JP3181925U

JP3181925U - 回転式粉体圧縮成形機

Info

Publication number: JP3181925U
Application number: JP2012007579U
Authority: JP
Inventors: 潤大山; 隆行佐藤
Original assignee: Kikusui Seisakusho Ltd
Current assignee: Kikusui Seisakusho Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2022-12-14

Abstract

【課題】回転盤を簡便に回転操作できる粉体圧縮成形機を提供する。
【解決手段】作業者の足で踏むことが可能なペダル５１と、ペダル５１に加えられる力を回転盤を回転させる機械力に変換する変換機構とを備える回転式粉体圧縮成形機を構成した。変換機構は、ペダル５１に加えられた踏力により変位するラック５４と、ラック５４に噛合しラック５４に従動して回転するピニオン５５と、ピニオン５５と回転盤との間に介在しピニオン５５の回転トルクを回転盤に伝達するワンウェイクラッチ５７とを要素とする。
【選択図】図４

Description

本考案は、原料となる粉体を圧縮して医薬品の錠剤、食品、電子部品等を成形するための回転式粉体圧縮成形機に関する。

回転盤に臼孔を設け、各臼孔の上下に上杵及び下杵を上下摺動可能に保持させておき、回転盤を杵とともに水平回転させて、上杵及び下杵が上ロール及び下ロールの間を通過する際に両杵で臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する回転式の粉体圧縮成形機が公知である。

原料粉体は、人体に何らかの影響を与えるハザード物質（薬理活性が極めて強いもの等）を含んでいることが多く、これが外部空間に漏出して飛散することを阻止する必要がある。そこで、回転盤や杵等を囲繞する筐体を密閉構造とし、筐体内部の雰囲気を外部空間に対して隔絶することが通例となっている（例えば、下記特許文献を参照）。

この種のコンテインメント機器（または、アイソレータ）においては、筐体の内部に配置された装置や器具類を操作できるよう、筐体の側壁にグローブが取り付けられている。作業者は、自身の手をグローブに挿入した状態で筐体内部にある装置等にアクセスし、必要な作業を行う。

従来より、回転式粉体圧縮成形機には手回しハンドル機構が実装されており、ハンドルを回すことによって回転盤を手動で回転駆動できた。しかし、コンテインメント化された成形機を扱う作業者はグローブに手を挿入している。従って、ハンドルを把持して回転操作するためには、一旦グローブから手を出さなければならない。さらに、回転盤を所要の角度回転させた上で整備点検等を行うには、ハンドルを操作した後再び手をグローブに挿入しなければならない。グローブは肘まで覆うほどに長く、その着脱は非常に煩瑣である。

特開２０１１−１９４４４８号公報特開２００５−３４５２８５号公報

本考案は、粉体圧縮成形機の回転盤を簡便に回転操作できるようにすることを所期の目的としている。

上述した課題を解決するべく、本考案では、上杵を保持する上杵保持部と、下杵を保持する下杵保持部と、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルとを備える回転盤が、電動機により回転するだけでなく、作業者の人力によっても回転可能である回転式粉体圧縮成形機であって、作業者の足で踏むことが可能なペダルと、前記ペダルに加えられる力を前記回転盤を回転させる機械力に変換する変換機構とを備える回転式粉体圧縮成形機を構成した。

このようなものであれば、グローブから手を出さなくても、足によるペダル操作で回転盤を回転させることが可能となり、作業性の向上に資する。

回転盤の誤操作を防止するためには、前記ペダルに力を加えることにより生じる回転盤の回転を不能にするための安全機構を備えることが好ましい。

前記変換機構は、例えば、前記ペダルに加えられた力により変位するラックと、前記ラックに噛合し当該ラックに従動して回転するピニオンと、前記ピニオンと前記回転盤との間に介在しピニオンの回転トルクを回転盤に伝達するワンウェイクラッチとを要素とする。

加えて、作業者の手で回すことが可能なハンドルを備え、前記ハンドルを回すことにより前記回転盤を回転可能としてもよい。

本考案によれば、粉体圧縮成形機の回転盤を簡便に回転操作できるようになる。

本考案の一実施形態の回転式粉体圧縮成形機を示す正面図。同粉体圧縮成形機を背面側から見た斜視図。同粉体圧縮成形機の筐体内部を背面側から見た斜視図。同粉体圧縮成形機の回転盤の駆動機構及び変換機構を示す斜視図。同粉体圧縮成形機の変換機構の原動ギヤ、ワンウェイクラッチ及び駆動軸を示す斜視断面図。同粉体圧縮成形機の変換機構及び安全機構を示す正面図。同粉体圧縮成形機の変換機構及び安全機構を示すＡ−Ａ線断面図。

本考案の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の回転式粉体圧縮成形機は、原料粉体を圧縮成形して医薬品の錠剤、食品、電子部品等の製品を製造する用途に供される。

図１に、本実施形態の回転式粉体圧縮成形機の外観を示す。また、図２に、同粉体圧縮成形機の筐体１を取り外した状態を示す。回転式粉体圧縮成形機の基本構造は、周知のものと同様である。即ち、回転盤２のテーブル２１に上下に貫通した複数の臼孔２０を周方向に沿って設けるとともに、各臼孔２０の上下に上杵及び下杵を配置する。上杵は、回転盤２の上杵保持部２２により上下摺動可能に保持され、下杵は、下杵保持部２３により上下回転可能に保持される。その上で、回転盤２を杵とともに水平回転させる。

回転盤２の回転軌道上の所定箇所には、臼孔２０に原料粉体を充填するためのフィードシューを配置する。別の所定箇所には、上杵を下方に押圧するための上ロール、及び下杵を上方に押圧するための下ロールを設置する。なお、上杵、下杵、フィードシュー、上ロール及び下ロールの図示は省略する。

回転盤２の臼孔２０がフィードシューの直下を通過する際、当該臼孔２０に粉体が充填される。そして、上杵及び下杵の対が上ロール及び下ロールの間を通過する際に、両杵がロールに押圧されて互いに接近し、臼孔２０内の粉体を圧縮して成形（打錠）する。

回転盤２は、通常、電動機３により回転駆動する。図４に、回転盤２を水平回転させるための駆動機構を示す。

電動機３が出力する回転トルクは、巻掛伝動装置を介して回転盤２に伝達する。具体的には、電動機３の出力軸３１と、回転盤２の駆動軸２４とにそれぞれプーリ３２、２５を固着し、これらプーリ３２、２５にベルト４を巻き掛けて巻掛伝動装置を構成する。駆動軸２４は水平軸となっており、この駆動軸２４の回転動作を、図示しない歯車装置（ベベルギヤやウォームギヤ等）によって回転盤２の垂直軸周りの回転動作に変換する。

回転盤２や杵、フィードシュー、ロール、駆動機構等は、筐体１により囲繞される。筐体１は密閉構造のものであり、回転盤２その他を収容している筐体１内部の雰囲気を外部空間から隔絶できる。

筐体１の側壁には、グローブを取り付けるための複数の開口１１を開設する。なお、グローブの図示は省略する。筐体１内部にある回転盤２や杵等を清掃したり交換したりするときには、開口１１に取り付けられたグローブに手を挿入して作業を行う。また、筐体１の側壁または底壁に、ＲＴＰ（ＲａｐｉｄＴｒａｎｓｆｅｒＰｏｒｔ）１２が設置されている。ＲＴＰ１２は、筐体１内部と外部との間で物品を出し入れするために利用される。

本実施形態の粉体圧縮成形機では、回転盤２及び杵保持部２２、２３を、作業者の人力によっても回転駆動できる。

本実施形態の粉体圧縮成形機は、作業者の足で踏むことが可能なペダル５１と、このペダル５１に加えられる力を回転盤２を回転させる機械力に変換する変換機構とを備えている。図４ないし図７に、ペダル５１及び変換機構の詳細を示す。変換機構は、ペダル５１に加えられた力により変位するラック５４と、ラック５４に噛合するピニオン５５と、ピニオン５５に噛合する原動ギヤ５６と、原動ギヤ５６と回転盤２の駆動軸２４との間に介在するワンウェイクラッチ（または、フリーホイール）５７とを要素とする。

図１に示すように、ペダル５１は、回転盤２その他を収める筐体１の外部に露出する。このペダル５１は、グローブを取り付けるための開口１１の下方にある。換言すれば、開口１１に取り付けられたグローブに手を挿入している作業者の足が容易に届く位置に、ペダル５１を配置する。ペダル５１は、リンク５２を介してシャフト５３の下端部に連結する。

シャフト５３は、上下方向に伸長しており、その下部が筐体１の外部に露出し、その上部が筐体１の内部に侵入する。そして、シャフト５３の上端部に、ラック５４を固定する。

ラック５４は、上下方向に伸長し、シャフト５３とともに上下方向に沿って変位する。ラック５４、シャフト５３及びペダル５１は、コイルスプリング等の弾性付勢部材５９によって上方に付勢される。作業者がペダル５１を足で踏むと、シャフト５３及びラック５４が弾性付勢力に抗して下降する。作業者がペダル５１を踏み込む力を弱め、またはペダル５１から足を離すと、弾性付勢力によりシャフト５３及びラック５４が上昇し、ペダル５１が原位置に復帰する。

ピニオン５５は、ラック５４が下降するのに伴い順方向（図４及び図６中、時計回り）に回転し、ラック５４が上昇するのに伴い逆方向（図４及び図６中、反時計回り）に回転する。

ピニオン５５に噛合している原動ギヤ５６もまた、ラック５４が下降するのに伴い順方向（図４及び図６中、反時計回り）に回転し、ラック５４が上昇するのに伴い逆方向（図４及び図６中、時計回り）に回転する。

図５に示しているように、ワンウェイクラッチ５７は、原動ギヤ５６の内周に所在し、原動ギヤ５６の順方向の回転を駆動軸２４に伝達する一方、原動ギヤ５６の逆方向の回転は駆動軸２４に伝達せず、原動ギヤ５６を空転させる。

つまり、ペダル５１が踏み込まれてラック５４が下降する過程では、ピニオン５５及び原動ギヤ５６がそれぞれ順方向に回転し、ペダル５１に加えられた踏力が原動ギヤ５６の回転トルクとしてワンウェイクラッチ５７を介して駆動軸２４に伝わり、回転盤２を所定の方向に回転させる。これに対し、ペダル５１の踏み込みが緩められてラック５４が上昇する過程では、ピニオン５５及び原動ギヤ５６はそれぞれ逆方向に回転するものの、駆動軸２４は回転せず、回転盤２も回転しない。

作業者は、ペダル５１を踏み込むことと踏み込みを緩めることとを繰り返して、回転盤２を少しずつ回転させることができる。本実施形態では、原位置にあるペダル５１を最下位置まで踏み込む、即ちラック５４を最上位置から最下位置まで下降させると、回転盤２が４°ないし５°程度回転する。ペダル５１を約８０回踏むと、回転盤２が一回転する割合である。

加えて、本実施形態の粉体圧縮成形機は、作業者の手で把持して回転操作可能なハンドル５８をも備えており、このハンドル５８を回すことで回転盤２を手動で回転駆動できる。図１及び図４に示しているように、ハンドル５８はクランク状をなし、その先端部が筐体１の外部に露出し、その基端部が筐体１の内部に侵入している。

ハンドル５８の基端部は原動ギヤ５６に接続しており、作業者はハンドル５８を介して原動ギヤ５６を順方向に回転させることができる。既に述べた通り、原動ギヤ５６が順方向に回転すれば、その回転トルクがワンウェイクラッチ５７を介して駆動軸２４に伝わり、回転盤２が所定の方向に回転する。

ワンウェイクラッチ５７の存在により、電動機３が駆動軸２４及び回転盤２を所定の方向に回転させているときに、原動ギヤ５６（ひいては、ハンドル５８やピニオン５５）が駆動軸２４に従動して回転することはない。

しかし、作業者が筐体１内に手を入れ回転盤２付近の作業をしている最中に、作業者が誤ってペダル５１を操作し、原動ギヤ５６を回転させてしまい、上杵と盤面との間に手を挟むおそれがある。そこで、本実施形態では、ペダル５１またはハンドル５８に力を加えることにより生じる回転盤２の回転を不能にするための安全機構を実装している。

安全機構は、二重に存在する。第一の安全機構は、原動ギヤ５６の回転を禁止するロック機構である。図６及び図７に示しているように、本実施形態では、ピニオン５５の直下に、ピニオン５５の歯溝に係合してピニオン５５の回転を禁止することのできるロック部材６１と、このロック部材６１を駆動するソレノイド６２とを設けている。

ソレノイド６２に通電すると、ロック部材６１を支持するプランジャがソレノイド６２内に吸引され、ロック部材６１が下方に変位してピニオン５５から離反する。ソレノイド６２への通電を停止すると、ソレノイド６２内に没入していたプランジャが突出し、ロック部材６１が上方に変位してピニオン５５の歯溝に係合する。

図６及び図７は、ロック部材６１がピニオン５５の歯溝に係合している状態を示している。この状態では、ピニオン５５を回転させることはできない。ピニオン５５の回転が禁止されている以上、ピニオン５５に噛合している原動ギヤ５６の回転も禁止される。ペダル５１またはハンドル５８の操作を通じて回転盤２を人力で回転させたい場合には、ソレノイド６２に通電し、ロック部材６１をピニオン５５の歯溝から離脱させて、ピニオン５５及び原動ギヤ５６の回転の禁止を解除する。

第二の安全機構は、ラック５４と原動ギヤ５６との連動を切り離す断接切換機構である。本実施形態では、ラック５４と原動ギヤ５６との間に介在するピニオン５５を、軸心方向に沿って変位可能としている。

図７に、ピニオン５５の可動範囲を示している。ピニオン５５が作業者から見て奥方、図７中の実線で示す位置（図７中の右方）にあるとき、このピニオン５５がラック５４及び原動ギヤ５６と噛合する。翻って、ピニオン５５を作業者から見て手前方、図７中の破線で示す位置（図７中の左方）に移動させると、ピニオン５５がラック５４及び原動ギヤ５６の存在する面の上から（その面の法線方向に沿って）離反し、ラック５４にも原動ギヤ５６にも噛合しない状態となる。この状態では、たとえラック５４が上下動したとしても、その動作が原動ギヤ５６に伝わることはなく、原動ギヤ５６は回転しない。

ピニオン５５は、その軸心方向に沿って伸長するノブ６３に回転可能に支持させてある。図１に示すように、ノブ６３の先端部は筐体１の外部に露出する。ピニオン５５がラック５４及び原動ギヤ５６に噛合していない状態で、ノブ６３を筐体１内に向かって押し込めば、ノブ６３とともにピニオン５５が奥方に変位してラック５４及び原動ギヤ５６に噛合する。結果、ペダル５１を操作して原動ギヤ５６、駆動軸２４及び回転盤２を回転させることが可能となる。逆に、ノブ６３を筐体１内から引っ張り出せば、ノブ６３とともにピニオン５５が手前方に変位してラック５４及び原動ギヤ５６から離脱する。

総合すると、電動機３によらず人力で回転盤２を駆動する点検整備時には、ソレノイド６２に通電し、なおかつピニオン５５をラック５４及び原動ギヤ５６に噛合させる。

本実施形態では、上杵を保持する上杵保持部２２と、下杵を保持する下杵保持部２３と、少なくとも一つの臼孔２０を有するテーブル２１とを備える回転盤２が、電動機３により回転するだけでなく、作業者の人力によっても回転可能である回転式粉体圧縮成形機であって、作業者の足で踏むことが可能なペダル５１と、前記ペダル５１に加えられる力を前記回転盤２を回転させる機械力に変換する変換機構とを備える回転式粉体圧縮成形機を構成した。

本実施形態によれば、作業者がグローブから手を外すことなく、足によるペダル５１操作で回転盤２を回転させることが可能となる。即ち、コンテインメント化された粉体圧縮成形機の回転盤２を簡便に回転操作できる。

さらに、前記ペダル５１に力を加えることにより生じる回転盤２の回転を不能にするための安全機構を備えているため、回転盤２の誤操作を防止でき、安全が確保される。

前記変換機構が、前記ペダル５１に加えられた力により変位するラック５４と、前記ラック５４に噛合し当該ラック５４に従動して回転するピニオン５５と、前記ピニオン５５と前記回転盤２との間に介在しピニオン５５の回転トルクを回転盤２に伝達するワンウェイクラッチ５７とを要素として構成されているため、低コストで実現できる上、電動機３による回転盤２の回転駆動と干渉しない。

加えて、作業者の手で回すことが可能なハンドル５８を備えており、前記ハンドル５８を回すことにより前記回転盤２を回転させることも可能となっている。

なお、本考案は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、ペダル５１の操作を通じて回転する回転盤２の回転方向は一方向であったが、ワンウェイクラッチ５７と回転盤２との間に別のギヤ等の機械要素を介在させ、当該ギヤ等を介して回転盤２の回転方向を正方向／逆方向に切り換えられるようにしてもよい。

その他各部の具体的構成は、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本考案は、原料粉体を圧縮して医薬品の錠剤、食品、電子部品、燃料ペレット等の製品を製造するための圧縮成形機として利用できる。

１…筐体
１１…グローブ用の開口
２…回転盤
２０…臼孔
２１…テーブル
２２…上杵保持部
２３…下杵保持部
３…電動機
４…ベルト
５１…ペダル
５４…ラック
５５…ピニオン
５６…原動ギヤ
５７…ワンウェイクラッチ
５８…ハンドル
６１…ロック部材
６２…ソレノイド
６３…ノブ

Claims

上杵を保持する上杵保持部と、下杵を保持する下杵保持部と、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルとを備える回転盤が、電動機により回転するだけでなく、作業者の人力によっても回転可能である回転式粉体圧縮成形機であって、
作業者の足で踏むことが可能なペダルと、
前記ペダルに加えられる力を前記回転盤を回転させる機械力に変換する変換機構と
を備える回転式粉体圧縮成形機。
前記ペダルに力を加えることにより生じる回転盤の回転を不能にするための安全機構を備えた請求項１記載の回転式粉体圧縮成形機。
前記変換機構は、
前記ペダルに加えられた力により変位するラックと、
前記ラックに噛合し当該ラックに従動して回転するピニオンと、
前記ピニオンと前記回転盤との間に介在しピニオンの回転トルクを回転盤に伝達するワンウェイクラッチと
を要素とする請求項１または２記載の回転式粉体圧縮成形機。
作業者の手で回すことが可能なハンドルを備え、
前記ハンドルを回すことにより前記回転盤を回転可能な請求項１、２または３記載の回転式粉体圧縮成形機。