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Die Erfindung betrifft eine Trocknungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Trocknungsanlage ist aus der
EP 2 134 458 B1 bekannt. Die mehreren Trocknungskammern sind dabei um eine gemeinsame Drehachse beweglich montiert. Es ist eine einzige Beschickungsleitung vorgesehen, die zu einer Befüllposition führt. Je nach Drehstellung der Trocknungskammern befindet sich jeweils eine Trocknungskammer in dieser Befüllposition und kann durch die Beschickungsleitung mit zu trocknendem Granulat befüllt werden. Die Anordnung dieser mehreren Trocknungskammern kann als Trocknungstrommel bezeichnet werden.
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Nachdem die Trocknungstrommel fast einmal vollständig umgelaufen ist, nämlich kurz bevor sich die zunächst befüllte Trocknungskammer erneut in der Befüllposition befindet, nimmt diese Trocknungskammer die mittlerweile getrocknetes Granulat enthält, eine Entleerungsposition ein, in dieser wird die Trocknungskammer geöffnet und entleert.
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Bei der gattungsgemäßen Trocknungsanlage ist vorteilhaft, dass ein quasi kontinuierlicher Betrieb der Trocknungsanlage erreicht wird. Indem die einzelnen Trocknungskammern nach und nach chargenweise befüllt werden und nach der erforderlichen Trocknungszeit dementsprechend nach und nach entleert werden, gelangt jeweils eine Menge getrockneten Granulats in eine Materialaustragsvorrichtung und zwar nacheinander aus jeweils der Trocknungskammer, die sich an der Entleerungsposition befindet, so dass letztlich von der Materialaustragsvorrichtung in nahezu kontinuierlicher Weise getrocknetes Granulat zu nachgeschalteten Anlagen gefördert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Trocknungsanlage dahingehend zu verbessern, dass diese eine quasi kontinuierliche Trocknung von pharmazeutischem Granulat ermöglicht und dabei die Einhaltung höchster Hygienestandards ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Trocknungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Trocknungskammern nicht drehbar, in Art einer Trocknungstrommel, anzuordnen, sondern vielmehr ortsfest zu montieren. Dabei können die Trocknungskammern in einer Linie geradlinig hintereinander bzw. nebeneinander angeordnet sein oder ebenfalls, wie bei der gattungsgemäßen Trocknungsanlage in einer Ringform. Wesentlich ist jedoch, dass die Trocknungskammern ortsfest montiert sind und nicht nacheinander zu Befüllpositionen oder Entleerungspositionen bewegt werden, bei denen jeweils eine Verbindung zu einer Beschickungsleitung oder zu einer Materialaustragsvorrichtung hergestellt wird und anschließend diese Verbindung wieder getrennt wird.
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Vielmehr ist vorgesehen, dass zu jeder der Trocknungskammern jeweils eine eigene Beschickungsleitung führt. Auf diese Weise muss nicht jeweils lediglich eine einzige Beschickungsleitung nacheinander an die einzelnen Trocknungskammern angeschlossen bzw. von der jeweiligen Trocknungskammer wieder gelöst werden und somit kann vorschlagsgemäß die Trocknungsanlage als geschlossenes System betrieben werden, da die mehreren vorgesehenen Beschickungsleitungen jeweils an ihre zugeordnete Trocknungskammer angeschlossen verbleiben können. Eine Abdichtungsproblematik bzw. die Gefahr an der Anschlussstelle zwischen der Beschickungsleitung und der Trocknungskammer Granulatreste, beispielsweise toxisches Granulat zu verlieren und die Umgebung der Trocknungsanlage damit zu verunreinigen wird auf diese Weise vermieden.
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Ebenso ist vorgesehen, dass jede der Trocknungskammern an eine gemeinsame Materialaustragsvorrichtung angeschlossen ist. Auch hierdurch wird die geschlossene Ausgestaltung der Trocknungsanlage verwirklicht und auch an der Entleerungsöffnung jeder einzelnen Trocknungskammer tritt daher keine Undichtigkeitsproblematik auf, die zu einer Kontamination des Umfelds der Trocknungsanlage durch das Granulat führen könnte.
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Ein nahezu kontinuierlicher Betrieb der Trocknungsanlage wird auch bei der vorschlagsgemäßen Trocknungsanlage ähnlich wie bei der gattungsgemäßen Trocknungsanlage ermöglicht. Statt die einzelnen Trocknungskammern an Befüllöffnungen und Entleerungsöffnungen vorbei zu bewegen, ist vielmehr vorgesehen, dass mittels eines Umschaltventils die einzelnen Trocknungskammern nacheinander befüllt werden. Hierzu ist das Umschaltventil eingangsseitig mit der Granulatquelle verbunden, beispielsweise mit einem Vorratsbunker o. dgl., so dass stets Granulat von dieser Granulatquelle zum Umschaltventil gelangen kann. Ausgangsseitig weist das Umschaltventil mehrere Auslässe auf, nämlich wenigstens so viele, wie Trocknungskammern vorgesehen sind, so dass von jedem Auslass des Umschaltventils eine Beschickungsleitung zur Befüllöffnung einer Trocknungskammer führt. Durch den Umschaltvorgang können nacheinander die unterschiedlichen Trocknungskammern mit der Granulatquelle verbunden werden, so dass Granulat in die jeweils ausgewählte Trocknungskammer geleitet werden kann.
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Vorteilhaft kann das Umschaltventil als Kugelventil ausgestaltet sein und einen dementsprechend kugelförmigen Ventilkörper aufweisen. Dies ermöglicht eine Ausgestaltung des Umschaltventils ohne eigens vorgesehene Dichtungen, so dass auch in dieser Hinsicht eine besonders hygienische Ausgestaltung der Trocknungsanlage unterstützt wird und Hinterschnitte, Vorsprünge, Spalten oder ähnliche Störkonturen, die ansonsten häufig mit der Anordnung von Dichtungen einhergehen, vermieden werden können. Derartige Störkonturen begünstigen, dass sich Granulat, Pulver oder ähnliche Materialanteile anlagern und festsetzen können und ggf. mit der Zeit denaturieren können. Durch die Ausgestaltung des Umschaltventils als Kugelventil können derartige Nachteile vermieden werden.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass bei dem Kugelventil die Auslässe derart angeordnet sind, dass eine Drehung des Ventilkörpers nach und nach die einzelnen Auslässe freigibt, so dass dementsprechend das Granulat nacheinander zu den unterschiedlichen Trocknungskammern geführt wird. Dabei können beispielsweise die Auslässe auf einer gemeinsamen Kreisbahn liegen, so dass eine stetige Drehung des Kugelventils in derselben Drehrichtung dazu führt, dass nacheinander von der ersten bis zur letzten Trocknungskammer die einzelnen Trocknungskammern mit Granulat beschickt werden und nach der letzten Trocknungskammer wieder die erste Trocknungskammer angesteuert wird, d. h. mit Granulat beschickt wird. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, bei dem Umschaltventil eine oszillierende Bewegung hin und her durchzuführen, sondern vielmehr kann in gleichmäßiger Bewegungsrichtung des Ventilkörpers die Befüllung der einzelnen Trocknungskammern erfolgen. Auf diese Weise wird ein störungsfreier Lauf des Ventilkörpers und somit eine möglichst störungsfreie Betätigung des Umschaltventils unterstützt. Die stetige Drehung des Kugelventils kann dabei wahlweise kontinuierlich oder taktweise erfolgen.
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Vorteilhaft kann eine Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse des Umschaltventils, welches den Ventilkörper umgibt, dadurch unter Verzicht auf eigene Dichtelemente, wie z. B. Dichtungsringe o. dgl. vorgesehen sein, indem die Oberfläche des Ventilkörpers und / oder die Oberfläche des Gehäuses, wo sie dem Ventilkörper anliegt, aus Kunststoff besteht.
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Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Ventilkörper insgesamt aus Kunststoff besteht, so dass er damit eine abdichtungswirksame Oberfläche aus Kunststoff aufweist, die dem Gehäuse des Umschaltventils anliegt. Das Gehäuse des Umschaltventils kann beispielsweise aus Metall bestehen, so dass es mechanisch besonders robust ausgestaltet ist und zudem eine hervorragende Reibpaarung mit dem Ventilkörper ermöglicht, der sich innerhalb des Gehäuses bewegt, wobei gleichzeitig auch eine gute Abdichtungswirkung zwischen dem aus Kunststoff bestehenden Ventilkörper und dem ggf. aus Metall bestehenden Gehäuse gewährleistet werden kann.
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Vorteilhaft kann als Granulatquelle ein Extruder vorgesehen sein, also diejenige Einrichtung, welche das Granulat erzeugt. Unter Verzicht auf einen Vorratsbunker kann daher das frisch erzeugte Granulat unmittelbar aus dem Extruder zum Umschaltventil und von diesem zu einer jeweils ausgewählten Trocknungskammer gefördert werden. Der Verzicht auf einen Vorratsbunker ist in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft, da die Kosten für den Vorratsbunker entfallen. Zudem entfällt der ansonsten erforderliche Platzbedarf für einen derartigen Vorratsbunker, so dass die Aufstellung der Anlage vereinfacht wird und beispielsweise auch in entsprechend klein bemessenen Räumen ermöglicht wird. Zudem entfällt die Notwendigkeit, einen Vorratsbunker regelmäßig reinigen zu müssen, so dass auch der Betrieb der Anlage wirtschaftlich vorteilhaft beeinflusst wird, wenn unter Verzicht auf einen Vorratsbunker das im Extruder erzeugte Granulat unmittelbar in die Trocknungsanlage geführt wird.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, die jeweilige Trocknungskammer als Wirbelschichtkammer zu betreiben und die Trocknungsluft in an sich bekannter Weise durch einen durchbrochenen Boden nach oben durch die Trocknungskammer zu führen, so dass das in der Trocknungskammer befindliche Granulat in einem Wirbelbett vorliegt und in wirtschaftlich vorteilhafter Weise intensiv und gleichmäßig getrocknet werden kann.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, die Trocknungsluft in zwei unterschiedliche Luftströme aufzuteilen: Ein Hauptluftstrom wird durch einen Hauptluftkanal geführt und in die jeweilige Trocknungskammer geleitet, während diese Hauptluft den größeren Anteil der Trocknungsluft darstellt, wird ein kleinerer Anteil der Trocknungsluft als so genannter Teilluftstrom durch einen Teilluftkanal zu der Beschickungsleitung geführt, welche zu der momentan ausgewählten Trocknungskammer führt, also zu der Trocknungskammer, die momentan mit Granulat beschickt wird. Durch diesen Teilluftstrom wird die Beschickung der Kammer beschleunigt, nämlich der Fluss des Granulatstroms durch die Beschickungsleitung unterstützt. Abgesehen von dieser schnelleren Beschickung der Trocknungskammer mit Granulat wird auch eine gewisse Vortrocknung des Granulats innerhalb der Beschickungsleitung bewirkt, weil das vergleichsweise feuchte Granulat mit der demgegenüber erwärmten und gefilterten Trocknungsluft in Kontakt gerät und so bereits der Trocknungsvorgang beginnt, bevor das Granulat in die Trocknungskammer gelangt.
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Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Luftmenge für die einzelnen Trocknungskammern individuell geregelt werden kann. Diese individuelle Regelung kann insbesondere auch dazu genutzt werden, während eines Trocknungszyklus derselben Trocknungskammer unterschiedliche Hauptluftmengen zuzuleiten. Beispielsweise kann die Hauptluftmenge stets für diejenige Trocknungskammer besonders hoch eingestellt sein, die momentan mit frischen, also dem vergleichsweise feuchtesten Granulat befüllt wird. Durch die große Hauptluftmenge wird die Fluidisierung dieses feuchten Granulats unterstützt und vermieden, dass dieses am Boden der Trocknungskammer verbackt. Im Laufe des Trocknungsvorgangs kann später die Hauptluftmenge verringert werden, wenn nämlich das Granulat in dieser Trocknungskammer bereits so weit getrocknet worden ist, dass die Gefahr des Verbackens nicht mehr besteht.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Teilluftkanal nicht unmittelbar zu einer Beschickungsleitung führt, sondern vielmehr zu einer vorgeschalteten Einrichtung. Auf diese Weise müssen nämlich nicht so viele Teilluftkanäle vorgesehen sein wie Trocknungskammern und dementsprechend Beschickungsleitungen vorgesehen sind, sondern es ist ausreichend, den Teilluftkanal lediglich zu der den Beschickungsleitungen vorgeschalteten Einrichtung zu führen. In wirtschaftlich vorteilhafter Ausgestaltung der Trocknungsanlage ist daher nur ein einziger Teilluftkanal erforderlich. Weiterhin ergibt sich dadurch, dass die als Teilluftstrom zugeführte Trocknungsluft nicht erst in der Beschickungsleitung, sondern bereits vorher mit dem Granulat in Kontakt kommt, ein weiterer vorteilhaft Aspekt dadurch, dass die erwähnte Vortrocknung des Granulats besonders lange und insofern besonders intensiv durchgeführt werden kann.
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Beispielhaft kann vorgesehen sein, den Teilluftkanal in das Umschaltventil zu führen, so dass das Granulat, wenn es in das Umschaltventil eintritt, mithilfe dieses Teilluftstroms durch das Umschaltventil und die nachgeschaltete Beschickungsleitung gefördert wird.
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Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, den Teilluftkanal zum Extruder zu führen, beispielsweise in den Extruderkopf, also dort, wo das im Extruder erzeugte Granulat aus dem Extruder austritt, so dass das im Extruder erzeugte Granulat bereits mit der Trocknungsluft, nämlich dem Teilluftstrom, in Kontakt gerät und dann mithilfe des Teilluftstroms in das Umschaltventil, durch die daran anschließende Beschickungsleitung und in die ausgewählte Trocknungskammer geführt wird.
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Vorteilhaft kann die für alle Trocknungskammern gemeinsam vorgesehene Materialaustragsvorrichtung als Luftfördereinrichtung ausgestaltet sein. Das getrocknete Granulat, welches nach dem Trocknungszyklus aus einer Trocknungskammer in diese Materialaustragsvorrichtung gelangt, wird bei dieser Ausgestaltung als Luftfördereinrichtung nicht mithilfe von mechanischen Förderelementen transportiert, sondern durch einen Luftstrom. Die Materialaustragsvorrichtung ist daher frei von Mitnehmern, einer eingebauten Schnecke o. dgl., so dass auch in dieser Hinsicht die Anlagerung von Material vermieden wird. Zudem wird eine besonders einfache Reinigung der Materialaustragsvorrichtung ermöglicht, da diese in ihrem Inneren keine Störkonturen aufweist, und da sie besonders einfach abgedichtet werden kann, beispielsweise durch ein Scheibenventil, welches die Grenze der Trocknungsanlage darstellt, so dass eine CIP-Reinigung besonders einfach durchgeführt werden kann und im Ergebnis mit geringem Aufwand die vorschlagsgemäß ausgestaltete Trocknungsanlage hohe hygienische Standards erfüllen kann. Der Luftstrom der Materialaustragsvorrichtung kann zudem einen letzten Anteil zur Trocknungswirkung beitragen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
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1 einen Vertikalschnitt durch eine Trocknungskammer und daran angeschlossene weitere Einrichtungen einer Trocknungsanlage,
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2 mehrere nebeneinander angeordnete Trocknungskammern, wie sie in 1 dargestellt sind, mit einer ersten Materialaustragsvorrichtung, und
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3 eine Ansicht ähnlich 2, jedoch mit einer zweiten Materialaustragsvorrichtung.
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In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils eine Trocknungskammer bezeichnet, wobei mehrere Trocknungskammern, wie aus den 2 und 3 ersichtlich, zu einer Trocknungsanlage 2 zusammengeschaltet sind, die insgesamt vier Trocknungskammern 1 umfasst.
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Jede Trocknungskammer 1 weist einen durchbrochenen Boden 3 auf und darunter einen Lufteinlass 4, so dass gefilterte und erwärmte Trocknungsluft durch den Lufteinlass 4 in die Trocknungskammer 1 eintreten und nach oben strömen kann. Unterhalb des Bodens 3 und des Lufteinlasses 4 ist eine Entleerungsöffnung 5 bei jeder Trocknungskammer 1 vorgesehen, wobei jede Entleerungsöffnung 5 mittels einer schwenkbaren Entleerungsklappe 6 wahlweise geöffnet oder verschlossen werden kann.
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Granulat gelangt in die Trocknungskammer 1 durch eine Beschickungsleitung 7, die bei einer Befüllöffnung 8 in die Wand der Trocknungskammer 1 mündet. Oberhalb der Befüllöffnung 8 ist ein Filter 9 in jeder Trocknungskammer 1 vorgesehen und die nach oben aufsteigende Trocknungsluft gelangt durch den Filter 9 in einen Luftauslass 10.
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Nachdem Granulat innerhalb einer Trocknungskammer 1 getrocknet worden ist, wird der Boden 3 ebenso wie die Entleerungsklappe 6 dieser Trocknungskammer 1 aus seiner liegend eingezeichneten Schließstellung in eine aufrechte Offenstellung verschwenkt, wie sie in den 2 und 3 für die jeweils rechte Trocknungskammer 1 dargestellt ist.
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Das Granulat fällt nun durch die Entleerungsöffnung 5 in eine Materialaustragsvorrichtung, die bei dem Ausführungsbeispiel der 2 als Schneckenförderer 11 ausgestaltet ist. Der Schneckenförderer 11 erstreckt sich unter sämtlichen Trocknungskammern 1, so dass das Granulat, welches aus jeder der vier Entleerungsöffnungen 5 fällt, in den Schneckenförderer 11 gelangt und durch diesen zu nachgeschalteten Einrichtungen transportiert wird. Dadurch, dass nach und nach die vier verschiedenen Trocknungskammern 1 mit Granulat beschickt werden und dementsprechend nach und nach, nach Beendigung des jeweiligen Trocknungszyklus, das Granulat in den Schneckenförderer 11 gelangt, kann ein quasi kontinuierlicher Betrieb der Trocknungsanlage 2 ermöglicht werden, indem am Ende des Schneckenförderers 11 kontinuierlich getrocknetes Granulat bereitsteht und dann weiterverarbeitet werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ist die Materialaustragsvorrichtung als Luftfördereinrichtung 21 ausgestaltet. Impulsartig wird ein Luftstoß über einen Lufteintritt 22 in die Luftfördereinrichtung 21 eingeleitet, nachdem Granulat durch die Entleerungsöffnung 5 in die Materialaustragsvorrichtung gefallen ist und wenn die Entleerungsklappen 6 geschlossen sind, so dass durch den Luftstoß das Granulat aus der Luftfördereinrichtung 21 heraus gefördert wird. Messstellen 23 dienen zur Überwachung der Produktqualität, indem jede Granulatmenge, welche eine Trocknungskammer 1 verlässt, untersucht werden kann, beispielsweise hinsichtlich ihres Trocknungsgrads. In Förderichtung der Luftfördereinrichtung 21 hinter der letzten Trocknungskammer 1 ist eine Drainage 24 vorgesehen, und noch dahinter bildet ein Scheibenventil 25 die Gerätegrenze der Trocknungsanlage 2.
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In 1 ist ein Extruder 12 schematisch angedeutet, in dem das Granulat erzeugt wird. Vom Extruder 12 gelangt das Granulat in ein Umschaltventil, welches als Kugelventil 14 ausgestaltet ist, und welches ein metallisches Gehäuse 15 sowie einen kugelförmigen Ventilkörper 16 aus Kunststoff aufweist. Der Ventilkörper 16 ist mit einer abgewinkelt verlaufenden Durchgangsbohrung 17 versehen. In der unteren Hälfte des Gehäuses 15 sind vier Auslässe 18 in Form von angedeuteten Stutzen vorgesehen, wobei an jeden Auslass 18 eine Beschickungsleitung 7 anschließt, die jeweils zu einer der vier Trocknungskammern 1 verläuft. In 1 ist aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich an einem Auslass 18 die daran angeschlossene Beschickungsleitung 7 dargestellt.
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Durch Drehung des Ventilkörpers 16 gelangt die Durchgangsbohrung 17 nach und nach zu den vier unterschiedlichen Auslässen 18, so dass dementsprechend nacheinander Verbindungen vom Extruder 12 durch das Kugelventil 14 bis zu den vier Trocknungskammern 1 geschaffen werden und auf diese Weise nacheinander die vier Trocknungskammern 1 mit frisch erzeugtem Granulat befüllt werden.
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Der Granulatfluss wird dabei durch einen Teilluftstrom der Trocknungsluft unterstützt: Eine Teilluftleitung 19 schließt an den Extruder 12 an, so dass das frisch erzeugte Granulat mittels dieser Teilluftmenge in seinem Fließverhalten unterstützt wird und durch das Kugelventil 14 und die Beschickungsleitung 7 gefördert wird.
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Der Verlauf der Beschickungsleitung 7 nach unten unterstützt dabei die Granulatförderung durch Schwerkraft, und weiterhin wird die Granulatförderung durch eine Ausgestaltung der Beschickungsleitung 7 unterstützt, die als Saugleitung konstruiert ist. Der größere Luftstrom der Trocknungsluft gelangt als Hauptluftstrom durch eine Hauptluftleitung 20 zu dem Lufteinlass 4 und die aufsteigende Luftströmung, die durch die Trocknungskammer 1 strömt, reißt den Teilluftstrom und das darin befindliche Granulat im Bereich der Befüllöffnung 8 mit, so dass insgesamt eine möglichst schnelle Befüllung der jeweils ausgewählten Trocknungskammer 1 unterstützt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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