JP3919743B2 - 袋用充填機のキャップ脱着装置 - Google Patents

Description

本発明は、袋用充填機によって合成樹脂製短筒状の袋口を備えた袋に液体、泥漿物、クリーム状物、粉体、粒体等の収容物を充填する際に、前記袋口に嵌着している合成樹脂製の鍔付キャップを取り外し、また充填後に該キャップを袋口に嵌着させるのに用いるキャップ脱着装置に関する。

近年、業務用洗剤や薬液等の種々の液剤を比較的多量に収容するパッケージとして、例えば図１０（Ａ）に示すように、重ねた２枚の合成樹脂シートの周縁部を融着して形成される袋本体５ａの一端側片面に、硬質ないし半硬質の合成樹脂成形物からなる短筒状の袋口５ｂを突設し、この袋口５ｂを合成樹脂成形物からなる図示の如き嵌着式キャップ６やねじ式キャップ（図示省略）にて封止するようにした袋５が多用されている。なお、袋本体５ａの一端側の隅には、運搬時の把持部分とする円孔５ｃが設けてある。

そして、このような袋５への液剤の充填には、一般的にロードセル等の計量機構を備えた袋用充填機が利用されている。この充填機は、ノズル口を下向きにした充填ノズルの下方に、前方に開いた略Ｕ字状の袋口受け枠を備えており、該袋口受け枠に袋５の袋口５ｂを外周の環状溝部５０で係嵌して保持させ、この状態で充填ノズルを降下させ、その先端を袋口５ｂ内に挿入して液剤を注入し、計量機構にて計測される注入量（重量）が所定値に達した段階で注入を自動停止し、充填ノズルを上昇させて袋口５ｂから離脱させるようになっている。

しかしながら、液剤充填に供する袋５の袋口５ｂには一般的にキャップ６が装着されているから、従来における液剤充填では、作業者が手作業により、上記充填前に該キャップ６を取り外した上で袋口受け枠に保持させ、また充填後にキャップ６を再装着しており、操作的に煩わしく作業能率が悪い上、取り外したキャップを落としたり、再装着時に作業者の手指が液剤に触れたり、液剤が零れたりすることも往々にしてあり、液剤の種類によっては衛生面や作業安全性面での問題を生じる懸念があった。

本発明は、上述の情況に鑑み、袋用充填機による前記袋への液剤等の充填において、非常に簡素な構成により、袋の袋口に対する充填前後のキャップの脱着を確実に且つ極めて容易に行えるキャップ脱着装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る袋用充填機のキャップ脱着装置は、図面の参照符号を付して示せば、合成樹脂製短筒状の袋口５ｂに合成樹脂製の鍔付キャップ６を嵌着するようにした袋５に、その袋口５ｂより収容物を充填する袋用充填機Ｍにおけるキャップ脱着装置１であって、当該充填機Ｍの充填位置で前記袋口５ｂを上向き状態で上下動不能に保持する袋口保持枠２と、基端部が充填機Ｍ側に枢着されて垂直方向及び水平方向に揺動可能な操作レバー３と、該操作レバー３の中間部に設けられて鍔付キャップ６を側方から嵌入させて上下動不能に保持するキャップ保持枠４とを備え、袋口保持枠２は、前記袋口５ｂ外周に設けた係止部（環状溝部５０ａ，５０ｂ）に両側から係嵌する二股状の係合部２ａ，２ｂを有し、操作レバー３は、キャップ保持枠４が、袋口保持枠２から側方へ離間する充填前待機位置Ｐ１と、袋口保持枠２上に近接して重なるキャップ嵌合位置Ｐ２と、該キャップ嵌合位置Ｐ２から上方へ離間するキャップ離脱位置Ｐ３と、このキャップ離脱位置Ｐ３から側方へ離間する充填中待機位置Ｐ４との４位置に揺動変位可能に設定されている。

また、このようなキャップ脱着装置の好適態様として、請求項２の発明は操作レバー３の充填中待機位置Ｐ４が充填前待機位置Ｐ２の真上に設定されてなる構成を、請求項３の発明は操作レバー３の充填中待機位置Ｐ４において該操作レバー３との接触又は操作レバー３を検知して作動する充填開始スイッチ７が設けられてなる構成を、請求項４の発明は充填中待機位置Ｐ４で操作レバー３を載せるレバー受け８が設けられてなる構成を、それぞれ採用している。

同じく請求項５の発明は、キャップ保持枠４は、鍔付きキャップ６の鍔部６０の下側に左右両側から係嵌する二股状の掬い部４ａを備えた基枠４１と、該キャップ６の上面に臨むキャップ押さえ板４２と、これら両者４１，４２間に介在して前記鍔部６０の嵌入空間（嵌入空間４ｂ）を構成するスペーサ４３，４３との相互に着脱可能な複数部材に分割構成されてなるものとしている。また、請求項６発明では、袋口保持枠２は、前方に開いた袋口嵌入部２０を有する基枠２１と、前記二股状の係合部２ａを有して該基枠２１上に着脱可能に取り付けられる係止部材２２とを備えてなる構成としている。更に、請求項７の発明は、袋口保持枠２が前後位置調整可能に設けられると共に、キャップ保持枠３が操作レバー２の長手方向に位置調整可能に設けられてなる構成としている。

請求項１の発明に係るキャップ脱着装置によれば、袋内への収容物の充填に際し、空袋の鍔付キャップが嵌着した袋口を袋口保持枠に保持させ、操作レバーを充填前待機位置Ｐ２からキャップ嵌合位置へ変位させることにより、該鍔付キャップがキャップ保持枠に嵌入し、次いで操作レバーをキャップ離脱位置へ変位させることにより、該キャップがキャップ保持枠に保持された状態で袋口から離脱し、続いて操作レバーを充填中待機位置に変位させ、この状態で袋内に所定量の収容物を充填したのち、操作レバーを上記とは逆に順次変位させることにより、該キャップが袋口に嵌着する。従って、作業者は、袋口にキャップが嵌着した袋をそのまま充填機本体の袋口保持枠に保持させたのち、操作レバーを水平及び垂直方向に変位させるだけで、充填前後の袋袋口に対するキャップの脱着を確実に且つ容易に行える。また、キャップ保持枠が操作レバーの中間部に位置し、キャップ脱着操作は操作レバーの先端部を把持して行うから、梃子の原理によって小さな操作力でキャップ脱着部位に大きな力を加えることができ、それだけ操作容易である上、操作レバーは基端部の枢着によって傾動変位するため、充填前のキャップ離脱の際は袋口に嵌着している該キャップを片側から捲り上げてゆく一方、充填後のキャップ嵌着においても該キャップを片側から嵌め込んでゆく形になり、もって着脱に要する力が少なくて済み、操作がより容易になる。更に、このキャップ脱着装置は、クランプ機構等によってキャップ脱着を全自動化する構成に比べて装置構成が極めて簡素であり、製作コストが少なくて済むと共に、可動部分が操作レバーのみであるから、故障を生じにくく耐久性にも優れる。

請求項２の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、操作レバーの充填中待機位置が充填前待機位置の真上になっているから、操作レバーは動作範囲が小さく操作容易であると共に、該操作レバーの変位に要するスペースも小さくなり、それだけ袋用充填機全体を機能的にコンパクトに構成できるという利点がある。

請求項３の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、袋の袋口からキャップを外させた操作レバーを充填中待機位置に変位させるだけで自動的に充填開始スイッチが入るから、充填開始のための各別な操作が不要になり、それだけ作業能率が向上する。

請求項４の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、充填中待機位置の操作レバーがレバー受けに載るから、充填終了まで作業者自らが操作レバーを定位置に保持し続ける必要はなく、それだけ作業が楽になると共に、充填中待機位置の操作レバーが位置決めされるため、特に該操作レバーとの接触又は検知による充填開始スイッチを設ける場合に、その作動を確実に行わせることができる。

請求項５の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、キャップ保持枠が、キャップの鍔部に対する掬い部を備える基枠と、キャップ押さえ板と、該鍔部の嵌入空間を構成するスペーサとに分割構成されているから、該スペーサとして厚み及び幅が異なるものを着脱交換することにより、キャップの鍔部の径と厚さの違いに対応できる。

請求項６の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、袋口保持枠が、袋口嵌入部を有する基枠と、袋の袋口の係止部に係嵌する係合部を有する係止部材とを備えるから、この係止部材として係合部の上下位置や厚みが異なるものを着脱交換することにより、袋の袋口における係止部の位置や上下幅等の違いに対応できる。

請求項７の発明によれば、上記のキャップ脱着装置において、袋口保持枠の前後位置とキャップ保持枠の操作レバー長手方向の位置が共に調整可能であるから、袋の種類によって袋口の形成位置が異なっても、その位置に対応して袋口保持枠及びキャップ保持枠を位置調整して支障なく充填操作ならびにキャップ脱着操作を行える。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１（Ａ）（Ｂ）及び図２は本発明を適用した袋用液剤充填機Ｍの全体を示し、図３〜図５は該充填機に付設したキャップ脱着装置１を示す。

本実施形態のキャップ脱着装置１は、図１０（Ａ）（Ｂ）に例示した袋５を充填対象としている。すなわち、この袋５の袋口５ｂは、開口縁５１が若干外側へ膨らむと共に、中間部外周に同一外径の第１〜第３フランジ部５２ａ〜５２ｃが形成され、またこれらフランジ部５２ａ〜５２ｃと同一外径の基部５３から更に外側へ張出した接合用下端フランジ部５４を有しており、この接合用下端フランジ部５４を袋本体５ａの開口部５ｄ内側で融着接合することによって当該袋本体５ａに一体化されている。しかして、第１フランジ部５２ａと第２フランジ部５２ｂとの間、ならびに第３フランジ部５２ｃと基部５３との間は、充填時の係止部分とする幅広の環状溝部５０ａ，５０ｂになっている。

一方、鍔付きキャップ６は、周壁部６ａの内側に上下長さの短い内側環状壁部６ｂが形成され、この周壁部６ａと内側環状壁部６ｂとの間で奥端（上端）をやや広くした環状嵌合部６１を構成しており、袋５の袋口５ｂに装着した際に、該環状嵌合部６１に袋口５ｂの上部を嵌入係止するように寸法設定されている。なお、このキャップ６の上面中央には、キャップ取り外し時に手掛かりとするための爪状の突起６ｃが設けてある。

袋用液剤充填機Ｍは、箱枠状に組んだフレームより構成される基台Ｂ上に、重量計測用のロードセルＬと、その後方に位置する充填ノズル架台Ｔと、キャップ脱着装置１とが設置され、また基台Ｂの後端に立設した２本の縦フレームＦ，Ｆを介してロードセルＬの設定表示を行う制御盤Ｃが設けてある。しかして、充填ノズル架台Ｔは、ノズル昇降用シリンダＳ１を介して昇降可能に支持されたノズル保持枠Ｈに、先端を下向きにした充填ノズルＮと、ノズル開閉シリンダＳ２とが前方突出状に取り付けられると共に、該充填ノズルＮに接続する液剤供給管Ｐが支持されている。

キャップ脱着装置１は、ロードセルＬの後端中央部に取り付けられた袋口保持枠２と、ノズルＮの左方で前後方向に沿って配置した操作レバー３と、この操作レバー３の中間部に取り付けられて左斜め後方向きに張出するキャップ保持枠４とで構成されている。

袋口保持枠２は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前部が二股状をなして平面視で前方へ開くＵ字状切欠からなる袋口嵌入部２０を形成する矩形厚板状の基枠２１と、この基枠２１の上面前半部の凹段部２１ａに嵌合して四隅でねじ止め固定される薄板状の係止部材２２とで構成されている。その係止部材２２は、基枠２１の前部に対応して前方へ開くＵ字状切欠２２ａを有し、このＵ字状切欠２２ａの周縁全体が袋口嵌入部２０の内側に突出することにより、全体が二股状の係合部２ａを形成している。また、基枠２１の前部側も、袋口嵌入部２０の下端周縁が同様に内側へ突出することにより、二股状の係合部２ｂを形成している。そして、これら上下の係合部２ａ，２ｂの間隔と厚みは、袋５における袋口５ｂの環状溝部５０ａ，５０ｂに対応している。

この袋口保持枠２の袋口嵌入部２０は奥端側が半円形をなし、これに対応して係合部２ａ，２ｂの奥端側も半円形になっている。しかして、基枠２１の二股状になった左右両側には、左右方向に貫通するねじ孔２１ｂが穿設されており、各ねじ孔２１ｂに外側から螺挿した抜け止めピン２３の先端が、袋口嵌入部２ａの奥端側の半円形部分よりも僅かに前方位置で当該袋口嵌入部２０に突出している。

袋口保持枠２の基枠２１は、図３〜図５に示すように、ロードセルＬに保持された左右２本の支柱２４，２４の頂端に、当該基枠２１の後部に設けた前後方向の長孔２１ｃ，２１ｃ通してボルト２４ａ，２４ａを螺着することにより、前後方向に位置調整可能に取り付けられている。また、各支柱２４は、ロードセルＬに固設されたブラケット２５と、その上に載置固定されたガイド筒２６とを貫通しており、ガイド筒２６の側方から螺入された固定ねじ２６ａ，２６ｂの緊締により、所定高さで固定できるようになっている。従って、袋口保持枠２は、前後方向の位置調整と共に高さ調整も可能である。

操作レバー３は、基部側の角棒部材３ａと先部側の丸棒部材３ｂとを直線状に連結し、先端に把手３ｃを嵌着したものであり、充填機Ｍの基台Ｂの後部に設けた支持枠３１に、基端部において水平枢支ピン３２を介して枢着され、基端側を後方として前後方向に沿って配置している。そして、支持枠３１は垂直支軸３４の頂端に固着されており、この垂直支軸３４が基台Ｂ側の取付枠９に軸受３３，３３を介して周方向回転自在に保持されている。従って、該操作レバー３は、基端部の水平枢支ピン３２を支点として上下傾動可能であると共に、垂直支軸３４を中心として支持枠３１と一体に水平旋回可能である。なお、図５に示すように、支持枠３１の水平枢支ピン３２よりも前部側に、操作レバー３の上下位に配置するボルト型ストッパー３５ａ，３５ｂが設けてあり、これらストッパー３５ａ，３５ｂの突出量調整によって該操作レバー３の上下傾動の上下限を設定できる。

また、図４及び図５に示すように、ストッパー３５ａ，３５ｂよりもやや前方寄りの位置には、充填機Ｍの充填開始を指令する接触作動式の充填開始スイッチ７が、取付枠９の前部上面に立設した支持台９ａ上に取り付けられて、持ち上げ状態における操作レバー３の左方に臨むように配置している。更に、支持台９ａには平板状のレバー受け８が前方やや左向きに突設される一方、操作レバー３の角棒部材の中間部下面には右側方へ突出する矩形板状の載置片３ｄが固着されており、該載置片３ｄをレバー受け８上に載せることによって操作レバー３を持ち上げ状態で保持できるようになっている。

キャップ保持枠４は、図７（Ａ）〜（Ｃ）及び図８に示すように、前部が前方へ開くＵ字状切欠４０によって二股状の掬い部４ａをなす基枠４１と、その掬い部４１ａ上に被さる矩形平板状のキャップ押さえ板４２と、これら両者４２，４３間に介在する左右一対の帯板状のスペーサ４３，４３とからなり、連結ボルト４４…を下方から基枠４１及びスペーサ４３，４３の透孔４１ａ…，４３ａ…に連通してキャップ押さえ板４２の四隅のネジ孔４２ａ…に螺合することによって一体の枠体を構成している。

このキャップ保持枠４の基枠４１は、後端縁がキャップ押さえ板４２の前縁に対して傾斜した方向に沿うと共に、後部には該後端縁に沿う一対の長孔４１ｂ，４１ｂが形成されており、操作レバー３の角棒部材３ａの前端部下面側に、該後部を後端縁が操作レバー３の長手方向に沿う形で当接し、角棒部材３ａに上方から貫通させた各取付ボルト４５ａを長孔４１ｂに通して下方からナット４５ｂを螺合緊締することにより〔図９（Ｂ）（Ｃ）参照〕、操作レバー３の中間部から左斜め後方向きに張出する状態で、且つ長孔４１ｂの範囲で操作レバー３の長手方向に沿って位置調整可能に取り付けられている。

しかして、このキャップ保持枠４は、基枠４１における前部のＵ字状切欠４０の開口幅と半円形部分の径がキャップ６の周壁部６ａの外径に対応する一方、左右のスペーサ４３，４３の互いに対向する内側面が基枠４１の掬い部４ａの両内側面よりも外側に位置し、もって両スペーサ４３，４３間でキャップ６の鍔部６０の外径と厚みに対応した鍔嵌入部４ｂを形成しており、鍔付きキャップ６を側方から嵌合させた際、図７（Ｃ）で示すように鍔部６０が鍔嵌入部４ｂに嵌入することにより、該キャップ６が上下動不能に保持される。なお、基枠４１の二股状になった前部の左右両側には、袋口保持枠２と同様に、左右方向に貫通するねじ孔４１ｃが穿設され、各ねじ孔４１ｃに外側から螺挿した抜け止めピン４５の先端がＵ字状切欠４０の奥端側の半円形部分よりも僅かに前方位置で突出するように設定している。

本実施形態における操作レバー３は、キャップ脱着操作において、図３に示すように、キャップ保持枠４が、袋口保持枠２から右方へ離間する充填前待機位置Ｐ１と、袋口保持枠２上に近接して重なるキャップ嵌合位置Ｐ２と、該キャップ嵌合位置Ｐ２から上方へ離間するキャップ離脱位置Ｐ３と、このキャップ離脱位置Ｐ３から右方へ離間する充填中待機位置Ｐ４との４位置に揺動変位させるようにしている。そして、充填前待機位置Ｐ１とキャップ嵌合位置Ｐ２、ならびにキャップ離脱位置Ｐ３と充填中待機位置Ｐ４は共にキャップ保持枠４が同じ高さになり、また充填中待機位置Ｐ４は充填前待機位置Ｐ１の真上になるように設定されている。従って、操作レバー３の変位操作は、液剤充填前のキャップ離脱においては位置Ｐ１からＰ４へ左→上→右のコ字形の動き、液剤充填後のキャップ嵌着においては逆に位置Ｐ４からＰ１へ右→下→左のコ字形の動きとなる。

なお、充填開始スイッチ７は、操作レバー３が充填中待機位置Ｐ４に来た際に、その基部側の側面に当接してＯＮ作動するように設定されている。しかして、充填前待機位置Ｐ１での操作レバー３は、基部側がボルト型ストッパー３５ｂ上に載る形で図示例では略水平状態に保持されているが、その基部側が充填開始スイッチ７の先端よりも低位になるため、該スイッチ７はＯＦＦに保たれると共に、図５の実線で示すように載置片３ｄがレバー受け８の下側に配置することによって上方への傾動が阻止されるから、作業者が誤って操作レバー３を持ち上げようとしたり、物品の接触等で操作レバー３に持ち上げ方向の力が加わっても、該スイッチ７がＯＮになる懸念はない。また、充填開始スイッチ７は、ＯＮ作動後、制御盤Ｃに次の充填操作への準備指令が入力されるまでＯＦＦに切り換わらない設定であり、これにより、充填中待機位置Ｐ４の操作レバー３が作業者の手の動きや振動等で充填開始スイッチ７との離接を繰り返しても、途中での充填停止や充填後の再充填作動等の誤動作が防止される。

上記構成の袋用液剤充填機Ｍによって液剤を充填するには、ロードセルＬによる計測重量が所定値に達した際に充填を終了するにように、予め充填対象とする袋５の容量に応じて制御盤Ｃに設定充填量等を入力しておき、まず袋５の上向きの袋口５ｂをキャップ嵌着状態のままで袋口保持枠２の袋口嵌入部２０に前方から嵌入させる。このとき、図９（Ａ）に示すように、袋口嵌入部２０の上下の係合部２ａ，２ｂを袋口５ｂの環状溝部５０ａ，５０ｂに嵌入させるが、袋口嵌入部２０の左右から抜け止めピン２３，２３の先端が袋口５ｂの第２フランジ部５２ｂと第３フランジ部５２ｃとの間に干渉する形で突出しているため、袋口５ｂはその最大径部（直径部）が両抜け止めピン２３，２３を越えるように、材料弾性を利用して強制的に袋口嵌入部２０の内奥へ押し込む。

かくして、袋口保持枠２に袋口５ｂを装着した袋５は、袋本体５ａがロードセルＬ上に載った状態で、袋口５ｂが上向き状態で上下動不能に保持されており、該袋口５ｂに嵌着している鍔付きキャップ６の全体が袋口保持枠２の上面より高位に位置している。そして、袋口５ｂは、その最大径部が抜け止めピン２３，２３よりも内側に入り込んでいるため、不用意に袋口５ｂが袋口保持枠２から前方へ抜け出すことはない。

袋口保持枠２への袋口５ｂの装着が済めば、操作レバー３を充填前待機位置Ｐ１から左方へ変位させてキャップ嵌合位置Ｐ２にする。この操作により、図９（Ｂ）に示すように、キャップ保持枠４が袋口５ｂに嵌着している鍔付きキャップ６に右側方から嵌合し、その鍔嵌入部４ｂに鍔部６０が入り込み、該鍔部６０の下に掬い部４ａが係合した状態となる。従って、次に操作レバー３をキャップ離脱位置Ｐ３へ持ち上げることにより、鍔付きキャップ６が鍔部６０に係合した掬い部４ａによって引き上げられ、袋口３ａの開口縁５１が該キャップ６の環状嵌合部６１から抜け出し、図９（Ｃ）に示すように、該キャップ６は袋口５ｂから離脱してキャップ保持枠４に保持される。この時、キャップ保持枠４は、袋口保持枠２と同様に、掬い部４ａの内側左右に抜け止めピン４６，４６の先端がキャップ６の周壁部６ａに干渉する形で突出しているため、該キャップ６を材料弾性によって該周壁部６ａの最大径部（直径部）が両抜け止めピン４６，４６間を越える内奥まで入り込むことにより、該キャップ６の抜け出しが防止される。

このキャップ離脱後、操作レバー３を右方へ変位させて充填中待機位置Ｐ４にすれば、該操作レバー３の当接によって充填開始スイッチ７がＯＮ作動し、この作動開始信号に基づいて自動的に充填ノズルＮが先端を袋口６ｂ内に所定深さまで入り込ませるように下降し、続いて該充填ノズルＮより所定の液剤が袋５内に注入充填され、ロードセルＬによる重量計測によって所定の充填量に達した際に注入が停止し、これに伴って該充填ノズルＮが元の位置まで上昇する。なお、充填中においては、操作レバー３がレバー受け８に支持されるから、作業者は操作レバー３から手を離して他の作業を行ったり休憩することが可能である。また、充填終了時には、ブザーやランプ点灯等で作業者に充填終了を告知するようにすればよい。

液剤の充填が終了すれば、充填前とは逆の手順で、まず操作レバー３を充填中待機位置Ｐ４から左方へ変位させてキャップ離脱位置Ｐ３へ戻し、次いで操作レバー３を下げてキャップ保持枠４に保持されている鍔付きキャップ６を袋口３ｂに合わせ、更に操作レバー３をキャップ嵌合位置Ｐ２まで押し下げる。これにより、鍔付きキャップ６は、キャップ保持枠４のキャップ押さえ板４２によって上面側を押さえ付けられる形で、環状嵌合部６１か袋口３ａの開口縁５１に嵌合してゆき、キャップ嵌合位置Ｐ２で完全に袋口５ｂに嵌着する。そして、このキャップ嵌着後、操作レバー３を右方へ変位させれば、該キャップ６がキャップ保持枠４から離脱するから、そのまま操作レバー３を元の充填前待機位置Ｐ１に戻せばよい。一方、液剤充填済みの袋５は、次の充填作業のために、キャップ６を嵌着した袋口３ｂを手前（前方）へ引いて袋口保持枠２から離脱させ、ロードセルＬ上から所要の部位へ移す。

上記のキャップ着脱装置１では、キャップ保持枠４が操作レバー３の中間部に位置し、該操作レバー３の先端部を把持して昇降操作するから、梃子の原理によって小さな操作力でキャップ脱着部位に大きな力を加えることができる。また、キャップ離脱の際には、該操作レバー３の上方傾動によってキャップ保持枠４が斜めに持ち上がるため、鍔付きキャップ６は前側から捲り上げてゆく形になり、該キャップ６を垂直に引き上げる場合に比較して離脱に要する力が少なくて済み、もって離脱操作がより容易になる。一方、キャップ嵌着においても、該キャップ６を後側から嵌め込んでゆく形になるから、該キャップ６全体を真上から一挙に袋口３ａに嵌合させる場合に比較して嵌合に要する力が少なくて済み、やはり嵌着操作が容易になる。更に、このキャップ脱着装置１は、クランプ機構等によってキャップ脱着を全自動化する構成に比べて装置構成が極めて簡素であり、それだけ製作コストが少なくて済むと共に、可動部分が操作レバー３のみであるから、故障を生じにくく耐久性にも優れる。

また、前記実施形態では、キャップ離脱後の操作レバー３を充填中待機位置Ｐ４に変位させるだけで自動的に充填開始スイッチ７が入るから、充填開始のための各別な操作が不要になり、それだけ作業能率が向上すると共に、充填中待機位置Ｐ４の操作レバー３がレバー受け８に載るから、充填終了まで作業者自らが操作レバー３を定位置に保持し続ける必要はなく、それだけ作業が楽になることに加え、充填中待機位置Ｐ４の操作レバー３が位置決めされるため、充填開始スイッチ７の作動を確実に行わせることができる。なお、このような充填開始スイッチ７としては、例示したような接触式のものに限らず、光学センサーや磁気センサー等を利用した非接触式のものも採用可能である。

本発明のキャップ脱着装置１を適用する袋５としては、袋口５ｂの形状や袋本体５ａにおける形成位置が種々異なるものを包含する。すなわち、袋口５ｂ外周の係止部は、前記実施形態では環状溝部５０ａ，５０ｂとしているが、袋口保持枠２の二股状の係合部に対して上下動不能に係合できる構造、つまり上方及び下方に面する段部を形成する構造であればよく、例えば環状溝部とは逆に突出したフランジ部等で構成してもよい。そして、袋口保持枠２の係合部は、この袋口５ｂ外周の係止部の形状に対応した形状とすればよく、例えば袋口５ｂ側がフランジ部等の凸形の場合には、それを嵌入する凹形の溝としたり、該凸形を両側から挟む対の凸形としてもよい。なお、前記実施形態では袋口保持枠２と袋口５ａとが上下２箇所（係合部２ａ，２ｂと環状溝部５０ａ，５０ｂ）で係合する構造としているが、この係合部位を１箇所又は３箇所以上に設定してもよい。

なお、前記実施形態では、袋口保持枠２が、袋口嵌入部２０を有する基枠２１と、袋口５ｂの係止部に係嵌する係合部を有する係止部材２２とを備えるから、この係止部材２２として係合部の上下位置や厚みが異なるものを着脱交換することにより、袋口５ａにおける係止部の位置や上下幅等の違いに対応できるという利点がある。また、キャップ保持枠４においても、キャップ６の鍔部６０に対する掬い部４ａを備える基枠４１と、キャップ押さえ板４２と、該鍔部６０の嵌入空間を構成するスペーサ４３とに分割構成されているから、該スペーサ４３として厚み及び幅が異なるものを着脱交換することにより、鍔部６０の径と厚さの違いに対応できるという利点がある。しかして、前記実施形態では袋口保持枠２及びキャップ保持枠４共にＵ字状切欠を設けているが、Ｕ字状切欠でなくとも、嵌入させる袋口５ａやキャップ６に奥端で当接して位置決めできる部位があればよい。

更に、前記実施形態では、袋口保持枠２は長孔２１ｃの範囲で前後位置調整できると共に、キャップ保持枠４も長孔４１ｂの範囲で操作レバー３の長手方向に位置調整可能であるから、袋５の種類によって袋口５ｂの形成位置が異なっても、その位置に対応して袋口保持枠２及びキャップ保持枠４を位置調整して支障なく充填操作ならびにキャップ脱着操作を行える。

一方、本発明のキャップ脱着装置１においては、操作レバー３の充填前待機位置Ｐ１と充填中待機位置Ｐ４を袋口保持枠２の両側に設定してもよいが、上記実施形態のように両位置Ｐ１，Ｐ４を平面視で同位置とすれば、該操作レバー３は動作範囲が小さく操作容易になると共に、該操作レバー３の変位に必要なスペースも小さくなり、それだけ充填機Ｍを機能的にコンパクト化できるという利点がある。また、操作レバー３は、実施形態のような前後方向ではなく、左右方向や斜め方向に沿って配置させてもよい。ただし、キャップ離脱操作においてキャップ保持枠４を鍔付きキャップ６に嵌合させる際、袋口３ｂが袋口保持枠２から離脱するのを防止する上で、袋口保持枠２における袋口３ａの嵌入方向（係合部２ａ，２ｂの開放方向）と、キャップ嵌合位置Ｐ２でのキャップ保持枠４の嵌合方向（掬い部４ａの開放方向）とを異ならせることが望ましい。

この他、本発明においては、袋口保持枠２、操作レバー３、キャップ保持枠４の取付構造、これらの構成部材の形状、構成部材相互の連結構造等、細部構成については実施例以外に種々設計変更可能である。また、上記実施形態では充填機として液剤を充填対象とするものを例示したが、本発明のキャップ脱着装置は粉体、粒体、泥漿物、クリーム状物等を充填対象すした充填機にも同様に適用できることは言うまでもない。更に充填機は、充填終了検知手段として、ロードセルＬ以外の重量計測機構や流量計測機構を備えるものでも差し支えない。

本発明の一実施形態に係るキャップ脱着装置を適用した袋用液剤充填機の全体を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。 同袋用液剤充填機の平面図である。 同袋用液剤充填機におけるキャップ脱着装置部分の正面図である。 同キャップ脱着装置部分の平面図である。 同キャップ脱着装置部分の側面図である。 同キャップ脱着装置の袋口保持枠を示し、（Ａ）は前部の平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は前部の縦断側面図である。 同キャップ脱着装置のキャップ保持枠を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は縦断正面図である。 同キャップ保持枠の分解斜視図である。 同キャップ脱着装置によるキャップ離脱操作を示し、（Ａ）は袋口保持枠に袋口を装着した状態、（Ｂ）は該袋口に嵌着している鍔付きキャップにキャップ保持枠を嵌合させた状態、（Ｃ）は鍔付きキャップを袋口から離脱指せた状態、のそれぞれ半断面正面図である。 本発明が適用される袋の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ キャップ脱着装置
２ 袋口保持枠
２ａ 係止部
２ｂ 係止部
２０ 袋口嵌入部
２１ 基枠
２２ 係止部材
３ 操作レバー
４ キャップ保持枠
４ａ 掬い部
４ｂ 鍔嵌入部（嵌入空間）
４０ Ｕ字状切欠
４１ 基枠
４２ キャップ押さえ板
４３ スペーサ
５ 袋
５ａ 袋口
５０ａ 環状溝部（係止部）
５０ｂ 環状溝部（係止部）
６ 鍔付きキャップ
６０ 鍔部
７ 充填開始スイッチ
８ レバー受け
Ｌ ロードセル
Ｍ 袋用液剤充填機
Ｎ 充填ノズル
Ｐ１ 充填前待機位置
Ｐ２ キャップ嵌合位置
Ｐ３ キャップ離脱位置
Ｐ４ 充填中待機位置

Claims (7)

1. 合成樹脂製短筒状の袋口に合成樹脂製の鍔付キャップを嵌着するようにした袋に、その袋口より収容物を充填する袋用充填機におけるキャップ脱着装置であって、
   当該充填機の充填位置で前記袋口を上向き状態で上下動不能に保持する袋口保持枠と、基端部が充填機側に枢着されて垂直方向及び水平方向に揺動可能な操作レバーと、該操作レバーの中間部に設けられて鍔付キャップを側方から嵌入させて上下動不能に保持するキャップ保持枠とを備え、
   袋口保持枠は、袋口外周に設けた係止部に両側から係嵌する二股状の係合部を有し、
   操作レバーは、キャップ保持枠が、袋口保持枠から側方へ離間する充填前待機位置と、袋口保持枠上に近接して重なるキャップ嵌合位置と、該キャップ嵌合位置から上方へ離間するキャップ離脱位置と、このキャップ離脱位置から側方へ離間する充填中待機位置との４位置に揺動変位可能に設定され、
   収容物の充填に際し、空袋の鍔付キャップが嵌着した袋口を袋口保持枠に保持させ、操作レバーを充填前待機位置からキャップ嵌合位置へ変位させることにより、該鍔付キャップがキャップ保持枠に嵌入し、次いで操作レバーをキャップ離脱位置へ変位させることにより、該キャップがキャップ保持枠に保持された状態で袋口から離脱し、続いて操作レバーを充填中待機位置に変位させ、この状態で袋内に所定量の収容物を充填したのち、操作レバーを上記とは逆に順次変位させることにより、該キャップが袋口に嵌着するように構成されてなる袋用充填機のキャップ脱着装置。
2. 操作レバーの充填中待機位置が充填前待機位置の真上に設定されてなる請求項１記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
3. 操作レバーの充填中待機位置において該操作レバーとの接触又は操作レバーを検知して作動する充填開始スイッチが設けられてなる請求項１又は２に記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
4. 充填中待機位置で操作レバーを載せるレバー受けが設けられてなる請求項１〜３のいずれかに記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
5. キャップ保持枠は、鍔付きキャップの鍔部の下側に左右両側から係嵌する二股状の掬い部を備えた基枠と、該キャップの上面に臨むキャップ押さえ板と、これら両者間に介在して前記鍔部の嵌入空間を構成するスペーサとの相互に着脱可能な複数部材に分割構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
6. 袋口保持枠は、前方に開いた二股状の袋口嵌入部を有する基枠と、前記二股状の係合部を有して該基枠上に着脱可能に取り付けられる係止部材とを備えてなる請求項１〜５のいずれかに記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
7. 袋口保持枠が前後位置調整可能に設けられると共に、キャップ保持枠が操作レバーの長手方向に位置調整可能に設けられてなる請求項１〜６のいずれかに記載の袋用充填機のキャップ脱着装置。
   

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