专利名称：回转式压缩成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回转式压缩成型机及用于其中的杵，该回转式压缩成型机可以制造所谓有芯片等的、在内部包含由与形成其外侧的材料不同的材料构成的成型物的成型品。
背景技术：
在药品和食品、电子零件等领域中，在压缩粉粒体制造成型品的场合，多使用称为旋转压片机的回转式压缩成型机。在这些成型品中，在成型品内具有称为芯的用其它的材料成型的成型物的成型品，主要用在药品领域。具有该芯的成型品，在药品领域，由于在芯片(中心片)的周围压缩成型成为外层的粉粒体来进行制作，所以被称为有芯片。
在药片内具有芯片的有芯片，为了能降低芯成分和外层成分的接触概率，所以希望通过减少成分之间的相互作用来改善稳定性，常被用于芯片的苦味的掩盖和外观的美化，以及芯和外层具有不同的溶出特性的成分的放出控制型制剂等。
以前，在制造具有这样的芯的成型品的场合，预先把芯做成成型品并进行调制，在把做成该成型品的芯供给到已供给了外层粉粒体的臼孔内之后，再供给到外层粉粒体并进行压缩成型。在这种场合下，由于预先由其他回转式压缩成型机制造芯，把该芯供给到通常的回转式压缩成型机的臼孔内，再进行压缩成型，所以上下杵与制造不带芯的通常的成型品的杵是相同的。
可是，在上述技术方案中，必须在成型之前压缩成型成为芯的粉粒体，还需要供给成型的芯，与制造没有芯的一般的压缩成型品的方法相比，作业量大、生产效率低成了大的问题。另外，在供给做成成型品的芯的原有的方法中，由于要把成为芯的成型品逐个供给到高速回转的回转盘内的臼孔内，所以有时芯未被供给到臼孔内，有时相反地过剩地供给。当产生这样的过剩和不足时，容易产生所谓生产无芯和多芯的异常的有芯片的问题，为了保证质量，需要复杂的机构和装置用于芯供给的监视和最终成型品的检查，产生了这些检查机构和装置的大型化和复杂化的问题。
再有，在供给芯的原有的方法中，把芯水平地配置在臼孔内的外层粉粒体中央部分并进行压缩成型是重要的，由于当芯偏离中心时，它的部分外层变薄，成型性降低，所以容易引起成型品表面剥离的压顶和在成型物上由层状的龟裂带来的分层的成型障碍。
为此，为了防止由回转盘上的离心力引起的芯的定心偏差，在日本专利特开昭55-48653号公报中，记载了由芯供给后的目视进行芯定心的检查方法，另外，在日本专利特开昭61-60298号公报中记载了设置多光轴色别传感器，使之与芯供给装置连动并自动地修正芯位置的装置，再有，在日本专利特开平9-206358号公报中，记载了由基于由CCD摄像元件得到的信息自动修正芯供给位置的装置来防止芯定心的偏移的方法。
可是，原有的有芯压片机，即使使用芯定心装置，由于芯定心精度和芯的稳定供给等问题，通常，像普通的压片机那样在高速回转下工作(40～60rpm)是困难的，实际上，在最大30rpm左右下的工作是极限，在生产效率上不能不说是很低的。
对于含芯成型品的大小，用原有的方法，由于芯定心的偏离和芯与外层之间的粘接强度不足，外层厚度最低需要1～1.5mm，必然地，具有芯的成型品，由于考虑到芯形状，整体最低为2～3mm大小。因此，与通常的成型品相比，成型品有变大的倾向，在成型品小型化方面成为障碍。
对于芯的形状，在从外部供给芯的原有的方法中，由于必须设计符合芯形状的专用的供给装置，所以在使用多种形状的芯来制造成型品的场合，需要多种供给装置，芯形状的自由必然受限制。
另外，在原有的方法中，为了供给预先调制的芯，芯需要具有可确保耐受向臼孔内的供给路径中的输送的成型性和能顺利输送的形状，在芯形状和物理性上存在许多限制。即，对于采用作为固体而并不成型的芯，例如粉粒体作为芯那样的含芯成型品的制造，用原有方法是完全不可能的。
实际上，在用回转式压缩成型机进行压缩成型的场合，用杵从上下夹住供给到臼孔内的粉粒体后进行推压来进行成型，但是根据压缩的成型品的形状，需要使用各种形状的杵，根据场合也需要特殊的杵。例如，用在药品领域的挖去中心部分的片剂型的成型品，用通常杵均匀地充填粉粒体是困难的，再有，为了把中心部分做成空洞，通常使用叫做环杵的二重杵进行压缩成型。
另外，电子零件最初用于各种各样的用途，在制作非常小的具有复杂形状的成型品的场合，由于起因于其形状的复杂度的粉粒体的压缩比率的不同，产生了成型品中的粉粒体密度由于部位的不同而产生较大差异的制品，其结果，成型品可能会碎裂或有缺陷，因此，为了解决这些问题，在日本专利特开昭52-126577号公报记载的回转式压缩成型机中公开了一种充填粉粒体的方法，其中，使用具有与下杵机构中的环杵同样构造的多重杵，由于下中心杵和下外杵分别动作，所以可使成型品的粉粒体密度相同地充填粉粒体。
可是，这些原有的称为环杵的具有多重构造的杵，由于其用途在于粉粒体的辅助充填和确保环形的空洞等，所以只用在下杵，其中心杵几乎是固定式的。
如以上说明的那样，在制造有芯成型品的场合，在原有技术中，存在生产率的问题、成本的问题、多芯和无芯成型品的产生的问题、伴随芯供给的定心问题、由回转盘的离心力产生的芯的偏移问题、由此产生的成型障碍、芯形状的制约的问题等各种各样的问题。
再有，对于这些问题，在国际公开号WO01/98067的国际公报中，公开了不用成型的芯，由二种粉粒体制造有芯成型品的方法，但是用于实现该方法的杵的构造和推压杵的机构等是复杂的。
发明内容
本发明以解决上述的问题为目的。本发明，为了达到这样的目的，对前述国际公报中记载的发明加以改良，是采取下述技术手段的技术方案。
本发明的回转式压缩成型机，至少把上杵做成具有中心杵和包围该中心杵的外周的外杵的二重构造，备有分别或者一体地导向该中心杵和外杵的导向手段；能进行该中心杵、外杵的压缩操作的手段；在同一回转盘上的芯用粉粒体和外层用粉粒体的各自供给部以及芯用粉粒体及/或外层用粉粒体的压缩成型部，是可以制造有芯成型品的装置，当只表现实质部分时，成为下面那样的构成。即，本发明的回转式压缩成型机，在机架内可回转地配置回转盘，在该回转盘上以规定的间隔设置有具臼孔的臼，并且，在各臼的上下可以上下滑动地保持着上杵及下杵，通过使把杵顶插入臼孔内的上杵和下杵在上辊和下辊之间通过，压缩成型充填在臼孔内的粉粒体，其特征在于，至少上杵由中心杵和包围该中心杵外周的外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压；上中心杵被做成，其头部可以从上外杵的头部伸出；该回转式压缩成型机备有多个粉粒体供给充填部；分别或者一体地导向中心杵和外杵的导向手段；推压操作由导向手段导向的中心杵或者中心杵和外杵的上预压缩辊；与上预压缩辊成对的下预压缩辊；在上中心杵的头部从上外杵头部最伸出的状态下，使中心杵与外杵卡合并能使两者一体地作动的卡合手段；一体地推压操作由卡合手段卡合的上中心杵和上外杵的上主压缩辊；与上主压缩辊成对的下主压缩手段。
当把本发明的回转式压缩成型机用具体的理想实施例来表现时，至少上杵由中心杵和包围该中心杵的外周的外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压；上中心杵被做成其头部可以从外杵的头部伸出，该回转式压缩成型机备有第1粉粒体、第2粉粒体及第3粉粒体的各自的供给充填部；分别或一体地导向中心杵和外杵的导向手段；为了压缩充填的第1粉粒体或/及第2粉粒体而推压操作由导向手段导向的中心杵或者中心杵和外杵的上预压缩辊；与上预压缩辊成对的下预压缩辊；在上中心杵的头部从上外杵的头部最伸出的状态下使上中心杵与外杵卡合并可以一体地作动两者的卡合手段；在由预压缩辊进行的推压操作结束之后，在把第3粉粒体充填在臼孔内的状态下，一体地推压操作由卡合手段卡合的上中心杵和上外杵的上主压缩辊；与上主压缩辊成对的下主压缩辊。
在此，预压缩辊，最好做成用于压缩第1粉粒体的预压缩辊和用于压缩第2粉粒体(第1粉粒体和第2粉粒体)的预压缩辊2对预压缩辊。
如果是这样构成的装置，至少上外杵和上中心杵通过导向手段进行滑移，由该中心杵或者中心杵和外杵通过预压缩辊推压中心杵来压缩第1粉粒体或/及第2粉粒体。而且，在由卡合手段使中心杵和外杵成为一体进行作动的状态下，使主压缩辊通过，由中心杵和外杵压缩充填在预压缩后的臼孔内的第3粉粒体。
这样，通过分别供给多种粉粒体，分别或者一起压缩成型这些粉粒体，可以制造有芯成型品。在本发明的装置中，由于不需要以成型品供给成为芯的成型品部分，所以可以省略该供给机构，另外，由于也不需要使这样的成型品在位置上符合臼孔内的中心，所以可以防止由内藏的成型品的位置偏移等引起的不良品的发生，能简化构成，同时，能提高成品率并提高生产率。另外，由于采用二重构造的杵的中心杵成型成型品的芯部分，所以芯的位置不会偏移。
再有，在本发明中，除了使用特别惯用的叫做粉末的用语的部分而外、包含粉体、颗粒及与其类似的物体，都使用称为粉粒体的用语。另外，所谓上中心杵是上杵的中心杵，对于其他的杵，也屡次用这样的记载。
前述的第1粉粒体是外层用粉粒体，第2粉粒体是芯用粉粒体，第3粉粒体是外层用粉粒体。在制作通常的有芯成型品(有芯片)的场合，第1粉粒体和第3粉粒体使用同样的粉粒体，根据需要，也可以使用不同的粉粒体。这些粉粒体，由构成粉粒体供给充填部的开放式送料导向板、搅拌送料导向板等粉粒体供给充填装置分别供给充填。
在本发明的回转式压缩成型机中，下杵也可以做成不是二重构造的通常的杵，但是最好还是做成均能滑动及能推压的中心杵和包围该中心杵的外周的外杵构成的二重构造杵。在下杵也做成二重构造杵的场合，虽然没有什么可说的，但设置了分别或者一体地导向下中心杵和下外杵的导向手段和在与上压缩辊对应的位置上的下压缩手段。作为下压缩手段，被配置成可以在上下方向上变更位置，最好为可在圆滑地导向下杵并进行粉粒体的压缩时可靠地支承下杵的构件，例如，配置了多个轴承等的构件或导轨等，虽然不被特别限定，但是分别或者一体地推压下中心杵、下外杵的下压缩辊是理想的。与上压缩辊成对的下压缩手段，根据场合，往往分别设置用于下中心杵的和用于下外杵的。
对于下杵的二重构造杵，其中心杵和外杵最好为以下那样的构成。即，下中心杵头部从下外杵下端伸出，具有在下中心杵进入下外杵最内部的状态下，使下中心杵和下外杵卡合并可以一体地作动两者的卡合手段。在采用这样的构成的场合下，下预压缩辊在不使下中心杵和下外杵卡合的状态下，只推压下中心杵，下主压缩辊使由前述卡合手段卡合的下中心杵和下外杵为一体地进行推压。
作为上下的中心杵和外杵的卡合手段，具体地讲，例如，可举出由设置在中心杵头部附近并与外杵卡合的中心杵卡合台阶部和设置在外杵上并与中心杵的卡合台阶部卡合的外杵卡合部构成的构件。
在进行主压缩时，中心杵和外杵为了可靠地压缩粉粒体，最好成为一体进行作动，前述的卡合手段具有重要的意义。即，中心杵和外杵，在卡合的状态下，对齐它们的杵顶端面，在使之与成型品的外形形状一致的状态下成为一体后进行作动。
为此，上主压缩辊，最好做成不推压从外杵头部伸出的中心杵头部那样的构成，即，做成只推压上外杵那样的构成。作为这样构成的上主压缩辊，可以采用只推压外杵头部的单侧的构造的辊，但是在该推压面上最好备有避免推压从外杵头部伸出的中心杵头部的槽。
在本发明的回转式压缩成型机中，由于设置了限制上中心杵相对于上外杵的自由动作的滑动限制手段，所以在不加外力的部分上，可以使上中心杵与上外杵成为一体并由某一个导向手段导向。由于做成这样的构成，可以大幅度地简化上杵的导向手段。
再有，作为滑动限制手段，例如，由O型圈和用于安装该O型圈的环状槽构成。在这种场合下，O型圈是有弹性的弹性体，例如，最好是合成树脂制、合成橡胶制、天然橡胶制的弹性体。这样构成的滑动限制手段，具体地讲，在上中心杵的外周面上形成环状槽，在该环状槽中嵌装O型圈。在这样的构成中，O型圈压接在上外杵的内壁上，只要不在上中心杵上施加超过该压接力的外力，上中心杵就不会相对上外杵进行相对地滑动。其结果，可以把导向上中心杵的构件仅设置在必要的位置上，可以简化装置的构成。再有，这样的O型圈，也可以做成嵌装在外杵侧的构造。
作为前述滑动限制手段而采用的O型圈，也可以使其具有作为油封的功能，另外，在下杵上采用这样的O型圈的场合，可以抑制压缩工序中下外杵的意外的动作，同时也可以防止粉粒体混入下杵下部及导轨内。
在这样构成的回转式压缩成型机上使用的上杵为二重构造杵，由中心杵和包围该中心杵的外周的外杵构成，该中心杵和外杵均能滑动和推压，中心杵的头部可以从外杵的头部伸出，具有在中心杵的头部从外杵的头部最伸出的状态下，使中心杵与外杵卡合并可以使两者一体地作动的卡合手段。
在该二重构造的上杵中，在外杵的侧面设置开口部，通过从该开口部伸出能由外部的导向手段导向中心杵的中心杵的定位手段，从而中心杵的滑动和导向变得容易。
这样的二重构造杵的中心杵，是其头部可以从外杵的头部伸出的构造，在其头部附近具有卡合在外杵上的卡合台阶部，在侧面具有能由外部的导向手段导向的作为定位手段的伸出部。中心杵的定位手段，如果能由外部的导向手段导向，其构造和形状不受特别的限制，可以做成具有辊的构造。
再有，作为中心杵和外杵的卡合手段，已如前述。另外，在本发明的上杵上，如前所述，往往设置限制上中心杵相对于上外杵的自由动作的滑动限制手段。
中心杵和外杵的杵顶断面的形状，由臼孔、成型品、芯的形状决定，在下杵也做成二重构造杵的场合，该杵顶断面的形状成为与上二重构造杵的形状相同的形状。
在本发明的装置中，通过做成在第2粉粒体供给后或者供给成型后反复进行与第2粉粒体供给或者供给成型工序完全相同的工序那样的构成，也可以容易地制造多个芯纵向连接起来的有芯成型品。
图1是表示本发明的回转式压缩成型机的一个实施例的剖面图。
图2是表示相对于该实施例的回转盘的作动的杵的动作的展开侧视图。
图3是表示在该实施例中第1粉粒体充填时的上杵及下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图4是表示该实施例中第1预压缩时的上杵及下杵的状态的主要部分的放大剖面图。
图5是表示该实施例中第1预压缩后的第2粉粒体充填时的上杵及下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图6是表示该实施例中第2预压缩时的上杵及下杵的状态的主要部分的放大剖面图。
图7是表示该实施例中第2预压缩后的第3粉粒体填充时的上杵及下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图8是表示该实施例中主压缩时的上杵及下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图9是表示该实施例中把成型品从臼孔中取出时的上杵及下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图10是表示该实施例中的压缩成型工序的原理的原理说明图。
图11是表示另一个实施例中的压缩成型工序的原理的原理说明图。
图12是表示再另一个实施例中上杵及下杵的构造的主要部分放大剖面图。
图13是表示该实施例中相对于回转盘的作动的杵的动作的展开侧视图。
图14是表示在该实施例中对齐上中心杵和上外杵的杵顶的顶端面时的上杵和下杵的状态的主要放大剖面图。
图15是表示在该实施例中在主压缩时上杵和下杵的状态的主要部分放大剖面图。
图16是局部省略地表示上杵的外杵的下方部分的上杵的立体图，明确地示出该实施例中作为滑动限制手段的O型圈构造。
图17是该实施例中使用的二重构造上杵的定位构件部分中的横向剖面图。
图18是表示在本发明中使用的上主压缩辊的一个实施例的立体图。
具体实施例方式
下面，参照图1～图10及图18说明本发明的一个实施例。
该回转式压缩成型机是由第1、第2及第3粉粒体供给充填部PSD1、PSD2、PSD3(表示在图2中)供给第1、第2及第3粉粒体PD1、PD2、PD3而用于压缩成型有芯成型品的装置。回转式压缩成型机在机架1内经立轴2可水平回转地配置回转盘3，在该回转盘3的圆周方向上以规定的间距设置多个具有臼孔4a的臼4，同时，在各臼4的上下方向可上下滑动地保持上杵5及下杵6。上辊7和下辊8以立轴2为中心配置在回转盘3的上下位置上，从而在把上杵5、下杵6各自的顶端即杵顶插入臼孔4a的状态下，可以压缩成型充填在臼孔4a内的粉粒体。即，以预定的顺序使插入臼孔4a的杵顶通过上辊7和下辊8之间，即，图2所示的构成上辊7的上第1预压缩辊7A、上第2预压缩辊7B及上主压缩辊7C和构成作为下压缩手段的下辊8的下第1预压缩辊8A、下第2预压缩辊8B及下主压缩辊8C之间。上主压缩辊7C、如图18也示出的那样，为了避免推压构成后述的上杵5的上中心杵51的头部51a，在上杵推压面的大致中央设置在圆周方向连续的、具有在主压缩时不接触上中心杵51的头部51a那样的宽度和深度的槽7Ca。这样一来，上主压缩辊7C只推压上外杵52的头部52a。另外，在该实施例中，上第1及上第2预压缩辊7A、7B与上主压缩辊7C不同，在上杵推压面的大致中央设置在圆周方向上连续的、比上中心杵51的头部51a的宽度宽的突条7Aa、7Ba，使得只推压上中心杵51的头部51a变得容易。
第1、第2及第3粉粒体供给充填部PSD1、PSD2、PSD3分别是组合了储存粉粒体的料斗和把由料斗供给的粉粒体供给臼孔4a的开放式进料导向板、搅拌式进料导向板等粉粒体供给充填装置构成的机构。第1粉粒体供给充填部PSD1，如图2所示，被配置在臼4到达上第1预压缩辊7A及下第1预压缩辊8A的位置之前的位置上。同样地，第2粉粒体供给充填部PSD2被配置在臼4到达上第2预压缩辊7B及下第2预压缩辊8B的位置之前的位置上，第3粉粒体供给充填部PDB3被配置在臼4到达上主压缩辊7C及下主压缩辊8C的位置之前的位置上。再有，第1、第2及第3粉粒体供给充填部PSD1、PSD2、PSD3，由于可以使用该领域中广为人知的粉粒体供给充填装置，所以在图2中只表示了其配置位置。
立轴2由固定在其下端附近的蜗轮22的回转来进行回转。蜗轮22与蜗杆23啮合，主动马达25的驱动力经V型皮带24传递到蜗轮22上。
保持在回转盘3上的上杵5，通过安装在立轴2的上端附近的作为导向机构的上导轨31、32，在粉粒体的充填位置的附近导向到最高的位置，在到达上辊7的位置导向到进入该上辊7之下的低的位置。上杵5，由除了进行卡合作动的场合而外能独立地进行滑移的上中心杵51和包围该上中心杵51的外周的上外杵52构成。
具体地讲，如图3～图9所示，上中心杵51，例如，做成直径不同的圆棒在其轴向上连接的形状，备有在其上端侧从上外杵52的头部52a突出的上中心杵51的头部51a、在该头部51a的下端附近与上外杵52卡合的卡合台阶部51b、在上中心杵51的下端侧具有与芯成型品的外径大致相同的外径的杵顶51c。另外，在上中心杵51的侧面上可转动地安装作为用于确定杵顶位置的定位手段的中心杵辊51d。该中心杵辊51d，被安装成从设置在上外杵52的侧面的开口52b突出出来。
另一方面，包围该上中心杵51的外周的上外杵52，做成圆筒形状，备有具有与臼孔4a的内径大致相同的外径并可以使上中心杵51的杵顶51c在其内部滑移的杵顶52c、在躯体部分的侧面上的上述开口52b、与上中心杵51的卡合台阶部51b卡合的卡合部52d。卡合部52d，在与上中心杵51的卡合台阶部51b卡合时，只使上中心杵51的头部51a伸出规定的长度，同时，上外杵52的杵顶52c和上中心杵51的杵顶51c设置在对齐的位置上，使之与压缩成型的成型品的外形形状一致。
中心杵辊51d，由设置在回转盘3的上方及上杵5的内侧的中心杵导轨32导向。构成导向机构的中心杵导轨32，如图2所示，当把粉粒体充填在臼孔4a内或者下外杵杵顶62a内时，把上中心杵51导向到最高位置，在由上及下第1预压缩辊7A、8A、上及下第2预压缩辊7B、8B和上及下主压缩辊7C、8C压缩粉粒体的位置上，上中心杵51不被导向。而且，由于在上中心杵51上设置卡合台阶部51b，所以通过该卡合台阶部51b与上外杵52的卡合部52d卡合，在上中心杵51被中心杵导轨32向上方导向时，与上外杵52成为一体并被向上方导向，同时，在由上及下主压缩辊7C、8C推压时，通过只推压上外杵52，由上中心杵51和上外杵52同时压缩粉粒体。
在该实施例中，下杵6与上杵5一样是二重构造，如图3～图9所示，由下中心杵61和下外杵62构成，除了卡合作动场合，无论哪种场合都能独立地滑移，具体地讲，下杵6的下外杵62，备有具有与臼孔4a内径大致相同的外径的杵顶62a、可转动地安装在圆筒形状的躯体部分的侧面的外杵辊62b，其内部可滑移地收纳下中心杵61。另外，下中心杵61，备有在上端侧具有与芯成型品的外径大致相同的外径并可滑移地收容在下外杵62的杵顶62a内的杵顶61a、接触下辊8的头部61b、设置在该头部61b附近且与下外杵62的下端62c(相当于外杵卡合部)卡合的卡合台阶部61c。该卡合机构，在下中心杵61进入下外杵62的最内部的状态下，使下中心杵61和下外杵62卡合并可一体地作动两者。
另外，下杵6的下中心杵61，由设置在回转盘3的下侧的下导轨30使其上下运动。具体地讲，如图2所示，构成导向机构的下导轨30，在第1粉粒体PD1的预压缩及其后的第2粉粒体PD2的预压缩时，使下中心杵61下降，粉粒体被充填到臼孔4a内的下外杵杵顶62a内，然后，用分量导轨34、35上推到规定位置，去除剩余的粉粒体以调整粉粒体的量，在结束由下主压缩辊8C进行的压缩之后，通过超过下主压缩辊8C，在把由压缩成型的成型物从臼孔4a中取出时，导向到最高位置。在这种场合下，由于下中心杵61被导向到最高位置，所以下中心杵61的卡合台阶部61c与下外杵62的下端62c卡合，下中心杵61和下外杵62成为一体地移动，把形成的成型物推出到臼孔4a外。外杵辊62b，由安装在回转盘3下侧的构成导向机构的外杵导轨40导向。该外杵导轨40把下外杵62的杵顶位置导向到与臼4的上端大致一致的位置，直到通过上及下预压缩辊7A、7B、8A、8B。由此，下外杵62的杵顶停止在臼孔4a内，暂时起到臼孔的作用。与此相反，通过上及下预压缩辊7A、7B、8A、8B之后，下外杵62被变更高度位置，使下中心杵61符合由下导轨30导向的位置，即，对齐下中心杵61的杵顶61a和下外杵62的杵顶62a的顶端面，直到通过上及下主压缩辊7C、8C。在该状态下，下外杵62的下端62c与下中心杵61的卡合台阶部61c卡合，下中心杵61和下外杵62成为一体并可以同时压缩臼孔4a内的粉粒体。
在这样的构成中，在制造有芯成型品的场合下，如图2所示，下中心杵61由下导轨30向下方导向，形成有芯成型品的外层的第1粉粒体PD1由第1粉粒体供给充填部PSD1充填在臼孔4a内的下外杵杵顶62a内。这时，下外杵62，由外杵导轨40导向外杵辊62b并将其杵顶62a上端部保持在与臼4的上面大致一致的位置上。另外，对于上杵5，由于上中心杵51被中心杵导轨32导向到最高位置上，所以上中心杵51的卡合台阶部51b与上外杵52的卡合部52d进行卡合，成为一体并被保持在该位置上(图3)。这样，由于上中心杵51不从上外杵52的杵顶52c伸出，所以在第1粉粒体PD1充填时，不会发生干涉，较理想。
其次，回转盘3进行回转，由上及下第1预压缩辊7A、8A推压插入在充填了第1粉粒体PD1的臼孔4a内的下外杵杵顶62a内的上中心杵51及下中心杵61(图4)。在这种场合下，上外杵52，由上导轨31把该杵顶52c向回转盘3的上方抬起并与回转盘3上面之间保持间隙。由于从上外杵52的头部52a伸出的上中心杵51的头部51a被上第1预压缩辊7A推压，所以只是上中心杵51的杵顶51c被插入臼孔4a内的下外杵杵顶62a内而压缩第1粉粒体PD1(第1预压缩)。由此，位于芯成型品部分的下侧的外层部分被预压缩。
压缩了第1粉粒体PD1之后，在下中心杵61被保持在第1预压缩时的位置的附近的状态下，由第2粉粒体供给充填部PSD2把由压缩成为芯成型品的第2粉粒体PD2充填在下外杵杵顶62a内(图5)。在该第2粉粒体PD2的充填时，也同充填第1粉粒体PD1时一样，由中心杵导轨32导向上中心杵51并保持在最高位置。
第2粉粒体PD2充填后，回转盘3进行回转，由上及下第2预压缩辊7B、8B推压上中心杵51及下中心杵61(图6)。这时，上杵5及下杵6的位置，分别被保持在与通过上及下第1预压缩辊7A、8A时同样的位置。由此，第2粉粒体PD2被预压缩成芯成型品部分(第2预压缩)。
在由上及下第2预压缩辊7B、8B进行的第2预压缩结束之后，上杵5的中心杵辊51d通过中心杵导轨32被保持在最高位置上(图7)。这时，下外杵62，其外杵辊62b被外杵导轨40导向，下降到其下端62c与下中心杵61的卡合台阶部61c卡合的位置上，成为其杵顶62a与下中心杵61的杵顶61a的顶端面对齐的状态。在此，在下外杵62下降的场合，第2预压缩后的第1粉粒体PD1和第2粉粒体PD2的二层成型物，处于被下中心杵61支承的状态，即，载置在下中心杵61的杵顶61a上的状态。而且，在下外杵62和下中心杵61两者的杵顶62a、61a的顶端面对齐的状态下，由第3粉粒体供给充填部PSD3把成为外层的第3粉粒体PD3充填在臼孔4a内。充填的第3粉粒体PD3，堆积在上述两层的成型物的侧面和其上部分上。在此，在下降下外杵62的同时就可以充填第3粉粒体PD3。
在第3粉粒体PD3的充填完了之后，回转盘3进行回转，进入主压缩工序(图8)。在上及下主压缩辊7C、8C的位置上，上中心杵51的中心杵辊51d处于不被中心杵导轨32导向的状态，由于上外杵52被上主压缩辊7C推压，上外杵52的卡合部52d与上中心杵51的卡合台阶部51b卡合。由此，上外杵52和上中心杵51两者的杵顶的顶端部对齐。这时，上中心杵51的头部51a从上外杵52的头部52a伸出，但由于在上主压缩辊7C上设置了槽7Ca，所以在上中心杵51上不直接作用上主压缩辊的推压力。即，由上主压缩辊7C产生的推压力，作用在上外杵52上，由于上外杵52和上中心杵51通过卡合卡合部52d和卡合台阶部51b成为一体并同时进行作动，所以经上外杵52作用在上中心杵51上。另外，下杵6，在保持在与第3粉粒体PD3的充填时相同的高度的状态下，被下主压缩辊8C推压。即，下外杵62，通过其下端62c与下中心杵61的卡合台阶部61c进行卡合，与下中心杵61成为一体并与下中心杵61同时进行作动。而且，在主压缩完了之后，由下导轨30把下杵6导向到其杵顶61a、62a的顶端部与回转盘3的上面几乎一致的高度，从臼孔4a内取出成型了的有芯成型品(图9)。
在图10中，总括地图示了以上的有芯成型品的制造工序的一系列的流程。在该图中，(a)对应前述的图3中的工序，同样地(b)、(c)、(d)、(e)、(f)及(g)分别对应图4、图5、图6、图7、图8及图9中的工序。
在本实施例中，由于用分立的压缩机构推压中心杵及外杵而并不用它们进行主压缩，而是把上中心杵51和上外杵52及下中心杵61和下外杵62做成一体来进行主压缩，所以可以由上下一对的辊进行主压缩，可以简化主压缩的机构，另外，与不分割成上杵5及下杵6的1根杵的场合一样，杵顶可以可靠地压缩成型臼孔4a内的粉粒体，由于对齐中心杵和外杵的各自的杵顶51c、52c、61a、62a的顶端部，使之与成型品的外形形状一致地进行压缩成型，所以可以可靠地防止在成型品表面上产生台阶部分。
在前述的实施例中，图10的(b)中表示的最初的预压缩工序，可以省略。即，在充填第1粉粒体PD1后，为充填定量的成为芯成型品的第2粉粒体PD2必须使下中心杵61下降，把规定量的第2粉粒体PD2充填在下外杵62的杵顶62a内的第1粉粒体PD1的上侧。而且，在该状态下，通过使上中心杵51作动，同时地预压缩第1粉粒体PD1和第2粉粒体PD2。在这种场合下，充填第1粉粒体PD1之后，最好用上中心杵51推压第1粉粒体PD1的表面。
另外，在前述的实施例中，对于下杵，对由下中心杵61和下外杵62的二重构造构成的下杵进行了说明，但是，下杵106也可以不为二重构造。在该构成的结构中，由图11中表示的以下的工序，可以成型有芯成型品。
(1)使下杵符合成型品的大小并使其下降，把成为外层的第1粉粒体PD1充填在臼孔4a内[图11的(a)]。
(2)在充填第1粉粒体PD1之后，在使上中心杵51从上外杵52中伸出的状态下进行预压缩。由此，把充填的第1粉粒体PD1在臼孔4a内临时成型为杯状，在成为外层的第1粉粒体PD1的成型物上形成充填成为芯的第2粉粒体PD2的空间[图11的(b)]。在此，把上中心杵本体(躯体)部分的杵顶侧端部，即与杵顶51c的分界部作为卡合台阶部，使上中心杵与上外杵本体(躯体)部分的内部杵顶侧端部卡合并进行预压缩。
(3)在结束第1粉粒体PD1的预压缩之后，使下杵106上升，使前述的临时成型物的上面与臼4的上面几乎一致[图11的(c)]，而且，在由预压缩成型的杯状空间内，充填第2粉粒体PD2[图11的(d)]。
(4)在结束第2粉粒体PD2的充填之后，最好在此由上中心杵51和下杵106进行第2粉粒体PD2的预压缩，接着，使下杵106下降[图11的(e)]，充填用于形成有芯成型品的上侧的外层的第3粉粒体PD3[图11的(f)]。
(5)在结束第3粉粒体PD3的充填之后，在上杵5与上中心杵51和上外杵52的杵顶顶端面对齐的状态下进行主压缩[图11的(g)]。此后，使下杵106上升，从臼孔4a内取出有芯成型品[图11的(h)]。
在该实施例中，这样，由于下杵106使用不采用二重构造的与原有的相同的结构并不预先准备成为芯的成型品且成型由二种粉粒体构成的有芯成型品，所以可以简化装置的构成，同时可高效地成型有芯成型品。再有，下杵使用通常的杵的这种方法，由于第1粉粒体PD1的充填后成型成杯状的工序，在粉粒体的均匀充填上存在若干问题，所以，对于下杵最好采用二重构造杵。
再有，在最初说明的实施例中，构成上杵5的上中心杵51和上外杵52，分别由各自的导轨导向并基本上独立地进行上下运动，同时，对于下杵6也同样，下中心杵61和下外杵62分别由各自的导轨导向并进行上下运动，但在以下说明的实施例中，说明不是用导轨进行导向并进行升降的上杵205的上中心杵251。即，该实施例的上中心杵251被做成，在平时与上杵205的上外杵252一起升降，在需要导向移动的时刻里，由位置变更构件207使其静止，通过在该状态下上外杵252由上导轨31导向使其下降，从而相对于上外杵252该上中心杵251进行相对的上升。
即，对于该实施例中的上杵205，如图12所示，在上杵205的上中心杵251的上端侧，代替前述的实施例的中心杵辊51d设置作为定位手段的环状的定位构件255，同时在上中心杵251的下端侧，设置环状槽251k和嵌装在环状槽251k内的O型圈201，构成滑动限制手段。另外，在该实施例中，包含上外杵252的杵顶的顶端部分由多个构件构成，使之可以根据杵顶构件252c的消耗程度进行更换。再有，图12表示第1预压缩结束，把第2粉粒体PD2充填到下外杵杵顶内的状态。
如图16、17中详细表示的定位构件255，为了防止不稳，其内径最好设置成与上外杵252的躯体部分的外径几乎相等。在该定位构件255上，在其侧壁上设置直径方向的贯通孔255a，在把设置在上中心杵251的上端侧的规定位置的贯通孔251m和本构件的贯通孔255a配置在直线上之后，通过贯通轴贯通各个通孔251m、255a来进行安装。再有，贯通轴202，由旋入定位构件255内的紧固螺钉255b紧固，使之不会脱落。这样一来，由于把定位构件255做成环状形状，所以定位构件255，即使在运转中上杵绕其轴心进行回转，也无论在哪个部分上都能以同等的条件被位置变更构件207导向。
作为滑动限制手段的O型圈201，如图16的下半部分所示，嵌合在设置于上中心杵251的顶端部分附近的在轴向上平行的2条环状槽251k内。该O型圈201由合成树脂、合成橡胶或者天然橡胶等有弹性的材料(弹性体)形成，是滑动限制手段，同时兼做油封。具体地讲，环状槽251k的底面的直径与O型圈201的内径大致相等，其深度设定成比O型圈201的粗度稍微小一些，为此，O型圈201的外径比上中心杵251的躯体部的外径稍微大一些。因此，O型圈201，当其嵌装在环状槽251k内时，成为其外径比外杵的内径稍微大的状态。
这样，当在把O型圈201嵌装在上中心杵251内的状态下把上中心杵251插入上外杵252内时，通过O型圈201压迫上外杵252的内壁，限制上中心杵251的滑移。其结果，只要不从外侧加力到上中心杵251上，上中心杵251就和上外杵252成为一体进行升降。同时，由于O型圈201紧密接触在上外杵252的内壁上，所以，在上中心杵251和上外杵252之间存在的润滑油，被限制向杵顶侧移动。因此，O型圈201起到油封的作用。在本实施例中，如后述的那样，即使在下杵上也采用同样的构造。
相对于上述那样的上中心杵251，可滑移地支承上中心杵251的上外杵252，是下述那样的构成。为了把定位构件255安装在上中心杵251上，在上外杵252的上端侧的规定位置，设置贯通定位构件255的贯通轴202的长圆形开口部252g。该长圆形开口部252g，设置成在上外杵252的纵向上变长，对应上中心杵251的行程设定其长度。对于该上外杵252，为了容易进行杵顶磨损时的更换，杵顶构件252c可装卸地安装在上外杵252的顶端部分上。具体地讲，该上外杵252的顶端部分，由3个构件构成。该顶端部分，由插入了中心杵251的杵顶251c的圆筒形状的杵顶构件252c、推压杵顶构件252c的杵顶推压构件252d、把被杵顶推压构件252d推压的杵顶构件252c安装在躯体部分上的带凸缘的杵顶安装构件252e构成。对于上中心杵251的杵顶，在本实施例中，与本体(躯体)部分成为一体成型品，但是根据情况，同样可以与上外杵252分别成型，也可以只把杵顶部分做成1个构件安装在本体(躯体)部分上，可以只更换杵顶部分。对于下中心杵261的杵顶是一样的。
相对于这样的上杵205，对于下杵206，也与上杵205的上外杵252一样，顶端部分由多个构件构成，成为可以只更换杵顶部分的构造。另外，下中心杵261，备有与上中心杵251同样的作为滑动限制手段的环状槽261k和O型圈201，在压缩工序中，抑制意外的下外杵262的动作，同时防止粉粒体混入下杵206下部、下中心杵导轨230以及下外杵导轨240内。再有，对于该下杵206，在下外杵262的下端形成与下中心杵261的头部261a几乎同形的头部262a，代替前述实施例中的下外杵辊62b。而且，由于其头部262a被下外杵导轨240导向，所以下外杵262与下中心杵261独立地滑移并进行升降。与此相对，下中心杵261，其头部261a由下中心杵导轨230导向并进行升降。
另外，成为下中心杵261的头部261a从该下外杵262的头部262a伸出的构造，在下中心杵261的头部261a的上侧，形成在对齐并作动下中心杵261和下外杵262的杵顶顶端面时与下外杵262的头部262a卡合的卡合台阶部261c。
相对于前述的上杵205，导向上中心杵261的位置变更构件207，不必象前述实施例中上中心杵导轨32那样在立轴2的周边连续地设置、如图13所示，可不连续地部分地设置在第2预压缩工序和主压缩工序之间。即，位置变更构件207，被设置在上第2预压缩辊7B和上主压缩辊7C之间的上导轨31的下部。因此，位置变更构件207，在运转中，平时不导向上中心杵251，而是在第2预压缩工序结束，在把第3粉粒体充填在臼孔4a内的时间里发挥作用，限制上中心杵251追随上外杵252的移动而进行的下降。
在这样的构成中，上杵205及下杵206基本上与前述的实施例同样地进行升降动作。若对上杵205及下杵206的动作进行说明的话，上杵205，由于O型圈201的作用，只要不加外力，上中心杵251不会下降，所以通过上导轨31导向上外杵252进行升降。对于上杵205，如图13所示，从第1预压缩(T1)后开始经第2预压缩(T2)，直到第2预压缩和主压缩(T3)的大致中点，上中心杵251的杵顶251c成为从上外杵252的杵顶构件252c的顶端伸出的状态并进行移动(如图12所示)。这样，除了位置变更构件207作动的部分，上杵205的上中心杵251和上外杵252，由于O型圈201的作用成为一体进行升降。
而且，在对臼孔4a内的粉粒体进行主压缩前的时间里，即在第2预压缩和主压缩的大致中间位置上，在使安装在上中心杵251上的定位构件255卡合在位置变更部件207上，使上中心杵251静止的状态下，使上外杵252下降。在此，上外杵252由上导轨31和未图示的升降凸轮使其下降。由此，上中心杵251的杵顶251c在构成上外杵252的杵顶的杵顶构件252c的内部进行相对的移动。而且，最终，在由前述的上中心杵251和上外杵252的卡合手段卡合上中心杵251和上外杵252的状态下，成为对齐上中心杵251和上外杵252的杵顶端面的状态，使之与成型品的外形形状一致。再有，位置变更构件207也可以做成，用上导轨31固定上外杵并向上方导向上中心杵。
与此相对应，下杵206，与上中心杵251的杵顶251c被拉入上外杵252的杵顶252c内的状态相对应，被保持在下中心杵261及下外杵262最下降的位置上，即下中心杵261及下外杵262的杵顶顶端面被保持在与上杵205同样的对齐状态。在该状态下，下中心杵261的卡合台阶部261c与下外杵262的头部262a卡合，下中心杵261和下外杵262成为一体并一起进行作动。
此后，就没有位置变更构件207了，直到通过上及上主压缩辊7C、8C，都由O型圈201阻止上中心杵251的下降。因此，上中心杵251，在使其头部251a从上外杵252的头部252a伸出的状态下，到达上主压缩辊7C(图15)。另外，下杵206被下中心杵导轨230及下外杵导轨240导向到达下主压缩辊8C。
这样，上中心杵251和上外杵252，由于O型圈201安装在上中心杵251上，所以上中心杵251和上外杵252的相对移动被限制，只要不加外力，上中心杵251就在与上外杵252成为一体的状态下进行升降。因此，不需要用于使上中心杵251升降的连续的导轨，可以简化装置，可以减少零件数。
本发明，不局限于上述说明的实施例，此外，各部分的构成也不局限于图示例，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以进行各种变化。
本发明，不需要在成型品的状态上供给成为芯的部分来制造有芯成型品，作为药品和食品等方面的成型品制造装置是有用的。
权利要求
1.一种回转式压缩成型机，在机架内可回转地配置回转盘，在该回转盘上以规定的间隔设置有具臼孔的臼，并且，在各臼的上下可以上下滑动地保持着上杵及下杵，通过使把杵顶插入臼孔内的上杵和下杵在上辊和下辊之间通过，压缩成型充填在臼孔内的粉粒体，其特征在于，至少上杵由中心杵和包围该中心杵外周的外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压；上中心杵被做成，其头部可以从上外杵的头部伸出；该回转式压缩成型机备有多个粉粒体供给充填部；分别或者一体地导向中心杵和外杵的导向手段；推压操作由导向手段导向的中心杵或者中心杵和外杵的上预压缩辊；与上预压缩辊成对的下预压缩辊；在上中心杵的头部从上外杵头部最伸出的状态下，使中心杵与外杵卡合并能使两者一体地作动的卡合手段；一体地推压操作由卡合手段卡合的上中心杵和上外杵的上主压缩辊；与上主压缩辊成对的下主压缩手段。
2.如权利要求1所述的回转式压缩成型机，其特征在于，粉粒体供给充填部由供给第1粉粒体的第1粉粒体供给充填部、供给第2粉粒体的第2粉粒体供给充填部、供给第3粉粒体的第3粉粒体供给充填部构成，上预压缩辊，为了压缩充填在臼孔内的第1粉粒体或者/以及第2粉粒体，推压操作由导向手段导向的中心杵或者中心杵和外杵，上主压缩辊，在由预压缩辊进行的压缩操作结束之后，在把第3粉粒体充填在臼孔内的状态下，将由卡合手段卡合的上中心杵和上外杵作为一体地进行推压操作，下预压缩手段及下主压缩手段均由压缩辊构成。
3.如权利要求2所述的回转式压缩成型机，其特征在于，预压缩辊包括用于压缩第1粉粒体的预压缩辊和用于压缩第2粉粒体的预压缩辊的2对预压缩辊。
4.如权利要求2所述的回转式压缩成型机，其特征在于，下杵由中心杵和包围该中心杵的外周的外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压。
5.如权利要求4所述的回转式压缩成型机，其特征在于，下中心杵头部被做成从下外杵下端伸出，具有在下中心杵进入下外杵最内部的状态下使下中心杵和下外杵卡合并使两者一体作动的卡合手段，下预压缩辊在不卡合下中心杵和下外杵的状态下只推压中心杵，下主压缩辊同时推压由前述卡合手段卡合的下中心杵和下外杵。
6.如权利要求2或5所述的回转式压缩成型机，其特征在于，卡合手段由设置在中心杵头部附近并与外杵卡合的中心杵卡合台阶部、设置在外杵上并与中心杵的卡合台阶部卡合的外杵卡合部构成。
7.如权利要求2～4的任一项所述的回转式压缩成型机，其特征在于，上主压缩辊，在其推压面上备有避免推压从外杵头部伸出的中心杵头部的槽。
8.如权利要求2～4的任一项所述的回转式压缩成型机，其特征在于，具有限制上中心杵相对于上外杵的自由动作的滑动限制手段，由该滑动限制手段，使上中心杵与上外杵成为一体并具有由上外杵的导向手段进行导向的部位。
9.回转式压缩成型机用的二重构造杵，其特征在于，由中心杵和包围该中心杵的外周的外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压；中心杵的头部可以从外杵的头部伸出，具有在中心杵的头部从外杵的头部最伸出的状态下使中心杵与外杵卡合并可以使两者一体地进行作动的卡合手段。
10.如权利要求9所述的回转式压缩成型机用的二重构造杵，其特征在于，在外杵侧面上具有开口部，具有从该开口部伸出的、能由外部的导向手段导向中心杵的中心杵的定位手段。
11.如权利要求9或者10所述的回转式压缩成型机用的二重构造杵，其特征在于，卡合手段由设置在中心杵头部附近并与外杵卡合的中心杵卡合台阶部和设置在外杵上并与中心杵的卡合台阶部卡合的外杵卡合部构成。
12.如权利要求9或者10所述的回转式压缩成型机用二重构造杵，其特征在于，具有限制中心杵相对于外杵的自由动作的滑动限制手段。
13.回转式压缩成型机用的二重构造杵的中心杵，其特征在于，具有能从外杵的头部伸出的头部和在头部附近与外杵卡合的卡合台阶部，在侧面具有由外部的导向手段导向的、作为定位手段的伸出部。
14.一种压缩辊，其特征在于，在推压面上具有槽。
全文摘要
本发明是适用于制造有芯成型品的回转式压缩成型机，至少上杵，由中心杵和外杵构成，上述中心杵和外杵均可滑移及推压；上中心杵头部从外杵的头部伸出，该上中心杵备有多个粉粒体供给充填部、分别或一体化导向中心杵和外杵的导向手段、推压操作中心杵或者中心杵和外杵的上预压缩辊、与上预压缩辊成对的下预压缩手段、在上中心杵的头部从上外杵头部最伸出的状态下使中心杵与外杵卡合并使两者一体地作动的卡合手段、把卡合的上中心杵和上外杵做成一体并进行推压操作的上主压缩辊、与上主压缩辊成对的下主压缩手段。
文档编号B30B11/02GK1507388SQ02809489
公开日2004年6月23日 申请日期2002年5月2日 优先权日2001年5月7日
发明者岛田启司, 原田宪二, 尾关有一, 近藤芳哉, 渡边幸直, 一, 二, 哉, 直 申请人:株式会社菊水制作所, 株式会社三和化学研究所