(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被開袋物の開袋処理によって筐体内部の空気中を浮遊する粉体が外部に放出されないように、筐体内に取り付けたバグフィルタを介して吸引ファンによって筐体内の空気を濾過吸引することで筐体内を負圧に保った開袋システムにおいて、
濾過吸引された空気を筐体における被開袋物の投入口付近に設けたブロワまで誘導して、投入口に投入される前の被開袋物に向けて噴射するようにした開袋システム。
【請求項２】
ブロワは、概ね管形状を有し、被開袋物を投入口まで搬送するコンベアの上下所定の位置で被開袋物の搬送方向に対して直交するように水平に延びており、管の壁面のうち投入口と反対側の面は、濾過吸引された空気がコンベア上を搬送される被開袋物に向けて噴射されるように一部が開口している請求項１に記載の開袋システム。
【請求項３】
管の壁面における開口は、管の長手方向に沿って溝状に開けられており、管壁面には、溝に面する空間を上下から挟み込むようにくちばし状に延びた案内板が取り付けられ、溝から漏れ出る空気の流路を絞って方向付けている請求項２に記載の開袋システム。
【請求項４】
ブロワの管の一端は閉塞されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の開袋システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体を封入した袋を開き粉粒体を取り出す開袋システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、袋から内部に封入された粉体等を取り出す開袋作業は作業員の手作業に委ねられていたが、極めて重労働であるうえ、作業中の粉体等の舞い上がり等が作業環境を悪化させることから、開袋作業を自動化する装置が多種提案されている。
【０００３】
このような自動開袋装置においては、袋の外表面にゴミや埃が付着したまま開袋操作を行うと、袋の内容物にゴミや埃が異物として混入してしまう虞があり、この解消法がこれまで各種提案されてきている。
【０００４】
例えば、本発明者らは以前に、開袋装置の筐体内での開袋の後に、袋の外側面に付着した各種粉粒体や粉塵等をエアーノズル１６ｂの高圧パルスエアーで払い落とす処理を行う自動開袋装置を提案している（特許文献１を参照）。この方式によれば、袋の外側面に付着した浮遊性の微細な粉塵を取り除くことに効果があるが、比較的大きな塵やゴミについては、被開袋物の開袋部への投入前にエアガンを用いた噴射によって除去せねばならず、人手が要る。
【０００５】
他にも、開袋部への投入に先立ち、両側出入り口をシャッターで閉じて密閉空間とすることが可能な整袋部を独立して設けて、該整袋部内で開袋前の袋の表面にエアー噴射を行い集塵することが提案されている（特許文献２）。しかしながら、斯かる構成を採用した場合、シャッターの駆動源や駆動機構、エアー噴射管の駆動源のみならず、エアー噴射管によって吹き飛ばした塵埃を除去する専用の集塵機までも必要とし、コスト増の要因となる。
【０００６】
本発明者らは、リフトケースにおける袋搬入口や開袋処理部への連絡通路にエアー噴射装置を備える構成も提案している（特許文献３）。特許文献３の構成によれば、被開袋物を比較的低い位置に設置されたコンベアに積載できる利点があるが、開袋時に生じる粉塵を除去するエアー吸引用ファンとは別に、エアー噴射装置によってリフトケース内部に生じた粉塵を除去するエアー吸引用ファンを必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５８８２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１２３１０７号公報
【特許文献３】特開２００２−１４５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明では、袋の清掃作業に要する作業員の手間を省くとともに、集塵に要する各種機構の駆動源の数を減らしてより低コストかつ清掃効率が高い開袋システム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】
上記諸課題に鑑み、本発明は、筐体内に取り付けたバグフィルタを介して吸引ファンによって筐体内の空気を濾過吸引することで、筐体内を負圧に保ち、被開袋物の開袋処理によって筐体内部の空気中を浮遊する粉体が外部に放出されないようにした開袋システムにおいて、濾過吸引された空気を筐体における被開袋物の投入口付近に設けたブロワまで誘導して、投入口に投入される前の被開袋物に向けて噴射するようにした開袋システムである。本構成を採用することで、バグフィルタによって濾過吸引した空気を被開袋物の表面についた塵やゴミを除去するために再利用することができ、人手によるエアガンを用いた噴射等は不要となり、別途駆動源を用意してブロワ用のファンを駆動させる必要がなくなる。
【００１０】
上記ブロワは、概ね管形状を有し、被開袋物を投入口まで搬送するコンベアの上下所定の位置で被開袋物の搬送方向に対して直交するように水平に延びており、管の壁面のうち投入口と反対側の面、即ち投入口に面しない側の面は、濾過吸引された空気がコンベア上を搬送される被開袋物に向けて噴射されるように一部が開口しているものである。本構成により、空気が被開袋物の投入口に向かうことがなくなり、ブロワの空気噴射によって被開袋物の表面から除去した塵が筐体投入口に誤って入る虞がなくなる。
【００１１】
管の壁面における開口は、管の長手方向に沿って溝状に開けられており、管壁面には、溝に面している空間を上下から挟み込むようにくちばし状に延びた案内板が取り付けられ、溝から漏れ出る空気の流路を絞って方向付けていることが好ましい。本構成により、溝から漏れ出る空気を上下の案内板によって集約して均一な平面状の空気流として所定の角度で被開袋物に吹き付けることができる。また、管の長手方向に沿って空気流が一定幅の拡がりをもっていることで、コンベア上を搬送される被開袋物が複数列ある場合や、コンベア上で被開袋物の位置にばらつきがある場合でも被開袋物に空気を確実に吹き付けることができる。
【００１２】
ブロワの管の一端は閉塞されていることが好ましい。本構成により、閉塞した一端で跳ね返った空気の行き場は管の壁面に設けた開口に限定されることから、一端が閉塞していない場合に比べて噴射する空気の量や圧力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被開袋物の表面についた塵やゴミを除去するために、人手によるエアガンを用いた噴射等は不要となり、別途駆動源を用意してブロワ用のファンを駆動させる必要もないので、低コストの開袋システムを提供でき、各種産業に与える工業的利用価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明第１実施形態の開袋システムの外観を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明第１実施形態の開袋システムの外観を示す左側面図である。
【図３】図３は、本発明第１実施形態の開袋システムの外観を示す右側面図である。
【図４】図４は、図２の開袋処理部付近のＩＩ−ＩＩ縦断面図である。
【図５】図５は、テーブルフィーダの平面図である。
【図６】図６は、図５の受入空間と清浄空気室との境界付近を拡大したＶ−Ｖ断面図である。
【図７】図７は、図２のブロワ付近のＶＩ−ＶＩ縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１、図２及び図３に示すように、第１実施形態の開袋システム１は、被開袋物１００を投入する投入口２１を有する開袋処理部２と、投入口２１まで被開袋物１００を搬送するコンベア４と、開袋処理部２の下側に連結するテーブルフィーダ６と、テーブルフィーダ６の外部側方に設けられた吸引ファン８と、吸引ファン８から上方に延びる途中で２つに分かれてコンベア４の上下所定の位置まで達する分岐導管１０と、分岐導管１０の枝分かれした２つの導管に各々接続した、図７に示す、上下一対のブロワ１２ａ，１２ｂとを備えている。
【００１６】
開袋処理部２は、図１に示す投入口２１のほか、図４に示すように被開袋物１００の開袋によって生じる粉粒体を鉛直下方に排出する粉粒体排出口２３と被開袋物１００の開袋によって生じる空袋を排出する空袋出口２５とを有している。開袋処理部２内の構成及び開袋処理機構については概ね特開２００２−１４５２２３号公報に開示している通りであるが、後で簡単に説明する。
【００１７】
コンベア４は、本実施形態においては、複数本のローラー４１を開袋処理部２の投入口２１まで水平に並べて搬送路４３を形成している。ブロワ１２に取りつけた案内板３８（図７参照）の角二等分線に沿った方向にあるローラー４１は間引かれて、その部分のみローラー間の間隔が広くなっている。ブロワ１２から空気を被開袋物１００に噴射し、粉塵を吹き払うためである。それ以外のローラーの間隔はほぼ等間隔である。各ローラーは、上部に被開袋物１００が載せられたことを感知すると一定期間搬送方向に同一速度で回転可能となっている。
【００１８】
テーブルフィーダ６は、開袋処理部２の下側に連結され、全体形状は概ねボウル形状で底面はほぼ水平かつ平坦であり、内部は図５に示すように概ね開袋システム１の稼働時に粉体を一時的に貯留するとともに上部には微細な粉体が浮遊する受入空間６１を形成している。またテーブルフィーダ６の上部側面には清浄空気室６３が形成されている。受入空間６１は、開袋処理部２の粉粒体排出口２３と連絡し、かつ後述するバグフィルタ６５を介して清浄空気室６３とも連絡している。
【００１９】
吸引ファン８は、図２に示すように、テーブルフィーダ６の外部側方に設けられ、一端は清浄空気室６３に接続し、他端は分岐導管１０と接続している。
【００２０】
分岐導管１０は、開袋処理部２の側方に沿って上方に延び、途中で上下２つに枝分かれし、コンベア４の搬送路４３の上下所定の位置で上下一対のブロワ１２ａ，１２ｂに接続している。
【００２１】
上下一対のブロワ１２ａ，１２ｂは、図２及び図７に示すように、各々が概ね円筒管形状を有し、被開袋物１００を被開袋物投入口２１まで搬送するコンベア４の搬送路４３の途中で、被開袋物１００の搬送方向と直交する同一鉛直面上を水平に延びており、終端３３は閉塞している。上下一対のブロワ１２ａ，１２ｂの高さ位置は、上側ブロワ１２ａからコンベア上を搬送される被開袋物１００の上面までの距離と下側ブロワ１２ｂから該被開袋物１００の下面までの距離とが等しくなるように設定される。これらのブロワ１２の円筒管の壁面３５における投入口２１と反対側の面は、濾過吸引された空気がコンベア４上を搬送される被開袋物１００に向けて噴射されるように一部が開口３２となっている。本実施形態において開口３２は、円筒管の長手方向に沿ってスリット状に開けられている。円筒管の壁面３５には、さらにこのスリット前方の空間３７を上下から挟み込むように半開きのくちばし状に延びた案内板３８が取り付けられている。円筒管の中心軸に沿った方向から見て、開口３２に面した空間３７を上下から挟み込む案内板３８の角二等分線（図中２点鎖線で示す）が鉛直線となす角度は、ブロワ１２の風向及び風力を決めるものであり、コンベア４上を搬送される被開袋物１００の表面に所定の強度で吹き付けられるように、鉛直線に対して０°を越え６０°以下の範囲で調整される。
【００２２】
開袋処理部２及びテーブルフィーダ６の内部構造について以下で述べる。
開袋処理部２の内部には、図３に示すように、被開袋物投入口２１から下方に傾斜する傾斜面２２及び粉粒体排出口２３まで鉛直下方に伸びる垂直面２４によってシュート２６が形成されている。シュート２６の傾斜面２２には、被開袋物１００の荷重を検知して垂直に起立可能な袋起立板２７が取り付けられ、シュート内には、適時に垂直面２４から水平に飛び出す回転式の袋カッター２８が収容されている。袋カッター２８の下方には、袋起立板２７が起立していない時はシュート２６の垂直面に対して平行で、袋起立板２７の起立に伴い一定期間水平姿勢、即ちシュート２６の垂直面２４に対して直交する受け板２９を備えている。また、開袋処理部２の内部において、傾斜面２２と対向する垂直壁面５１には４つのパイプ孔５２が開けられており、該孔５２から上下左右計４本の袋差し込みパイプ５４が所定の間隔で水平に突き出たり、また、引っ込んだりする。袋差し込みパイプ５４の先端は鋭利な形状を有する一方、根元は圧縮空気を導入するためのパイプ５６に接続されている。垂直壁面５１に沿ってパイプ孔５２の下方には、上下互いに逆回転する一対のロール５５が設けられており、ロール間に空袋出口２５を形成している。
【００２３】
テーブルフィーダ６は、図５及び図６に示すように、内部に底面をカバーする大きさの回転羽根６２を備えており、底板６４の中央で底面に対して垂直に駆動軸６６が貫通している。図６に示す通り、底板６４の下側には、軸６７を載置面に平行に向けてモータ６８が設置され、軸６７と駆動軸６６とは傘歯車６９を介して連動している。テーブルフィーダ６の底面の一部は開口しており、該開口を覆うようにロータリーバルブ１６が備え付けられ、処理された粉粒体を空気輸送ライン１８を通じて次工程に供給する役割を果たす。
【００２４】
バグフィルタ６５は、図６に示す通り、受入空間６１と清浄空気室６３との境界において、清浄空気室６３側に開口端部７１を向けて受入空間６１内を水平に延びている。本実施形態ではバグフィルタ６５は同じ高さで等間隔に複数本（５本）設置されており、これに対応して清浄空気室６３からは複数個（５つ）の開口端７１が見えている。バグフィルタ６５は、所定間隔で配置した複数の環状連結材７３の内側に複数本の縦線材７２を挿入固定した概ねリング支柱又はコンクリート柱の鉄筋のような骨格の周囲を清浄空気室６３側の開口端を除いて濾過布７４で覆って構成している。濾過布７４は、空気の流通を許容するが粉体の流通を許容しない程度の編目を有している。なお、清浄空気室６３内において５つ並んだ開口端部７１の近くには、ブローチューブ７６が横切るように延びており、ブローチューブ７６には、各開口端部７１に向けて噴射ノズル７７が形成されている。バグフィルタ６５やブローチューブ７６としては、例えば、特開昭６３−９１１１５号公報に開示された構成を採用することができる。
【００２５】
以上の構成に基づく機能作用について説明する。
まず、空気の流れについて説明する。開袋システム１の運転時に吸引ファン８を持続的または断続的に駆動すると、清浄空気室６３内の空気が吸引されるとともに、バグフィルタ６５の開口端部７１から濾過布７４を介して受入空間６１の空気も吸引され、受入空間６１が負圧になる。これに伴い、開袋処理部２の内部の空気も常時下方に吸引され、投入口２１から外気が常時入り込む状態となる。一方、吸引ファン８から吸引された空気は、分岐導管１０に送り込まれて２つに分かれ、コンベア４の上方及び下方所定の位置に配置されたブロワ１２ａ，１２ｂに送り込まれる。ブロワ１２ａ，１２ｂの終端３３は閉塞しているので、行き場を失った空気はブロワ１２の円筒側壁３５に形成されたスリット３２から吹き出し、案内板３８の隙間から均一な平面状の空気流として所定の風力で持続的または断続的に排出され、ローラー４１の隙間からコンベア４上を搬送される被開袋物１００の表面にめがけて吹き付けられる。以上のように吸引ファン８を駆動しつつ、ブローチューブ７６の噴射ノズル７７から開口端部７１に向けて適時に間欠的に高圧空気を噴射することで、濾過布７４に吸着した粉体が払い落とされ（逆洗され）、目詰まりが防止され、安定した負荷での吸引ファン８の継続運転が可能になる。
【００２６】
次に被開袋物１００の開袋処理の流れについて説明する。図７に示すように、被開袋物１００がコンベア４に載置されるとローラー４１は回転を始め、被開袋物１００は開袋処理部２の投入口２１まで搬送される。投入口２１に達した被開袋物１００は、図４に示すシュート２６の傾斜面２２に沿って滑り、シュート傾斜面２２に沿って寝た状態の袋起立板２７の上に乗り上げる。乗り上げを検知すると袋起立板２７が起立し、被開袋物１００の姿勢を起こすとともに、受け板２９は水平姿勢となる。姿勢を起こされた被開袋物１００は、袋起立板２７の上をずり落ちシュート２６の垂直面２４に沿って落下し、略直立した状態で受け板２９によって受け止められる。この状態でパイプ孔５２から袋差し込みパイプ５４が突き出て、被開袋物１００の上部袋内に突き刺さる。その後、袋カッター２８が作動し、袋下部が水平にカットされる。カットし終わると同時に、受け板２９はシュート２６の垂直面２４に平行になり、被開袋物１００は、突き刺さった袋差し込みパイプ５４によって吊された状態となる。最後に、パイプ５６から袋差し込みパイプ５４内にパルスエアーが導入されると、先端で噴射されて袋内の粉は流動化し、袋下部の切り口から粉粒体排出口２３に排出される。粉粒体排出口２３からテーブルフィーダ６の受入空間６１に流入した粉粒体は、底板上に蓄積され、回転羽根６２の回転によってダマ崩し等されつつ、外部のロータリーバルブ１６に供給され、空気輸送ライン１８を通じて次工程に送られる。また粉粒体を排出した後の空袋は、差し込みパイプ５４がパイプ孔５２内に引き込む際にパイプ５４から離脱し、上下一対のロール５５に巻き込まれて側方に排出される。
【００２７】
以上の構成に基づく効果について説明する。
本実施形態の開袋システム１は、筐体内に取り付けたバグフィルタ６５を介して吸引ファン８によって筐体内の空気を濾過吸引することで、筐体内を負圧に保ち、被開袋物１００の開袋処理によって筐体内部の空気中を浮遊する粉体が外部に放出されないようにし、濾過吸引された空気を筐体における被開袋物１００の投入口２１付近に設けたブロワ１２ａ，１２ｂまで誘導して、投入口２１に投入される前の被開袋物１００に向けて噴射するようにしたので、バグフィルタ６５によって受入空間６１を負圧にすることで粉体の外部への吹き出しを防止することで粉体の損失を防止し、また、作業員の粉体の吸い込みを防止することができる。これとともに、一旦利用した濾過吸引した清浄な空気を無駄にすることなく、被開袋物１００の表面についた塵やゴミを除去するために再利用することができ、人手によるエアガンを用いた噴射等は不要となり、別途駆動源を用意してブロワ用のファンを駆動させる必要がなくなり、設備のダウンサイジング、エネルギーコストの削減効果が生じる。
【００２８】
ブロワ１２ａ，１２ｂは、概ね管形状を有し、被開袋物１００を投入口１２まで搬送するコンベア４の上下所定の位置で被開袋物１００の搬送方向に対して直交するように水平に延びており、管の壁面のうち投入口１２と反対側の面、即ち投入口１２に面しない側の面は、濾過吸引された空気がコンベア上を搬送される被開袋物１００に向けて噴射されるように一部が開口しているものであるので、空気が被開袋物１００の投入口２１に向かうことがなくなり、ブロワ１２ａ，１２ｂの空気噴射によって被開袋物１００の表面から除去した塵が投入口２１に誤って入ることを回避できる効果がある。
【００２９】
ブロワ１２ａ，１２ｂの管の壁面における開口は、管の長手方向に沿って溝状に開けられており、管壁面には、スリット３２に面している空間を上下から挟み込むようにくちばし状に延びた案内板３８が取り付けられ、スリット３２から漏れ出る空気の流路を絞って方向を付けているので、スリット３２から吹き出す空気を上下の案内板３８によって集約して均一な平面状のエアカーテン状の空気流として所定の角度で被開袋物１００に吹き付けることができる。また、管の長手方向に沿って空気流が一定幅の拡がりをもっていることで、コンベア４上を搬送される被開袋物１００が複数列ある場合や、コンベア４上で被開袋物１００の位置にばらつきがある場合でも被開袋物１００に上下から空気を確実に吹き付けることができる。
【００３０】
ブロワ１２ａ，１２ｂの管の一端は閉塞されているので、閉塞した一端で跳ね返った空気の行き場は管の壁面に設けた開口に限定されることから、一端が閉塞していない場合に比べて噴射する空気の量や圧力を向上させることができる。
【００３１】
テーブルフィーダ６を採用したことにより、開袋処理部２の下側の構成が簡素になり、開袋システム１全体としての高さや被開袋物投入口２１が一層低くなり、コンベア４への袋の載置が容易になる。また、本実施形態の開袋システム１は、開袋処理部２の前に従来設置されていたリフタを備えていないので、開袋システム１全体としてダウンサイズ化し、空気を吸引すべき筐体の内部空間（容積）も小さくなる結果、吸引ファン８に負担がかからず、消費電力も抑えることができる。
【００３２】
被開袋物１００の表面についた塵やゴミを除去するために、人手によるエアガンを用いた噴射等は不要となり、別途駆動源を用意してブロワ用のファンを駆動させる必要もないので、低コストの開袋システム１を提供できる。
【００３３】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改良、変更、追加等を加えることができる。それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、開袋処理部の下側に設けるフィーダの種類は特に限定されず、スクリューフィーダ、国際公開第２０１０／００１５７１号パンフレットに開示されているような斜めに傾斜した底面及び／又はコーン形状の底面を有するテーブルフィーダ、回転羽根の上に回転羽根と一体に回転する傘を備えたテーブルフィーダを採用してもよい。また開袋処理部の前に、開袋処理部の投入口に比べて低い位置に被開袋物搬入口を有するリフタを設けて、被開袋物１００をリフタに載置して持ち上げ、開袋処理部の投入口に投入する構成を採用してもよい。リフタを設けることで設けない場合に比べてコンベアの位置をさらに低くすることができ、被開袋物１００のコンベアへの積載が容易になるからである。
【符号の説明】
【００３４】
１  開袋システム
２  開袋処理部
４  コンベア
６  テーブルフィーダ
８  吸引ファン
１０  分岐導管
１２  ブロワ
１６  ロータリーバルブ
１８  空気輸送ライン
２１  被開袋物投入口
２２  傾斜面
２３  粉粒体排出口
２４  垂直面
２５  空袋出口
２６  シュート
２７  袋起立板
２８  袋カッター
２９  受け板
３２  ブロワ開口（スリット）
３３  終端
３５  管壁面
３７  開口に面した空間
３８  案内板
４１  ローラー
４３  搬送路
５１  垂直壁面
５２  パイプ孔
５４  袋差し込みパイプ
５５  ロール
５６  空気導入パイプ
６１  受入空間
６２  回転羽根
６３  清浄空気室
６４  底板
６５  バグフィルタ
６６  駆動軸
６７  軸
６８  モータ
６９  傘歯車
７１  開口端部
７２  縦線材
７３  環状連結材
７４  濾過布
７６  ブローチューブ
７７  噴射ノズル
１００  被開袋物
【図１】
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【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】
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