JPH0739515Y2 - 回転式粉末圧縮成型装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、上杵および下杵により
回転盤の臼内で粉末材料を圧縮して錠剤等を成型する回
転式粉末圧縮成型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転式粉末圧縮成型装置が備える上杵お
よび下杵は一般的に金属材料（鉄系鋼材）製であり、こ
れら上下杵は、回転式粉末圧縮成型装置の連続運転にお
いて、各種カム等の杵駆動部材との接触による昇降およ
び軸回り方向の回転時に発生する摩擦熱により、さらに
は回転盤を駆動する駆動部が備える原動機などの発熱の
波及により、運転開始時には室温であったものが、経時
的に昇温する。そして、通常は運転開始後２〜３時間で
飽和上限温度に達して安定し、その温度変化は20〜30 d
egになることがある。

【０００３】上下の杵が、線膨脹係数 110×10^-7（mm/d
eg）の鉄系鋼材製であって、その全長が133.35mmである
場合に、仮に、室温から25℃の温度変化をもって昇温し
た場合には、上下杵が共に 0.037mm伸びる。したがっ
て、上下杵を合わせると、圧縮成型時に上下杵間に設定
された設定厚みは、設定値よりも約0.07mm薄くなるとと
もに、それに伴い成型される製品の硬度が高くなる。

【０００４】ところで、回転式粉末圧縮成型装置では、
その圧縮成型時において圧縮成型圧力を加圧力センサに
より検出して、この検出された圧縮成型圧力を製品の重
量制御用の情報として、この情報に基づく製品の重量制
御、すなわち、臼内に粉末材料を取込む重量調節レール
の高さ位置を、基準圧力値に対する前記圧縮成型圧力の
隔たりの程度に応じて可変し、それにより、臼内への粉
末取込み量を調節して、成型される製品の重量を一定に
保つことが行われている。このような重量調節機能を有
した回転式粉末圧縮成型装置において、既述のような上
下杵の温度変化があると、重量制御のために加圧力セン
サで検出される圧縮成型圧力の値が増加して、重量調節
の精度を低下させる原因となる。

【０００５】そこで、従来、成型装置に配設した温度セ
ンサで温度変化を検出して、この温度変化に伴う杵の伸
び量を換算して、加圧力センサの検出値を補正し、それ
に基づき圧縮ローラの高さを調節することにより、温度
変化の影響を少なくできるようにした技術が特公平２−
４６３１８号公報および特開平２−２９１９８号公報で
知られている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかし、前記各公報に
記載の技術では、圧縮ローラの高さを調節した瞬間に加
圧力センサが検出する圧力が急激に変動するため、制御
系は、その時における真の製品重量を見失って制御状態
が不定になり、適正な制御を期待できない。

【０００７】さらに、杵の温度変化に応じて圧縮ローラ
の高さを調節する際には、その機構系でのタイムラグと
ともに、制御系でのタイムラグもあるため、調節が完了
するまでの間に成型される不良品の量が多いという問題
もある。

【０００８】しかも、前記圧縮ローラの移動量は前記の
例で言えば約 0.07mm と極めて小さく、そして、成型装
置自体がその駆動部の動作で常に振動を発生しているこ
とと相俟って、このような振動条件下において前記のよ
うな 100分の１mm台の移動距離を正確に測定することが
困難であるため、前記のような 100分の１mm台の微少距
離を正確に素早く動かす装置を構成することは至難であ
り、仮に実現できるとしても、そのシステムの構築には
多大な手間とコストがかかる。

【０００９】本考案の目的は、極めて簡単な構成であり
ながら圧縮ローラの高さ調節を必要とすることなく温度
変化を原因とする不良品の発生を少なくできる回転式粉
末圧縮成型装置を得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、回転盤が備え
る上下の杵案内鍔にこれらの鍔に形成された杵案内孔を
摺動自在に貫通する上下の杵を夫々多数本取付けるとと
もに、加圧力センサにより検出された圧縮成型圧力に基
づいて成型される製品の重量制御を行う回転式粉末圧縮
成型装置に適用される。

【００１１】そして、前記目的を達成するために、前記
上下の杵案内鍔にその周面に夫々開放して設けられ前記
上下の杵の長手方向中間部を夫々露出させる上下の凹溝
と、前記回転盤の周囲に配置され前記上下の杵を冷却す
る冷気または加熱する暖気を前記上下の凹溝内に夫々吹
込む送気体、およびこれら送気体に前記冷気または暖気
を供給する恒温化空気発生器を有した杵恒温化手段とを
具備したものである。

【００１２】

【作用】本考案の構成において、杵恒温化手段の恒温化
空気発生器は冷気または暖気を生成し、送気体は、生成
された冷気または暖気を吹き出して回転盤の杵案内鍔に
形成された凹溝内に供給する。凹溝は杵の中間部を露出
させているので、この凹溝内に限って局所的に吹き込ま
れた冷気または暖気により上杵および下杵が冷却または
加熱される。そして、前記冷却の場合には装置の運転中
上下の杵の温度を例えば常温に保持し、前記加熱の場合
には装置の運転中上下の杵の温度を例えば装置の飽和上
限温度に合わせて保持する。

【００１３】このように上下の杵を所定温度に保持する
恒温化により、装置の運転中における発熱等に拘らず、
上下の杵の温度変化およびそれに伴う杵の伸びを防止で
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１を参照して説
明する。図１は回転式打錠装置（回転式粉末圧縮成型装
置）の要部を示す縦断面図であって、符号１は本体フレ
ームが備える図示しない固定の下部フレームの上方に配
置固定された上部フレームで、これら上下両フレームの
四隅は図示しない柱を介して互いに連結されている。下
部フレームの上面にはサポート筒体２が取付けられてい
るとともに、この筒体２の周囲に位置して鉄系鋼材製の
下杵３を昇降させる各種の下杵駆動部材が配設されてい
る。なお、図１においては下杵駆動部材として下杵低下
軌道４のみが示されている。

【００１５】サポート筒体２にはこの内部に相離間して
設けられた上下一対の軸受（なお、上側の軸受のみ図
示）５を介して駆動軸６が回転自在に支持されている。
駆動軸６の下端部は図示しない駆動部の出力端に接続さ
れている。駆動軸６の上端部には、軸受７を介して平面
視円板状をなす軌道ベース８が周方向に回動可能に取付
けられており、この軌道ベース８は上部フレーム１の下
向き突部９に軸受１０を介して回動可能に支持されてい
る。したがって、駆動軸６の上端部は軌道ベース８によ
って振れ止めされている。

【００１６】軌道ベース８の周部には平面視リング形を
なす上杵案内軌道１１が多数本のボルト（１本のみ図
示）１２で連結されている。軌道ベース８の上面には上
向き凸部１３が設けられ、この凸部１３は下向き突部９
の外面から側方に突出された一対（一方のみ図示）のス
トッパ１４間に多少の隙間を設けて入込んでいる。

【００１７】軌道ベース８は図示しないばねの力で駆動
軸６の回転方向後側に向けて常に付勢されている。した
がって、このばね力で軌道ベース８は通常は静止状態に
保持され、上杵案内軌道１１と鉄系鋼材製の上杵１５と
の摩擦力の過剰な増大により、上杵案内軌道１１を強制
的に回す力が働いた時だけ、前記ばねの力に抗して前記
隙間の範囲を軌道ベース８とともに上杵案内軌道１１が
回動されるようになっている。なお、この時の回動変位
は適宜センサにより検出されて、この回転式打錠装置の
安全を図るために使用される。

【００１８】サポート筒体２より突出された駆動軸６の
上部には、この駆動軸６と一緒に回転される回転盤２１
が支持されている。回転盤２１は上側回転体２１ａと下
側回転体２１ｂとを多数本（１本のみ図示）のボルト２
２で連結して形成されている。上側回転体２１ａの内周
部は駆動軸６の鍔部６ａにリング形の座３６を介して載
置されているとともに、回転盤２１は、上側回転体２１
ａを通って鍔部６ａに螺合される多数本（１本のみ図
示）のボルト２３を介して駆動軸６に連結されている。
なお、図１中２４は内周に起立部を有したリング板、２
５はオイルシールである。

【００１９】上側回転体２１ａには上杵１５の昇降を案
内するための杵案内鍔２６が設けられている。下側回転
体２１ｂには、下杵３の昇降を案内するための杵案内鍔
２７が設けられているとともに、この鍔２７と杵案内鍔
２６との間に位置して臼取付け鍔２８が夫々設けられて
いる。

【００２０】上側の杵案内鍔２６にはその周面に開放す
るとともに周方向に連続する環状の凹溝２９が設けられ
ている。したがって、杵案内鍔２６は、凹溝２９の上下
両側に位置する上下の杵支持部２６ａ、２６ｂ間により
形成されていて、本実施例では下側の杵支持部２６ｂは
上側の杵支持部２６ａよりも径方向に大きく形成されて
いる。凹溝２９は下杵３および上杵１５の移動軌跡Ａの
内側に達する深さに形成されている。なお、図１中線分
Ａ−Ａよりも駆動軸６側が移動軌跡Ａの内側を示してい
る。

【００２１】上下の杵支持部２６ａ、２６ｂには相対向
する杵案内孔３０が設けられているとともに、各杵案内
孔３０は駆動軸６を中心として描かれる同一円上に所定
間隔ごとに上杵１５の使用数に対応して多数設けられて
いる。これら上下の杵案内孔３０には夫々上杵１５が摺
動自在に貫通されている。したがって、上杵１５の中間
部は凹溝２９内に露出されている。なお、図１中３１は
上杵１５の下部に取付けられた伸縮自在な蛇腹状の上杵
防塵キャップである。

【００２２】杵案内鍔２７の構成は上杵案内鍔２６と略
同様である。つまり、杵案内鍔２７は、その周面に開放
するとともに移動軌跡Ａの内側に達する深さの環状の凹
溝３２を設けることによって、この凹溝３２の上下両側
に位置する上下の杵支持部２７ａ、２７ｂで形成されて
いるとともに、これら杵支持部２７ａ、２７ｂに相対向
する杵案内孔３３を夫々設けている。なお、この杵案内
部２７においては、上側の杵支持部２７ａにその上面か
ら一段下がって外方へ一体に延出するとともに先端に起
立周縁部を有した粉受け部３４が形成されている。杵案
内孔３３は下杵３の使用数数に対応して所定間隔ごとに
多数設けられている。上下に相対向する杵案内孔３３に
は下杵３が摺動自在に貫通されている。したがって、下
杵３の中間部は凹溝３２内に露出されている。

【００２３】臼取付け鍔２８には杵立て数と同数の臼３
５が所定間隔ごとに取付けられている。これら臼３５に
対して下杵３の杵先部が、臼孔の底をなして挿入されて
いるとともに、上杵１５の杵先部が臼孔に上方から挿脱
され、これら上下杵１５、３の昇降により臼３５内で粉
末材料の圧縮成型がなされるようになっている。

【００２４】図１中４１は臼取付け鍔２８の周部を囲ん
で固定部材４２に支持された包囲板であり、これは前記
鍔２８上を移動する粉末を前記粉受け部３４に導くもの
であり、また、粉受け部３４には下側の杵案内鍔２７上
を移動する粉末も溜められる。

【００２５】図１中４３は杵支持部２６ｂと上部フレー
ム１とにわたって設けられた防塵用のカバーである。こ
のカバー４３は凹溝２９の開放部を略塞ぐとともに、杵
支持部２６ｂと上部フレーム１との間の高さ範囲にある
部材を覆い隠している。カバー４３は円筒形であり、そ
の内面に突設された掛止部４３ａを上杵案内軌道１１の
上面に掛止することにより取付けられている。また、図
１中４６も防塵用のカバーであり、これは杵案内鍔２７
の凹溝３２の開放部を略塞いで固定部材４２に取付けら
れている。

【００２６】カバー４６の一部には検出孔４６ａが形成
されており、この孔４６ａは、下杵３と略同じ温度とな
る上側の杵支持部２７ａと一体の粉受け部３４の起立周
縁部と対向している。そして、この検出孔４６ａを通し
て非接触で回転盤２１の温度を検出する温度センサ５１
が固定部材４２に取付けられている。この温度センサ５
１の出力端は空気温度コントローラとしての冷気温度コ
ントローラ５２に接続されている。

【００２７】冷気温度コントローラ５２は杵恒温化手段
５３を制御する。恒温化手段５３は、恒温化空気発生器
としての冷気発生器５４と送気体としての２本の送気パ
イプ５５、５６とを備えている。冷気温度コントローラ
５２によって制御される冷気発生器５４は、例えばコン
プレッサにより冷媒を循環させて、凝縮器で凝縮された
冷媒を放熱器で蒸発させることにより冷気を発生して、
この冷気を外部へ送風するものである。この冷気発生器
５４に接続された一方の送気パイプ５５の先端部は、カ
バー４３を貫通して支持され凹溝２９に対向している。
また、他方の送気パイプ５６の先端部は、カバー４６を
貫通して支持され凹溝３２に対向している。

【００２８】図１中５８は圧縮成型時に下杵３に加わる
圧縮成型荷重を検出する（なお、実際には下杵３を加圧
する圧縮ローラを支持するロ−ラホルダに波及する圧縮
成型荷重を検出する。）加圧力センサであり、この出力
端は製品重量コントローラ５９に接続され、このコント
ローラ５９により圧縮成型圧力を製品の重量制御用の情
報として、この情報に基づく公知の重量制御（臼３５内
に粉末材料を取込む重量調節レールの高さ位置を、基準
圧力値に対する前記圧縮成型圧力の隔たりの程度に応じ
て可変し、それにより、臼３５内への粉末取込み量を調
節して、成型される製品の重量を一定に保つ制御）が実
施されるようになっている。

【００２９】前記構成を備える回転式打錠装置は、その
駆動部の起動により回転盤２１を回転させて、この回転
盤２１の臼３５内でこれに取り込まれた粉末材料を上杵
１５および下杵３により圧縮して錠剤の製造を行う。こ
の運転時において、製造される錠剤の重量は、既述の圧
力ンセンサ５８が検出する圧縮成型荷重に基づく製品重
量コントローラ５９による重量制御で、所定重量値を保
持するように制御される。

【００３０】さらに、前記運転時においては、杵恒温化
手段５３により上下杵１５、３回りが夫々局所冷却され
て、これらの温度が略室温に保持される。詳しくは、杵
恒温化手段５３は前記図示されない駆動部とともに起動
されて、運転中継続して動作するものである。そして、
その動作により、室温よりも少し低めの冷気を冷気発生
器５４で生成して、この冷気を、一方の送気パイプ５５
を通して凹溝２９内に吹き込むとともに、他方の送気パ
イプ５６を通して凹溝３２内に吹き込む。なお、凹溝２
９、３２内の冷気は上下の杵案内鍔２６、２７とカバー
４３、４６との間の隙間を通って外部に漏れるから、そ
れにより凹溝２９、３２内に冷気が止まることなく吹き
込み続けられる。

【００３１】そうすると、凹溝２９、３２内がこれらの
外側よりも少し高圧の低温雰囲気に保たれ、これら凹溝
２９、３２内に露出している上下の杵１５、３が夫々冷
却されるとともに、凹溝２９、３２を区画している杵支
持部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂも同様に冷却され
る。

【００３２】このような冷却により杵支持部２７ａと一
体の粉受け部３４は、下杵３と同様な温度となる。そし
て、この粉受け部３４の温度は温度センサ５１で検出さ
れているので、その検出温度に基づき冷気温度コントロ
ーラ５２が、粉受け部３４ひいては下杵３の温度が室温
より上昇する傾向があると判断した時、このコントロー
ラ５２は例えば冷気発生器５４が備える図示しないコン
プレッサの駆動モータの回転を制御し、冷媒流量を増や
して、杵恒温化手段５３による上下の杵１５、３の冷却
能力を大きくする。

【００３３】したがって、既述のように動作する杵恒温
化手段５３により、上下の杵１５、３の昇降に伴って発
生する摩擦熱および前記図示されない駆動部側から波及
する熱に拘らず、上下の杵１５、３の温度を略室温に保
持して、その熱膨脹を防止できる。そのため、前記重量
制御が不定とならずに正確に実施される。

【００３４】しかも、前記のように上下の杵１５、３を
恒温化してその熱膨脹自体を防止しているので、熱膨脹
することを前提としてそれに対処するための構成が一切
不要である。そのため、従来の構成のように熱膨脹対策
としての機構上および制御上のタイムラグに基づき不良
品の製造期間が継続されること、および上下の杵１５、
３を互いに近付ける方向にこれらを加圧する圧縮ローラ
（図示しない）の高さを高精度で調節するための機構お
よび制御を、いずれもなくすことができる。

【００３５】なお、本実施例は冷気を吹付けて杵１５、
３を略室温に保持するから、高温で溶解し易い低融点の
粉末原料を圧縮成型する場合に、杵１５、３の杵先面に
粉末原料が付着することを防止できる利点もあり、しか
も、回転盤全体２７ではなく既述のような局所冷却で実
現できるので、杵恒温化手段５３を安価に構成できる。

【００３６】また、本考案は前記一実施例には制約され
ない。例えば、前記一実施例では凹溝２９、３２を夫々
環状としたが、これに代えて、１本または複数本の杵ご
とに仕切られた凹溝２９、３２としてもよい。

【００３７】さらに、前記一実施例では上下の杵１５、
３を略室温に等しい温度に恒温化したが、これに代えて
高温化空気発生器５４に暖気発生器を採用して、回転盤
２７を回転させる以前から杵高温化手段５３を動作させ
て、暖気を凹溝２９、３２に送り込んで予め上下の杵１
５、３を例えば飽和上限温度までに高めた状態に保持し
て、その状態から回転盤２７を回転させて錠剤等の圧縮
成型をするようにしても、成型運転中における上下の杵
１５、３の熱膨脹が防止され、本考案の初期の目的を達
成できる。

【００３８】

【考案の効果】以上説明した本考案の回転式粉末圧縮成
型装置においては、上下の杵を所定温度に保持する恒温
化により、装置の運転中における上下の杵の温度変化お
よびそれに伴う杵の伸びを防止した条件下で製品を製造
できる構成により、温度変化に伴う上下の杵の伸びにつ
いての従来の補償対策、つまり、複雑かつ高価な圧縮ロ
ーラの高さ調節を不要にできるから、製品の重量制御が
不定となることがないとともに、温度補償のためのタイ
ムラグが生じないので、不良品が成型され続けることも
少なく、そして、前記杵の恒温化を冷気または暖気を上
下の杵に限って吹付けるという極めて簡単な構成で実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る回転式打錠装置の要部
を示す縦断面図。

【符号の説明】

３…下杵、 １５…上杵、２１
…回転盤、 ２６、２７…杵案内
鍔、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ…杵支持部、２
９、３２…凹溝、 ３０、３３…杵案内
孔、５１…温度センサ、 ５２…杵恒温
化手段、５３…冷気温度コントローラ（空気温度コント
ローラ）、５４…冷気発生器（恒温化空気発生器）、５
５、５６…送気パイプ（送気体）、５８…加圧力セン
サ、５９…製品重量コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転盤が備える上下の杵案内鍔にこれらの
   鍔に形成された杵案内孔を摺動自在に貫通する上下の杵
   を夫々多数本取付けるとともに、加圧力センサにより検
   出された圧縮成型圧力に基づいて成型される製品の重量
   制御を行う回転式粉末圧縮成型装置において、 前記上下の杵案内鍔にその周面に夫々開放して設けられ
   前記上下の杵の長手方向中間部を夫々露出させる上下の
   凹溝と、 前記回転盤の周囲に配置され前記上下の杵を冷却する冷
   気または加熱する暖気を前記上下の凹溝内に夫々吹込む
   送気体、およびこれら送気体に前記冷気または暖気を供
   給する恒温化空気発生器を有した杵恒温化手段とを具備
   した回転式粉末圧縮成型装置。