JP2832391B2 - 開袋装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は開袋装置に関し、特に食料品、医薬品、工業
製品等において使用する紛状物質を充填、密封した袋に
製品取り出しのための開口部を形成する装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

食料品や医薬品、工業製品等において使用する紛状物
質は、製粉メーカーにおいて紙、布その他の軟質な材質
からなる袋に充填、密封して出荷される。

製品である紛状物質を袋から取り出すための簡単な手
段としては、袋の上部を縫着してあるミシン糸をほど
き、袋口を大きく開けるか、ナイフで袋面を切り裂いて
方形あるいは円形の開口面を形成している。また、機械
的には、高速回転する円盤状の鋸で袋の中央部を切断し
たり、あるいは上下に設けた切断刃により袋の中央部を
両断していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

袋の中には異物が混入せず、かつ汚染のない状態で紛
状物質が充填されているが、上記のような手段、方法で
袋を開口した時、袋の表面に付着しているゴミや埃が袋
の中に入ったり、あるいは取り出した製品の中に混入す
る恐れがある。

特に、袋は通常紙や布で複数層に形成されているで、
ナイフを使用した場合には繰り返し切断作業を行うの
で、袋の切屑や袋の繊維が紛状物質に混ざり合うもので
あった。

これらは製品である紛状物質を汚し、製品価値を無く
すものであり、厳に注意しなければならないものであ
る。

更に、袋は柔軟性を有し、形状を特定できないので、
開袋作業者のほかに袋を持つ人が必要であり、鋭利な刃
物を使用しても短時間で簡単に袋を切断し、開口するこ
とはできないものであった。

また、近年は、袋内の紛状物質を機械的に連続して取
り出す手段が採用されている。例えば、特開昭55−4812
9号では管11と、この管11と同心状の管15からなり、両
管11と15との間にダクト17を形成するとともに両管11、
15の先端間にはノズル19を形成した構成となっている。
このような構成において、ダクト17を通してノズル19か
ら容器の壁面に空気を吹きつけることにより、紛状物質
を撹拌させ、管11のダクト13を通して紛状物質を吸引
し、他所へ移送するものである。

このように紛状物質を袋内から機械的に取り出す手段
に対応するためにも、袋を開口した際に袋外面のゴミや
埃が内部に混入することなく、また切屑や袋の繊維が紛
状物質に混ざり合うことのないよう袋の製品取り出しの
ための開口面を形成する必要がある。

本発明は、紙、布その他の柔軟な材質からなり、形状
を特定することの困難な袋の開口面を圧縮して安定さ
せ、機械的な処理により、切り口がきれいでゴミ、切屑
等の異物が紛状物質に混入することのない開袋装置を提
供することを目的とするものである。

また本発明は、切断後の袋片を自動的に取り去り、処
分することのできる開袋装置を提供することを目的とす
るものである。

更にまた本発明は、開袋後の袋を、圧縮状態を少し開
放しても安定しており、引続き紛状物質の吸引、排出作
業を行うことのできる開袋装置を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、紛状物質を充
填した袋27の開口すべき面に圧接可能な水平状に設置し
た固定台３に開袋作業用の穴４を形成し、固定台３上に
は、基部を回動軸７で回動可能に軸支して円弧状に上下
動可能なアーム６の先端に固定した支持体16の下側に、
穴４を介して袋の開口面に圧接可能な押圧体17を連結す
るとともにこの押圧体17には下方中央に向けて傾斜状に
設置した一対のシリンダー25により針26を袋27の開口面
に対して出入り可能とし、前記の支持体16に設置した駆
動機構15によって超音波カッター14を押圧体17の回りに
周回可能とした開袋部材５を設置し、周回するカッター
14の刃先24により袋27を切断して開口面を形成可能とし
てある。

また、本発明は、紛状物質を充填した袋27の開口すべ
き面に圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業
用の穴４を形成し、固定台３上に設置して垂直方向に上
下動可能であるとともに上昇位置において水平方向に回
動可能な支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に
圧接可能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体17に
は下方中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー
25により針26を針27の開口面に対して出入り可能とし、
前記の支持体16に設置した駆動機構15によって超音波カ
ッター14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５
を設置し、周回するカッター14の刃先24により袋27を切
断して開口面を形成可能としてある。

また、本発明は、紛状物質を充填した袋27の開口すべ
き面に圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業
用の穴４を形成し、固定台３上には、基部を回動軸７で
回動可能に軸支して円弧状に上下動可能なアーム６の先
端に固定した支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口
面に圧接可能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体
17には下方中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリン
ダー25により針26を袋27の開口面に対して出入り可能と
し、前記の支持体16に設置した駆動機構15によって超音
波カッター14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部
材５を設置し、周回するカッター14の刃先24により袋27
を切断して開口面を形成可能とし、固定台３には袋27の
上面両側肩部に面して吸引口35を形成し、真空圧によっ
て袋27の両側肩部を保持可能としてある。更にまた本発
明は、紛状物質を充填した袋27の開口すべき面に圧接可
能な水平状に設置した固定台３に開袋作業用の穴４を形
成し、固定台３上に設置して垂直方向に上下動可能であ
るとともに上昇位置において水平方向に回動可能な支持
体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に圧接可能な押
圧体17を連結するとともにこの押圧体17には下方中央に
向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー25により針26
を袋27の開口面に対して出入り可能とし、前記の支持体
16に設置した駆動機構15によって超音波カッター14を押
圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５を設置し、周
回するカッター14の刃先24により袋27を切断して開口面
を形成可能とし、固定台３には袋27の上面両側肩部に面
して吸引口35を形成し、真空圧によって袋27の両側肩部
を保持可能としてある。

上記する各手段において、支持体16を真空ポンプに連
結し、この支持体16と押圧体17に真空流路を形成するこ
とにより押圧体17は真空圧により袋27の開口面に吸着可
能である。

〔実施例〕 以下、図面に従って、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

「第一実施例」 第１図、第２図は本発明の一実施例を示すものであ
り、基台１上に、少なくとも四本の支柱２を方形状に立
設し、各支柱２によって板状の固定台３を水平状態で支
持、固定する。

固定台３には、開袋作業のための穴４を形成するとと
もにこの穴４を中心にして作動する開袋部材５がリンク
アーム６の先端に保持されている。アーム６の基部は回
動軸７で軸支し、アーム６に連結されるリンク８の一端
には、固定台３上に傾斜状に設置したシリンダー９のロ
ッド10が連結してある。ロッド10の伸縮によりリンク８
を介してアーム６は軸７を中心にして上下に回動し、従
って、アーム６の先端にある開袋部材５は穴４に対し上
下方向に円弧状に往復動して出入りすることになる。

図中11は昇降台であり、支柱２にそって昇降シリンダ
ー12により上下動可能となっている。

前記の開袋部材５は、保持機構13と、この保持機構13
を中心にして超音波カッター14を穴４内に周回させる駆
動機構15とからなっている。

これらについては第２図に従って詳細に説明する。

保持機構13は、アーム６の先端に固定し、垂設した円
筒状の支持体16と、その下側に連結した円板状の押圧体
17とからなり、前記の駆動機構15は支持体16に連結して
ある。

駆動機構15は、支持体16に水平に突設、固定した支持
台18に設置した減速機19のピニオン20と、支持体16にス
ラストリング21を介して回動可能に嵌め合わせたギア22
とを噛み合わせたものであり、カッター14はギア22に突
設したアーム23に刃先24を下向きにして垂直状に固定し
てある。減速機19によりピニオン20を駆動すれば、ギア
22は支持体16を中心にして回動し、従ってカッター14は
保持機構13と穴４との間を周回することになる。

押圧体17は、開口すべき袋面に上方から圧接し、袋面
と刃先24との相対位置を安定させるとともにカッター14
により切り取られた袋片を自動的に取り去るものであ
る。このため押圧体17内には中央に向けて下向きに傾斜
させた一対の電磁シリンダー25が設けてあり、各シリン
ダー25には針26が開口すべき袋に対して出入り可能に設
けてある。そして、この針26は、常態ではシリンダー25
内に入っている。

カッター14、減速機19、電磁シリンダー25等はそれぞ
れ電源に接続してあるが、特に、カッター14は図示しな
い超音波発信器に接続され、発信器で発生した電気信号
は、内蔵する振動子に伝られて、刃先24に超音波を伝え
る。尚、超音波カッター14としては市販されているもの
をそのまま使用することができる。

次に上記装置の使用状態について説明する。

開袋部材５を穴４から引き上げた状態で、紛状物質を
充填した袋27を昇降台11に載せ、シリンダー12により上
昇させて、開口すべき袋面を固定台３に形成した穴４を
中心にして下面に圧接する。尚、開口部付近の袋面に付
着しているゴミ、埃等は、あらかじめ拭き取っておく。

固定台３下面に圧接された袋面の一部は、穴４内に膨
出状態となるが、開袋部材５を下降させ、押圧体17をこ
の膨出面に押し当てることにより袋の開口すべき面を平
らな形状に特定する。これにより袋面に突き刺さるカッ
ター14の刃先24と袋面との相対位置関係は安定したもの
となる。押圧体17を袋面に押し当てると同時に電磁シリ
ンダー25を作動させ、針26を突出させて開口すべき袋面
の中央部に交叉状に突き刺す。駆動機構15によりカッタ
ー14を周回させれば、超音波振動する刃先24により切断
面はきれいに切り取られる。

カッター14が一周した時点で周回を停止させ、アーム
６により開袋部材５を持ち上げれば、切り取られた袋片
は針26に付着して持ち上げられ、袋面には刃先24の周回
面の大きさの開口部が形成されることになる。尚、切り
取られた袋片は、針26を引っ込めることにより取り去る
ことができる。

「第二実施例」 第３図、第４図は本発明装置の他の実施例を示し、前
記実施例と同じ部分は同じ符号を使用している。

本実施例においては、開袋部材５を垂直方向に上下動
させ、かつ上昇位置において水平方向に回動可能とした
ことを特徴としている。

このため本実施例では、先端に開袋部材５を保持する
アーム６を水平な状態で回動体28により支持し、回動体
28はシリンダー29により軸30を中心にして水平方向に回
動できるようにしてある。即ち、アーム６の基部を、回
動体28に垂直に突設した複数本の支柱31に貫通して連結
し、アーム６に固定したシリンダー32のロッド33をアー
ム６を貫通して回動体28に固定する。従って、ロッド33
の伸縮によりアーム６は水平状態のままで上下動し、開
袋部材５は水平方向に昇降することになる。

また、シリンダーロッド34の伸縮により、回動体28は
軸30を中心にして回動するので、アーム６および開袋部
材５も水平方向に移動することになる。

上記の構成とすることにより、穴４の周囲および上部
からは開袋部材６を離すことができ、作業空間が大きく
なるので、袋の開口面からの紛状物質の吸引、排出作業
を容易に行うことができる。

「第三実施例」 第５図は本発明の更に他の実施例を示し、前記各実施
例と同じ部分は同じ符号を使用している。

前記の各実施例では、紛状物質を充填した袋27は昇降
台11上に載せ、昇降台11を上昇させて袋27の開口面を固
定台３の下面に圧接させた場合であるが、本実施例では
昇降台11を省略し、固定台３を昇降可能としたことを特
徴としている。

即ち、固体台３を支柱２にそって上下移動可能にする
とともに固定台３を昇降シリンダー12に連結する。この
ような構成としたことにより、袋27を基台１上に直接載
せ、固定台３を下降させれば、袋27の開口面は穴４を中
心にして圧縮され、開袋部分が固定台３で平らな状態と
なり、昇降台11を有する場合と同じ結果が得られる。

本発明装置を使用し、20kgの馬鈴薯澱粉を充填した紙
袋に、直径85mmの開口面を形成した実験結果は次の通り
である。

袋27の装着と脱着は人力によったが、その間の運転サ
イクルは、 （１）袋の上昇と圧縮に要した時間 8秒 （２）袋面の切断に要した時間 10秒 （３）開袋部材の上昇移動と切断した袋片の処理に要し
た時間 ４秒 （４）開袋部材を最初の状態への復帰に要した時間
６秒 以上の通り、運転時間は28秒であるが、全てを人力に
より行った場合には１分以上の時間を要する。

開袋後、吸引、排出した澱粉をふるい分け、顕微鏡写
真によって検査をしたが、異物の混入はなかった。

袋27の開袋をした後、開袋部材５は穴４から離れ、袋
27は昇降台11あるいは基台１上に載せたままで紛状物質
の吸引、移送装置を開口面から袋内に入れ、粉を排出す
ることができる。この時、粉は、開口面からはみ出たよ
うになっているので、昇降台11を少し下げあるいは固定
台３を少し上げることにより、圧縮状態にあった袋27に
余裕をもたせるが、袋材は紙、布等の柔軟な材質からな
っているので形くずれを起こしたり倒れる恐れがある。
これを防止するために袋27の上部を保持する必要がある
が、第２図、第３図に示すように、袋27の上面両側の肩
部に面して、固定台４の下側に吸引口35を形成し、両吸
引口35を真空流路36で連絡し、真空流路36を図示しない
真空ポンプに連結すればよい。このようにすれば、真空
吸着により袋27の両側肩部は持ち上げられた状態となる
ので、昇降台11を下げあるいは固定台３を上げて袋27の
圧縮を開放しても形くずれや倒れることがなく、袋27を
立てた状態で内部の紛状物質の吸引、排出作業を行うこ
とができる。

前記第一、第二実施例では、二本の針26を交叉状に突
出させて袋27の開口面にに突き刺し、カッター14で切断
後の袋片を引き上げ、取り去るようにしてある。これ
は、袋27が、通常は紙や布により複数層に形成されてい
ることによる。

袋27が一枚の紙や布で単層となっている場合には真空
圧で吸引することができる。この場合には、支持体16か
ら押圧体17にかけて真空流路を形成し、支持体16を真空
ポンプに連結するだけで可能となる。即ち、押圧体17は
袋27の開口面に圧接しているので、カッター14で切断後
の袋片の吸着を完全に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上、説明した本発明によれば、紛状物質を充填した
袋27の上面を圧接可能な固定台３に形成した開袋作業用
の穴４を介して開袋部材５を上下動可能とし、開袋部材
５を構成する押圧体17を穴４を通して袋27の開口面に圧
接し、かつ、押圧体17の回りを超音波カッター14の刃先
24を周回可能としたので、袋27の開口すべき面を円形に
切り取ることができる。しかも、押圧体17には袋27に対
して出入り可能な一対の針26が下向き傾斜状に設けてあ
るので、この針26を袋27の開口面に突き刺しておくこと
により、開袋後、切断後の袋片を袋27から切り離すこと
ができ、これらの作業を自動的に行うことができる。

袋27は、開口すべき面が固定台３の下面に圧接され、
かつ開口面の中央部は固定台３に形成した穴４を介して
押圧体17により押圧されているので、開口すべき袋面を
平らな形状に特定することができ、超音波カッター14の
刃先24と袋面との位置は常に一定したものとなり、袋27
が複数層の場合でも切断残しがなく、切断面をきれいに
することができ、袋内への異物の混入を防止することが
できる。しかも、超音波カッター14を使用することによ
り、袋27の開袋作業を短時間でかつ綺麗に仕上げること
ができる。

袋の開袋後、開袋部材５は上方に移動され、切断され
た袋片は押圧体17に吸着されて取り去られ、穴４の周囲
は開放された状態となるので、この穴４を通して袋の開
口面から紛状物質の吸引、排出作業を引続き、連続作業
で行うことができる。

また、開袋後の袋27の両側肩部を真空圧によって持ち
上げておくことにより、袋27は形くずれを起こしたり倒
れることがなく、袋27を立てた状態で粉上物質の吸引作
業を行うことができる。

本発明装置は種類、内容を問うことなく全ての紛状物
質の充填袋に適応できるが、特に、汚染や異物の混入を
嫌う医薬品、電子含品、フアインケミカル、食品等に使
用される紛状物質の充填袋には最適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す正面図、第２図は
第１図の要部を示す正面図、第３図は本発明装置の他の
実施例を示す要部の正面図、第４図は第３図の一部の平
面図、第５図は本発明装置の更に他の実施例を示す正面
図である。 １は基台、２は支柱、３は固定台、４は開袋作業用穴、
５は開袋部材、６はアーム、11は昇降台、12は昇降用シ
リンダー、13は保持機構、14は超音波カッター、15は駆
動機構、16は支持体、17は押圧体、19は減速機、20はピ
ニオン、22はギア、24は刃先、25は電磁シリンダー、26
は針、27は袋、28は回動体、29はシリンダー、31は支
柱、32はシリンダー、35は吸引口、36は真空流路であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−136398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−244387（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−20496（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−100492（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−147290（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−17009（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紛状物質を充填した袋27の開口すべき面に
   圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業用の穴
   ４を形成し、固定台３上には、基部を回動軸７で回動可
   能に軸支して円弧状に上下動可能なアーム６の先端に固
   定した支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に圧
   接可能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体17には
   下方中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー25
   により針26を袋27の開口面に対して出入り可能とし、前
   記の支持体16に設置した駆動機構15によって超音波カッ
   ター14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５を
   設置し、周回するカッター14の刃先24により袋27を切断
   して開口面を形成可能として成ることを特徴とする開袋
   装置。
2. 【請求項２】紛状物質を充填した袋27の開口すべき面に
   圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業用の穴
   ４を形成し、固定台３上に設置して垂直方向に上下動可
   能であるとともに上昇位置において水平方向に回動可能
   な支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に圧接可
   能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体17には下方
   中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー25によ
   り針26を袋27の開口面に対して出入り可能とし、前記の
   支持体16に設置した駆動機構15によって超音波カッター
   14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５を設置
   し、周回するカッター14の刃先24により袋27を切断して
   開口面を形成可能として成ることを特徴とする開袋装
   置。
3. 【請求項３】紛状物質を充填した袋27の開口すべき面に
   圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業用の穴
   ４を形成し、固定台３上には、基部を回動軸７で回動可
   能に軸支して円弧状に上下動可能なアーム６の先端に固
   定した支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に圧
   接可能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体17には
   下方中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー25
   により針26を袋27の開口面に対して出入り可能とし、前
   記の支持体16に設置した駆動機構15によって超音波カッ
   ター14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５を
   設置し、周回するカッター14の刃先24により袋27を切断
   して開口面を形成可能とし、固定台３には袋27の上面両
   側肩部に面して吸引口35を形成し、真空圧によって袋27
   の両側肩部を保持可能として成ることを特徴とする開袋
   装置。
4. 【請求項４】紛状物質を充填した袋27の開口すべき面に
   圧接可能な水平状に設置した固定台３に開袋作業用の穴
   ４を形成し、固定台３上に設置して垂直方向に上下動可
   能であるとともに上昇位置において水平方向に回動可能
   な支持体16の下側に、穴４を介して袋の開口面に圧接可
   能な押圧体17を連結するとともにこの押圧体17には下方
   中央に向けて傾斜状に設置した一対のシリンダー25によ
   り針26を袋27の開口面に対して出入り可能とし、前記の
   支持体16に設置した駆動機構15によって超音波カッター
   14を押圧体17の回りに周回可能とした開袋部材５を設置
   し、周回するカッター14の刃先24により袋27を切断して
   開口面を形成可能とし、固定台３には袋27の上面両側肩
   部に面して吸引口35を形成し、真空圧によって袋27の両
   側肩部を保持可能として成ることを特徴とする開袋装
   置。
5. 【請求項５】真空ポンプに連結した支持体16および押圧
   体17に真空流路を形成し、押圧体17は真空圧により袋27
   の開口面に吸着可能として成ることを特徴とする請求項
   １、２、３および４に記載する開袋装置。