DE10064829A1

DE10064829A1 - Mill with a stirrer mechanism for grinding of materials and substances has working surfaces whose roughness depth, for applications in the pharmaceutical industry, is below a specified low limit

Info

Publication number: DE10064829A1
Application number: DE2000164829
Authority: DE
Inventors: Giacomo Canepa
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-06-27

Abstract

The mill with a stirrer mechanism for grinding of materials and substances comprises a container (8) whose surfaces bounding the grinding space (10), as well as the surfaces of the rotor (12), have a roughness depth less than 1 mu m for special applications in the pharmaceutical industry.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an agitator mill according to the preamble of Claim 1.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Rührwerksmühle mit den charakteristischen Teilen eines Behälters mit einem Produktein- und einem Produktauslaß, in dem sich Mahlhilfskörper befinden, die von einem Rotor bewegt werden, ist aus zahlreichen Druckschriften aus dem Stand der Technik bekannt.An agitator mill on which the invention is based, with the characteristic Sharing a container with a product inlet and a product outlet in which There are numerous grinding aid bodies that are moved by a rotor Publications known from the prior art.

All diese Vorrichtungen wurden und werden bereits zur Vermahlung der unterschiedlichsten Produkte, wie Lacke, Farben, Lebensmittel, Metalle eingesetzt. Aufgrund der bisher sehr schwierigen und aufwendigen Maßnahmen zur Unterbindung des Bakterien- und Keimwachstums fanden entsprechende Rührwerksmühlen bisher keine Verwendung im Sterilbereich.All of these devices have been and are already being used for grinding the a wide variety of products, such as paints, paints, food, metals. Because of the very difficult and time-consuming measures to date Binding of bacterial and germ growth was found accordingly Agitator mills have so far not been used in the sterile area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Vermahlen von pharmazeutischen Materialien so zu gestalten, daß sich das Bakterien- und Keimwachstum an den mit dem Mahlprozeß in Kontakt stehenden Oberflächen verhindern bzw. auf ein Minimum reduzieren läßt.The invention has for its object a generic device for To design grinding of pharmaceutical materials so that the Bacteria and germ growth on those in contact with the grinding process Prevent surfaces or reduce them to a minimum.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is characterized by the features of the Part of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are the See subclaims.

Während der Entwicklung einer speziell für den Pharmabereich vorgesehenen Vorrichtung zum Vermahlen wurde überraschenderweise herausgefunden, daß die Oberflächen-Rauhtiefe der am Mahlprozeß beteiligten Flächen der Vorrichtung ein herausragendes Merkmal darstellt. Der Einfluß der Rauhtiefe spiegelt sich bei unterschiedlichen Produkten in unterschiedlicher Weise wieder. Es wurde erkannt, daß das Keim- und Bakterienwachstum ab einer Rauhtiefe Ra von < 1 µm wesentlich reduziert wird. Die bevorzugte Rauhtiefe von ≦ 0,4 µm der Oberfläche hat sich z. B. bei der Verarbeitung von kristallinen Wirkstoffen, bei Schmerzmitteln, bei krampflösenden Mitteln und beim Zellaufschluß ergeben. Sicher sind, je nachdem welches Produkt verarbeitet wird, auch Werte im nicht ausdrücklich erwähnten Bereich von Ra 0,3 µm, 0,2 µm und 0,1 µm geeignet. Auf die optimale Wahl der Rauhtiefe haben auch die Eigenschaften der zu vermahlenden Eigenschaften Einfluß.During the development of a specially designed for the pharmaceutical sector Surprisingly, it was found that the grinding device Surface roughness of the surfaces of the device involved in the grinding process represents outstanding feature. The influence of the roughness is reflected different products in different ways again. It was recognized that the germ and bacterial growth is essential from a roughness depth Ra of <1 µm is reduced. The preferred surface roughness of ≦ 0.4 µm has z. B. in the processing of crystalline agents, in pain relievers, in antispasmodic agents and cell disruption. Are certain, depending which product is processed, also values in the not expressly mentioned Suitable range of Ra 0.3 µm, 0.2 µm and 0.1 µm. On the optimal choice of Roughness depth also affects the properties of the properties to be ground.

Aus diesem Grund sind die am Mahlprozeß beteiligten Flächen im Mahlraum verschleißfest beschichtet. Als Beschichtungsmaterial für die Mahlbehälterinnenwand und/oder die Rotoroberfläche sind Hartmetalle, beispielsweise Wolframkarbid, Chromoxid, Titankarbid oder Borkarbid vorgesehen.For this reason, the surfaces involved in the grinding process are in the grinding chamber wear-resistant coated. As a coating material for the Grinding container inner wall and / or the rotor surface are hard metals, for example, tungsten carbide, chromium oxide, titanium carbide or boron carbide.

Ebenso zum Einsatz kommen, in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Materials oder Produktes, Elastomere wie Polyurethan, Naturkautschuk, Fluor-Kautschuk oder dem Fachmann bekannte Stoffe.Also used, depending on the material to be processed or Product, elastomers such as polyurethane, natural rubber, fluorine rubber or the Substances known to those skilled in the art.

Eine weitere Gruppe der Grund- oder Beschichtungsstoffe für die den Mahlraum begrenzenden Flächen sind Thermoplaste. Hier werden z. B. Polyamid, Polyethylen, PTFE wegen ihrer besonderen Eigenschaften, wie Lösungsmittelbeständigkeit, Abriebfestigkeit oder Wärmebeständigkeit, eingesetzt.Another group of basic or coating materials for the grinding room bounding surfaces are thermoplastics. Here z. B. polyamide, polyethylene, PTFE because of its special properties, such as resistance to solvents, Abrasion resistance or heat resistance.

Aufgrund weiterer Materialkriterien können auch Werkstoffe wie Chromnickelstahl, Silber, Kupfer oder Aluminium als Voll-Werkstoff oder Beschichtungswerkstoff zur Verwendung kommen. Hierbei ist die antiseptische Wirkung von Silber von Vorteil.Due to further material criteria, materials such as chrome nickel steel, Silver, copper or aluminum as a full material or coating material for Use come. The antiseptic effect of silver is advantageous here.

Die verschiedenen Werkstoffe des Rotors und des Behälters, die als Voll- oder Schichtmaterial zum Einsatz kommen, können in unterschiedlichen Bearbeitungsverfahren auf die erforderliche Oberflächen-Rauhtiefe Ra hin behandelt werden. Hierbei geschieht die Einstellung der Rauhtiefe, z. B. in einem die Oberfläche des jeweiligen Bauteils abschließend bearbeitenden Schleifvorgang, auf mechanische Art. Ebenso ist die Rauhtiefe beispielsweise beim Hochgeschwindigkeits-, Detonations- oder Flammspritzen von Hartmetall- Legierungen über die Feinheit des Hartmetalls regulierbar. Eine weitere Möglichkeit bietet beispielsweise ein Elektropoliervorgang, bei welchem Materialspitzen abgetragen werden.The different materials of the rotor and the container, which as full or Layer material can be used in different Machining processes treated to the required surface roughness Ra become. Here, the adjustment of the roughness, z. B. in a Surface of the respective component to finish machining mechanical type. The roughness depth is also, for example, in the case of High speed, detonation or flame spraying of carbide Alloys adjustable via the fineness of the hard metal. One more way offers, for example, an electropolishing process in which material tips be removed.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Gestaltung der Erfindung verfügt der Behälter über einen Mahlgutein- und einen Mahlgutauslaß an der niedrigsten Stelle des Behälerniveaus, um eine restlose Entleerung des Behälters von Mahlhilfskörpern und Material zu ermöglichen. In a further embodiment of the invention, the container has via a grist inlet and a grist outlet at the lowest point of the Container levels to completely empty the container of grinding aids and Allow material.

Eine weitere erfindungsgemäße Gestaltung der Erfindung betrifft die Vermeidung von Bakterienbefall bzw. beugt der Bildung von Keimherden dadurch vor, daß als Abdichtung zwischen der Rührwelle und der Lagerung eine Lippendichtung zum Einsatz kommt.Another embodiment of the invention relates to avoidance of bacterial infestation or prevents the formation of foci in that Sealing between the agitator shaft and the bearing a lip seal Commitment comes.

Aufgrund des Einsatzes von sehr kleinen Mahlhilfskörpern < 300 µm bei der Bearbeitung pharmazeutischer Materialien kann die Abtrennung der Mahlhilfskörper vom Material in- oder extern stattfinden wozu statische oder dynamische Trenneinrichtungen vorgesehen sind.Due to the use of very small grinding aids <300 µm in the Processing pharmaceutical materials can remove the grinding aids of the material take place internally or externally, for which purpose static or dynamic Separators are provided.

Eine kontinuierliche Zuführung von sogenannten Mikromahlkörpern kann über den Mahlguteinlaß oder einen eigens dafür vorgesehenen Mahlhilfskörpereinlaß bewerkstelligt werden.A continuous supply of so-called micro grinding media can be done via the Grist inlet or a specially designed grinding aid inlet be accomplished.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat der im Mahlraum angeordnete Rotor eine vollständig geschlossene Oberfläche.According to an advantageous embodiment of the invention, it has in the grinding chamber arranged rotor a completely closed surface.

Diese geschlossene Oberfläche wird insbesondere dann gewährleistet, wenn der Rotor aus einem Materialstück gefertigt wird. Eine ebenso geschlossene Oberfläche kann der Rotor aufweisen, wenn ein den Herstellungsprozeß abschließender Beschichtungsvorgang stattfindet.This closed surface is guaranteed especially when the Rotor is made from a single piece of material. An equally closed surface can have the rotor if a final of the manufacturing process Coating process takes place.

Bei der Fertigung des Rotors aus einem Materialstück wird der Rotor, sofern dies für den Ablauf des Mahlprozesses erforderlich ist, um eine Klassiervorrichtung erweitert. Damit werden der Rotor und die Klassiervorrichtung ein Teil, mit geschlossener Oberfläche.When manufacturing the rotor from a single piece of material, the rotor is provided for The sequence of the grinding process is required to use a classifier extended. The rotor and the classifying device thus become a part of closed surface.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment is described below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 schematische Darstellung einer Mahlvorrichtung mit horizontaler Behälteranordnung Fig. 1 shows a schematic representation of a grinding device with a horizontal container arrangement

Fig. 1 zeigt eine Rührwerksmühle mit einem Behälter 8, dessen Mahlraum 10 Mahlhilfskörper aufweist. Die Mahlhilfskörper werden zusammen mit dem zu bearbeitenden Material vom Rotor 12 aktiviert. Dazu ist der Rotor 12 über eine sich durch das Lagergehäuse 14 erstreckende Antriebswelle mit dem Antrieb über ein Riemengetriebe verbunden. Fig. 1 shows an agitator mill with a container 8, the grinding chamber having grinding media 10. The grinding aid bodies are activated by the rotor 12 together with the material to be processed. For this purpose, the rotor 12 is connected to the drive via a belt transmission via a drive shaft extending through the bearing housing 14 .

Im linken oberen Bereich des Behälters 8 ist der Mahlguteinlaß 16 und im rechten unteren Bereich der Mahlgutauslaß 18 angeordnet. Der Mahlgutauslaß 18 sitzt im Bereich des niedrigsten Behälterniveaus. Die Trenneinrichtung 20, die die Mahlhilfskörper vom Material abtrennt, wird von einem Sieb mit definierter Spaltweite gebildet. Das Sieb sitzt in einer im Rotor 12 dem Antrieb gegenüberliegenden Öffnung. Der Rotor 12 verfügt im längsachsialen Bereich des Siebes über Durchlässe, die eine radiale Zirkulation bewirken.The regrind inlet 16 is arranged in the upper left region of the container 8 and the regrind outlet 18 in the lower right region. The regrind outlet 18 is located in the area of the lowest container level. The separating device 20 , which separates the auxiliary grinding bodies from the material, is formed by a sieve with a defined gap width. The screen sits in an opening in the rotor 12 opposite the drive. The rotor 12 has passages in the longitudinal-axial area of the sieve which cause radial circulation.

Claims

1. agitator mill for grinding materials and substances with a container ( 8 ), the grinding chamber ( 10 ) is filled with grinding aids, which has a grinding material inlet ( 16 ), a grinding material outlet ( 18 ) and a rotor ( 12 ) arranged in the grinding chamber ( 10 ) characterized in that the surfaces of the container ( 8 ) and those of the rotor ( 12 ) delimiting the grinding chamber ( 10 ) have a roughness depth Ra <1 µm for special use in the pharmaceutical industry.

2. agitator mill according to claim 1, characterized, that the roughness is Ra ≦ 0.4 µm.

3. agitator mill according to claims 1 or 2, characterized, that the inner wall of the container and / or the surface of the rotor at least are partially provided with a wear-resistant coating.

4. agitator mill claim 3, characterized in that the rotor ( 12 ) and / or the container has a coating of tungsten carbide or chromium oxide or titanium carbide or boron carbide.

5. agitator mill according to one of claims 1-3, characterized, that the inner wall of the container and / or the surface of the rotor thermoplastic material.

6. agitator mill according to claim 5, characterized in that the grinding active surfaces of the rotor ( 12 ) and / or the container ( 10 ) consist of polyamide or polyethylene or PTFE.

7. agitator mill according to one of claims 1-3, characterized in that the grinding active surfaces of the rotor ( 12 ) and / or the container ( 8 ) consist of an elastomer such as polyurethane or natural rubber or fluorine rubber.

8. agitator mill according to one of claims 1-3, characterized in that the grinding active surfaces of the rotor ( 12 ) and / or container ( 8 ) consist of a metallic material, for example of chromium-nickel steel or silver or copper or aluminum.

9. agitator mill according to one of claims 1-8, characterized in that the container ( 8 ) has a separating device ( 20 ) for retaining the auxiliary grinding bodies in the container, consisting of a static sieve or a dynamic separating device.

10. Agitator mill according to one of claims 1-9, characterized in that the vertically or horizontally arranged container ( 8 ) has a regrind outlet ( 18 ) in the region of the lowest container level.

11. Agitator mill according to one of claims 1-10, characterized in that a lip seal ( 22 ) is arranged between the bearing housing and the container ( 8 ).

12. agitator mill according to one of claims 1-11, characterized, that the rotor has a completely closed surface.

13. agitator mill according to claim 12, characterized, that the rotor consists of a piece of material.

14. Agitator mill according to one of claims 12 or 13 characterized, that the rotor has a classifying device.