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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten Die Erfindung
betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung pharmazeutischer Tabletten-Granulate.
Dabei soll das Vermischen, Befeuchten, Granulieren und Trocknen in eine und derselben
Maschine erfolgen.
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Es ist bereibs bekannt in einem Planetenmischer die trockene Pulvervorlage
aufzugeben und zusammenzumischen. Dann schüttet man die f'lüssigen Bindemittel einfach
zu und vermengt sie mic der Pulvervorlage wobei die Verdichtung der Mischung erfolgt.
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Sobald grobe, feuchte Granulate sichtbar werden, wird dieser Arbeitsvorgang
beendet. Anschließend werden diese feuchten Granulate über eine sogenannte Raspel
oder einen Granulator gegeben, um gleichmäßige Granula zu erhalten. Dieses nunmehr
entstandene Feuchtgranulat wird in Trockenschränken oder in Wirbelschichttrocknern
zu einem preßfähigen Granulat getrocknet.
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Dieses Aufbereiungsverfahren war zwar zuverlässig aber relativ umständlich.
Es wurden deshalb vor einiger Zeit Planetenmischer mit Sprüheinrichvung bekannt,
wobei es gelang durch den Sprühvorgang sehr gleichmäßige Granula zu erhalten. Der
Granuliervorgang könnte bei diesem modifizierten Planetenmischer entfallen.
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Ebenfalls eine Weiterentwicklung stellt die Modifikation des Wirbelschicht-Trockners
zu einem sogenannten Wirbelschicht-Granulator dar. Bei dieser Apparatur kann man
mit Ausnahme der Vermischung alle oben beschriebenen Arbeitsvorgänge in einem Gerät
durchf\ihren. Die sonst langwierige und zeitraubende Aufbereitungszeit schrumpft
dadurch erheblich zusammen.
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Der Wirbelschicht-Granulator hat allerdings den Nachteil, daß er nur
begrenzt eingesetzt werden kann. Das in ihm erzeugte
Luftwirbelbett
kann beispielsweise die einzelnen Trockenkomponenten mit verschiedenen Schüttgewichten
nicht gleichmäßig hochwirbeln, weshalb nur Trockenstoffe mit ähnlichen Schüttgewichten
verwendet werden können. Der Wirbelschicht-Jranulator scheidet ferner aus bei Rezepturen,
bei denen brennbare Flüssigkeiten verwendet werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß
nur Granulate geringer Dichte hergestellt werden können.
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Bei den bekannten Verfahren besteht auch bei bestimmten Rezepturen
die Gefahr der Oxydation, da sich ein Kontakt mit der Luft nicht vermeiden läßt.
Die für die bekannten Verfahren verwendeten Maschinen haben außerdem einen hohen
Energieverbrauch, sind schwierig zu reinigen und erlauben e keine verlustfreie Aufbereitung.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird zur Herstellung preßtähier,
beispielsweise pharmazeutischer Granulate unter Mischen, Sprühen, Kneten und Trocknen
gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Mischen der Komponenten, das anschließende
Sprühen und Granulieren sowie das nachfolgende Trocknen in einer einzigen Mischmaschine
unter Vakuum durchgeführt wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens wobei das Mischen der Komponenten,
das anschließende Sprühen und Granulieren sowie das nachfolgende Trocknen in einer
einzigen Mischmaschine unter Vakuum durchgeführt wird, wird gemäß der Erfindung
eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Mischer
ein an sich bekannter Planetensprühmischer vorgesehen ist, der nach oben fördernde
und in Drehrichtung angeschärfte Mischschaufeln aufweist, und daß Behälter und Behälterhaube
doppelwandig vorgesehen und die Dicht- und Lagerstellen vakuumdicht ausgebildet
sind.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß der Antrieb der
Planetenmischwerkzeuge gegenüber dem Mischraum völlig gekapselt vorgesehen ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß die Antriebswelle für die Mischwerkzeuge
als Hohlwelle vorgesehen ist und die Sprühdüse durch diese Hohlwelle geführt ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß der Mischbehälter mit einer Vakuum-Trocknungsanlage
verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß als Vakuum-Trocknungsanlage
eine Vorpumpe, ein Kondensator und eine Gasballastpumpe vorgesehen sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß in der Vakuum-Leitung zur Uberbrückllng
der Vorpumpe eine Umwegleitung und ein Absperrventil vorgesehen sind.
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Die Herstellung eines Granulats nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
bringt als Endprodukt ein Granulat hoher Dichte. Außerdem können bei diesem Verfahren
auch Rezepturen, bei denen brennbare Flüssigkeiten verwendet werden und Rezepturen,
die Trockenstoffe mit verschiedenen Schüttgewichten verlangen, ohne weiteres verarbeitet
werden.
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Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung gibt die Möglichkeit für die
Durchführung dieses Verfahrens unter Vakuum, wobei mit relativ geringem Energieverbrauch
nahezu verlustlos gearbeitet werden a kann und bei Rezepturwechsel die Reinigung
der Mischer innerhalb kurzer Zeit möglich isv.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand mit dessen Hilfe das Verfahren
gemaß der Erfindung durchgeführt werden kann, beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Ein vakuumdichter Planetenmischer 1, dessen Behälter aus Behälterhaube
2 und Mischbehälter 5 besteht, weist im Innern die Mischwerkzeuge 4 mit Mischflügel
5 auf.
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Die Hauptantriebswelle 6 ist als Hohlwelle ausgebildet, an deren unterem
Ende die Sprühdüse 7 in den Mischraum ragt. Die Behälterhaube 2 sowie der Mischbehälter
3 sind doppelwandig ausgebildet mit Zum und Abgängen 8,9 für ein Heizmedium.
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Au#erdem weist die Behälterhaube 2 einen Anschlußstutzen 10 auf, o
den die Vakuumleitung 11 angeschlossen ist. Die Vakuumleitung 11 führt zur Vakuumpumpe
12 die als Rootspumpe vorgesehen it, sowie zur Vakuumpumpe 13, die als Drehkolbenpumpe
vorgese-1lfEn ist. lurch eine Umwegleitung 14 mit Absperrventil 15 kann die Vakuumpumpe
12 umgangen werden. Vor der Abzweigung der Umwegleitung 14 und damit auch vor der
Vakuumpumpe 12 ist ein Filter 16 eingebaut.
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Hinter der Vakuumpumpe 12 ist noch ein Vakumeter 17, ein Kondenstator
18, sowie vor und hinter der Vakuumpumpe 13, ein Abscheider 19 vorgesehen. Das Filter
16 ist als Trockenfilter ausgebildet.
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Um das Verfahren im luftleeren Raum durchführen zu können, wird unächst
das Pulver vorgelegt, anschließend setzt man den Planetenmischer 1 bestehend aus
Haube 2 und Mischbehälter 5 unter Vakuum.
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Bei entsprechender Dosierung der Pumpenleistung läßt sich der Entlüftungsvorgang
ohne Staubentwicklung in kurzer Zeit durchführen.
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Da im Vakuum auch bei verschieden starken Pulverkomponenten keine
Staubentwicklung möglich ist, kann nun das Einsprühen der flUssigen Komponenten
bei laufenden Mischwerkzeugen 4 erfolgen.
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Die Mischflügel 5 sind so gestaltet, daß sie bis nahe an die Behälterwände
heranreichen und daß das Pulver von unten nach oben gefördert wird. Außerdem sind
die Mischflügel 5 in Drehrichtung messerartig angeschärft, wodurch verhindert wird,
daß beim Sprüh-, Misch- und Trocknungsvorgang die Granula zerstört werden.
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Die Sprühdüse Y ist eine Einstoffdüse, durch welche die Sprühflüssigkeiten
mittels Preßluft gedrückt und gleichzeitig zerstäubt werden. Nach Beendigung des
Sprühvorganges sind gleicnmäßige feuchte Granula entstanden, die je nach Rezeptur
bis zu 15 Feuchtigkeit enthalten können. Während des Misch- und SprüL. vorganges
steht das Innere des Mischers 1 zwar unter Vakuum, ohne daß jedoch die Vakuumanlage
während der ganzen Zeit in betrieb sein muß. Die jetzt vorhandene Feuchtgranula
wird nun bei vorgeheiztem Mischbehälter 3 sowie Haube 2 bei wieder eingeschal-@eter
Vakuumpumpe 15 getrocknet. Zum Aufheizen des Nischbehälters sowie der Haube 2 können
an den Anschlüssen 8 DXmpfe, heißes Ö1 oder ein sonstiges Heizmedium den Doppelwänden
zugeführt werden.
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Da verhaltnismäßig große Flüssigkeitsmengen abgepumpt werden müss@@.
wird zu Beginn des Vakuum-Trocknungsprozesses nur über die Vakuum@ pumpe 15 (Drehkolbenpumpe)
mit dem Kondensator 18 gearbeitet. Hier@ für wird das Absperrventil 15 geöffnet
und die Umwegleitung 14 fr@@ gegeben. Die Vakuumpurnpe 12 (Rootspumpe) ist jetzt
noch außer Bevrieb. Der Anfangstrocknungsvor£,ang kann als Normal-Prozess bezeiob@
net werden. Es wird hier in relativ kurzer Zeit durch die Vakuupumpe 15 und den
Kondensator 18 der größte Teil der in dem Behälter 5 und der Haube 2 entstandenen
Dämpfe abgepumpt und kondensier@.
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Der Tockenfilter 16 hat die Aufgabe Staubanteile von den Pumpen fern
zu halten. Je nach Größe des Staubfilters 16 bleibt während des ganzen Trocknungsvorganges
der volle Saugquerschnitt der Vakuumleitung 11 erhalten. Sobald der Verdampfungsdruck
vor dem Kondensator 18 ablesbar am Vakumeter 17 absinkt, beginnt der sogenannte
Abkling-Prozess. Im Innenraum des Planetenmischers 1 wird das Dampfangebot jetzt
geringer. Zum Abpumpen dieser Restmenge muß nun die Vakuumpumpe 12 (Rootspumpe)
zugeschaltet werden. Das Absperrventil 15 wird geschlossen, wodurch die abgepumpten
Dämpfe über die Vakuumpumpe 12 zum Kondensator 18 gelangen.