JP2689014B2 - 固形物材料の気力輸送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、錠剤等の固形物材料を低速かつ高濃度で気
力輸送出来る固形物材料の気力輸送システムに関するも
のである。

［従来の技術］ 本出願人は、特開昭63−106231号において、固形物材
料を輸送管路の途中で長い柱状移送物に形成しながら低
速で気力輸送し、輸送途中において割れや欠けの原因と
なる衝撃を与えず、また偏析を生じさせずに気力輸送で
きるシステムを提案したが、このシステムは、第７図に
示したように、打錠機１からフィーダ205やホッパー206
を通じて補給された錠剤を貯留させた気密輸送タンク20
1内に加圧ガスを間欠供給することによって、輸送管路2
02の加速用レジューサ202aが接続された下部水平管路20
2A内に押し出し、この下部水平管路202Aに接続された１
組の加速，減速用レジューサ202bと202cを上下に一対に
設けた垂直上昇管路202B内を上昇させた後、始端に減速
用レジューサ202dを設けた上部水平管路202C内に導入
し、この上部水平管路202Cの始端で垂直上昇管路202B内
をほとんど閉塞に近い状態で上昇させた固形物材料を一
旦減速させて長い柱状移送物に形成して、上部水平管路
202C内を低速で気力輸送させるようになっており、この
ようにして上部水平管路202C内を長い柱状移送物の状態
で低速で輸送された固形物材料は、最後に拡大管204で
減速された後、捕集器203で自然落下に近い状態で捕集
するようにしたものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような気力輸送システムでは、第
８図（ａ），（ｂ）に示したように固形物材料が球形や
楕円形の錠剤300,301の場合は、錠剤同士が輸送管路の
レジューサ内で引っかかることがなくスムーズに気力輸
送されるが、同図（ｃ）に示したように角部302aを有す
る平錠剤302の場合だと、輸送中に錠剤同士が噛み合っ
て輸送管路202を閉塞してしまい錠剤が傷つくという問
題があり、特に、輸送管路202のレジューサ202a〜202d
や曲管部部分ではこの現象が顕著になるという問題があ
った。

また、このような気力輸送システムでは、輸送管路20
2には、加速，減速用レジューサや減速用の拡大管を設
けなければならず、設備が複雑になるなどの問題があっ
た。

更に、気密輸送タンクへの固形物材料の充填は、フィ
ーダの制御と気密輸送タンクのバルブの開閉制御を連動
させなければならず、制御が面倒になるうえ固形物材料
がバルブに噛込むなどの問題があった。

本発明は、かかる問題を解決した固形物材料の気力搬
送システムを提供することを目的としている。

したがって、本発明の第１の目的は、固形物材料の形
状如何に拘らず、輸送管路内を低速で輸送できる気力輸
送システムを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、特別な工夫をすること
なく、通常の円形管で輸送管路が構成できる設備の簡易
な気力輸送システムを提供することにある。

更に、第３の目的は連続して製造された固形物材料を
気密輸送タンク内に噛込みを生じることなく自動的に充
填して輸送できる輸送効率の改良された気力輸送システ
ムを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために提案された本発明は、気密
輸送タンクを材料輸送管路の始端に接続し、該材料輸送
管路の終端を捕集器に接続して構成された固形物材料の
気力輸送システムであり、この輸送システムでは気密輸
送タンクは、傾斜誘導板と水平方向に開閉動作するスラ
イドダンパー機構の制御蓋を内部に対向配置させた材料
投入ホッパーの下方に材料計量室を設け、この材料計量
室の下方には気密バルブ機構を備え、輸送栓を収容待機
させた輸送栓収容部を下部に設けた構造となっており、
該輸送栓収容部は材料輸送管路に連接されている。

また、他方の捕集器は、上記材料輸送管路の終端に連
接され、上記輸送栓収容部から気力輸送され固形物材料
を移送して来た輸送栓を受け止めて、固形物材料のみを
上記捕集器内に落下収容させるようにした捕栓筒を材料
貯留タンクの上方に設けた構造となっている。

［作用］ 本発明システムによれば、連続して補給された固形物
材料は、気密輸送タンク内に自動的に充填され計量され
た後、気密輸送タンクの下部に形成された輸送栓収容部
内に待機収容された輸送栓の栓体の間に挟まれるように
して輸送管路内を低速で気力輸送され、最後に捕集器内
に自然落下に近い状態で捕集される。

このようにして、輸送栓が気密輸送タンクで計量され
た固形物材料を捕集器に移送した後は、気密輸送タンク
の下部に形成された輸送栓収容部まで帰還復帰され、つ
ぎの固形物材料の輸送が繰返され、以後同様な方法で気
密輸送タンク内に充填された固形物材料は輸送管路内を
低速で気力輸送されて行く。

輸送栓によって固形物材料が輸送管路内を気力輸送さ
れて行く間は、気密輸送タンクは次の輸送分の固形物材
料を連続して受け入れて計量し、固形物材料を輸送した
輸送栓が輸送栓収容部に帰還復帰された後、計量された
固形物材料は、輸送栓収容部内に待機収容している輸送
栓の栓体間に充填され、次の輸送に備えられる。

このような気力輸送システムでは、気密輸送タンクの
構造も重要であり、本願で提案された気密輸送タンク
は、スライド式のダンパー機構を備えた構成となってお
り、材料投入ホッパー内に連続して供給されて来る固形
物材料を噛込みを生じることなく材料計量室で計量した
後、輸送栓収容部に待機収容された輸送栓に充填させる
ことが出来る。

［実施例］ 以下に、添付図面とともに本発明システムの実施例を
説明する。

第１図は薬錠剤の気力輸送に本発明を適用した気力輸
送システムの概略構成を示している。

打錠機１より連続して製造された薬錠剤は、材料取出
管1aより排出され、粉取機３を通じて粉塵が除去された
後、粉取機３の排出管3aより気密輸送タンク２内に補給
され、ここで計量された固形物材料Ｍは、後述するよう
に輸送栓５によって低速で輸送管路４内を圧送され、最
後に捕集器８においてほぼ自然落下に近い状態で捕集さ
れる。

このような気力輸送システムを構成する各部の構成を
説明すると、輸送管路４は、気密輸送タンク２の輸送栓
収容部30に接続された大径の下部水平管路4Aに、大径の
垂直立上り管路4Bを連接し、更にこの垂直立上り管路4B
の終端には、同一内径の上部水平管路4Cを連結して、そ
の上部水平管路4Cの終端を捕集器８の上部に設けた捕栓
筒8Aに接続させた構造となっている。

また、気密輸送タンク２の輸送栓収容部30の輸送管路
と反対する側端にはガス供給管4cを接続しており、輸送
栓５の圧送時には、このガス供給管4cを通じて輸送ガス
制御手段GCから加圧された輸送ガスが供給されるように
なっている。なお、4dは輸送管路４の始端に設けた詰栓
である。

気密輸送タンク２は、後述するように、傾斜誘導板7B
と水平方向に開閉動作するスライド式ダンパー機構７の
制御蓋7Aとを内部に対向配置させた材料投入ホッパー22
の下方に材料計量室21を連通して設け、この材料計量室
21の下方には、気密バルブ機構20を上部に備えたバルブ
ハウジング23を連設している。また、このハウジング23
の下部には、材料輸送管路４の始端に連通させた輸送栓
収容部30を設けており、この輸送栓収容部30に輸送栓５
を第２図に示したような状態で待機させている。

ここに、輸送栓５は、シリコン製の柔軟な連結棒51の
両端に柔軟でかつ輸送管路４の径に合わせた大径の栓体
52、52を取付けて構成されているので、輸送管路４が途
中で湾曲していたり、口径が異なったりしていても、そ
の内部をスムーズに通過できるようになっている。

輸送管路４の始端に設けた輸送栓収容部30と、輸送管
路４の終端に設けた捕栓筒8A内には、輸送栓５の存在を
検知するセンサーS1、S2が設けられており、このセンサ
ーS1,S2によって、輸送栓５の帰還復帰の確認と固形物
材料の輸送終了の確認が検知されている。

材料輸送管路４の終端に設けられた捕集器８は、第１
図に示したように材料貯留タンク80の上部に捕栓筒8Aを
設けており、この捕栓筒8A内に固形物材料Ｍを輸送して
来た輸送栓５を停止させる構造となっている。

また、この捕栓筒8Aは固形物材料Ｍと輸送栓５を分離
させる材料落下口81と、輸送栓５を帰還復帰させるため
のエアパージユニット９を備えており、捕栓筒8Aの終端
縁は詰栓84で閉塞されている。

材料落下口81は、輸送栓５は落下させず固形物材料Ｍ
のみを落下させる開口を有しており、エアパージユニッ
ト９のガス吹出し管91bは、捕栓筒8Aの材料落下口81よ
りも輸送元側に形成した孔部より出没可能になってい
る。

第２図は気密輸送タンクの詳細構造を示している。

気密輸送タンク２は、傾斜誘導板7Bと水平方向に開閉
動作するスライド式ダンパー機構の制御蓋7Aとを内部に
対向配置させた材料投入ホッパー22の下方に材料計量室
21を連通して設け、この材料計量室21の下方には、気密
バルブ機構20を上部に備えたバルブハウジング23を連設
している。そして、このバルブハウジング23の下部には
輸送栓５を収容待機させた輸送栓収容部30を形成してお
り、この輸送栓収容部30は輸送管路４の始端にそのまま
連通されている。

気密バルブ機構20はコニックバルブ機構となってお
り、ハルブハウジング23内にはバルブ制御手段VGによっ
て加圧エアを導入する通路を形成したＴ字状の軸体20b
が設けられ、この軸体20bの立上管20cにはテフロン製の
傘状弁体20aの下方に固着された筒体20dを被せている。

したがって、このような構造のコニックバルブでは、
バルブ制御手段VGから加圧エアーが供給されたときに
は、傘状弁体20aはその加圧によって上昇して材料計量
室21の材料排出口21bを閉じて気密輸送タンク２を気密
状態に保持する一方、バルブ制御手段VGが加圧エアーの
供給を停止すると、傘状弁体20aは自重で降下して材料
排出口21bが開かれ、このとき気密輸送タンク２は材料
投入ホッパー22を通じて大気開放となるので、輸送管路
４の始端も大気開放となる。

また、一方の材料計量室21は、逆コーン状の材料投入
ホッパー22を上方に設け、この材料投入ホッパー22内に
はスライドダンパー機構７の制御蓋7Aが水平方向に移動
可能に設けられており、後述する輸送栓５の栓体52,52
間の隙間53に充填される固形物材料Ｍの充填量に見合っ
た量を計量するようになっている。

ここに、スライドダンパー機構７は、第３図に示した
ように、材料投入ホッパー22の一方の側の外周面に形成
したスリット孔22aにガイド筒22bを連通させ、該ガイド
筒22b内に空圧シリンダー7Cより突出させた平板状の制
御蓋7Aを収容させている。したがって、制御蓋7Aは空圧
シリンダー7Cの作動によって材料投入ホッパー22内で水
平方向に往復移動して開閉動作されるようになってい
る。

材料投入ホッパー22の制御蓋7Aと反対する側の内周に
は、斜め下方に延びる傾斜誘導板7Bを突出形成してお
り、この傾斜誘導板7Bと制御蓋7Aとは、固形物材料Ｍが
通過できる程度のわずかな隙間7Dを隔てて配置されてい
る。

また、これらの傾斜誘導板7Bと制御蓋7Aとは、制御蓋
7Aが閉じられたときに、材料投入ホッパー22より投入さ
れて来た固形物材料Ｍが安息角θ０よりも小さい材料傾
斜角度θ１を保持して堆積出来るようにするため、一定
の角度を保持して配置されている（第４図参照）。

このような気密輸送タンク２には、複数の材料レベル
検出センサー（第２図参照）が設けられており、これら
の材料レベル検出センサーS3,S4の検知動作時に制御蓋7
Aと、バルブハウジングの傘状弁体20aを開閉制御される
ようになっている。

すなわち、材料計量室21には静電容量式の材料レベル
検出センサーS3を設けており、この材料レベル検出セン
サーS3が固形物材料Ｍの貯留レベルが検知レベルに達し
たことを検知すると、スライドダンパー機構７の制御蓋
7Aを閉じ、制御蓋7Aを全閉させてから傘状弁体20aを下
降させ材料計量室21の材料排出口21bを開いて計量した
固形物材料Ｍを輸送栓５が収容待機されている輸送栓収
容部30に落下充填させるようになっており、このように
して計量された固形物材料Ｍのすべてが材料計量室21よ
り輸送栓収容部30に落下収容された後は、材料計量室21
の傘状弁体20aが閉じられ、次の計量が行なわれるよう
になっている。

なお、S4は固形物材料Ｍの輸送途中で何等かの異常原
因によって、材料投入ホッパー22内の材料貯留レベルが
検知レベルを越えたときに、打錠機１などの材料供給機
からの固形物材料Ｍの供給を即時に停止させるレベルセ
ンサーである。

次に、第５図（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明気力
輸送システムの制御動作を固形物材料の気密輸送タンク
への充填動作とともに説明する。

（固形物材料の気密輸送タンク内への充填） 固形物材料Ｍを材料計量室21内へ充填するときには、
バルブハウジング23の傘状弁体20aは閉じられており、
スライドダンパー機構７の制御蓋7Aは全開となる。した
がって、材料投入ホッパー22より投入された固形物材料
Ｍは材料計量室21に落下充填される（第５図（ａ）参
照）。このとき、輸送栓５は輸送管路４内を圧送されて
前回計量された固形物材料Ｍを捕集器８まで気力輸送し
ているか、あるいは第１図に波線で示したように、輸送
管路４の始端に形成された輸送栓収容部30内で次輸送分
の固形物材料を受け止めるために待機している。

材料計量室21内のレベルセンサーS3が、固形物材料Ｍ
のレベルが所定量に達したことを検知すると、スライド
ダンパー機構７の制御蓋7Aが閉じられ、材料計量室21内
への材料投入は停止される。

スライドダンパー機構７の制御蓋7Aは全閉状態になっ
たときにも、傾斜誘導板7Bとの間に固形物材料Ｍの通過
を許容する隙間7Dを形成するので、制御蓋7Aの閉じ動作
時にも噛込みを生じることがない。

このとき、材料投入ホッパー22内へは固形物材料Ｍが
連続的に投入されて来るが、スライドダンパー機構７の
制御蓋7Aが閉じているので、材料投入ホッパー22内へ投
入されて来た固形物材料Ｍは、最初はスライドダンパー
機構７の制御蓋7Aの上に堆積され、ついで傾斜誘導板7B
の上にも堆積される。

制御蓋7Aと傾斜誘導板7Bとは、制御蓋7A上に固形物材
料Ｍが堆積したときに形成される材料傾斜角θ１が、制
御蓋7A上に固形物材料Ｍが自然堆積したときに形成され
る安息角θ０よりも小さくなるような角度配置にされて
いるので、堆積した固形物材料Ｍの山は崩れることがな
く、固形物材料Ｍが材料計量室21内に漏れ落ちることが
ない（第４図及び第５図（ｂ）参照）。

材料計量室21による固形物材料が計量の終了した後
は、傘上弁体20aは下降して材料排出口21bに開口させ、
計量した固形物材料Ｍを輸送栓収容部30内に落下収容さ
せる。すると、材料計量室21で計量された固形物材料Ｍ
は、輸送栓収容部30に収容待機された輸送栓５の前後5
2,52の栓体間5aに落下充填される（第５図（ｃ）参
照）。

（固形物材料の気力輸送） このようにして、輸送栓５の栓体52,52間5aに固形物
材料Ｍが充填された後は、ガス供給管4cより輸送ガスを
供給して、輸送栓５を輸送管路４内に圧送する。する
と、輸送栓５は輸送管路４内に押し出されて固形物材料
Ｍを気力輸送する。このとき、材料投入ホッパー22内へ
は固形物材料Ｍが連続的に投入されて来るが、上記と同
様にして固形物材料Ｍは制御蓋7Aと傾斜誘導板7Bによっ
て受け止められるので、材料計量室21内に落下すること
がない。

輸送ガスは、輸送栓５を低速で圧送するように設定さ
れており、垂直上昇管4Bにおいても低速で上昇する。こ
のため、固形物材料Ｍは、輸送管路４内を殆ど衝撃を受
けることなく移送される。また、輸送ガスの輸送管路４
内への供給は、間欠的に行なうことが望ましく、これに
よって輸送栓５を低速でかつ逆進させることなくスムー
ズに圧送できる。

このようにして、輸送栓５は固形物材料Ｍを栓体52,5
2間の空所5aに納めた格好で気力輸送させるので、固形
物材料Ｍを輸送管路４内に密状態に充填しなくても輸送
が可能となり、したがって、固形物材料Ｍのブリッジ現
象は生じなくなる。しかも、輸送栓５は軟質材料で形成
されているので、輸送管路４の曲管部では弾性変形して
管壁面フィットしながらスムーズに圧送される。

捕栓筒8A内では、後述するように、輸送栓５が移送し
て来た固形物材料Ｍのみを、ほぼ自然落下の状態で材料
貯留タンク80内に落下させ捕集される。すなわち、輸送
栓５が捕栓筒8Aの材料落下口81の開口に至ると、輸送ガ
スの漏れ出しにより推進力がなくなって停止する。この
場合、センサーS2により輸送栓５を検知し、磁気力を作
用させるなどの方法で輸送栓５を停止させるようにして
もよい。

輸送栓５が材料落下口81の上方で停止されると、材料
落下口81からは輸送されて来た固形物材料Ｍが落下して
捕集器８の材料貯留タンク80内にほとんど自然落下に近
い状態で捕集される。

（輸送栓の帰還復帰） このようにして、輸送栓５が固形物材料Ｍを輸送した
後は、センサーS2がこれを検知してバルブハウジング23
の傘状弁体20aを降下させて輸送管路４の始端側を大気
開放にし、ついでエアパージ制御手段ACを作動して、エ
アパージユニット９のガス吹出し管91を捕栓筒8A内に突
出させてから、材料輸送時とは逆方向に向けてガスを噴
射させれば、輸送栓５は輸送管路４内を殆ど抵抗なく逆
行して輸送栓収容部30まで帰還復帰される。

かくして輸送栓収容部30内に帰還した輸送栓５は、次
の気力輸送に備えられ、以上の動作が繰返し行なわれて
固形物材料が捕集器８まで気力輸送されることになる。

上記の例では、輸送栓は材料輸送時には輸送ガスによ
って圧送され、帰還復帰時には、輸送管路４の始端を大
気開放させてからエアパージ制御手段ACを作動させるこ
とによって、ガス圧で強制復帰させるようにしている
が、エアパージ制御手段ACを省略し、輸送ガス制御手段
GCを吸引作動させることによっても行なうことが出来
る。

第６図は、この場合に採用される輸送ガス制御手段GC
の基本構成をブロック図をもって示したものである。

輸送ガス制御手段GCは、フィルタ61を介して空気管に
接続されており、フィルター61から２つの供給管6a,6b
が分岐されている。供給管6aは輸送管路４に圧縮ガスを
供給する圧送ラインを構成しており、そのラインの途中
にはガスの供給圧を調整するレギュレータ62とラインの
開閉を制御する電磁制御弁63を設けている。また、他方
の供給管6bは吸引ラインを構成しており、圧送ラインと
同様なレギュレータ64とラインの開閉を制御する電磁制
御弁65を設け、さらにエジェクタ66を設けるとともにエ
ジェクタ66の吸引口を電磁制御弁67を介して輸送管路４
の始端に設けたガス供給管路4cに接続されている。な
お、エジェクタ66の排気口はサイレンサー68を設けて大
気開放となっている。

このような構成の輸送ガス制御手段GCによれば、空気
源を駆動し、電磁弁63のみを開成すれば、圧縮モードに
設定されて輸送管路４には圧縮ガスが送給されることに
なるので、輸送栓５を固形物材料Ｍを気力輸送のために
輸送管路４内に圧送させることができ、また電磁弁63を
閉成し、電磁弁65、67を開成すれば、エジェクタ66の作
用により輸送管路４内のガスは吸引されるので、固形物
材料Ｍの輸送を終了し、捕栓筒8A内に停止した輸送栓５
を吸引力によって輸送栓収容部30まで復帰させることが
できる。

［発明の効果］ 本発明の気力輸送システムによれば、連続的に供給さ
れる固形物材料を気密輸送タンクに充填し材料計量室で
計量した後、輸送栓収容部内に待機収容させた輸送栓の
前後の栓体間に納めて輸送管路内に低速で圧送できるの
で、輸送管路内で固形物材料同士が衝突したり、輸送途
中において偏析を生じたりすることがないので、割れ欠
けなどの傷を極度に嫌う薬錠剤の気力輸送などに特に有
益である。

また、このような本発明の気力輸送システムでは、輸
送管路は通常の円形管で構成できるので構成が容易であ
り、大径に形成し、かつ輸送管路の管径に合わせて輸送
栓を大型化すれば一度に大容量の固形物材料も気力輸送
できる。

また、このような本発明の気力輸送システムでは、輸
送管路にレジューサなどの管路口径の異なる部品を使用
せずに固形物材料を輸送できるので、角ばった固形物材
料であっても管路内に閉塞を生じることなくスムーズに
輸送できる。

さらに本発明の気力輸送システムによれば、連続して
投入されて来る固形物材料を計量して気密輸送タンクに
充填できるので、固形物材料を無人化のもとで傷つけず
に気力輸送でき、輸送効率の優れた気力輸送システムが
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明システムの全体構成図、第２図はそのシ
ステムに使用される気密輸送タンクの縦断面構造図、第
３図は気密輸送タンクの材料投入用ホッパーの部分斜視
図、第４図はスライド式ダンパー機構の閉じ動作を説明
する縦断面図、第５図（ａ）〜（ｄ）はスライド式ダン
パー機構と輸送栓の動作説明図、第６図は輸送ガス制御
手段の別例のブロック図、第７図は従来の気力輸送シス
テムの全体構成図、第８図（ａ）〜（ｃ）は固形物材料
として使用される各種錠剤を示す図である。 （符号の説明） １……打錠機 ２……気密輸送タンク ４……輸送管路 ５……輸送栓 ７……スライド式ダンパー機構 7A……制御蓋 7B……傾斜誘導板 7D……隙間 ８……捕集器 GC……輸送ガス制御手段 20……気密バルブ機構 20a……傘状弁体 21……材料計量室 21b……材料排出口 22……材料投入ホッパー 23……バルブハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−39491（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−81804（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−1781（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密輸送タンクを材料輸送管路の始端に接
   続し、該材料輸送管路の終端を捕集器に接続して構成さ
   れ、気密輸送タンクに充填された固形物材料を輸送栓に
   よって材料輸送管路内を通じて捕集器まで低速で気力輸
   送させるようにした固形物材料の気力輸送システムであ
   って、 上記気密輸送タンクは、傾斜誘導板と水平方向に開閉動
   作するスライド式ダンパー機構の制御蓋とを内部に対向
   配置させた材料投入ホッパーの下方に材料計量室を連通
   させてあり、この材料計量室の下方には、気密バルブ機
   構を備えるとともに、輸送栓を収容待機させ上記材料輸
   送管路の始端に連接された輸送栓収容部を下部に設けた
   バルブハウジングを連設した構造とされており、 上記捕集器は上記気密輸送タンクより輸送栓によって輸
   送されて来た固形物材料のみを上記捕集器内に落下収容
   させる材料落下口を形成した捕栓筒を、材料貯留タンク
   の上方に付設した構造にしたことを特徴とする固形物材
   料の気力輸送システム。