JPH0777679B2 - 粉体成型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） この発明は、錠剤の製造や粉体冶金用の成型において特
に成型物の形状がその径に較べて長さが大きかったり、
キャップ状など複雑なものであるとき、全体を通じて密
度が均等なものの生産が可能であるとともに構造、操作
とも簡素であるような粉体成型手段を提供するのがその
目的である。

従来、粉体の成型物の生産においては、固定床に穿った
ウス穴に挿入した下キネの上に粉体を装入し、この粉体
を上キネで圧縮し、ついで下キネの上昇により圧縮形成
した成型物をウス穴から排出させるのが普通である。こ
の場合、例えば第４図（ａ）に示す医薬その他の錠剤の
ように径に較べて厚さの小さい成型物であれば内部の密
度が比較的均等に仕上るけれども、例えば第４図（ｂ）
のような棒状物のように径に較べて長さが大きかった
り、第４図（ｃ）のようなキャップ状その他複雑な形状
のものでは図示のように密度が非常に不均等となる。そ
の原因は、粉体粒子の摩擦抵抗が大きく、流動性に欠け
るためで、圧縮操作中ストロークする上キネ側において
密、静止している下キネ側において粗となるのである。
このような密度の不均等性を除去するには上キネの下降
ストローク期間において下キネの上昇ストロークを行え
ばよいので、このような要求に対応し、従来、上キネの
ストローク駆動系とは別途に下キネのストローク駆動系
を設け、上キネと下キネをともにストロークさせてい
る。このような２系統の駆動系を設置する結果、機構が
複雑で装置が大型化するばかりでなく、成型物に要求さ
れる形状如何によっては上キネと下キネのストローク時
期やストローク量に差異を設ける必要があるのである。
従ってこれに対応するためには上キネと下キネのストロ
ーク時期、ストローク量の異なるシーケンス動作を確保
するため、両駆動系の機械的又は電気的の複雑な制御機
構が付加され、成型装置はきわめて大がかりなものとな
っていた。従って、この発明は、径に較べて長さが大き
かったり、複雑な形状をもつ粉体成型物で密度の均等な
ものの生産に関する従来技術の欠点を解消することがそ
の具体的目的である。

（発明の構成） 以下、図示した実施例につきこの発明を説明すれば、１
は基床、２は上床、３は下床で、上床２および下床３装
置の図示しない側壁等により基床１に固定されている。
上床２にはウス穴21が穿たれている。４は可動枠で、上
キネ81取付用の頭けた41と足けた42とを縦桿43,43で連
結してなっているが、この可動枠４は例えば図示のよう
に上床２と下床３とにより上下方向に案内保持されてい
る。５は下キネ82取付用の可動床で受圧ブロック31,31
を介し下床３上に支持されている。受圧ブロック31,31
は一定な高さをもつ一体のブロックでよい場合もある
が、図示例のものは第２図に示すように１対のくさび型
ブロックを積重ね、一方をスライドさせて高さが調節で
きるようになっている。可動枠４を上下駆動させるため
可動枠駆動装置と、下キネ82の排出ストローク用駆動装
置とが設けてある。図示例の可動枠駆動装置は１個の流
体圧シリンダ６で、シリンダ61の端部とピストン桿62の
端部がそれぞれ下床３および可動枠の足けた42に固定さ
れており、ピストンの両側のシリンダ室のいずれかに流
体圧をかけることによりピストン桿が伸縮し、可動枠４
が上下駆動されるようになっている。このような可動枠
駆動装置を採用する場合、可動床５と下床３との間にお
いて可動枠の縦桿43,43にロックナット44,44を螺合し、
これらのロックナット44,44により前記した下キネ82の
排出ストローク用駆動装置を構成してある。即ちロック
ナット44,44を適当な位置に螺定することにより、可動
枠４を大きく上昇ストロークさせれば、粉体が圧縮され
て生じた成型物が上床２上に排出できるようになってい
るのである。

可動枠駆動装置の他の例としては、図示されていない
が、可動枠４に受動カムを保持係合させたエキセンカム
装置を採用することができる。このようなエキセンカム
装置は通常第１図における第１流体圧シリンダ６の位置
に設け、その受動カムの一端をボールジョイントにより
可動枠の足けた42の中央部に連結するのがよい。このよ
うなエキセンカム装置を可動枠駆動装置として採用する
場合の下キネ82の排出ストローク用駆動装置としては、
例えば可動枠５に垂下脚を設けてこれを下床３に遊貫さ
せるとともに、前記エキセンカム装置の駆動軸にカムを
固定し、そのカム面を可動床５の一部である前記垂下脚
の下端に係合できるようにすればよい。

この発明装置にはさらに下キネ82の圧縮ストローク用駆
動装置が設けてある。この圧縮ストローク用駆動装置
は、基床１と可動枠の足けたを42間に介装した第１流体
シリンダ91のシリンダ室と下床３と可動床５間に介装し
た第２流体圧シリンダ92のシリンダ室をたとえば図示の
ような高圧ホース93で接続してなるものである。第１の
流体圧シリンダ91は高さの調節が可能である必要があ
り、そのため、図示の例では第３図に示すようなスライ
ダーブロック94上に第１流体圧シリンダ91の本体が載置
されている。スライダーブロック94は図示のようにくさ
び型の上下２個のブロックを有し、上ブロック95はリン
ク装置97を介して基床１に結合され、下ブロック96は1m
mピッチの調節ネジ98に螺合している。このような設計
によれば調節ネジ93の１回転によりスライダーブロック
94の高さを4/100mm可変にできる。なお第１図の符号99
は流体圧発生ポンプ、100はピストン桿が伸張した第２
流体圧シリンダ92の戻り動作用アキュムレーターであ
る。

この発明は前記のようにしてなるので、第１図のように
上キネ81を可動枠４の頭けた41に、下キネ82を可動床５
に取付ける。下キネ82はウス穴21に少くとも一部が挿入
されていなければならない。成型原料の粉体をウス穴21
に装入して運転を開始すれば、前記した可動枠駆動装置
により可動枠４が上下ストロークし、ウス穴21において
下キネ82に支えられている粉体は上キネ81の下降により
圧縮成型される。上キネ81の下降により圧縮される際粉
末の密度が上キネ81側において特に大きくなり下キネ82
側とは著しい粗密の差が発生することは前記の通りであ
る。ところで、この発明によれば装置には下キネ82の圧
縮ストローク用駆動装置が設けてあり、この圧縮ストロ
ーク用駆動装置は高さの調節が可能なように基床１と可
動枠の足けた42間に介装された第１流体圧シリンダ91の
シリンダ室と、下床３と可動床５間に介装された第２流
体圧シリンダ92のシリンダ室を接続したものである。従
って、粉体圧縮の過程にある上キネ81と同時に可動枠４
が下降してきて足けた42により第１流体シリンダ91のピ
ストン桿が機械的押圧力を受けるとこの押圧力は流体圧
に変換され、第２流体圧シリンダ92のピストン桿が伸張
し、可動床５を押上げ、その結果下キネ82の上昇ストロ
ークが起り、下降しつつある上キネ81に向って粉体を加
圧圧縮する。この加圧圧縮の終点は第１流体圧シリンダ
91のピストン桿の下死点である。

また、この発明によれば前記に例示したような下キネ82
の排出ストローク用駆動装置が設けてあるので、前記し
た第１流体圧シリンダ91のピストン桿が下死点に到達し
たときに可動枠４が上昇ストロークに転ずることにより
上キネ81がウス穴21から脱出するとともに下キネ82はさ
らに上昇ストロークを続けるので、第１流体圧シリンダ
91のピストン桿が下死点に到達したときにウス穴21内に
形成された成型物がウス穴21から排出されるのである。

さて、ここに得た成型物はウス穴21内の粉体が上キネ81
と下キネ82の双方から加圧されて形成されたものである
から、第４図に示すように粉体粒子の密度が上キネ側
（上部）に片寄って高密度とならず、第５図のように成
型物内の全域においてほぼ均等である。

さらに、この発明によれば、第１流体シリンダ91はその
高さの調節が可能なので、その調節によりそのピストン
桿の下死点を変更すればこの変更に従って上キネ81の下
降ストロークの下死点が変更されるので、成形物の縦の
寸法を所望に従って設定できる。なお、粉末成型の実験
によれば、成型物が縦長のものほど下方への押圧開始時
期に対し上方への押圧開始時期を遅くするとともに上方
への押圧持続期間を下方への押圧持続期間よりも短かく
設定した方が密度の均等化に好影響があるのであるが、
この発明によれば第１流体圧シリンダの高低の調節によ
り、このことが自動的に達成されるので、下キネの押上
げストローク開始の時期やその持続期間を設定するため
の制御装置その他の付加装置は不要である。

（発明の効果） 即ち、この発明によれば、縦長の成型物や複雑形状の成
型物であって成型物の全体を通じて密度の均等なものの
生産が容易であるのみならず、上キネの駆動系と下キネ
の駆動系が不可分に一体化しているので、それらの制御
装置が単一であり、従って単一の操作で駆動制御がなさ
れる便利さがあり、また成型物の縦寸度の設定とそれに
伴う上キネのストロークに対する下キネのストローク開
始時期および持続期間の設定も第１流体圧シリンダの高
さの調節によってなされるので、装置が簡素で低コスト
であるのに加え、操作性がきわめて良好な粉体成型装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部縦断正面図、第２図
は受圧ブロックの側面図、第３図はスライダーブロック
の要部縦断側面図、第４図は上キネのみのストロークで
圧縮成型した成型物の縦断面図、第５図はこの発明装置
による成型物の縦断面図である。 １は基床、２は上床、21はウス穴、３は下床、31は受圧
ブロック、４は可動枠、41は頭けた、42は足けた、43は
縦桿、44はロックナット、５は可動床、６は主動流体圧
シリンダ、61はシリンダ、62はピストン桿、81は上キ
ネ、82は下キネ、91は第１流体圧シリンダ、92は第２流
体圧シリンダ、93は高圧ホース、94はスライダーブロッ
ク、95は上ブロック、96は下ブロック、97はリンク装
置、98は調節ネジ、99は流体圧発生ポンプ、100はアキ
ュムレーターである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基床１と、基床に固定しかつウス穴21を穿
   った上床２と、基床に固定した下床３と、上キネ81取付
   け用の頭けた41と足けた42とを縦桿43,43で連結すると
   ともに上床２と下床３とにより上下方向に案内保持した
   可動枠４と、受圧ブロック31,31を介し下床３で支持し
   た下キネ82取付用の可動床５と、可動枠４の上下駆動用
   可動枠駆動装置と、高さの調節が可能なように基床１と
   可動枠の足けた42間に介装された第１流体圧シリンダ91
   のシリンダ室と下床３と可動床５間に介装された第２流
   体圧シリンダ92のシリンダ室を接続してなる下キネ82の
   圧縮ストローク用駆動装置と、下キネ82の排出ストロー
   ク用駆動装置とを有してなる粉体成型装置。
2. 【請求項２】前記した可動枠駆動装置はシリンダ61およ
   びピストン62の一方を下床13に、同じく他方を可動枠４
   に固定した主動流体圧シリンダ６からなり、かつ前記し
   た下キネ82の排出ストローク用駆動装置は可動床５と下
   床３間において可動桿の縦桿43,43に螺合したロックナ
   ット44,44からなる特許請求の範囲（１）記載の粉体成
   型装置。
3. 【請求項３】前記した可動枠駆動装置は可動枠４に受動
   カムを保持係合させたエキセンカム装置からなり、かつ
   前記した下キネ82の排出ストローク用駆動装置は可動床
   ５の一部にカム面が係合できるように前記エキセンカム
   装置の駆動軸に固定したカムからなる特許請求の範囲
   （１）記載の粉体成型装置。