(57)【要約】【課題】一度に複数の包袋を開封し、包袋と内容物との分離が可能な包袋の開袋装置を提供する。【解決手段】開袋装置１０は、網状の底面２３を有して水平方向に可動するボックス２０と、底面２３からボックス２０内へ回転刃が突出したカッタ３０と、を備える。【選択図】図２
2014196131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網状の底面を有し、水平方向に可動するボックスと、
前記底面から前記ボックス内へ刃が突出したカッタと、
を備えたことを特徴とする開袋装置。
【請求項２】
前記カッタは、前記ボックスの鉛直方向下側で回転する軸と、前記軸の半径方向に設けた回転刃と、を有していることを特徴とする請求項１記載の開袋装置。
【請求項３】
前記ボックスの底面の網目はφ１０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の開袋装置      
【請求項４】
前記カッタの軸の回転速度は200〜500rpmであることを特徴とする請求項１及び２記載の開袋装置    
【請求項５】
前記包袋の容積が１０〜５０Ｌであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の開袋装置。
【請求項６】
前記包袋の内容物が、金属粉、金属切削屑、木材片、木材切削屑、紙屑、プラスチック粉、スラッジのいずれかであることを特徴とした請求項１から５のいずれかに記載の開袋装置。
【請求項７】
網目状の底面からカッタの刃先が突出したボックス内へ包袋を投入し、水平方向に固定した前記カッタに対し、前記ボックスを水平方向へ移動することを特徴とする開袋方法。
【請求項８】
前記包袋の容積が１０〜５０Ｌであることを特徴とする請求項７記載の開袋方法。
【請求項９】
前記包袋の内容物が、金属粉、金属切削屑、木材片、木材切削屑、紙屑、プラスチック粉、スラッジのいずれかであることを特徴とした請求項７または８記載の開袋方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状、泥状、粒状、小片の物体が詰められた包袋を開封する開袋装置、及び開袋方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、原料やエネルギーの再利用化が盛んに行われている。原料やエネルギーの再利用では、再生目的物の含まれる廃棄物を廃棄物処理（再生）工場に収集して燃焼するなどして、原料としての回収やエネルギーへの転換が行われている。
【０００３】
ところで、粉末状、泥状、粒状、小片の廃棄物は概ね包袋に詰められた状態で処理工場に収集されるが、こうした包袋に詰められる廃棄物の量は、廃棄物の種類によって多少さまざまであり、また、廃棄物を排出する事業者の規模によっても廃棄物の量が異なる。例えば、廃棄物の種類や排出する者によっては、家庭用ごみと同量、あるいはそれよりも小型の包袋に詰められた廃棄物が処理工場に収集されることがある。
【０００４】
小型の包袋は、廃棄物を燃焼させる炉へそのまま投入することも可能ではあるが、分別や原料の回収の効率化、及び不純物の除去のためにも、収集された包袋を開封して内容物を確認することが望ましい。また、廃棄物を包袋ごと燃やす場合にはダイオキシンの発生も考慮しなければならない。これらの理由から、廃棄物処理工場では、包袋を開封して内容物を確認する作業とともに、包袋と内容物とを分離する作業が行われている。
【０００５】
包袋を破袋、開梱する装置として、例えば、特許文献１には、上方からアームにより支えられた回転型カッタで搬送ベルト上の袋体を開梱する開梱装置が開示されている。特許文献２や特許文献３には、上方から吊るした包袋の下側を円形回転刃が往動して包袋を切断開封する開袋装置が開示されている。特許文献４には、隙間を介して並ぶ２枚のテーブルからなり、テーブルの対向縁が下がる姿勢と水平な姿勢との間を回動する機構を有する載置台と、隙間の延長上に設けられた回転刃とを備え、袋を固定した設置台を回転刃に対し相対的に移動させて袋を切断したあと、テーブルを回動させて内容物をホッパに放出する袋開封装置が開示されている。特許文献５には、袋詰めの廃棄物を搬送するコンベアの上方に、ヒータを内蔵した環状のカッタを取り付けた軸を設け、この軸を下方向に付勢して、袋を切り裂く破袋機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−６１５９８号公報
【特許文献２】特開平８−２０７９１５号公報
【特許文献３】特開平８−２６８４１８号公報
【特許文献４】特開２０００−２６４３１８号公報
【特許文献５】特開平３−２４２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の特許文献１から４の包袋を破袋、開梱する装置は、包袋をひとつずつ開封するため、一度に大量の包袋を開封するのに適していない。また、特許文献５の破袋機は、包袋の開封後に包袋と内容物とを分離する作業が必要である。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の課題を鑑み、一度に複数の包袋を開封し、包袋と内容物との分離が可能な包袋の開袋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】
【０００９】
かかる課題を解決する本発明の包袋の開袋装置は、網状の底面を有し、鉛直方向に対する横方向へ可動するボックスと、前記底面から前記ボックス内へ刃が突出したカッタと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記の開袋装置において、前記カッタは、前記ボックスの鉛直方向下側で横回転する軸と、前記軸の半径方向に設けた回転刃と、を有していてもよい。
【００１１】
上記の開袋装置において、前記ボックス底面の網目の大きさはφ１０〜４０ｍｍである。      
【００１２】
上記の開袋装置において、前記カッタの軸の回転速度は200〜500rpmである。
【００１３】
上記の開袋装置は、前記ボックスの鉛直方向下側に、包袋の内容物の飛散を防止する防塵部を備えてもよい。
【００１４】
上記の開袋装置において、前記包袋の容積が１０〜５０Ｌであってもよい。
【００１５】
上記の開袋装置において、前記包袋の内容物が、金属粉、金属切削屑、木材片、木材切削屑、紙屑、プラスチック粉、スラッジのいずれかであってもよい。
【００１６】
また、上記の課題を解決する本発明の開袋方法は、網目状の底面からカッタの刃先が突出したボックス内へ包袋を投入し、前記ボックスを水平方向へ移動することを特徴とする。
【００１７】
上記の開袋方法において、前記包袋の容積が１０〜５０Ｌであってもよい。
【００１８】
上記の開袋方法において、前記包袋の内容物が、金属粉、金属切削屑、木材片、木材切削屑、紙屑、プラスチック粉、スラッジのいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の開袋装置は、一度に複数の包袋を開封するとともに、包袋と内容物とを分離することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態にかかる開袋装置の平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のボックスの天井面を取り外した状態の開袋装置の平面図を示している。
【図４】カッタの斜視図である。
【図５】開袋装置を用いた包袋の開封作業のフローである。
【図６】ボックスのＸ軸正方向への最大移動時の開袋装置の断面図である。
【図７】ボックスのＸ軸負方向への最大移動時の開袋装置の断面図である。
【図８】その他の実施の形態にかかる開袋装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。本発明の開袋装置１０は、廃棄物等の内容物を詰めた包袋を開封し、包袋自体と包袋の内容物とを分離する装置である。開袋装置１０により開封される包袋は、１５０〜５００ｍｍ幅、容量にして１０〜５０Ｌのビニル製の袋である。包袋には、金属粉、金属切削屑、木材片、木材切削屑、紙屑、プラスチック粉、スラッジなどが詰められている。また、包袋にはこれらのうちのいくつかが混合したものが詰められていることもある。
【００２２】
図１は開袋装置１０の平面図である。図２は図１中のＡ−Ａ断面図である。なお、図１，２中におけるＸＹ平面は水平面に一致し、Ｚ軸負方向は鉛直方向である（以降で説明する図面も同じ）。
【００２３】
開袋装置１０は、ボックス２０とカッタ３０とを備えている。ボックス２０は、側面に扉２１を有する六面体である。扉２１を開くと、ボックス２０内へ包袋を投入することができる。なお、開袋装置１０で包袋の開封動作を行うときには、扉２１は閉じられる。図３は図１のボックス２０の天井面２２を取り外した状態の平面図を示している。ボックス２０の底面２３は網状であり、網の目の粗さは、包袋は通さないが、包袋の内容物は通すような大きさであり、例えばφ２０ｍｍである。この底面２３の網目は、包袋の内容物に合わせて細かくしてもよいし、粗くしてもよい。より具体的には、ボックス２０の底面２３の網目の大きさはφ１０〜４０ｍｍ、好ましくはφ１５〜２５ｍｍである。これより小さいと内容物の分離に時間を要し、これより大きい場合、内容物の分離したものにコンタミが生じる。
【００２４】
また、底面２３には複数の開口部２４が設けられている。開口部２４は、底面２３を横断するスリット状の開口である。複数の開口部２４の長手方向がＸ軸方向と一致し、複数の開口部２４は、その長手方向が平行になるように１００〜３００ｍｍの等間隔に並んで開口している。好ましくは、複数の開口部２４は２００ｍｍの間隔で配置されている。開口部２４はボックス２０の底面Ｙ軸方向の端から端まで設けられている。
【００２５】
さらに、ボックス２０は、ベース部４０上に設けたリニアガイド４１上を水平方向に往復移動可能に配置されている。より詳しく説明すると、２本のリニアガイド４１は、ボックス２０を挟むように、Ｘ軸方向、すなわち、開口部２４の長手方向に平行に設けられている。そして、ボックス２０に連結した脚部２５がリニアガイド４１に摺動可能に設置されている。なお、ここで水平方向とは、厳密な水平を意味するのでなく、およその水平方向を示している。すなわち、ボックス２０の移動する方向は、水平面に対して傾斜していてもよい。また、平行とは、厳密な平行を意味するものではなく、製造上の誤差を許容しているものとする。また、このリニアガイド４１はジャバラ４２に覆われており、開袋された包袋の内容物がリニアガイド４１に堆積することを防いでいる。これにより、リニアガイド４１に沿って移動するボックス２０の動作不良を防いでいる。
【００２６】
図２に示すように、カッタ３０はボックス２０の下（Ｚ軸負方向）に配置されている。図４にはカッタ３０の斜視図が示されている。カッタ３０は、軸３１と複数の回転刃３２とを備えている。軸３１はボックス２０の下において水平方向を向いた回転軸である。さらに、軸３１はＹ軸方向に一致する。すなわち、軸３１はリニアガイド４１に直交するような位置関係で配置されている。言い換えると、軸３１とボックス２０の移動方向とが直交する。なお、ここでの直交とは、厳密な直交を意味するものでなく、製造上の誤差を許容するものとする。また、軸３１には軸３１を駆動するモータ３３がカップリングにより接続されている。
【００２７】
回転刃３２のそれぞれは軸３１にＹ軸方向に並べて等間隔に設けられている。複数の回転刃３２は５０〜３００ｍｍの間隔で配置されている。好ましくは、６０〜１００ｍｍの間隔で配置されている。回転刃の間隔は扱う袋の大きさによって変更する。また、カッタ３０の軸の回転速度は、200〜500rpm、好ましくは300〜400rpmである。これより回転数が遅い場合ビニール袋等を巻き込む可能性が高くなる。回転数が早い場合混在する固形物を飛散させる可能性が高くなる。
ここで本実施の形態で説明する回転刃３２は円形であるものとし、その外縁部分に切刃を有している。なお、回転刃３２の形状は円形のほか、三角形、四角形などの多角形や、星型、楕円、半円、その他いずれの形状であってもよい。図３に示すように、開袋装置１０が組みつけられると、回転刃３２の１つ１つが開口部２４の１つ１つに収まる。また、図２に示すように、回転刃３２の一部分が、ボックス２０の底面２３からボックス２０の内側へ突出する。なお、ボックス２０の側面には底面２３の開口部２４が延長する位置にスリット状の開口部が設けられており、ボックス２０がリニアガイド４１上をＸ軸負方向に移動していくと、回転刃３２をボックス２０の外側に出すことができる（後述の図７参照）。
【００２８】
また、開袋装置１０はシュート５０を備えている。シュート５０はカッタ３０よりも下に設けられている。シュート５０は、上方から下方へ向かうにつれて内部断面が縮小する。シュート５０は、ボックス２０の底面２３から落下してくる包袋の内容物を集約して、下部に設けられた搬送コンベア６０へ落下させる。搬送コンベア６０は包袋の内容物を保管区に輸送する。
【実施例】
【００２９】
次に開袋装置１０を用いた包袋の開封作業について説明する。図５は開袋装置１０を用いた包袋の開封作業のフローである。包袋の開封作業の手順は以下の通りである。開袋装置１０による包袋の開封作業では、初めに、作業者はボックス２０の扉２１を開き、開封する包袋を投入する（ステップＳ１）。作業者は包袋の投入を終えたら、扉２１を閉めてモータ３３を駆動する（ステップＳ２）。作業者はモータ３３を駆動したら、続いてボックス２０をリニアガイド４１に沿って往復移動させる（ステップＳ３）。
【００３０】
図６、図７はボックス２０をリニアガイド４１に沿って移動させたときの開袋装置１０のＡ−Ａ断面図を示している。図６はボックス２０のＸ軸正方向への最大移動時の開袋装置１０の図であり、図７はボックス２０のＸ軸負方向への最大移動時の開袋装置１０の図である。図６、図７を参照して、ボックス２０がリニアガイド４１に沿って（Ｘ軸方向に）往復移動することにより、カッタ３０の回転刃３２の刃先がボックス２０内を移動する。この結果、回転刃３２の刃先がボックス２０の底部のＸ軸方向全域を通過する。
【００３１】
また、カッタ３０の回転刃３２はボックス２０内のＹ軸方向の端から端まで、等間隔に設けられているため、Ｙ軸方向のどの位置においても包袋を開封できる。すなわち、開袋装置１０による包袋の開封作業では、Ｙ軸方向の全域に亘って複数の回転刃３２が設けられたカッタ３０を固定し、包袋を投入したボックス２０をＸ軸方向に往復移動させる。これにより、包袋がボックス２０の底面２３のどこにあっても回転刃３２の刃先に接触することが可能になるので、底面２３に位置する包袋全てを開封することができる。
【００３２】
さらには、ボックス２０が移動することにより、内容物が包袋から排出されやすくなる利点もある。特に、ボックス２０がリニアガイド４１に沿って、いわば、ふるいのように何度も往復移動することにより、内容物が包袋から排出される。包袋から排出された内容物は、ボックス２０の底面２３の網目を通り抜けて、シュート５０へ落下し、集約されて搬送コンベア６０へ送られる。このとき、包袋自体は網目を通らないで、ボックス２０内に残存する。この結果、開袋装置１０では包袋と内容物との分離も行われる。開封された包袋は中身が排出されて容積が小さくなるので、積み上げられた包袋が底面２３に落下してくる。落下してきた包袋も上記同様に開封される。このように、開袋装置１０は、ボックス２０内に投入された全ての包袋を開封することができる。
【００３３】
全ての包袋の内容物の排出が終了したら（ステップＳ４）、作業員は、ボックス２０の往復移動を停止し、モータ３３を停止する（ステップＳ５，Ｓ６）。モータ３３の停止後、作業員は、ボックス２０の扉２１を開け、内容物が抜けた空の包袋を回収して（ステップＳ７）開封作業を終了する。一方、包袋の内容物の排出が終了していなければ（ステップＳ４）、作業員は、モータ３３の駆動、ボックス２０の往復移動を継続する。
【００３４】
また、本発明を実施する他の形態として、図８に示すように、開袋装置１０はピストンシリンダ７０を備えていてもよい。ピストンシリンダ７０は、脚部２５に連結しており、ピストンが往復することにより、ボックス２０がリニアガイド４１上を移動する。ピストンシリンダ７０は油圧で動作する。ピストンシリンダ７０を備えたことにより、ボックス２０を移動させるための作業負担を削減できる。また、ボックス２０からシュート５０までの間を防塵部８０で覆うことにしてもよい。防塵部８０はカッタ３０が包袋から排出された内容物の飛散を防止する。
【００３５】
上記の開袋装置１０において、回転刃３２の枚数は、包袋の大きさに応じて変更してもよい。また、底面２３の網目のメッシュ数も包袋の内容物に応じて変更してもよい。
【００３６】
以上のように、上記の実施の形態で説明した開袋装置１０は、網状の底面を有して水平方向に可動するボックスと、前記底面から前記ボックス内へ刃が突出したカッタと、を備えたことにより、一度に複数の包袋を開封し、包袋と内容物との分離が可能である。また、開袋装置１０は、ボックス２０内で開封作業が行われるため、包袋の内容物が粉体やスラッジなどの飛散しやすいものであっても、ボックス２０外部への飛散を抑制できる。
【００３７】
ところで、従来の開袋装置は、大量の内容物の梱包、輸送に適したフレキシブルコンテナバッグを開封するため大型のものが多く、小型の包袋を破断しようとする場合、包袋が刃と刃との隙間や刃の届かない所へ入ってしまうことがある。この場合、包袋を開封することができないばかりか、装置を停止させて包袋を取り出す作業などが必要になり、煩雑であるとともに開封作業にかかる時間が増加する。このため、現状では、小型の包袋は手作業で開封されている。包袋を手作業で開封する場合、作業員の作業負担となる。また、包袋の内容物が粉体である場合、開封時に粉体が舞い上がるため、作業環境がよいとはいえない。これに対し、上記で説明した実施の形態の開袋装置１０は、回転刃３２の間隔を従来のものよりも狭めて限定したため、小型の包袋を開封するのに適している。
【００３８】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  開袋装置
２０  ボックス
２３  底面
３０  カッタ
３１  軸
３２  回転刃
【図１】
2014196131.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014196131.tif 000009
【図８】
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