JP2013022644A - 粉体圧縮成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】臼穴を有する各プレートが容易に着脱できるとともに、各プレートの上面同士の位置決めが正確にでき、プレートの上面同士の継目に段差が生じ難い粉体圧縮成形機を提供する。
【解決手段】下杵保持部４及び上杵保持部５の間に複数のプレートユニット３とを備え、プレートユニット３が、上杵と下杵とで圧縮される粉体が充填される貫通孔３０ａを有するプレート３０と、立シャフト２側に装着される装着部３１ａ、プレート３０の上面３０ｂを位置決めする位置決め面３１ｂ、及びプレート３０の上面３０ｂを位置決め面３１ｂに当接させた状態でプレート３０を下方から取り付けるプレート取付部３１ｃを有するプレート取付部材３１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、錠剤や食品、さらには電子部品などを原料となる粉体を圧縮して製造する粉体圧縮成形機に関するものである。

従来、この種の粉体圧縮成形機においては、フレームと、このフレーム内に設けられる立シャフトと、この立シャフトに取り付けられ下杵を上下に往復動可能に保持する下杵保持部と、立シャフトに取り付けられ上杵を上下に往復動可能に保持する上杵保持部と、下杵保持部及び上杵保持部の間に、前記上杵と前記下杵とで圧縮される粉体が充填される少なくとも１つの貫通孔を有するプレートを複数備える回転式粉体圧縮成形機が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１に記載された複数のプレートは、位置決めピンにより回転方向に位置決めされ、側方から挿入されるセットボルトで固定されている。当該構成ではプレートの形状やプレートの位置決めのための構造が複雑となる。また、製造時に生じるプレートの数パーセント以下の微妙な厚みの違いにより、プレート上面の上下方向の位置が異なることがある。このような場合、そのプレートの上面同士の継目に生じる段差に粉体が溜まるという問題や、粉体をプレートの貫通孔に充填する充填装置とプレート上面との間から粉体が漏れるという問題が生じる。

一方、構造が複雑となるのを回避するための構成として、一体に構成された回転盤（プレート）が上下に分離された上杵保持部と下杵保持部との間に上下から挟み込むようにされて、回転盤を取り付け、取り外し出来るものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、当該特許文献２に記載したようなものでも、回転盤のみを交換する際に上杵保持部を吊り上げなければならず、手間と時間とを要する。

特許第３８４７４１２号公報 特開２００９−０００６９２号公報

本発明は、上述したような点に着目したものであり、複数のプレートが容易に着脱できるとともに、各プレートの上面同士の位置決めが正確にできる粉体圧縮成形機を提供する。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係る粉体圧縮成形機は、フレームと、このフレーム内に設けられる立シャフトと、この立シャフトに取り付けられ少なくとも１本の下杵を上下に往復動可能に保持する下杵保持部と、前記立シャフトに取り付けられ少なくとも1本の上杵を上下に往復動可能に保持する上杵保持部と、前記下杵保持部及び前記上杵保持部の間に、複数のプレートユニットとを備える粉体圧縮成形機であって、この各プレートユニットが、前記上杵と前記下杵とで圧縮される粉体が充填される少なくとも１つの貫通孔を有するプレートと、前記立シャフト側に装着される装着部、前記プレートの上面を位置決めする位置決め面、及び前記プレートの上面を前記位置決め面に前記プレートを下方から上方に取り付けるプレート取付部を有するプレート取付部材とを備える。

このようなものであれば、プレートユニットが複数ある場合であっても、各プレートの上面が位置決め面に対してそれぞれ密着して位置決めされるので、簡素な構造でありながら、各プレートの上面同士の位置決めが正確にできる。例えば各プレートを製造する上で数パーセント以下の微妙な厚みの違いが生じたとしても、各プレートは、プレート取付部材の位置決め面に対して取り付けられるため、各プレートの上面同士の位置決めが正確にできる。そのため、各プレートの上面同士の継目に段差が生じ難い。

装置の修理やメンテナンス等の作業をより行い易いようにするためには、プレートユニット３を、着脱可能、つまり取り付け、取り外しできるものとすることが望ましい。

そして、各プレートの上面同士の位置決めをより正確なものとするためには、前記装着部が、前記立シャフトに設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有するものが望ましい。これにより確実にプレートユニットが固定される。

上記の構成の具体的な態様としては、上向面を、立シャフトに一体に形成されたものとする態様が挙げられる。

さらに、各プレートユニットの各プレートの上面同士の位置決めをより正確なものとする構成として、立シャフトが、前記下杵保持部及び前記上杵保持部を取り付けるためのシャフト本体と、このシャフト本体に固定され、前記プレートユニットを取り付けるためのユニット取付部とを有するものとし、このユニット取付部に前記上向面を形成するものが望ましい。

ユニット取付部が立シャフトとは別に設けられることにより、前記上向面が加工し易く水平精度が確保される。上向面の水平精度が確保されることにより、各プレートの上面同士の位置決めの精度が確保され易い。

一方、各プレートユニットを構成する各プレートの上面同士の位置決めをより正確なものとするための他の態様として、装着部が、前記立シャフトに外嵌させた筒状体に設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有するものとしても良い。

この構成であれば、筒状体が立シャフトとは別に製作できるので、筒状体のプレート取付部材の下向面に密着させる部分、つまり上向面の水平精度が確保される。

他方、各プレートユニットの各プレートの上面同士の位置決めをより正確なものとするためのさらなる態様として、装着部が、前記下杵保持部に設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有するものが挙げられる。

そして、プレートユニットの着脱を行い易く、且つ、他の部材との衝突や摩擦等によるプレートユニットや下杵保持部の上向面などの損傷を有効に回避するためには、プレートユニットが、前記プレートの下面の内縁側を覆う保護材３２を有するものが望ましい。

さらに各プレートの上面同士の位置決めをより正確なものとする構成として、各プレートユニットのプレート取付部材の上面を全部又は一部に対して、下方に押し付ける押付部材が設けられることが好ましい。特に複数のプレートに対してまたがるように押付部材が設けられることが好ましい。押付部材の形状は、リング形状、又は扇形形状などがある。

なお、本発明における粉体とは、微小個体の集合体であり、いわゆる顆粒などの粒体の集合体と、粒体より小なる形状の粉末の集合体とを含むものである。

本発明によれば、プレートユニットが複数ある場合であっても、各プレートの上面が位置決め面に対してそれぞれ位置決めされるので、簡素な構造でありながら、各プレートの上面同士の位置決めが正確にでき、各プレートの上面同士の継目に差が生じ難いという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る正断面図。 同実施形態に係る要部の正断面図。 同実施形態に係る要部の平面図。 同実施形態に係る作用説明図。 同上。 本発明の第二実施形態に係る要部の正断面図。 本発明の第三実施形態に係る要部の正断面図。 本発明の第四実施形態に係る要部の正断面図。 本発明の第五実施形態に係る要部の正断面図。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すこの実施形態の回転式粉体圧縮成形機（以下、「成形機」と称する）において、フレーム１内に回転可能に設けられる立シャフト２に対して、表面がほぼ平坦となり且つ平面視円形となるように並べられた３つのプレート３０が、下杵保持部４と上杵保持部５との間に、水平回転可能に設けられる。なお成形機は、プレート３０を有する当該分野で公知のものと基本的には同じ構造であるとともに同様に作動して、上杵と下杵とにより、錠剤や食品の原料である粉体を圧縮することにより成形品の形状に成形するものである。したがって、本発明の特徴的な構造以外の基本的な構造については、最小限の説明とする。なお本実施形態では説明の便宜上、上杵及び下杵の図示を省略する。

ここで、本実施形態に係る成形機は、下杵保持部４及び上杵保持部５の間に、複数のプレートユニット３とを備える成形機であって、このプレートユニット３が、上杵と下杵とで圧縮される粉体が充填される貫通孔３０ａを有するプレート３０と、立シャフト２側に装着される装着部３１ａ、プレート３０の上面３０ｂを位置決めする位置決め面３１ｂ、及びプレート３０の上面３０ｂを位置決め面３１ｂにプレート３０を下方から上方に取り付けるプレート取付部３１ｃを有するプレート取付部材３１とを備える。

以下、成形機における各部の構成について図１乃至図６を参照して説明する。

中空である立シャフト２とプレートユニット３とは、取り外し可能に接続するものである。立シャフト２は、図１に示す電動機Ｄの駆動により回転する。具体的に説明すると、この立シャフト２は、下杵保持部４及び上杵保持部５を取り付けるためのシャフト本体２１と、このシャフト本体２１に上下方向から固定され、上述したプレートユニット３を取り付けるためのユニット取付部２２とを有する。そして、このユニット取付部２２には、プレートユニット３に直接接する上向面２２ａが形成される。

プレートユニット３は、図３に示す通り、平面視１２０°の角度をなすほぼ扇型形状のものであり、本実施形態では成形機は３つの同じプレートユニット３を有する構成である。そして当該プレートユニット３は、立シャフト２から上杵保持部５や上杵保持部４を取り外さなくとも、立シャフト２側に対して着脱可能な構成である。このプレートユニット３は、上述したプレート３０及びプレート取付部材３１に加え、プレート３０の下側に取り付ける保護材３２を有する。
プレート３０は、少なくとも上面３０ｂが平滑に形成されるとともに、外周部分に近い部分においてその周方向に、所定の間隔をあけて複数の貫通孔３０ａが形成してある。これらの貫通孔３０ａには、成形品の原料の粉体が充填されるとともに、上杵と下杵との先端部分を挿入し、図１に示す上ロール８及び下ロール７の間を通過することにより貫通孔３０ａに充填された粉体を圧縮して、成形品に成形する。
プレート取付部材３１は、立シャフト２側に取り付けるための装着部３１ａと、プレート３０を位置決めするための位置決め面３１ｂと、プレート３０を下方から前記位置決め面３１ｂへ向けて固定するためのプレート取付部３１ｃとを有する。装着部３１ａは、プレート取付部材３１の内側縁部を３箇所において同じ方向に切り欠いて形成することにより、所定方向から挿入すれば当該装着部３１ａ内にボルトＶ２を位置付けできる。この構成により、ボルトＶ２が立シャフト２に対して仮止めされた状態であっても、側方からプレートユニット３を装着できる。また、装着部３１aは、立シャフト２に設けられた上向面２２ａに密着する下向面３１ａ１と、この下向面３１ａ１を上向面２２ａに対し上方から固定する固定部３１ａ２とを有する。位置決め面３１ｂは、プレート３０の上面３０ｂ同士を正確に位置決めできるように設定された下向きの面である。そしてプレート取付部３１ｃは、ボルトＶ１を下方から挿通させて位置決め面３１ｂへ向けて下方からプレート３０を取り付けるためのボルト孔である。装着部３１ａの下向面３１ａ１は、本実施形態では位置決め面３１ｂと面一である。これにより、本実施形態に係るプレート取付部材３１は、断面視矩形状をなした部分環形状をなす。固定部３１ａ２は、本実施形態では、ボルトＶ２を挿入する部分を指す。また本実施形態では、このボルトＶ１はプレート取付部３１ｃとともに保護材３２も同時に締結固定する。
保護材３２は、プレート３０に対しボルトＶ１によりプレート取付部材３１とともに共締めされることにより、下面の内縁側を下方から覆う。この保護材３２のスライド面３２ａは、プレートユニット３の着脱時に下杵保持部４等に対しスライドできるように平滑に形成される。プレートユニット３をユニット取付部２２から着脱する際、スライドさせることにより、プレートユニット３やその他のまわりの部分を損傷させることなく、また安全に着脱できる。

保護材３２は、耐摩耗性、耐摩擦性、軽量性、加工性を有する材料が好ましい。保護材３２の材料例としては樹脂材料が挙げられる。樹脂材料の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂材料でなくてもよい。

本実施形態では、プレート取付部材３１をボルトＶ２によりユニット取付部２２に取り付けているが、取付方法はボルトＶ２で締め付ける構成でなくてもよい。例えば、プレート取付部材３１をユニット取付部２２の上向面２２ａに対して押さえつける構成でもよい。他の実施形態も同様である。

下杵保持部４は、プレート３０下方においてシャフト本体２１に固定されるとともに、下杵を上下に往復動可能に保持する。本実施形態に係る下杵保持部４は、概ね既存の構成のものを適用している。

上杵保持部５は、プレート３０上方においてシャフト本体２１に固定されるとともに、上杵を上下に往復動可能に保持する。本実施形態に係る上杵保持部５は、概ね既存の構成のものを適用しているが、本実施形態ではプレートユニット３着脱の際に一時的に装着部３１ａ及びボルトＶ２へ上方から工具Ｇを挿通させる挿通孔５１が形成してある。

しかして、本実施形態に係る成形機は、上述の通り、立シャフト２から上杵保持部５及び下杵保持部４を取り外す動作を行なうことなく、プレートユニット３のみを着脱可能に構成することにより、修理やメンテナンス等の作業をより行い易くしている。以下、図４乃至図６を参照しながら、プレートユニット３を取り付ける一連の工程について説明する。なおこれらの工程においては、プレートユニット３の円滑な着脱を促すための補助具６が用いられる。この補助具６は、例えば、下杵保持部４の形状に応じて適宜成形された例えば樹脂製のものであり、プレートユニット３と当接してもプレートユニット３を損傷させ難い構成をなす。

図４では、プレートユニット３を取り付ける前の工程を示している。このとき、上杵保持部５には予め挿通孔５１が形成されるとともに下杵保持部４には、スムーズな装着を促すべく補助具６を取り付けている。そしてこの補助具６の上面である仮支持面６ａと下杵保持部４の上向面４ａとは、ほぼ面一である。プレートユニット３は、予め保護材３２とプレート３０とがプレート取付部材３１の位置決め面３１ｂに対してプレート取付部３１ｃの位置でボルトＶ１により下方から締結されており、プレート取付部材３１とプレート３０との相対位置は正確に位置決めされている。

図５では、プレート３０を所定の位置まで移動させた状態を示している。具体的には、プレートユニット３は、保護材３２のスライド面３２ａが補助具６の仮支持面６ａと下杵保持部４の上向面４ａとをスムーズに移動して、図示の位置に位置決めされる。そしてこのとき、ボルトＶ２に対して上方から工具Ｇを用いて締結される。

なお、ボルトＶ２によりプレートユニット３が、ユニット取付部２２に締結される前に、下杵の杵先及び上杵の杵先と、それらに対応する貫通孔３０ａの芯合わせをする。この芯合わせは、芯合わせ用の治具を用いて下杵保持部４の下杵保持孔、及び上杵保持部５の上杵保持孔の双方から貫通孔３０ａに向けて行う。
貫通孔３０a内に充填された粉体は、下杵の杵先、及び上杵の杵先によって圧縮成形される。そのため、その下杵の杵先及び上杵の杵先と、それらに対応する貫通孔３０aが正確な位置になるように、プレートユニット３を取り付けなければならない。さもなくば、杵やプレートユニット３が破損するおそれがある。
また、プレート３０のプレート取付部材３１への取り付けは、ボルトＶ１による螺合に限定されず、どのような取付方法であってもよい。取り付けには、取り付けるための部品を用いなくてもよく、例えば嵌合や溶接なども含まれる。

そして、上記の工具ＧによりボルトＶ２でプレート取付部材３１が締結されたとき、プレート取付部材３１の下向面３１ａ１は、ユニット取付部２２の上向面２２ａに対して密着することで確実に固定される。すなわち、プレートユニット３を構成する計３つのプレート３０は、それぞれプレート取付部材３１を介して立シャフト２側に確実に固定される。

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る成形機は、プレートユニット３が複数ある場合であっても、各プレート３０の上面３０ｂが位置決め面３１ｂに対して密着することにより、それぞれ位置決めされるので、簡素な構造でありながら、プレート３０の上面３０ｂ同士の位置決めが正確にできる。

また本実施形態ではプレートユニット３を立シャフト２に対して着脱可能な構成を適用しているので、成形機の修理やメンテナンス等の作業が容易である。

そして、各プレート３０の上面３０ｂ同士の位置決めをより正確なものとするために本実施形態では、前記装着部３１ａが、前記立シャフト２に設けられた上向面２２ａに密着する下向面３１ａ１と、この下向面３１ａ１を前記上向面２２ａに対し上方から固定する固定部３１ａ２とを有している。

特に本実施形態では、プレート３０のより正確な位置決めを実現すべく、立シャフト２を、前記下杵保持部４及び前記上杵保持部５を取り付けるためのシャフト本体２１と、このシャフト本体２１に固定され、前記プレートユニット３を取り付けるためのユニット取付部２２とを有するものとし、このユニット取付部２２に上向面２２ａを形成している。ユニット取付部２２が設けられることにより、上向面２２ａの水平精度が向上する。ユニット取付部がシャフトとは別に設けられることにより、前記上向面が加工し易く水平精度が確され易いためである。水平な上向面２２ａに対してプレートユニット３が取り付けられることにより、各プレート３０の上面３０b同士の位置決めがより正確にできる。

加えて本実施形態では、プレートユニット３の取り付けを行い易く、且つ、他の部材との衝突等によるプレートユニット３の損傷を有効に回避するために、プレートユニット３を、前記プレート３０の下面の内縁側を覆う保護材３２を有している。

＜第二実施形態＞
以下、本発明の他の実施形態について順次説明する。これら各実施形態において、上記実施形態の構成要素に相当するものについては同じ符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。

本発明の第二実施形態に係る成形機は、図６に示すように、立シャフト２に対して筒状体２３を外嵌させたものとし、この筒状体２３の上向面２３ａに対してプレート取付部材３１が取付けられている。すなわち、このプレート取付部材３１の装着部３１ａは、立シャフト２に外嵌させた筒状体２３に設けられた上向面２３ａに密着する下向面３１ａ１と、この下向面３１ａ１を上向面２３ａに対し上方から固定する固定部３１ａ２とを有する。

この筒状体２３は、例えば硬度を上げるべく焼き入れが施された筒状の鋼材に対して上下両端が平坦となるように精密に研磨されている。これにより、この筒状体２３の上向面２３ａに密着する下向面３１ａ１の位置で各プレートユニット３は確実に固定される。すなわちこのようなものであっても、各プレートユニット３における各プレート３０の上面同士の位置決めがより正確にできる。

＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態に係る成形機は、図７に示すように、立シャフト２に直接上向面２ａを設け、プレートユニット３を固定している。すなわち、このプレート取付部材３１の装着部３１ａが、立シャフト２に直接形成された上向面２ａに密着する下向面３１ａ１と、この下向面３１ａ１を前記上向面２ａに対し上方から固定する固定部３１ａ２とを有している。これにより、各部材の取付精度に拘わらず上向面２ａを一体の立シャフトに直接形成することにより、各プレート３０の上面同士の位置決めがより正確にできる。

＜第四実施形態＞
ここで、本発明のプレートユニット３は、立シャフト２に直接固定される態様に限られることはなく、立シャフト２とともに正確に動作できるように固定されるものであればよい。

すなわち本発明の第四実施形態に係る成形機は、図８に示すように、立シャフト２に設けたのではなく下杵保持部４に設けた上向面４ａに対しプレートユニット３を固定するものである。そしてプレート取付部材３１は他の実施形態とは異なり、下向面３１ａ１と位置決め面３１ｂとが上下方向に異なる位置に形成された断面視Ｌ字状をなす。

このようなものであっても、プレート３０の上面３０ｂが位置決め面３１ｂに対してそれぞれ位置決めされるので、簡素な構造でありながら、プレート３０の上面３０ｂ同士の位置決めが正確にできる。

＜第五実施形態＞
図９に示すように、プレートユニット３を立シャフト２に取り付ける位置の上方に、リング形状の押付部材９が設けられ、プレートユニット３が取り付けられた後、プレートユニット３は押付部材９と共に上方からボルトＶ２で固定される。リング形状の押付部材９は、各プレートユニット３同士にまたがっていることから、各プレート３０の上面３０ｂ同士の位置決めが正確にできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では回転式粉体圧縮成形機に適用した態様を開示したが、プレートが回転しない態様の成形機に適用したものでもよい。またプレートを分割する数やプレートユニットを着脱する際の手順の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用できる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は錠剤や食品、さらには電子部品などを原料となる粉体を圧縮して製造する粉体圧縮成形機として利用できる。

２…立シャフト
３…プレートユニット
３０…プレート
３０ａ…貫通孔
３０ｂ…上面
３１…プレート取付部材
３１ａ…装着部
３１ｂ…位置決め面
３１ｃ…プレート取付部
４…下杵保持部
５…上杵保持部

Claims (8)

1. フレームと、
   このフレーム内に設けられる立シャフトと、
   この立シャフトに取り付けられ少なくとも１本の下杵を上下に往復動可能に保持する下杵保持部と、
   前記立シャフトに取り付けられ少なくとも1本の上杵を上下に往復動可能に保持する上杵保持部と、
   前記下杵保持部及び前記上杵保持部の間に、複数のプレートユニットとを備える粉体圧縮成形機であって、
   この各プレートユニットが、前記上杵と前記下杵とで圧縮される粉体が充填される少なくとも１つの貫通孔を有するプレートと、
   前記立シャフト側に装着される装着部、前記プレートの上面を位置決めする位置決め面、及び前記プレートの上面を前記位置決め面に前記プレートを下方から上方に取り付けるプレート取付部を有するプレート取付部材とを備える粉体圧縮成形機。
2. 前記プレートユニットが、着脱可能なものである請求項１記載の粉体圧縮成形機。
3. 前記装着部が、前記立シャフトに設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有している請求項１又は２記載の粉体圧縮成形機。
4. 前記上向面が、前記立シャフトに一体に形成されたものである請求項３記載の粉体圧縮成形機。
5. 前記立シャフトが前記下杵保持部及び前記上杵保持部を取り付けるためのシャフト本体と、このシャフト本体に固定され、前記プレートユニットを取り付けるためのユニット取付部とを有するものであり、
   このユニット取付部に前記上向面を形成している請求項３記載の粉体圧縮成形機。
6. 前記装着部が、前記立シャフトに外嵌させた筒状体に設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有している請求項１又は２記載の粉体圧縮成形機。
7. 前記装着部が、前記下杵保持部に設けられた上向面に密着する下向面と、この下向面を前記上向面に対し上方から固定する固定部とを有している請求項１又は２記載の粉体圧縮成形機。
8. 前記プレートユニットが、前記プレートの下面の内縁側を覆う保護材を有している請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の粉体圧縮成形機。

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