DE3029849A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der fliessfaehigkeit eines pulvers - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der fliessfaehigkeit eines pulvers

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DE3029849A1 DE19803029849 DE3029849A DE3029849A1 DE 3029849 A1 DE3029849 A1 DE 3029849A1 DE 19803029849 DE19803029849 DE 19803029849 DE 3029849 A DE3029849 A DE 3029849A DE 3029849 A1 DE3029849 A1 DE 3029849A1
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Description

- 4 Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der spezifischen Fließfähigkeit eines Pulvers, die im wesentlichen einen Zylinder, an dessen Boden eine Scheibe eingepaßt ist, die ein zentrales Loch mit unterschiedlichem Durchmesser enthält, das durch eine entfernbare Platte verschlossen ist, umfaßt.
Die Pulverfließfähigkeit wird bestimmt, indem man das zu prüfende Pulver in den Füllzylinder gibt, die Platte, die normalerweise verhindert, daß das Material durch das Loch fließt, entfernt und den Durchmesser des kleinsten Loches mißt, durch das das Pulver noch hindurchfließt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Eigenfließfähigkeit,des Eigenfließvermögens oder der spezifischen Fließfähigkeit oder des spezifischen Fließvermögens von Pulvern. Der Einfachheit halber wird im folgenden der Ausdruck "spezifische Fließfähigkeit" verwendet. Die Vorrichtung ermöglicht ein neues und einfaches Verfahren zur Messung der Fließfähigkeit eines Pulvers, selbst bei einer frühen Laborstufe. In der pharmazeutischen Industrie kann die Pulverfließfähigkeit als die Eigenschaft des Pulvers definiert werden, gleichmäßig vom oberen Teil zum Boden eines Speisetrichters und dann zu der Dosierungs-, Verdichtungs- und Preßkammer unter dem Einfluß der Schwerkraft und anderer Kräfte zu fließen.
Schlecht fließende Pulver erzeugen in der pharmazeutischen Industrie sowohl bei der Herstellung von gepreßten Tabletten als auch bei Verfahren bei der Füllung von Kapseln viele Schwierigkeiten. Ein freifließendes Pulver bietet andererseits viele Vorteile, die z.B. bei der Herstellung komprimierter Tabletten wie folgt zusammengefaßt werden können:
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(a) Das Pulver fließt leicht in dem Speisetrichter, ohne Lufttasehen zu bilden;
(b) der Hohlraum der Form wird wirksamer gefüllt, und dies geht aus einer Erhöhung des mittleren Tablettengewichts und in einer Abnahme des Variationskoeffizienten, bedingt durch das Fehlen einer zu niedrigen Dosierung, hervor;
(c) als Folge der einheitlichen Tablettengewichte und der einheitlichen Dosierungen der aktiven Bestandteile sind ebenfalls andere Parameter der fertigen Tablette, wie die Härte, die Zerbröckelbarkeit, die Desintegrationszeit, der Auflösungstest und die Plasmagehalte, reproduzierbar;
(d) als weitere Folge einer wirksameren Füllung des Hohlraums der Form erhält man eine Einheitlichkeit in dem komprimierten Pulver und somit eine geringere Abnutzung der Vorrichtung;
(e) da ein freifließendes Pulver ebenfalls eine gute Permeabilität aufweist, wird die Luft während des Komprimierens leicht herausgestoßen und daher sind weniger Tabletten, bedingt durch überstehendes Material oder Spaltung, mangelhaft;
(f) durch die hohe Fließrate eines freifließenden Pulvers ist eine hohe Produktionsrate möglich.
Analoge, unterschiedliche, Jedoch verwandte Schwierigkeiten, die durch die Fließfähigkeit eines Pulvers bestimmt werden und die das Handhaben der Materialien bestimmen, treten in allen Industrien, wie z.B. bei der Herstellung von Chemikalien, Nahrungsprodukten, Kunststoffen u.a., auf.
Aufgrund dieser Tatsache hat man kürzlich viele Anstrengungen unternommen, die Schwierigkeiten, die durch die schlechten Fließeigenschaften auftreten, zu beseitigen. Dazu hat man verschiedene Zubereitungen untersucht und verschiedene Herstellungsverfahren verwendet. Gleichzeitig wurden viele
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Versuche unternommen, um Versuchsverfahren zu entwickeln, die eine praktische industrielle Bedeutung aufweisen und mit denen man tatsächlich die spezifische Fließfähigkeit des zu verwendenden Pulvers messen und bestimmen kann.
Eine Reihe von Autoren hat die Pulverfließfähigkeit durch eine Reibung zwischen den teilchenförmigen Materialien identifiziert, wobei der "Ruhewinkel" zur Charakterisierung herangenommen wurde [E.Nelson, J.Am.Pharm.Assoc.Sci. Ed. 44, Nr. 7, 435-437 (1955)]. Es wurden mindestens vier praktische Verfahren entwickelt, mit denen der "Ruhewinkel11 (angle of repose) bestimmt und verglichen wurde [David Train in J.Pharm.Pharmacol. W, 127T bis 135T (1958)].
Grundsätzlich wird entsprechend dem "Ruhewinkel"-Verfahren das gepulverte Material frei durch eine Düse auf eine flache Oberfläche fallengelassen, wobei sich ein konisches Häufchen aus dem abgeschiedenen Material bildet. Der Winkel zwischen der Oberfläche des Kegels und der horizontalen Ebene ist als "Ruhewinkel" bekannt. Ein hoher Winkel zeigt ein schlecht fließendes Material an, wohingegen ein niedriger Winkel eine gute Fließfähigkeit anzeigt.
"Die zeitlich abgestoppte Abgabe durch eine Düse" ist ein anderes Verfahren, das oft verwendet wird, um die Fließfähigkeit von Materialien zu bestimmen. Eine Stoppuhr wird normalerweise verwendet, um die Zeit zu bestimmen, während der ein bestimmtes Gewicht des Pulvers durch eine Düse fließt, oder um eine Düse nach einer bestimmten Zeit zu schließen, so daß das Pulver, das während dieser Zeit durchgeflossen ist, gewogen werden kann. Obgleich die "Ruhewinkel"-Messungen und die Verfahren mit einer Abgabe während einer abgestoppten Zeit Ergebnisse liefern, die mit der Fließfähigkeit des Materials im Zusammenhang stehen, ist die Reproduzierbarkeit selbst in den allerbesten
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Fällen schlecht. Eine Erklärung für den geringen Erfolg dieser Versuche ist der, daß di<i angegebenen Tests nicht den wichtigsten Punkt der Schwierigkeit berühren. Insbesondere ist es falsch, die Fließfähigkeit durch eine Reibung zwischen den Teilchen zu identifizieren, als ob die Pulver Glas- oder Sandkugeln wären.
In der Tat sind die Parameter, die die Fließfähigkeit des Pulvers bestimmen, zahlreich und beeinflussen sich gegensätzlich und abhängig: die Teilchengröße, die "Feinstoffe", die Einheitsoberfläche, die Teilchenform, die tatsächliche Dichte, die scheinbare Dichte, die Porosität, die Luftpermeabilität durch das Pulver, die elektrostatische Ladung, die Feuchtigkeit, die Quellung, die Kohäsionsfestigkeiten (wie London, Wasserstoff usw.)·
Augsburger und Shangraw [j.Pharm.Sci, 55,, Nr. 4, 418-423 (1966)] haben versucht, die freien Fließfähigkeitseigenschaften von Pulvern zu bewerten und zu vergleichen, indem sie das Gewicht und die Gewichtsvariation der fertigen Tabletten als Meßparameter verwendet haben. In der Tat wurde festgestellt, daß die Gewichtsänderungen der Kapseln und Tabletten direkt von der Reproduzierbarkeit des Pulverfließvermögens in ein Aufnahmegefäß mit stationärem Volumen (welches der Hohlraum einer Tablettenform oder die Kapselhülle sein kann) abhängen. Eine gute Genauigkeit, die ein höheres Tablettengewicht und einen geringeren Variationskoeffizienten anzeigt, kann nur erhalten werden, wenn das einzufüllende Pulver eine gute Fließfähigkeit aufweist. Obgleich dieses Verf stiren zweckdienlich bei Routinequalitätskontrolltests verwendet werden kann, ist es mühevoll, zeitaufwendig und nicht praktisch bei der Entwicklungsstufe eines Produktes im frühen Zustand, hauptsächlich weil eine große Menge an Arzneistoffen erforderlich ist.
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Ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der freien Fließfähigkeitseigenschaften eines Pulvers wurde in DEGUSSA Schriftenreihe, Anwendungstechnik Pigmente Nr. 31 (VoIfgang, Hanau/ Main), Seiten 6 bis 8, beschrieben. Es basiert auf der Tatsache, wie ein Pulver durch sanduhrähnliche Trichter mit unterschiedlichen Düsen fließt. Die beschriebene Vorrichtung besteht aus einer'Reihe von fünf Glastrichtern mit Düsendurchmessern von 2,5, 5, 8, 12 und 18 mm. Die Pulverfließfähigkeit wird als hervorragend, sehr gut, gut, annehmbar oder schlecht bezeichnet, abhängig von dem Durchmesser der Düse, durch den das Pulver noch hindurchfließen kann. Diese Vorrichtung erlaubt jedoch nur eine grobe Schätzung der Fließfähigkeit des Pulvers und liefert keine Ergebnisse, die reproduzierbar und genau genug sind, um sich auf sie in der Versuchs- oder Industrieanlage verlassen zu können.
Die in der vorliegenden Anmeldung beanspruchte Vorrichtung ist dagegen einfach, und man kann die Fließfähigkeit von Pulvern selbst bei einer frühen Laborstufe bestimmen. Sie kann zur Bestimmung des Fließfähigkeitswertes eines gegebenen, pulverisierten Materials oder einer Zubereitung verwendet werden und erlaubt so eine Klassifizierung des Materials oder der Zubereitung hinsichtlich der Fließfähigkeit für VortestZubereitungen, bevor man in die Produktion geht. Sie erlaubt weiterhin die Bewertung des Einflusses von Gleitmitteln und anderen Materialien, die man verwendet, um das Fließen zu verbessern. Man kann auch Vergleichsanalysen mit anerkannten Zubereitungen und vorgegebenen Standards durchführen, wodurch eine Qualitätskontrolle der Zubereitungen erleichtert wird. Es ist so möglich, die optimalen Pulverfließbedingungen und Zubereitungen zu bestimmen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für diese und andere Zwecke, wie im folgenden näher erläutert wird, verwendet werden.
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Das Verfahren zur Mesrung der Fließfähigkeit eines Pulvers mit der erfindungsgemaßen Vorrichtung beruht auf der Fähigkeit des Pulvers, durch eine Reihe von Löchern mit unterschiedlicher Größe zu fließen, wobei der Durchmesser des kleinsten Loches, durch das das Pulver noch hindurchfließt, der reziproke Wert des Fließfähigkeitswertes ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt als wesentlichste Merkmale einen Zylinder, an dessen Boden eine Scheibe angebracht ist, die ein zentrales Loch mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist. Die Vorrichtung umfaßt einen Verschluß, der normalerweise verhindert, daß das Pulver durch das Loch fließt, und welche in eine entfernte Lage bewegt wird, so daß das Pulver fließen kann.
Der in der erfindungsgemaßen Vorrichtung verwendete Zylinder soll nur die Menge an Pulver beschränken, die für die Messungen erforderlich ist. Ein Behälter mit zylindrischer Form wird bevorzugt verwendet, es können jedoch auch parallelepipedale Behälter verwendet werden. Die Dimensionen des Zylinders besitzen keine kritische Bedeutung. Aus Wirtschaftlichkeits- und Raumgründen werden bevorzugt Zylinder mit ausreichend verkleinerter Größe verwendet, wie solche, die z.B. einen Innendurchmesser von etwa 40 bis etwa 100 mm und eine Länge von etwa 50 bis etwa 100 mm aufweisen. Es ist offensichtlich, daß die Dimensionen des Zylinders von denen der Reihe von Löchern abhängen, da der Zylinderdurchmesser größer sein muß als das größte Loch.
Weiterhin ist das Material, aus dem die Vorrichtung hergestellt ist, nicht kritisch, vorausgesetzt, daß das Material, das verwendet wird, dem zu prüfenden Pulver keine elektrostatische Ladung verleiht, da diese die Ergebnisse beeinflussen würde. Es werden bevorzugt Glas, Metall und Metallegierungen verwendet. Die Durchmesser der Löcher sollten auf geeignete Weise innerhalb einer Sequenz von zunehmender Größe aufgewählt werden und müssen mit dem Zweck des Tests in Übereinstimmung sein.
1 30025/0Β0Λ
In der Tat werden in der pharmazeutischen Industrie bevorzugt Pulver verwendet, die frei durch Löcher mit einem Durchmesser von etwa 4 bis etwa 34 mm fließen können, während für analytische Zwecke selbst Löcher mit einem Durchmesser bis zu 40 mm oder mehr verwendet werden. Die Sequenz der Löcher muß mit einer großen Zahl von Löchern eingestellt werden, so daß verläßliche und genaue Ergebnisse erhalten werden. Der Unterschied im Durchmesser zwischen zwei aufeinanderfolgenden Löchern kann im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 3 mm und bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 2 mm liegen.
Entsprechend einer spezifischen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die mehrere Scheiben enthält, von denen jede ein Loch mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist und die in den fixierten Zylinder eingesetzt wird. Entsprechend dieser Ausführungsform sind die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung:
(1) ein rostfreier Stahlzylinder mit einem Innendurchmesser von 58 mm, einer Höhe von 70 mm, einer Kapazität von etwa 185 ml, der für die Pulverbeschickung verwendet wird;
(2) eine Reihe von 22 gebohrten Scheiben aus rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 60 mm, einer Scheibendicke von 0,5 mm und Lochdurchmessern von 4-5-6-7-8-9-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-40 mm;
(3) ein Rändelring, der eine Scheibe 2 umfaßt, die unter den Zylinder 1"schnappt" bzw. gebracht wird;
(4) eine Hebevorrichtung mit einer Verschlußplatte mit einem Durchmesser von 48 mm, die durch eine Tragvorrichtung 5 gehalten wird, welche als Auflagepunkt für das momentane, manuelle Schließen und öffnen und ohne daß die Löcher geschüttelt werden dient;
(5) eine Halterung für die Tragvorrichtung und eine Tragvorrichtung, die den Zylinder 1 hält und trägt und als Auflagepunkt für die Hebelvorrichtung 4 dient;
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(6) ein Laborgestell, um das System über die Tragvorrichtung 5 zu tragen.
Die Vorrichtung ist weiterhin ausgerüstet mit:
(7) einer Reihe von Trichtern aus Glas oder rostfreiem Stahl mit 70 mm langen Stielen, wobei die Bohrung im Stiel einen Innendurchmesser von 3 bis 15 mm aufweist. Der Beschichtungstrichter wird durch einen Ring, der an dem Traggestell 6 befestigt ist, gehalten, so daß seine Spitze über dem Mittelpunkt des Zylinders liegt und gerade über der Oberfläche der Pulverfüllung. Diese Trichter können durch ein Sieb, das durch einen kleinen Motor vibriert wird, ersetzt sein, mit einer sehr niedrigen Energieanwendung, um die Bildung statischer Elektrizität zu vermeiden;
(8) einem Behälter, in dem das Pulver, das durch das Loch fließt, gesammelt wird.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische isometrische Ansicht der Testvorrichtung zur Bestimmung des Fließvermögens in der Grundausführung entsprechend den Prinzipien und Lehren der vorliegenden Erfindung; die Verschlußscheibe 4 ist in dieser Ansicht in offener Stellung;
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei die Verschlußscheibe 4 in dieser Darstellung in geschlossener Stellung ist;
Fig. 4 in getrennter Darstellung die Bestandteile 1, 2, 3 und 5 der oben beschriebenen zusammengesetzten Vorrichtung.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Reihe der unterschiedlichen Platten durch eine Platte ersetzt, die Löcher umfaßt, die in einer oder mehreren Reihen verteilt sind und über die der offene Zylinder bewegt werden kann.
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Bei einer noch anderen spezifischen Ausführungsform wird der Zylinder am Boden mit einer stationären Scheibe verschlossen, die mit einer Klappe bzw. einem Verschluß und einer mechanischen Einrichtung ausgerüstet ist, mit der die Öffnung des Lochs eingestellt werden kann. Diese mechanische Vorrichtung kann manuell betrieben oder automatisch verwendet werden. Beim zweiten Fall wird der Durchmesser der Öffnung jedesmal durch eine Registrierskala kenntlich gemacht, die mit der Klappe bzw. dem Verschluß verbunden ist. Die Vorrichtung kann weiterhin mit einem Nachweissystem, wie einer photoelektrischen Zelle, unter dem Testzylinder ausgerüstet sein, durch die der Verschluß bzw. die Klappe angehalten wird, wenn das Pulver zu fließen beginnt, wodurch eine direkte Ablesung des Fließfähigkeitswertes auf der Registrierskala möglich wird.
Die Bestimmung der Pulverfließfähigkeit beginnt, indem man 50 g des Testpulvers durch einen geeignet ausgewählten Trichter 7 in den Füllzylinder 1 gibt. Das Kriterium, das man verwendet, um den geeigneten Trichter auszuwählen, ist das, daß der Innendurchmesser der kleinste sein muß, der noch ein freies Fließen des Pulvers erlaubt. Dann wird die Klappe bzw. der Verschluß schnell entfernt, indem man den Hebel 4' bewegt. Ein freifließendes Pulver fließt langsam durch kleine Löcher, bis ein umgekehrter Kegel in der gesamten Dicke der Füllung gebildet ist, während ein Pulver, welches zu einer Masse ausflockt, in einem Klumpen fließt und eine zylindrische Höhlung in der Füllung ergibt. Jeder Versuch ergibt ein positives Ergebnis, wenn das Fließen des Pulvers innerhalb von 60 see beginnt und weitergeht, bis ein Hohlraum mit kegelförmiger oder zylindrischer Form in der Gesamtdicke der Füllung gebildet worden ist. Wenn der Versuch positiv ist, wird das Pulver erneut geprüft, indem man eine Scheibe mit einem kleineren Loch verwendet. Umgekehrt wird, wenn der Versuch negativ ist, ein größeres Loch geprüft werden. Entsprechend diesen Angaben wurden viele
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Messungen durchgeführt, wobei eine Reihe unterschiedlicher Pulver geprüft wurde. Die Schlüsse, die aufgrund dieser Versuche gezogen werden können, sind wie folgt:
Bei klassischen Einkapselungsvorrichtungen, wie Parke Davis, Zanasi und MG2, kommen optimale Ergebnisse erhalten werden mit Pulvern mit einer spezifischen Fließfähigkeit zwischen 1/10 und 1/24, d.h. mit Pulvern, die frei durch ein Loch mit einem Durchmesser von 10 bis 24 mm fließen.
Bei der Herstellung komprimierter Tabletten wird der. optimale Bereich von dem Durchmesser der Formstanzungen abhängen, die verwendet werden, und er liegt zwischen etwa 25 bis etwa 10096 des Durchmessers und bevorzugt zwischen etwa 50 und etwa 100%.
Die hohe Korrelation zwischen der spezifischen Fließfähigkeit eines Gemisches, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt wurde, und dem Variationskoeffizienten des mittleren Gewichts der Kapseln, die mit dem gleichen Gemisch in einer Versuchsanlage gefüllt wurden, wird in der folgenden Tabelle erläutert, in der einige Versuchsergebnisse dargestellt sind.
Spezifischer Fließ- Variationskoeffizient des mittleren Gefähigkeitswert wichts von Typ 1 Kapseln, die mit einer
Zanasi LZ-6-Verkapselungsvorrichtung • gefüllt worden sind
1/20 0,52
1/22 1,20
1/24 1,76
1/26 2,24
1/28
1/30 3,33
Aus den obigen Ausführungen folgt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung und die Testverfahren bei der Qualitätskontrolle von Produktionsmaterialien wie auch bei der Bestimmung oder bei der Prüfung nichtbekannter, granulierter Materialien
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-1A-
hinsichtlich ihrer Fließfähigkeit und bei der Vorprüfung der Zubereitungen, die bei der Produktion verwendet werden sollen, eingesetzt werden können.
Die Pulverfließfähigkeit wurde in der Vergangenheit als Eigenschaft eines Pulvers definiert, das unter dem Einfluß der Schwerkraft und anderer Kräfte fließt. Im folgenden wird erläutert, daß eine Korrelation zwischen dem Durchmesser des kleinsten Loches, durch das das Pulver noch hindurchgeht, und diesen Kräften besteht, und es wird gezeigt, daß die angenommene Korrelation zwischen dem Durchmesser und der Fließfähigkeit (eines ist das Reziproke des anderen) richtig ist. In der Tat kann man leicht, wenn man k als inneren Reibungskoeffizienten des Pulvers, d.h. den "Viskositätskoeffizienten" des Pulvers, ausgedrückt in
ρ •*
dyn/cm , mit d dem Durchmesser des Loches in cm, mit ο der scheinbaren, nichtkompakten Dichte des Pulvers, ausgedrückt in g/cnr , mit der Höhe h der Füllung und mit g der Beschleunigung der Schwere (980 cm/sec ) bezeichnet, die folgende Gleichung (1)
ψ. (d/2)2.h. S .g > 2T. (d/2) .h.k (1) schreiben, worin IT, (d/2) .h das Volumen des Zylinders und
(d/2) .h die Seitenoberfläche des Zylinders aus Pulver bedeuten. Dies zeigt einfach an, daß das Gewicht des Zylinders des fallenden Pulvers größer ^ein muß als die Reibung an der Seitenoberfläche des Zylinders selbst. Zur Vereinfachung wird die Gleichung (2) erhalten
und unter der Annahme des kleinsten Loches, welches noch erlaubt, daß das Pulver frei fließt, kann man die obige Gleichung dem Schwellenwert nähern (3)
d = —
kleinstes Loch £.g
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3023849
Da es offensichtlich ist, daß die Fließfähigkeit des Pulvers umso geringer ist, je größer das Loch ist und vice versa, kann die Fließfähigkeit als reziproker Wert des Durchmessers des kleinsten Loches und daher als
kleinstes Loch ausgedrückt werden.
Die Fließfähigkeit wild entsprechend der Gleichung (4) direkt von der scheinbaren Dichte und dem "Viskositätskoeffizienten'1 abhängen, die ihrerseits durch andere Faktoren beeinflußt werden, die als solche nicht in der Formel in Erscheinung treten, wie die elektrostatische Ladung und die Feuchtigkeit.
Ende der Beschreibung.
130025/0504

Claims (12)

  1. PATENTANWÄLTE
    DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-BOOO MÜNCHEN 71 · TELEFON O8U/79 7077-797078 · TELEX 05-212156 kpat d
    TELEGRAMM KRAUSPATENT
    2670 AW/My
    GRUPPO LEPETIT 3.p.A. Milano, Italien
    Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers
    Patentansprüche
    1J Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen einen Zylinder (1) umfaßt, an dessen Boden eine Scheibe angepaßt ist, die ein zentrales Loch mit unterschiedlichem Durchmesser umfaßt und durch eine bewegbare Platte (4) verschlossen ist.
  2. 2. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Scheiben umfaßt, von denen jede ein Loch mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist und in den stationären Zylinder eingesetzt werden kann.
  3. 3. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Platte umfaßt, die mehrere Löcher mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, die in einer oder mehreren Reihen verteilt sind, und daß über ihr der offene Zylinder bewegt werden kann.
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    -z-
  4. 4. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Löcher innerhalb einer Sequenz von zunehmender Größe von etwa 4 bis etwa 40 mm ausgewählt werden und daß der Unterschied im Durchmesser zwischen zwei aufeinanderfolgenden Löchern im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 3 mm liegt.
  5. 5. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder an seinem Boden mit einer fixierten Scheibe mit einer Klappe bzw. einem Verschluß und einer mechanischen Einrichtung, mit der die Öffnung des Lochs eingestellt werden kann, ausgerüstet ist.
  6. 6. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe bzw. der Verschluß automatisch betätigt wird.
  7. 7. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung durch eine Registrierskala, die mit der Klappe bzw. dem Verschlußmechanismus verbunden ist, erkennbar ist.
  8. 8. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Nachweissystem umfaßt, das die Klappe bzw. den Verschluß anhält, wenn das Pulver zu fließen beginnt.
  9. 9. Versuchsvorrichtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachweissystem eine photoelektrische Zelle ist.
    13002S/05CU
    3029843
  10. 10. Versuchs vor richtung zur Bestimmung der Fließfähigkeit eines Pulvers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Behälter mit parallelepipedaler Form anstelle des Zylinders umfaßt.
  11. 11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Messung der Fließfähigkeit von Pulver. .
  12. 12. Verfahren zur Messung der Fließfähigkeit eines Pulvers, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu prüfende Pulver in einen Behälter mit zylindrischer oder parallelepipedaler Form gibt, der an seinem Boden eine Platte aufweist, die ein zentrar.es Loch mit unterschiedlichem Durchmesser besitzt und mir. einer bewegbaren Platte verschlossen ist, man den Verschluß in eine entfernte Stellung bringt und den Durchmesser des kleinsten Loches mißt, durch den das Pulver noch fließt und einen Hohlraum mit konischer oder zylindrischer Form in der gesamten Dicke der Füllung zurückläßt.
    13002S/0504
DE19803029849 1979-08-06 1980-08-06 Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der fliessfaehigkeit eines pulvers Granted DE3029849A1 (de)

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IT (2) IT1132011B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809625A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-09 Zimmermann Vorrichtung und Verfahren zur qualitativen und quantitativen Prüfung der Fließeigenschaften von Schüttgütern

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004245A1 (en) * 1985-12-31 1987-07-16 Jr Johanson, Inc. Determining flow properties of particulate materials
US4719809A (en) * 1985-12-31 1988-01-19 Jr Johanson, Inc. Apparatus and test method for determining flow or no flow conditions of bulk solids
US4848463A (en) * 1988-11-09 1989-07-18 Halliburton Company Surface read-out tester valve and probe
US5165291A (en) * 1990-02-22 1992-11-24 Mccormick And Company, Inc. Method and apparatus for measuring the flow
FI901257A (fi) * 1990-03-14 1991-09-15 Outokumpu Oy Maetcell.
GB9200215D0 (en) * 1992-01-07 1992-02-26 Kodak Ltd Testing devices
US5847294A (en) * 1996-04-09 1998-12-08 Amherst Process Instruments, Inc. Apparatus for determining powder flowability
US6929782B1 (en) * 1999-02-05 2005-08-16 Aventis Pharmaceuticals Inc. Dissolution test sample holder
US20080286357A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Balchem Corporation Multi-functional particulate delivery system for pharmacologically active ingredients
FI20070592L (fi) * 2007-08-07 2009-02-08 Kari Seppaelae Menetelmä ja laite huonosti valuvan materiaalin valumisominaisuuksien mittaamiseksi
US8355129B2 (en) * 2010-08-12 2013-01-15 Kerry Johanson Device and method to measure bulk unconfined yield strength of powders using minimal material
US9182333B2 (en) * 2009-08-27 2015-11-10 Johanson Holdings Llc Device and method to measure bulk unconfined properties of powders
US8875591B1 (en) * 2011-01-27 2014-11-04 Us Synthetic Corporation Methods for measuring at least one rheological property of diamond particles
US20150301003A1 (en) * 2014-04-18 2015-10-22 Gregory Peter Martiska Method for measuring the tribocharging properties of bulk granular materials and powders
RU2621328C1 (ru) * 2016-06-15 2017-06-02 Вадим Юрьевич Архангельский Способ архангельского по определению внутреннего трения порошковых материалов и устройство для его реализации
US11318682B2 (en) 2018-04-06 2022-05-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3D) object printing based on build material permeability
CN116642802B (zh) * 2023-07-26 2023-11-07 常州百联科技有限公司 一种wdg水分散粒剂流动性测定设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2836975A (en) * 1954-08-26 1958-06-03 Maynard R Euverard Disposable viscosity cup
US3376753A (en) * 1963-11-26 1968-04-09 Lewis Howe Company Particulate flow meter apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221560A (en) * 1963-02-21 1965-12-07 Pillsbury Co Flowability apparatus
GB1165313A (en) * 1968-02-01 1969-09-24 Lewis Howe Company Apparatus for Measuring the Relative Flowability of Particulate Materials
HU174116B (hu) * 1975-12-29 1979-11-28 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Sposob i ustrojstvo dlja opredelnija svojstv pri kachenii tvjordykh zernovykh vehhestv

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2836975A (en) * 1954-08-26 1958-06-03 Maynard R Euverard Disposable viscosity cup
US3376753A (en) * 1963-11-26 1968-04-09 Lewis Howe Company Particulate flow meter apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809625A1 (de) * 1998-03-06 1999-09-09 Zimmermann Vorrichtung und Verfahren zur qualitativen und quantitativen Prüfung der Fließeigenschaften von Schüttgütern

Also Published As

Publication number Publication date
US4274286A (en) 1981-06-23
FR2463409B1 (de) 1985-01-04
IT8023762A0 (it) 1980-07-29
GB2060902B (en) 1983-12-21
GB2060902A (en) 1981-05-07
CA1130611A (en) 1982-08-31
IT8022414V0 (it) 1980-07-29
IT1132011B (it) 1986-06-25
FR2463409A1 (fr) 1981-02-20
DE3029849C2 (de) 1990-04-19

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