(57)【要約】      （修正有）【課題】フィードシューと粉体圧縮機構とが長い場合であっても、加工成形が容易でかつ臼孔を覆う蓋としての機能が損なわれにくい粉体擦切り及び押さえ部を備えた粉体圧縮成形機を実現する。【解決手段】粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューＦと、上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、一連の工程におけるフィードシューＦの直後となる位置に設けられ臼孔を上面から覆う粉体擦切り及び押さえ部Ｓとを備える粉体圧縮成形機において、粉体擦切り及び押さえ部Ｓが、フィードシューＦに取り付けられる粉体擦切り部材Ｓ１と、一連の工程における粉体擦切り部材Ｓ１の直後となる位置に設けられる粉体押さえ部材Ｓ２と、粉体押さえ部材Ｓ２を下方に向けて付勢する付勢手段Ｓ４とを備える構成を採用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、上杵及び下杵を利用して臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューと、一連の工程におけるフィードシューの直後となる位置に設けられ臼孔を上面から覆う粉体擦切り及び押さえ部とを備えるものであって、
粉体擦切り及び押さえ部が、フィードシューに取り付けられる粉体擦切り部材と、一連の工程における粉体擦切り部材の直後となる位置に設けられる少なくとも一つの粉体押さえ部材と、粉体押さえ部材を下方に向けて付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする粉体圧縮成形機。
【請求項２】
付勢手段を粉体押さえ部材の直上に配している請求項１記載の粉体圧縮成形機。
【請求項３】
粉体押さえ部材の下面に、下方及び上流側に向けて開口し、下流側が閉口している粉体収納溝を設けている請求項１又は２記載の粉体圧縮成形機。
【請求項４】
粉体押さえ部材が粉体擦切り部材と異なる材質である請求項１、２又は３記載の粉体圧縮成形機。
【請求項５】
粉体押さえ部材が金属製である請求項３記載の粉体圧縮成形機。
【請求項６】
粉体押さえ部材の先端部に上杵が通過可能な凹部を設けている請求項１、２、３、４又は５記載の粉体圧縮成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を圧縮することにより錠剤、食品、又は電子部品等といった成形品を製造する粉体圧縮成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューと、一連の工程におけるフィードシューの直後に設けられて臼孔を上方から覆う粉体擦切り及び押さえ部とを備える粉体圧縮成形機が知られている。この粉体擦切り及び押さえ部は、フィードシューとテーブルとの相対運動によりフィードシューから漏れる粉体を擦り切るべく設けられる。また、フィードシューから臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構までの間において、臼孔内の粉体に異物が混入すること及び充填された粉体が遠心力で臼孔内からこぼれることを防ぐべく、粉体擦切り及び押さえ部を延長し、この部位を上方から覆う蓋として機能させることが広く行われている。
【０００３】
しかして、フィードシューと粉体圧縮機構との間が長くなると、粉体擦切り及び押さえ部も長尺なものとなる。それにともない、以下に述べるような不具合が生じる。
【０００４】
すなわち、長尺の粉体擦切り及び押さえ部を設けると、その粉体擦切り及び押さえ部の形状は長尺の曲線、又は複数の台形が連続した形状となる。このような形状の粉体擦切り及び押さえ部は、加工の際に歪みが生じやすく加工成形が困難である。また、成形の際の削り代を多く設ける必要があるため、材料の無駄が生じる。
【０００５】
さらに、回転式圧縮成形機において長尺の粉体擦切り及び押さえ部を設けた場合、臼孔を備えた回転盤の回転速度が高速になると、粉体擦切り及び押さえ部の先端がテーブルから浮き上がり蓋としての機能が損なわれるという問題も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】登録実用新案公報第３０５２２８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に着目し、フィードシューによる充填工程と粉体圧縮機構による粉体圧縮成形工程との間を長くした場合であっても、加工成形が容易でかつ臼孔を覆う蓋としての機能が損なわれにくい粉体擦切り及び押さえ部を備えた粉体圧縮成形機を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係る粉体圧縮成形機は、少なくとも一つの臼孔を有するテーブルと、このテーブルの上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、上杵及び下杵を利用して臼孔に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、粉体の供給を受けて臼孔に導くフィードシューと、一連の工程におけるフィードシューの直後となる位置に設けられ臼孔を上方から覆う粉体擦切り及び押さえ部とを備えるものであって、粉体擦切り及び押さえ部が、フィードシューに取り付けられる粉体擦切り部材と、一連の工程における粉体擦切り部材の直後となる位置に設けられる少なくとも一つの粉体押さえ部材と、粉体押さえ部材を下方に向けて付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、粉体擦切り及び押さえ部が粉体擦切り部材と粉体押さえ部材とに分割されているので、これら粉体擦切り部材及び粉体押さえ部材は粉体擦切り及び押さえ部全体を一体に構成したものと比較して短尺である。従って、粉体擦切り部材及び粉体押さえ部材の加工成形が容易である。また、成形の際の削り代を少なくできるので、材料の無駄を節減できる。さらに、付勢手段により粉体押さえ部材を臼孔に向けて付勢しているので、臼孔を備えた回転盤の回転速度が高速であっても、粉体押さえ部材の先端がテーブルから浮き上がりにくく、臼孔を覆う機能を維持できる。
【００１０】
なお、本発明において、「テーブル」とは、臼孔を備えた臼を配置してなるもの、及び臼孔として機能する孔を直接穿設したものの両方を含むとともに、回転移動可能なもの及び固定式のものの両方を含む概念である。「粉体」とは、微小固体の集合体を示す概念であり、いわゆる顆粒等の粒体の集合体と、粒体より小なる形状の粉末とを含む。「一連の工程」とは、最初に充填工程があって、次に粉体圧縮成形工程があって、その次に圧縮成形された粉体（成形品）を臼孔から取り出す工程があって、再び充填工程に戻ることを繰り返して次々と成形品を製造する概念である。
【００１１】
特に、付勢手段を粉体押さえ部材の直上に配しているものであれば、平面視した場合に少ない設置スペースで粉体押さえ部材を下方に向けて付勢する構成を実現できる。
【００１２】
臼孔に充填された粉体の不必要な擦切りを防ぐための構成として、粉体押さえ部材の下面に、下方及び上流側に向けて開口し、下流側が閉口している粉体収納溝を設けているものが挙げられる。
【００１３】
粉体押さえ部材が粉体擦切り部材と異なる材質であれば、粉体押さえ部材及び粉体擦切り部材のそれぞれについて使用粉体の特性に合わせた耐摩耗性材料を選択できる。
【００１４】
特に、粉体押さえ部材が金属製であれば、粉体押さえ部材の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
粉体圧縮機構の直前まで粉体押さえ部材により臼孔を覆いつつ、粉体押さえ部材と上杵との干渉を防止するための構成として、粉体押さえ部材の先端部に上杵が通過可能な凹部を設けているものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィードシューによる充填工程と粉体圧縮機構による粉体圧縮成形工程との間を長くした場合であっても、加工成形が容易でかつ臼孔を覆う蓋としての機能が損なわれにくい粉体擦切り及び押さえ部を備えた粉体圧縮成形機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉末圧縮成形機を示す全体正断面図。
【図２】同実施形態のフィードシュー及び粉体擦切り及び押さえ部の取付状態を示す一部省略平面図。
【図３】同実施形態に係る回転盤を展開して示す正断面図。
【図４】同実施形態のフィードシューを示す全体斜視図。
【図５】同実施形態の粉体擦切り及び押さえ部を示す斜視図。
【図６】同実施形態の粉体押さえ部材を示す平面図。
【図７】図６におけるｘ−ｘ及びｙ−ｙ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第一の実施形態について、図１〜図７を参照しつつ以下に述べる。
【００１９】
図１〜図３に示す回転式粉体圧縮成形機０は、フレーム１内に立シャフト２を介してテーブルたる回転盤３を水平回転可能に配置し、その回転盤３にそれぞれ臼孔４を有する少なくとも一つの臼を所定のピッチで設けるとともに、各臼孔４の上下に上杵５及び下杵６を上下摺動可能に保持させてある。また、この回転式粉体圧縮成形機０は、これら上杵５及び下杵６を利用して臼孔４内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構８を備える。さらに、この回転式粉体圧縮成形機０は、臼孔４内に粉体を充填する粉体投入機構７を備える。この粉体投入機構７は、回転盤３の上方から回転盤３の盤面３１に向けて粉体が供給されるように取り付けてある。この粉体投入機構７の下端には、粉体を臼孔４に充填する攪拌フィードシューＦが配置してある。この攪拌フィードシューＦは、回転盤３の盤面３１に対し下方向に押しつけるようにして配置してある。
【００２０】
ここで、フレーム１、立シャフト２、回転盤３、臼孔４、上杵５及び下杵６、さらには上下杵５、６を案内するための機構、成形品を取り出す機構、立シャフト２を回転させるための機構等は、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものであるので、詳細な説明を省略する。
【００２１】
粉体投入機構７は、下杵６を下杵降下器７０により降下させた状態で、図１に示すように、ホッパ７１ａに供給された粉体を攪拌フィードシューＦに案内する。粉体投入機構７は、粉体供給機構７１を備える。粉体供給機構７１は、ホッパ７１ａ内の粉体をシュータ７１ｂに供給する機構である。粉体供給機構７１には、例えば、着脱できるモータ７１ｆを備える定量供給装置７１ｅが挙げられる。定量供給装置７１ｅはモータ７１ｆにより羽根を回転させて粉体をホッパ７１ａからシュータ７１ｂに供給する装置である。ホッパ７１ａは、定量供給装置７１ｅを介してシュータ７１ｂに連通し、シュータ７１ｂの上端側に位置する。シュータ７１ｂは、ホッパ７１ａから排出された粉体を攪拌フィードシューＦまで案内する。
【００２２】
さらに、粉体圧縮機構８も、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものである。すなわちこの粉体圧縮機構８は、図３に示すように、上杵５を下り傾斜面に沿わせて降下させその杵先を臼４内に挿入させるための上杵降下カム８０と、予圧ロール対を構成する予圧上ロール８１及び予圧下ロール８２と、本圧ロール対を構成する本圧上ロール８３と本圧下ロール８４とを有し、上杵５と下杵６とのそれぞれの先端を臼孔４に挿入した状態で、予圧上ロール８１と予圧下ロール８２との間、及び本圧上ロール８３と本圧下ロール８４との間をこの順序で通過させることにより、臼孔４内に充填した粉体を圧縮成形する。この粉体圧縮機構８を構成するそれぞれの上ロール８１、８３及び下ロール８２、８４は、立シャフト２を中心として回転盤３の上下位置に配設している。そして、上杵５と下杵６とのそれぞれの先端を臼孔４に挿入した状態で、予圧上ロール８１と予圧下ロール８２との間、及び本圧上ロール８３と本圧下ロール８４との間をこの順序で通過させることにより、臼孔４内に充填した粉体を圧縮成形する。
【００２３】
攪拌フィードシューＦは、臼孔４及び下杵６で設けられる空間へ粉体の充填を行う。そして、充填された粉体は、粉体擦切り部材Ｓ１で擦り切られた後、上述のように上杵５と下杵６とで圧縮成形される。
【００２４】
攪拌フィードシューＦ自体の構造は、既知のものと同様とすることができる。すなわち、攪拌フィードシューＦは、相互に反対方向に回転して粉体を回転盤３上において攪拌する一対の攪拌羽根（図示せず）と、それらの攪拌羽根を収容するハウジングＦ２とを備える。
【００２５】
攪拌羽根は、中央の取付フランジから放射状に同じ長さの複数本の羽根が延出する構造である。これらの攪拌羽根は、モータから歯車列を介して駆動力の伝達を受けるギアにより駆動され、ハウジングＦ２を構成するハウジング本体Ｆ３とハウジング本体Ｆ３の下面に取り付けられる底板部材Ｆ４とで形成される底部空間内に収容してある。攪拌羽根は、攪拌フィードシューＦの長手方向の略中央部で、回転した場合に互いに衝突しないようにしてその先端部分が重なりあうように配置してある。また、各攪拌羽根は、後述するハウジングＦ２の底板部材Ｆ４の上面から浮いた状態、つまり底板上面との間に間隙をあけて取り付けてある。
【００２６】
ハウジングＦ２は、図４に示すように、ハウジング本体Ｆ３の底部に底板部材Ｆ４を、ボルトで着脱可能に固定して組み立ててある。ハウジング本体Ｆ３には、このハウジングＦ３の内部が粉体投入機構７と連通するように粉体投入口Ｆ３ｃが設けてある。
【００２７】
一方、底板部材Ｆ４は、図２に示すように、平板な皿形状をしており、ハウジング本体Ｆ３における攪拌羽根の収容部の下側開口の大部分を閉塞するものである。この底板部材Ｆ４には、攪拌フィードシューＦが所定取付位置に取り付けられた際に臼孔４の通過経路となる部位に、円弧状の溝部Ｆ４ｂが設けてある。また、溝部Ｆ４ｂの終端側に、臼孔に充填された粉体を擦り切るための粉体擦切り及び押さえ部Ｓが設けてある。
【００２８】
フィードシューＦの取り付けは、底板部材Ｆ４をフィーダベースＦ９に固定することにより行う。
【００２９】
しかして本実施形態では、粉体擦切り及び押さえ部Ｓは、図３に示すように、一連の工程におけるフィードシューＦの直後に設けられ、図２に示すように、臼孔４を上方から覆い、フィードシューＦに取り付けられる粉体擦切り部材Ｓ１と、この粉体擦切り部材Ｓ１の先端側に配される粉体押さえ部材Ｓ２と、粉体押さえ部材Ｓ２を固定するためのブラケットＳ３と、粉体押さえ部材Ｓ２を臼孔４に向けて付勢する付勢手段Ｓ４とを備える。
【００３０】
粉体擦切り部材Ｓ１は、図２及び図４に示すように、基端部をフィードシューＦに固定しているとともに、先端部に回転盤３の回転方向下流側に向かうにつれ厚さ寸法が減少する薄肉部を有する板状の樹脂製部材である。樹脂の種類としては、例えば超高分子量ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。
【００３１】
粉体押さえ部材Ｓ２は、図２、図５及び図６に示すように、本実施形態では矩形状の中間部を屈曲させた形状の板状の樹脂製部材である。樹脂の種類としては、粉体擦切り部材Ｓ１と同じものが挙げられる。この粉体押さえ部材Ｓ２は、基端部、回転盤３の回転方向上流側に向かうにつれ厚さ寸法が減少する薄肉部を有する。この薄肉部は、粉体擦切り部材Ｓ１の薄肉部と重ね合わせた際に全体の厚さ寸法が一定となるように形成している。また、この粉体押さえ部材Ｓ２の基端部の下面には、図６及び図７に示すように、下方及び回転盤３の回転方向上流側に向けて開口する粉体収納溝Ｓ２ａを設けている。さらに、粉体押さえ部材Ｓ２の先端には、上杵が通過可能な凹部Ｓ２ｂを設けている。
【００３２】
ブラケットＳ３は、図２に示すように、その基端部をフィーダベースＦ９に固定している。一方、その先端部は粉体押さえ部材Ｓ２の上方に位置する。そして、図５に示すように、このブラケットＳ３の先端部に、付勢手段Ｓ４を固定している。
【００３３】
付勢手段Ｓ４は、図２及び図５に示すように、中間部をブラケットＳ３に固定し、粉体押さえ部材Ｓ２の直上に配しているとともに、この中間部から回転盤３の回転方向上流側及び下流側にそれぞれ延び先端部が粉体押さえ部材Ｓ２に接する板ばね部材である。
【００３４】
図３を参照して、粉体の充填動作を述べる。本実施形態の粉体圧縮成形機は、上杵５、下杵６及び臼孔４がフィードシューＦ及び粉体擦切り部Ｓに対して相対的に回動する回転式の粉体圧縮成形機である。臼孔４が攪拌フィードシューＦの下方に達すると、下杵降下器７０が下杵６を引き下げることで、臼孔４内に粉体を受容する空間が確保される。その上で、臼孔４内に攪拌フィードシューＦから粉体の供給を受ける。
【００３５】
次いで、充填量調整器Ｓ０が下杵６を持ち上げて、臼孔４内に充填されている粉体の体積を所定量に調整する。臼孔４の上端から大きくはみ出した粉体は、臼孔４が粉体擦切り部材Ｓ１の下方に達した際に擦り切られる。
【００３６】
しかる後、充填量調整器Ｓ０が下杵６を若干引き下げ、臼孔４内の所定量の粉体を沈降させる。これにより、粉体が遠心力等により臼孔４外にこぼれてしまうおそれを低減できる。それでもなお粉体が臼孔４からあふれ出てしまうことはあり得るものの、臼孔４からあふれた粉体は、臼孔４が粉体押さえ部材Ｓ２の下方に達した際に粉体収納溝Ｓ２ａの止端に衝き当たって臼孔４内に再収納される。
【００３７】
臼孔４が粉体押さえ部材Ｓ２の凹部Ｓ２ｂの下方に達するのと同時期に、上杵５の先端がこの凹部Ｓ２ｂ内に下降して臼孔４内に挿入され、粉体圧縮が開始される。
【００３８】
以上に述べたように、本実施形態によれば、粉体擦切り及び押さえ部Ｓが、フィードシューＦに取り付けられる粉体擦切り部材Ｓ１と、この粉体擦切り部材Ｓ１と粉体圧縮機構８との間に配される粉体押さえ部材Ｓ２と、粉体押さえ部材Ｓ２を下方に向けて付勢する付勢手段Ｓ４とを備えるので、これら粉体擦切り部材Ｓ１及び粉体押さえ部材Ｓ２は粉体擦切り及び押さえ部全体を一体に構成したものと比較して短尺である。従って、粉体擦切り部材Ｓ１及び粉体押さえ部材Ｓ２の加工成形が容易である。また、成形の際の削り代を少なくできるので、材料の無駄を節減できる。さらに、付勢手段Ｓ４により粉体押さえ部材Ｓ２を臼孔４に向けて付勢しているので、臼孔４を備えた回転盤３の回転速度が高速であっても、粉体押さえ部材Ｓ２の先端がテーブルから浮き上がりにくく、臼孔４を覆う機能を維持できる。
【００３９】
また、付勢手段Ｓ４を粉体押さえ部材Ｓ２の直上に配しているので、平面視した場合に少ない設置スペースで粉体押さえ部材Ｓ２を下方に向けて付勢する構成を実現できる。
【００４０】
加えて、粉体押さえ部材Ｓ２の下面に、下方及び上流側に向けて開口する粉体収納溝Ｓ２ａを設けているので、臼孔４に充填された粉体の不必要な擦切りを防げる。
【００４１】
加えて、粉体押さえ部材Ｓ２の先端部に上杵５が通過可能な凹部Ｓ２ｂを設けているので、粉体圧縮機構８の直前まで粉体押さえ部材Ｓ２により臼孔を覆いつつ、粉体押さえ部材Ｓ２と上杵５との干渉を防止できる。
【００４２】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００４３】
上記実施形態では、粉体押さえ部材Ｓ２と粉体擦切り部材Ｓ１とをともに樹脂製部材としていたが、粉体押さえ部材Ｓ２を粉体擦切り部材Ｓ１とは異なる材質としてもよい。さすれば、粉体押さえ部材Ｓ２及び粉体擦切り部材Ｓ１のそれぞれについて、使用粉体の特性に合わせた耐摩耗性材料を選択できる。特に、粉体押さえ部材Ｓ２が金属製であれば、粉体押さえ部材Ｓ２の長寿命化を図れる。
【００４４】
粉体押さえ部材の下面に設けた粉体収納溝は必ずしも設ける必要はなく、また、粉体収納溝の形状も種々に変更してよい。
【００４５】
また、粉体押さえ部材は金属製に限らず、樹脂製のもの等、他の材質を用いて形成したものであってもよい。一方、粉体擦切り部材の材質も、種々に変更してよい。
【００４６】
さらに、粉体押さえ部材の先端部に上杵が通過可能な凹部を設ける代わりに、粉体押さえ部材の上面が上杵の先端よりも下方に位置するように粉体押さえ部材を成形することにより粉体押さえ部材と上杵との干渉を防止するようにしてもよい。
【００４７】
加えて、付勢手段は、粉体押さえ部材の直上に限らず、任意の場所に配してもよく、構造も板ばね部材に限らず、コイルばね等を用いてもよい。
【００４８】
そして、回転盤等のテーブルに臼孔を有する臼を埋設する構成に替えてテーブルに臼孔を直接穿設してもよく、また、上述した実施形態に用にテーブルとして回転盤を利用したものに限らず、固定式のテーブルの上方においてフィードシューが公転等の移動を行うものに本発明を適用してもよい。
【００４９】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００５０】
０…粉体圧縮成形機
Ｆ…フィードシュー
Ｓ…粉体擦切り及び押さえ部
Ｓ１…粉体擦切り部材
Ｓ２…粉体押さえ部材
Ｓ４…付勢手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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