JP5854787B2 - 排出装置 - Google Patents

Description

本発明は、上方の容器から下方の装置へ材料を排出する排出装置に関する。

医薬品等の製造工程においては、錠剤、カプセル剤、顆粒剤等の薬剤を、排出シュートを介して落下させて下方に設置した容器や装置等に供給する排出装置がある。このような排出装置では、薬剤の落下速度を調整せずに自由落下させると、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。

上記の問題を解決するための排出装置として、特許文献１には、筒状の可撓性シート材からなり２層のシート層を有する膨張ホースを排出シュートとして備え、膨張ホースへの供給空気を制御することにより膨張ホースの膨張状態を調整して、材料の落下速度を抑制する排出装置が開示されている。

特許第４３０３９８０号

しかしながら、特許文献１の膨張ホースは、可撓性シート材を環状ウエイト部分で折り返して形成されているので、膨張ホースの容器への取り付け部分に傾斜角をつけても、自重及び環状ウエイトの重さで鉛直方向に垂れ下がってしまう。このため、特許文献１の排出装置は、錠剤にフィルムや糖衣等をコーティングするコーティング装置のように、材料の投入口が側方に向けて開口している製造装置への材料供給には使用できない。

そこで、本発明では、膨張ホースを利用して落下速度を抑制しながら傾斜状態で材料を供給し得る排出装置を提供することを目的とする。

本発明の排出装置は、コンテナ容器から排出シュートを通して落下させて材料を排出する排出装置である。そして、排出シュートは、２層のシート層を有し、排出シュートの通路が閉塞するように膨張する膨張ホースと、筒状部材であって膨張ホースのシート層に挟まれた空間に設けられたパイプと、膨張ホースのシート層に挟まれた空間に空気を供給する空気供給装置と、膨張ホースのシート層に挟まれた空間から空気を排出する脱気装置と、を備える。また、パイプは側面に内外を連通する複数の孔を有する多孔パイプであり、多孔パイプ及び膨張ホースは傾斜した状態で配置される。

本発明によれば、膨張ホース内が略大気圧の状態で排出シュートを傾斜させても、膨張ホース内に設けたパイプが芯となるので、膨張ホースの垂れ下がりを防止できる。このため、パイプを垂直から水平の間の任意の傾斜角度でコンテナ容器に接続することができる。つまり、排出シュートを傾斜させることができる。したがって、本発明の排出装置は、材料の投入口が側面に開口している装置に対する材料供給にも用いることができる。

本発明の実施形態に係る排出装置の概略断面図である。 本発明の排出装置の動作を説明するための図である。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態による排出装置１００をコーティング装置７のコーティングパン８にセットした状態を示す概略断面図である。

排出装置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、顆粒剤等の供給材料９を、コンテナ容器３から落下させてコーティング装置７に供給する装置である。

コンテナ容器３は、すり鉢状の底部を備えるホッパー３Ａと、ホッパー３Ａの底部を開閉するコンテナ容器用弁４とを備える。コンテナ容器用弁４の下方には、フランジ部３Ｂが設けられ、このフランジ部３Ｂには軸線が斜め下向きに湾曲し、下端にフランジ部５Ａ、上端にフランジ部５Ｂを備える接続エルボ５が接続されている。接続エルボ５の出口の向きは、コンテナ容器３とコーティング装置７のレイアウトに応じて、後述する排出シュート２０がコーティングパン８に入るよう設定する。

コーティング装置７は、薬剤等の表面にフィルムや糖衣等をコーティングする為の装置である。コーティング装置７の内部には、水平方向の回転軸回りに回転するコーティングパン８が配置されており、薬剤等はコーティングパン８に供給される。コーティング装置７では、コーティングパン８を回転させて薬剤等を攪拌しながら、スプレーガン等でフィルム材料等を噴射することで、錠剤の表面にコーティングを施す。

コーティングパン８の回転軸は水平方向に限られるわけではないが、薬剤等の攪拌性を考慮すると、水平方向に近い方が望ましい。このため、コーティングパン８に供給材料９を供給するための供給口は装置の側面に開口することになる。

コンテナ容器３は、供給材料９が充填された状態で無人搬送車等の搬送装置により運ばれてきて、排出シュート２０及び接続エルボ５を接続した後に旋回リフター等の揚重装置により持ち上げられて、コーティング装置７の斜め上方に配置される。コンテナ容器３とコーティングパン８の投入口との間に配置される排出シュート２０は、筒状部材である。排出シュート２０の上端は接続エルボ５のフランジ部５Ａに接続され、下端はコーティングパン８に臨むように配置される。つまり、排出シュート２０は傾斜した状態となる。

なお、排出シュート２０と接続エルボ５を予め接続した状態としておけば、コンテナ容器３のセットに要する時間を短縮することができる。

排出シュート２０は、可撓性シート材からなる膨張ホース１と、側面に多数の孔を有する多孔パイプ２と、空気供給ポート１２及び排気ポート１３を備える環状の供給部本体１０とを含んで構成される。空気供給ポート１２には、コンプレッサ等の空気供給装置６Ａが接続される。排気ポート１３には、バキュームポンプ等の脱気装置６Ｂが接続される。

多孔パイプ２は、上端部が供給部本体１０の内周部に接着され、または供給部本体と一体に形成されている。供給部本体１０は接続エルボ５のフランジ部５Ａと締め付け筒１１との間で挟持される。フランジ部５Ａと締め付け筒１１との間の締め付けや緩めは、クランプ装置やボルト・ナット等、公知の方法を用いることができる。また、多孔パイプ２は、コンテナ容器３からコーティング装置７の投入口まで届くだけの長さを有する。ただし、膨張ホース１よりも短い。これは、膨張ホース１が膨張する際の余裕代を設けるためである。

膨張ホース１は、１枚の可撓性シート材からなり、この可撓性シート材を所定の長さの部分で折り返すことにより、内側と外側の２層のシート層を有するホースを形成している。可撓性シートとしては、例えば厚さ１００ミクロン程度のポリエチレンを用いる。この他に、ポリウレタンやゴム等も用いることができる。なお、可撓性シートを折り返す構造に代えて接着してもよい。

図１では、内側のシート層の端部をフランジ部５Ａと供給部本体１０の間に、外側のシート層の端部を供給部本体１０と締め付け筒１１の間にそれぞれ挟み込むことで、排出装置１００に固定しているが、これに限られるわけではない。

なお、図１では簡単の為に膨張ホース１を下端まで筒状に表しているが、実際には多孔パイプ２の下端より先の部分は自重で鉛直方法下向きに垂れ下がる場合もある。このように膨張ホース１の先端側の一部が垂れ下がっても、多孔パイプ２がコーティング装置７の投入口まで届いていれば問題はない。

多孔パイプ２は、後述するように内部に供給材料９が充満したときに、たわみ量が許容範囲に収まるような強度を確保しつつ、より軽量であることが望ましい。そこで、アクリル等の樹脂や薄肉ステンレス等の軽量素材で形成する。

空気供給ポート１２及び排気ポート１３は、多孔パイプ２の内周側、外周側のいずれに開口しても構わない。内周側と外周側は、側面の多数の孔及び膨張ホース１の先端部に設けた余裕代の部分で連通しているからである。

空気供給装置６Ａから空気を供給すると、膨張ホース１の内側シート層と外側シート層の間に空気が充満し、膨張ホース１が内側に膨らむ。そして、供給し続けると排出シュート２０が膨張した膨張ホース１により閉塞される。

一方、脱気装置６Ｂで膨張ホース１内の空気を排出すると、膨張ホース１は収縮し、多孔パイプ２に張り付いた状態となる。

多孔パイプ２の側面に設ける孔は、供給材料９が錠剤等の場合には、錠剤等が落下途中に孔に引っかかることを防止するために、錠剤等の径よりも小径であることが望ましい。なお、上記説明ではより軽量化を図るために多孔パイプ２を用いる場合について説明したが、側面に孔が無い筒状パイプであっても構わない。孔が無くても、膨張ホース１はその先端部で内側と外側が連通しているので、空気供給及び脱気により排出シュート２０の通路を開閉することができる。

次に、図２を参照しながら、本実施形態の排出装置１００を用いた供給材料９の排出工程について説明する。図２は図１と同様の排出装置１００を示す図であり、図中の２点鎖線は、膨張ホース１が排出シュート２０を閉塞するまで膨張した状態から、脱気により収縮していく様子を段階的に示している。

空気供給装置６Ａ及び脱気装置６Ｂの作動はコントローラ３０により制御する。コントローラ３０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。コントローラ３０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。また、コントローラ３０には膨張ホース１の内圧を検出する圧力センサの検出値が読み込まれる。

錠剤等の供給材料９が充填されたコンテナ容器３が無人搬送機等により運ばれてきたら、接続エルボ５に供給部本体１０及び膨張ホース１を接続した後、旋回リフターによりコーティング装置７の斜め上方にセットし、排出シュート２０の出口をコーティングパン８に導く。この状態でコンテナ容器用弁４は閉弁している。

コンテナ容器３がセットされ、作業者がスタートスイッチをオンにしたら、コントローラ３０は空気供給装置６を作動させて膨張ホース１を線Ａの状態まで膨張させて、排出シュート２０を閉塞する。線Ａの状態になったか否かは、内圧と膨張状態の関係を予め実験等により求めておき、検出した内圧に基づいて判断する。

排出シュート２０が閉塞されたら、コンテナ容器用弁４を開弁する。コンテナ容器用弁４を開弁することで、コンテナ容器３内の供給材料９は接続エルボ５に流れ込み、膨張ホース１に堰き止められて接続エルボ５に供給材料９が充満する。

次に、空気供給装置６Ａを停止して、脱気装置６Ｂを作動させる。脱気により膨張ホース１が収縮すると、供給材料９はその重量によって膨張ホース１を押し広げながら排出シュート２０内を緩やかに落下する。

脱気を続けると、供給材料９は膨張ホース１を押し広げながら落下し続け、膨張ホース１は線Ｂの状態から線Ｃ、線Ｄ、線Ｅの状態へと変形し、排出シュート２０内には供給材料９が充満する。そして膨張ホース１内が略大気圧まで脱気されると、供給材料９はコーティング装置７のコーティングパン８に到達する。

脱気装置６Ｂは連続的に作動させてもよいし、空気を少量ずつ漸進的に排出するよう作動させてもよい。

いずれの場合も、供給材料９の強度等に応じて定まる要求落下速度となるように、膨張ホース１の内圧を制御する。このように落下速度を抑制することで供給材料９の損傷や分離を防止することができる。

また、最初に排出シュート２０に入った供給材料９がコーティングパン８に到達した後、空気供給装置６Ａを作動させて膨張ホース１を膨張させ、排出シュート２０の通路径を絞り込むことによって落下速度を抑制してもよい。落下させる材料によっては、このような速度制御も有効である。

上記のような排出行程は、供給材料９がコンテナ容器３及び排出装置１００からなくなったら終了する。排出行程が終了したか否かは、排出シュート２０の出口部分に供給材料９が通過したか否かを検知するセンサを設けて、供給材料９の通過しない状態が所定時間続いたら排出が終了したと判定する。なお、供給材料９の重量や投入量等に基づいて排出工程に要する時間を予め求めておき、排出開始からの経過時間で終了時期を判定してもよい。

なお、供給材料９が顆粒や粉体の場合には、供給材料９の一部が膨張ホース１に付着して排出シュート２０内に残留していることが想定される。そこで、供給材料９の排出が終了したと判定したら、排出用制御を終了する前に、短サイクルでの空気供給と脱気の切り換えを数回繰り返すようにしてもよい。これにより膨張ホース１が振動するので、付着していた顆粒等が振り落とされて、コーティングパン８に落下する。

ここでいう短サイクルとは、空気供給装置６Ａ及び脱気装置６Ｂの能力や膨張ホース１の大きさにもよるが、空気供給と脱気の切り換えの周期を例えば１秒程度にする。また、空気供給の際に、膨張ホース１を図１の線Ａの状態まで膨張させる必要はない。

なお、上述した空気供給装置６Ａ及び脱気装置６Ｂの制御を、コントローラ３０ではなく、作業者が手動で行うようにしてもよい。

また、膨張ホース１及び多孔パイプ２は透明な素材で形成することが望ましい。透明素材で形成すれば、錠剤等の落下状態や排出シュート２０内の残留状況を目視可能となるので、作業者が手動で操作する場合に操作が容易になるのはもちろん、コントローラ３０で制御する場合でも作動状態を確認し易くなるというメリットがある。

上述した排出装置１００によれば、以下の効果が得られる。

排出装置１００は、膨張ホース１への空気供給と脱気により供給材料９の落下速度を自在にコントロールすることができるので、供給材料９が錠剤のように強度が弱く脆い場合でも欠損を防止でき、また顆粒等の粉体の場合には偏析や粒子分離を防止できる。

また、排出装置１００の排出シュート２０は、２層のシート層を有する膨張ホース１の内部に多孔パイプ２を有するので、脱気した状態でも多孔パイプ２が芯となって膨張ホース１の垂れ下がりを防止することができる。その結果、排出シュート２０を傾斜させることが可能となる。

多孔パイプ２は樹脂等で形成されるうえに多数の孔を有するので、多孔パイプ２を設けることによる排出シュート２０の重量増を抑制することができる。これにより、供給材料９を交換する際の膨張ホース１交換作業を一人で容易に行うことが可能となる。

排出シュート２０からの供給材料９の排出が無くなったら、排出制御を終了する前に、短い周期での空気供給と脱気の切り換えを繰り返し行うことにより、膨張ホース１に供給材料９が残留することを防止できる。

排出装置１００は、接続エルボ５が湾曲せずに排出シュート２０が垂直となる場合にも適用可能である。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ 膨張ホース
２ 多孔パイプ
３ コンテナ容器
４ コンテナ容器用弁
５ 接続エルボ
６Ａ 空気供給装置
６Ｂ 脱気装置
７ コーティング装置
８ コーティングパン
９ 供給材料
１０ 供給部本体
１２ 空気供給ポート
１３ 排気ポート
２０ 排出シュート
１００ 排出装置

Claims (2)

1. コンテナ容器から排出シュートを通して落下させて材料を排出する排出装置において、
   前記排出シュートは、
   ２層のシート層を有し、前記排出シュートの通路が閉塞するように膨張する膨張ホースと、
   筒状部材であって前記膨張ホースのシート層に挟まれた空間に設けられたパイプと、
   前記膨張ホースのシート層に挟まれた空間に空気を供給する空気供給装置と、
   前記膨張ホースのシート層に挟まれた空間から空気を排出する脱気装置と、
   を備え、
   前記パイプは側面に内外を連通する複数の孔を有する多孔パイプであり、
   前記多孔パイプ及び前記膨張ホースは傾斜した状態で配置されることを特徴とする排出装置。
2. 前記パイプ及び前記膨張ホースは透明な素材で形成されている請求項１に記載の排出装置。

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