JP5588191B2 - Supply device - Google Patents
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本発明は、材料を落下させて供給する供給装置に関する。 The present invention relates to a supply device that drops and supplies a material.
医薬品等の製造工程においては、製造された錠剤やカプセル剤、顆粒剤等の薬剤を、供給シュートを介して落下させて受容器に供給する供給装置がある。薬剤の落下速度を調整せずに自由落下させる供給装置では、落下の衝撃により錠剤やカプセル剤に欠損が生じたり、落下過程で顆粒剤の粒子分離が生じたりするという問題があった。 In the manufacturing process of pharmaceuticals and the like, there is a supply device that supplies manufactured drugs such as tablets, capsules, and granules by dropping them through a supply chute. In the supply device that freely drops without adjusting the drop speed of the medicine, there is a problem that the tablet or the capsule may be damaged due to the impact of the drop, or the granules may be separated in the dropping process.
特許文献1には、筒状の供給シュートの内周に膨張収縮可能な弾性膜体を備え、弾性膜体の膨張状態を調整することで材料を緩やかに落下させる供給装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の供給装置では、供給シュートでの材料の落下速度は緩やかとなるが、供給シュートの出口から排出された材料は受容器に自由落下するので、受容器に落下した材料に欠損等が生じる可能性がある。
However, in the supply device described in
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、受容器に供給される材料の欠損等を抑制することが可能な供給装置を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of said problem, and it aims at providing the supply apparatus which can suppress the defect | deletion etc. of the material supplied to a receiver.
本発明は、上部に配置されたホッパーから下部に配置された受容器に材料を落下させて供給する供給装置において、ホッパーに蓄えられた材料を受容器に導く供給通路と、供給通路の内側に設けられ、膨張収縮することによって供給通路の通路径を変更する第一膨縮部と、供給通路と第一膨縮部とによって画成される第一流体室と、供給通路の下部から受容器内に垂れ下がるように配置され、供給通路を通過した材料を流下させる内部通路を形成する内筒部と、内筒部の外側に設けられる外筒部とを有し、膨張収縮することによって内部通路の通路径を変更する第二膨縮部と、内筒部と外筒部とによって画成される第二流体室と、第一流体室及び第二流体室内の流体を給排することで、第一膨縮部及び第二膨縮部を膨張収縮させる流体給排部と、を備える。供給装置では、第一流体室内の流体を徐々に排出し、供給通路を閉塞するように膨張した第一膨縮部を収縮させることで、ホッパーからの材料を供給通路に沿って落下させ、第二流体室内の流体を徐々に排出し、内部通路を閉塞するように膨張した第二膨縮部を収縮させることで、供給通路からの材料を内部通路に沿って落下させて受容器に供給する。また、第二膨縮部の下端部は、ホッパーからの材料が内部通路を通って受容器の底部に到達した時には、内部通路が受容器の底部によって閉塞されるように位置する。 The present invention relates to a supply device for supplying material by dropping from a hopper disposed at an upper portion to a receiver disposed at a lower portion, a supply passage for guiding the material stored in the hopper to the receiver, and an inside of the supply passage. A first expansion / contraction portion that is provided and changes the diameter of the supply passage by expanding and contracting; a first fluid chamber defined by the supply passage and the first expansion / contraction portion; and a receiver from the lower portion of the supply passage The inner passage is disposed so as to hang down in the interior, and has an inner cylindrical portion that forms an inner passage for allowing the material that has passed through the supply passage to flow down, and an outer cylindrical portion that is provided outside the inner cylindrical portion. A second expansion / contraction portion that changes the passage diameter of the second fluid chamber, a second fluid chamber defined by the inner cylinder portion and the outer cylinder portion, and supply / discharge of fluid in the first fluid chamber and the second fluid chamber, Fluid supply / exhaust section for expanding and contracting the first expansion / contraction section and the second expansion / contraction section , Comprising a. In the supply device, the fluid in the first flow body chamber gradually discharged, by contracting the first deflated portion inflated so as to close the supply passage, it is dropped along the material from the hopper to the supply passage, second flow body fluids gradually discharged in the chamber, by shrinking the second deflated portion inflated so as to close the internal passage, receptacle is dropped along the material from the supply passage to the inner passage To supply. Further, the lower end portion of the second expansion / contraction portion is positioned such that when the material from the hopper reaches the bottom of the receiver through the internal passage, the internal passage is blocked by the bottom of the receiver .
本発明によれば、第一流体室から流体を徐々に排出して第一膨縮部を収縮させることでホッパーに蓄えられた材料を供給通路に沿って緩やかに落下させ、第二流体室から流体を徐々に排出して第二膨縮部を収縮させることで供給通路からの材料を内部通路に沿って受容器に緩やかに落下させるので、落下衝撃による材料の欠損等の発生を抑制することができる。 According to the present invention, the material stored in the hopper is gently dropped along the supply passage by gradually discharging the fluid from the first fluid chamber and contracting the first expansion / contraction portion, and the second fluid chamber By gradually discharging the fluid and contracting the second expansion / contraction part, the material from the supply passage is gently dropped to the receiver along the internal passage, so that the occurrence of material loss due to a drop impact is suppressed. Can do.
図1を参照して、本発明の実施形態による供給装置100の構造について説明する。図1は、供給装置100の概略縦断面図である。
With reference to FIG. 1, the structure of the
供給装置100は、薬剤製造装置によって製造された錠剤やカプセル剤、顆粒剤等の薬剤を、ホッパー1から落下させて受容器2に供給する装置である。
The
ホッパー1は、すり鉢状の容器であって、供給装置100の上部に設けられる。ホッパー1は、薬剤製造装置によって製造された薬剤を一時的に貯蔵する。ホッパー1の底部には、開口部1Aが形成されている。
The
受容器2は、ホッパー1から落下してくる材料を受け止める略矩形状の容器である。受容器2の上部には、開口部2Aが形成されている。供給装置100では、受容器2に薬剤が満たされると、空の受容器2に交換される。
The
ホッパー1と受容器2との間には、供給シュート(供給通路)3が配置される。供給シュート3は上下方向に延設された筒状部材である。供給シュート3の上端部3Aはホッパー1の開口部1Aに接続され、下端部3Bは受容器2の開口部2Aに臨むように配置される。したがって、ホッパー1から落下した薬剤は、供給シュート3を介して受容器2に導かれる。
A supply chute (supply passage) 3 is disposed between the
供給シュート3の内部には、供給シュート3に沿って円筒状の第一膨縮部10が設けられる。第一膨縮部10は、ポリウレタンやゴム等の可撓性シート材によって形成される。第一膨縮部10の上端部10Aはホッパー1の底部と供給シュート3の上端部3Aとの間に固定され、第一膨縮部10の下端部10Bは供給シュート3の下端部3Bで折り返されて下端部3Bの外周に固定される。第一膨縮部10と供給シュート3との間には、第一空気室(第一流体室)11が画成される。第一膨縮部10は、第一空気室11内の空気(流体)の圧力に応じて膨張収縮し、供給シュート3の通路径を変更する。
A cylindrical first expansion /
受容器2の上方であって供給シュート3の周囲には、後述する第二膨縮部20を収容可能な収容部12が設けられる。収容部12は円筒状であって、収容部12の下端部12Bは開口端として形成されている。収容部12の上端部12Aには貫通孔12Cが形成されており、この貫通孔12Cを供給シュート3が挿通する。
An
供給シュート3の下端部3Bには、第二膨縮部20が設置される。第二膨縮部20は、袋状に形成された二重円筒部材であって、供給シュート3から排出された薬剤を流下させる内部通路23を有する内筒部21と、内筒部の外側に設けられる外筒部22とを備える。第二膨縮部20は、供給シュート3の下端部3Bから受容器2内に垂れ下がるように配置される。
A second expansion /
第二膨縮部20は、図2に示すような、ポリウレタンやゴム等の可撓性シート材により形成された円錐台状の筒部材によって構成されている。具体的には、第二膨縮部20は、小径端部20Aが大径端部20B側に位置するように、筒部材の小径端部20Aを内側に折り返すことによって形成される。図1に示すように、第二膨縮部20の小径端部20Aは供給シュート3の下端部3Bの外周に固定され、大径端部20Bは収容部12の下端部12Bに固定されるので、第二膨縮部20と収容部12と供給シュート3との間には第二空気室(第二流体室)13が画成される。第二膨縮部20は、第二空気室13内の空気(流体)の圧力に応じて膨張収縮し、内部通路23の通路径を変更する。
The 2nd expansion /
第一空気室11及び第二空気室13内の空気の圧力は、空気給排装置(流体給排部)30によって調整される。空気給排装置30は、第一空気室11及び第二空気室13に空気を供給する供給ポンプ40と、第二空気室13から空気を排出する排出ポンプ50とを備える。
The pressure of the air in the
供給ポンプ40は、第一供給路41を介して第一空気室11に空気を供給するとともに、第一供給路41から分岐する第二供給路42を介して第二空気室13に空気を供給する。第一供給路41及び第二供給路42には、各通路をそれぞれ開閉する開閉弁43、44が設置される。開閉弁43よりも下流の第一供給路41には、第一空気室11内の空気を外部に排出する第一排出路45が接続する。第一排出路45には、第一排出路45を開閉する開閉弁46が設置される。
The
排出ポンプ50は、第二排出路51を介して第二空気室13内の空気を強制的に排出する。第二排出路51には、第二排出路51を開閉する開閉弁52が設置される。開閉弁52よりも上流の第二排出路51には、第二空気室13内の空気を外部に排出する第三排出路53が接続する。第三排出路53には、第三排出路53を開閉する開閉弁54が設置される。
The
空気給排装置30は、コントローラ60によって制御される。コントローラ60は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。
The air supply /
コントローラ60には、ホッパー1の上部に設置された上限センサ61及び供給シュート3の下端部3Bに設置された下限センサ62からの検出データが信号として入力される。上限センサ61は薬剤の積載面がホッパー1の上限に達したか否かを検出し、下限センサ62は薬剤の積載面が供給シュート3の下端部3B(下限)に達したか否かを検出する。コントローラ60は、これら入力信号等に基づいて、供給ポンプ40や排出ポンプ50の動作を制御するとともに、開閉弁43、44、46、52、54を開閉駆動する。
Detection data from the
次に、図3〜図5を参照して、ホッパー1に蓄えられた薬剤を受容器2に供給する時の供給装置100の動作について説明する。
Next, with reference to FIGS. 3-5, operation | movement of the
図3(A)〜図3(C)は、ホッパー1の薬剤が供給シュート3に沿って落下する状態を示す図である。図4(A)及び図4(B)は、薬剤が内部通路23に沿って落下する状態を示す図である。図5(A)〜図5(C)は、薬剤が受容器2内に充填される状態を示す図である。
FIGS. 3A to 3C are views showing a state where the medicine in the
薬剤供給前の初期状態においては、開閉弁43、44が開弁され、開閉弁46、52、54が閉弁される。これにより、第一空気室11及び第二空気室13には供給ポンプ40を介して空気が導入され、第一膨縮部10及び第二膨縮部20は、図3(A)に示すように膨張する。第一膨縮部10は供給シュート3を閉塞するように膨張し、第二膨縮部20は内部通路23を閉塞するように膨張する。供給シュート3は第一膨縮部10によって閉塞されているので、薬剤製造装置(図示省略)によって製造された薬剤は、供給シュート3を通過できず、ホッパー1に蓄えられる。
In the initial state before the medicine supply, the on-off
薬剤の積載面がホッパー1の上限に達すると、図3(B)に示すように、開閉弁43が閉弁されて第一空気室11への空気の供給が停止されるとともに、開閉弁46が開弁されて第一空気室11内の空気が徐々に外部に排出される。第一空気室11からの空気の排出量は、開閉弁46の開度を調整することによって制御される。
When the medicine loading surface reaches the upper limit of the
このように第一空気室11内の空気を抜くと第一膨縮部10は収縮し、ホッパー1に蓄えられている薬剤は、その重量によって第一膨縮部10を押し広げながら、供給シュート3を緩やかに落下する。
Thus, when the air in the
そして、図3(C)に示すように、第一空気室11内の空気がほとんど排出されて第一空気室11内が略大気圧になると、第一膨縮部10の膨らみがなくなり、薬剤は供給シュート3を通過して第二膨縮部20の内部通路23の上部に導かれる。この時、内部通路23は第二膨縮部20によって閉塞されているので、薬剤は内部通路23を通過できず落下しない。
And as shown in FIG.3 (C), when the air in the
第一空気室11内が略大気圧になると、図4(A)に示すように、開閉弁44が閉弁されて第二空気室13への空気の供給が停止され、開閉弁54が開弁されて第二空気室13内の空気が徐々に外部に排出される。第二空気室13からの空気の排出量は、開閉弁54の開度を調整することによって制御される。
When the inside of the
このように第二空気室13内の空気を抜くと、第二膨縮部20は収縮し、第二膨縮部20の上方に蓄えられている薬剤はその重量によって内部通路23を押し広げながら緩やかに落下する。なお、図4(A)の状態では、開閉弁43、46、52は閉弁状態となっている。
Thus, when the air in the
図4(B)に示すように、ホッパー1から落下した薬剤が内部通路23を通って受容器2の底部に到達した時には、第二膨縮部20の下端部20Cは受容器2の底部に位置する。内部通路23の出口は受容器2の底部によって閉塞されるので、供給シュート3及び内部通路23内の薬剤の受容器2への供給が一旦停止する。その後、薬剤製造装置によってホッパー1に供給された薬剤の積載面がホッパー1の上限に達すると、図5(A)に示すように受容器2への薬剤の供給が再開される。
As shown in FIG. 4 (B), when the medicine dropped from the
受容器2への薬剤充填時は、薬剤の積載面が供給シュート3の下端部3B(下限)に達するまでの間、開閉弁52が開弁され、第二空気室13内の空気が排出ポンプ50によって徐々に排出される。
When the medicine is filled in the
第二空気室13内の空気は排出ポンプ50によって強制的に排出されるので、第二空気室13内は負圧となる。第二空気室13内が負圧になると、図5(A)に示すように、第二膨縮部20の一部が収容部12内に収容され始め、第二膨縮部20の下端部20Cが引き上げられる。これにより内部通路23の出口が受容器2の底部から離間するので、内部通路23内に蓄えられていた薬剤が受容器2内に供給される。
Since the air in the
第二空気室13内の負圧がさらに高くなると、図5(B)に示すように、第二膨縮部20の半分程度が収容部12内に収容される。第二膨縮部20の下端部20Cは図5(A)の状態よりも高い位置となるので、薬剤が継続的に受容器2に供給される。
When the negative pressure in the
薬剤の受容器2への供給速度は第二膨縮部20の引上速度と相関するため、第二膨縮部20の引上速度は薬剤の急激な流下を避けるような引上速度に設定されている。第二膨縮部20の引上速度は、開閉弁52の開度によって調整される。
Since the supply speed of the drug to the
また、第二膨縮部20の下端部20Cは、内部通路23の出口での薬剤通過時における摩擦抵抗等の作用によって、図5(A)及び図5(B)の実線及び破線で示すように、供給シュート3の軸心に対して旋回する。このように、第二膨縮部20の下端部20Cが旋回することによって、内部通路23から受容器2に供給された薬剤は平坦にならされる。
Further, the
第二空気室13内の負圧が図5(B)の状態よりも高くなると、図5(C)に示すように第二膨縮部20のほとんどが収容部12内に収容される。これにより第二膨縮部20の下端部20Cが最高位置に達し、全ての薬剤が受容器2に供給され、薬剤供給作業が終了する。薬剤供給作業が終了すると、薬剤で満たされた受容器2が空の受容器2に交換され、供給装置100は初期状態に戻る。
When the negative pressure in the
上述した供給装置100によれば、以下の効果を得ることできる。
According to the
供給装置100では、第一空気室11から空気を徐々に排出して第一膨縮部10を収縮させることでホッパー1に蓄えられた薬剤を供給シュート3に沿って緩やかに落下させ、第二空気室13から空気を徐々に排出して第二膨縮部20を収縮させることで供給シュート3からの薬剤を内部通路23に沿って受容器2に緩やかに落下させる。このように第一膨縮部10及び第二膨縮部20を用いて薬剤を緩やかに落下させるので、落下衝撃による錠剤やカプセル剤の欠損の発生を抑制でき、落下過程での顆粒剤の粒子分離の発生を抑制できる。
In the
供給装置100は、第二膨縮部20を収容可能な収容部12を備え、第二空気室13内を徐々に減圧することで第二膨縮部20を収容部12内に収容する。第二膨縮部20の下端部20Cは受容器2の底部から離間するように徐々に引き上げられるので、供給シュート3及び内部通路23内の薬剤を受容器2に緩やかに供給することができる。これにより、供給時における薬剤の欠損等の発生を抑制することができる。
The
第二膨縮部20は、円錐台状の筒部材を折り返すことによって形成されており、収容部12への引上時に下端部20Cが旋回するので、受容器2に供給された薬剤の積載面を平坦にならす。これにより、受容器2における薬剤の充填効率を高めることができる。
The second expansion /
第一膨縮部10及び第二膨縮部20はポリウレタンのような安価な可撓性シート材から形成されているので、第一膨縮部10及び第二膨縮部20の使い捨てが可能となる。したがって、第一膨縮部10及び第二膨縮部20の交換時に、第一膨縮部10及び第二膨縮部20を洗浄する必要がなく、洗浄工数等を削減することができる。
Since the first expansion /
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
供給装置100は、医薬品分野における薬剤を受容器2に供給する装置としたが、化学品分野や食料品分野における脆弱性のある材料や粉粒体材料を受容器2に供給する装置としてもよい。
The
供給装置100では、空気を用いて第一膨縮部10及び第二膨縮部20の膨らみを制御したが、重量のある材料を供給する場合には水等の液体を用いて第一膨縮部10及び第二膨縮部20の膨らみを制御してもよい。
In the
本発明は、材料を落下させて受容器に供給する供給装置に適用することが可能である。 The present invention can be applied to a supply device that drops material and supplies it to a receiver.
100 供給装置
1 ホッパー
2 受容器
3 供給シュート(供給通路)
10 第一膨縮部
11 第一空気室(第一流体室)
12 収容部
13 第二空気室(第二流体室)
20 第二膨縮部
20C 下端部
21 内筒部
22 外筒部
23 内部通路
30 空気給排装置(流体給排部)
60 コントローラ
100
10 1st expansion /
12
20 Second expansion /
60 controller
Claims (4)
前記ホッパーに蓄えられた材料を前記受容器に導く供給通路と、
前記供給通路の内側に設けられ、膨張収縮することによって前記供給通路の通路径を変更する第一膨縮部と、
前記供給通路と前記第一膨縮部とによって画成される第一流体室と、
前記供給通路の下部から前記受容器内に垂れ下がるように配置され、前記供給通路を通過した材料を流下させる内部通路を形成する内筒部と、前記内筒部の外側に設けられる外筒部とを有し、膨張収縮することによって前記内部通路の通路径を変更する第二膨縮部と、
前記内筒部と前記外筒部とによって画成される第二流体室と、
前記第一流体室及び前記第二流体室内の流体を給排することで、前記第一膨縮部及び前記第二膨縮部を膨張収縮させる流体給排部と、を備え、
前記第一流体室内の流体を徐々に排出し、前記供給通路を閉塞するように膨張した前記第一膨縮部を収縮させることで、前記ホッパーからの材料を前記供給通路に沿って落下させ、
前記第二流体室内の流体を徐々に排出し、前記内部通路を閉塞するように膨張した前記第二膨縮部を収縮させることで、前記供給通路からの材料を前記内部通路に沿って落下させて前記受容器に供給し、
前記第二膨縮部の下端部は、前記ホッパーからの材料が前記内部通路を通って前記受容器の底部に到達した時には、前記内部通路が前記受容器の底部によって閉塞されるように位置することを特徴とする供給装置。 In a supply device that drops and supplies material from a hopper arranged at the top to a receiver arranged at the bottom,
A supply passage for guiding the material stored in the hopper to the receptacle;
A first expansion / contraction portion that is provided inside the supply passage and changes the diameter of the supply passage by expanding and contracting;
A first fluid chamber defined by the supply passage and the first expansion / contraction part;
An inner cylinder portion that is disposed so as to hang down from the lower portion of the supply passage into the receiver, and forms an internal passage through which the material that has passed through the supply passage flows down; and an outer cylinder portion that is provided outside the inner cylinder portion; A second expansion / contraction portion that changes the passage diameter of the internal passage by expanding and contracting,
A second fluid chamber defined by the inner cylinder part and the outer cylinder part;
A fluid supply / exhaust portion for expanding and contracting the first expansion / contraction portion and the second expansion / contraction portion by supplying and discharging fluid in the first fluid chamber and the second fluid chamber;
Wherein the gradually discharging the fluid-fluid chamber, the supply passage by shrinking the expanded said first deflating portion so as to close the, material from the hopper to fall along the supply passage ,
The fluid of the second flow material chamber gradually discharged, the inner passage by shrinking the expanded said second deflated portion so as to close the along the material from the supply passage into the inner passage Drop it into the receptacle ,
The lower end portion of the second expansion / contraction portion is positioned such that when the material from the hopper reaches the bottom of the receptacle through the internal passage, the internal passage is closed by the bottom of the receptacle. A supply device characterized by that.
前記第二流体室は、前記内筒部と前記外筒部と前記収容部とによって画成され、
前記流体給排部によって前記第二流体室内を徐々に減圧することによって、前記第二膨縮部を前記受容器から引き上げて前記収容部内に収容させることを特徴とする請求項1に記載の供給装置。 Further comprising an accommodating portion disposed above the receptacle and configured to accommodate the second expansion / contraction portion;
The second fluid chamber is defined by the inner cylinder part, the outer cylinder part, and the storage part,
2. The supply according to claim 1, wherein the second fluid chamber is gradually depressurized by the fluid supply / exhaust portion, whereby the second expansion / contraction portion is pulled up from the receptacle and accommodated in the accommodation portion. apparatus.
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