JP2007296523A - 粉砕及び分級のための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミル又は分級機のような方法技術的な機械から成る装置であって、クリーンルーム運転、グローブボックス運転、ＳＩＰ運転又はＣＩＰ運転及びこれらの組合せにおけるすべての要求に対応し、製品室と周囲との間に回転貫通部を有していない装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つのミル又は分級機から成る装置であって、作業室内において回転する作業部分と、軸受装置と、駆動装置と、すべての装置構成部材に共通な外部に向かってシール作用を有するカプセル体とが設けられている形式のものにおいて、すべての装置構成部材に共通の外部に向かってシール作用を有するカプセル体が、回転貫通部を有しておらず、回転する作業部分が磁気軸受スピンドル駆動装置によって支承されかつ駆動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、周囲と装置内部領域との間に回転貫通部を有していない、閉鎖された構造形式の、方法技術的な機械のための装置に関する。この場合、相応にカプセル化されていて磁気軸受スピンドル駆動装置を備えた機械、特にミル及び分級機の使用が挙げられる。磁気軸受スピンドル駆動装置は、磁気軸受スピンドルハウジングを分解する必要なしに、磁気軸受スピンドル軸を引き出せるように構成されており、これによって簡単かつ迅速な工具交換及び徹底的な清浄を行うことができる。

ＥＰ１３００１９５Ａ１には、グローブボックス内において運転される粉体処理装置が開示されている。この公知の構成では機械の作業室及び工具は、グローブボックスの内部領域に配置され、かつ機械の軸受及び駆動装置は、グローブボックスの外側に配置されている。機械の軸は、グローブボックスの外側から回転貫通部を介して機械の作業室内にまで達し、そこで相応な工具を受容している。物質が作業室から軸受もしくは周囲に達すること又はその逆に移動することを回避するために、軸のシールは、２つのすすぎ間隙の形で行われており、この場合一方のすすぎ間隙は作業室と中間室とを分離し、他方のすすぎ間隙は中間室を周囲から隔てている。

磁気軸受又は磁気軸受スピンドル駆動装置を備えた機械が公知である。ＷＯ９９／１９０７０Ａ１には、相応な駆動装置を備えたリファイナもしくは精砕機が記載されている。このリファイナは、リファイナエレメントを備えた軸と相補形状のステータエレメントとから成るロータを有しており、これらは回転するエレメントと一緒に間隙を形成しており、この間隙においてスラリ（Aufschlaemmung）が処理される。ロータの軸は磁気軸受によって保持され、これらの磁気軸受は同時に、軸方向及び半径方向における軸の位置を規定している。軸方向における軸の支承及び位置決めのために、軸は円板形の拡大部を有している。この拡大部の前後に、磁気軸受は軸方向の作用方向をもって配置されている。軸方向における軸の位置決めの他に、粉砕間隙の調節が可能になる。
ＥＰ１３００１９５Ａ１ ＷＯ９９／１９０７０Ａ１

ゆえに本発明の課題は、ミル又は分級機のような方法技術的な機械から成る装置のためのコンセプトであって、クリーンルーム運転、グローブボックス運転、ＳＩＰ運転又はＣＩＰ運転及びこれらの組合せにおけるすべての要求に対応し、この際に製品室と周囲との間に回転貫通部を有していないコンセプトを提供することである。

本発明の別の課題は、作業室内への不純物の侵入及び作業室からの製品の侵出を阻止することができる、磁気軸受スピンドル駆動装置を備えた方法技術的な機械を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、少なくとも１つのミル又は分級機から成る装置であって、作業室内において回転する作業部分と、軸受装置と、駆動装置と、すべての装置構成部材に共通な外部に向かってシール作用を有するカプセル体とが設けられている形式のものにおいて、すべての装置構成部材に共通の外部に向かってシール作用を有するカプセル体が、回転貫通部を有しておらず、回転する作業部分が磁気軸受スピンドル駆動装置によって支承されかつ駆動されるようにした。

製薬工業における装置もしくは設備の運転に対しては、高い要求が課せられる。例えば外部からの製品汚染及び装置の構成部材による製品汚染は、最小になされるもしくは回避されることが望まれている。さらに運転者もしくはオペレータは、製造される効果の高い物質との接触から可能な限り保護されねばならない。また、残留物のない装置清浄のできることが望まれており、装置、特に機械は、ＳＩＰ及びＣＩＰ運転用に構成されていることが望まれている。

このことは本発明による装置もしくは設備では、装置の外側領域への回転貫通部が必要ない駆動コンセプトが選択されることによって、達成される。このような装置は、特にミル又は分級機のような異なった機能を有する方法技術的な機械から成っている。装置の、外方に向かってシールするカプセルは、通常、機械ハウジング、工具受容のためのハウジング、回転部分を有しない装置、容器、管路及び、静的なシール部材を備えた結合エレメントから成っている。このような系は、周囲に対してシールされており、さらにまた軸受装置及び駆動装置のような構成部材に対してもシールされている。材料及び製品はロックゲートを介して供給・搬出される。

本発明による装置では、公知の機械とは異なり、磁気軸受スピンドルハウジング内壁がライニングされていて、磁気軸受スピンドル軸が取り囲まれており、これによって、ライニングもしくはジャケットの下に位置する磁気軸受スピンドル駆動装置の構成部材は、磁気軸受スピンドルハウジングにおける軸の作業室に対してシールされている。医薬品製造において、そのために有利に薬品に適したプラスチック又は高級鋼が使用される。磁気軸受スピンドルハウジングのライニングは、軸受及びモータの構成部材を軸の作業室に対してシールする間隙管を有している。軸における対応構成部材は、ジャケットを用いて作業室に対してシールされる。間隙管はこれによってまた製品と接触する領域を周囲からシールする。本発明による装置はこれによって周囲と製品に接触する領域との間に、例えばミルからの製品搬出を引き起こす可能性のある回転貫通部を有していない。本発明の別の構成では間隙室がミルの作業室から間隙すすぎ（Spaltspuelung）によって隔てられる。この間隙すすぎは、間隙室への製品の侵入を阻止するという課題を担っている。

ミル又は分級機のような本発明による方法技術的な機械は、機械ハウジングの開放によって、分級ホイール又はミルディスクのような回転する作業部分を備えた、製品と接触する領域が開放されることによって傑出している。磁気軸受スピンドル軸と工具とは１つのユニットを形成している。磁気軸受スピンドル軸は先細に形成されていて、工具側にその最大直径を有している。ラジアル軸受及びモータはケーシング内において軸に対して同心的に配置されている。すべての構成部材及び対応構成部材はリング状に形成されている。磁気軸受スピンドル軸における軸受及びモータの対応構成部材は、モータ及び軸受の作用領域に配置されている。このように構成されていると、磁気軸受スピンドル軸を作業部分と一緒に軸受ハウジングから引き出すことが可能になる。これにより軸及び作業部分は機械の外において清浄することができる。同様に、製品と接触する作業室領域もまた徹底的に清浄することができ、この際に作業部分が清浄の邪魔になったり、又は製品が作業部分と作業室壁との間に残ったりすることはなくなる。工具交換のためには、軸と作業部分とから成るロータ全体を交換することができ、これによりメンテナンスにかかる時間を最短にすることができる。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１には、粉砕兼分級装置が略示されており、この粉砕兼分級装置は下記の構成部材つまりミル１と動的な分級機２と混合機４と回転弁５とファン６と調量スクリュ３とを備えており、この調量スクリュ３は外側に向かってシール作用を有する供給容器とシール作用を有する製品容器とを断続的な運転（バッチ・プロセス）のために有している。この粉砕兼分級装置は、すべての構成部材を一緒にまとめて外部に向かってシールするカプセル（Huelle）を有している。この粉砕兼分級装置は例えば、図示されていないグローブボックス内に組み込まれていてもよい。

装置の運転のために、ここではカプセル化された磁気軸受スピンドル駆動装置が使用されている。これらの磁気軸受スピンドル駆動装置は、軸のような個々の機械エレメントのための回転貫通部を有していない。これによって、製品の交換及び／又は周囲と製品室との間における汚染を回避するための、クリーンルームの外部に位置する駆動装置と内部に位置する機械構成部材との間における高価な軸受すすぎ系（Lagerspuelsysteme）を省くことができる。

図２には、図１に示された装置の一部が拡大して示されている。磁気軸受スピンドル駆動装置は、方法技術的な機械の工具７の軸受安定化８及び回転９のためのエネルギ供給のために働き、これは、外部に向かってシール作用を有する共通のカプセル１０と間隙１１とによって、工具のエネルギ受容部分１２に対して行われる。外部に向かってシール作用を有する共通のカプセル１０は、通常、製品に接触する作業室１４を形成する機械ハウジング１３と、工具のエネルギ受容部分１２によって間隙室１６を画成する、工具受容のためのハウジング１５と、容器のような回転しない部分を有する装置と、静的なシール１８を備えた接続エレメント及び接続管路１７とから成っている。連続的な運転のためには、装置の作業剤及び製品はロックゲートを介して供給・排出されることができる。

図３には、ＣＩＰ及びＳＩＰ運転（CIP und SIP-Betrieb）、つまり現場における清浄及び滅菌運転のために使用される、図１に示された装置の一部が拡大して示されている。清浄兼滅菌剤２０を供給するために、管路供給部２１が室の最高位の位置に取り付けられている。凹設部の最低位の位置には、管路排出部２２が取り付けられている。すすぎ管路（Spuelleitung）２３はＳＩＰ及びＣＩＰ運転において清浄、滅菌、乾燥プロセスにおいて一緒に利用されることができる。工具の浮遊状態又はゆっくりとした回転運動はこのプロセスを助成する。

図４には、磁気軸受スピンドル駆動装置を備えたピン型ミル（Stiftmuehle）が示されている。このミルは、入口２５と製品搬出部２６とを備えたミルハウジング２４から成っており、このミルハウジング２４は、静的なピン付き円板２７を受容している。動的なピン付き円板２８は磁気軸受スピンドル軸２９によって受容されている。ミルハウジング２４と磁気軸受スピンドル駆動装置とは、結合エレメントを介して旋回可能に互いに結合されている。

磁気軸受スピンドル駆動装置は、中間リング３１を備えた磁気軸受スピンドルハウジング３０から成っており、この磁気軸受スピンドルハウジング３０は以下の構成部材、すなわちモータ３２と、距離測定系Ａを備えたラジアル軸受３３と、距離測定系Ｂを備えたラジアル軸受３４と、距離測定系Ａを備えたスラスト軸受３５と軸方向の距離測定系３６と磁気軸受スピンドル軸２９とを受容している。磁気軸受スピンドル軸２９には、モータの対応構成部材３７と軸受の対応構成部材３８，３９，４０と距離測定系の対応構成部材４１とが配置されている。軸２９は、機械の作業部分、ここでは動的なピン付き円板２８を受容している。磁気軸受スピンドル軸２９は磁気軸受スピンドルハウジング３０内において上に述べた構成部材の中心に配置されている。磁気軸受スピンドル軸２９におけるモータ及び軸受の対応構成部材３８，３７，３９は、モータ３２とラジアル軸受３３，３４とスラスト軸受３５，４２の作用領域に配置されている。磁気軸受スピンドルハウジング３０の内輪郭は、磁気軸受スピンドル軸２９の外輪郭と共に間隙室４２、つまり軸の作業室を形成している。軸は磁気軸受スピンドルハウジング内において無接触式に回転し、運転中に摩擦は生じない。

磁気軸受スピンドルハウジング３０内には間隙管４３がプレス嵌めされている。この間隙管４３は有利にはカラー付きポットとして形成されていて、薬剤に対して適宜なプラスチックから製造されている。この間隙管４３は、磁気軸受スピンドルハウジング３０内におけるモータ３２、軸受３３，３４，３５，４２及び距離測定系３６という構成部材を、磁気軸受スピンドル軸２９の作業室４２に対してシールしている。間隙管４３は選択的に、底部に接続部４４を有していて、この接続部４４を介して清浄及び／又はすすぎ剤を供給・排出できるように構成されている。

段付けされて又は円錐形に先細に形成された磁気軸受スピンドル軸２９の管状のジャケット４５は、プレス嵌めでスペーサリング４６及び対応構成部材３８，３７，３９を取り囲んでおり、かつ軸段部及び端部キャップ３５の縁部と結合されている。ジャケット４５は有利には高級鋼から成っている。

すすぎ剤供給部４８を備えた中間リング３１は、磁気軸受スピンドルハウジング３０と結合エレメント４９を介して連結されており、かつ間隙管４３の軸方向及び半径方向の位置を固定している。間隙管４３の緊締箇所は肉厚部５０として形成されていて、シール及び補強部として働く。肉厚部５１は同様に補強部として働く。すすぎ剤供給部４８を介して掃気（Spuelluft）が軸方向の間隙５２，５３内に案内され、これによって製品が、製品接触領域５４から磁気軸受スピンドル軸２９の作業室内に押し込まれる又はその逆に移動することが阻止される。

間隙管４３のカラー５０に対する対応リング５５は、ミルハウジング２４においてセンタリングされていて、すすぎ間隙５３で、ミルの製品接触領域５４に対してシールするように働く。

間隙管４３は半径方向における隆起部５６，５７を有している。磁気軸受スピンドル駆動装置が機能していない場合には、磁気軸受スピンドル軸２９はこれらの隆起部に接触している。これらの隆起部５６，５８，５７，５９は、損傷時にその作用面が接点として働き、緊急時支持面になるように、寸法設定されている。

図５には、方法技術的な機械のための例として、磁気軸受スピンドル駆動装置を備えたピン型ミルが示されている。このミルは、製品入口２５と製品搬出部２６とを備えたミルハウジング２４から成っている。ミルハウジング２４は静的なピン付き円板２７を受容しており、この静的なピン付き円板２７は、磁気軸受スピンドル軸２９における動的なピン付き円板２８と共働する。

磁気軸受スピンドル駆動装置は磁気軸受スピンドルハウジング３０と磁気軸受スピンドル軸２９とから成っている。磁気軸受スピンドル軸２９は磁気軸受スピンドルハウジング３０内において中心に配置されている。磁気軸受スピンドル軸２９はその一方の端面において中心に動的なピン付き円板２８を受容している。磁気軸受スピンドル軸２９は先細に段付けされて構成されており、その結果引出しによって磁気軸受スピンドルハウジング３０から取り出すことができ、この際に磁気軸受スピンドルハウジング３０を分解すること又は作業部分２８を軸２９から取り外すことは不要である。

図６にはミルが平面図で示されている。磁気軸受スピンドルハウジング３０とミルハウジング２４とは、外部の軸６０を介して互いに結合されている。閉鎖機構（図示せず）が開放されると、ミルハウジング２４は側方に離反旋回させられることができ、これによって、粉砕工具２８を備えた軸２９への接近部が解放される。そして、先細に形成された磁気軸受スピンドル軸２９を工具２８と一緒に磁気軸受スピンドルハウジング３０から取り出すことができる。ミルハウジング２４は簡単かつ徹底的に清浄することができる。粉砕工具２８は軸２９から解離され、清浄又は交換されることができる。軸２９及び粉砕工具２８はしかしながらまた一体的に製造されていてもよい。

本発明は、図面に示されかつ詳説された構成に制限されるものではない。

粉砕分級装置を概略的に示す図である。 図１に示された装置の一部を示す図である。 ＣＩＰ及びＳＩＰ運転用のすすぎ管路を備えた、図１に示された装置の一部を示す図である。 磁気軸受スピンドル駆動装置を備えたピン型ミルのカプセル化された状態を示す縦断面図である。 磁気軸受スピンドル駆動装置を備えたピン型ミルを示す縦断面図である。 図５に示されたミルを示す平面図である。

符号の説明

１ ミル、 ２ 分級機、 ３ 調量スクリュ、 ４ 混合機、 ５ 回転弁、 ６ ファン、 ７ 方法技術的な機械の工具、 １０ カプセル、 １２ エネルギ受容部分、 １３ 機械ハウジング、 １５ ハウジング、 １６ 間隙室、 １７ 接続管路、 １８ シール、 ２０ 清浄兼滅菌剤、 ２１ 管路供給部、 ２２ 管路排出部、 ２３ すすぎ管路、 ２４ ミルハウジング、 ２５ 入口、 ２６ 製品搬出部、 ２７ 静的なピン付き円板、 ２８ 動的なピン付き円板、 ２９ 磁気軸受スピンドル軸、 ３０ 磁気軸受スピンドルハウジング、 ３１ 中間リング、 ３２ モータ、 ３３ ラジアル軸受、 ３４ ラジアル軸受、 ３５ スラスト軸受、 ３６ 軸方向の距離測定系、 ３７ モータの対応構成部材、 ３８，３９，４０ 軸受の対応構成部材、 ４１ 距離測定系の対応構成部材、 ４２ スラスト軸受、 ４３ 間隙管、 ４４ 接続部、 ４５ ジャケット、 ４８ すすぎ剤供給部、 ４９ 結合エレメント、 ５０ 肉厚部、 ６０ 軸

Claims (9)

1. 少なくとも１つのミル又は分級機から成る装置であって、作業室内において回転する作業部分と、軸受装置と、駆動装置と、すべての装置構成部材に共通な外部に向かってシール作用を有するカプセル体とが設けられている形式のものにおいて、
   すべての装置構成部材に共通の外部に向かってシール作用を有するカプセル体が、回転貫通部を有しておらず、回転する作業部分が磁気軸受スピンドル駆動装置によって支承されかつ駆動されることを特徴とする、粉砕及び分級のための装置。
2. 装置が、遮断剤もしくはすすぎ剤、清浄剤及び滅菌剤のための接続部を備えている、請求項１記載の装置。
3. ミル又は分級機の磁気軸受スピンドル駆動装置が、磁気軸受スピンドルハウジングと磁気軸受スピンドル軸とから成っていて、間隙管を有しており、該間隙管が磁気軸受スピンドルハウジングを気密に磁気軸受スピンドル軸の作業室に対してシールし、かつジャケットを有しており、該ジャケットが磁気軸受スピンドル軸を気密に、磁気軸受スピンドル軸と磁気軸受スピンドルハウジングとの間における間隙室に対してシールする、請求項１又は２記載の装置。
4. 磁気軸受スピンドルハウジングをシールする間隙管が、カラー付きポットとして形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 間隙管が、緊急時回転軸受作用面として形成された隆起部を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 対応リングが、緊急時回転軸受作用面として形成された隆起部を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 間隙管が、遮断剤もしくはすすぎ剤、清浄剤又は滅菌剤の供給・排出のための中央の接続部を備えて構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. ミル又は分級機の機械ハウジングが、閉鎖機構の開放後に磁気軸受スピンドルハウジングに対して離反旋回可能であり、磁気軸受スピンドル軸を備えた作業部分が、磁気軸受スピンドルハウジングを分解すること又は軸と作業部分とを分解することなしに、磁気軸受スピンドルハウジングからの引出しによって取出し可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 磁気軸受スピンドルハウジングの内輪郭と磁気軸受スピンドル軸の外輪郭とによって画成された、ミル又は分級機の間隙室が、すすぎ剤によって、回転する作業部分が配置されている作業室から分離されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。

Images