JP2007055647A - Sleeve for chemical filling container and its production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薬用粉末又は液体が充填されたシリンダ容器内にその上端開口部より突入させて容器閉栓用ガスケットを押し込むための耐食性に優れた金属材からなる薬品充填容器用スリーブであって、スリーブ上部側のスリーブ保持用極厚肉円筒部と、この極厚肉円筒部からスリーブ下端まで延びる極薄肉円筒部とからなる薬品充填容器用スリーブに関するものである。 The present invention relates to a sleeve for a medicine-filled container made of a metal material having excellent corrosion resistance for entering a cylinder container filled with medicinal powder or liquid from its upper end opening and pushing a gasket for closing the container. The present invention relates to a sleeve for a medicine filling container comprising an extremely thick cylindrical portion for holding a sleeve on the upper side and an extremely thin cylindrical portion extending from the extremely thick cylindrical portion to the lower end of the sleeve.
後述する本発明の実施形態を示す図1を参照しつつ薬品充填容器用スリーブの使用方法を説明すると、この図において、1はステンレス製の薬品充填容器用スリーブで、上部側のスリーブ保持用極厚肉円筒部2と、この極厚肉円筒部2と同じ内径でスリーブ下端まで延びる極薄肉円筒部3とからなるもので、極薄肉円筒部3の肉厚は0.1〜1.0mmと非常に薄く形成されている。4は薬用粉末又は液体5が充填されるシリンダ容器で、下端部は絞られて径小となった開口部4bを有し、シリンジと呼ばれている。6は棒状体からなるプッシャーで、ゴム状弾性材料からなるガスケット(ゴム栓)7をスリーブ1内に押し込むと共に、このガスケット7をスリーブ1の下端から、薬用粉末又は液体5の充填されたシリンダ容器4内へ押し出して、この容器4を閉栓させるようにするものである。尚、上記のよう円筒部3の肉厚を極薄にするのは、円筒部3の内径とシリンダ容器4の内径との差をできるだけ小さくして、スリーブ1からシリンダ容器4内へのガスケット7の嵌め込みを的確に行わせるようにするためである。
Referring to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, which will be described later, a method for using a sleeve for a medicine filling container will be described. In this figure, 1 is a sleeve for a medicine filling container made of stainless steel, and an upper sleeve holding electrode. It consists of a thick
上記シリンダ容器4への薬品の充填作業にあたっては、下端開口部4bをキャップ8で閉じた状態のシリンダ容器4に薬用粉末又は液体5が充填された後に、このシリンダ容器4にその上端開口部4aよりスリーブ1の極薄肉円筒部3が突入されると共に、このスリーブ1には上端開口部1aからガスケット7がプッシャー6により押し込まれ、しかしてプッシャー6はスリーブ1の極薄肉円筒部3の内周面に沿ってガスケット7を押動しつつ極薄肉円筒部3の先端からシリンダ容器4内に押し出して、このガスケット7を仮想線図示のようにシリンダ容器4に嵌着させて閉栓するようになっている。
In the filling operation of the medicine into the
薬品の充填作業においては、上記のような工程が繰り返し行われることから、従来より使用されている薬品充填容器用スリーブは、プッシャー6の押動によるガスケット7の摺動作用によってスリーブ内周面の磨耗が早く、スリーブの内周面に縦縞模様の傷が付き、この傷によってガスケット7の外周面に同じく縦縞模様の傷が入って、ガスケット7の機密性が損なわれ易く、早期に新しいガスケット7と交換する必要があった。
In the filling operation of the medicine, the above-described steps are repeatedly performed. Therefore, the sleeve for the medicine filling container that has been conventionally used is formed on the inner peripheral surface of the sleeve by the sliding action of the
従来の薬品充填容器用スリーブは、各種薬品と接することから耐食性に優れた金属材であるステンレスによって形成されているにもかかわらず、スリーブ内周面の磨耗が早く、傷が付き易いのは、現在、耐食性に優れたステンレスとして使用されているSUS304又はSUS316Lについては硬度がHb160前後と非常に低いためである。因みに、硬度の高いSUS630等は耐食性に問題がある。 Despite the fact that conventional chemical-filled container sleeves are made of stainless steel, which is a metal material with excellent corrosion resistance because of contact with various chemicals, the sleeve inner peripheral surface wears quickly and is easily damaged. This is because the hardness of SUS304 or SUS316L currently used as stainless steel having excellent corrosion resistance is as low as around Hb160. Incidentally, SUS630 with high hardness has a problem in corrosion resistance.
然るに、上記のように硬度の低いステンレスでも、窒化処理によってスリーブの表面硬度を上げることが考えられるわけであるが、どのような窒化処理に対しても、必ず400〜600℃の温度が必要であって、このような温度では、極薄肉円筒部は肉厚が0.1〜1.0mmと非常に薄いため、この円筒部そのものが変形してしまい、窒化処理を行うことができない。 However, it is conceivable to increase the surface hardness of the sleeve by nitriding even with a low hardness stainless steel as described above, but a temperature of 400 to 600 ° C. is always required for any nitriding treatment. At such a temperature, the extremely thin cylindrical portion has a very thin thickness of 0.1 to 1.0 mm, so that the cylindrical portion itself is deformed and nitriding cannot be performed.
従って、現在使用されている薬品充填容器用スリーブの殆どがSUS304又はSUS316Lにより形成されているが、硬度が低いために、スリーブ内周面に傷がつき易く、セッティング時や、保管、洗浄時に変形させてしまったりして、早期に新しいガスケットと取り替えなければならない、という問題があった。 Therefore, most of the sleeves for chemical filling containers that are currently used are made of SUS304 or SUS316L. However, because the hardness is low, the inner peripheral surface of the sleeve is easily damaged, and it is deformed during setting, storage, and cleaning. There was a problem that it had to be replaced with a new gasket at an early stage.
本発明は、上記のような課題に鑑み、スリーブ内周面の耐磨耗性が良好で、傷がつきにくく、使用寿命が長く、しかもスリーブによってシリンダ容器の内周面を傷つけることのないようにした薬品充填容器用スリーブ、及びこのスリーブの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention has good wear resistance on the inner peripheral surface of the sleeve, is hardly scratched, has a long service life, and does not damage the inner peripheral surface of the cylinder container by the sleeve. It is an object of the present invention to provide a sleeve for a medicine-filled container and a method for producing the sleeve.
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明の薬品充填容器用スリーブは、薬用粉末又は液体5が充填されたシリンダ容器4内にその上端開口部4aより突入させて容器閉栓用ガスケット7を押し込むための耐食性に優れた金属材からなる薬品充填容器用スリーブであって、スリーブ上部側のスリーブ保持用極厚肉円筒部2と、この極厚肉円筒部2からスリーブ下端まで延びる極薄肉円筒部3とからなる薬品充填容器用スリーブにおいて、
スリーブ内周面全域が高硬度層10からなり、極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層11からなることを特徴とする。
Means for solving the above problems will be described with reference numerals of the embodiments described later. The medicine filling container sleeve of the invention according to claim 1 is a
The entire inner peripheral surface of the sleeve is made of a
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の薬品充填容器用スリーブの製造方法であって、耐食性に優れた金属材からなる所定長さの円柱状ワークWに、その軸芯に沿って全長に延びる所定内径の孔12を貫設し、この孔12の内周面を仕上げ加工した後、孔12の内周面を含むワークWの全表面に表面硬化処理を施し、この表面硬化したワークWの一端から所定長さに亘る極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を切削加して、所定肉厚の極薄肉円筒部3を形成することを特徴とする。
The invention according to
請求項3は、請求項2に記載の薬品充填容器用スリーブの製造方法において、表面硬化したワークWの一端から所定長さに亘る極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を切削加して所定肉厚の極薄肉円筒部3を形成すると共に、ワークWの一端面側の表面硬化部分を切除することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a sleeve for a medicine filling container according to the second aspect, the outer peripheral surface side of the
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明によれば、スリーブ1の内周面全域が高硬度層10からなるため、ガスケット7の摺動作用によってスリーブ1の内周面に傷がつきにくく、使用寿命を延ばすことができる。また、極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層11からなるため、極薄肉円筒部3がシリンダ容器4内に突入する時に、極薄肉円筒部3の外周部によってシリンダ容器4の内周面を傷つけることが少なく、シリンダ容器4の寿命を延ばすことができる。
The effect of the invention by the above solution will be described with reference numerals of the embodiments described later. According to the invention according to claim 1, since the entire inner peripheral surface of the sleeve 1 is made of the
請求項2に係る発明によれば、スリーブ内周面全域が高硬度層10からなり且つ極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層からなる薬品充填容器用スリーブ1を簡単容易にして精度良く製造することができる。
According to the second aspect of the invention, the medicine filling container sleeve 1 in which the entire inner peripheral surface of the sleeve is made of the
請求項3に係る発明によれば、極薄肉円筒部3がシリンダ容器4内に突入する際に、極薄肉円筒部3の先端部によってシリンダ容器4の内周面を傷つけることが少なく、シリンダ容器4の寿命を延ばすことができる。
According to the invention of
以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図1は本発明に係る薬品充填容器用スリーブ1の使用方法を説明する説明断面図、図2の(a) は図1に示す薬品充填容器用スリーブ1の断面拡大正面図、(b) はスリーブ1の一部拡大断面図、(c) は(b)
の矢印Xで示す部分の拡大図である。このスリーブ1は、上部側のスリーブ保持用極厚肉円筒部2と、この極厚肉円筒部2からスリーブ下端まで延びる極薄肉円筒部3とからなるもので、極厚肉円筒部2は、上半部が径大円筒部2aを形成し、下半分が径小円筒部2bを形成し、径小円筒部2bの外周面には、薬品充填装置へのセッティング時に当該スリーブ1を装置本体側に固定するためのネジ9が設けられている。極薄肉円筒部3の肉厚は、0.1〜1.0mmと非常に薄く形成されている。このスリーブ1の使用方法については背景技術の項で図1によって既に説明したので、その説明は省略する。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view illustrating a method for using a sleeve 1 for a medicine filling container according to the present invention, and FIG. The cross-sectional enlarged front view of the sleeve 1 for a medicine filling container shown, (b) is a partially enlarged cross-sectional view of the sleeve 1, (c) is (b)
It is an enlarged view of the part shown by arrow X. This sleeve 1 is composed of an extremely thick
薬品充填容器用スリーブ1は、図2の(a) ,(b) に示すように、スリーブ1の内周面全域が高硬度層10からなり、極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層11からなるもので、また図2の(c) に示すように極薄肉円筒部3の先端面は、その内周側が高硬度層10、外周側が低硬度層11となっている。尚、高硬度層10からなるスリーブ1の内周面は、スリーブ1の全長に亘って同じ内径で連続したものであるが、ガスケット7及びプッシャー6を挿入させるスリーブ1の入口部1oは、それらの挿入を容易にするためにテーパ状に拡開形成されている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the sleeve 1 for a medicine filling container has a
上記のように構成されるスリーブ1によれば、スリーブ1の内周面全域が高硬度層10からなるため、図1から分かるように、スリーブ1内を摺動してシリンダ容器4内に押し出されるガスケット7の摺動作用の繰り返しによってスリーブ1の内周面に傷がつくことが少なく、スリーブ1の使用寿命を延ばすことができる。また、極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層11からなるため、極薄肉円筒部3がシリンダ容器4内に突入する時に、極薄肉円筒部3の外周部によってシリンダ容器4の内周面を傷つけることが少なく、シリンダ容器4の寿命を延ばすことができる。
According to the sleeve 1 configured as described above, since the entire inner peripheral surface of the sleeve 1 is composed of the
次に、上記薬品充填容器用スリーブ1の製造方法について、図3の(a) 〜(f) を参照して説明する。 Next, the manufacturing method of the said medicine filling container sleeve 1 is demonstrated with reference to (a)-(f) of FIG.
スリーブ1の製造にあたり、スリーブ素材として、SUS304及びSUS316Lを使用した。以下の方法によって製造されるスリーブ1は、SUS304で形成されるスリーブと、SUS316Lで形成されるスリーブの両方を含むものとする。 In manufacturing the sleeve 1, SUS304 and SUS316L were used as the sleeve material. The sleeve 1 manufactured by the following method includes both a sleeve formed of SUS304 and a sleeve formed of SUS316L.
先ず、上記スリーブ素材からなる所定寸法(例えば、長さ115mm、直径38mm)の円柱状ワークW(図3の(1) 参照)を用意する。そして、この円柱状ワークWに、同図の(b) に示すように、その軸芯に沿って全長に延びる所定内径の孔12を貫設する。この時の孔径は仕上げ代を残した孔径とし、例えば仕上げ孔径を9.0mmとした場合、仕上げ代を例えば0.2mmとすれば、その孔12の内径は8.6mmとなる。しかして、この後、孔12の内周面を、研削加工による鏡面仕上げ加工して、孔径9.0mmの鏡面とする。
First, a cylindrical workpiece W (see (1) in FIG. 3) having a predetermined dimension (for example, a length of 115 mm and a diameter of 38 mm) made of the sleeve material is prepared. Then, as shown in (b) of the figure, a
次に、図3の(c) に示すように、ワークWの下端部(図2とは上下の関係が逆となる)は、例えば長さ18mmだけ残して径大円筒部2aを形成するように当該径大円筒部2aの上側を、例えば20mmの長さに亘って外径が例えば20mmとなるように切削して、径小円筒部2bを形成し、そしてテーパ部2cを形成した後、このワークWの上部側を、極薄肉円筒部3に2mm以上の削り代が残るように切削加工して、極薄肉円筒部形成用の円筒部13を形成する。この場合に、極薄肉円筒部形成用の円筒部13の肉厚を例えば3mmとすれば、最終仕上げ孔径9mmに、6mm(肉厚3mm×2)をプラスして、その外径は15mmとなる。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the lower end portion of the workpiece W (the vertical relationship with respect to FIG. 2 is reversed) is left, for example, by a length of 18 mm so as to form the large-diameter
それから、図3の(d) に示すように、孔12の内周面を含むワークWの全表面に表面硬化処理を施し、これによりワークW全体を表面硬化させて、孔12の内周面を含むワークWの全表面に、0.02〜0.10mm程度の高硬度層10を形成する。この表面硬化処理については後述する。
Then, as shown in FIG. 3 (d), the entire surface of the work W including the inner peripheral surface of the
そして、表面硬化したワークWの極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を、所定の肉厚(例えば0.5mm)になるまで切削加工し、それによって極薄肉円筒部3を形成する。即ち、表面硬化したワークWの極薄肉円筒部形成用円筒部13の肉厚が3.0mmであれば、その肉厚が0.5mmになるまで、極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を2.5mm(3.0mm−0.5mm)だけ削り取ることになる。この円筒部13の外周面側を削り取る状態を図3の(e) に示し、削り取った後の状態を(f) に示す。
Then, the outer peripheral surface side of the
上記のように極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を所定肉厚、例えば0.5mmになるまで切削することにより、肉厚が0.5mmの極薄肉円筒部3を形成し、これによって極薄肉円筒部3は、当該円筒部3の内周面が極厚肉円筒部2側の内周面と同様に0.02〜0.10mm程度の表面硬化層kを形成していながら、外周面側は、表面硬化層kが切除されて、ワークWの素材(SUS304又はSUS316L)の元々の硬度(Hb160程度)となる。
As described above, by cutting the outer peripheral surface side of the ultrathin cylindrical portion forming
また図3の(e) に示すように、極薄肉円筒部形成用円筒部13の外周面側を所定肉厚になるまで削り取っただけでは、円筒部13の上端面側に高硬度層10が残っているから、最終的に、この円筒部13の端面側高硬度層10を切除する。これによって、極薄肉円筒部3の先端面側は、図2の(c) に示すように、その内周側が高硬度層10、外周側が低硬度層11となる。
Further, as shown in FIG. 3 (e), the
以上のような製造方法により、薬品充填容器用スリーブ1の内周面全域が高硬度層10からなり且つ極薄肉円筒部3の外周面側が低硬度層からなる薬品充填容器用スリーブ1を容易にして且つ精度良く製造することができる。
The manufacturing method as described above facilitates the medicine filling container sleeve 1 in which the entire inner peripheral surface of the medicine filling container sleeve 1 is made of the
尚、上述した本発明の製造方法における表面硬化処理方法としては、(1).大同ほくさん株式会社の独自の表面処理技術である「パイオナイト処理」、(2).エジソンハード株式会社の独自の表面処理技術である「EH処理」、(3).有限会社カナックの独自の表面処理技術である「カナック処理」、及び(4).日本電子工業株式会社の独自の表面処理技術である「ラジカル窒化」の4つを試みた。これら表面硬化処理の何れも、400℃〜600℃の処理温度が必要であるが、本発明による製造方法では、極薄肉円筒部3を形成する前の、厚肉の段階でワークW(SUS304又はSUS316L)の処理を行うから、処理時間が相当長くなっても、ワークWが変形するようなことがない。 In addition, as the surface hardening treatment method in the manufacturing method of the present invention described above, (1). Daido Hokusan's original surface treatment technology, "Pionite treatment", (2). Edison Hard's original "EH treatment" which is a surface treatment technology, (3) "Kanak treatment" which is a unique surface treatment technology of Kanakku Ltd., and (4). "Radical" which is a unique surface treatment technology of JEOL Ltd. Four "nitriding" were tried. Any of these surface hardening treatments requires a treatment temperature of 400 ° C. to 600 ° C. However, in the production method according to the present invention, the workpiece W (SUS304 or SUS304 or Since the processing of SUS316L) is performed, the workpiece W is not deformed even if the processing time is considerably long.
上記表面硬化処理方法について簡単に説明すると、「パイオナイト処理」は、500℃以下の温度領域でオーステナイト組織中に炭素を固溶拡散させる方法であって、窒化処理並みの表面硬化度が得られ、耐磨耗性が著しく向上し、またオーステナイト組織の硬化層は、未処理材を凌ぐ耐食性を有する。「EH処理」は、窒化処理法の一種で、CaCN2 を主成分とする石灰窒素の熱分解反応を利用し、この粉末を窒化媒体とする表面硬化方法である。また、「カナック処理」は、真空窒化処理法の一種で、真空にした炉内にNH3 を主成分とした窒化促進ガスを炉内に送り、持続剤、窒素発生剤、粘着防止剤を含む活性物質の働きにより、母材に拡散させる処理方法である。更に、「ラジカル窒化」は、プラズマ表面改質法で、ガス流量・処理圧力・プラズマ出力などを高精度に制御して得られる窒化作用の高いラジカル(活性種)を効率よく利用して窒化を行う処理方法である。 The surface hardening treatment method will be briefly described. “Pionite treatment” is a method in which carbon is dissolved and diffused in the austenite structure in a temperature range of 500 ° C. or less, and a surface hardening degree similar to that of nitriding treatment is obtained. In addition, the wear resistance is remarkably improved, and the hardened layer of the austenite structure has a corrosion resistance superior to that of the untreated material. “EH treatment” is a kind of nitriding treatment method and is a surface hardening method using a thermal decomposition reaction of lime nitrogen mainly composed of CaCN 2 and using this powder as a nitriding medium. “Kanak treatment” is a kind of vacuum nitriding treatment method. A nitriding promotion gas mainly composed of NH 3 is sent into the furnace in a vacuum and contains a sustaining agent, a nitrogen generator, and an anti-adhesive agent. This is a treatment method in which the active material diffuses into the base material. Furthermore, “radical nitridation” is a plasma surface modification method that efficiently uses nitriding radicals (active species) obtained by controlling gas flow rate, processing pressure, plasma output, etc. with high precision. This is the processing method to be performed.
上述した製造方法によって製造したSUS304及びSUS316Lの薬品充填容器用スリーブ1について表面硬度と耐食性を行った試験結果を、上記4種類の表面硬化処理の場合につき比較して示すと、次の表−1及び表−2の通りである。 The test results of the surface hardness and the corrosion resistance of the SUS304 and SUS316L chemical-filled container sleeve 1 manufactured by the above-described manufacturing method are compared in the case of the above four types of surface hardening treatments. And Table-2.
(表−1)
SUS304の場合
尚、耐食性試験では、塩酸(濃度30.5%、温度30℃)を使用した。
(Table-1)
For SUS304
In the corrosion resistance test, hydrochloric acid (concentration 30.5%, temperature 30 ° C.) was used.
(表−2)
SUS316Lの場合
尚、耐食性試験では、塩酸(濃度30.5%、温度30℃)を使用した。
(Table-2)
For SUS316L
In the corrosion resistance test, hydrochloric acid (concentration 30.5%, temperature 30 ° C.) was used.
上記表−1及び表−2に示す試験結果から、SUS304及びSUS316Lの何れの素材に対しても、表面硬度はHv700以上であれば、粉末薬品に対する磨耗は問題ない。耐食性については、パイオナイト処理によるものが最も優れていることが分かった。 From the test results shown in Tables 1 and 2 above, there is no problem with wear against powdered chemicals as long as the surface hardness is Hv 700 or higher for any material of SUS304 and SUS316L. As for corrosion resistance, it was found that the one by the pionite treatment was the best.
1 薬品充填容器用スリーブ
2 極厚肉円筒部
3 極薄肉円筒部
4 シリンダ容器
5 薬用粉末又は液体
6 プッシャー
7 ガスケット
10 高硬度層
11 低硬度層
12 孔
13 極薄肉円筒部形成用円筒部
W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sleeve for
Claims (3)
スリーブ内周面全域が高硬度層からなり、極薄肉円筒部の外周面側が低硬度層からなることを特徴とする薬品充填容器用スリーブ。 A sleeve for a medicine-filled container made of a metal material having excellent corrosion resistance for pushing a gasket for sealing a container into a cylinder container filled with medicinal powder or liquid, through an opening at the upper end of the cylinder container. In the sleeve for a medicine filling container consisting of a very thick cylindrical portion for holding and an extremely thin cylindrical portion extending from the very thick cylindrical portion to the lower end of the sleeve,
A sleeve for a medicine-filled container, wherein the entire inner peripheral surface of the sleeve is made of a high hardness layer, and the outer peripheral surface side of the ultrathin cylindrical portion is made of a low hardness layer.
The outer peripheral surface side of the cylindrical portion for forming the ultrathin cylindrical portion over a predetermined length from one end of the surface hardened workpiece is cut to form an ultrathin cylindrical portion with a predetermined thickness, and the surface hardening of the one end surface side of the workpiece is performed. The method for producing a sleeve for a medicine-filled container according to claim 2, wherein the portion is excised.
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