JP4384209B2 - 袋詰め装置及びそれを用いた袋詰め方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉体あるいは粒体などの流動性を有する被計量物を上方の計量ホッパで計量して下方の袋に袋詰めする袋詰め装置及び該袋詰め装置を用いた袋詰め方法に関する。

粉体あるいは粒体などの流動性を有する被計量物を上方の計量ホッパで計量して下方の袋に袋詰めする袋詰め装置は既に実用化されている。

図５は、従来の袋詰め装置の概略構造を模式的に示す構成図である。

図５に示すように、袋詰め装置５００は、上方に粉体あるいは粒体などの流動性を有する被計量物を計量する計量ホッパ５０１と、計量ホッパ５０１の排出口から下方に伸びる筒部５０２と、筒部５０２内及び計量ホッパ５０１内の排気及び給気を行う給排気部５８０と、筒部５０２の下端に構成された袋留め具５３０と、袋を吊り上げる袋吊り上げ装置５４０と、を有している。給排気部５８０は、給排気切換器５１０、排気装置５１１、給気装置５１２、上方流路５２０、上方弁５２２及び下方流路５２５からなっている。

そして、袋詰め装置を用いた袋詰め方法は、袋留め具によって筒部下端に袋Ｇを気密的に装着する工程（袋配備工程）と、給排気部による排気によって計量ホッパ内を集塵しながら計量ホッパによって被計量物を計量する工程（計量工程）と、給排気部によって筒部内に給気することによって筒部下端に気密的に装着された袋を膨張させる工程（袋膨張工程）と、給排気部の排気によって計量ホッパ内及び筒部内を集塵しながら計量ホッパによって被計量物を袋内に落下させる工程（袋詰め工程）と、を有している。

ここで、従来の袋詰め装置における時間当たり生産性を改善するにはこれらの工程の所要時間を短縮させる必要があった。特に、連続して袋詰め作業を継続する場合には、袋配備工程においては袋を取り外した上で新たな袋を装着する作業を要するので、袋配備工程が全行程の中でも所要時間の長い工程となっている。

一方で、計量ホッパ装置の排出先を切り換えることによって、計量毎に被計量物を別の排出先に導く技術が既に提案されている（例えば、特許文献１乃至３）。
実開昭５９−８２８２２号公報 特開昭６１−１７６８２０号公報 特開昭６１−２６０１２６号公報

発明者らは、従来の袋詰め装置に特許文献１乃至３を組み合わせることによって、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程の一部を並行させることができると考えた。つまり、袋詰め装置を１つの計量ホッパに対して複数の袋を配備するように構成することによって、袋詰め装置の時間当たり生産性を改善することが容易にできると考えた。

しかし、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程の一部を並行させる場合、一方の筒部への給気が計量工程や他方の筒部における工程に支障を及ぼす問題や、他方の筒部への給気の漏出によって一方の筒部下端における袋膨張の効果が低下するという問題や、他方の筒部を経由して流入する外気によって一方の筒部における集塵の効果が低下するという問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができる、袋詰め装置及びその袋詰め方法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、第１の本発明の袋詰め装置は、計量ホッパと、前記計量ホッパの排出口から下方に伸びる筒部と、前記筒部の下端に構成された袋留め具と、を有している袋詰め装置であって、
前記筒部は、上端から分岐部まで延びる１つの上方筒部と、前記分岐部からそれぞれの前記下端にまで延びる２以上の下方筒部と、前記分岐部に配設されて前記下方筒部のいずれか１つを選択して前記上方筒部に繋げる切換ゲートと、前記下方筒部それぞれに配設された開閉ゲートとを有し、
選択された前記下方筒部の前記開閉ゲートと前記下端との間の区間に給気する給気モードと前記計量ホッパ及び前記選択された下方筒部から排気する排気モードとを切換可能に構成された給排気部を有する。

この構成によれば、選択されなかった下方筒部が選択された下方筒部から隔離された状態とすることができるので、選択された下方筒部に対する計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程に並行して、選択されなかった下方筒部の下端において袋配備工程を行うことができる。すなわち、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができる。したがって、袋詰め装置の時間当たり生産性を向上させることができる。

第２の本発明の袋詰め装置は、前記給排気部を前記排気モードに制御し、かつ前記計量ホッパ内の被計量物を計量する計量工程と、
前記給排気部を前記給気モードに制御し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを閉止状態に制御して、前記選択された下方筒部の前記下端に気密的に装着された袋を膨張させる袋膨張工程と、
前記袋膨張行程後に、前記給排気部を前記排気モードに制御し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを開放状態に制御し、前記切換ゲートを前記選択された下方筒部と前記上方筒部とを繋げる状態に制御し、かつ、前記計量ホッパを一時的に開放するように制御して、前記被計量物を前記袋内に落下させる袋詰め工程と、を行う制御装置を有するとよい。

この構成によれば、本発明の袋詰め装置を略自動的に動作させることができる。

第３の本発明の袋詰め装置は、前記給排気部は、排気装置と、給気装置と、一端が前記計量ホッパ上部に接続されている上方流路と、前記上方流路の他端に前記排気装置及び前記給気装置のいずれかを切り換え可能に接続する給排気切換器と、前記上方流路に配設された上方弁と、前記給排気切換器と前記上方弁との間の区間の前記上方流路からそれぞれの前記開閉ゲートと前記下端との間の区間の下方筒部までを結んで延びる２以上の下方流路と、それぞれの前記下方流路に配設された下方弁と、を有するとよい。

この構成によれば、上方流路及び下方流路を給排気兼用の流路として利用できるので、給排気部の構造を簡素に構成することができる。

第４の本発明の袋詰め装置は、前記給排気部は、排気装置と、前記排気装置から前記計量ホッパ上部を結んで延びる上方流路と、前記上方流路からそれぞれの前記開閉ゲートと前記下端との間の区間の前記下方筒部までを結んで延びる２以上の下方流路と、それぞれの前記下方流路に配設された下方弁と、それぞれの前記下方弁と前記下方筒部との間の区間の前記下方流路に給気用弁を介在して接続されている給気装置と、を有するとよい。

この構成によれば、計量工程及び袋膨張工程を並行させることができるので、袋詰め装置の時間当たり生産性をさらに向上させることができる。また、上方流路は排気装置による排気が継続されるので、何らかの要因によって下方流路から上方流路に給気が流れ込んでも、給気は外部へ排気されてしまう。つまり、給気によって計量ホッパ内の被計量物が飛散するおそれを防止することができる。

第５の本発明の袋詰め方法は、請求項１に記載の袋詰め装置を用いた袋詰め方法であって、
前記給排気部を前記排気モードに設定し、かつ前記計量ホッパ内の被計量物を計量する計量工程と、
前記給排気部を前記給気モードに設定し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを閉止状態とし、前記選択された下方筒部の前記下端に気密的に装着された袋を膨張させる袋膨張工程と、
前記袋膨張行程後に、前記切換ゲートを前記選択された下方筒部と前記上方筒部とを繋げる状態とし、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを開放状態とし、前記給排気部を前記排気モードに設定し、かつ、前記計量ホッパを一時的に開放して、前記被計量物を前記袋内に落下させる袋詰め工程と、を有する。

この構成によれば、選択されなかった下方筒部が選択された下方筒部から隔離された状態とすることができるので、選択された下方筒部に対する計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程に並行して、選択されなかった下方筒部の下端において袋配備工程を行うことができる。すなわち、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができる。したがって、袋詰め装置の時間当たり生産性を向上させることができる。

本発明の袋詰め装置及びその袋詰め方法は、１つの計量ホッパ装置から複数の袋に対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができるという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の袋詰め装置の構成を模式的に示す構成図である。

図１に示すように、本実施形態の袋詰め装置１００は、計量ホッパ１と、計量ホッパ１の排出口から分岐部まで延びる１つの上方筒部２と、分岐部からそれぞれの下端６Ａ、６Ｂにまで延びる下方筒部４Ａ，４Ｂと、分岐部に配設されて下方筒部４Ａ，４Ｂのいずれか１つを選択して上方筒部１に繋げる切換ゲート３と、下方筒部４Ａ，４Ｂそれぞれに配設された開閉ゲート５Ａ、５Ｂと、下方筒部４Ａ，４Ｂそれぞれの下端６Ａ、６Ｂに構成された袋留め具３０Ａ，３０Ｂと、計量ホッパ内１及び下方筒部４Ａ、４Ｂ内に接続された給排気部８０と、制御装置５０と、を有している。

一対の下方筒部４Ａ，４Ｂは同様に構成されているので、下方筒部４Ａの側をＡ側，下方筒部４Ｂの側をＢ側という。

計量ホッパ１は、容器の底部に排出ゲートを有する公知のホッパがロードセル（load cell）（図示せず）に支持されている。つまり、計量ホッパ１とは、ホッパの重量変化を検出することができるように構成されているホッパをいう。

切換ゲート３は、上方筒部２の下端と下方筒部４Ａ，４Ｂの上端とが接合されて構成される分岐部の筒内に揺動自在に配設されている樋状の部材である。つまり、切換ゲート３は、上方筒部２の下端が下方筒部４Ａ，４Ｂの上端のいずれか一方にのみ繋がる流路を構成することによって、被計量物を一方にのみ導くことができる。

開閉ゲート５Ａ、５Ｂは水平方向に伸びる板状部材を筒内に進退させて下方筒部４Ａ，４Ｂを開閉可能に構成されている。

袋留め具３０Ａ，３０Ｂは、下方筒部４Ａ、４Ｂの外周側に巻かれている帯状の部材である。つまり、下方筒部４Ａ、４Ｂの外周と袋留め具３０Ａ，３０Ｂとの間に袋Ｇが挟み込まれて、袋Ｇが下方筒部４Ａ、４Ｂの下端６Ａ、６Ｂに気密的に装着される。なお、袋Ｇは袋吊り上げ装置４０Ａ、４０Ｂに吊り上げられた状態で、袋留め具３０Ａ，３０Ｂに装着されている。これによって、袋留め具３０Ａ、３０Ｂへの袋Ｇの装着を容易にすることができる。また、袋Ｇは下方に延伸できる状態となるので、袋Ｇを円滑に膨張させることができる。袋Ｇが袋留め具３０Ａ、３０Ｂによってのみ支持されても破損するおそれがない場合には袋吊り上げ装置４０Ａ、４０Ｂを省略してもよい。

給排気部８０は、下方筒部（選択された筒部）４Ａ，４Ｂの開閉ゲート５Ａ、５Ｂと下端６Ａ、６Ｂとの間の区間に給気する給気モードと、計量ホッパ１内及び選択された下方筒部４Ａ，４Ｂ内から排気する排気モードとを切換可能に構成されている。

本実施形態では、給排気部８０は、ポンプなどから構成される排気装置１１と、送風器などから構成される給気装置１２と、一端２０Ａが計量ホッパ１の上部に接続されている上方流路２０と、上方流路２０の他端２０Ｂに排気装置１１及び給気装置１２のいずれかを切り換え可能に接続する給排気切換器１０と、上方流路２０に配設された上方弁２２と、給排気切換器１０と上方弁２２との間の区間の上方流路２０からそれぞれの開閉ゲート５Ａ、５Ｂと下端６Ａ、６Ｂとの間の区間の下方筒部４Ａ，４Ｂまでを結んで延びる下方流路２５Ａ，２５Ｂと、それぞれの下方流路２５Ａ，２５Ｂに配設された下方弁２３Ａ，２３Ｂと、を有する。

給排気切換器１０は、筐体と、筐体の中に揺動自在に設置された仕切板１０Ｔとを有している。筐体には、排気装置１１に接続されている接続口１０Ｐ及び給気装置１２に接続されている接続口１０Ｑと上方流路２０に接続されている接続口１０Ｒとが形成されている。仕切板１０Ｔは排気装置１１に接続されている接続口１０Ｐ及び給気装置１２に接続されている接続口１０Ｑのどちらか一方を閉止自在に構成されている。仕切板１０Ｔはアクチュエータ（actuator）１０Ｖによって駆動される。給排気切換器１０はこの形態に限られず、３つの弁あるいは３方弁で構成することもできる。このような構成によって、上方流路２０及び下方流路２５Ａ，２５Ｂを給排気兼用の流路として利用できるので、給排気部８０の構造を簡素に構成することができる。

制御装置５０は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏなどからなり、計量ホッパ１、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給排気切換器１０，上方弁２２，及び下方弁２３Ａ、２３Ｂを制御する。制御装置によって、袋詰め装置１００を略自動的に動作させることができる。

次に、袋詰め装置１００を用いた袋詰め方法を説明する。図２は、図１の袋詰め装置を用いた袋詰め方法を概略的に示すフロー図である。

また、図２の袋詰め方法において袋詰め装置１００の構成要素は制御装置５０によって制御される。表１は図２の各工程における制御装置５０による制御状態を示す。

まず、ステップ（Ａ側袋配備工程）Ｓ１において、Ａ側の下方筒部（選択された下方筒部）５Ａの下端６Ａに袋Ｇが袋留め具３０Ａによって気密的に装着される。この際、表には示さないが、Ａ側の開閉ゲート５Ａは閉止されている。これによって、袋詰め装置１００内に残留している被計量物が作業員に降りかかるおそれを防止することができる。

次に、ステップＳ２及びステップＳ３によって計量工程を行う。ステップＳ２において、計量ホッパ１に被計量物が投入される。被計量物の投入は袋詰め装置１００の上方に配設されている被計量物輸送装置（図示せず）からほぼ所定量の被計量物が落下することによって行われる。

ここで、給排気切換器１０は排気側に切り換えられた状態、上方弁２２は開放状態となっている。これによって、計量ホッパ１内を集塵することができる。また、Ａ側の下方弁２３Ａは開放状態、Ｂ側の下方弁２３Ｂは閉止状態となっている。これによって、計量ホッパ１内と共にＡ側の下方筒部４Ａからも集塵することができる。

また、計量ホッパ１は排出口を閉じた状態で被計量物を収容する。切換ゲート３は、特に切り換えを要さず、ここでは、前回切り換え後の状態、つまり、Ｂ側の下方筒部４Ｂ側に接続する状態となっている。開閉ゲート５Ａ，５Ｂも開閉動作を要さず、ここでは閉止状態となっている。

なお、開閉ゲート５Ａ、５Ｂは閉止状態を基本として、必要がある場合に開放されるようにするとよい。これによって、袋詰め装置１００内の塵が外部に落下することを防止することができる。

ステップＳ３において、計量ホッパ１内の被計量物が計量される。この際、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給排気切換器１０，上方弁２２及び下方弁２３Ａ，２３ＢはステップＳ２と同じ状態で良い。つまり、これらの動作は不要である。

次に、ステップ（Ａ側袋膨張工程）Ｓ４において、給排気部８０は給気モードに設定され、Ａ側の下端６Ａに装着された袋Ｇが膨張させられる。本実施形態においては、ステップＳ３の状態から、給排気切換器１０は、給気装置１２に接続するように、つまり給気側に切り換えられる。上方弁２２が閉止される。これによって、給気装置１２による給気はＡ側の下方筒部４Ａにのみ供給される。また、Ａ側の開閉ゲート５Ａは閉止状態であるので、Ａ側の下端６Ａに気密的に装着された袋Ｇを効率的に膨張させることができる。

ステップＳ４後、ステップＳ５及びステップＳ６によってＡ側の袋詰め工程を行う。ステップＳ５において、被計量物が通るＡ側の通路が構成される。つまり、ステップＳ４の状態から、Ａ側の開閉ゲート５Ａを開放状態とし、切換ゲート３を下方筒部４Ａと上方筒部３とを繋げる状態に切り換える。これによって、計量ホッパ１からＡ側の下端６Ａに繋がる被計量物の通路が構成される。

また、給排気部８０が排気モードに設定される。つまり、本実施形態においては、給排気切換器１０は、排気装置１１に接続するように、つまり排気側に切り換えられる。そして、上方弁２２が開放される。Ａ側の下方弁２３Ａは開放状態のままであるので、Ａ側の通路、すなわち計量ホッパ１内及びＡ側の下方筒部４Ａ内を集塵することができる。

そして、ステップＳ６において、計量ホッパ１を一時的に開放して、被計量物を上方筒部２及びＡ側の下方筒部４Ａを経由して袋Ｇ内に落下させる。ここで、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給排気切換器１０，上方弁２２及び下方弁２３Ａ，２３ＢはステップＳ５と同じ状態で良い。つまり、これらの動作は不要である。

他方、ステップＳ２〜Ｓ６の間、Ｂ側の開閉ゲート５Ｂは閉止された状態を維持している。ここで、ステップＳ２〜Ｓ６に並行して、ステップ（Ｂ側袋配備工程）Ｓ７が実施される。袋Ｇが、Ｂ側の下方筒部（選択されなかった下方筒部）５Ｂの下端６Ｂに袋留め具３０Ｂによって気密的に装着される。Ｂ側の下方筒部４Ｂが開閉ゲート５Ｂによって計量ホッパ１、上方筒部２、切換ゲート３及びＡ側の下方筒部４Ａから隔離された状態でＢ側において袋配備工程を行うことができる。すなわち、１つの計量ホッパ１から複数の袋Ｇに対して、ステップＳ７と他のステップＳ２〜Ｓ６とを並行させることができる。したがって、袋詰め装置１００の時間当たり生産性を向上させることができる。

また、Ｂ側の開閉ゲート５Ｂは閉止されているので、袋詰め装置１００内に残留している被計量物が作業員に降りかかるおそれを防止することもできる。

ステップＳ８において、袋詰め作業を継続するか否か判断され、継続する場合には、ステップＳ９及びステップＳ１４に進む。また、ステップＳ８においてＡ側の開閉ゲート５Ａは閉止される。

ステップＳ９〜ステップＳ１３は、Ｂ側の下方筒部４Ｂに装着された袋への袋詰めをする工程であり、Ａ側のステップＳ２〜ステップＳ６と同様である。

すなわち、ステップＳ９及びステップＳ１０によって計量工程を行う。ステップＳ９において、計量ホッパ１に被計量物が投入される。ここで、Ａ側の開閉ゲート５Ａは閉止状態とされる。また、Ａ側の下方弁２３Ａが閉止され、Ｂ側の下方弁２３Ｂが開放される。上方弁２２は開放状態のまま維持され、給排気切換器１０も排気側のまま維持される。これによって、計量ホッパ１内及びＢ側の下方筒部２３Ｂの下端を集塵することができる。切換ゲート３，Ｂ側の開閉ゲート５Ｂは動作不要である。

ステップＳ１０において、計量ホッパ１内の被計量物が計量される。この際、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給排気切換器１０，上方弁２２及び下方弁２３Ａ，２３ＢはステップＳ９と同じ状態で良い。つまり、これらの動作は不要である。

ステップ（Ｂ側袋膨張工程）Ｓ１１において、Ｂ側の下端６Ｂに装着された袋Ｇが膨張させられる。上方弁２２が閉止され、給排気切換器１０が給気側に切り換えられる。これによって、給気装置１２による給気はＢ側の下方筒部４Ｂにのみ供給される。また、Ｂ側の開閉ゲート５Ｂは閉止状態であるので、ステップＳ７においてＢ側の下端６Ｂに気密的に装着された袋Ｇを効率的に膨張させることができる。

ステップＳ１２及びステップＳ１３によってＢ側の袋詰め工程を行う。ステップＳ１２において、被計量物が通るＢ側通路が構成される。つまり、ステップＳ１１の状態から、Ｂ側の開閉ゲート５Ｂを開放状態とし、切換ゲート３をＢ側の下方筒部４Ｂと上方筒部３とを繋げる状態とする。給排気部８０が排気モードに設定される。つまり、本実施形態においては、給排気切換器１０は、排気装置１１に接続するように、つまり排気側に切り換えられる。そして、上方弁２２が開放される。Ｂ側の下方弁２３Ｂは開放状態のままであるので、計量ホッパ１内及びＢ側の下方筒部４Ｂ内を集塵することができる。

ステップＳ１３において、計量ホッパ１を一時的に開放して、被計量物を上方筒部２及び下方筒部４Ｂを経由して袋Ｇ内に落下させる。ここで、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給排気切換器１０，上方弁２２及び下方弁２３Ａ，２３ＢはステップＳ１２と同じ状態で良い。つまり、これらの動作は不要である。

他方、ステップＳ９〜Ｓ１３の間、Ａ側の開閉ゲート５Ａは閉止された状態を維持している。ここで、ステップＳ９〜Ｓ１３に並行して、ステップ（Ａ側袋配備工程）Ｓ１４が実施される。被計量物が充填された袋ＧがＡ側の下端６Ａから取り外され、代わりに新たな袋Ｇが袋留め具３０ＡによってＡ側の下端６Ａに気密的に装着される。つまり、Ａ側の下方筒部（選択されなかった下方筒部）４Ａが計量ホッパ１、上方筒部２、切換ゲート３及びＢ側の下方筒部（選択された下方筒部）４Ｂから開閉ゲート５Ａによって隔離された状態で袋配備工程を行うことができる。

そして、ステップＳ１５において、袋詰め作業を継続するか否か判断され、継続する場合には、ステップＳ２及びステップＳ７に進む。また、ステップＳ１５においてＢ側の開閉ゲート５Ｂは閉止される。

ここで、次のステップＳ７においては、ステップＳ９〜Ｓ１３によって被計量物が充填された袋ＧがＢ側の下端６Ｂから取り外され、代わりに新たな袋Ｇが袋留め具３０ＢによってＢ側の下端６Ｂに気密的に装着される。

図１の袋詰め装置１００は２本の下方筒部４Ａ、４Ｂで構成されているが、本実施形態の袋詰め装置は３本以上の下方筒部を有して構成することもできる。

［変形例］
図３は、図１の袋詰め装置の変形例の構成を模式的に示す構成図である。

図３に示すように、２以上の切換ゲートが多段階に配設され、３本の下方筒部４Ａ、４Ｂ、４Ｃが構成されている。

具体的には、下方筒部４Ａに第２の分岐部が構成され、この第２の分岐部に、切換ゲート３と同様の構造の切換ゲート２０３が配設され、切換ゲート２０３の下方に２本の下方筒部４Ａ、４Ｃが延びている。そして、下方筒部４Ｃに開閉ゲート５Ｃが配設されている。
そして、給排気装置８０は、さらに、給排気切換器１０と上方弁２２との間の区間の上方流路２０から開閉ゲート５Ｃと下方筒部４Ｃの下端６Ｃとの間の区間の下方筒部４Ｃまでを結んで延びる下方流路２５Ｃと、下方流路２５Ｃに配設された下方弁２３Ｃと、を有する。

袋詰め方法は、図２のステップＳ１４をＣ側の袋の取り替え（初回においては取付のみ）の工程とし、更にステップＳ１５の次に、一連の計量工程、Ｃ側の袋膨張工程及び袋詰め工程と、Ａ側の意袋取り替え工程とを並行させればよい。

これによって、１つの計量ホッパ１から３つの袋Ｇに対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができ、袋詰め装置１００の時間当たり生産性をさらに向上させることができる。

同様にして、上方筒部２から４本以上の下方筒部に分岐して袋詰め装置を構成することによって、４以上の袋Ｇに対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができる袋詰め装置を構成することもできる。あるいは、切換ゲート３を多段階に構成せずとも、３以上の流路に切り換えることができるように構成しても良い。

以上のように、本発明の袋詰め装置によって、１つの計量ホッパ１から複数の袋Ｇに対して袋配備工程と、計量工程、袋膨張行程及び袋詰め工程とを並行させることができ、袋詰め装置１００の時間当たり生産性を向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態において、給排気部の構造を変形した実施形態である。

図４は、本発明の第２実施形態の袋詰め装置の変形例の構成を模式的に示す構成図である。図４において、図１と同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違点のみを説明する。

図４に示すように、本実施形態の給排気部８１は、排気装置１１と、排気装置１１から計量ホッパ１上部を結んで延びる上方流路２０と、上方流路２０からそれぞれの開閉ゲート５Ａ、５Ｂと下端６Ａ、６Ｂとの間の区間の下方筒部４Ａ、４Ｂまでを結んで延びる下方流路２５Ａ、２５Ｂと、それぞれの下方流路２５Ａ、２５Ｂに配設された下方弁２３Ａ、２３Ｂと、それぞれの下方弁２３Ａ、２３Ｂと下方筒部４Ａ、４Ｂとの間の区間の下方流路２５Ａ、２５Ｂに給気用弁２１Ａ、２１Ｂを介在して接続されている給気装置１２と、を有する。

このような構成によって、排気装置１１及び給気装置１２を並行して利用することができる。

また、上方流路２０は排気装置１１による排気が継続されるので、何らかの要因によって給気装置１２からの給気が下方流路２５Ａ、２５Ｂから上方流路２０に流れ込んでも、給気は外部へ排気されてしまう。つまり、給気によって計量ホッパ１内の被計量物が飛散するおそれを防止することができる。

制御装置５１は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏなどからなり、計量ホッパ１、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、給気用弁２１Ａ，２１Ｂ、及び下方弁２３Ａ、２３Ｂを制御する。

本実施形態の袋詰め装置１１０を用いた袋詰め方法を説明する。袋詰め装置１１０を用いた袋詰め方法を概略的に示すフロー図は図２と同じであるので説明を省略する。

ただし、袋詰め方法において袋詰め装置１１０の構成要素は制御装置５１によって制御される。表２は図２の各工程における制御装置５１による制御状態を示す。

表２において、表１との相違点があるステップを説明する。

ステップＳ２においては、切換ゲート３は、Ｂ側の下方筒部４Ｂ側に接続する状態となっている。開閉ゲート５Ａ，５Ｂも閉止状態となっている。給気用弁２１Ａ，２１Ｂは閉止状態となっている。Ａ側の下方弁２３Ａは開放状態であり、Ｂ側の下方弁２３Ｂは閉止状態となっている。これによって、排気装置１１は上方流路２０を経由して計量ホッパ１の上部に繋がり、かつ上方流路２０及び下方流路２５Ａを経由してＡ側の下方筒部４Ａに繋がる。したがって、流路計量ホッパ１内とＡ側の下方筒部４Ａから集塵することができる。

なお、Ｂ側の供給用弁２１Ｂあるいは下方弁２３Ｂは、少なくとものいずれかが閉止されていればよい。これによって、給気装置１２による給気は、Ａ側の下方筒部４Ａ及び計量ホッパ１から隔離されるので、ステップＳ２及びステップＳ３への影響を防止することができる。

ステップＳ３においては、切換ゲート３、開閉ゲート５Ａ、５Ｂ、下方弁２３Ａ，２３Ｂ及び給気弁２１Ａ、２１ＢはステップＳ２と同じ状態で良い。つまり、これらの動作は不要である。

ステップＳ４においては、ステップＳ３の状態から、Ａ側の下方弁２３Ａが閉止され、Ａ側の給気用弁２１Ａが開放される。

ステップＳ５においては、ステップＳ４の状態から、Ａ側の開閉ゲート５Ａを開放状態とし、切換ゲート３を下方筒部４Ａと上方筒部３とを繋げる状態に切り換える。Ａ側の下方弁２３Ａが開放され、Ａ側の給気用弁２１Ａが閉止される。

ところで、本実施形態では、排気装置１１と給気装置１２とを同時に利用することが可能なので、ステップＳ３及びステップＳ４を並行させることができる。すなわち、ステップＳ３において、Ａ側の開閉ゲート５Ａを閉止状態としておき、かつＡ側の下方弁２３Ａを閉止状態としておくことによって、給気装置１２による給気をＡ側の下方筒部４Ａ及び計量ホッパ１から隔離することができる。これによって、ステップＳ４をステップＳ３に並行させることができるので、袋詰め装置１００の時間当たり生産性をさらに向上させることができる。

なお、計量ホッパ１の底部に背圧が生じると、計量誤差が生ずるおそれがある。したがって、Ｂ側の下方弁２３Ｂによって給気装置１２の給気を遮断する場合には、Ｂ側の開閉ゲート５Ｂを閉止状態としておく方がよい。これによって、Ｂ側の下方流路２５Ｂから下方筒部４Ｂを経由して計量ホッパ１の底部に背圧が生じることを防止することができる。

ステップＳ７及びＳ８は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ９〜ステップＳ１３は、Ｂ側の下方筒部４Ｂへの袋詰めであり、Ａ側のステップＳ２〜ステップＳ６と同様であるので、説明を省略する。

なお、上述した実施形態は一例であり、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、第２実施形態において下方筒部を３本以上にすることも可能である。

本発明の袋詰め装置及びその袋詰め方法は、袋詰め装置の時間当たり生産性を向上させることができる、袋詰め装置及びその袋詰め方法として有用である。

本発明の第１実施形態の袋詰め装置の構成を模式的に示す構成図である。 図１の袋詰め装置を用いた袋詰め方法を概略的に示すフロー図である。 図１の袋詰め装置の変形例の構成を模式的に示す構成図である。 本発明の第２実施形態の袋詰め装置の変形例の構成を模式的に示す構成図である。 従来の袋詰め装置の概略構造を模式的に示す構成図である。

符号の説明

１ 計量ホッパ
２ 上方筒部
３、２０３ 切換ゲート
４Ａ、４Ｂ，４Ｃ 下方筒部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 開閉ゲート
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 下端
１０ 給排気切換器
１０Ｐ，１０Ｑ，１０Ｒ 接続口
１０Ｔ 仕切板
１０Ｖ アクチュエータ
１１ 排気装置
１２ 給気装置
２０ 上方流路
２０Ａ 一端
２０Ｂ 他端
２１Ａ、２１Ｂ 給気用弁
２２ 上方弁
２３Ａ、２３Ｂ，２３Ｃ 下方弁
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ 下方流路
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 袋留め具
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 袋吊り上げ装置
５０，５１ 制御装置
８０，８１ 給排気部
１００，１１０，５００ 袋詰め装置
５０１ 計量ホッパ５０１
５０２ 筒部
５１０ 給排気切換器
５１１ 排気装置
５１２ 給気装置
５２０ 上方流路
５２２ 上方弁
５２５ 下方流路
５３０ 袋留め具
５４０ 袋吊り上げ装置
５８０ 給排気部
Ｇ 袋

Claims (5)

1. 計量ホッパと、前記計量ホッパの排出口から下方に伸びる筒部と、前記筒部の下端に構成された袋留め具と、を有している袋詰め装置であって、
   前記筒部は、上端から分岐部まで延びる１つの上方筒部と、前記分岐部からそれぞれの前記下端にまで延びる２以上の下方筒部と、前記分岐部に配設されて前記下方筒部のいずれか１つを選択して前記上方筒部に繋げる切換ゲートと、前記下方筒部それぞれに配設された開閉ゲートとを有し、
   選択された前記下方筒部の前記開閉ゲートと前記下端との間の区間に給気する給気モードと前記計量ホッパ及び前記選択された下方筒部から排気する排気モードとを切換可能に構成された給排気部を有する、袋詰め装置。
2. 前記給排気部を前記排気モードに制御し、かつ前記計量ホッパ内の被計量物を計量する計量工程と、
   前記給排気部を前記給気モードに制御し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを閉止状態に制御して、前記選択された下方筒部の前記下端に気密的に装着された袋を膨張させる袋膨張工程と、
   前記袋膨張行程後に、前記給排気部を前記排気モードに制御し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを開放状態に制御し、前記切換ゲートを前記選択された下方筒部と前記上方筒部とを繋げる状態に制御し、かつ、前記計量ホッパを一時的に開放するように制御して、前記被計量物を前記袋内に落下させる袋詰め工程と、を行う制御装置を有する、請求項１に記載の袋詰め装置。
3. 前記給排気部は、排気装置と、給気装置と、一端が前記計量ホッパ上部に接続されている上方流路と、前記上方流路の他端に前記排気装置及び前記給気装置のいずれかを切り換え可能に接続する給排気切換器と、前記上方流路に配設された上方弁と、前記給排気切換器と前記上方弁との間の区間の前記上方流路からそれぞれの前記開閉ゲートと前記下端との間の区間の下方筒部までを結んで延びる２以上の下方流路と、それぞれの前記下方流路に配設された下方弁と、を有する、請求項１に記載の袋詰め装置。
4. 前記給排気部は、排気装置と、前記排気装置から前記計量ホッパ上部を結んで延びる上方流路と、前記上方流路からそれぞれの前記開閉ゲートと前記下端との間の区間の前記下方筒部までを結んで延びる２以上の下方流路と、それぞれの前記下方流路に配設された下方弁と、それぞれの前記下方弁と前記下方筒部との間の区間の前記下方流路に給気用弁を介在して接続されている給気装置と、を有する、請求項１に記載の袋詰め装置。
5. 請求項１に記載の袋詰め装置を用いた袋詰め方法であって、
   前記給排気部を前記排気モードに設定し、かつ前記計量ホッパ内の被計量物を計量する計量工程と、
   前記給排気部を前記給気モードに設定し、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを閉止状態とし、前記選択された下方筒部の前記下端に気密的に装着された袋を膨張させる袋膨張工程と、
   前記袋膨張行程後に、前記切換ゲートを前記選択された下方筒部と前記上方筒部とを繋げる状態とし、前記選択された下方筒部の前記開閉ゲートを開放状態とし、前記給排気部を前記排気モードに設定し、かつ、前記計量ホッパを一時的に開放して、前記被計量物を前記袋内に落下させる袋詰め工程と、を有する、袋詰め方法。

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