DE19750042A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines schüttfähigen Produktes mit einer Hüllschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 zur Herstellung eines schüttfähigen Pro­ duktes, welches aus je einem Kern mit mindestens einer Hüllschicht besteht, wobei die Hüllschicht aus mindestens einem pulverförmigen Ausgangsmaterial und einem flüssigen Bindemittel aufgebaut wird.

Innerhalb der vorliegenden Erfindung werden die nachfol­ gend genauer definierten Begriffe verwendet.

Als Produkt wird das im jeweiligen Anwendungsfall der Erfindung beschichtete Erzeugnis verstanden. Das einzelne Element aus der Vielzahl eines Produktes besteht aus je einem Kern mit mindestens einer Hüllschicht. Dabei kann das Produkt, bzw. die Hüllschicht, bereits fertig getrock­ net sein oder je nach dem vorgesehenen technologischen Schritt noch eine z. B. feuchte Hüllschicht aufweisen. Mit Produkt wird stets die aktuelle Endstufe eines beschichte­ ten Erzeugnisses in dem spezifischen technologischen Prozeß bezeichnet.

Das Produkt kann grundsätzlich beliebiger Art sein, soweit es möglich ist, dieses Produkt, wie auch die Kerne als deren Ausgangsteile oder -elemente, in eine radial-peri­ phere Umwälzung zu versetzen. Deshalb wird das Produkt konkret auch als schüttfähiges Produkt bezeichnet.

Ein Kern ist das Element, welches im jeweiligen Anwen­ dungsfall der Erfindung mit mindestens einer Hüllschicht beschichtet werden soll.

Kerne können alle festen Partikel, Teile oder Elemente sein, die von einem Rotor in eine radial-periphere Um­ wälzung versetzt werden können, z. B. Granulate, Pellets, Körner, Samenkörner, Tabletten, Pillen u.ä. Dabei sind die Kerne in jedem Fall schüttfähige Güter.

Alle derartigen Kerne können sowohl homogen wie auch ein Agglomerat oder ein bereits vorher mit einer oder mehreren Schichten versehene Kerne sein.

Eine Hüllschicht ist eine Schicht, die mittels des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens bzw. in der erfindungsgemäßen Einrichtung auf einem Kern aufgebaut oder abgeschieden wird, derart daß der Kern weitgehend gleichmäßig von der Hüllschicht umschlossen wird.

Die Hüllschicht kann aus einem Stoff bestehen oder aus einem Gemisch mehrerer Stoffe aufgebaut werden. In jedem Fall besteht sie aus einer Zusammenballung eines pulver­ förmigen Ausgangsmaterials und einem flüssigen Bindemit­ tel.

Das pulverförmige Ausgangsmaterial kann ein homogenes Material oder ein Gemisch mehrerer Materialien sein. Viel­ fach handelt es sich um einen neutralen Stoff, der le­ diglich dazu dient, in Zusammenballung mit dem flüssigen Bindemittel, den Kern zu umhüllen und dabei dem Produkt eine möglichst gleichmäßige Form von gleicher Abmessung zu geben. Das pulverförmige Ausgangsmaterial kann aber auch für den vorgesehenen Einsatzzweck bestimmte Wirkstoffe beinhalten.

Das flüssige Bindemittel dient vorrangig dazu, das pulver­ förmige Ausgangsmaterial zu einer Zusammenballung zu führen. Das Bindemittel kann sich dabei nach der Trocknung verflüchtigen oder als neutral er wie auch als beliebiger Wirkstoff innerhalb der Hüllschicht verbleiben.

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen bekannt, bei denen Kerne beschichtet werden.

Dabei werden die Ausgangsstoffe innerhalb einer sich in Rotation befindlichen Kammer umgewälzt und dabei nach dem Schneeballprinzip eine Hüllschicht mit meist sphärischer äußerer Form aufgebaut.

Überwiegend werden Rotorkammern verwendet, mit einer im wesentlichen horizontalen Rotorachse, die auch leicht schräg gelagert sein kann. Die Rotorkammern arbeiten mit relativ geringer Drehzahl damit die Produkte an der Kam­ merwand gut abrollen können. Die Produkte weisen eine relativ gleichmäßige sphärische Form auf, jedoch ist die Produktivität dieser Anlagen nur relativ gering.

Es sind auch Einrichtungen mit einer vertikalen Rotorachse bekannt. Mittels eines Rotors, in Form einer Rotorscheibe, werden dabei die Ausgangsmaterialien meist in eine radial­ periphere Umwälzung versetzt, d. h. die Kerne werden radial nach außen geschleudert. An der Wand der Rotorkam­ mer kommt es dann zu einer Anhäufung und zwangsweise zu einer Umwälzung, in der ein Teil der Kerne zum Zentrum des Rotors zurückgedrückt werden. In diesen Umwälzprozeß hinein werden der Ausgangsstoff und ein Bindemittel zur Bildung einer Hüllschicht gegeben und es kommt zum Aufbau der Hüllschicht um den Kern.

Die DE 33 34 543 A1 gibt eine Vorrichtung zum Granulieren und Beschichten von pulverförmigen oder kornförmigen Materialien an, bei der ein Rotor eine vertikale Rotor­ achse aufweist. Zwischen dem Rotor und dem Gehäuse befin­ det sich ein ringförmiger Schlitz, durch den eine Gass­ trömung geführt wird. Die Materialien werden auf den scheibenförmigen Rotor aufgegeben und durch Rotation desselben in eine Umwälzung versetzt. Des weiteren sind vorzugsweise eine Rühreinrichtung mit einer vertikalen Achse zum Rühren der pulverförmigen und kornförmigen Materialien sowie eine Aufbrechvorrichtung zum Aufbrechen unerwünscht großer Teilchen oberhalb des Rotors vorgese­ hen.

Derartige Verfahren und Einrichtungen werden praktisch nur zum Granulieren eingesetzt, d. h. zur Ausbildung eines homogenen Stoffes oder Stoffgemisches. Bei der Beschich­ tung von Kernen besteht das Problem, daß der Aufbau der Hüllschicht durch die unkontrollierte und von erheblichen Druckkräften begleitete Umwälzung stark behindert wird bzw. die bereits aufgebaute Hüllschicht durch die hohen Druck- und Reibkräfte teilweise wieder zerstört und abge­ baut wird.

Es sind auch Verfahren und Einrichtungen bekannt, die zum Beschichten von Kernen mit einer Flüssigkeit oder Suspen­ sion eingesetzt werden, z. B. zum Beizen von Saatgut. Die DE 41 28 258 A1 gibt ein Verfahren zur gleichmäßigen geschlossenen Beschichtung von Körnern, wie Samenkörner, mit einem Rotorgranulator mit integrierter Fließbett-Trocknung und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung an. Als Beschichtung werden dabei gelöste oder suspendierte Beschichtungsstoffe auf die Körner aufgebracht. Verfah­ rensgemäß wird die vom laufenden Rotor umgewälzte Schüt­ tung mit den gelösten oder suspendierten Beschichtungs­ stoffen durch eine oder mehrere im freien Innenraum des Stators angeordnete mit Druckluft unterstützte Düsen besprüht, wobei durch den Ringspalt zwischen Rotor und Stator Warmluft in den Raum mit der umgewälzten Schüttung eingebracht wird. Die zugehörige Einrichtung gibt einen Rotor an, dessen Querschnitt vom Zentrum in einem Winkel bis zu 45° zur Ebene abfällt und am äußeren Umfang mit einem Radius von etwa 10 bis 20% seines Durchmessers aufwärts gewölbt ist bis zu einem Randwinkel von 45°. Oberhalb des Rotors befindet sich im Stator, dem Umlenk­ trichter, eine dünnwandige rotationssymmetrische Ringsieb- oder Ringspaltfläche, die außen von einem Luftkanal um­ schlossen ist.

Die EP 505 319 B1 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Pellets durch Beschichtung von Partikeln mit Pulver. Die Einrichtung gibt Zuführ­ mittel zum Einführen von Flüssigkeit und Pulver in einen Behälter an, in dem ein Rotor die zu beschichtenden Teil­ chen trägt, wobei die Auslässe durch ein Einführungsorgan begrenzt sind und eine gemeinsame Achse haben. Verfahrens­ gemäß werden ein Flüssigkeitsauslaß und ein Pulverauslaß verwendet, die in das Bett von sich bewegenden Teilchen hineinragen.

Die DE 44 11 058 C2 gibt eine Vorrichtung zum Beschichten von körnigem Gut, insbesondere zum Beschichten von Saatgut mit Chemikalien wie Beizmittel an. Die Vorrichtung weist eine konisch nach oben erweiterte Seitenwand eines hoch­ tourig drehenden Mischzylinders auf, der um eine senk­ rechte Achse drehbar ist. Die flüssigen Chemikalien werden über eine Sprühvorrichtung auf das im Mischzylinder be­ findliche körnige Gut aufgesprüht. Zur besseren Durch­ mischung des körnigen Gutes in der Mischkammer sind an einem Austragring oberhalb des Mischzylinders gebogene Ableitflügel angeordnet, die das Gut umlenken und in den konischen Mischzylinder nach unten zurück leiten. Dabei sind die Ableitflügel derart ausgebildet, daß das körnige Gut vom äußeren oberen Rand des Mischzylinders in das Zentrum umgelenkt werden.

Die Lösungen nach dem Stand der Technik weisen in zwei Gruppen einordenbare Mängel auf. Die zuerst erläuternden Verfahren und Einrichtungen mit horizontaler Achse erzie­ len Produkte mit guter Qualität, jedoch mit relativ gerin­ ger Produktivität. Die zuletzt erläuterten Verfahren und Einrichtungen mit vertikaler Achse erzielen zum Zwecke der Beschichtung in Form des Beizens von Kernen eine relativ hohe Produktivität. Sie sind bisher nicht ausreichend ge­ eignet, Produkte aus Kernen und einer gleichmäßigen Hüll­ schicht herzustellen, wenn die Hüllschicht aus einem pul­ verförmigen Ausgangsmaterial und einem flüssigen Binde­ mittel aufgebaut werden soll.

Die bekannten Verfahren mit einer vertikalen Rotorachse beinhalten generell die Gefahr, daß die Produkte bzw. die Kerne mit einer aufwachsenden Hüllschicht, welche minde­ stens zeitweise eine weiche Oberfläche aufweisen, derart durch Druck- und Reibungskräfte belastet werden, daß die sich aufbauende Hüllschicht durch die hohen Stoßkräfte wieder zerstört wird. Auch besteht die Gefahr, daß die Bruchstücke von zerstörten Hüllschichten Granulate bilden, die keinen Kern beinhalten. Ein einzelnes Produkt-Element ohne Kern weist in der Regel auch nicht die vorgesehene Wirkung auf, z. B. entsteht bei pilliertem Samen dadurch bei der Aussaat eine Fehlstelle.

Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Einrichtung zur hochproduktiven Herstel­ lung schüttfähiger Produkte mit gleichmäßiger äußerer Form, bestehend aus einem beliebigen schüttfähigen Kern und mindestens einer Hüllschicht, anzugeben, wobei die Hüllschicht aus mindestens einem pulverförmigen Ausgangs­ material und einem flüssigen Bindemittel aufgebaut wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe für das Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkma­ le. Die Aufgabe für die Einrichtung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 genannten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung, einschließlich der Zeichnung, näher dargestellt.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Kerne von dem Rotor in eine radial-tangentiale Bewegungsrichtung versetzt werden, die im äußeren Bereich des Rotors und in der Nähe der Wandung der Rotorkammer in eine vertikal- tangentiale Richtung verändert wird.

In der Folge verlassen die Kerne den Wirkbereich des Rotors mit einer kinetischen Energie, die ausreicht, mittels statisch angeordneter Leitschaufeln zwangsweise eine Richtungsänderung zu bewirken, indem die Kerne schlag- und stoßfrei im wesentlichen umgelenkt und gleich­ zeitig in zentrische Richtung verändert wird.

Die radial-tangentiale Bewegungsrichtung der Kerne ist mindestens im radial äußeren Drittel des Rotors in einem Winkel zwischen 10° und 80° zur Rotationsachse nach oben geneigt, bis die Kerne an der Wand der Rotorkammer den Rotor mit kinetischer Energie vertikal-tangential nach oben verlassen.

Die Kerne werden insgesamt in eine spezifische intensive, im wesentlichen stoßfreie Umwälzung versetzt, bei der die auf den Kernen aufwachsenden Hüllschichten keinen nachtei­ ligen Druck- und Stoßbelastungen ausgesetzt sind. Die Kerne treffen insbesondere nicht unter einem Winkel auf Einbauteile, z. B. Umwälz-Hindernisse oder Kanten, wie sie nach dem Stand der Technik verwendet werden.

Die Kerne rollen intensiv und gleichmäßig an den Leit­ schaufeln und gegeneinander ab, so daß sie im wesentlichen allseitig gleichen Druckbelastungen ausgesetzt sind und sich eine gleichmäßige Hüllschicht ausbildet.

In Abhängigkeit von der Dicke der Hüllschicht und der Rollfähigkeit des Produktes kann es auch vorteilhaft sein, die Leitschaufeln spezifisch zu variieren, damit die Kerne entsprechend Ihrer Masse und Größe in eine vorteilhafte Umwälzung versetzt werden. Z.B. können die Leitschaufeln mit ihrer radialen Hauptachse gegenüber der Radialen des Rotors im wesentlichen schräg angeordnet sein oder die vertikalen Flächen der Leitschaufeln werden mindestens teilweise zur Senkrechten geneigt angeordnet.

Der relativ komplizierte Bewegungsablauf wird am nachfol­ genden Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Wesent­ lich ist, daß der spezifische Bewegungsablauf Schläge und Stöße nahezu vollständig vermeidet und die Kerne in großer Homogenität allseitig relativ gleichen Druckbelastungen ausgesetzt werden.

Der Aufbau der Hüllschicht erfolgt bei der Realisierung der Erfindung in überraschend gleichmäßiger Form. Je nach der Form der Kerne und die beabsichtigte Schichtdicke der Hüllschicht weisen die Produkte eine sphärische oder eine davon abweichende Form auf. Wenn z. B. längliche Kerne beschichtet werden, dann wird das Produkt nur sphärisch, wenn eine relativ dicke Hüllschicht aufgebracht wird. Wenn das nicht gewünscht ist, dann wird bei geringerer Dicke der Hüllschicht auch das Produkt noch eine längliche Form aufweisen.

Die Zuführung des pulverförmigen Ausgangsmaterials und des flüssigen Bindemittels erfolgt grundsätzlich in einem abgestimmten Regime zu den in Umwälzung befindlichen Kernen. Die Ausgangsmaterialien werden so dosiert, daß sie sich unmittelbar nach der Zuführung direkt als Hüllschicht auf den Kernen aufbauen. Das flüssige Bindemittel befeuch­ tet die Kerne bzw. die Oberfläche der teilbeschichteten Kerne und das pulverförmige Ausgangsmaterial haftet dann auf dieser feuchten Oberfläche. Dadurch wird gesichert, daß sich keine Agglomerate der Ausgangsmaterialien für die Hüllschicht ohne einen Kern ausbilden können.

Grundsätzlich ermöglicht die erfindungsgemäße Einrichtung einen Betrieb als Chargenanlage, da das Aufbringen der jeweiligen Hüllschicht eine gewisse Zeit lang die Wirkung der spezifischen Umwälzung erfordert. Es ist aber auch möglich, die Einrichtung als Intervall-Durchlaufanlage zu betreiben. D.h. die Kerne sowie die Ausgangsstoffe für den Aufbau der Hüllschicht werden in Intervallen der Rotorkam­ mer zugeführt und nach entsprechender Prozeßdauer aus dieser wieder ausgeschleust.

Zur Ausschleusung des Produktes aus der Beschichtungsein­ richtung hat sich eine Lösung bewährt, bei der sich in der Wand der Rotorkammer oberhalb des Rotors und vorzugsweise innerhalb einer Leitschaufel, mindestens eine Klappe befindet, die geeignet ist, daß die Produkte, bei geöff­ neter Stellung der Klappe und bei drehendem Rotor, durch die Fliehkräfte aus der Rotorkammer hinausbewegt werden.

Es ist beispielsweise auch möglich, daß das fertige Pro­ dukt mit einem von oben in die Rotorkammer eingebrachten Saugrohr abgesaugt wird.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß in einfacher und schonender Weise sehr effektiv Hüll­ schichten auf Kerne aufgebracht werden können. Die Hüll­ schichten weisen dabei eine hohe Gleichmäßigkeit der äußeren Form auf, die regelmäßig sphärische ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine erfindungs­ gemäße Einrichtung in einer schematischen Schnittdarstel­ lung.

Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt oberhalb der Leitschaufeln 11 gemäß Fig. 1.

Im Ausführungsbeispiel sollen Samenkörner von relativ unterschiedlicher Größe und unterschiedlich ausgebildeter Form mit einer Hüllschicht beschichtet werden. Die Samen­ körner, im Beispiel als Kerne bezeichnet, können in äquiva­ lenter Weise auch Güter der chemischen Industrie, der Lebensmittel- oder Futtermittelindustrie, der Agrartech­ nik, der Pharmazie o. a. Industriezweigen sein.

Die Forderungen gegenüber der Beschichtung werden im wesentlichen davon bestimmt, daß die beschichteten Kerne als Produkt in der Folge einzeln transportiert, behandelt oder verpackt werden sollen. Das Problem besteht darin, daß in der modernen Industrie dafür Hochleistungsmaschinen eingesetzt werden, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, was wiederum eine hohe Gleichmäßigkeit der zu verarbeiten­ den oder zu transportierenden Produkte erfordert.

Damit die Verpackungsmaschinen die Aufgabe erfüllen kön­ nen, müssen alle einzelnen Produktelemente die gleiche, vorzugsweise sphärische, Außengeometrie aufweisen, sonst kann es passieren, daß sich das einzelne Produkt, der mit einer Hüllschicht versehene Kern, in der Maschine ver­ klemmt, wodurch Störungen verursacht werden können.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt. Die Einrichtung besteht aus einer Rotorkammer 1 mit einem unteren Gehäuse 2, in dem zentrisch in einer vertikalen Rotorachse 3 ein teilweise kegelförmig ausgebildeter Rotor 4 angeordnet ist.

Der zentrische Teil des Rotors 4 ist mit einer zentrischen Rotorhülse 23 abgedeckt. Der radial anschließende Ab­ schnitt ist horizontal ausgebildet. Etwa in der Mitte des Radius an der Kante 24 beginnt ein Kegelabschnitt 22.

Der obere Rand 5 des Rotors 4 reicht bis dicht an die innere Wandung 6 des unteren Gehäuses 2 heran, so daß ein Ringspalt gebildet wird. Im Beispiel ist der Rotor 4 höhenverstellbar ausgebildet und an der Wandung 6 ist koaxial zur Rotorachse 3 ein kurzer Konus vorhanden. Damit ist es möglich den Ringspalt zwischen Rotor 4 und Wandung 6 in der Breite zu variieren. Mittels der unterhalb des Rotors 4 im unteren Gehäuse 2 einmündenden zwei Gasein­ lässe 8 kann in die Rotorkammer 1 ein Gas oder spezifisch ein Trockengas eingelassen werden, wobei die Strömungs­ menge und Geschwindigkeit am beschriebenen Ringspalt variiert werden kann.

Ein elektromotorischer Antrieb 7 für den Rotor 4 befindet sich unterhalb des unteren Gehäuses 2.

Der obere Rand 5 des Rotors 4 und die obere Kante des unteren Gehäuses 2 liegen im wesentlichen in einer Ebene 9. Unmittelbar oberhalb dieser Ebene 9 ist ein Leitschau­ felring 10 angeordnet, wie er in Fig. 2 in Draufsicht (Schnitt oberhalb der Leitschaufeln 11 gemäß Fig. 1) näher dargestellt ist. Zur besseren Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 keine Leitschaufeln 11 dargestellt, sondern nur in Fig. 2.

Oberhalb des Leitschaufelringes 10 befindet sich das obere Gehäuse 12, welches die Rotorkammer 1 nach oben ab­ schließt. Im oberen Gehäuse 12 befinden sich eine Zufüh­ rungsöffnung 13 für die zu beschichtenden Kerne, eine Zuführung 14 für ein trockenes Ausgangmaterial und eine zentrische Zuführung 15 für ein flüssiges Bindemittel.

Im Beispiel sind (Fig. 2), bei einem Durchmesser des Leitschaufelringes 10 von ca. 1500 mm, sechs Leitschaufeln 11 angeordnet. Die Leitschaufeln 11 haben etwa die Höhe des Leitschaufelringes 10, wobei die äußere Kante 17 stufen- und kantenfrei an die innere Wandung 16 des Leitschaufelringes 10 angeformt, d. h. in der praktischen Ausführung angeschweißt und verschliffen, sind.

Die Leitschaufeln 11 weisen im Beispiel die Form eines Segmentes einer Spirale auf, wobei die äußere Kante 17 der polferne Punkt und die innere Kante 18 der polnahe Punkt des Segmentes der Spirale sind. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die vertikale Linie 19 etwa in der Mitte der Leitschaufeln 11 eine leichte Schrägstellung gegenüber der Lotrechten aufweist, derart daß die untere Kante 20 der Leitschaufeln 11 in Drehrichtung des Rotors 4 weiter ausgeformt ist als die obere Kante 21.

Zum Zwecke der Ausschleusung des fertigen Produktes aus der Rotorkammer 1 befindet sich in einer Leitschaufel 11 eine Ausschleusungsöffnung, die in der Verfahrenphase der Beschichtung durch eine Klappe 25 kanten- und spaltfrei verschlossen ist. Die Klappe 25 kann um den Drehpunkt 26 geschwenkt werden, wodurch die Ausschleusungsöffnung freigegeben wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung soll nachfolgend unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Funktion näher beschrieben werden.

Wie bereits erwähnt, sollen Kerne gleichmäßig mit einer Hüllschicht beschichtet werden, so daß ein schüttfähiges Produkt mit einer gleichmäßigen sphärischen äußeren Form ausgebildet wird. Die Kerne, Samenkörner, sind grundsätz­ lich beliebige schüttfähige Kerne und die Hüllschicht wird aus einem pulverförmigen Ausgangsmaterial und einem flüs­ sigen Bindemittel aufgebaut.

Die Einbringung der zu beschichtenden Kerne in die Rotor­ kammer 1 erfolgt bei laufendem Rotor 4 im Ausführungsbei­ spiel chargenweise über die Zuführungsöffnung 13. Unmit­ telbar nach dem Auftreffen der Kerne auf dem Rotor 4 werden diese in eine radial-tangentiale und im äußeren Rotorabschnitt zunehmend in eine vertikal-tangentiale Bewegungrichtung versetzt.

Die Ausgangsstoffe zum Aufbau der Hüllschicht werden in der Folge langsam und parallel in die Rotorkammer 1 den Kernen zugeführt. Dabei wird über die beiden Zuführungen 14 im Ausführungsbeispiel pulverförmige Cellulose und über die zentrische Zuführung 15 ein flüssige Methylcellulose als Bindemittel eingebracht. Die Zuführungen 14 sind schaufelartig ausgebildet, wodurch die pulverförmige Cellulose linienartig oberhalb des Rotors 4 auf die sich in Umwälzung befindlichen Kerne aufgebracht wird.

Die zentrische Zuführung 15 weist eine zentrisch rotieren­ de Schleuderscheibe auf, die die als Bindemittel einge­ setzte Methylcellulose kreisringförmig auf die Kerne verteilt. Durch Veränderung der Drehzahl der Schleuder­ scheibe, z. B. eine sinusförmige Drehzahländerung, kann die praktische Auftrefffläche wesentlich vergrößert wer­ den.

Unterhalb des Rotors 4 wird bereits vor dem Einbringen der Kerne über die beiden Gaseinlässe 8 ein Trockengas einge­ leitet, welches insbesondere die Aufgabe hat, den Rings­ palt zwischen dem oberen Rand 5 des Rotors 4 und der inneren Wandung 6 des unteren Gehäuses 2 von Hüllmaterial freizuhalten, indem über diesen Spalt ein ständiger Luft­ strom in den Raum über dem Rotor 4 strömt. Des weiteren kann dieses Trockengas, auch neben hier nicht dargestell­ ten weiteren Zuführungen, zur Trocknung oder Antrocknung des Hüllmaterials benutzt werden.

Im Verfahrensablauf werden die Kerne, die vom Rotor 4 in eine radial-tangentiale Bewegung versetzt werden, durch den Kegelabschnitt 22 zusätzlich mit einer nach oben gerichteten Bewegungs-Komponente überlagert. Im Beispiel beginnt der Kegelabschnitt, etwa in der Hälfte des Durch­ messers und ist zur vertikalen Rotorachse 3 um einen Winkel α von 50° nach oben geneigt.

Die Drehzahl des Rotors 4 wird so gewählt, daß die Kerne durch die kinetische Energie über den oberen Rand 5 des Rotors 4 hinaus bis in den Leitschaufelring 10 bewegt werden. Die Kerne bzw. die teilbeschichteten Kerne gelan­ gen dabei in den Wirkbereich der Leitschaufeln 11 und gleiten und rollen in der Folge schlag- und stoßfrei an der inneren Oberfläche der Leitschaufeln 11 entlang, wobei die vertikal-tangentiale Bewegungsrichtung der Kerne beim Eintritt in den Wirkbereich der Leitschaufeln 11 im we­ sentlichen umgelenkt und gleichzeitig mit einer zentri­ schen Richtung überlagert wird. Nach dem Verlassen der Leitschaufeln 11 gelangen die Kerne wieder in den Einfluß des Rotors und der Kreislauf beginnt erneut.

Damit es in diesem Rotationsprozeß nicht zu Unterbrechun­ gen kommt, ist es vorteilhaft in der Rotorachse eine zentrische Rotorhülse 23 anzuordnen, deren Durchmesser so bemessen wird, daß an dieser Stelle die Fliehkräfte, die vom drehenden Rotor 4 auf die Kerne übertragen werden, in jedem Fall größer sind als die Adhäsionskräfte der feuch­ ten bereits aufgebauten Hüllschichten auf den Kernen untereinander und zur Rotorhülse. Wenn die Rotorhülse 23 nicht vorhanden ist, kann die Rotationskraft im Zentrum des Rotors 4 theoretisch den Wert Null haben und es kann zum Zusammenbacken von teilbeschichteten Kernen kommen.

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung in der spezi­ fischen erfindungsgemäßen Einrichtung kommt es zu einer außerordentlich gleichmäßigen, intensiven Umwälzung der Kerne. Die Kerne wälzen sich an der Einrichtung aber auch untereinander ab und es kommt zum Aufbau einer dichten und gleichmäßigen Hüllschicht, wobei die Außenmaße aller Produktelemente die gleiche Größe aufweisen. Entgegen der Lösungen nach dem Stand der Technik kommen die Kerne im gesamten Umwälzprozeß mit keinen Flächen oder Kanten von Einbauteilen in eine Stoß- oder Schlagberührung.

Die Bewegung der Kerne variiert natürlich sehr stark, je nachdem, ob die Kerne im unteren Bereich der Leitschaufeln oder mehr im oberen Bereich umgewälzt werden. Der grund­ sätzliche Bewegungsablauf bleibt jedoch stets der gleiche. In der beschriebenen intensiven Umwälzung, bei der jeder einzelne teilbeschichtete Kern an den Einrichtungsteilen und an den benachbarten teilbeschichteten Kernen abrollt, führt jeder einzelne eine Eigenbewegung aus, derart daß nach dem Prinzip des kleinsten Volumens bei maximaler Masse alle Produktelemente die gleichen Außenmaße auf­ weisen. Größere Produktelemente werden wieder abgeschlif­ fen und an kleineren wird Hüllmaterial aufgebaut.

Nach Erreichen der technologisch erforderlichen Parameter wird die Zufuhr der Ausgangsstoffe beendet. Der Prozeß der Umwälzung unter Einwirkung des Trockengases wird weiter fortgesetzt, bis die Hüllschicht den erforderlichen Troc­ kengrad aufweist.

Das Verfahren und die Einrichtungen können unter Anwendung der Lösungen nach den jeweiligen Unteransprüchen noch in einem relativ weiten Umfang variiert werden; insbesondere die Hüllschicht kann an die technologischen Erfordernisse angepaßt werden.

Die Erfindung kann auch ähnlich dem Ausführungsbeispiel in umfassenderer Weise zum Aufbau mehrerer unterschiedlicher Schichten gleicher oder verschiedener Art eingesetzt werden. Die Art der Kerne sowie die Art und Struktur der Hüllschicht können in weiten Bereichen variiert werden. Beispielsweise können Tabletten mit mehreren funktionellen Hüllschichten für unterschiedliche Zwecke und Ziele be­ schichtet werden.

Bezugszeichenliste

1

Rotorkammer

2

unteres Gehäuse

3

vertikale Rotorachse

4

Rotor

5

oberer Rand

6

innere Wandung

7

elektromotorischer Antrieb

8

Gaseinlaß

9

Ebene

10

Leitschaufelring

11

Leitschaufel

12

oberes Gehäuse

13

Zuführungsöffnung

14

Zuführung

15

zentrische Zuführung

16

innere Wandung

17

äußere Kante

18

innere Kante

19

vertikale Linie

20

untere Kante

21

obere Kante

22

Kegelabschnitt

23

zentrische Rotorhülse

24

innere Kante

25

Klappe

26

Drehpunkt

27

28

29

30

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines schüttfähigen Produk­ tes, welches aus je einem Kern mit mindestens einer Hüllschicht besteht, bei dem die Kerne innerhalb einer Rotorkammer, in der ein Rotor mit vertikaler Rotor­ achse angeordnet ist, durch den Rotor und zugeordnete Leiteinrichtungen in eine Umwälzung versetzt werden und die Hüllschicht aufgebracht wird, indem zur Bil­ dung der Hüllschicht ein pulverförmiges Ausgangsmate­ rial und ein flüssiges Bindemittel den Kernen zuge­ führt werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Kerne mittels des Rotors in eine Umwälzung mit einer im wesentlichen radial-tangentialen Bewegungsrichtung versetzt werden, die mindestens im radial äußeren Drittel des Rotors in einem Winkel zwischen 10° und 80° zur Rotationsachse nach oben geneigt ist,
• - daß die Bewegungsrichtung der Kerne an der Wand der Rotorkammer und oberhalb des Rotors unter dem Einfluß der kinetischen Energie in eine im wesent­ lichen vertikal-tangentiale Richtung verändert wird,
• - daß oberhalb des Rotors mittels der Leiteinrich­ tungen die tangentiale Bewegungsrichtung der Kerne gleitend und schlagfrei im wesentlichen umgelenkt und gleichzeitig in eine zentrische Richtung ver­ ändert wird, derart daß die Kerne vom Rotor un­ abhängig eine Eigenbewegung ausführen, die durch Abrollen der Kerne an der Leiteinrichtung und untereinander gekennzeichnet ist, bis die Kerne durch den Einfluß der Schwerkraft wieder in den radial-tangentialen Wirkbereich des Rotor kommen und
• - daß während der Umwälzung der Kerne das pulver­ förmige Ausgangsmaterial und das flüssige Binde­ mittel zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraft der Kerne, mittels Begrenzung des Um­ wälzraumes zum Zentrum des Rotors, stets größer ist als die Adhäsionskräfte der Kerne bzw. der be­ schichteten Kerne untereinander und zum Rotor.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das pulverförmige Ausgangsmaterial und das flüssige Bindemittel den Kernen in der Menge und Zeit­ einheit entsprechend dem technologischen Erfordernis derart zugeführt werden, daß sich die Hüllschicht als pastöse Schicht aufbaut und daß die Drehzahl des Ro­ tors so bemessen wird, daß die Bewegungskräfte ein weitgehend freies Abrollen der Kerne an den Einrich­ tungsbauteilen und untereinander gestatten und keine Deformierung der Hüllschicht erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere unterschied­ liche Schichten mit unterschiedlichen Ausgangsmateria­ lien und/oder Bindemitteln aufgebracht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Hüllschicht teilbe­ schichteten oder fertig beschichteten Kerne während bzw. nach der Beschichtung mit einem Trocknungsgas beaufschlagt werden.

6. Einrichtung zur Herstellung eines schüttfähigen Pro­ duktes, welches aus je einem Kern mit mindestens einer Hüllschicht besteht, wobei die Einrichtung eine Rotor­ kammer aufweist, in der ein Rotor mit vertikaler Ro­ torachse angeordnet ist und Leiteinrichtungen zur Um­ wälzung der Kerne bzw. Produkte vorhanden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die obere Oberfläche des Rotors (4) mindestens im radial äußeren Drittel in einem Winkel zwischen 100 und 800 zur Rotatorachse (3) konisch nach außen und oben geneigt ist,
• - daß als Leiteinrichtungen Leitschaufeln (11) an der Innenwand der Rotorkammer (1) und unmittelbar oberhalb der Ebene (9) des oberen Randes (5) des Rotors (1) angeordnet und derart ausgebildet sind,
• - daß jede einzelne Leitschaufel (11) im Querschnitt zur Rotorachse im wesentlichen die Form eines Seg­ mentes eines Kreises oder einer Spirale aufweist, wobei das äußere Ende der Leitschaufel (11) in Drehrichtung des Rotors (4) gleichmäßig und stu­ fenlos aus dem Kreis der inneren Wandung (6) der Rotorkammer (1) heraustritt und das innere Ende etwa im mittleren Teil des Rotorradius liegt, derart
• - daß die umwälzenden Kerne, die unter dem Einfluß der kinetischen Energie den Rotor (4) verlassen an der Innenseite der Leitschaufel (11) abrollen und dabei ihre Bewegungsrichtung im wesentlichen um­ kehren und gleichzeitig in zentrische Richtung ändern.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Flächen der Leitschaufeln (11) mindestens teilweise geneigt sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb des Rotors (4) in der Rotorkam­ mer (1) mindestens eine Zuführung (14) für ein pul­ verförmiges Ausgangsmaterials und mindestens eine Zuführung (15) für ein flüssiges Bindemittel vorhanden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (14, 15) für das pulverförmige Ausgangsmaterial und/oder das Bindemittel derart ge­ staltet sind, daß diese flächig auf die Kerne aufge­ bracht werden können.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) und die Rotorkammer (1) einen Ringspalt bilden, daß der Rotor (4) inner­ halb der Rotorkammer (1) axial verschiebbar gelagert ist und daß die Rotorkammer (1) im Bereich des oberen Randes (5) des Rotors (4) einen Ring aufweist, derart daß ein Gasstrom durch den Ringspalt bei einer ver­ tikalen Verschiebung des Rotors variiert werden kann.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren Leitschau­ feln und in der Nähe der Wandung (4) der Rotorkammer (1) eine verschließbare Öffnung vorhanden ist, durch die bei geöffneter Stellung und bei drehendem Rotor (2) die Produkte durch die Fliehkräfte aus der Rotor­ kammer (1) hinausbewegt werden.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Saugrohr vorhanden ist, wel­ ches von oben in den Innenraum eingebracht werden kann und mit dem das fertige Produkt aus der Rotorkammer abgesaugt werden kann.