JPS6227920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、室温の変化や成形機の発熱によつ
て杵や圧縮ロール等の機器が膨脹又は収縮するこ
とにより発生する圧縮圧力の変化に影響されるこ
とがない回転式錠剤製造機等の回転式粉末圧縮成
形機における成形品の重量自動調整方法に関する
ものである。 一般に、成形品の重量は、ホツパ内にある粉末
の密度やホツパよりフイードシユに供給される粉
末の量及び粉末の大小によつて変化するものであ
り、その重量を一定に保つために、粉末が圧縮成
形される時の圧縮力を計測し、重量レールの高さ
を変えて下杵を昇降させることにより臼孔への粉
末量を自動的に調整することは、特許出願公告
昭45―16085号公報により公知である。 しかしながら、成形機の長時間の運転による機
械の発熱や粉末の圧縮成形時の発熱等により、上
杵、下杵、圧縮ロール等が熱膨脹し、そのために
圧縮圧力は変化する。 この温度による圧縮圧力の変化により、上記圧
縮力を測定することによりおこなう重量自動調整
は、実際の成形品の重量が変化していないのにか
かわらず臼孔への粉末量を変化させてしまう結果
成形品の重量誤差が発生するものであつた。 本発明は、そのような欠点を除く目的のために
なされたものであり、その構成を説明すれば、次
の通りである。 この発明は、圧縮成形時における圧縮ロールに
掛かる荷重の変化を電気的歪計によつて電気量の
変化に変換し、該電気量の限界以上の変化によつ
てリレー及び原動機が作動するようにし、該原動
機の作動によつて重量レールが上下に昇降するよ
うにし、この重量レールの昇降によつてこの上の
下杵高さを変化させて下杵の高さによつて決定さ
れる臼孔の容積を増減させ、これによつて粉末の
臼孔への供給量を調整するようにした成形品の重
量を自動調整できる回転式粉末圧縮成形機におい
て、成形品の連続駆動や粉末圧縮成形時等に発生
する発熱による温度変化を温度センサー等によつ
て電気量の変化に変換し、該温度による電気量の
変化にもとづいて上記荷重による電気的歪計の電
気量の変化を修正するようにしたことを特徴とす
る回転式粉末圧縮成形機における成形品の重量自
動調整方法である。 この発明の回転式粉末圧縮成形機における成形
品の重量自動調整方法の一実施例を、図面につい
て説明すれば次の通りである。 図面はこの発明を錠剤製造機に実施した場合
の、その作動状態を示すために、杵を配列した円
周面を縦断してこれを平面に展開した説明図であ
り、回転盤１と上杵保持盤２および下杵保持盤３
とは一体に形成されていて、錠剤製造機の回転軸
の回りに回転するようにされている。 この回転盤１の一定の円周面上には等間隔に多
数の（図面では３個）段付孔が設けられ、この段
付孔に臼孔５を有する臼４が嵌着されており、そ
の臼孔５の底は後述する下杵９の上端によつて得
られることによつて成形室が形成される。 上記上杵保持盤２および下杵保持盤３には、上
記回転盤１の臼４と対応する位置にそれぞれ上杵
用孔６および下杵用孔７が形成されており、この
上杵用孔６には上杵８、下杵用孔７には下杵９が
それぞれ摺動自在に挿嵌されている。 上杵８は、上杵保持盤２の上方に配置されてい
る上杵案内レール１０によつてその頭部を吊り下
げることにより、定められた高さで図面の右方向
に移動することができるようにされている。 一方下杵９は、下杵保持盤３の下方に配置され
ている下杵案内レール１１、重量レール１２、重
量レール１２の端にピンによつて回動自在に支え
られて取着された案内レール１３等の面上を移動
することによつて定められた高さで図面の右方向
に移動することができる。 成形しようとする粉末はホツパ１４の中に入れ
られており、フイードシユ１５はこのホツパ１４
から落下する粉末を少しずつ回転盤１の面上に供
給するために回転盤１の上方に配置されている。 １６は成形品である錠剤を取り卸すためのシユ
ートである。 図面中ａは臼孔５に供給される粉末量の調整位
置、ｂは圧縮成形位置、ｃは錠剤取卸位置であ
り、ａの位置において、重量レール１２の下端に
はネジ棒１７が取着され、このネジ棒１７は、原
動機２６のシヤフトに取着されたウオーム２５に
噛合わされたウオームギヤー１８に螺嵌されてい
る。 ｂの位置において、上杵８および下杵９の上方
又は下方にはそれぞれ上ロール１９および下ロー
ル２０が配置され、その下ロール２０の下方には
ロードセル２７が配置されている。 またこのロードセル２７は増幅器２８に接続
し、その増幅器２８はリレー２９に接続し、その
リレー２９が上記原動機２６に接続されている。 ２１は温度センサーであり、回転盤１の回転に
より下杵９が通過する所の近傍に配設されてお
り、この温度センサー２１は温度センサー用増幅
器２２に接続し、この温度センサー用増幅器２２
は上記増幅器２８に接続されている。 ２４は成形された錠剤であり、２３はその成形
品である錠剤２４が重量の上下限界を越えて成形
された場合即ち重量不良の錠剤を良品とは別に取
り出すためのダンパーである。 次にこの錠剤製造機の操作について説明すれ
ば、回転盤１の回転によつて上杵保持盤２および
下杵保持盤３も共に回転するから、上杵８および
下杵９は平面上を回転運動する（図面においては
右方向へ移動する）。 そしてこの運動と共に上杵８は上杵案内レール
１０によつて上杵保持盤２の上杵用孔６の中を上
下方向に運動し、下杵９は下杵案内レール１１、
重量レール１２、案内レール１３によつて下杵保
持盤３の下杵用孔７の中を上下方向に運動する。 今ホツパ１４から落下する粉末は、回転盤１の
回転につれてａより左側の位置においてフイード
シユ１５によつて臼孔５の中に供給され、臼孔５
がａの位置にくると、下杵９が重量レール１２の
面上に載ることにより、臼孔５に供給される粉末
の体積又は重量はこの重量レール１２の高さによ
つて決定される。即ち重量レール１２の高さは下
杵９の高さを決定し、この下杵９の高さは臼孔５
の深さそして臼孔５の容積を決定するからであ
る。 回転盤１が更に回転して、上杵８および下杵９
がそれぞれ上杵案内レール１０や案内レール１３
によつてそれらの高さを変えながらｂの位置にく
ると、上杵８はその頭部を上ロール１９によつて
押圧されこれと同時に下杵９は下ロール２０によ
つて押圧されるから、臼孔５の中の粉末は圧縮成
形される。 続いて上杵８および下杵９はｃの位置まで移動
し、回転盤１の面上に押し上げられた錠剤２４は
シユート１６によつて取り卸される。 このように上記上杵８および下杵９がａ，ｂ，
ｃの位置を順に経過してこれを繰り返す間に、粉
末が圧縮成形されて錠剤２４が製造されるのであ
るが、上記ｂの位置における粉末の圧縮成形時に
おいて、下ロール２０に掛かる荷重がロードセル
２７に圧力の変化として検出されると共に電気量
の変化に変換され、これが増幅器２８によつて増
幅されてその電気量が限界以上に変化した場合に
リレー２９が働いて原動機２６が作動し、これに
よつてウオーム２５とそれに噛合つたウオームギ
ヤー１８が回動し、これに螺嵌されているネジ棒
１７が重量レール１２を昇降させ、臼孔５の中の
粉末の体積を増減させることにより、その後圧縮
成形される錠剤の重量が直ちに調整されるもので
ある。 このように圧縮成形を繰り返す成形機の長時間
運転時には原動機等の機械の発熱や圧縮成形時等
による発熱のために、上杵８、下杵９、上下の圧
縮ロール１９，２０等が熱膨脹し、そのことによ
り固定されている上ロール１９と下ロール２０と
の間を上杵８と下杵９が通過して粉末を圧縮成形
する時の圧縮圧力は高くなり、粉末重量の変化が
無いにもかかわらずロードセル２７は、重量を減
じる方向に重量レール１２を作動する如き圧力信
号を出し、成形された錠剤は真の錠剤重量とはな
らず重量不足のものとなる。 そこで、前述した回転盤１の下部にその回転盤
１の回転により下杵９が通過する位置の近傍に配
設された温度センサー２１が回転盤１と下杵９部
分の温度変化を検出し、これを温度センサー用増
幅器２２により増幅して電気量の変化に変換し、
その温度上昇あるいは温度下降即ち温度変化に対
応した電気量が、前記増幅器２８において、粉末
重量の変化が無いにもかかわらずロードセル２７
が検出した荷重による電気量の変化を相殺するが
ごとく補正することができるようにする。 尚電気量の限界以上の変化や上下限界を越える
電気量の変化によつてリレーを作動させる等のこ
とは、通常的には公知公用の技術であるから、そ
の説明を省略する。 また上記粉末は、広い意味での粉末であり、微
粒子及び粒子顆粒を含むものである。 本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、たとえば、温度センサーが検出した電気量の
変化によつてロードセルが検出した圧力の変化即
ち荷重による電気量の変化を補正することは、ロ
ードセル、増幅器、リレー、原動機のいずれの位
置においても可能であり、その温度センサーとの
接続位置は任意である。 また、温度センサーを複数個配設することや、
その温度センサーとロードセルからの検出信号を
コンピユーターに入力することによつて、温度変
化によるロードセルの圧力変化を補正し、重量調
整をコンピユーター制御してもよい。 以下に錠剤製造機における温度変化が圧縮圧力
（圧縮荷重）等におよぼす影響を実験値により説
明すれば、次の通りである。

【表】

【表】 表１の説明 表１は、杵径８mm、β乳糖98％、ステアリンサ
ンマグネシウム１％、タルク１％から成る粉末に
より、隅角平面状の錠剤を製造する場合に、粉末
充填深さ5.45mmとしたものを回数１とし、回数２
以後を0.05mmずつ順次下杵を上昇させて回数10が
5.00mmとし、その１回から10回までの各回毎に
50T（Ｔは錠剤数）を取り出し、その中のものを
10Tずつ３回測定して、それの1T当りの重量と
打錠圧力（圧縮成形圧力）との関係を示したもの
であり、これによると圧縮比２（充填量体積と成
形錠剤体積の比率）を回数１とした時の打錠圧力
が1340Kgであつた。

【表】

【表】 表３の説明 上ロールの下面と下ロールの上面の間を270mm
に固定する。 上杵と下杵の合計は266.7mmで上記270mmとの差
3.3mmは、圧縮成形後取り出した錠剤が膨脹する
寸法を見込した値である。 熱膨脹による圧縮圧力の変化を例示的に見る
と、H₁＝上杵の寸法差、H₂＝下杵の寸法差、H₃
＝上下ロール間の寸法差、ｈ＝１回分の充填深
さ、Kg＝１回分の圧力差、圧縮比を２とした場
合、 圧力差＝２Kg（Ｈ_１＋Ｈ_２＋Ｈ_３）／ｈ−Kg・Ｈ_２／
ｈ ＝２×５０×（０．０２３＋０．０３＋０．０２５）／
０．０５−５０×０．０３／０．０５ ＝126Kg 表１においてたとえば、打錠圧力1030Kg、平均
重量202mgの時熱膨脹にて上記126Kgの圧力増加と
なり、この圧力増加分を重量が増加したものとし
て重量調整の修正をしたとすると、197mgの重量
の錠剤となり、真の錠剤重量に変化がないにもか
かわらず、５mg不足の錠剤を作ることとなる。 以上に説明したように、本発明は、厳しい重量
管理が要求される錠剤製造機等において、室温や
機械温度に全く影響されることがないので、室温
や機械温度が低下して機器が収縮している場合即
ち始業時等においても温度変化に対応するための
重量測定や重量調整をする必要がないと共に、室
温や機械の温度管理上の設備等も必要なく、成形
された錠剤重量を測定検査することなく長時間の
打錠運転が可能であり、生産能力および品質を著
しく向上させることができる等の効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明による回転式粉末圧縮成形機に
おける成形品の重量自動調整方法を、錠剤製造機
に応用した場合の一実施例であり、その作動状態
を示すために杵を配列した円周面を縦断してこれ
を平面に展開した説明図である。 図面において、１は回転盤、２は上杵保持盤、
３は下杵保持盤、４は臼、５は臼孔、６は上杵用
孔、７は下杵用孔、８は上杵、９は下杵、１０は
上杵案内レール、１１は下杵案内レール、１２は
重量レール、１３は案内レール、１４はホツパ、
１５はフイードシユ、１６はシユート、１７はネ
ジ棒、１８は重量調節用ウオームギヤー、１９は
上ロール、２０は下ロール、２１は温度センサ
ー、２２は温度センサー用増幅器、２３は取り出
しダンパー、２４は錠剤、２５はウオーム、２６
は原動機、２７はロードセル、２８は増幅器、２
９はリレーを示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮成形時における圧縮ロールに掛かる荷重
   の変化を電気的歪計によつて電気量の変化に変換
   し、該電気量の限界以上の変化によつてリレー及
   び原動機が作動するようにし、該原動機の作動に
   よつて重量レールが上下に昇降するようにし、こ
   の重量レールの昇降によつてこの上の下杵高さを
   変化させて下杵の高さによつて決定される臼孔の
   容積を増減させ、これによつて粉末の臼孔への供
   給量を調整するようにした成形品の重量を自動調
   整できる回転式粉末圧縮成形機において、成形品
   の連続駆動や粉末圧縮成形時等に発生する発熱に
   よる温度変化を温度センサー等によつて電気量の
   変化に変換し、該温度による電気量の変化にもと
   づいて上記荷重による電気的歪計の電気量の変化
   を修正するようにしたことを特徴とする回転式粉
   末圧縮成形機における成形品の重量自動調整方
   法。