JP5140071B2 - タブレット成形機を制御する方法及びタブレット成形機 - Google Patents
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Description
圧縮されるべき多量の材料を各ダイ内に継続的に供給するステップと、
各ダイ内に配置された前記多量の材料に先行圧縮及びそれに続く本圧縮を施し、それによって、個々のタブレットの厚みを生じさせるほぼ一定の圧縮力及び変数の元で本圧縮を行うステップと、
前記ダイ内に給送される前記多量の材料の重量を示すパラメータの重量値を測定するステップと、
各ダイに供給する材料の量を、予め測定された重量値と第一の設定値との間の偏差に基づいて調整するステップと、を含む方法に関する。
先行圧縮中に重量を測定することによって、より正確な測定及び最終的にはより正確な重量制御を得ることができる。一定の圧縮力での本圧縮中の重量の測定は、先行圧縮中の重量の測定よりも正確性が低い。なぜならば、粉体又は粒状物質は先行圧縮中に既に圧縮されるからである。結局、本発明によると、重量が極めて正確に制御することができ、これと同時に、密度及びそれによる個々のタブレットの硬度の一貫性を維持することができる。
一つの実施形態においては、重量は、所定のタブレットの厚みへの前記タブレットの先行圧縮中にパンチによってかけられる最大圧縮力にほぼ対応している。
一つの実施形態においては、緩衝力は、圧縮されたガスを含んでいるシリンダ内に配置されている緩衝ピストンによって提供される。これによって、緩衝力は、例えばシリンダと結合されている圧力レギュレータによって圧縮されたガスの圧力を変えることによって連続的に変えることができる。
一つの実施形態においては、緩衝力は、本圧縮パンチと当接部材との間に配置された弾性O−リングによって提供されている。
一つの実施形態においては、粉体又は粒状材料は、ダイ内で各々第一及び第二の端部を有している対向している第一のパンチと第二のパンチとの間で圧縮され、前記第一のパンチの端部はダイ内に収容され、第二のパンチの端部は、本圧縮中に、各々、第一及び第二の本圧縮ローラーと相互作用し、本圧縮中に、第一の本圧縮ローラーがパンチの軸線方向に動かされ、第二の本圧縮ローラーは当該方向で固定され、第一の本圧縮ローラーは本圧縮ピストンによって支持されている。このようにして、圧縮中に本圧縮ローラーの固定位置を有する従来技術によるタブレット成形機と比べて、ダイテーブルの回転速度を遅くする必要なく本圧縮中におけるタブレットの滞留時間を長くすることができる。長い滞留時間は、より高いタブレット硬度を得るためには有利であるかも知れない。更に、圧縮されるべき粉体又は粒状材料の配合は、材料の流動性を改良するために再加工することができ、それによって改良された流動性の結果であるより低い圧縮性が長い滞留時間によって補償される。流動性は圧縮性に反比例することは注目される。物質の改良された流動性は、タブレット成形機のダイテーブルの上流における材料の処理中において有利である。
一つの実施形態においては、本圧縮中の第一の本圧縮ローラーの移動量を表す本圧縮移動値が測定され、前記方向における前記第二の本圧縮ローラーの位置が、既に測定された本圧縮移動値と第二の設定値との間の偏差に基づいて調整される。ダイテーブルの回転速度が一定に維持される場合には、第一の本圧縮ローラーが圧縮中に移動せしめられる量が大きければ大きいほど、より長い滞留時間が得られる。第二の本圧縮ローラーの位置を調整することによって、第一の本圧縮ローラーの最終的な移動を調整し、それによって、滞留時間を調整することが可能である。これによって、滞留時間に依存する上記したタブレットの特性は、予想可能性がより高い結果が可能であるように制御することができる。
前記ハウジングは、前記ダイ内で圧縮される材料を供給するための給送装置と、タブレットの形態の圧縮された材料を取り出すためのタブレット排出装置とを備えており、
少なくとも1つの先行圧縮ステーションと少なくとも1つの本圧縮ステーションとを備え、当該圧縮ステーションの各々には、各々、前記パンチの往復動作によってダイ内に配置された材料の圧縮を行うために、第二の圧縮パンチ端部と相互作用するようになされた第一及び第二の圧縮ローラーが設けられており、
前記本圧縮ステーションの前記第一の本圧縮のための圧縮ローラーは、ガスシリンダ内に移動可能に配置されている本圧縮ピストンによって担持されており、圧力レギュレータが、前記ガスシリンダ内のガス圧をほぼ一定に維持するようになされており、
前記ハウジングは、ダイ内に供給される多量の材料の重量を表すパラメータの重量値を測定するための重量変換器を備えており、
予め測定された重量値と第一の設定値との間の偏差に基づいて前記給送装置によって各ダイに供給される材料の量の調節のために粉体量調節装置が設けられている。
一つの実施形態においては、先行圧縮ステーションの第一の圧縮ローラーは、ガスシリンダ内に移動可能に配置されているピストンによって担持されており、これによってガスシリンダが圧縮ガスの供給源に接続され且つガスシリンダ内のガス圧をほぼ一定に維持するようになされている。各タブレットの先行圧縮と本圧縮との両方はほぼ一定の圧縮力の下で行われるので、個々のタブレットの最終的な密度従って個々のタブレットの硬度もまたより一定となるであろう。これによって、製造されたタブレットのほぼ一定の放出プロフィル及び生物的利用能を得ることができる。
一つの実施形態においては、緩衝部材は、圧縮されたガスを包含しているチャンバの形態を有しており、これによって上記の利点を得ることができる。
一つの実施形態においては、緩衝部材は、圧縮ガスを含んでいるシリンダ内に配置されている緩衝ピストンの形態を有しており、これによって上記の利点を得ることができる。一つの実施形態においては、上記の緩衝部材はばね部材の形態を有しており、これによって上記の利点を得ることができる。
一つの実施形態においては、当該緩衝部材は矩形断面を有する弾性リングの形態を有している。
ガスシリンダ内でのピストンの移動を表す本圧縮移動値を測定するための移動量変換器と、
予め測定された本圧縮移動値と第二の設定値との偏差に基づいて第二の本圧縮ローラーの位置を調整するための位置調整装置とを備えている。これによって上記の利点を得ることができる。
一つの実施形態においては、圧力レギュレータは、ガスシリンダ内のガス圧を3.0MPa(30バール)又はそれ以下に維持するようになされている。これによって、簡単且つ最終的にはより安価な圧力レギュレータを採用することができる。
図1は、本発明による制御装置を備えた回転タブレット成形機の一実施形態を概略的な形態で示している。当該タブレット成形機は、粉体又は粒状材料の形態の供給原料を圧縮して、タブレット、コンパクト等にするための回転ダイテーブル1を備えている。当該成形機は製薬工業において使用するのに適しているタイプであるが、本発明による成形機は、同様に、ビタミン、ペットフード、洗剤、火薬、セラミック、バッテリ、ボール、ベアリング、核燃料等のような種々の異なる製品の製造において採用される所謂工業的成形機とすることもできる。
Claims (32)
- 粉体又は粒状材料が、往復動パンチによって、回転ダイテーブル内に円周方向に配列されたダイ内で圧縮されるタブレット成形機を制御する方法であり、
圧縮されるべき多量の材料を各ダイ内に連続的に供給するステップと、
各ダイ内に配置されている前記多量の材料に先行圧縮及びこれに続いて本圧縮を施すステップと、
前記ダイ内に供給される前記多量の材料の重量を表すパラメータの重量値を測定するステップと、
予め測定された前記重量値と第一の設定値との間の偏差に基づいて各ダイ内に供給される材料の量を調整するステップと、
各ダイ内に配置された前記多量の材料の先行圧縮中に前記重量値を測定するステップと、を含み、
前記本圧縮が、ほぼ一定の圧縮力の下で行われ、個々のタブレットの可変のタブの厚みがもたらされ、
前記本圧縮の圧縮力が、ガスシリンダ内に移動可能に配置されている本圧縮ピストンによってほぼ一定に維持され、これによって前記ガスシリンダに圧縮ガスが供給され、前記ガスシリンダ内のガス圧は圧力レギュレータによってほぼ一定に維持し、
前記本圧縮ピストンの移動が、各本圧縮の後に緩衝力によって停止せしめられるようにした、ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記重量値が、ほぼ一定の圧縮力下での前記タブレットの先行圧縮中のタブレットの厚みにほぼ対応している方法。 - 請求項1又は2に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記先行圧縮の圧縮力が、ガスシリンダ内に移動可能に配置されている先行圧縮ピストンによってほぼ一定に維持され、これにより、前記ガスシリンダに圧縮ガスが供給され、前記ガスシリンダ内のガス圧が圧力レギュレータによってほぼ一定に維持されることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記粉体又は粒状材料が、前記ダイ内で対向する第一のパンチと第二のパンチとの間で圧縮され、各パンチは第一及び第二の端部を有しており、前記第一のパンチの端部は前記ダイ内に収容され、前記第二のパンチの端部は先行圧縮中に各々第一の先行圧縮ローラー及び第二の先行圧縮ローラーと相互作用し、前記先行圧縮中に、前記第一の先行圧縮ローラーは前記パンチの軸線方向に移動せしめられ、前記第二の先行圧縮ローラーは前記軸線方向が固定されており、前記第一の先行圧縮ローラーは前記先行圧縮ピストンによって担持されていることを特徴とする方法。 - 請求項4に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記重量値が、先行圧縮中に前記第一の先行圧縮ローラーの移動量を表す先行圧縮移動量にほぼ対応していることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記重量値が、前記タブレットの所定のタブレット厚みへの先行圧縮中にタブレット上のパンチによってかけられる最大圧縮力にほぼ対応していることを特徴とする方法。 - 請求項1〜6のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記緩衝力が圧縮ガスを含んでいるチャンバによって発生される、ことを特徴とする方法。 - 請求項7に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記圧縮ガスを含んでいるチャンバが、本圧縮ピストンと当接部材との間に配置されている弾性部材からなる中空リングである、ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜8のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記緩衝力が、圧縮ガスを含んでいるシリンダ内に配置されている緩衝ピストンによって提供される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜9のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記緩衝力がばね部材によって提供される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜10のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記緩衝力が、前記本圧縮ピストンと当接部材との間に配置されているO−リングによって提供される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜11のうちのいずれか一の項に請求項8に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記緩衝力が、矩形断面を有し且つ前記本圧縮ピストンと当接部材との間に配置されている弾性リングによって提供される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜12のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記粉体又は粒状材料が、前記ダイ内で対向する第一のパンチと第二のパンチとの間で圧縮され、各パンチが第一及び第二の端部を有し、前記第一のパンチの端部が本圧縮中に前記ダイ内に収容され、各々前記第一の本圧縮ローラー及び第二の本圧縮ローラーと相互作用し、前記本圧縮中に前記第一の本圧縮ローラーが前記パンチの軸線方向に移動せしめられ、前記第二の本圧縮ローラーは前記軸線方向が固定されており、前記第一の本圧縮ローラーが前記本圧縮ピストンによって担持されている、ことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
本圧縮中の前記第一の本圧縮ローラーの移動量を表す本圧縮移動値が測定され、前記軸線方向での前記第二の本圧縮ローラーの位置が、予め測定された本圧縮移動値と第二の設定値との間の偏差に基づいて調整される、ことを特徴とする方法。 - 請求項14に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記第二の本圧縮ローラーの前記位置調整が、幾つかの単一の測定された本圧縮移動値の平均値に基づいている、ことを特徴とする方法。 - 請求項15に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記第二の本圧縮ローラーの位置は、前記本圧縮移動値の前記平均値が所定の補正許容限度内に含まれる限り一定に維持される、ことを特徴とする方法。 - 請求項14〜16のうちのいずれか一の項に記載のタブレット成形機を制御する方法であり、
前記第二の本圧縮ローラーの位置は、最終的な本圧縮移動値がほぼ一定に維持されるように調整される、ことを特徴とする方法。 - ハウジングと、周方向に配列された多数のダイを備えた回転ダイテーブルとを備え、各ダイが第一のパンチ及び第二のパンチと組み合わせられており、各パンチが第一及び第二の端部を備えており、前記第一のパンチの端部が前記ダイ内に収容可能であり且つ前記ダイ内の粉体又は粒状材料を圧縮できるように配列されている回転タブレット成形機であり、
前記ハウジングは、前記ダイ内に圧縮される材料の供給のための給送装置と、タブレットの形態の圧縮された材料を取り出すためのタブレット排出装置とを備えており、
少なくとも1つの先行圧縮ステーション及び少なくとも1つの本圧縮ステーションであって、当該圧縮ステーションの各々には、各々、パンチの往復動によってダイ内に配置されている材料の圧縮が行われるように前記第二のパンチ端部と相互作用するようになされている第一の圧縮ローラー及び第二の圧縮ローラーが設けられている前記少なくとも1つの先行圧縮ステーション及び少なくとも1つの本圧縮ステーションを備えており、
前記ハウジングは、前記ダイ内に給送された多量の材料の重量を表すパラメータの重量値を測定するための重量変換器を備えており、当該重量変換器は前記先行圧縮ステーションによって構成されており、
予め測定された重量値と第一の設定値との間の偏差に基づいて前記給送装置によって各ダイに供給される材料の量を調整するための粉体量調整装置が更に設けられており、
前記本圧縮ステーションの前記第一の本圧縮の圧縮ローラーが、ガスシリンダ内に移動可能に配置された本圧縮ピストンによって担持されており、前記ガスシリンダが圧縮ガスの供給源に結合されており、圧力レギュレータが、前記ガスシリンダ内のガス圧をほぼ一定に維持するようになされており、
前記本圧縮ステーションのピストンと当接部材との間に緩衝部材が設けられている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項18に記載の回転タブレット成形機であり、
前記先行圧縮ステーションの第一の圧縮ローラーが、ガスシリンダ内に移動可能に配置されているピストンによって担持されており、これによって、前記ガスシリンダが圧縮ガスの供給源に結合されており、圧力レギュレータが前記ガスシリンダ内のガス圧をほぼ一定に維持するようになされている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項19に記載の回転タブレット成形機であり、
前記先行圧縮ステーションの重量変換器が、前記ガスシリンダ内のピストンの移動量を表す先行圧縮移動値を測定するための移動変換器の形態である、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
緩衝部材が圧縮ガスを含んでいるチャンバの形態を有している、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項21に記載の回転タブレット成形機であり、
前記圧縮ガスを含んでいるチャンバが弾性材料からなる中空リングである、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記緩衝部材が、圧縮ガスを含んでいるシリンダ内に配置されている緩衝ピストンの形態を有している、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記緩衝部材がばね部材の形態を有している、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記緩衝部材が弾性O−リングの形態を有している、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記緩衝部材が矩形断面を有している弾性リングの形態を有している、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記本圧縮ステーションが、
ガスシリンダ内のピストンの移動量を表す本圧縮移動量の値を測定するための移動量変換器と、
予め測定された本圧縮移動量の値と第二の設定値との間の偏差に基づいて第二の本圧縮ローラーの位置を調整するための位置調整装置と、を含んでいる、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項27に記載の回転タブレット成形機であり、
前記ピストン調整装置が、幾つかの単一の測定された本圧縮移動量の値の平均値に基づいて第二の本圧縮ローラーの位置を調整するようになされている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項28に記載の回転タブレット成形機であり、
前記本圧縮移動量の値が予め設定された補正許容限度内に含まれる限り、前記ピストン調整装置が、前記第二の本圧縮ローラーの位置を一定に維持するようになされている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記本圧縮ステーションの前記第一の本圧縮ローラーが前記回転ダイテーブルの上方に配置されている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記圧力レギュレータが、前記ガスシリンダ内のガス圧を3.0MPa(30バール)又はそれ未満に維持するようになされている、ことを特徴とする回転タブレット成形機。 - 請求項20に記載の回転タブレット成形機であり、
前記第一の本圧縮ローラー、前記本圧縮ピストン、前記第一の本圧縮ローラーを担持しているヨーク、及び本圧縮ピストンによって移動させることができる補助部品の全重量が30kg未満である、ことを特徴とする回転タブレット成形機。
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