JPH012930A - 粉粒体の高濃度気力輸送方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、気密貯蔵容器内に収容した粉粒体材料をガス
圧により輸送管路を通じて高濃度かつ低速度で輸送する
高濃度気力輸送方法及びその装置の改良に関する。

〔背景技術〕

従来の一般的な粉粒体の高濃度気力輸送方法は、第１０
図に示したように、気密貯蔵容器１００内に収容した粉
粒体を、ガス供給管１０１から供給されるガス圧によっ
て輸送管路１０２内に送りだし、該輸送管路１０２の途
中に設けた加圧ノズル１０３で間欠的に加圧しなから粉
粒体材料をプラグ状にして輸送管路１０２の傾斜管路部
１０２ｂ、水平管路部１０２ｃを通じて捕集器１０４で
捕集するようにしている。

しかしながら、上述の方法で粉粒体をプラグ輸送する場
合は、第１１図に示すように輸送管路１０２内において
粉粒体プラグ１０５の上部に空間１０６を生じることが
多（、このためプラグ１０５の表面の粉粒体１０７が先
に移送されてプラグ１０５の形状が崩され、偏析２分離
などを生じる原因となっている。

また、このような方法の従来公知のものでは、−最に輸
送速度が１秒間に数ｍ程度という速いものであったため
、粉粒体が捕集器１０４に捕集されるときに強い衝撃を
受け、このため破壊、破損を生しさせる要因となってい
る。

このため、割れ、欠けその他の傷の発生を極度に嫌う高
い製造品質の要求される薬錠剤などの輸送に通用した場
合には不良品の発生率が高くなるため、薬錠剤などの輸
送には事実上適用できなかったのが現状である。

本発明者は、従来のこのような気力輸送の問題を解消す
るため鋭意検討を重ねた結果、気力輸送を薬錠剤の輸送
に適用することに成功し、特願昭６１−２５１１７２号
において、粉粒体を長い柱状にして低速度かつ高密度で
輸送する方法とその装置を提案したが、この先願発明で
は、ガス圧により気密貯蔵容器から輸送管路に材料を圧
送しながら、輸送栓を所定のタイミングで輸送管路内に
装填する必要があるため、そのタイミング制御が面倒で
あり、また最終バッチ分の材料については輸送管路や貯
蔵容器内に蓄積された加圧ガスが輸送管路の材料の隙間
を通って排出されるために、所謂ブローアウトにより材
料は勢い良く排出されて衝撃が加えられたり、輸送管路
内に材料が残留してしまうなどの問題があり、この点は
未解決とされていた。

例えば、第１２図は、気力輸送時における気密貯蔵容器
内の内圧Ｐと風ｆｆ１Ｑの変化を示したもので、最終バ
ッチ分の残量が輸送される時に、貯蔵容器内に蓄積され
たガスが急激に排出されるため、風量は一時に増大して
所謂ブローアウトを生じることを示している。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した先願発明を更に改良したもので、粉
粒体を高濃度かつ低速で輸送する場合において、特に最
終バッチ分の材料を気力輸送する場合に生しるブローア
ウトや輸送管路内の材料の残留の問題をなくし、かつ制
御操作も容易にされた気力輸送方法及び装置を提供する
ことを目的としている。

〔実施例〕

以下に、添付図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明方法を薬錠剤輸送に適用した気力輸送
システムの構成例を示している。

１は材料供給部を構成するフィーダで、このフィーダ１
のホッパ１１には、打錠機２などによって製造された薬
錠剤が送られ収容される。

この錠剤は、一定量、つまり１０ット単位（１００万錠
程度）に製造され、気密貯蔵容器３の上方の供給口に設
けたパルプ３２を開いた後、電磁パイブレーク１２を駆
動して該ホッパ１１に振動を与えることにより、１０フ
トを複数回に区分した量がトラフ１３を通って気宇貯蔵
容ａ３のホッパ３１に入り、気密貯蔵容器３内に補給さ
れる。このようにして、１０ット単位量の材料が複数回
に区分され補給される。

なお、この実施例では、電磁パイブレーク１２゜バルブ
３２を徂み合わせて材料補給手段Ａを構成している。

気密貯蔵容器３は、補給された材料の上限、下限レベル
を検出するためレヘル検出センサーＬＳＩ、ＬＳ２を有
しており、材料が下限レヘルを下回ったときには下限レ
ベル検出センサーＬＳ２がＯＮとなり、材料が上限レヘ
ルに達した時点では上限レヘル検出センサーＬＳＩがＯ
ＦＦとなる。

両材料検出センサーＬＳＩ、ＬＳ２からのＯＮ。

ＯＦＦ信号はコントローラで検出され、コントローラは
その検出した信号に応じて、気密貯蔵容器３の供給口に
設けたバルブ３２の開閉とパイブレーク１２の駆動、停
止を行って材料の補給制御をしている。

また、貯蔵容器３の適所には、排気減圧手段Ｂを構成す
るエアー放出弁１７を設けており、貯蔵容器３内に蓄積
された輸送ガスを適時排出できるようにしており、内部
の圧力を検知するため圧力計１８を設けている。

バルブ３２の開閉制御は、電磁パイブレーク１２の駆動
と連動して行われ、材料補給時にはバルブ３２の開動作
を確認してから電磁パイブレーク１２を駆動して材料の
補給を確実にし、材料補給の停止時にはＴＩ磁パイブレ
ーク１２を停止を確認してから、バルブ３２を閉じるこ
とにより錠剤の噛み込みを防止している。

気密貯蔵容器３の下方に設けた排出口３ａには、後述す
るような配管構成とされた輸送管路５が接続されており
、この輸送管路５の終端は捕集器６に接続されている。

また、輸送管路５の始端は、第２図に示したように、後
述する輸送柱１４を装填するための開口突出部５ｄを設
けており、この開口突出部５ｄには、貯蔵容器３内の材
料の輸送管路５への排出をスムーズにし、余分な衝撃力
を加えないようにするため、貯蔵容器３の排出口３ａと
輸送管路５との接続部分の湾曲形状に応じた湾曲面１９
ａを有した蓋栓１９がヘールルバンド１５などにより挿
入可能となっている。

一方、輸送管路５の貯蔵容器３の排出口３ａより上方適
所には、輸送ガスを噴射するノズル４ａ、４ｂが設けら
れており、これらのノズル４ａ。

４ｂはガス供給管４を介してガス供給手段りとなる気力
源に接続されている。

ノズルの一方４ａは、材料輸送時に材料を圧送するため
のもので、ノズルの他方４ｂは輸送柱１４を圧送するも
のである。

更に、この貯蔵容器３の上記した下限レベル検出センサ
ーＬＳ２よりも下方部位にはセンサーＬＳ３を設け、輸
送管路５の気密貯蔵容器３の排出口３ａに近接する前方
部位にはセンサーＬＳ４を材料検出用に設けているが、
特に後者の材料検出センサーＬＳ４は、輸送管路５の略
中間の高さのところが検出点となるようにしている。

輸送管路５の配管構成は、図示したように、貯蔵容器３
の排出口３ａとの接続部の近傍に先細りのレジューサ管
７１を設け、その先方に上方に略垂直に立ち上がる立ち
上がり管５ｂを設けている。

そして、その立ち上がり管５ｂの途中には、２つのレジ
ューサ７２．７３と直管９とを組合わせて構成した拡大
配管部７５を設け、立ち上がり管５ｂの上方に先広がり
状の拡大配管７５を設けて更に水平に折曲させており、
水平配管部５Ｃを略同−内径としてその先端に拡大配管
８を設けて捕集器６に接続した構成としている。

このような輸送管路５の配管構成は、すでに特願昭６１
−２５１１７３号において本出願人が提案したもので、
輸送柱を使用することなく粉粒体材料を水平配管部にお
いて長い柱状に形成して低速かつ高濃度で気力輸送する
ために採用されたものである。

すなわち、このような配管構成を使用した気力輸送方法
では、輸送ガスの供給により貯蔵容器３内より輸送管路
５に送り出された材料は、レジューサ管７１．拡大部を
設けた垂直立ち上がり管５ｂを経て水平配管部５Ｃに至
り、ここで第３図に示したように長い柱状Ｐとなって輸
送管路５の終端まで移送され、最後に輸送管路５の終端
に設けた拡大配管５において失速されて略自然落下に近
い状態で落下して捕集器６内に捕集されるものである。

輸送管路５の終端には、センサーＬＳ５を設けており、
このセンサーＬＳ５は最終バッチ分の材料とともに移送
されて来る輸送栓１４の有無を検出する。このため、セ
ンサーＬＳ５は材料と輸送栓１４の区別を行う必要があ
るが、センサーＬＳ５に色センサーを使用し、輸送栓１
４を粉粒体体材料と異なる色にするなどの方法を採れば
容易に構成できる。

なお、センサーＬＳ５に代えて、貯蔵容器３内の圧力変
化を検出する圧力センサーを設け、輸送栓１４が輸送管
路５内より抜は出したことを、この圧力センサーの圧力
変化（低下）により検出する構成としても良く、輸送栓
１４の捕集器６への移送は、これ以外にも種々の方法が
採択できることはいうまでもない。

このようなシステムを使用した場合、材料を０．０５ｍ
／ｓｅｃ〜Ｑ、３ｍ／ｓｅｃ程度の低速で輸送できるの
で、材料に衝窄を与えず、かつ分離、偏析を生じること
なく輸送でき、材料の輸送時における割れ、欠けなどの
傷を発生することなく気力輸送することが可能となった
ものである。

第４ａ図〜第４ｃ図は、本発明において使用される輸送
栓の一例を示したものである。

第４ａ図は中空部１４ｂに輸送ガスによるガス圧を受け
て推進する耳栓形状のもの、第４ｂ図はガス圧により間
室自在とされた羽根１４Ｃを枠部１４ａの後方に放射状
に設けたバトミントのシャトル状のものを示している。

いずれの図に示したものも、輸送栓１４は、配管内に残
存した均粒体材料を残すことなく押し運ぶようにするた
め、輸送管路５の内に密接する枠部１４ａを有した構造
とされている。

このような輸送栓１４を構成する場合は、輸送管路５の
配管構成により輸送管路の内径が途中で異なる場合も考
慮して、輸送管路の内径に常時密接する伸縮自在な枠部
１４ａを有したものが望ましく、また輸送ガスによる圧
送時にゆっくりとした速度で移送されるようにするため
適度なリークを有したものが望ましい。第４ｃ図は、こ
のような要望に応える輸送栓１４の一例を示しており、
前後の枠部１４ａ、１４ａを一本の軸１４ｄで連結した
構造にしたもので、枠部１４ａ、１４ａは軟質発泡材で
製されている。

次いで、本発明の制御動作を説明する。

第６図は、本発明において採用される制御システムの概
略基本構成を示したもので、ＰＣなどによって構成され
るコントローラＣでは、センサーＬＳＩ〜ＬＳ５からの
検知信号を受け、さらに貯蔵容器３に設けた圧力計（第
１図では１８で示す）のレヘルを読み取ってフィーダ、
バルブＡ、ノズル＃１．ノズル＃２．エアー放出弁など
の外部機器をＯＮ、ＯＦＦ制御して材料の補給、基本バ
ッチ輸送、最終バッチ輸送の各制御がなされる。

なお、ここでは、制御動作の説明を簡略化するため、フ
ィーダ（第１図ではｌで示す）、バルブＡ（第１図では
３２で示す）は材料補給手段Ａ、エアー放出弁（第１図
では１７で示す）は排気減圧手段Ｂ、ノズル＃１．　＃
２　（第２図では４ａ、４ｂで示す）は輸送ガスの供給
手段りを駆動する外部機器として説明している。

第７図は、本発明におけるフィーダ、バルブＡ、ノズル
上１．ノズル＃２及びエアー放出弁の制御動作をセンサ
ーＬＳＩ〜ＬＳ５の検知信号に対応させて示したタイム
チャートであり、第８図はこれらの制御動作の手順をフ
ローチャートとして示すものである。

これらの第７図、第８図を参照して、本発明の制御動作
を更に詳細に説明すると、 プログラムがスタートすると、イニシャルリセットがな
され、コントローラＣは外部機器をリセットする　（ス
テップ１０００）。

ステップ１００１〜１００４．１００４ａでは、材料の
補給を行う前の状態における各センサーＬＳ１〜ＬＳ５
の検知信号を調べてシステムの異常の有無を判別し、す
べてのセンサーＬＳＩ〜Ｌ　３５の検知信号が異常なし
と判断されれば、ステップ１００５に進んでバルブＡを
開き、フィーダをＯＮにして（ステップ１００５）、材
料供給部１より気密貯蔵容器３内に材料を補給する。

なお、センサーＬＳ３〜５のチエツクは必要に応じて省
略しても良い。

フィーダがＯＮされると、ステップ１００７に進んでタ
イマーをセントする。このタイマーは、フィーダをＯＮ
にした後のセンサーＬＳＩの状態判別時間を規定してお
り、このタイマーが設定時間後にタイムアツプするまで
センサーＬＳＩがＯＦＦとならない場合は、最終バッチ
分の材料補給がなされたものと判別するが、タイマーが
タイムアツプするまでセンサーＬＳＩがＯＦＦになれば
、基本のバッチ制御分の材料補給がなされたと判別され
る（ステップ１００８．１００９）。

このため、タイマーの設定時間Ｔは、貯蔵容器３内の材
料が下限レベルにある状態から上限レベルに達するまで
に要する時間を考慮した余裕をもった時間に設定されて
いる。

基本のバッチ制御分の材料が補給された場合は、ステッ
プ１０１０に進みフィーダをＯＦＦにして材料の補給を
停止し、さらにバルブＡを閉じる。

材料の補給の開始、終了時におけるバルブＡとフィーダ
のＯＮ、ＯＦＦ制御（ステップ１００５゜１００６及び
ステップ１０１１．１０１２）は、材料の貯蔵容器３内
への補給の完全にし、かつバルブによる噛み込みをなく
すため、一定時間の遅延動作をもって連動制御される（
第７図参照）。

基本バッチ輸送制御においては、ステップ１０１１にお
いてバルブＡが閉しられると、ノズル＃１がＯＮとなる
。すなわち、ガス供給手段りよりガス供給管４を介して
輸送ガスが送られ、ノズル＃１から輸送管路５内に輸送
ガスが供給される。

このようにして輸送ガスが供給されると、貯蔵容器３内
の内圧はガス圧により上昇し、所定のレベルまで上昇す
ると、貯蔵容器３内に収容された材料を輸送管路５内に
圧送して、輸送管路５を介して捕集器６に材料が輸送さ
れる。

この輸送においては、材料は、水平配管部５Ｃにおいて
第３図に示したような柱状Ｐとなり、低速かつ高濃度で
次々と送られて行き、捕集器６の直前に設けた拡大配管
部８において減速され、自然落下に近い状態で捕集器６
内に捕集されて行く。

この材料輸送時においては、コントローラＣは材料の下
限レベルを検出するセンサーＬＳ２の検知信号を監視し
ており、センサーＬＳ２の検知信号がＯＮとなれば、ノ
ズル＃１をＯＦＦにして材料の輸送を停止し、エアー放
出弁を開いて１バッチ分の基本バッチ輸送制御を完了す
る。エアー放出弁の制御は、ステップ１０１４−１０１
７を介して行われ、エアー放出弁を開いた後は、圧力計
１８の指示する圧力Ｐが略ゼロになることを確認してか
ら、エアー放出弁１日を閉じて、次の補給制御に移動す
る（ステップ１０１４→１０１７）。

このようにして、ステップ１００５−１０１７を循環す
ることによって基本バッチ輸送制御が次々と実行され、
ステップ１００９においてタイマーがタイムアツプする
とステップ１０１８に進んで、最終ハツチ輸送制御ルー
チンが実行される。

すなわち、フィーダをＯＦＦにし、バルブΔを閉して貯
蔵容器３を気密状態に保持し、ステップ１０２０におい
てノズル＃１をＯＮにして輸送ガスを輸送管路５内に供
給し、２！本バッチ輸送制御時と同様に材料を低速かつ
高濃度で捕集器６に輸送する。

この輸送時間の間、コントローラＣはセンサーＬＳ３の
状態を監視しており、センサーＬＳ３の検知信号がＯＦ
Ｆとなり、さらにセンサーＬＳ４の検知信号がＯＦＦと
なると、最終バッチ分の材料の全量が貯蔵容器３の排出
口より輸送管路５内に供給されたものと判断して、ノズ
ル＃１をＯＦＦにし、エアー放出弁１７を開いて貯蔵容
器３内に蓄積されたガスを大気に放出する（ステップ１
０２１−１０２４）。これによって、貯蔵容器３内に残
ったガスが輸送管路内の材料の隙間を通して捕集器６内
に勢い良く排出され、ブローアウトを生じることが未然
に防止される。

エアー放出弁１７によりガスの放出は、貯蔵容器３内の
内圧がゼロとなるまで行われ、この内圧がゼロとなると
、開いていたエアー放出弁１７は閉しられる（ステップ
１０２５→１０２６）。

なお、第８図に示した制御フローでは、貯蔵容器３にの
みエアー放出弁１７を設けたシステムの制御を説明して
いるが、輸送管路５が長くなる場合は、輸送管路５の適
所にもエアー放出弁を設けて、この弁を同時に開いて輸
送ガスを排出させる構成にすればブローアウトを有効に
防止できることはいうまでもない。

このようにして、エアー放出弁１７が開かれた後は、輸
送管路５の始端に設けた蓋栓１９を取り外して、第４ａ
図〜第４Ｃ図に示したような輸送栓１４を装填する（ス
テップ１０２７）。

輸送栓１４は、手動で栓１９を開いて投入しても良く、
あるいは自動的に輸送管路５の始端より装填しても良い
。輸送栓１４が輸送管路５の始端より装填された後は、
蓋栓１９を閉じ、ノズル＃２をＯＮにして輸送栓１４を
ガス圧で圧送する。かくして、輸送栓１４は第５図に示
したように、輸送管路５内に残留した材料Ｐを押し出す
ようにして輸送管路５内を移送して、材料Ｐとともに捕
集器６に移送される。

この輸送栓１４の移送時には、コントローラＣでは、セ
ンサーＬＳ５の検知信号を監視し、センサーＬＳ５の検
知信号がＯＮとなると、ノズル＃２をＯＦＦにして最終
パンチ輸送制御ルーチンを完了する（ステップ１０２８
→１０３０）。

第９図は、本発明方法における基本バッチ１０送制御、
最終バッチ輸送制御時における貯蔵容器３内の圧力Ｐと
風ｉＱの変化を示したものであるが、本発明方法では、
最終バッチ制御の完了時に風量の増大が抑制され、ブロ
ーアウトの発生がないことが理解されるはずである。

本発明方法は、所定量の材料を気力輸送する場合におい
て、所定量を複数回に区分して得られる複数バッチ量の
うちの最終バッチ分の輸送完了に生じるブローアウト、
材料の残留の問題を屏決することを技術的課題としたも
のであるため、途中における１バ・７千分の輸送方法は
、どのような方法であってもよい。

ここでは、第１図に示したシステムを用いて、ｌバッチ
分の輸送時に輸送管路の配管構成を選ぶことにより、水
平配管の輸送時に材料を長い柱状に形成する方法に適用
した例を示したが、本発明はこのような例に限られるこ
とはなく、基本バッチ輸送時におけるプラグの形成に輸
送栓を使用することを要旨とした先願発明（例えば、特
願昭６１−２５１１７２号）で提案した方法を使用して
もよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明より理解されるように、本発明によれば、最
終バッチ輸送時の終了時におけるブローアウトの発生が
抑制され、しかも輸送管局内に残留した材料は輸送栓に
より完全に押し出されるために、貯蔵容器内に収容した
材料を破損なく、かつ１つの残りもなく輸送でき、した
がって、従来気力輸送が困難とされた薬錠剤の輸送に使
用でき、輸送効率を著しく向上できる。

また、本発明の装置によれば、システム内に設けた各セ
ンサーからの検知信号をコントローラで監視して材料補
給、材料輸送を自動的に行えるので、材料供給部と組合
わせて使用すれば、製造から輸送までの一連の制御が完
全無人化で行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明’ＡＩの一例を示したシステム構成図
、第２図は輸送栓を投入可能とした輸送管路の構造を貯
蔵容器の一部とともに示した図、第３図は材料の水平配
管部における輸送時の状態を示した図、第４ａ図〜第４
Ｃ図は輸送栓の倒閣、第５図は輸送栓の動作説明図、第
６図は本発明における制御システム構成図、第７図は各
センサーと外部機器の動作関係を示したタイムチャート
、第８図は本発明の制御動作手順を示すフローチャート
、第９図は本発明の制御時における貯蔵容器内の圧力と
風量変化の説明図、第１０図は従来のシステムの構成倒
閣、第１１図は従来システム（こおける材料の水平配管
部の状態を示した図、第１２図は従来システムにおいて
最終バッチ分の材料を気力輸送する場合における貯蔵容
器内の圧力と風景の変化を示す図である。 （符号の説明） １・・・材料供給部 ３・・・気密貯蔵容器 ５・　・↑０送管路 ６・・・浦集器 Ａ・・・材料補給手段 Ｂ・・・排気減圧手段 Ｃ・・・コントローラ Ｄ・・・ガス供給手段 ＬＳＩ〜ＬＳ５・・・センサー 特許出願人　協和醗酵工業株式会社 特許出願人　株式会社　松井製作所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）材料供給部より供給される一定量の粉粒体材料を
   複数回に区分して気密貯蔵容器内に逐次補給し、該気密
   貯蔵容器内に所定量の粉粒体材料が補給される毎に、こ
   の気密貯蔵容器を気密状態に保持して、輸送ガスを供給
   することによって上記気密貯蔵容器内に収容された粉粒
   体材料を、上記気密貯蔵容器に接続した輸送管路内に圧
   送して該輸送管路の終端に設けた捕集器に順次気力輸送
   する方法において、 上記気密貯蔵容器内に収容された粉粒体材料の最終バッ
   チ分の全量が該気密貯蔵容器より上記輸送管路内に圧送
   された時に、上記輸送ガスの供給を停止すると同時に上
   記気密貯蔵容器を排気減圧し、 次いで、上記輸送管路の始端より輸送栓を差し入れ、輸
   送ガスを供給することにより上記輸送管路内に残存した
   最終バッチ分の粉粒体材料の残量を上記輸送栓とともに
   上記補集器に移送することを特徴とする粉粒体の高濃度
   気力輸送方法。
2. （２）上限、下限レベル検出センサーを有した気密貯蔵
   容器、材料供給部より気密貯蔵容器に粉粒体材料を逐次
   補給する材料補給手段、該気密貯蔵容器と輸送管路を介
   して接続された捕集器、気密貯蔵容器の上記下限レベル
   検出センサーよりも下方部位と上記輸送管路の気密貯蔵
   容器の排出口に近接する部位に設けた材料検出センサー
   、上記気密貯蔵容器かつ／又は輸送管路の適所に設けた
   排気減圧手段、上記輸送管路の始端より輸送ガスを供給
   するガス供給手段、上記輸送管路内に密接する栓部を有
   し、上記輸送管路の始端より装填される輸送栓、及び上
   記各センサーの検知信号に応じて上記ガス供給手段、材
   料補給手段、上記排気減圧手段を制御するコントローラ
   を備えたことを特徴とする粉粒体の高濃度気力輸送装置
   。