DE102017008656A1

DE102017008656A1 - Verfahren zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse; Vorrichtung zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse; Verwendung eines Verfahrens oder einer Vorrichtung zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases

Info

Publication number: DE102017008656A1
Application number: DE102017008656.7A
Authority: DE
Inventors: Jochen THIES
Original assignee: Glatt Maschinen & Appbau AG; GLATT MASCHINEN- und APPARATEBAU AG
Current assignee: Glatt Maschinen & Appbau AG; GLATT MASCHINEN- und APPARATEBAU AG
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2037-09-16
Also published as: DE102017008656B4

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse (2), wobei der Düse (2) mindestens eine zu zerstäubende Flüssigkeit und mindestens ein Zerstäubergas zugeführt werden, wobei zuerst mindestens ein Prozessparameter gemessen wird, bevor mit dem mindestens einen mittels einer Messvorrichtung (3) gemessenen Prozessparameter der Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases berechnet und/oder ermittelt wird und anschließend der berechnete und/oder ermittelte Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases für das mindestens eine Zerstäubergas an der Düse (2) eingestellt wird. Des Weiteren geht die Erfindung von einer Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung aus, wobei diese in Coatingprozessen verwendet werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse sowie deren Verwendung nach der Gattung des Oberbegriffs der Patentansprüche 1, 7 und 12.
Beispielsweise in Coatingprozessen nach dem Stand der Technik werden Tabletten, Kerne oder dgl., bspw. in Tablettencoatem, Wirbelschichtgranulierern, Wirbelschichtcoatern, Vertikalgranulierern oder dgl., mit mindestens einer Schicht, zum Beispiel einer magensaftresistenten Beschichtung, überzogen. Hierzu werden in der Verfahrenstechnik mit Hilfe von Düsen Flüssigkeiten, Gase und Dispersionen in sogenanntes „Spray“ zerteilt - sprich zerstäubt, wodurch im Ergebnis Tröpfchen entstehen. Zur Einstellung der Tröpfchengröße der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit wird der Zerstäuberdruck in der Regel in den Rezepturen der Beschichtungsmedien einmalig vom Betreiber festgelegt und anschließend stets so durch den Anlagenbetreiber verwendet, wie nachfolgend im Stand der Technik dargelegt.
Die internationale Patentanmeldung WO 2000/064 414 A1 beansprucht eine feste Zubereitung, enthaltend als aktive Substanz einen säurelabilen Protonenpumpenblocker, wobei die aktive Substanz röntgenamorph vorliegt und molekulardispers in eine Hilfsstoffmatrix eingebettet ist. Für die Herstellung von magensaftresistenten Kapseln werden diese in einem Coatingprozess unter der Verwendung der folgenden Parameter beschichtet:

Kapselmenge: 20
Trockentemperatur: 30 °C
Zerstäuberdruck: 2 bar
Abblasdruck: 3,5 bar
Luftmenge: Reglerstellung 6-7
Pumpe (Watson Marlow): Stellung 5 - 9

Durch den Coatingprozess wurden pro Kapsel 56,9 mg Coating aufgetragen.
Auch die internationale Patentanmeldung WO 2010/060 564 A1 offenbart eine pharmazeutische Darreichungsform enthaltend eine Wirkstoffkombination von Nifedipin oder Nisoldipin und mindestens einem Angiotensin-II Antagonisten und/oder mindestens einem Diuretikum, wobei sich Nifedipin oder Nisoldipin im Kern und der Angiotensin-II Antagonist und/oder das Diuretikum in einem Mantelüberzug um den Kern befinden. In den unterschiedlichen Herstellungsbeispielen wird hierbei der Mantelüberzug, insbesondere eine Lacksuspension, in einem Coatingprozess, vorzugsweise in einem Trommelcoater auf die Kerne aufgesprüht. Als Zerstäuberdruck der Sprühdüse wird hierbei ein Wert von 1,6 bis 2,2 bar verwendet.
In der deutschen Patentschrift DE 10 2006 011 391 B1 wird eine Wirbelschicht-, Strahlschicht- oder Trommel-Coater-Vorrichtung mit mindestens einer Sprühdose in Form einer Zwei- oder Mehrstoffdüse für die Granulierung und/oder Beschichtung von Schüttgütern offenbart, wobei für die mindestens eine Sprühdüse mindestens in Bereichen, die im Betrieb Kontakt mit Ablagerungen bildenden Stoffen haben, eine nanokomposithaltige Beschichtung vorgesehen ist und die durch Mischung der zwei Komponenten eines Zwei-Komponentensystems auf Basis der Sol-Gelchemie, wobei eine Komponente (A), die ein vorhydrolysiertes Glycidylalkoxytrialkoxysilan aus 30 % bis 70 % alkoholischem Lösungsmittel, 5 % bis 25 % des Glycidyltrialkoxysilans, 5 % bis 25 % Wasser und 0,1 % bis 3 % HCl (32 %ig) enthält, und eine Komponente (B) in Form einer Mischung aus vorhydrolysiertem Tetraethoxysilan und Fluoralkyltrioxysilan, die 30 % bis 70 % alkoholisches Lösungsmittel, 5 % bis 25 % Tetraethoxysilan, 5 % bis 25 % Wasser und 0,01 ⁽)/0 bis 3 % HCl (32 %ig) sowie bis zu 59,99 % Fluoralkyltrialkoxysilan enthält, vorliegen, und Beschichten und anschließendes thermisches Härten erhältlich ist. Für die mittels einer Sprühdose in der Wirbelschicht-, Strahlschicht- oder Trommel-Coater-Vorrichtung beschichteten Kerne wurde neben anderen Versuchsbedingungen in den Versuchsreihen 1 bis 6 ein Zerstäuberdruck von 3 bar festgelegt.
Nachteilig an allen im Stand der Technik genannten Coatingprozessen ist, dass der Zerstäuberdruck für den jeweiligen Coatingprozess durch den Betreiber vorab festgelegt worden ist. Nachteilig daran ist die Tatsache, dass die Druckmessung und - regelung weit von den Düsen entfernt stattfindet. In den Druckluftleitungen zu den Düsen hin erfolgt ein Druckabfall, so dass nicht genau bekannt ist, welcher Druck an den Düsen selbst anliegt um die Flüssigkeit zu zerstäuben. Hierdurch wird - selbst wenn der Festlegung des Zerstäuberdrucks zum Beispiel ein Sprühtest zu Grunde liegt - eine durch den Coatingprozess zu erzeugende Beschichtung der zu beschichtenden Partikel oder dgl. nicht optimal ausgebildet. Des Weiteren können sich durch die notwendige, fixe Voreinstellung des Zerstäuberdrucks an den unterschiedlichen Coater-Vorrichtungen Fehler bedingt durch das Bedienpersonal ergeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln und bereitzustellen, wobei es durch das Verfahren und/oder die Vorrichtung ermöglicht wird die Tröpfchengröße und/oder Tröpfchengrößenverteilung, insbesondere für Coatingprozesse während der Beschichtung von bspw. Tabletten oder Kapseln, jederzeit optimal auf sich während des Prozesses ändernde Prozessparameter einzustellen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, 7 und 12 gelöst.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse, wobei der Düse mindestens eine zu zerstäubende Flüssigkeit und mindestens ein Zerstäubergas zugeführt werden, wobei zuerst mindestens ein Prozessparameter gemessen wird, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse, bspw. einer Mehrstoffdüse oder dgl., die Tröpfchengröße bzw. die Tröpfchengrößenverteilung und/oder die Geschwindigkeit der Tröpfchen der zu versprühenden Flüssigkeit während des Prozesses, insbesondere während eines Coatingprozesses, stets an die gegebenen Prozessbedingungen angepasst werden können, wodurch eine Verbesserung der Qualität der Beschichtung bzw. des Coating der Produkte, insbesondere von Tabletten, Kapseln oder dgl., erzielt werden kann. Für das Coating ist die Zerstäubung der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit, bspw. einer Filmdispersion, einer der wichtigsten Parameter. Ziel ist es immer einen gleichförmigen Filmüberzug zu erreichen, um die Qualität der erzeugten Produkte deutlich zu verbessern. Der für die Zerstäubung wichtigste Prozessparameter ist der Zerstäubungsdruck oder der Zerstäubungsgasstrom, bspw. der Massen- oder Volumenstrom, wobei dieser nach dem Stand der Technik immer von Bedienpersonal vorgegeben wird. Häufig werden mit den Düsen Sprühtests vor Prozessstart durchgeführt, um den optimalen Zerstäubungsgasstrom einzustellen. Allerdings erfolgt die Beurteilung des Sprühtests wiederum rein visuell und ist damit von der Erfahrung des Bedienpersonals abhängig. Weitere Abhängigkeiten entstehen durch den zu zerstäubenden Flüssigkeitsstrom und die Viskosität η sowie die Oberflächenspannung σ der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit. Überraschenderweise hat sich gezeigt, je mehr Parameter der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit messtechnisch erfasst werden, desto genauer lässt sich der Zerstäubergasstrom aus Datenbanken vorgeben und/oder durch mindestens eine Gleichung berechnen. Des Weiteren werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zum einen Fehlbedienungen durch das Bedienpersonal, bspw. während der einmaligen Einstellung des Zerstäuberdrucks bei Tablettencoatern, Wirbelschichtgranulierern, Wirbelschichtcoatern, Vertikalgranulierern oder dgl., verhindert und zum anderen wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der Bedienbarkeit solcher Apparate und Anlagen erreicht.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der mindestens eine Prozessparameter ein Parameter der zu zerstäubenden bzw. zu versprühenden Flüssigkeit oder des Zerstäubergases. Häufig werden bereits Parameter der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit erfasst, vorzugsweise messtechnisch. Vorteilhafterweise werden hier bspw. der Massen- oder Volumenstrom, die Temperatur, die Dichte etc. der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit oder auch des Zerstäubergases erfasst. Zudem sind der Formierdruck, der Abstand der Düse zum Tablettenbett, das Düsenmodell, die Düsenkappe, der Düsendurchmesser bekannt und können zusätzlich zur Berechnung bzw. Ermittlung des optimalen Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases herangezogen werden. Um eine hohe Qualität einer Beschichtung, bspw. von Tabletten, Kapseln oder dgl., in einem Trommelcoater oder dgl. zu erhalten sind drei Grundoperationen besonders wichtig, nämlich,

- Sprühen
- Mischen und
- Trocknen.

Die Qualität des Sprühens hängt hierbei insbesondere von verschiedenen Prozessparametern ab. Der wichtigste das „Spray“ beeinflussende Prozessparameter ist hierbei der Zerstäubergasstrom. Der Zerstäubergasstrom (Massen oder Volumenstrom) ist eine Funktion der Flüssigkeitsparameter, so dass der Zerstäubergasstrom aus den Flüssigkeitsparametern berechnet und/oder aus einer Datenbank ermittelt werden kann. Je mehr Flüssigkeitsparameter durch die mindestens eine Messvorrichtung gemessen werden oder vorab bekannt sind, desto besser kann der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases berechnet und/oder ermittelt werden, wodurch eine für das zu beschichtende Partikel, vorzugsweise eine Tablette, Kapsel oder dgl., optimale Tröpfchengröße bzw. Tröpfchengrößenverteilung erreicht werden kann, wodurch die Produktqualität eine enorme Verbesserung erfährt.
Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Parameter eine physikochemische Eigenschaft der zu zerstäubenden Flüssigkeit oder des Zerstäubergases. Nach einer diesbezüglich weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die physikochemische Eigenschaft der zu zerstäubenden Flüssigkeit, insbesondere der Filmdispersion, oder des Zerstäubergases die Oberflächenspannung σ, die Viskosität η, die Dichte p und/oder der Feststoffgehalt. Nukiyama und Tanasawa haben im Jahre 1939 die nachstehende Gleichung $D_{S} = [\frac{585 \cdot 10^{3}}{v_{L / F L}}] \cdot {[\frac{σ}{ρ}]}^{0,5} + 1683 \cdot η^{0,45} \cdot {[σ \cdot ρ]}^{- 0,225} \cdot {[\frac{1000}{J}]}^{1,5}$
für die Vorhersage der Tropfengröße bei pneumatischer Zerstäubung ermittelt. Hierbei ist D_s der mittlere Oberflächendurchmesser, auch Sauterdurchmesser genannt. D_s hängt von den physikochemischen Eigenschaften Oberflächenspannung σ, Viskosität η, Dichte p der Filmdispersion, dem Verhältnis der Austrittsgeschwindigkeiten der Zerstäuberluft und der Flüssigkeit aus der Düse v_L/FI und dem dimensionslosen Verhältnis von ausgetretenem Zerstäuberluftvolumen zu dem Flüssigkeitsvolumen J ab. Bei gleicher zu zerstäubender Flüssigkeit bzw. Dispersion oder dgl. ist die am Austritt der Düse entstehende Tropfengröße von den Parametern Sprührate und Zerstäubergasstrom abhängig, da sie das Verhältnis der Austrittsgeschwindigkeiten der Zerstäuberluft und der Flüssigkeit aus der Düse v_L/FI und das dimensionslose Verhältnis von ausgetretenem Zerstäuberluftvolumen zu dem Flüssigkeitsvolumen J an der Düsenöffnung beeinflussen. Je höher das dimensionslose Verhältnis von ausgetretenem Zerstäuberluftvolumen zu dem Flüssigkeitsvolumen J ist, desto kleinere Tropfen werden von der Düse produziert, wobei es ab einem Verhältnis J von 4:1 durch eine weitere Erhöhung des Zerstäuberdrucks zu keiner deutlichen Verringerung der Tröpfchengröße mehr kommt. Üblicherweise weisen die gebräuchlichen Flüssigkeiten, vorzugsweise Filmdispersionen, Dichten im Bereich von 0.8 g/cm³ bis 1.1 g/cm³ auf. Die Oberflächenspannung σ variiert im Bereich von 20 mN/m bis 70 mN/m. Die Viskositäten η liegen zwischen 1 mPas und über 500 mPas. Damit wird deutlich, dass die Viskosität η den deutlich größten Einfluss hat und es daher zweckmäßig ist, diese auch zu messen und in die Berechnung bzw. Ermittlung aus bspw. mindestens einer Gleichung oder aus mindestens einer Datenbank einfließen zu lassen. Somit kann durch eine Messung mindestens einer der physikochemischen Eigenschaften der zu versprühenden bzw. der zu zerstäubenden Flüssigkeit, insbesondere bspw. der Filmdispersion, - vorzugsweise der Viskosität η - bei Bekanntheit der verbleibenden Parameter der für den Coatingprozess optimale Zerstäubergasstrom bzw. die optimale Zerstäubergasmenge berechnet und/oder aus einer Datenbank ermittelt werden.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases mittels mindestens einer Auswerteeinheit (4) berechnet und/oder ermittelt, wobei vorteilhafterweise der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases mittels mindestens einer Auswerteeinheit (4) auf Basis einer Gleichung oder eines Gleichungssystems und/oder aus mindestens einer Datenbank ermittelt werden. Vorteilhaft hieran ist, dass auf Basis einer Gleichung oder eines Gleichungssystems und/oder aus mindestens einer Datenbank eine nochmals verbesserte Berechnung und/oder Ermittlung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases erfolgen kann, um die Qualität der Beschichtung bzw. des Coating der Produkte zu steigern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse (2), wobei der Düse (2) mindestens eine zu zerstäubende Flüssigkeit und mindestens ein Zerstäubergas zugeführt werden, wobei zuerst mindestens ein Prozessparameter durch mindestens eine Messvorrichtung (3) gemessen wird, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 7, hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Vorrichtung nunmehr das Verfahren zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse ausgeführt werden kann, wodurch die Tröpfchengröße bzw. die Tröpfchengrößenverteilung und/oder die Geschwindigkeit der Tröpfchen der zu versprühenden Flüssigkeit während des Prozesses, insbesondere während eines Coatingprozesses, stets an die gegebenen Prozessbedingungen angepasst werden können, wodurch eine Verbesserung der Qualität der Beschichtung bzw. des Coating erzielt wird. Für das Coating ist die Zerstäubung der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit, bspw. einer Filmdispersion, einer der wichtigsten Parameter. Ziel ist es immer einen gleichförmigen Filmüberzug zu erreichen, um die Qualität der erzeugten Produkte deutlich zu verbessern. Der für die Zerstäubung wichtigste Prozessparameter ist der Zerstäubungsdruck oder der Zerstäubungsgasstrom, bspw. der Massen- oder Volumenstrom, wobei dieser nach dem Stand der Technik immer von Bedienpersonal vorgegeben wird. Häufig werden mit den Düsen Sprühtests vor Prozessstart durchgeführt, um den optimalen Zerstäubungsgasstrom einzustellen. Allerdings erfolgt die Beurteilung des Sprühtests wiederum rein visuell und ist damit von der Erfahrung des Bedienpersonals abhängig. Weitere Abhängigkeiten entstehen durch den zu zerstäubenden Flüssigkeitsstrom und die Viskosität η sowie die Oberflächenspannung σ der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit. Überraschenderweise hat sich gezeigt, je mehr Parameter der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit messtechnisch erfasst werden, desto genauer lässt sich der Zerstäubergasstrom aus Datenbanken vorgeben und/oder durch mindestens eine Gleichung berechnen. Des Weiteren werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Bedienbarkeit der Beschichtungsanlagen, insbesondere von Tablettencoatem, Wirbelschichtgranulierern, Wirbelschichtcoatern, Vertikalgranulierern oder dgl., verbessert, da eine für den Beschichtungsprozess essentielle und aufgrund von Bedienpersonal fehleranfällige Einstellung des Zerstäuberdrucks nicht weiter notwendig ist. Düsen für bspw. Tablettencoater benötigen in der Regel ein Zerstäubergas bzw. eine -luft und eine Formierluft. Für den Formierluftstrom gilt auch das oben Geschriebene, auch diese muss den Flüssigkeitsparametern angepasst werden. Auch deshalb ist es vorteilhaft die Formierluft zu regeln.
Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mindestens eine Messvorrichtung ein Teil der Düse. Der Vorteil hieran ist, dass hierdurch die Baugröße der Vorrichtung verringert bzw. die verschiedenen Einheiten zu einer einzigen Einheit zusammengefasst werden und somit ein sehr kompaktes Bauteil geschaffen wird.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mindestens eine Auswerteeinheit ein Teil der Düse. Vorteilhafterweise wird dadurch die Baugröße der Vorrichtung verkleinert bzw. die verschiedenen Einheiten zu einer einzigen Einheit zusammengefasst werden und somit ein sehr kompaktes Bauteil geschaffen.
Nach einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mindestens eine Auswerteeinheit ein Computer und/oder eine Datenbank ist. Vorteilhafterweise ist die Auswerteeinheit eine Rechenmaschine, die Messdaten der mindestens einen Messvorrichtung auswerten kann und mindestens ein Ausgangssignal an die Regeleinrichtung senden kann, insbesondere ein Computer und/oder eine Datenbank.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mindestens eine Regelvorrichtung ein Teil der Düse. Vorteilhafterweise wird dadurch die Baugröße der Vorrichtung verkleinert bzw. die verschiedenen Einheiten zu einer einzigen Einheit zusammengefasst werden und somit ein sehr kompaktes Bauteil geschaffen.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines Verfahrens oder einer Vorrichtung, mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 12, hat demgegenüber den Vorteil, die Qualität der Beschichtung bei Coatingprozessen von Tabletten, Kapseln oder dgl. gegenüber den herkömmlichen im Stand der Technik genannten Verfahren und Vorrichtungen deutlich zu steigern.
Nach einer diesbezüglich vorteilhaften des Verfahrens oder der Vorrichtung wird das Verfahren oder die Vorrichtung für Coatingprozesse verwendet.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Verfahren ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbar.
Figurenliste
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist neben der Düse 2 mindestens eine Messvorrichtung 3, insbesondere einen Sensor oder dgl., zur Messung des mindestens einen Prozessparameters, mindestens eine Auswerteeinheit 4, vorzugsweise einen Computer und/oder eine Datenbank oder dgl., und mindestens eine Regelvorrichtung 5 auf, die den Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases der Düse 2 einstellt. Die zu versprühende bzw. zu zerstäubende Flüssigkeit wird hierbei von einem Tank aus in die Anlage, bspw. den Trommelcoater oder dgl., mittels einer Düse 2 gesprüht. In der Zuleitung der Flüssigkeit sind unterschiedliche Komponenten verbaut, u. a. bspw. ein Massenstromsensor zur Messung des Flüssigkeitsstroms, wobei dieser auch die Dichte und die Viskosität messen kann, und/oder eine Pumpe, insbesondere eine Kreisel- oder Schlauchpumpe, zur Förderung der Flüssigkeit. In der Versorgungsleitung für das Zerstäubergas sind dagegen andere Komponenten verbaut, wie beispielsweise ein Druckreduzierventil um den Zerstäuberdruck bzw. den Durchsatz des Zerstäubergases einzustellen und/oder ein Massenstromsensor, um die Luftmenge des Zerstäubergases zu messen bzw. zu regeln. Die Versorgungsleistung der Formierluft kann in ihrem Aufbau der Versorgungsleitung für das Zerstäubergas entsprechen. Von der mindestens einen Messvorrichtung 3 wird zuerst mindestens ein Prozessparameter gemessen bzw. erfasst. Als Prozessparameter werden vorzugsweise der Formierdruck, die Sprührate, der Abstand der Düse zum Tablettenbett, das Düsenmodell, die Düsenkappe, der Düsendurchmesser und/oder eine physikochemische Eigenschaft der zu versprühenden Flüssigkeit, insbesondere der Filmdispersion, aber auch andere betrachtet. Hierbei gibt der Formierdruck an mit welchem Druck die Formierluft - Luft zur Formveränderung der Sprayfläche, z. B. zur Erzeugung eines Flachstrahls aus einem Rundstrahl - aus der Düse austritt. Die Sprührate entspricht dem Massenstrom des zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Mediums, insbesondere der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit. Zudem beeinflussen unterschiedliche Faktoren der Düsengeometrie die Charakteristik des Sprays. Diese Einflüsse wurden bereits in verschiedenen Veröffentlichungen dargelegt:

- Twitchell A.M., Studies on the role of atomization in aqueous tablet film coating, Dissertation, De Montfort University Leicester, 1990
- Twitchell A.M., Hogan J.E., Aulton M.E., The effect of atomisation conditions on the surface roughness of aqueous film-coated tablets, Journal of Pharmacy and Pharmacology, 1987; (39); 128P.

Neben den vorgenannten Prozessparametem beeinflussen auch die physikochemischen Eigenschaften der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit, insbesondere der Filmdispersion, die Qualität der Beschichtung in erheblichem Umfang. Die physikochemischen Eigenschaften der zu versprühenden bzw. zu zerstäubenden Flüssigkeit, insbesondere der Filmdispersion, insbesondere die Oberflächenspannung σ, die Viskosität η, die Dichte p und/oder der Feststoffgehalt, gelten hierbei als wichtige Einflussgrößen. Wird beispielsweise die Viskosität η, als Haupteinflussgröße auf die Tröpfchengröße und Tröpfchengrößenverteilung, erhöht, führt das zu einer Verschiebung der Tröpfchengrößenverteilung hin zu größeren Werten. Der mindestens eine gemessene Prozessparameter wird danach an eine Auswerteeinheit 4 übergeben, bspw. einen Computer, eine Datenbank oder dgl., und dort wird der der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases berechnet und/oder aus der Datenbank ermittelt. Wird der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases bei fixem Druck des Zerstäubergases gemessen und/oder geregelt, spielen die Druckverluste keine Rolle mehr. Alle nicht mittels der mindestens einen Messvorrichtung gemessenen bzw. erfassten Prozessparameter werden für die Berechnung bzw. für die Ermittlung in der Datenbank bspw. vom Bedienpersonal vorgegeben. Anschließend wird der mittels der Auswerteeinheit 4 berechnete und/oder ermittelte Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases über mindestens ein Ausgangssignal an die Regelvorrichtung 5 übermittelt, so dass die Regelvorrichtung 5 den berechneten und/oder ermittelten Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases für das mindestens eine Zerstäubergas an der Düse 2 optimal eingestellt.
In 2 wird eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Hierbei sind die mindestens eine Messvorrichtung 3, die mindestens eine Auswerteeinheit 4 und die mindestens eine Regelvorrichtung 5 in die Düse 2 integriert. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich die Baugröße der Vorrichtung 1 zu minimieren bzw. die verschiedenen Einheiten zu einer einzigen Einheit zusammenzufassen und somit ein sehr kompaktes Bauteil zu schaffen.
Alle hier dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Düse
3: Messvorrichtung
4: Auswerteeinheit
5: Regelvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2000/064414 A1 [0003]
WO 2010/060564 A1 [0005]
DE 102006011391 B1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Twitchell A.M., Studies on the role of atomization in aqueous tablet film coating, Dissertation, De Montfort University Leicester, 1990 [0026]
Twitchell A.M., Hogan J.E., Aulton M.E., The effect of atomisation conditions on the surface roughness of aqueous film-coated tablets, Journal of Pharmacy and Pharmacology, 1987; (39); 128P [0026]

Claims

Verfahren zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse (2), wobei der Düse (2) mindestens eine zu zerstäubende Flüssigkeit und mindestens ein Zerstäubergas zugeführt werden, und zuerst mindestens ein Prozessparameter gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, - dass danach mit dem mindestens einen gemessenen Prozessparameter der Massen- oder Volumenstrom des mindestens einen Zerstäubergases berechnet und/oder ermittelt wird und - anschließend der berechnete und/oder ermittelte Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases für das mindestens eine Zerstäubergas an der Düse (2) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Prozessparameter ein Parameter der zu zerstäubenden Flüssigkeit oder des Zerstäubergases ist.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine physikochemische Eigenschaft der zu zerstäubenden Flüssigkeit oder des Zerstäubergases ist.
Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die physikochemische Eigenschaft der zu zerstäubenden Flüssigkeit oder des Zerstäubergases die Oberflächenspannung σ, die Viskosität η, und/oder der Feststoffgehalt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases mittels mindestens einer Auswerteeinheit (4) berechnet und/oder ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Massen- oder Volumenstrom des Zerstäubergases mittels der mindestens einen Auswerteeinheit (4) auf Basis einer Gleichung oder eines Gleichungssystems und/oder aus mindestens einer Datenbank ermittelt werden.
Vorrichtung (1) zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases einer Düse (2), wobei der Düse (2) mindestens eine zu zerstäubende Flüssigkeit und mindestens ein Zerstäubergas zugeführt werden, wobei zuerst mindestens ein Prozessparameter durch mindestens eine Messvorrichtung (3) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, - dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Auswerteeinheit (4) umfasst und - dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Regelvorrichtung (5) aufweist, die den Massen- oder Volumenstrom des mindestens einen Zerstäubergases an der Düse (2) einstellt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Messvorrichtung (3) ein Teil der Düse (2) ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (4) ein Teil der Düse (2) ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auswerteeinheit (4) ein Computer und/oder eine Datenbank ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Regelvorrichtung (5) ein Teil der Düse (2) ist.
Verwendung eines Verfahrens oder einer Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Massen- oder Volumenstroms des Zerstäubergases in einer Düse (2) das Verfahren nach Anspruch 1 oder die Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 verwendet wird.
Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren oder die Vorrichtung (1) für Coatingprozesse verwendet wird.
Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist.
Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ist.