JP3699689B2 - 回転式粉末圧縮成型機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば錠剤を圧縮成型する回転式打錠機等の回転式粉末圧縮成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転式粉末圧縮成形機が備える回転盤の臼取付け部の上方には、粉末供給器が配置されている。粉末供給器はその下端面にフェルトなどの柔らかな粉末シールを有している。この粉末シールを臼取付け部の上面に接触させることで、粉末の漏れを抑制している。しかし、粉末シールが柔らかいといえども臼取付け部の上面が摩耗することは妨げ得ない。
【０００３】
これに対処するために、回転盤を焼き入れしたり、回転盤の臼取付け部上面に、硬質クロームメッキ層や超鋼合金層を設けたり、又はカバー板を交換可能に被着したりしている。
【０００４】
回転盤の熱容量は極めて大きいので、急冷が必要な焼き入れには特殊な設備が必要である。そのため、回転盤の焼き入れは、極めてコストが高く一般には困難とされている。
【０００５】
回転盤の臼取付け部の表面積は大であリ、かつ、多数の臼取付け孔があるので、臼取付け部上面に均質な硬質クロームメッキ層を作ることは比較的難しい技術である。そのため、メッキ層中のピンホール等を皆無にすることが難しく、メッキ不良を生じ易い。メッキ不良がある場合には、その不良箇所から硬質クロームメッキ層の剥れが誘発されたり、不良箇所での発錆や不良箇所への粉末の残留などがある。こうした事情から、硬質クロームメッキ層では、一般に長くても５年を超える耐久性を得ることができないという現状にある。
【０００６】
超鋼合金層は、超鋼金属を溶射して設けられるが、これはメッキ処理に比較して非常にコストが掛かる。しかも、超鋼合金層は非常に硬いので、その表面を研摩する加工も難しく、コストが掛かる。こうした事情から、超鋼合金層の採用は難しく、一般的ではない。
【０００７】
又、カバー板を用いる場合、このカバー板は、以下の２通りの構成で臼取付け部上面に着脱可能に取付けられている。第１には、カバー板を上方から挿通して臼取付け部にねじ込まれる複数のボルトを用いて、カバー板をその上方から臼取付け部上面に取付けている。第２には、カバー板上面に貫通しない複数の螺穴を設け、これらの螺穴に臼取付け部を下方から上方に向けて貫通するボルトの先端部を螺合することによって、カバー板をその下方から臼取付け部上面に取付けている。
【０００８】
いずれの構成でも、カバー板の着脱に際して多数のボルトを着脱操作する手間が必要である。しかも、前者の構成では、ボルト頭がカバー板から突出しないように座ぐり加工をする必要から、ボルトが通る部分に粉末が残り易いという問題があるだけではなく、肉厚が厚いカバー板を必要とする。又、後者の構成でも、必要な取付け強度を得るために、螺穴にはある程度の深さが必要であるので、この場合にも肉厚が厚いカバー板を必要とする。そのため、一般には厚みが略１５mm以上のカバー板の使用を余儀なくされている。こうした肉厚が厚いカバー板を用いるほど、臼取付け部の厚みは薄くならざるを得ない。
【０００９】
ところで、臼取付け部に配置される多数の臼は、夫々臼取付け部の外周からねじ込まれる臼止めボルトで固定されている。そのため、臼取付け部自体の厚みが小さい小型の回転式粉末圧縮成形機などに、カバー板を取付けようとすると、臼取付け部が更に薄くなる。したがって、臼取付け部での臼止めボルトの締付けの反力を受ける強度が低下してしまうので、小型の回転式粉末圧縮成形機等にはカバー板の適用が難しい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、回転盤の臼取付け部の摩耗を防止するカバーの着脱が容易で、かつ、様々な機種への適用ができる回転式粉末圧縮成形機を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転盤の臼取付け部の外周面からねじ込まれる臼止めボルトを用いて前記臼取付け部に多数の臼を取付け、前記臼の上端部に嵌合する臼嵌合孔を有した複数のカバーを、前記臼取付け部の上面に着脱可能に被着した回転式粉末圧縮成型機を前提とする。
【００１２】
そして、前記課題を解決するために、前記カバーが磁力により前記臼取付け部に取付け保持されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の回転式粉末圧縮成型機は、例えば錠剤を好適に圧縮成型できる他、錠剤以外の圧粉体も圧縮成型できる。更に、本発明において、複数のカバーは、平らな板状の部分を少なくとも備えておればよく、各カバーの臼嵌合孔は、一つでもよいが、複数としてカバーの使用数を少なくすることが望ましい。又、複数のカバーは、部品の共通化のために同じ大きさに分割するとよく、各カバーは表裏両面の使用を可能とするために左右対称の形状とすることが望ましい。
【００１４】
又、本発明において、カバーを臼取付け部に磁力で取付け保持するための磁気吸引手段としては、永久磁石又は電磁石を用いることができる。本発明の好ましい実施形態として、カバーを金属の磁性体で作り、鉄製又は鋳物製或いはステンレス製の臼取付け部に複数の永久磁石を埋め込むとよい。この場合、一部の磁気吸引手段を、隣り合ったカバーの端部間にわたって配置されるように設置することは、カバーの端部の浮き上がりを有効に防止できる点で好ましい。更に、臼取付け部が鉄製又は鋳物製である場合には、カバーの裏側に永久磁石を取付けて実施することもできる。又、電磁石を用いる場合には、これを臼取付け部に埋め込んで実施できる。
【００１５】
又、本発明において、カバーにその耐久性を向上させるための手段、例えば改質や耐摩耗層の被着などを必要により行なうことは妨げない。ここに、改質とは、例えば焼き入れによる硬度の向上を指し、耐摩耗層とは、カバーの少なくとも一面に設けた例えば硬質クロームメッキ層などを指す。
【００１６】
本発明において、臼取付け部の上面を覆っている各カバーは、その裏面を臼取付け部で支持され、かつ、臼嵌合孔と臼との嵌合により臼取付け部の周方向にもずれ動かないように支持されているだけではなく、磁力によって上方へも動かないように臼取付け部に保持されている。そのため、前記磁力に勝る上向きの外力をカバーに与えたり、或いは前記磁力を消失させたりすることにより、臼取付け部から各カバーを外すことができる。この逆に、新たなカバーや裏返されたカバーを、所定位置において臼に嵌合させながら臼取付け部に磁力で取付けることにより、各カバーを臼取付け部上面に被着できる。したがって、カバーの着脱に多数のボルトを締め付けたり外したりする手間を要しない。
【００１７】
そして、各カバーには、ボルトの頭部を収容する凹みや、ボルトが螺合するための螺穴を設けていないので、各カバーの厚みを必要により薄くできる。そのため、臼止めボルトの支持強度を損わない程度に、臼取付け部の厚みを止めることができる。したがって、臼取付け部上にカバーを取付けた小型な回転式粉末圧縮成形機として実施する場合にも好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１９】
図１中符号１で示す回転式粉末圧縮成型機例えば回転式打錠機Ａの回転盤を示している。この回転盤１は、例えば円環状の回転盤上部１ａと、これに図示しない複数のボルトを介して連結された円環状の回転盤下部１ｂとを備えて形成されている。回転盤上部１ａ及び回転盤下部１ｂは、鋳物、又は鉄、或いはステンレス鋼などで作られている。なお、回転盤１が小型である場合等には、以上のように上下に分割されたものではなく一体に形成することもできる。回転盤１はその中央部に同心的に配置された回転軸２（図２参照）に連結されている。この回転軸２に与えられる駆動力により回転盤１は回転軸２と一体に回転される。
【００２０】
回転盤上部１ａには外側に張出す上杵取付け部３が一体に設けられている。上杵取付け部３には、その周方向に等間隔毎に多数の上杵ガイド孔４（一つのみ図示する。）が設けられている。丸孔からなる上杵ガイド孔４は、その上下両端を開放して垂直に開けられている。
【００２１】
回転盤下部１ｂの上部には外側に張出す臼取付け部５が一体に設けられ、回転盤下部１ｂの下部には外側に張出す下杵取付け部６が一体に設けられている。臼取付け部５には上杵ガイド孔４の軸線延長上に位置して多数の臼７が取付けられている。これらの臼７は図２に示すように回転軸２の軸心を中心として同じ半径で描かれた同心円上に等間隔で配置されている。
【００２２】
これらの臼７は、図１（Ｂ）及び図３に示すように臼取付け部５の外周面からねじ込まれた臼止めボルト８により取付けられている。臼止めボルト８は、その先端８ａで臼７の外周面に形成された環状溝を押して、臼７が上方へ抜けないように固定している。各臼止めボルト８は取外し可能である。各臼７は、図１（Ｂ）に示す臼取付け部５の臼取付け孔５ａ内の環状段部５ｂで高さ位置を規定されている。それにより、臼取付け部５に取付けられた各臼７の上端部は、臼取付け部５の上面５ｃから突出されるようになっている。
【００２３】
下杵取付け部６には、上杵ガイド孔４の軸線延長上に位置して多数の下杵ガイド孔９（１つのみ図示）が開けられている。丸孔からなる下杵ガイド孔９の両端は、下杵取付け部６の上下両端に開放されている。下杵取付け部６には、その各下杵ガイド孔９を摺動自在に貫通して多数の下杵１０（１本のみ図示）が取付けられている。
【００２４】
各下杵１０の杵先部１０ａは対応する臼７の臼孔７ａに摺動可能に挿入保持されて、この臼孔７ａの底をなしている。各下杵１０の下端をなす下杵ヘッド１０ｂは、回転盤１の回転に伴って各種の下カム１１や図示しない下部加圧ローラ等の下杵駆動体に接離し、それにより下杵１０が昇降される。
【００２５】
下杵１０の昇降により、粉末供給位置では、後述する粉末供給器２５内の原料粉末の臼孔７ａへの吸込み、及びこの後の余剰粉末の粉末供給器２５内への吐出しによる原料粉末の秤量が行なわれる。この後に秤量された原料粉末の臼孔７ａ内での高さ位置が下げられる。次の圧縮位置（予備圧縮及び本圧縮の内、少なくとも後者を含む。）では、後述する上杵１４とともに原料粉末の圧縮成型を行うために臼孔７ａ内の原料粉末が押上げられる。更に、この後の取出し位置では、図示しないスクレーパでの製品取出しに適するように圧縮成型された臼７内の製品（錠剤等の圧粉体）が臼孔７ａから上方に押出される。
【００２６】
図１中符号１２は回転盤１の上方に位置する固定の上部フレーム１３に固定された円環状の上カムを示している。この上カム１２の中心部には回転軸２の上端部が図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。上カム１２はその外周部に後述の上杵を昇降させるためのカム部１２ａを有している。このカム部１２ａの一部には逃げ部が設けられ、そこには前記下部加圧ローラと対応して上部フレーム１３に支持された上部加圧ローラ（図示しない）が配置されている。
【００２７】
上カム１２及び上部加圧ローラは臼７と同数の上杵１４（１本のみ図示）を昇降させる上杵駆動体として機能する。各上杵１４は上杵取付け部３の上杵ガイド孔４を摺動自在に貫通している。各上杵１４は回転盤１の回転に伴って昇降され、その杵先部１４ａが対向する臼７の臼孔７ａに上方から出し入れされる。この臼孔７ａへの杵先部１４ａの出し入れに伴い、下杵９及び臼７との協働により臼孔７ａ内の粉末を圧縮成型できる。
【００２８】
臼取付け部５の上面５ｃには複数例えば４枚のカバー２１が着脱可能に被着されている。各カバー２１は、好適な例として左右対称の円弧状をなす平板からなり、いずれも同じ大きさである。各カバー２１は、その一端部２１ａとこれに隣接したカバーの他端部２１ｂ同士が接触する状態で臼取付け部５の上面５ｃにおいてリング形に組合わされている。
【００２９】
次に、各カバー２１を臼取付け部５の上面５ｃに磁力で着脱可能に取付け保持する手段を説明する。各カバー２１は、いずれも金属の磁性体、例えば鋼鈑、好適には焼入れが容易であり、したがって曲げ強度及び耐摩耗性に優れたゲージ鋼鈑で作られている。これらのカバー２１の表裏両面には図示しないが硬質クロームメッキ層が設けられている。焼き入れ及び硬質クロームメッキ層は、夫々各カバー２１の耐久性をより向上させる手段であるが、これらの内の少なくとも一方は省略してもよい。各カバー２１の厚みは、前記上面５ｃからの臼７の突出寸法と同じ寸法であり、好適には臼止めボルト８による臼７の取付け強度を実質的に損じないように１mm〜３mmに設定するとよい。各カバー２１は、図２及び図３等に示すように複数の臼嵌合孔２２を有している。
【００３０】
一方、臼取付け部５には磁気吸引手段として多数の永久磁石２３が埋め込まれている。永久磁石２３には、アルニコ磁石、フェライト磁石、希土類磁石、或いはこれら磁石の粉末粒子をプラスチックやゴムに混入し結合してなる複合磁石などを用いることができる。
【００３１】
これらの磁石２３の上面は、いずれも臼取付け部５の上面５ｃと面一となるように、この上面５ｃに露出して設けられている。なお、これに代えて永久磁石２３の上面が臼取付け部５の上面５ｃより少し下がった状態で露出されていてもよい。各永久磁石２３は、臼７を境に内周側と外周側とに夫々配置されている。さらに、各永久磁石２３は、回転軸２の軸心を中心とする半径線上であって、かつ、隣接する臼７同士間をちょうど２分する位置に夫々配置されている。
【００３２】
各カバー２１は、その各臼嵌合孔２２を複数の臼７の上端部に個別に嵌合させて、臼取付け部５の上面５ｃに重ねられることによって、各永久磁石２３の磁力で前記上面５ｃに密接状態に吸い付け保持されている。この取付け状態では、図１（Ｂ）に示すように臼７の上面と各カバー２１の上面とは同一平面をなして面一に連なるとともに、各カバー２１の外周部は臼取付け部５の外周端よりも外側に多少突出されている。この突出縁は各カバー２１にこれを取外す際に外力を与える部位として使用される。
【００３３】
更に、同取付け状態において、各カバー２１の互いに隣接する端部２１ａ、２１ｂは、それらの垂直な端面を図４（Ａ）に示すように突き当てて接合されている。又、こうした接合に代えて、図４（Ｂ）に示すように端部２１ａ、２１ｂの端面を厚み方向に斜めとし、この斜面同士を突き当てて端部２１ａ、２１ｂを接合させることもできる。なお、図４（Ｂ）において矢印は回転盤１の回転方向を示している。更に、図４（Ｃ）に示すように端部２１ａ、２１ｂの端面の上下に面取りを設けて、これらの端部２１ａ、２１ｂを突き当てて接合させることもできる。図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）の場合、臼取付け部５上に配置される部品とカバー２１との接触に基づき端部２１ａ、２１ｂが剥れる恐れをより確実になくすことができる点で好ましい。
【００３４】
しかも、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように各カバー２１の臼取付け部５の上面５ｃへの取付け状態において、隣接したカバー２１同士の互いに接合した端部２１ａ、２１ｂは、これらにわたって配置された一部の永久磁石２３により、臼取付け部５の上面５ｃに磁気吸引されている。このように隣接した端部２１ａ、２１ｂを共通の永久磁石２３で前記上面５ｃに密接状態に吸い付けることも又、臼取付け部５上に配置される部品とカバー２１との接触に基づき端部２１ａ、２１ｂが剥れる恐れをより確実になくすことができる点で好ましい。
【００３５】
又、図１中符号２５は臼取付け部５上に配置される部品の一つである粉末供給器を示している。粉末供給器２５内には図示しないホッパーに接続するシュート２６を介して圧縮成形すべき粉末が供給される。この粉末供給器２５の下端には図示しないがフェルトなどの粉末シールが取付けられていて、このシールは臼取付け部５に被されたカバー２１の上面に接するようになっている。
【００３６】
以上の構成を備えた打錠機Ａは、臼取付け部５の上面５ｃにカバー２１を着脱可能に被着したので、臼取付け部５の上面５ｃの摩耗を防止するために、回転盤１を焼き入れしたり、臼取付け部５の上面５ｃに硬質クロームメッキや超鋼溶射等の耐摩耗層を設けること等を必要としない。そして、粉末供給器２５等との接触により着脱可能なカバー２１が大きく摩耗しても、このカバー２１を例えば交換することにより、臼取付け部５の上面５ｃの耐摩耗性を見かけ上再現できる。そのため、この再現において臼取付け部５の上面５ｃを研摩した後に耐摩耗処理を再び上面５ｃに施す等の回転盤１自体の補修を要さない。
【００３７】
したがって、打錠機Ａのコストを低減できる。なお、カバー２１に耐摩耗処理を施す場合にも、これは回転盤１に比較して形状にも熱容量も遥かに小さいので、焼き入れなどを容易かつ安価に施すことが可能であり、コスト高にはならない。
【００３８】
又、前記打錠機Ａにおいて、臼取付け部５の上面５ｃに密接して重ねられている各カバー２１は、その裏面を臼取付け部５の上面５ｃで支持されている。さらに、臼嵌合孔２２と臼７の上端部との嵌合により臼取付け部５の周方向、つまり、粉末供給器２５等との相対移動によりこの供給器２５等から与えられる周方向の力に対しても、同方向にずれ動かないように支持されている。それだけではなく、各永久磁石２３の磁力によって上方へも動かないように臼取付け部５に引き寄せ保持されている。
【００３９】
このように取付けられた各カバー２１は、それを交換する場合などにおいて、前記磁力に勝る上向きの外力を各カバー２１に人為的に与えることにより、臼取付け部５から各カバー２１を外すことができる。この場合、図１（Ｂ）に示すように臼取付け部５の周部上面を斜状に加工して、カバー２１の裏面との間に楔状の隙間を設けて置けば、この隙間にドライバーなどの外し工具を挿入してカバー２１の裏側に位置させてから、外し工具を引き起こすことにより、カバー２１を変形させる恐れなく用意に外すことができる。又、これに代えて、臼取付け部５にその上面５ｃ及び外周に夫々開放して、回転盤１の放射方向に延びる複数の溝を設けて置いて、これらの溝に臼取付け部５の外周から棒状の外し工具を挿入してカバー２１の裏側に位置させてから、外し工具を引き起こすことにより、カバー２１を変形させる恐れがなく用意に外すことができる。
【００４０】
カバー２１の取外しとは逆に、新たなカバー２１や裏返された既存のカバー２１を、所定位置において臼７に嵌合させながら臼取付け部５に被せることにより、永久磁石２３の磁力で臼取付け部５に引き付けて、各カバー２１を臼取付け部５の上面５ｃに被着できる。
【００４１】
以上のように各カバー２１は、多数のボルトを締め付けたり外したりする面倒な手間を要することなく、容易に着脱でき、その作業性がよい。
【００４２】
そして、ボルトを要することなく各カバー２１が臼取付け部５に取付けられるため、各カバー２１には、ボルトの頭部を収容する凹みや、ボルトが螺合するための螺穴を設ける必要がなくなり、各カバー２１の厚みを必要により例えば１mm〜３mmと薄くできる。このように薄い各カバー２１を、例えば小型な回転式打錠機Ａの臼取付け部５上に取付けた場合、臼取付け部５の厚みを、臼止めボルト８の支持強度を損わない程度に止めることが可能である。勿論、大型の回転式打錠機Ａは臼取付け部５が厚いので、前記厚み以上のカバー２１を取付けて本発明を実施することもできる。
【００４３】
又、本実施形態では、各カバー２１を左右対称としたので、その一面が摩耗した場合に、他面が表となるように表裏を逆にして臼取付け部５の上面５ｃに取付けて、各カバー２１の表裏両面を使用できる。したがって、各カバー２１の寿命を２倍に高めることができる点で優れている。
【００４４】
しかも、本実施形態では、各カバー２１は単なる平板であって、各カバー２１には永久磁石２３が取付けられていないので、カバー２１の構成が単純である。そのため、カバー２１の加工等が容易で、コスト低減が可能である。その上、以上のようにカバー２１の表裏両面の使用が可能であり、又、カバー２１の交換に伴って永久磁石が廃棄されることがない点でも優れている。
【００４５】
図５は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００４６】
第２実施形態では、カバー２１の端部２１ａ、２１ｂを斜めに形成して、隣接したカバー２１同士の接合した部分が、回転軸２の軸心を中心とする放射方向に対して交差するように構成してある。この構成に応じて、一部の永久磁石は、接合した端部２１ａ、２１ｂの双方に渡るように配置が変更されている。なお、以上説明した点以外の構成は図５に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。
【００４７】
この第２実施形態においても、第１実施形態と同じ理由により本発明の課題を解決できる。しかも、既述のように端部２１ａ、２１ｂを斜めとしたことにより、粉末供給器の粉末掻き取り板（これは放射方向に延びている）の下端面が、隣接した端部２１ａ、２１ｂの接合部分全体に１度に接触することがなくなる。そのため、粉末供給とカバー２１との接触に基づき端部２１ａ、２１ｂが剥れる恐れをより一層確実になくすことができる点で好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、多数のボルトを締め付けたり外したりする手間を要することなく、回転盤の臼取付け部の摩耗防止をするカバーの着脱を容易にできるとともに、例えば小型な回転式粉末圧縮成形機の臼取付け部上にも臼止めボルトの支持強度を損わないでカバーを取付けることが可能であるので、様々な機種への適用が可能な回転式粉末圧縮成形機を提供できる。
【００４９】
請求項２の発明によれば、カバーの交換に伴って磁気吸引手段が廃棄されることがないとともに、カバーの構成が単純でその加工等が容易で、カバーのコスト低減が可能な回転式粉末圧縮成形機を提供できる。
【００５０】
請求項３の発明によれば、隣接したカバーの端部同士を磁気吸引手段で臼取付け部上面に磁気吸引するので、カバーの端部が浮き上がりを防止することが可能な回転式粉末圧縮成形機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）は本発明の第１実施形態に係る回転式打錠機の一部を示す断面図。（Ｂ）は図１（Ａ）の回転式打錠機の臼回りを拡大して示す断面図。
【図２】 図１の回転式打錠機が備える臼取付け部とこれに着脱されるカバーとの関係を示す断面図。
【図３】 図１の回転式打錠機が備える臼取付け部の一部とこれに着脱されるカバーとの関係を分解して示す斜視図。
【図４】 （Ａ）から（Ｃ）は図２中Ｚ−Ｚ線に沿って示す夫々異なる断面図。
【図５】 本発明の第２実施形態に係る回転式打錠機が備える臼取付け部とこれに着脱されるカバーとの関係を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ…打錠機（回転式粉末圧縮成型機）
１…回転盤
２…上杵取り付け部
５…臼取付け部
５ｃ…臼取付け部の上面
７…臼
８…臼止めボルト
２１…カバー
２１ａ、２１ｂ…カバーの端部
２２…臼嵌合孔
２３…永久磁石（磁気吸引手段）

Claims (3)

1. 回転盤の臼取付け部の外周面からねじ込まれる臼止めボルトを用いて前記臼取付け部に多数の臼を取付け、前記臼の上端部に嵌合する臼嵌合孔を有した複数のカバーを、前記臼取付け部の上面に着脱可能に被着した回転式粉末圧縮成型機において、
   前記カバーが磁力により前記臼取付け部に取付け保持されていることを特徴とする回転式粉末圧縮成型機。
2. 前記カバーが金属の磁性体で作られており、前記臼取付け部に前記カバーを磁気吸引する複数の磁気吸引手段が埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の回転式粉末圧縮成型機。
3. 一部の磁気吸引手段が、隣り合った前記カバーの端部間にわたって配置されていることを特徴とする請求項２に記載の回転式粉末圧縮成型機。

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