DE2218729C2 - Vorrichtung zum Mischen und Granulieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und Granulieren von pulverförmigen Substanzen gegebenenfalls unter gleichzeitiger Zugabe von Additiven, insbesondere von Dampf, Befeuchtungsmitteln, Gleitmitteln, Klebemitteln, Antiklebemitteln, Farbstoff u. ä.

Zur Herstellung von pulverförmigem Gut, wie z. B. Arzneimitteln, Backpulvern u. ii. aus mehreren Substanzen (Wirkstoffen, Hilfsstoffen, Füllstoffen usw.), sind eine Vielzahl von Verfahrensschrittei zu durchlaufen, insbesondere wenn aus diesem pulverförmigen Gut Tabletten hergestellt werden sollen. Es handelt sich im wesentlichen um die Dosierung, Mischung, Granulation, Trocknung im Falle der Naßgranulation, die Siebung zur Erzielung einer geeigneten Korngröße und gegebenenfalls um die Beimengung von Klebemitteln, Gleitmitteln und sonstigen für die Tablettierung erforderlichen Hilfsmitteln.

Zur Herstellung eines tablcttierfähigen Gemisches muß das pulverförmige Gut also nacheinander eine Mischmaschine, eine Granuliermaschinc, einen Trockner, eine Siebvorrichtung und zur Herstellung der Endmischung wiederum eine Mischmaschine durchlaufen. Dieses Verfahren ist aufwendig und technisch unvollkommen, da auf den in das Verfahren eingeschlossenen Transportwegen die Gefahr der Entmischung sowie, eine ei hebliche, gegebenenfalls gesundheitsschädliche StaubbeUisligung des Bedienungspersonals entsteht. Bekannt ist eine Vorrichlung (deutsche Auslegeschrift 1 060 093), bei der man eine gepulverte Mischung von Hilfs- und Wirkstoffen über die Dampfphase mit an sich bekannten Benetzungsmitteln behandelt und die befeuchtete Mischung im Vakuum trocknet. Dabei wird die Mi-

sehung während der Befeuchtung und während des Trocknens in kontinuierlicher Bewegung gehalten.

Durch diese Vorrichtung und nach diesem Verfahren soll der Misch-, Granulier- und Trocknungsvorgang in einer Maschine ausgeführt werden können.

Die Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für die erforderlichen Mischvortjänge und nur begrenzt für die Granulation, da das angewandte Rotationsmischprinzip leicht zur Entmischung führt und auch die Knet- und Granulierwirkung nur unvollkommen ist.

Ferner besteht die Gefahr, daß beim Ausschütten des Granulats aus der Vorrichtung, bei der anschließenden Siebung sowie gegebenenfalls bei der Beimengung von Gleit- und sonstigen Hillsstoffen und der endgültigen Siebung wiederum eine Entmischung

a₅ und Staubbeliistigung stattfindet.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Verfugung zu stellen, bei der die oben geschilderten Verfahrensstufen zur Herstellung tablettierfähiger Gemisehe von der Mischung bis zur Austragung des tablettierfähigen Granulats vorgegebener Zusammensetzung und Korngröße in ein- und derselben Maschine vorgenommen werden köivun.

Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung aus einem trommeiförmigen geschlossenen Behälter besteht, in dem sich eine angetriebene in der Trommelachse liegende Welle befindet, die Misch-, Rühr- und Fördereinrichtungen trägt, wobei diese Misch-, Rühr- und Fördereinrichtungen sich über die gesamte Trommellange erstrecken und bis zur Trommelwandung reichen und ihre Förderrichtung parallel zur Trommelachse liegt und wobei der Behälter in derjenigen senkrechten Ebene, in der die Trommelachse und die Welle liegen, im Rechtssinne und Linkssinne schwenkbar ist und einen mit einem Sieb versehenen Auslaß, für die pulverförmige Substanz aufweist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb als Zylinder ausgebildet ist, der in einem an den Behälter von außen zu befestigenden Rohrkörper konzentrisch untergebracht ist und mit dem Behälter derart kommuniziert, daß die untersten inneren Mantellinien des Behälters und des zylindrischen Siebs einen Winkel von weniger als 20° bilden, und daß sich im Inneren des Siebs eine rotierende Austragseinrichtung befindet.

Die Misch-, Rühr- und Fördereinrichtung kann in beiden Richtungen antreibbar sein, um wahlweise eine Forderwirkung mit oder gegen die Schwerkraft erzielen zu können.

Vorteilhafterweise ist der Behälter vakuumdicht verschließbar.

Bei der Misch-, Rühr- und Fördereinrichtung kann es sich um eine in beiden Drehrichtungen antreibbare Wendel handeln, die sich über die gesamte Länge des Behälters erstreckt und deren Achse in der Schwenkebene des Behälters liegt. Die Wendel kann auch aus mehreren in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Teilabschnitten zusammengesetzt sein, wo-

bei sich die Teilabschnitte in Förderrichlung teilweise überdecken. Dadurch wird die Mischwirkung wesentlich verbessert. Der Behälter ist ferner beheizbar und ist mit einer Siebvorrichtung Virsehen, die der Austragung des hergestellten Granulats und der Herstellung einer geeigneten Korngröße dient und gewährleistet, daß dabei keine Entmischung stattfindet.

Der vakuumdichte Behälter kann über entsprechende Anschlüsse in einen Heißluftkreislauf, in den gegebenenfalls auch ein Filter und/oder ein Flüssigkeits- und Dampfabscheider eingeschlossen sind, eingeschaltet werden. Dadurch wird die Luftwirbeltrocknung eines nach dem Naßverfahren hergestellten Granulats in dem Behälter möglich. Die Vcrwirbelung und damit der Trocknungs- und Mischcffekt kann durch ständig hin- und hergehende Schwenkung des Behälters verstärkt werden.

Eine optimale Trocknimg nach dem Wirbelschichtverfahren wird dadurch möglich gemacht, daß über dem am Boden befindlichen Anschlußstulzcn für den Einlaß der Trocknungsgasc ein feinkörniger Filter, vorzugsweise Sinterfilter, angebracht wird, der eine gleichmäßige Verteilung des Gassiroms und damit eine Gas-Suspension der Granulatpartikeln bewirkt. Ein derartiger Gas-Suspensionsprozeß eignet sich auch zur Coatierung. Hierbei weiden die im Wirbelbett schwebenden Partikeln des Granulats mit einem Lösungsmittel besprüht, in dem Wirkstoife gelöst sind. Nach Verdampfen des Lösungsmittels sind 3c die einzelnen Partikel mit einer Wirkstoffschicht überzogen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie eine Sieb- und Austragseinrichtung aufweist, die im Gegensatz zu den bisher üblichen Siebmaschinen jede Entmischung vermeiden. Hierzu wird in dem für die pulverförmige Substanz vorgesehenen Auslaß des Behälters ein Sieb angeordnet. Dieses Sieb ist als Zylinder ausgebildet, der in einem an den Behälter von *° außen zu befestigenden Rohrkörper konzentrisch untergebracht ist und mit dem Behälter derart kommuniziert, daß die untersten inneren Wandlinien des Behälters und des zylindrischen Siebs einen Winkel von weniger als 20° bilden. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß jeder freie Fall des Granulats und damit auch eine Entmischung vermieden werden kann. Die Austragseinrichtung ist so ausgeführt, daß auch während des Sieb- und Austragsvorganges der Mischvorgang nicht unterbrochen zu werden braucht.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Misch- und Granulierwerks besteht darin, daß es die Herstellung von Pulvern und Granulaten gestattet, ohne daß diese Pulver und Granulate auf dem Wege des Mischens, Granulierens, Trocknens und Siebens mit der Außenwelt in Berührung kommen und transportiert werden müssen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der technichen Ausführung ergeben sich aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt

FVg. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Misch- und Granuliermaschine,

Fig.2 einen Schnitt durch die Austrags- und Siebeinrichtung 16,

Fig.3 eine Schema-Zeichnung des Trocknungsvorganges.

In Fig. 1 ist die zylindrische Trommel 1 um eine Schwenkachse 5 schwenkbar in dem Gestell 6 gelagert. In der Trommel befindet sich eine drehbare Welle 2, auf der Teilabschnitte von Wendeln 3 befestigt sind. Die Welle mit den Wendeln 3 wird durch Motor4 mit wählbarer Drchrichlung angetrieben. Die zylindrische Trommel ist mittels des Schwenkantriebes 7, z.B. einer durch einen Motor angetriebenen Gewindespindel um die Achse S im Links- und Rechtssinne schwenkbar. Die Trommel 1 weist eine Doppelwandung auf. Die äußere Wandung 8 ist isoliert. Der Zwischenraum 9 zwischen den Wandungen kann über die Öffnung 10 mit einem Heizmittel (heiße Luft, Satt- oder Heißdampl, heiße Flüssigkeiten) beschickt werden. Die Trommel 1 wird über die Einfüllöffnung 11 beschickt. Zur Entleerung dient die Auslaßöffnung 15. Über Vakuumstutzen 12 kann in der Trommel ein Vakuum hergestellt werden. Eine Siebeinrichtung 13 dient dazu, den Austritt von pulverförmigen Bestandteilen in de:i Vakuums:uizeii /u verhindern. Öffnung 14 mit Filter 33, das z. B. aK Sinterfilter ausgeführt sein kann, dient dei Zuführung von Gasen. Die Auslaßöffnung 15 ist mit einem Flansch versehen. Sie kann durch eine Platte abgeschlossen oder mit wei'eren Einrichtungen verseilen werden. In F i g. 1 ist an den Flansch der Auslaßö.T-nimg 15 eine Sieb- und Auslasseinrichtung 16 mittels Flansch 23 und Schraube 24 angeflanscht. Die Austragseinrichtung 16 besieht aus einem zylindrischen Gehäuse 17 mit Austragsstut/en 19. In dem Gehäuse 17 befindet sich ein zylindrisches Sieb 18 von kleinerem Durchmesser. Das Sieb 18 wird von einer Auspreßeinrichtung bestrichen. Diese Auspreßeinrichtung besteht im dargestellten Fall aus den Blechhälften 20, die an der Welle 21 befestigt sind. Die Bleche 20 sind so ausgebildet, daß sie von der Welle 21 aus zunächst radial nach außen weisen und sodann gegen die Drein ichlurig der Welle 21 abgebogen sind. Die Welle 21 wird durch den Motor 22 angetrieben.

Durch Wahl der Förderrichtung der Wendel 3 und der Neigung der Trommel gelingt es, eine Förderwirkung gegen oder mit der durch die Schwerkraft hervorgerufenen Förderung und damit unterschiedliche Misch-, Knet- und Wirbelverhältnisse in der Trommel und den darin enthaltenen Substanzen hervorzurufen.

In dor waagerechten Stellung der Trommel ist insbesondere eine schonende Mischung möglich, die das Befüllen der Trommel, das Mischen und das Trocknen der Mischung bzw. des Granulats im Vakuum erlaubt. Bei Schwenkung der Trommel im Rechtssinne und gleichzeitiger Forderrichtung der Wendel 3 nach rechts werden die Produktpartikeln mit starker Friktion gegeneinander und gegen die Wände gepreßt. Diese Position eignet sich insbesondere für den Kompaktierungsvorgang bei der Granulation sowie zum Dotieren des Gemisches mit kleinen Mengen von Wirkstoffen. Zur Dotierung werden die Wirkstoffe durch einen auf die Austragsöffnung 15 zu setzenden Stutzen unter Vakuum in gelöster Form eingesaugt. Dabei durchdringt das Lösungsmittel die vor der öffnung 15 befindliche Substanz und wird in diese eingemischt, während sie gleichzeitig verdampft. Dadurch ergibt sich größte statistische Sicherheit für eine uniforme Verteilung der Wirkstoffe auf die Trägerpartikeln.

Durch Schwenken der Trommel 1 im Linkssinne und gegebenenfalls gleichzeitiger Wendclförderung

nach links kann die Austragsvorrichtung 15 freigelegt werden. Dort sind nunmehr Sieb- und Austragseinrichtungen der beschriebenen Art angebracht. In dieser Position kann vorteilhaft der Trocknungsvorgang oder der Austragsvorgang begonnen werden. Bei dem Austragsvorgang wird die Substanz durch allmähliches Verschwenken der Trommel in die Horizontale und darüber hinaus langsam bei ständiger Fortsetzung des Mischvorgangs ausgeschüttet, gesiebt und ausgetragen. Dadurch wird die Gefahr der Entmischung vermieden.

Zum anderen entsteht insbesondere dann, wenn die Wendel mit einer Förderrichtung gegen die Schwerkraftförderung betrieben wird, eine intensive Luftdurchmischung, so daß ein guler Trocknungscffekt entsteht.

In F i g. 3 ist der Trocknungsvorgang schematisch dargestellt. Die Trommel 1 mit der Wendel 3 ist über Anschlußstutzen 2 und Anschlußstutzen 30 in einen Hcißluftkrcislauf eingeschaltet. Der Heißluftkrcislauf besteht aus dem Wärmetauscher 25, wo die aus dem Stutzen 2 abgesaugte Luft erhitzt wird. Die Absaugung und Förderung der Luft geschieht durch ein Zentrifugalgebläse 26. Von dem Zentrifugalgcbläsi 26 aus wird die Luft durch einen Trockner 27 mi einer besonderen Trocknungsmasse 28 und von dor in eine Siebvorrichtung 29 geblasen. Es kann nun mehr bei Bedarf eine nochmalige Erwärmung dei Luft in dem Wärmetauscher 32 vorgesehen werden Der heiße Luftstrom gelangt über den Stutzen 3( und die Siebvorrichtung 31 durch die öffnung 15 ir das vor dieser liegende pulverförmige Gemisch Diese Mischung wird durch den Luftstrom einerseits und die Misch- und Förderwirkung der Wendel andererseits kräftig durchwirbclt und intensiv getrocknet.

Die Siebvorrichtung kann dabei aus einem feinmaschigen Filtergewebc, Sinterfilter oder vliesartigem Filter bestehen. Diese Filter bewirken eine breite, gleichmäßige Verteilung des Luftstroms und damit die Ausbildung eines Wirbelbetts in dem pulvrigen Gemisch. Dadurch wird gemeinsam mit der durch die Schwerkraft einerseits und die Wendelförderung andererseits hervorgerufene Durchmischung des Wirbelbctts eine schnellstmögliche Trocknung nach dem Luft-Suspcnsions-Prinzip gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen und Granulieren von pulverförmigen Substanzen gegebenenfalls unter gleichzeitiger Zugabe von Additiven, insbesondere von Dampf, Befeuchtungsmitteln, Gleitmitteln, Klebemitteln, Antiklebemitteln Farbstoffen u. ä., bestehend aus einem trommeiförmigen geschlossenen Behälter, in dem sich eine angetriebene, in der Trommelachse liegende Welle befindet, die Misch-, Rühr- und Fördereinrichtungen trägt, wobei diese Misch-, Rühr- und Fördereinrichtungen sich über die gesamte Trommellänge erstrecken und bis zur Trommelwandung reichen und ihre Förderrichtung parallel zur Trommelachse liegt und wobei der Behälter in derjenigen senkrechten Ebene, in der die Trommelachse und die Welle liegen, im Linkssinne und Rechtssinne schwenkbar ist und einen mit einem Sieb versehenen Auslaß für die pulverförmige Substanz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb als Zylinder (18) ausgebildet ist, der in einem an den Behälter (1) von außen zu befestigenden Rohrkörper (17) konzentrisch untergebracht ist und mit dem Behälter (1) derart kommuniziert, daß die untersten inneren Mantellinien des Behälters (1) und des zylindrischen Siebs einen Winkel von weniger als 20° bilden, und daß sich im Inneren des Siebs eine rotierende Austragseinrichtung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragseinrichtung (16) aus zumindest einem an einer rotierenden Welle (21) befestigten Blech (20) besteht, das sich über die gesamte Sieblänge und über den Radius des Siebes derart erstreckt, daß das den Innenmantel des Siebes abstreifende Ende des Bleches (20) gegen die Drehrichtung der Welle (2) abgebogen ist.