JP2005320066A - 包装袋の装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体の高精度の充填を高速で行う粉体充填装置に対応する包装袋の装着装置を提供する。
【解決手段】粉体を供給して包装袋に充填する充填口および粉体と同時に供給される空気を包装袋から排出する排気孔を有する充填ノズルと、中央部が充填ノズルの外周にほぼ密着する形状（湾曲形状）であって、両端部が充填ノズルの外方に突出する形状である一対の包装袋保持アームと、一対の包装袋保持アームを開閉する保持アーム開閉機構とを有し、粉体を充填する包装袋を、充填ノズルの外周と一対の包装袋保持アームとの間に挟持して保持することにより上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、小麦粉などの粉体を包装袋に充填する粉体充填装置の粉体充填部に利用される包装袋の装着装置に関するものである。

粉体、特に小麦粉のような微細な粉体を供給して包装袋に充填するための粉体充填装置１５０は、従来技術では、図１０に示すように、粉体貯留部としてのホッパー１５２と、ホッパー１５２の下方に配置され、ホッパー１５２から流下する粉体をほぼ水平方向に移送する第１のスクリューコンベア１５４と、この第１のスクリューコンベア１５４のさらに下方に配置され、この第１のスクリューコンベア１５４で移送されて、第１のスクリューコンベア１５４の下側に設けられた開口部から流下した粉体を、さらにほぼ水平方向に移送する第２のスクリューコンベア１５６とを有しており、この第２のスクリューコンベア１５６で移送された粉体を充填ノズル１５８から吐出して包装袋１６０に充填するようになっている。

この粉体充填装置１５０には、ホッパー１５２の内部に、ホッパー１５２内の粉体がブリッジを形成することを防止するための攪拌装置１６２が設けられており、第１のスクリューコンベア１５４の粉体移送方向における下流側の終端部および必要なときには第２のスクリューコンベア１５６の粉体移送方向における下流側の終端部に、粉体とともに移送される空気を排出する排気孔１６４が設けられている。

第２のスクリューコンベア１５６の粉体移送方向における下流側に配置された充填ノズル１５８は、包装袋１６０の上部側面に設けられた小さい開口部（図示しない）に挿入されて粉体を供給する。そのため、充填ノズル１５８は、第２のスクリューコンベア１５６の内径よりも小径にする必要があり、第２のスクリューコンベア１５６と充填ノズル１５８との接続部は、ラッパ状に細くなるように形成されている。ノズル１５８の先端には吐出口１６６が斜め下方に向かって開口して設けられている。また、包装袋１６０は、その底部が支持フレーム１６８に支持されており、包装袋１６０に充填された粉体の重量は、計量装置１７０によって、支持フレーム１６８とともに計測される。

このような粉体充填装置は、例えば、特許文献１、特許文献２などに記載されている。
特開平８−３３７３２１号公報 特開２０００−１２８１０２号公報

従来技術の粉体充填装置１５０は、上記のように、第２のスクリューコンベア１５６の内径より充填ノズル１５８の内径が細くなっており、その接続部にラッパ状に縮径する部分が設けられているので、短時間で粉体の充填を行うために粉体を高速で移送しようとすると、そのラッパ状に縮径する部分（ラッパ管）に粉体が詰まり易く、また、吐出口１６６の径も大きくないので、粉体を短時間で包装袋に充填するのには必ずしも適した構造ではなかった。

また、充填ノズル１５８の吐出口１６６は、単に斜め下方に向かって開口しているのみの形状であり、充填ノズル１５８の内部で押し固められた粉体は、吐出口１６６の位置で割れて塊状となって落下するので、包装袋１６０に供給される粉体の量を高い精度で制御することは難しかった。

このため、高速かつ高精度の充填を目的として、包装袋１６０として上端辺が開放された包装袋を用い、充填ノズル１５８のラッパ状に縮径する部分を無くして、広口の充填ノズルによって粉体を充填することが検討された。包装袋１６０として、上端辺が開放された包装袋を用いる場合、その粉体充填装置に採用される包装袋１６０の保持装置としては、次のような性能が要求される。

すなわち、包装袋１６０の保持装置は、包装袋１６０に充填される粉体が舞い上がって周囲に飛散しないように、包装袋１６０の開口部を充填ノズル１５８に密着させるとともに、開口部の全体を略密閉して保持するものである必要がある。

包装袋１６０の開口部を充填ノズル１５８に密着させるように保持する形態とした場合、充填中の包装袋１６０およびその内容物の荷重は、充填ノズル１５８側にも支持されることになる。このような形態の粉体充填装置において充填量を高精度に制御するためには、充填ノズル１５８に包装袋１６０を吊り下げた状態で、包装袋１６０の保持部のみで包装袋１６０の全重量を支えて、その重量を計測する方法が考えられる。その場合、包装袋１６０の保持装置は、包装袋１６０の全重量（例えば２５ｋｇ）を支えられるだけの強固な保持力を有することが要求される。

また、包装袋１６０の保持装置は、異なるサイズの包装袋にも対応できるものであるのが好ましい。しかしながら、これらの性能を具備する包装袋の装着装置は知られていない。

また、包装袋１６０に粉体を充填した後に包装を完了するためには、例えば従来の脱気装置、整形装置、ヒートシール装置等の装置に包装袋１６０を適宜搬送するために、包装袋１６０を次工程へ搬送する搬送手段の搬送用グリップ等が包装袋１６０を把持するためのスペースを確保する必要がある。従来は、包装袋１６０の上部に粉体が充填されない領域を確保するために包装袋１６０の寸法に余裕をもたせ、充填完了後に包装袋上部に粉体が充填されないスペースが生じるようにしていたが、それだけ包装袋１６０のサイズが大きくなりコストの増加につながっていた。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し、上端辺が開放された開口部を有する包装袋を用い、この包装袋に粉体を高速かつ高精度で充填できる粉体充填装置において、包装袋の開口部からの粉体の飛散を防ぐことができ、かつ包装袋を確実に保持でき、さらには、異なるサイズの包装袋にも対応できる包装袋の装着装置を提供することにある。

また、包装袋における、粉体が充填される領域を制限することで、充填が完了した包装袋をヒートシール等の次工程へ搬送する搬送手段の搬送用グリップ等が包装袋を把持するためのスペースを確保することができる包装袋の装着装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、粉体を供給して包装袋に充填する充填口および前記粉体と同時に供給される空気を前記包装袋から排出する排気孔を有する充填ノズルと、
中央部が前記充填ノズルの外周にほぼ密着する形状であって、両端部が前記充填ノズルの外方に突出する形状である一対の包装袋保持アームと、
前記一対の包装袋保持アームを開閉する保持アーム開閉機構とを有し、
前記粉体を充填する前記包装袋を、前記充填ノズルの外周と前記一対の包装袋保持アームとの間に挟持して保持することを特徴とする包装袋の装着装置を提供する。

ここで、前記充填ノズルは、断面形状がほぼ楕円形であって、中央部に円形の前記充填口を有し、その両側に前記排気孔が配置されているのが好ましい。

さらに、前記包装袋保持アームは、前記充填ノズルに当接する前記包装袋保持アームの湾曲部の近傍の下面に付設された、前記包装袋を挟持して前記包装袋における前記粉体が充填される領域を制限する補助アームを含み、
前記補助アームの一部が、前記包装袋保持アームと平行になるように設けられていることを特徴とする包装袋の装着装置を提供する。

また、前記一対の包装袋保持アームおよび／または前記補助アームの内面には、前記包装袋を前記充填ノズルの外周に圧接する弾性体による押圧部材を有するのが好ましい。

また、前記押圧部材は、その外周面で前記包装袋を保持するチューブ状の弾性体であるのが好ましい。

また、前記押圧部材は、その外周面で前記包装袋を保持するための滑り止めとしての突起部を有する弾性体であるのが好ましい。

また、前記一対の包装袋保持アームにおける前記充填ノズルの外方に突出する部分の長さは、前記充填ノズルに装着された前記包装袋の開口部の前記充填ノズルから突出する長さ以上であるのが好ましい。

また、前記一対の包装袋保持アームを開閉する前記保持アーム開閉機構が、前記充填ノズルの上側に配置されているのが好ましい。
さらに、前記充填ノズルの前記排気孔には、空気とともに粉体が排出されることを防止するフィルタと、このフィルタを通して排出される空気を吸引する排気ポンプとを有するのが好ましい。

本発明は、上記のように構成されているので、広口の充填ノズルによって粉体の包装袋への充填を高速かつ高精度に行うことができる粉体充填装置において、上端辺が開放された開口部を有する包装袋を用いた場合にも、包装袋の開口部から粉体が周囲に飛散するのを防ぐことができ、かつ包装袋を確実に保持する包装袋の装着装置を提供することができる。また、本発明の包装袋の装着装置によれば、異なるサイズの包装袋にもその構成を変えることなく即時に対応することができる。

また、包装袋を次工程へ搬送する搬送手段の搬送用グリップ等が確実に包装袋を把持するためのスペースを確保することができる。また、同時に包装袋の上部をシールするシール代も確保できる。

さらに、補助アームは粉体が充填される領域を制限するので、搬送用グリップ等が包装袋を把持するためのスペースへの粉体の流入を考慮する必要がなくなり、包装袋を従来よりも小型なものにすることができる。これにより、包装袋製造に要する包装材料の使用量を減少させコストを削減することができる。また、粉体が充填される領域を制限することによって嵩密度を高くすることができる。

以下、本発明の包装袋の装着装置を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の包装袋の装着装置を採用した粉体充填装置の一例を示す斜視図、図２は、同粉体充填装置の断面図である。同図に示すように、この実施形態の粉体充填装置１０は、粉体貯留部としてのホッパー１２に貯留された粉体を、ホッパー１２の下方に配置された第１のスクリューコンベア１４で水平方向に移送し、この第１のスクリューコンベア１４の粉体移送方向における下流側の終端部に配置された第２のスクリューコンベア１６で下向きに移送して、第２のスクリューコンベア１６の直下に設けられた粉体の充填ノズル１８から包装袋２０に粉体を供給するものである。包装袋２０としては、４辺のうちの１辺（上端辺）が開口した通常の袋を利用でき、樹脂製、紙製、またはそれらの多層体等からなる、充填量に応じた各種のサイズの袋を用いることができる。

粉体貯留部としてのホッパー１２には、従来技術と同様に、粉体がブリッジを形成して粉体の流下を阻害することのないように、ホッパー１２の内部に粉体を攪拌する攪拌装置２２を有することが望ましい。この攪拌装置２２は、図示するように、回転する軸２４の周りに棒状の突起２６を設けてモータ２８で駆動するものなどを好適に使用することができる。

ホッパー１２の下方には、粉体貯留部としてのホッパー１２から流下して供給される粉体を水平方向に移送する第１のスクリューコンベア（スクリューフィーダ）１４が設けられている。この実施形態の第１のスクリューコンベア１４は、粉体を移送するための通常のスクリューコンベアであり、外筒３０の内面と僅かな間隙を保って回転するスクリュー３２がモータ３４によって駆動されて粉体を移送する。

第２のスクリューコンベア１６は、第１のスクリューコンベア１４と同様のスクリューコンベアであり、外筒３６の内面と僅かな間隙を保って回転するスクリュー３８がモータ４０によって駆動されて粉体を移送する。第１のスクリューコンベア１４の粉体移送方向における下流側の終端部には、第２のスクリューコンベア１６の回転軸が鉛直に配置されている。

第１のスクリューコンベア１４と第２のスクリューコンベア１６との間隙には、第１のスクリューコンベア１４と第２のスクリューコンベア１６とを接続するゴムなどの可撓性の弾性体からなる接続部材４２が設けられている。これにより、第１のスクリューコンベア１４と第２のスクリューコンベア１６とが重量的に縁を切られ、後述するように、計量装置６２によって、第２のスクリューコンベア１６に入った粉体の重量を正確に計測できるようにされている。この接続部材４２は、図２では可撓性であることを明確に示すためにベローズ状に描かれているが、実際には、粉体が滞留することを防止するために、少なくとも内面は平滑なチューブ状となっていることが望ましい。

ホッパー１２の攪拌装置２２の近傍、第１のスクリューコンベア１４の粉体移送方向における下流側の終端部の近傍、および、第２のスクリューコンベア１６の充填ノズル１８の近傍には、それぞれ、脱気口１２０，１２２，１２４が設けられている。脱気口１２０，１２２，１２４は、攪拌によって粉体に混入し、粉体と共に移送される空気を粉体充填装置１０の外部に排出するためのもので、粉体充填装置１０の各部の壁等に配されたフィルタ１２０ａ，１２２ａ，１２４ａと、これらのフィルタを通して排気された空気を回収する脱気管１２０ｂ，１２２ｂ，１２４ｂ等から構成される。また、脱気管１２０ｂ，１２２ｂ，１２４ｂには、図示しない吸気装置が接続されている。

フィルタ１２０ａ，１２２ａ，１２４ａとしては、従来用いられている金網やパンチングメタル等のフィルタを始め、本出願人に係る、特開２０００−３３５７４８号公報、特開平８−２３１０５１号公報等に開示されるフィルタ等が好適に利用される。図示しない吸気装置によって吸引されることにより、粉体充填装置１０内の空気がフィルタ１２０ａ，１２２ａ，１２４ａを通過して排出され、粉体充填装置１０内の粉体が脱気される。

第２のスクリューコンベア１６の下側に位置する粉体移送方向における下流側の終端部には、供給する粉体を包装袋２０に充填するための充填ノズル１８が配置されている。充填ノズル１８は、第２のスクリューコンベア１６の外形と同程度の短軸を有するほぼ楕円形状の横断面を有しており、充填ノズル１８の長軸方向の幅は、第２のスクリューコンベア１６の外形よりも広く、第２のスクリューコンベア１６の側方（図１では左右方向、図２では紙面に垂直な方向）に張り出している。

図３（ａ）に、長軸方向（図２中、紙面に垂直な方向、図１中、略左右方向）の充填ノズル１８の縦断面図を、図３（ｂ）に、短軸方向（図２中、左右方向）の縦断面図を、図３（ｃ）に、図３（ａ）に対応する充填ノズル１８の下面図を示す。なお、図３（ａ）〜（ｃ）には、後述する包装袋保持装置５２も併せて示してある。充填ノズル１８には、中央に粉体を供給する充填口４４が、長軸に沿ったその両側に粉体とともに供給された空気を排出する排気孔４６が形成されている。

この充填ノズル１８は、円形の充填口４４の口径が第２のスクリューコンベア１６の外筒３６の内径とほぼ同径かやや大径となる寸法で接続されており、第２のスクリューコンベア１６で移送された粉体は、押し固められることなく充填ノズル１８の充填口４４を通過して包装袋２０に充填される。このとき、粉体と同時に移送されて包装袋２０の内部に流入した空気は、排気孔４６から排出される。

排気孔４６から排出される空気は、排気ポンプ４９によって、充填口４４の上部に配置された空気室４８を経て、パイプ５０を経由して外部に排出される。ここで、排気孔４６の下面またはその内部には、空気とともに粉体が排出されるのを防止するためのフィルタ４７が設けられているのが好ましい。

包装袋２０は、図示しない給袋装置によって、開口部の長手方向（包装袋２０の幅方向）を充填ノズル１８の長軸方向に一致させて充填ノズル１８の位置に供給され、充填ノズル１８から下方の位置に、包装袋保持装置５２によって吊り下げた状態で保持される。すなわち、充填ノズル１８および包装袋保持装置５２は、本発明の包装袋の装着装置を構成する。

この包装袋保持装置５２は、図１および図３（ｂ）に示すように、一対の包装袋保持アーム５４と、この一対の包装袋保持アーム５４を開閉する保持アーム開閉機構５６とからなる。包装袋保持装置５２は、包装袋２０の供給装置（図示しない）で充填ノズル１８の位置に供給され、上端の開口部を開いて充填ノズル１８に被せるように配置された包装袋２０を、充填ノズル１８の外周と一対の包装袋保持アーム５４との間に挟持し、包装袋２０を吊り下げた状態で、その開口部を充填ノズル１８に密着させるように押し付けて保持する。

一対の包装袋保持アーム５４のそれぞれは、図３（ｃ）に示すように、充填ノズル１８の略楕円形の外形のうち長軸で分割される半周分に対応する形状の保持部（湾曲保持部）５４ａを有し、一対の包装袋保持アーム５４（湾曲保持部５４ａ）で充填ノズル１８を挟むことにより、充填ノズル１８の全外周をほぼ閉塞する形状とされている。

また、一対の包装袋保持アーム５４のそれぞれは、湾曲保持部５４ａから連続して、充填ノズル１８の長軸方向に延在する部分、すなわち、充填ノズル１８の側方（図１および図３（ｃ）における左右方向）に突出する直線状保持部５４ｂを有している。一対の包装袋保持アーム５４は、それぞれの湾曲保持部５４ａが充填ノズル１８に密着する位置のとき、それぞれの直線状保持部５４ｂが密着するように構成されている。直線状保持部５４ｂが湾曲保持部５４ａの側方に突出する長さは、充填ノズル１８に装着された包装袋２０の開口部が充填ノズル１８の側方に張り出す長さとほぼ同じか、それよりも長いことが望ましい。

湾曲保持部５４ａおよび直線状保持部５４ｂの包装袋２０に接する面には、ゴムなどの弾性体による押圧部材５８が配置されている。包装袋保持装置５２は、この押圧部材５８を介して包装袋２０の開口部を挟持することにより、包装袋２０の開口部の中央部分（充填ノズル１８に接する部分）を充填ノズル１８に密着させて保持するとともに、包装袋２０の開口部の充填ノズル１８の両側に突出する部分を一対の直線状保持部５４ｂの間に密閉して保持する。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、押圧部材５８の他の実施形態を示す模式的断面図である。図４（ａ）は、包装袋２０を開放している時の状態を示し、図４（ｂ）は包装袋２０を保持している時の状態を示す。図４に示す例では、チューブ状の押圧部材５８ａの一部が包装袋保持アーム５４の先端部に固着され、押圧部材５８ａの固着されていない外周面側で包装袋２０が保持される。

また、図５（ａ）および図５（ｂ）は、上述した押圧部材５８の実施形態（図４に示される）とは別の実施形態を示す模式的断面図である。図５（ａ）は、包装袋２０を開放している時の状態を示し、図５（ｂ）は包装袋２０を保持している時の状態を示す。
図５に示す例では、押圧部材５８ｂと包装袋保持アーム５４の先端とは相互に咬み合うように形成されており、押圧部材５８ｂは包装袋保持アーム５４の先端に嵌入される。押圧部材５８ｂは、包装袋保持アーム５４が包装袋２０を保持する保持動作中に包装袋２０の滑落を防止する滑り止めである突起部５９が設けられる。

なお、押圧部材５８としては、包装袋保持装置５２による包装袋２０の保持力を一層高めるために、摩擦係数の高いものや、吸着性のあるものを用いるのも好ましい。

なお、充填ノズル１８の部分での包装袋２０の密閉性をより完全にするために、ほぼ楕円形をした充填ノズル１８の長軸の両端部は、包装袋保持アーム５４の屈曲部（湾曲保持部５４ａと直線状保持部５４ｂとの接続部）のカーブに合わせた突起形状とするのが好ましいが、押圧部材５８によって包装袋２０がほぼ密閉される形状であればよく、突起形状でなくともよい。また、充填ノズル１８の排気孔４６の形状は、上述の円形のものには限定されず、例えば、三日月形状等として、充填ノズル１８の充填口４４以外の面積を有効に利用し、より開孔面積を大きく取るようにしてもよい。

上述したように、包装袋２０は、その幅方向が充填ノズル１８の長軸方向に一致するように配置されるので、開口部はほぼ短軸の長さ分だけ開かれればよく、速やかな供給が可能である。また、包装袋保持アーム５４によって、包装袋２０の中央部から側部までを緩やかなカーブと直線で保持されるので、保持部における包装袋２０の負担が小さい。

粉体充填装置１０において複数種類の包装袋への充填が行われる場合には、一対の包装袋保持アーム５４として、直線状保持部５４ｂの長さが粉体充填装置１０で充填される最大サイズの包装袋の開口部長さに対応するもの、すなわち、直線状保持部５４ｂの一端から他端までの長さが、最大サイズの包装袋の開口部長さとほぼ同じかそれよりも長いものを用いることにより、包装袋保持装置５２を取り替えることなく、同一の包装袋保持装置５２で各種の包装袋を同様に保持することができる。

保持アーム開閉機構５６は、図１に示すように、充填ノズル１８の上方に配置されたロータリーシリンダ６０によって包装袋保持アーム５４を揺動させるものであって、ロータリーシリンダ６０を回動させることによって包装袋保持アーム５４を揺動させて、包装袋２０を保持し、あるいは開放する。そして、図３（ｂ）に示すように、包装袋保持アーム５４は押圧部材５８を介して包装袋２０の上端の開口部を充填ノズル１８に密着させるように圧接して保持する。

保持アーム開閉機構５６は、充填ノズル１８の上方に取り付けられているので、保持アーム開閉機構５６の支持部材や配線等を充填ノズル１８の周辺に設ける必要が無い。そのため、充填ノズル１８への包装袋２０の供給路を広く確保できる。また、保持アーム開閉機構５６が充填ノズル１８と一体的に構成されているので、後述するように、計量装置６２による粉体の充填量の測定が可能となる。

充填ノズル１８の後方（図２では右側）の位置には、収納袋２０に充填された粉体の重量を計量する計量装置６２が設けられている。この計量装置６２は、充填ノズル１８に吊り下げた状態で保持されている収納袋２０に充填される粉体の重量を、充填中に即時に計測するもので、第２のスクリューコンベア１６、充填ノズル１８、包装袋保持装置５２およびこれらに取り付けられた部品等を一体で支持することによって、それらの総重量を計測し、粉体の充填による重量の増加分を計測することで、収納袋２０に充填された粉体の重量を計量する。

前述の、第１のスクリューコンベア１４と第２のスクリューコンベア１６との間隙に設けられたゴムなどの可撓性の弾性体からなる接続部材４２は、計量装置６２による充填量の計量のためにも必要であり、この接続部材４２によって、第１のスクリューコンベア１４が第２のスクリューコンベア１６の重量を支えることがないように構成されている。このため、接続部材４２は、その剛性によって計測値に誤差が生じないように、充分な可撓性を有することが必要となる。計量装置６２には、従来公知の各種の計量装置を利用することができる。

充填ノズル１８に吊り下げた状態で保持されている包装袋２０の下方には、所定の量の粉体が充填された包装袋２０を受け取る、上下動する載置台６６が配置されている。この載置台６６は、粉体が充填された包装袋２０を衝撃なく下から受け取って包装袋２０を充填部から退避させる機構を有するのが好ましい。充填ノズル１８からの包装袋２０への粉体の充填が完了すると、載置台６６が上昇して包装袋２０を支持する。次に、包装袋保持装置５２による包装袋２０の保持が解除される。そして、充填済みの包装袋２０は、載置台６６およびその他の搬送装置等によってヒートシール等の次工程へと搬送される。

ここで、包装袋の上部を把持してこれをヒートシール等の次工程に搬送する、上記その他の搬送手段を構成する搬送用グリップによって包装袋が確実に把持されることが望ましい。以下に上記の要求をみたす形状を有する包装袋保持装置を備える粉体充填装置について説明する。

図６は、上述した包装袋保持装置５２の他の実施形態である包装袋保持装置７０を備える粉体充填装置１００における、包装袋保持装置７０付近を示す斜視図である。ここで、以下に説明する包装袋保持装置７０およびそれを備える粉体充填装置１００は、図１に示される包装袋保持装置５２を構成する包装袋保持アーム５４を除いて同じ部品で構成される。
図６に示されるように、包装袋保持装置７０は、包装袋２０を保持する包装袋保持アーム７２と、包装袋保持アーム７２を開閉させる保持アーム開閉機構であるロータリーシリンダ６０とを含み構成される。

包装袋保持アーム７２について説明する。図７（ａ）には包装袋保持アーム７２の側面図が、図７（ｂ）には、包装袋保持アーム７２の下面図が示される。
図６または図７に示されるように、包装袋保持アーム７２は、充填ノズルに沿って湾曲して形成される湾曲保持部７４と、湾曲保持部７４の両端から延在して充填ノズルの側方に突出する直線状保持部７６と、湾曲保持部７４の両端部であって直線状保持部７６の下面に付設されている補助アーム７８とを含み構成される。湾曲保持部７４の側方に突出する直線状保持部７６の長さは、充填ノズル１８に装着された包装袋２０の開口部が充填ノズル１８の側方に張り出す長さとほぼ同じか、それよりも長いことが望ましい。

また、補助アーム７８は、直線状保持部７６に対して略垂直に設けられた支持部８０と、支持部８０から延在して直線状保持部７６と略平行に設けられた当接部８２とを有する。上記その他の搬送装置を構成する、後述する搬送用グリップ８４が包装袋２０を把持するために、直線状保持部７６と当接部８２とは十分な間隔を持って設けられる。また、当接部８２の長さは直線状保持部７６の長さと同様に、充填ノズル１８に装着された包装袋２０の開口部が充填ノズル１８の側方に張り出す長さとほぼ同じか、それよりも長いことが望ましい。

図７に示されるように、包装袋保持アーム７２が包装袋２０に接する面には、ゴムなどの弾性体による押圧部材５８が配置されている。ここで、押圧部材５８には上述した押圧部材５８ａ、５８ｂが使用できる。

ところで、包装袋２０に充填される粉体は、脱気されていたり、スクリューコンベア１４，１６により圧縮されていたりするため、その流動性が高いものではない場合が多い。従って、補助アーム７８の支持部８０の内面に押圧部材５８を設けなくても、包装袋保持アーム７２が包装袋２０を保持する保持動作中に、充填中の粉体が充填ノズル１８の脇から当接部８２の上方に流入するようなことは起こりにくいために、支持部８０の内面には必ずしも押圧部材を設けなくてもよい。

また、図６に示されるように保持アーム開閉機構として包装袋保持アーム７２を揺動させる動力源であるロータリーシリンダ６０が充填ノズル１８の上部に設けられており、包装袋保持アーム７２と接続されている。ロータリーシリンダ６０を回動させることによって包装袋保持アーム７２を揺動させて、充填ノズル１８と包装袋保持アーム７２との間で包装袋２０を押圧することによりこれを保持することができる。

図８は、包装袋２０を保持する包装袋保持アーム７２を示す正面図である。包装袋保持装置７０の包装袋保持アーム７２は、押圧部材５８を介して包装袋２０の開口部を保持することにより、包装袋２０の開口部の中央部分（充填ノズル１８に接する部分）を充填ノズル１８に密着させて保持するとともに、包装袋２０の開口部の充填ノズル１８の両側に突出する部分を一対の直線状保持部７６で保持することにより包装袋２０を密閉する。

また、補助アーム７８は、包装袋２０を挟持することによって、包装袋２０内部に充填される粉体が包装袋２０上部へ流入することを防ぐことができる。これにより、図８に破線で示されるように、包装袋２０を次工程へと搬送するその他の搬送手段の搬送用グリップ８４が包装袋２０を把持するためのスペースを確保することができる。粉体が包装袋２０上部に流入して搬送用グリップ８４の把持動作を妨げることがないので、安定した充填が可能である。また、包装袋２０をシールするためのシール代を確保することができる。

さらに、補助アーム７８を設けた結果、包装袋２０の大きさを従来よりも小さくすることができる。従来、搬送用グリップ８４が包装袋２０における粉体が充填されない領域を確実に把持するために、包装袋２０の上部に余裕をもたせていた。しかし、補助アーム７８によって包装袋２０における粉体が充填される領域が限定されるために、包装袋２０にそのような余裕を持たせる必要がなく、包装袋２０を小さくすることが可能になる。これにより、包装袋２０の製造に要する包装材料の使用量が減少しコストを削減することができる。

また、同時に粉体の嵩密度を高くすることができ、これにより充填および包装が完了した包装袋２０のはい付け作業時における包装袋２０を積み上げた状態での安定性が良好になる。

図８に示される搬送用グリップ８４は、充填が完了した包装袋２０をヒートシール工程や、整形工程といった次工程に搬送する公知の搬送装置の搬送用グリップである。搬送用グリップ８４は、包装袋２０が粉体充填装置１００（図６参照）に供給されて粉体の充填が完了するまでの間、充填作業を妨げない位置に退避している。充填が完了した後、搬送用グリップ８４が、包装袋保持アーム７２の直線状保持部７６と当接部８２との間を把持し、上述したような次工程に包装袋２０を搬送する。

ところで、上述した包装袋保持アーム７２に含まれる補助アーム７８は、直線状保持部７６と湾曲保持部７４との接続部に溶接等の手段で一体的に構成されているものであるが、使用中における変形等を考慮すると、補助アーム７８の角度変更等の調整が容易に行えることも好ましい。以下に、このような補助アームの角度を調節するための接続部材を介して接続された補助アームを備える包装袋保持アームの実施形態について説明する。

図９は、図７の矢印Ａに示される方向から包装袋保持アームを見たときに相当する包装袋保持アーム９０を示す側面図である。包装袋保持アーム９０は、補助アームを接続する接続部材９２を有することと、図７に示される包装袋保持アーム７２における補助アーム７８に相当する補助アーム９４を有すること以外は、上述した包装袋保持アーム７２と同様の構成である。

図９に示される接続部材９２は、湾曲保持部７４の近傍で直線状保持部７６の下側面に位置決め固定される板状の部材である。接続部材９２の側面には、補助アーム９４をボルト９８で固定するための穴が設けられている。また、補助アーム９４を構成する、略垂直方向に設けられた支持部９６の上部にも、支持部９６を接続部材９２にボルト９８で固定するための穴が設けられている。これらの穴は、直線状保持部７６の長手方向と平行（図９では紙面に対して垂直）になるように設けられる。補助アーム９４は接続部材９２にボルト９８を締結して固定される際に、その固定された点を軸に回動させることによりその角度の調節がなされる。

上述のようにして角度が調節できることによって、例えば、包装袋保持アーム９０の保持動作中に、一対の補助アーム９４が十分な挟持力で包装袋を挟持できない場合は、補助アーム９４の角度を調節して、補助アーム９４が包装袋に当接する方向にその位置を移動させることで問題を解決することができる。

また、補助アーム９４が包装袋を挟持する挟持動作が包装袋保持アーム９０の保持動作を妨げて、包装袋保持アーム９０が十分な保持力で包装袋を保持できない場合は、補助アーム９４が包装袋に当接する方向と逆の方向に補助アーム９４の位置を移動させることで問題を解決することができる。

また、本実施形態の包装袋保持アーム９０は、二対の補助アーム９４相互間の距離を調節可能に構成されるため、様々な形状（厚み）の包装袋を使用する場合等にも対応できる。

本発明の包装袋の装着装置は、以上に説明したように構成されているので、上端辺が開放された開口部を有する包装袋を用い、この包装袋に粉体を高速かつ高精度で充填できる粉体充填装置において、包装袋の開口部からの粉体の飛散を防ぐことができ、かつ包装袋を確実に保持でき、さらには、異なるサイズの包装袋にも対応できる包装袋の装着装置を提供することができる。

また、包装袋を次工程に搬送する公知の搬送装置が確実に包装袋を把持するためのスペースを確保することができ、それと同時に、包装袋の上部をシールするシール代も確保できる。さらに、包装袋を小型化することによりコストを削減することができる。また、包装袋を小型化した結果として嵩密度を高くすることもできる。

以上、本発明の包装袋の装着装置について詳細に説明したが、上述の構成に限定されずにその趣旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。

本発明の包装袋の装着装置を採用した粉体充填装置の一例を示す斜視図である。 図１の粉体充填装置の断面図である。 充填ノズルの形状を示すものであって、（ａ）は、充填ノズルの長軸方向の縦断面図、（ｂ）は、充填ノズルの短軸方向の縦断面図、（ｃ）は、（ａ）に対応する充填ノズルの下面図である。 押圧部材５８の他の実施形態を示す模式的断面図であり、（ａ）は、包装袋２０を開放している時の状態を示し、（ｂ）は包装袋２０を保持している時の状態を示す。 押圧部材５８の他の実施形態である押圧部材５８ｂを示す模式的断面図であり、（ａ）は、包装袋２０を開放している時の状態を示し、（ｂ）は包装袋２０を保持している時の状態を示す。 包装袋保持装置７０付近の要部を示す斜視図である。 包装袋保持アーム７２を示し（ａ）には側面図を、（ｂ）には下面図を示す。 包装袋２０を保持する包装袋保持アーム７２を示す正面図である。 包装袋保持アーム９０を示す側面図である。 従来技術の粉体充填装置を示す断面図である。

符号の説明

１０ 粉体充填装置
１２ ホッパー
１４ 第１のスクリューコンベア
１６ 第２のスクリューコンベア
１８ 充填ノズル
２０ 包装袋
２２ 攪拌装置
２４ 軸
２６ 棒状の突起
２８ モータ
３０，３６ 外筒
３２，３８ スクリュー
３４，４０ モータ
４２ 接続部材
４４ 充填口
４６ 排気孔
４７ フィルタ
４８ 空気室
４９ 排気ポンプ
５０ パイプ
５２ 包装袋保持装置
５４ 包装袋保持アーム
５４ａ 湾曲保持部
５４ｂ 直線状保持部
５６ 保持アーム開閉機構
５８，５８ａ，５８ｂ 押圧部材
５９ 突起部
６０ ロータリーシリンダ
６２ 計量装置
６６ 載置台
７０ 包装袋保持装置
７２ 包装袋保持アーム
７４ 湾曲保持部
７６ 直線状保持部
７８ 補助アーム
８０ 支持部
８２ 当接部
８４ 搬送用グリップ
９０ 包装袋保持アーム
９２ 接続部材
９４ 補助アーム
９６ 支持部
９８ ボルト
１００ 粉体充填装置
１２０，１２２，１２４ 脱気口
１２０ａ，１２２ａ，１２４ａ フィルタ
１２０ｂ，１２２ｂ，１２４ｂ 脱気管

Claims (9)

1. 粉体を供給して包装袋に充填する充填口および前記粉体と同時に供給される空気を前記包装袋から排出する排気孔を有する充填ノズルと、
   中央部が前記充填ノズルの外周にほぼ密着する形状（湾曲部）であって、両端部が前記充填ノズルの外方に突出する形状である一対の包装袋保持アームと、
   前記一対の包装袋保持アームを開閉する保持アーム開閉機構とを有し、
   前記粉体を充填する前記包装袋を、前記充填ノズルの外周と前記一対の包装袋保持アームとの間に挟持して保持することを特徴とする包装袋の装着装置。
2. 前記充填ノズルは、断面形状がほぼ楕円形であって、中央部に円形の前記充填口を有し、その両側に前記排気孔が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の包装袋の装着装置。
3. 前記包装袋保持アームは、前記充填ノズルに当接する前記包装袋保持アームの湾曲部の近傍の下面に付設された、前記包装袋を挟持して前記包装袋における前記粉体が充填される領域を制限する補助アームを含み、
   前記補助アームの一部が、前記包装袋保持アームと平行になるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の包装袋の装着装置。
4. 前記一対の包装袋保持アームおよび／または前記補助アームの内面には、前記包装袋を前記充填ノズルの外周に圧接する弾性体による押圧部材を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の包装袋の装着装置。
5. 前記押圧部材は、その外周面で前記包装袋を保持するチューブ状の弾性体であることを特徴とする請求項４に記載の包装袋の装着装置。
6. 前記押圧部材は、その外周面で前記包装袋を保持するための滑り止めとしての突起部を有する弾性体であることを特徴とする請求項４に記載の包装袋の装着装置。
7. 前記一対の包装袋保持アームにおける前記充填ノズルの外方に突出する部分の長さは、前記充填ノズルに装着された前記包装袋の開口部の前記充填ノズルから突出する長さ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の包装袋の装着装置。
8. 前記一対の包装袋保持アームを開閉する前記保持アーム開閉機構が、前記充填ノズルの上側に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の包装袋の装着装置。
9. 前記充填ノズルの前記排気孔には、空気とともに粉体が排出されることを防止するフィルタと、このフィルタを通して排出される空気を吸引する排気ポンプとを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の包装袋の装着装置。

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