JP5847477B2 - 粉体圧縮成形機 - Google Patents

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Description

本発明は、粉体を圧縮して錠剤、食品、又は電子部品等を成形するための粉体圧縮成形機に関する。
従来より、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューとを備える粉体圧縮成形機において、フィードシューに臼孔に粉体を供給するための溝を設け、この溝の周囲に、粉体の漏れを防止又は抑制するためにシール材を設けることが広く行われている(例えば、特許文献1を参照)。
ここで、特許文献1記載の構成においては、フィードシューの底面を形成する底板にシール材を直接取り付けている。しかし、このような構成においては、シール材の取り付け不良やシール材の摩耗により臼孔を設けたテーブルとシール材との間に隙間が発生し、この隙間から粉体がフィードシューの外部に漏れるという不具合が発生する。
シール材の取り付け不良とは、例えばシール材とシール材をはめ込む溝はほぼ同じ幅であるため、シール材を溝に適切に取り付けたつもりでも微妙に波打つことがあり、テーブルに対するシール材の付勢力がシール材の部分によって異なったり、またテーブルとシール材の間に隙間が生じたりすることである。
シール材の交換の際にはこの底板にシール材が適切に取り付けられる必要があるが、特許文献1記載の構成ではフィードシューの底面を形成する底板にシール材が直接取り付けられており、シール材を適切に取り付けることは容易ではない。そのため、テーブルとシール材との間に隙間が生じないようシール材を取り付けるようにしつつシール材の交換を容易にするという要望が存在する。
一方、この種の粉体圧縮成形機において、フィードシューとダイ・テーブルの間のシーリング装置が、供給口の輪郭を形成する少なくとも一つの要素を有するという構成のものも知られている(例えば、特許文献2を参照)。そして、当該要素に対してダイ・テーブルの方へ作用する力を加えるプロファイル・リングを備えるペレット成型機が開示されている。しかし、特許文献2に開示されている発明は、要素がプロファイル・リングでのみフィードシューの基体に取り付けられているので、取り付けが不十分であるとともに、要素がダイ・テーブルとの間にシール材を有しないことから、シール性が不十分であり、要素とダイ・テーブルの間からの粉漏れが生じる。
登録実用新案公報第3052283号 特表2009−536590号公報
本発明は以上の点に着目し、シール材の取り付け不良等がある場合でも、粉体がテーブルとシール材の間からフィードシューの外部に漏れ難くするとともに、シール材の交換が容易にできることを目的とする。
すなわち、本発明に係る粉体圧縮成形機は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューとを備えるものであって、フィードシューが、フィードシュー本体と、このフィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットと、シールブラケットとフィードシュー本体との間に設けられる第1の弾性部材と、シールブラケットに取り付けられ粉体の漏れを防ぐためのシール部材と、これらシール部材とシールブラケットとの間に設けられる第2の弾性部材とを備えることを特徴とする。また、本発明は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシューであって、前記フィードシューが、フィードシュー本体と、前記フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットと、前記シールブラケットに取り付けられ粉体の漏れを防ぐためのシール部材と、前記シール部材と前記シールブラケットとの間に設けられ、前記シール部材を固定するための弾性部材(第2の弾性部材)とを備える粉体圧縮成形機におけるフィードシューを構成した。また、本発明は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシューであって、前記フィードシューが、フィードシュー本体と、当該フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットとを備え、前記シールブラケットが、粉体の漏れを防ぐためのシール部材と、前記シール部材を固定するための弾性部材(第2の弾性部材)とを備える粉体圧縮成形機におけるフィードシューを構成した。そして、本発明は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、このようなフィードシューを備える粉体圧縮成形機を構成した。また、本発明は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシューの本体に対して着脱可能であり、粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットであって、前記シールブラケットが、粉体の漏れを防ぐためのシール部材と、前記シール部材を固定するための弾性部材(第2の弾性部材)とを備えるシールブラケットを構成した。そして、前記シールブラケットと前記フィードシュー本体との間に弾性部材(第1の弾性部材)を備えるものであってもよい。
このようなものであれば、第2の弾性部材を介してシール部材がシールブラケットに取り付けられ、及び第1の弾性部材を介してシールブラケットがフィードシュー本体に取り付けられているので、シール部材の取り付け不良が生じ難い。シール部材の取り付け不良が生じたり、シール部材が摩耗しても、第1の弾性部材によりシールブラケットの位置が調整され、シール部材が確実にテーブルに押し付けられ、粉体の漏れが確実に防止できる。また、第2の弾性部材の弾性変形、又は第2の弾性部材の取り外しにより、シール部材の着脱が行えるので、シール部材が容易に交換できる。また、第1の弾性部材の弾性力により、シール部材の摩耗が抑制できる。
その他、第2の弾性部材の弾性力の調節により、シール部材をシールブラケットへ締結する締結力が調節可能であることが好ましい。そして、第1の弾性部材の弾性力の調節により、シールブラケットをテーブルに押し付ける付勢力が調整可能であることが好ましい。また、弾性部材は、複数であってもよく、第1の弾性部材は、フィードシューの回転盤に対しての進行方向側面部にのみ有するものであってもよい。また、前記シールブラケットが前記シール部材を取り付けるためのシール溝を備え、弾性部材(第2の弾性部材)が、前記シール溝の側壁とシール部材との間に備えられるものでもよい。そして、本発明は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシューであって、前記フィードシューが、フィードシュー本体と、当該フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットと、前記シールブラケットに取り付けられ粉体の漏れを防ぐためのシール部材と、前記シール部材とシールブラケットとの間に弾性部材とを備え、前記シールブラケットが、前記シール部材を取り付けるためのシール溝とを備え、前記弾性部材が、前記シール部材を前記シール溝の側壁に付勢する粉体圧縮成形機におけるフィードシューを構成した。
シールブラケットのメンテナンスを容易に行えるようにするための構成として、シールブラケットがフィードシュー本体から着脱可能であるものが挙げられる。これにより、フィードシュー本体からシールブラケットを取り外すことにより、シール部材が容易に交換できる。また、シールブラケットは、供給口の形状が異なるものへの交換もできる。
弾性部材からシール部材又はシールブラケットが受ける弾性力の調節を容易にするための構成の一例として、第1及び第2の弾性部材が、中空のチューブ状であるものが挙げられる。中空のチューブはそのまま用いても十分効果を有するが、さらに中空のチューブに空気等の流体を注入し、その注入量を調整することにより、シールブラケットをテーブルに押し付ける付勢力、およびシール部材とシールブラケットとの間の締結力を調整できることが好ましい。
そして、シール部材が樹脂製であれば、シール部材が摩耗しても金属粉が製品に混入しない。
ここで、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を指すものである。また、シールブラケットとは、フィードシュー本体に取り付ける部材であり、フィードシュー内の粉体を臼孔に供給するための供給口を有し、シール部材が取り付けられる部材をいう。
本発明によれば、シール材の取り付け不良等がある場合でも、粉体がテーブルとシール材の間からフィードシューの外部に漏れ難くするとともに、シール材の交換を容易にできる。また、これにより作業性が著しく向上する。
本発明の一実施形態に係る粉末圧縮成形機を示す全体正断面図。 同実施形態のフィードシューの取付状態を示す一部省略平面図。 同実施形態のフィードシューを示す全体斜視図。 同実施形態のフィードシューの底板を示す平面図。 図4におけるA−A断面図。 図4におけるC−C断面図。 図4におけるD−D断面図。 図4におけるE−E断面図。 同実施形態のシールブラケットを示す平面図。
本発明の第一の実施形態について、図1〜図9を参照しつつ以下に述べる。
図1及び図2に示す回転式粉体圧縮成形機0は、立シャフト1を介してフレーム2内にテーブルたる回転盤3を水平回転可能に配置し、その回転盤3にそれぞれ臼孔4を有する少なくとも一つの臼を所定のピッチで設けるとともに、各臼孔4の上下に上杵5及び下杵6を上下摺動可能に保持させてある。また、この回転式粉体圧縮成形機0は、これら上杵5及び下杵6を利用して臼孔4内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構8を備える。さらに、この回転式粉体圧縮成形機0は、臼孔4内に粉体を充填する粉体投入機構7を備えている。この粉体投入機構7は、回転盤3の上方から回転盤3の盤面31に向けて粉体が供給されるように取り付けてある。この粉体投入機構7の下端には、粉体を臼孔4に充填する攪拌フィードシューFが配置してある。この攪拌フィードシューFは、回転盤3の盤面31に対し下方向に押しつけるようにして配置してある。
ここで、フレーム1、立シャフト2、回転盤3、臼孔4、上杵5及び下杵6、さらには上下杵5、6を案内するための機構、成形品を取り出す機構、立シャフト2を回転させるための機構等は、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものであるので、詳細な説明を省略する。
粉体投入機構7は、図1及び図2に示すように、ホッパ71aに供給された粉体を攪拌フィードシューFに案内する。粉体投入機構7は、粉体供給機構71を備える。粉体供給機構71は、ホッパ71a内の粉体をシュータ71bに供給する機構である。粉体供給機構71には、例えば、着脱できるモータ71fを備える定量供給装置71eが挙げられる。定量供給装置71eはモータ71fにより羽根を回転させて粉体をホッパ71aからシュータ71bに供給する装置である。ホッパ71aは、定量供給装置71eを介してシュータ71bに連通し、シュータ71bの上端側に位置する。シュータ71bは、ホッパ71aから排出された粉体を攪拌フィードシューFまで案内する。
さらに、粉体圧縮機構8も、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものである。すなわちこの粉体圧縮機構8は、図1に示すように、予圧ロール対を構成する予圧上ロール81及び予圧下ロール82と、本圧ロール対を構成する本圧上ロールと本圧下ロール(それぞれ図示しない)とを有し、上杵5と下杵6とのそれぞれの先端を臼孔4に挿入した状態で、予圧上ロール81と予圧下ロール82との間、及び前記本圧上ロールと本圧下ロール(それぞれ図示しない)との間をこの順序で通過させることにより、臼孔4内に充填した粉体を圧縮成形する。この粉体圧縮機構8を構成するそれぞれの上ロール及び下ロールは、立シャフト2を中心として回転盤3の上下位置に配設している。そして、上杵5と下杵6とのそれぞれの先端を臼孔4に挿入した状態で、予圧上ロール81と予圧下ロール82との間、及び前記本圧上ロールと本圧下ロールとの間をこの順序で通過させることにより、臼孔4内に充填した粉体を圧縮成形する。
攪拌フィードシューFは、臼孔4及び下杵6で設けられる空間へ粉体の充填を行う。充填された粉体は、擦切り板F92で擦り切られた後、上述のように上杵5と下杵6とで圧縮成形される。この攪拌フィードシューFは、図2及び図3に示すように、相互に反対方向に回転して粉体を回転盤3上において攪拌する一対の攪拌羽根F1と、それらの攪拌羽根F1を収容するハウジングF2とを有するフィードシュー本体F0と、フィードシュー本体F0に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットF5と、シールブラケットF5とフィードシュー本体F0との間に設けられる第1の弾性部材F6と、シールブラケットF5に取り付けられ攪拌フィードシューFの外に粉体が漏れるのを防ぐためのシール部材F7と、これらシール部材F7とシールブラケットF5との間に設けられる第2の弾性部材F8とを備える。
攪拌羽根F1は、図2に示すように、中央の取付フランジから放射状に例えば12本の同じ長さの羽根が延出する構造である。これらの攪拌羽根F1は、図示は省略するが、モータから歯車列を介して駆動力の伝達を受けるギアにより駆動され、ハウジングF2を構成するハウジング本体F3とハウジング本体F3の下面に取り付けられる底板部材F4とで形成される底部空間内に収容してある。攪拌羽根F1は、攪拌フィードシューFの長手方向の略中央部で、回転した場合に互いに衝突しないようにしてその先端部分が重なりあうように配置してある。また、各攪拌羽根F1は、後述するハウジングF2の底板部材F4から浮いた状態、つまり攪拌羽根F1の下面と底板部材F4上面との間に間隙をあけて取り付けてある。
ハウジングF2は、図3に示すように、ハウジング本体F3の底部に底板部材F4を、ボルトで着脱可能に固定して組み立ててある。ハウジング本体F3には、このハウジングF3の内部が粉体投入機構7と連通するように粉体投入口F3cが設けてある。
底板部材F4は、フィードシュー本体F0を構成する要素であり、図4に示すように、平板な皿形状をしており、下側開口の大部分を閉塞するものである。この底板部材F4には、図8に示すように、攪拌フィードシューFが所定取付位置に取り付けられた際に臼孔4の通過経路となる部位に、円弧状の溝部F4bが設けてある。さらに、溝部F4bには、その内周側及び外周側の端縁に、互いに接近する方向に突出する突起F4cを設けている。そして本実施形態では、図4に示すように、シールブラケットF5をこの底板部材F4に第1の弾性部材F6を介して取り付けているとともに、シールブラケットF5に、第2の弾性部材F8を介してシール部材F7を取り付けている。
シールブラケットF5は、図4〜図9に示すように、底板部材F4の溝部F4bに着脱可能に取り付けられる。より具体的には、粉体が通過可能な供給口F5aを幅方向中央部に有するとともに、幅方向両端部に、底板部材F4の突起F4cと対向する突起F5bを備えている。そして、このシールブラケットF5の幅方向両側縁からそれぞれ所定距離離間した位置の下面に、対をなしてシール部材F7を取り付けるためのシール溝F5cを設けている。ここで、このシールブラケットF5の上流側端縁の下面には底板当板F91、このシールブラケットF5の下流側端縁の下面には臼孔4に充填された粉体を擦り切るための擦切り板F92を取り付けている。
底板当板F91は、図7に示すように、シールブラケットF5の下面に設けた底板当板収納溝F5xに収納している。また、この底板当板F91は、同図に示すように、底板部材F4に取り付けた第1のリテーナ板F48に上端部を支持されたコイルばねSPにより下方に付勢されている。
擦切り板F92は、図5及び図6に示すように、その基端部をシールブラケットF5の下面に設けた擦切り板収納溝F5yに収納しているとともに、先端部を底板部材F4から突出させている。また、この擦切り板F92の先端部は、図5に示すように、先端に向かうにつれ薄肉に形成している。この擦切り板F92は、同図に示すように、底板部材F4に取り付けた第2のリテーナ板F49に上端部を支持されたコイルばねSPにより下方に付勢されている。
第1の弾性部材F6は、図4及び図8に示すように、底板部材F4の突起F4cとシールブラケットF5の突起F5bとの間に配され、樹脂製で中空のチューブ状の部材である。
本実施形態では、第1の弾性部材F6は、攪拌フィードシューFの回転盤3に対しての進行方向側面部にのみ有するものである。そして、この第1の弾性部材F6の弾性力により、シールブラケットF5を下方に向けて付勢している。
シール部材F7は、図4及び図8に示すように、シールブラケットF5のシール溝F5c内に対をなして配している。また、このシール部材F7は樹脂製であり、断面視矩形状をなす部材である。
第2の弾性部材F8は、図4及び図8に示すように、シールブラケットF5のシール溝F5cの一方の側壁とシール部材F7との間に配され、樹脂製で中空のチューブ状の部材である。そして、この第2の弾性部材F8の弾性力により、シール材F7をシール溝F5cの一方の側壁に向けて付勢している。
ここで、第1の弾性部材F6及び第2の弾性部材F8の中空部には、シールブラケットF5と底板部材F4との間、およびシール部材F7とシールブラケットF5との間の締結力を調整可能にすべく、流体(具体的には空気又は窒素等)を注入している。
シール部材F7の交換の際には、以下の操作を行う。すなわち、この第2の弾性部材F8をシールブラケットF5のシール溝F5c内から取り外し、次いでシール部材F7をシール溝F5cから取り外す。その後、新しいシール部材F7をシール溝F5c内に配する。そして、第2の弾性部材F8をシールブラケットF5のシール溝F5cの一方の側壁とシール部材F7との間に配し、シール部材F7を位置決めする。
図9は、このシールブラケットF5を底板部材F4から取り外し、第2の弾性部材F8とシール部材F7を取り外した状態の平面図である。
以上に述べたように、第1の弾性部材F6を介してシールブラケットF5をフィードシュー本体F0、より具体的には底板部材F4に、また第2の弾性部材F8を介してシール部材F7をシールブラケットF5に取り付けているので、シール部材F7の取り付け不良がある場合にもシール部材F7を確実に回転盤3の盤面に押し付けられる。また、シール部材F7が容易に交換できる。
また、第1の弾性部材F6が、シールブラケットF5を回転盤3に向けて付勢しているので、より確実にシール部材F7を確実に回転盤3の盤面に押し付けて攪拌フィードシューFの外への粉体の漏れが防止できる。
さらに、第1及び第2の弾性部材F6、F8が中空のチューブ状であるので、シールブラケットF5又はシール部材F7が受ける弾性力の調節を、これら第1又は第2の弾性部材F6、F8の肉厚及び直径を変更することにより容易に行える。
そして、シール部材F7が樹脂製であるので、摩耗しても金属粉が製品に混入しない。
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らず、種々に変形してよい。
例えば、弾性部材の形状は、チューブ状に限らず、中実の紐状のものであってもよく、また、球状あるいは回転楕円体状の弾性部材を複数間欠的に配するようにしてもよい。
また、シール部材は樹脂製に限らず、ゴム製等、他の素材により形成したものを採用してもよい。
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
0…粉体圧縮成形機
F…フィードシュー
F0…フィードシュー本体
F5…シールブラケット
F6…第1の弾性部材
F7…シール部材
F8…第2の弾性部材

Claims (10)

  1. 少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシュー(F)であって、
    前記フィードシューが、フィードシュー本体(F0)と、前記フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケット(F5)と、
    前記シールブラケットに取り付けられ粉体の漏れを防ぐためのシール部材(F7)と、
    前記シール部材と前記シールブラケットとの間に設けられ、前記シール部材を固定するための弾性部材(F8)とを備える粉体圧縮成形機におけるフィードシュー
  2. 少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシュー(F)であって、
    前記フィードシューが、フィードシュー本体(F0)と、当該フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケット(F5)とを備え、
    前記シールブラケットが、粉体の漏れを防ぐためのシール部材(F7)と、
    前記シール部材を固定するための弾性部材(F8)とを備える粉体圧縮成形機におけるフィードシュー。
  3. 前記シールブラケットと前記フィードシュー本体との間に弾性部材(F6)を備える請求項1又は2記載のフィードシュー。
  4. 前記シールブラケットが前記シール部材を取り付けるためのシール溝(F5c)を備え、弾性部材(F8)が、前記シール溝の側壁とシール部材との間に備えられる請求項1、2又は3記載のフィードシュー。
  5. 少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシュー(F)であって、
    前記フィードシューが、フィードシュー本体(F0)と、当該フィードシュー本体に取り付けられ粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケット(F5)と、
    前記シールブラケットに取り付けられ粉体の漏れを防ぐためのシール部材(F7)と、
    前記シール部材とシールブラケットとの間に弾性部材(F8)とを備え、
    前記シールブラケットが、前記シール部材を取り付けるためのシール溝(F5c)とを備え、
    前記弾性部材(F8)が、前記シール部材を前記シール溝の側壁に付勢する粉体圧縮成形機におけるフィードシュー。
  6. 前記シールブラケットと前記フィードシュー本体との間に弾性部材(F6)を備える請求項5記載のフィードシュー。
  7. 前記シールブラケットがフィードシュー本体から着脱可能である請求項1乃至6記載のフィードシュー。
  8. 少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、請求項1乃至7記載のフィードシューを備える粉体圧縮成形機。
  9. 少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵とを備え、これら上杵及び下杵を用いて臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮成形機において、当該臼孔に粉体を充填するフィードシュー(F)の本体に対して着脱可能であり、粉体が通過可能な供給口を有するシールブラケットであって、
    前記シールブラケットが、粉体の漏れを防ぐためのシール部材(F7)と、
    前記シール部材を固定するための弾性部材(F8)とを備えるシールブラケット。
  10. 前記シールブラケットと前記フィードシュー本体との間に弾性部材(F6)を備える請求項9記載のシールブラケット。
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