特許 7475605 粉体充填装置

(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】2024-04-19

(45)【発行日】2024-04-30

(54)【発明の名称】粉体充填装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 1/28 20060101AFI20240422BHJP

   B65B 1/06 20060101ALI20240422BHJP

   B65G 65/32 20060101ALI20240422BHJP

【ＦＩ】

B65B1/28

B65B1/06

B65G65/32 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020084015

(22)【出願日】2020-05-12

(65)【公開番号】P2021178656

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000142850

【氏名又は名称】株式会社古川製作所

(72)【発明者】

【氏名】原田 史紀

(72)【発明者】

【氏名】森 英二

(72)【発明者】

【氏名】行広 政洋

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０９７３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－００６９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１０６８０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－３４７７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３０９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０９０１６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５２－０５８６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３２４５２００（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ １／００ － １／４８

Ｂ６５Ｇ ６５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体用のホッパ下端に、粉体包装用の包装袋の開口部を支持する開口支持装置と、前記包装袋の前後面を押圧し、前記ホッパから落下投入される粉体に応じて包装袋の前後面の押圧位置を順次開口部から袋底へ向けて開放していく押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、圧接支持板が包装袋を挟んで対をなすように対向配置され、包装袋の開口部から袋底側へ多段に設けられ、内部空気を排気した包装袋に対して圧接した上段の圧接支持板から順次対向間隔を拡大して、粉体を落下投入する粉体充填装置。

【請求項2】

粉体用のホッパ下端に、粉体包装用の包装袋の開口部を支持する開口支持装置と、前記包装袋の前後面を押圧し、前記ホッパから落下投入される粉体に応じて包装袋の前後面の押圧位置を順次開口部から袋底へ向けて開放していく押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、包装袋の前面に配置された支持板と、前記包装袋を挟んで前記支持板に対面配置された回動板とからなり、支持板が突出して前記包装袋の前面側を支持すると共に、前記回動板が下部の回動支点を中心にして、上方に開いた状態から、前記支持板に対し平行に圧接する状態に回動する粉体充填装置。

【請求項3】

粉体用のホッパ下端に、粉体包装用の包装袋の開口部を支持する開口支持装置と、前記包装袋の前後面を押圧し、前記ホッパから落下投入される粉体に応じて包装袋の前後面の押圧位置を順次開口部から袋底へ向けて開放していく押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、支持板が垂直な姿勢から包装袋に対し下り傾斜した姿勢で出退し、前記支持板と対向する可動押圧板は、包装袋を押圧して閉じる圧接ローラが設けられ、傾斜姿勢の前記支持板に対して対峙し、一定間隔のまま下り傾斜しながら摺動移動する粉体充填装置。

【請求項4】

粉体用のホッパ下端に、粉体包装用の包装袋の開口部を支持する開口支持装置と、前記包装袋の前後面を押圧し、前記ホッパから落下投入される粉体に応じて包装袋の前後面の押圧位置を順次開口部から袋底へ向けて開放していく押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、包装袋の前面側に配置され包装袋側に出退する支持板と、前記支持板に対して包装袋を挟んで対峙して、支持板に対しボックスモーションで圧接移動するローラとを備え、前記ローラは、ホッパから落下投入される粉体に合わせて支持板に支持された包装袋に圧接しながら開口部から底部に向かって転動移動する粉体充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、発塵を防止して、粉体を包装袋に落下投入する粉体充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

粉体を包装袋に充填する場合、漏斗状のホッパの下部に包装袋の袋口を開口して配置し、前記ホッパより粉体を自然落下により包装袋内に充填する充填方法が知られている。

【0003】

前記漏斗状のホッパで粉体を落下投入した時、包装袋から粉体の体積に相当する量の空気が包装袋外へ排出されていくので、粉体の落下投入が速いと排出される空気の流出速度も速くなり、この空気に乗って粉体が粉塵となって包装袋外へと飛散する。

【0004】

粉体の飛散により周囲の作業環境を悪化させることになる。このため、特許文献１は、粉体を包装袋に投入する部分をカバーで覆い、このカバー内の空気を吸引することによって、飛散する粉塵を強制的に吸引除去し、周囲への粉塵の飛散を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】登録実用新案第３００５３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、前記特許文献１の手段では、吸引装置で粉塵の飛散は防げても、飛散浮遊する粉体は包装袋内には充填されないことになるので、粉体をロスして、投入する粉体の計量値も不安定となり、正確な重量を満たさない製品が出るおそれがある。しかも、飛散量も増えると無駄となる量も無視できなくなるという問題がある。他方、発塵を少なくするため、粉体を少量ずつ徐々に包装袋内に落下投入することも考えられるが、投入に時間がかかるという問題がある。

【0007】

本発明は、前記に鑑み、包装袋内に粉体を落下投入する際に、粉体の発塵を防止すると共に、投入作業も短くし、発塵しやすい粉体を発塵させることなく包装することのできる粉体充填装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記のような課題を解決するため、本発明の粉体充填装置は、粉体用のホッパ下端に、粉体包装用の包装袋の開口部を支持する開口支持装置と、前記包装袋の前後面を押圧し、前記ホッパから落下投入される粉体に応じて包装袋の前後面の押圧位置を順次開口部から袋底へ向けて開放していく押圧装置とを備え、前記押圧装置は、圧接支持板が包装袋を挟んで対をなすように対向配置され、包装袋の開口部から袋底側へ多段に設けられ、内部空気を排気した包装袋に対して圧接した上段の圧接支持板から順次対向間隔を拡大して、粉体を落下投入する。

【0009】

前記押圧装置としては、複数の二枚の圧接支持板間に包装袋を挟み、粉体の落下投入の増加に伴い圧接支持板間の間隔を開いていく構成、包装袋を支持する支持板に対面した回動板が下端を中心に回動する構成、支持板と可動押圧板が傾斜して対峙し、可動押圧板が傾斜しながら下方へ摺動移動する構成、包装袋を支持する支持袋と対峙し、ボックスモーションで包装袋に圧接移動するローラを備えた構成などがある。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、前記構成により、粉体の落下投入時に粉体と置換する空気の排出が少なく、排出空気流による発塵の発生が少ない。しかも、粉体の発塵の飛散による周囲の作業環境の悪化が無く、またその飛散による粉体量の無駄も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の粉体充填装置の実施の形態１の側面図

【図2】本発明の粉体充填装置の実施の形態１の説明図

【図3】本発明の粉体充填装置の実施の形態１の説明図

【図4】本発明の粉体充填装置の実施の形態１の説明図

【図5】本発明の粉体充填装置の実施の形態２の側面図

【図6】本発明の粉体充填装置の実施の形態３の側面図

【図7】本発明の粉体充填装置の実施の形態４の側面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施の形態１）
まず、本発明の粉体充填装置Ａの実施の形態１を説明する。図１において、粉体充填装置Ａは、粉体Ｂを一定量堆積するワニ口ホッパ１が、漏斗状のホッパ２の上部開口２Ａに設けられ、前記ホッパ２の下部の排出口２Ｂが、粉体用の包装袋３の袋口の開口部３Ａに挿入されるよう構成されている。なお、ワニ口ホッパ１の上部に配置されているのはオーガ充填機１０である。

【0013】

包装袋３の両サイドは、クランプアームのクランプ（図示せず。）でしっかりと挟持されて吊り下げられている。図１に示すように前記包装袋３の開口部３Ａは、吸盤４により大きく開口し、前記ホッパ２の下部の排出口２Ｂが挿入される（以上は、開口支持装置の一例である）。

【0014】

実施の形態１は、上中下三段にわたって対をなして分割配設された圧接支持板（押圧装置の一例）６５により包装袋３を前後側から圧接するよう構成されている。この実施の形態１は、被包装物の粉体Ｂの充填に合わせ上段の圧接支持板６５から順に対向間隔が開かれていく。

【0015】

前記圧接支持板６５は、支持板本体の上下にローラ６３が取り付けられている。一対の対向する圧接支持板６５は、上方に拡開した状態で設定され、落下する粉体Ｂを受け止めるよう構成されている。圧接支持板６５の背面は、エアシリンダ装置７が取り付けられ、包装袋３に圧接する位置と離間する位置とを往復動する。なお、圧接支持板６５は、上中下三段に限定されることは無い。

【0016】

以下、この実施の形態１の動作を説明する。まず、図２に示すように、対向する圧接支持板６５を全て開いた状態になるようにエアシリンダ装置７を操作する。その後、包装袋３の開口部３Ａに、ホッパ２の下部の排出口２Ｂを挿入する。配置し終わったときは、包装袋３は広がった状態となっている。

【0017】

次に、図３に示すように、下段の圧接支持板６５を閉じるため、エアシリンダ装置７のＡ３を操作する。さらに、図４に示すように、エアシリンダ装置７のＡ２を操作し、さらに、図１に示すようにＡ１を操作して包装袋３を畳んで内部空気を排気する。

【0018】

包装袋３を前記のような状態にして、ワニ口ホッパ１を開いてホッパ２の下部の排出口２Ｂから粉体Ｂを包装袋３内に落下投入する。落下した粉体Ｂは、上段の圧接支持板６５で受け止められる。

【0019】

次に、図４に示すエアシリンダ装置７のＡ１が作動して、上段の圧接支持板６５が開く。このため、包装袋３の上部に落下した粉体Ｂは、中段の圧接支持板６５に受け止められると共に、粉体Ｂがホッパ２の下部から包装袋３内に流下する。

【0020】

さらに、図３に示すエアシリンダ装置７のＡ２が作動して、中段の圧接支持板６５が開く。このため、包装袋３の上部の粉体Ｂは、中段まで流下し、下段の圧接支持板６５に受け止められる。

【0021】

最後に、図２に示すエアシリンダ装置７のＡ３が作動して、下段の圧接支持板６５が開き、包装袋３内への粉体Ｂの充填が完了する。この実施の形態１の粉体充填装置Ａにより、包装袋３の内部空気を排気した後、粉体投入を行って、順次落下した粉体Ｂを包装袋３の袋底側に送って行くので、包装袋３内から被包装物充填に伴う空気排出が少なくなり発塵の発生が少ない。なお、粉体Ｂがワニ口ホッパ１からホッパ２に落下する際に発生する発塵は、上部の排気管２Ｃから吸引されて排出されるが、その量はさほど多くない。

【0022】

（実施の形態２）
次に、本発明の粉体充填装置Ａの実施の形態２を説明する。この実施の形態２は、ワニ口ホッパ１や漏斗状のホッパ２、包装袋３を吸着して開口する吸盤４等については、前記実施の形態１と同様であるので、図面の符号を同じくして、詳細な説明は省略する。

【0023】

さらに、図５に示すように、実施の形態３も包装袋３の両サイドは、クランプアームのクランプ（図示せず。）でしっかりと挟持されている。前記包装袋３の開口部３Ａは、吸盤４により大きく開口されて、前記ホッパ２の下部の排出口２Ｂが挿入されている。

【0024】

包装袋３の前側と後側には、支持板５と回動板６とが空の包装袋３を挟んで対面配置されている。支持板５は、エアシリンダ装置７により包装袋３正面に対し出没自在に支持されている。他方の回動板６は包装袋３の下端位置において回動軸８を中心にして往復回動自在に支持されている。回動板６は、図示しない回動駆動装置により実線と仮想線で示すように往復回動できるように構成されている。

【0025】

次に、本発明の粉体充填装置Ａの動作を説明する。前記のように、包装袋３の開口部３Ａは、吸盤４により開口され、前記開口部３Ａに、ホッパ２の排出口２Ｂが挿入される。

【0026】

包装袋３は破線で示すように広がった状態で、包装袋３側に支持板５が突き出されるのと同時に回動板６が包装袋３側へ回動して包装袋３をそれらの間に挟み込む。包装袋３は支持板５と回動板６との間で平らに押さえつけられ、破線で示したように膨らんでいた時の内部空気は排気され、実線で示すように平板状となる。

【0027】

次に、ワニ口ホッパ１の上部のオーガ充填機１０から、粉体Ｂがワニ口ホッパ１内に所定 量落下投入され貯留される。その後、ワニ口ホッパ１が開かれ粉体Ｂが漏斗状のホッパ２ 内に流下する。さらに、粉体Ｂは前記ホッパ２の排出口２Ｂから包装袋３内へと落下する が、前記のように、包装袋３は支持板５と回動板６との間で平らに押さえつけられている ので、粉体Ｂは一時前記ホッパ２の下部排出口２Ｂと包装袋３の上部に溜まる。

【0028】

粉体Ｂがホッパ２の排出口２Ｂに溜まった後、エアシリンダ装置７を作動させ、支持板５を徐々に包装袋３から離間させると同時に、回動板６も回動軸８を中心として回動する。徐々にＶ字状に離間していく支持板５と回動板６の間に、粉体Ｂが包装袋３内の上部から底部へと移動して行く。

【0029】

前記のように、本発明では、包装袋３内に投入される粉体Ｂの増加と共に包装袋３が広がり、包装袋３内の上部開口２Ａからの空気の排出が少ない。従って、従来のように、粉体Ｂの落下に伴って、空の包装袋３内の空気が袋外に吹き出すことが少なく、粉体Ｂが発塵することが少なく、粉体Ｂの飛散が防止できる。そして、所定量まで包装袋３が満たされれば、粉体Ｂの投入が終了し、粉体Ｂの入った包装袋３はシール工程等に移送する。

【0030】

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３を示す側面図である。この実施の形態３も、ワニ口ホッパ１や漏斗状のホッパ２、包装袋３を吸着して開口する吸盤４については、前記実施の形態１と同様であるので、図面の符号を同じくして、詳細な説明は省略する。クランプアームのクランプや吸盤４も説明は省略する。

【0031】

図６において、支持板５が包装袋３の前側に配置されている。支持板５は、エアシリンダ装置７により、垂直な姿勢から包装袋３に対し右下りに傾斜した姿勢で出退する。即ち、支持板５は、エアシリンダ装置７と共に、全体が垂直姿勢から傾斜姿勢に傾動し、包装袋３を傾斜姿勢に支持する。

【0032】

包装袋３の後側には、可動押圧板６１が配置されている。可動押圧板６１は、上端に包装袋３を押圧して閉じる圧接ローラ６２が設けられている。可動押圧板６１は、傾斜姿勢の支持板５に対して対峙し、一定間隔のまま右下がりに傾斜しながら摺動移動する。

【0033】

この実施の形態３の粉体充填装置Ａにおいては、支持板５が押し出され傾斜姿勢で包装袋３を支持する。同時に、可動押圧板６１が包装袋３側に移動し、支持板５と可動押圧板６１により包装袋３が挟まれ、袋内の空気が排出され、圧接ローラ６２が包装袋３の開口部３Ａの下部を閉じる。

【0034】

前記状態で、ホッパ２から粉体Ｂの投入が開始される。粉体Ｂの投入に応じて可動押圧板６１がローラ６２と共に包装袋３の右下部へと摺動しながら移動していく。支持板５に支えられた包装袋３の表面を、圧接ローラ６２が圧接しながら移動し、包装袋３の上部の容積が順次拡大していくので、包装袋３内の空気の排出が少なく、粉体Ｂが包装袋３内に充填されていく。このため、発塵も少ない。なお、この実施の形態３は、包装袋３が支持板５に傾斜して乗っているので、投入される粉体Ｂは垂直に落下しないので、より発塵が少なくなる。

【0035】

包装袋３内に粉体Ｂの充填が完了すると、可動押圧板６１と圧接ローラ６２は、包装袋３から離間し、垂直方向の矢印に示すように上方に移動して次の充填に備える。粉体Ｂが充填された包装袋３を支持していた支持板５も、包装袋３から離れると、包装袋３は、次のシールセクションへ移動する。

【0036】

支持板５と可動押圧板６１及び圧接ローラ６２は、新規の空の包装袋３が移動してくると、前記したように、支持板５が包装袋３を支持し、同時に、可動押圧板６１が支持板５と平行な状態で移動し、支持板５と可動押圧板６１により包装袋３を挟んで、袋内の空気を排出する。この実施の形態３は、以上の動作を反復しながら、包装袋３に粉体Ｂを充填する。

【0037】

（実施の形態４）
図７は、実施の形態４を示す側面図で、この実施の形態４は、支持板５と、この支持板５に対し包装袋３を挟んでボックスモーションで移動するローラ６３とから構成されている。なお、この実施の形態も、ワニ口ホッパ１や漏斗状のホッパ２、包装袋３を吸着して開口する吸盤４については、前記実施の形態１と同様であるので、図面の符号を同じくして、詳細な説明は省略する。クランプアームのクランプや吸盤４も説明は省略する。

【0038】

支持板５は、垂直に配置されており、エアシリンダ装置７により、包装袋３の正面側に当接する。これに対して、ローラ６３は、支持板５に押圧しながら図外の駆動装置により矢印で示すようにボックスモーション６４で転動しながら上から下へ移動する。

【0039】

ローラ６３が包装袋３の上部に位置する時、ホッパ２の排出口２Ｂから粉体Ｂが落下する。粉体Ｂはローラ６３と支持板５で受け止められる。支持板５に接する包装袋３の表面を、ローラ６３が圧接しながら下方に移動し、包装袋３の上部の容積が順次拡大していくので、粉体Ｂが充填されても包装袋３内の空気の排出が少なく、粉体Ｂが包装袋３内に充填されていく。このため、発塵も少ない。粉体Ｂの充填が完了すると、ローラ６３と支持板５は包装袋３から離間すると、包装袋３はシールセクションに移動する。

【0040】

なお、支持板５側にローラ６３を突き出して包装袋３に圧接すると、包装袋３に空気が残存する場合は、いったん、ローラ６３を包装袋３の下部に圧接して下部から上方へと接触させつつ移動させ、内部空気を追い出した後、下方へと転動させながら粉体を落下する。

【0041】

以上説明したように、この発明によれば、包装袋３内に粉体Ｂを落下投入する場合、粉体投入の際に、包装袋３内の空気の排出に起因する粉塵発生が有効に防止できる。さらに、被包装物の充填時の粉体Ｂの飛散量を少なくできるので無駄となる量を少なくできる。さらに、発塵の沈降を待つ時間の無駄も省け、充填処理が迅速にできる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、粉体を包装袋内に充填するための充填装置に応用することが可能で、包装技術の分野に利用できる。

【符号の説明】

【0043】

Ａ 粉体充填装置
Ｂ 粉体
１ ワ二口ホッパ
２ ホッパ
３ 包装袋
３Ａ 開口部
４ 吸盤（開口支持装置）
５ 支持板（押圧装置）
６ 回動板（押圧装置）
６１ 可動押圧板（押圧装置）
６２ 圧接ローラ
６３ ローラ（押圧装置）
６５ 圧接支持板（押圧装置）
７ エアシリンダ装置
８ 回動軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】