することができる。このように、本発明は、上記円形開封刃１４の温度上昇に伴う膨張による径の拡大、及び上記袋体１の荷重による径の拡大を、何れも４分割の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの各端部２０’，２０’を外半径方向に摺動させることにより吸収することができる。

上記開封作業の終了後、即ち、上記袋体１の内容物がホッパー８に排出された後は、上記円形開封刃１４に荷重が作用しなくなる。また、上記円形開封刃１４に対する通電を停止するため当該開封刃１４の温度が低下する。このとき上記円形開封刃１４は収縮し、元の径に戻るが、この場合においても、４分割の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの各端部２０’，２０’及び各支持片２１が内向き半径方向（矢印Ｅ方向）に摺動することにより、上記円形開封刃１４を円滑に収縮させることができる。従って、上記各端部２０’，２０’は、上記円形開封刃１４の収縮（径の縮小）に伴って、図１５（ａ）（ｂ）に示す摺動状態から、矢印Ｅ方向に摺動し、図７（ａ）〜（ｃ）に示す非摺動状態に戻る。

このように、本発明によると円形開封刃１４の膨張収縮を円弧状支持板１９ａ〜１９ｄにより円滑に支持し得るため、円形開封刃１４に無理な力が作用せず、当該円形開封刃１４を繰り返し使用することができ、円形開封刃１４の長寿命化を実現することができる。

上記袋体１の内容物は、上述のようにホッパー８内に落下し、ホッパー８の下部排出口８ｂから搬送コンベア１２上に落下し、当該搬送コンベア１２によって機体１０外に搬送され、当該コンベア１２の排出口１２ｂから運送用のトラック１３の荷台に供給することができる。

上記袋体１の内容物を排出した後、衝撃波発生装置２７の開閉バルブを３０ａを開くことにより、上記高圧空気タンク２８内に保持されていた高圧空気を、空気噴射口３１ａから下方向けて瞬時に噴射する。すると、上記高圧空気は、ベンチュリ管３２内にその上部開口部３２ａ’から導入され、絞り部３２ｂにより流速が急激に加速された後、大径の下部開口部３２ｃから放出される。この際、上記下部開口部３２ｃから衝撃波Ｗが発生し、当該衝撃波Ｗは上記下部開口部３２ｃから、袋体１の開口部１ａを介して、当該袋体１内部に導入され、当該袋体１内部を伝搬して当該袋体１下部の切断された開放部から放出される。

この衝撃波Ｗの大きな圧力により、上記袋体１内面に付着した内容物は該内面より剥離され、下方向きの衝撃波Ｗの伝搬と共に、ホッパー８に向けて下方に落下させることができる。このとき、上記衝撃波Ｗの圧力が大きいので、衝撃波Ｗが袋体１内部を伝搬することにより、上記袋体１は大きく振動し、従って、当該振動により、水分等によって袋体１内面に強固に付着した内容物等も容易に剥離して、下方に落下させることができる。

図１２に示すものは、本発明に係る袋体の開封装置における開封刃の他の実施形態（第２の実施形態）を示すものであり、図１に示す上記第１の実施形態における円形開封刃１４の上部における上記支持枠８ｃの周囲に、４枚の縦型開封刃３６ａ〜３６ｄを固定したものである（図１３参照）。尚、当該第２の実施形態において、上記縦型開封刃３６ａ〜３６ｄ以外の構成は、基本的に上記第１の実施形態と同一であるため、上記第１の実施形態と同一部分及び対応部分には上記第１の実施形態と同一符号を付してそれらの説明を省略する。

上記縦型開封刃３６ａ〜３６ｄは、図１３に示すように、上記支持枠８ｃの円形の側面に沿って９０度の均等角度間隔を以って４か所に固定されている。

これらの縦型開封刃３６ａ〜３６ｄの取付構造を以下説明する。図１４に示すように、上下方向の溝３８を有する断面Ｕ字状の直線状の取付部材３９の下端３９ａを、上記支持枠８ｃの内面に固定する。このとき、上記取付部材３９は、鉛直線Ｑに対して角度θだけ外向半径方向に傾斜して設けられている。そして、上記縦型開封刃３６ａは、上記取付部材３９の上記溝３８内に挿入係合され、上記取付部材３９と平行な状態で上記溝３８内に固定されている。従って、上記縦型開封刃３６ａも鉛直線Ｑに対して角度θだけ外側に傾斜して設けられている（他の縦型開封刃３６ｂ〜３６ｄも同様）。

また、これらの縦型開封刃３６ａ〜３６ｄについても、図１６に示すように、開封刃３６ａ〜３６ｄの各両端に電極１５’，１５’が接続されており、電源２６’より上記電極１５’，１５’に電流を流すことにより、上記縦型開封刃３６ａ〜３６ｄを２５０度〜３００度に加熱することができるように構成されている。また、上記縦型開封刃３６ａ〜３６ｄの先端縁には、刃部３６ａ’〜３６ｄ’が形成されている。尚、加熱の構成は、図１６には開封刃３６ｂのみについて示すが、他の縦型開封刃３６ａ，３６ｃ，３６ｄについても同様の構成であり、上記電極２６’から上記電極１５’，１５’を介して各開封刃３６ａ，３６ｃ，３６ｄに電流を流すことにより、各開封刃を加熱し得るように構成されている。

従って、当該第２の実施形態においては、図１２に示すように、上記円形の上記支持枠８ｃの円形開口部に沿って配置された上記４本の縦型開封刃３６ａ〜３６ｄにより構成される円形内側空間の中央部に、上方から袋体１を上記巻上機４にて下降していくと、各縦型開封刃３６ａ〜３６ｄの長手方向の略中間位置Ｍ近傍から、これらの縦型開封刃３６ａ〜３６ｄの刃部３６ａ’〜３６ｄ’が上記袋体１の側面１ｃに接触開始するので、上記袋体１を下降していくに従って、各縦型開封刃３６ａ〜３６ｄに接触する上記袋体１の側面１ｃの４か所（９０度の均等角度差を持った４か所の縦方向切断部１”、図１７（ｂ）参照）が、上記開封刃の熱と刃部３６ａ’〜３６ｄ’によって縦方向に直線的に切断されていく。

さらに上記巻上機４によって、上記袋体１の底部１ｂが上記円形開封刃１４上に載置されるまで当該袋体１を下降する。すると、上記袋体１の底部１ｂ’（図１７（ｂ）参照）が上記円形開封刃１４によって上記開口部１４ａに対応する一部を残して円形に切断されるため（円形切断部１’、図１７（ｂ）参照）、上記開封刃１４の開口部１４ａの範囲を残して上記ホッパー８内部に垂れ下がるので、上記袋体１の内容物をホッパー８に排出することができる。このとき、図１７（ｂ）に示すように、上記円形切断部１’は上記縦方向切断部１”の下端部に交差するように上記底部１ｂを切断することで、上記袋体１の側面１ｃを複数の側面片１ｃ’に切断分離することができる。このように切断すると、上記各側面片１ｃ’が外方向に開くことにより、内容物をより円滑に下降排出することができる。

その後は、上記第１の実施形態と同様に衝撃波発生装置２７により上記ベンチュリ管３２の下部開口部３２ｃから上記袋体１内部に衝撃波Ｗを発生させ、当該衝撃波Ｗによって上記袋体１の内側に付着した内容物を上記ホッパー８に落下させる。

この第２の実施形態では、袋体１の底部１ａのみならず、袋体１の側面１ｃの４か所において、縦方向に切断して縦方向切断部１”（スリット）を４か所に形成し、その後、４か所の縦方向切断部の最下端位置又は最下端位置より若干上部位置を、略水平方向に円形開封刃１４で円形に切断するものであるため、袋体１の底部１ｂを円形に開口し得ると共に、底部１ｂの円形開口部の周縁の９０度毎の均等角度差をもった４か所が、上方に向けて直線的に切断された縦型切断部１”を有する形状となるため、袋体１の底部１ｂを側面１ｃから大きく開放することができる。従って、粉粒体等のみならず、特に瓦礫等の不定形物質を袋体１から円滑に排出することができる。

本発明は、以上のように、袋体１の底部１ｂを加熱された円形開封刃１４にて切断開封することができるため、開封刃１４の熱と刃部１４ｃにより袋体１の底部１ｂを円滑迅速に切断することができる。また、円形開封刃１４が熱又は袋体１の荷重により半径方向に膨張したとしても、複数の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの端部２０’，２０’及び各支持片２１が半径方向に摺動することで上記膨張を吸収することができるため、繰り返し使用に耐えうる開封装置を実現し得る。

また、円形開封刃１４の径方向の膨張、収縮を上記複数の円弧状支持板１９ａ〜１９ｄの端部２０’，２０’の半径方向の摺動により吸収することができ、繰り返し使用に耐え得る円形開封刃１４及びその円弧状支持板等の支持部材を実現し得るものである。

また、上記袋体１の底部１ｂの開封作業を終了後に、開閉バルブ３０ａを開くことにより高圧空気を空気噴射口３１ａからベンチュリ管３２に導入することにより、上記ベンチュリ管３２に導入された空気がベンチュリ管３２の絞り部３２ｂにより加速され、ベンチュリ管３２の下部開口部３２ｃから上記袋体１内に噴射される。このとき、上記ベンチュリ管３２の下部開口部３２ｃから衝撃波Ｗが発生し、当該衝撃波Ｗが上記袋体１の内部を伝搬し、既に開口された袋体１下部から袋体１外部に放出される。これにより、上記袋体１内面に付着した残留物を上記衝撃波Ｗにより効果的に剥離して下方に排出することができる。

また、上記円形開口刃１４により袋体１の底部１ｂを円形に開封すると共に、袋体１の側面１ｃを縦型開封刃３６ａ〜３６ｄにより直線状に複数個所切断することができるため、例えば瓦礫等の不定形物等であっても、円滑に下方に排出することが可能となる。

また、縦型開封刃３６ａ〜３６ｄが外側に傾斜しているので、袋体１を下降していく過程において、袋体１の側面１ｃの下半部のみを直線的に切断開封することができ、袋体１の下半部を大きく開いて内容物を効果的に排出することができる。尚、図１中、符号４３は集塵フィルターである。

本発明に係る袋体の開封装置は、フレキシブルコンテナバッグ等の袋体の開封作業に繰り返し使用することができるし、袋体の収納物については粉粒体のみならず、瓦礫等の不定形物を収納した袋体の開封装置として広く使用することができる。

１ 袋体
１ａ 上部開口部
１ｂ 底部
１ｃ 側面
４ 巻上機
８ ホッパー
８ａ 上部開口部
１４ 円形開封刃
１４ａ 開口部
１４ｂ 接続部
１４ｃ 刃部
１５ 電極
１６ａ〜１６ｄ 支持腕
１７ａ〜１７ｄ 支持腕
１９ａ〜１９ｄ 円弧状支持板
１９ａ’〜１９ｄ’ 外周面
２０ ガイド板
２０’ 端部
２４ 係合案内板
２４ａ 支柱
２４ｂ 水平板
２６ 電源
２７ 衝撃波発生装置
２８ 高圧空気タンク
３０ａ 開閉バルブ
３１ 空気噴射部
３１ａ 空気噴射口
３２ ベンチュリ管
３２ａ’ 上部開口部
３２ｃ 下部開口部
３６ａ〜３６ｄ 縦型開封刃

Claims (6)

1. 巻上機で吊り下げた袋体をホッパーの上部開口部に下降させ、上記上部開口部に上記袋体の底部の円形開封刃を配置し、上記袋体の上記底部を上記円形開封刃上に載置することで、上記円形開封刃により上記底部を開封する構成とし、
   上記上部開口部内に、複数の円弧状支持板を、上記上部開口部の内周面から開口部中心方向に設けられた複数の支持腕により支持することで円形状に配置し、上記各円弧状支持板の端部を上記支持腕に沿って上記上部開口部の半径方向に摺動可能に支持し、
   上記各円弧状支持板の外周面に、一部に開口部を有する上記円形開封刃を固定し、
   上記円形開封刃は上縁に刃部が形成されていると共に当該円形開封刃には通電手段が接続され、
   上記通電手段から上記円形開封刃に通電することにより、上記円形開封刃を加熱し得るように構成し、
   上記円形開封刃の径の膨張収縮を上記円弧状支持板の上記端部の半径方向の摺動により吸収し得るように構成したものである袋体の開封装置。
2. 上記円弧状支持板の両端部に半径方向に延びるガイド板を設け、上記ガイド板に対応する上記支持腕に上記ガイド板が半径方向に摺動し得るガイド溝を設けたものである請求項１記載の袋体の開封装置。
3. 上記巻上機と上記袋体との間における上記袋体の上部開口部の上方位置に、高圧空気タンクと、上記高圧空気タンクに接続された開閉バルブと、上記開閉バルブに接続され空気噴射口を有する空気噴射部と、上記空気噴射口に上部開口部を向けて上記空気噴射口から所定距離離間して配置されたベンチュリ管とを設け、
   上記ベンチュリ管の下部開口部を上記袋体の上記上部開口部内に配置した状態で、上記開閉バルブを開いて上記高圧空気タンク内の高圧空気を上記空気噴射部の上記空気噴射口から上記ベンチュリ管に向けて噴射することにより、上記高圧空気タンク内の上記高圧空気を上記ベンチュリ管にその上部開口部から導入し得るように構成したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の袋体の開封装置。
4. 上記ホッパーの上記上部開口部における上記円形開封刃の周囲に、上記ホッパーの上記上部開口部に沿って複数の縦型開封刃を縦方向に設け、
   上記袋体を上記ホッパーの上記上部開口部に下降させたとき、上記袋体の底部が上記円形開封刃に至る前に、上記袋体の側面が上記複数の縦型開封刃に当接することにより、上記側面が縦方向に直線的に開封切断し得るように構成したものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の袋体の開封装置。
5. 上記縦型開封刃は、上記円形開封刃の外向半径方向に傾斜して設けられているものである請求項４記載の袋体の開封装置。
6. 上記各縦型開封刃は各先端縁に刃部が形成されており、上記通電手段から上記各縦型開封刃に通電することにより、上記各縦型開封刃を加熱し得るように構成したものであることを特徴とする請求項４又は５記載の袋体の開封装置。

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