DE3204690A1

DE3204690A1 - Trocknungsvorrichtung fuer pulveriges oder koerniges pharmazeutisches gut

Info

Publication number: DE3204690A1
Application number: DE19823204690
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 7814 Breisach Naunapper
Original assignee: Sandoz AG; Glatt GmbH
Current assignee: Sandoz AG; Glatt GmbH
Priority date: 1982-02-11
Filing date: 1982-02-11
Publication date: 1983-08-18
Also published as: DE3204690C2

Description

32U469U

Firma SANDOZ AG,

Deutschherrnstrasse 15, 8500 Nürnberg-1

und

Firma GLATT GMBH, 78 51 Binzen

Trockenvorrichtung für pharmazeutisches Gut

Die Erfindung betrifft eine Trockenvorrichtung für pulveriges oder körniges, pharmazeutisches Gut mit einem von erwärmter Luft durchströmten, das Trockengut aufnehmenden Behälter.

Bei der Erzeugung pharmazeutischer Produkte besteht oft die Notwendigkeit, pulverförmiges oder körniges Gut entsprechend zu trocknen. Dabei ist es wichtig, dass das Gut nicht über längere Zeit bei noch verhältnismässig hoher Feuchtigkeit höheren Temperaturen ausgesetzt ist, da hohe Temperaturen bei gleichzeitiger Anwesenheit von Feuchtigkeit in sehr vielen Fällen zu einer Schädigung des Wirkstoffes führen können. Aus diesem Grunde wird bisher sehr häufig ein Sicherheitszuschlag an Wirkstoff vorgesehen, der natürlich das Präparat unnötig verteuert. Weiter ist eine wesentliche Voraussetzung bei der Trocknung von pharmazeutischen Produkten, dass mit einem Behälter gearbeitet wird, der leicht und einwandfrei gereinigt werden kann, um die entsprechenden Vorschriften erfüllen zu können.

Bisher werden zur Trocknung pharmazeutischen Gutes im allgemeinen Lufttrockner verwendet, bei denen es sich

um einen im wesentlichen rohrförmigen, vertikalen Behälter handelt, welcher das zu trocknende Gut aufnimmt und der vertikal von Warmluft durchströmt ist. Dieses Vorgehen hat etliche Nachteile: Zum einen ergeben sich bei einem derartigen Vorgehen, da ja nur mit beschränkter Temperatur gearbeitet werden kann, verhältnismässig lange Trockenzeiten. Trockenzeiten von ca. 4 5 Minuten sind dabei keine Ausnahme. Hinzu kommt noch, dass bei den bekannten Lufttrocknern nicht kontinuierlich gearbeitet werden kann, sondern jeweils eine bestimmte Gutmenge nach dem Trocknen aus dem Behälter ausgetragen und der Behälter neu gefüllt werden muss; hierfür muss ein weiterer Zeitraum von etwa 15 Minuten veranschlagt werden. Wegen der langen Trockenzeiten ist natürlich auch die Temperatureinwirkung auf das zu trocknende Gut entsprechend intensiv, wobei ausserdem die Feuchtigkeit durch den vertikalen Luftstrom über das gesamte, zu trocknende Gut verteilt wird. Entsprechend stark ist dann natürlich auch die Schädigung des Gutes infolge der gleichzeitigen Einwirkung von Feuchtigkeit und hoher Temperatur. Ein weiterer Mangel der bekannten Lufttrockner ist in ihrem geringen Wirkungsgrad und dadurch bedingt hohem Energieaufwand zu sehen. Der Umstand, dass diskontinuierlich gearbeitet werden muss, bringt weiter das Problem mit sich, dass die Produktionsgeschwindigkeit von dem Trockner bestimmt wird. Dessen Kapazität ist im allgemeinen aber wesentlich geringer als die des bzw. der zugehörigen Mischer. Schliesslich darf auch nicht unberücksichtigt bleiben, dass in Lufttrocknern sehr häufig ein Staub-Luft-Gemisch einer Konzentration entsteht, die explosiv ist. Dies bedingt eine Vielzahl besonderer Sicherheitsmassnahmen, ganz abgesehen von der trotzdem stets bestehenden Gefahr.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Trokkenvorrichtung für pharmazeutisches Gut zu schaffen, die die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, insbesondere bei geringem Energieverbrauch rasch und einwandfrei arbeitet, 5 ohne dass mit einer erheblichen Schädigung des zu trocknenden Gutes zu rechnen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Trockenvorrichtung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Behälter einen das Trockengut aufnehmenden, dieses von einer Eintritts- zu einer Austrittsöffnung des Behälters fördernden, vibrierenden Boden enthält, zwischen dem und einer darüber angeordneten Elektrode ein Hochfrequenzfeld erzeugbar ist. .

Die Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich also von den bekannten, bisher für pharmazeutisches Gut verwendeten Lufttrocknern in zweifacher Hinsicht: Zum einen erfolgt die Trocknung durch Hochfrequenz. Dies hat den ganz erheblichen Vorteil, dass sich hohe Wirkungsgrade von ca. 70 % erreichen lassen, wodurch der Energieaufwand gegenüber dem Stand der Technik auf etwa 1/4 herabgesetzt wird. Gleichzeitig werden durch die Hochfrequenz-Strahlung eventuell vorhandene Mikroorganismen abgetötet, was gerade bei der Trocknung pharmazeutischen Gutes von ganz erheblicher Bedeutung ist. Trotz des geringeren Energieaufwandes kann gleichzeitig die Trockenzeit erheblich vermindert werden, ₍ beispielsweise auf ca. 10 bis 15 Minuten, wodurch zum einen eine ganz beachtliche Leistungssteigerung der Trockenvorrichtung möglich ist, zum anderen die Gefahr einer Schädigung des zu trocknenden Gutes natürlich herabgesetzt wird. "

Ein weiteres, wesentliches Merkmal der Trockenvorrichtung nach der Erfindung ist in der Verwendung eines Vibrations-

förderers zu sehen, wodurch ein kontinuierliches Arbeiten ermöglicht wird. Ausserdem wird das bereits weiter getrocknete Gut von dem noch sehr stark feuchten Gut getrennt, was ebenfalls dazu beiträgt, die Schädigung des Trockengutes zu vermindern. Es ist ja nur während einer verhältnismässig kurzen Zeit eine vergleichsweise hohe Feuchtigkeit in dem Trockengut vorhanden. Dieser Zeitraum kann unter Umständen auf etwa 60 Sekunden beschränkt werden.

Ein weiterer Vorzug der Trockenvorrichtung nach der Erfindung ist schliesslich darin zu sehen, dass sie im allgemeinen selbstregelnd arbeitet, d.h. die erforderliche Energie sich automatisch an die durchlaufende Menge anpasst. Der Energieverbrauch ist ja bei einer Hochfrequenz-Trocknung von der Füllmenge direkt abhängig, ohne dass es erforderlieh wäre, irgendwelche besonderen Massnahmen zu ergreifen.

Schliesslich sei noch erwähnt, dass infolge der kurzen notwendigen Trockenzeiten und des Umstandes, dass das Gut kontinuierlich durch die Trockenvorrichtung gefördert wird, es möglich ist, mit einem im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich schwächeren Luftstrom (etwa 10 bis 20 % des bisher üblichen Luftstromes) zu arbeiten. Ein derartiger Luftstrom lässt sich zum einen mit weniger Energie erzeugen, zum anderen besteht in geringerem Masse die Gefahr, dass Gut durch den Luftstrom mitgezogen wird. Besonders wesentlich ist jedoch, dass infolge des Einsatzes derart geringer Luftmengen kein explosives Gemisch entstehen kann, so dass es möglich ist, auf aufwendige Sicherheitsmassnahmen zu verzichten.

Zur Anpassung an unterschiedliches Trockengut bzw. zur Veränderungen der für die Trocknung aufgebrachten Energie, kann erfindungsgemäss der Abstand zwischen dem Boden und der Elektrode veränderlich sein.

_g_ O Z. U H U «J U

Wenn, wie nach der Erfindung weiter vorgesehen, der Boden und ggf. der Behälter aus einem Material mit glatter, geschlossener Oberfläche, vorzugsweise Edelstahl, bestehen, erhält man eine Vorrichtung, die sich sehr leicht, beispielsweise unter fliessendem Wasser, reinigen lässt. Eine derartige Vorrichtung ist für den Einsatz in der pharmazeutischen Industrie besonders geeignet.

Es hat sich als zweckmässig erwiesen, wenn - trotz der etwa horizontalen Förderung des Gutes durch den Behälter ο der Behälter von unten nach oben von ggf . erwärmter Luft durchströmt ist, wobei die Deckfläche des Behälters haubenartig auf die Luftaustrittsöffnung zu ausgerichtet ist, um so einen möglichst gleichmässigen Luftstrom zur. Luftaustrittsöffnung zu erzielen.

Besonders günstig ist es, wenn die Luft-Strömungs-Menge an der Lufteintritts- und Luftaustrittsseite getrennt einstellbar ist, was vorteilhafterweise derart erreicht wird, dass jeweils an der Lufteintrittsseite (Druckseite) und der Luftaustrittsseite (Saugseite) ein bezüglich der Fördermenge einstellbarer Ventilator vorgesehen ist. Durch die getrennte Regelbarkeit der Luftmenge an der Druck- und Saugseite ist auch die Möglichkeit gegeben, in dem Behälter bestimmte Druckverhältnisse, beispielsweise einen Überdruck, einzustellen.

Von dieser Möglichkeit wird dann Gebrauch gemacht, wenn der Boden erfindungsgemäss ein Schlitz- oder Siebboden ist und die Luftdurchsatzmengen an der Druck- und Saugseite so eingestellt sind, dass an der Oberseite des Bodens ein leichter, das Trockengut stützender überdruck herrscht. Die Verwendung eines Siebbodens gewährleistet ein besonders gleichmässiges Durchströmen der

Luft durch das Trockengut, wobei durch den überdruck an der Oberseite des Bodens verhindert wird, dass das Gut durch den Boden hi'ndurchfällt.

Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Lufteintrittsund/oder Luftaustrittsöffnung näher bei der Trockengut-Eintrittsöffnung, vorzugsweise am Rande des an die Trockeftgut-Eintrittsöffnung des Behälters anschliessenden Behälter-Drittels, angeordnet sind, ergibt sich eine besonders günstige Luftführung, nämlich derart, dass die ggf. erwärmte, zum Trocknen dienende Luft vor allem in dem Bereich das Trockengut durchströmt, in welchem dieses noch verhältnismässig viel Feuchtigkeit enthält, so dass auf diese Weise die Feuchtigkeit rasch abgeführt wird.

Grundsätzlich wäre es möglich, den Boden innerhalb des Behälters unabhängig in Rüttelbewegung zu versetzen. Günstiger ist es jedoch, wenn der Boden erfindungsgemäss fest mit dem Behälter verbunden und der Behälter mittels einer Rüttelvorrichtung in Schwingung versetzbar ist. Bei einer derartigen Ausführung besteht nicht die Gefahr, dass sich zwischen Boden und Behälterwand Trockengut festsetzt und dadurch die Bewegung des Bodens behindert. Weiterhin kann wesentlich einfacher das Hochfrequenzfeld eingestellt werden. Besonders wesentlich für die Verwendung der Trokkenvorrichtung in der pharmazeutischen Industrie ist jedoch, dass es in einem solchen Falle nicht erforderlich ist, innerhalb des Behälters irgendwelche Elemente vorzusehen, die eine Bewegung auf den Boden übertragen. Derartige Elemente bzw. .Antriebseinrichtungen könnten ja stets eine Quelle von Verunreinigungen sein. Ausserdem wäre ihre Wartung relativ schwer.

Schliesslich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Rüttelvorrichtung einen mittels eines Vibrationsantriebes

_ \j t- w ir

bewegten Gegenschwingrahmen aufweist, der über Feder-Lenker-Systeme den Behälter abstützt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, leicht schematisiert, einer Trockenvorrichtung nach der Erfindung und
Figur 2 eine Stirnansicht der Trockenvorrichtung.

Die in der Zeichnung dargestellte Trockenvorrichtung umfasst einen Behälter 1, beispielsweise aus Edelstahl, welcher an seiner in Figur 1 linken Stirnseite mit einer Beschickungs- bzw. Eintrittsöffnung 2 für das zu trocknende Gut versehen ist. Zu diesem Zweck kann ein in Figur 2 nicht dargestelltes, trichterartiges Leitblech 3 dienen.

An der in Figur 1 rechten Stirnseite 4 des Behälters 1 ist eine Austrittsöffnung 5 für das Gut vorgesehen, die von einem Blech 6 abgedeckt ist.

Der untere Teil 7 des Behälters 1 ist, wie die Zeichnung deutlich erkennen lässt, bei dem Ausführungsbeispiel etwa quaderförmig ausgebildet. Das Behälter-Unterteil 7 ist oberseitig von einer Haube 8 abgedeckt, die sich zur Mitte und nach links in Figur 1 zu konisch verjüngt und in ihrem höchsten Bereich 9 einen Stutzen 10 zum Anschluss einer Luft-Saugleitung trägt.

In dem Behälter 1 bzw. dessen Unterteil 7 ist etwa im unteren Drittel ein Boden 11 befestigt, der, wie Figur erkennen lässt, wannenartig schräg nach aussen ansteigende Randabschnitte 12 aufweist. Der Boden 11 ist an einem Luft-Führungsblech 13, welches ebenfalls in etwa wannenartig ausgebildet ist, befestigt.

In Abstand oberhalb des Bodens 11, der, um ein Durchströmen von Luft zu ermöglichen, als Schlitz- oder Lochboden ausgebildet ist, ist eine Elektrode 14 angeordnet, die über eine - nicht näher dargestellte - Durchführung 15 durch die Seitenwand des Behälters 1 mit einem Hochfrequenz-Generator verbunden ist, wodurch die Möglichkeit geboten wird, zwischen dem Boden 11 und der Elektrode 14 ein Hochfrequenzfeld zu erzeugen.

Die Elektrode 14 ist über isolierende, nur schematisch angedeutete Halter 16 an der Haube 8 des Behälters 1 befestigt, wobei" die Halter 16 jeweils an ihrem oberen Ende einen Verstelltrieb 17 besitzen, mittels dessen der Abstand der Elektrode 14 von dem Boden 11 zur Anpassung an das jeweilige Trockengut verändert werden kann.

Unterhalb des Anschluss-Stutzens 10 mündet in das Behälter-Unterteil 7 im Bereich des Unterteil-Bodens 18 eine Luft-Zufuhrleitung 19, durch die unter geringfügigem überdruck stehende, erwärmte Luft in das Innere des Behälters 1 geleitet wird. Die Luft durchströmt dann etwa im vorderen (d.h. in Figur 1 linken) Drittel das zu trocknende, auf dem Schlitz- bzw. Lochboden 11 liegende Trockengut und wird durch den Anschluss-Stutzen 10 abgesaugt. Zur entsprechenden Einstellung der den Behälter 1 durchströmenden Luftmenge wird zweckmässig sowohl in der Druckleitung 19 als auch in der an den Anschluss-Stutzen 10 an-

schliessenden Saugleitung jeweils ein eigener Ventilator vorgesehen, wobei die beiden Ventilatoren getrennt regelbar sind.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist der Boden 11 fest mit dem Behälter 1 verbunden. Behälter 1, Boden 11 und Elektrode 14 sowie sämtliche weiteren Teile im Inneren des Behälters bestehen aus einem Material mit glatter, geschlossener Oberfläche, vorzugsweise Edelstahl.

Um eine Rüttel- bzw. Vibrationsbewegung des Bodens 11 zu erzeugen, ist es wegen dessen fester Verbindung mit dem Behälter 1 erforderlich, den Behälter 1 insgesamt in eine entsprechende Schwingungsbewegung zu versetzen.

Hierzu dient bei der Trockenvorrichtung gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Vibrationsantrieb 20, der z.B. über den Motor 21 angetrieben ist. Dieser Vibrationsantrieb 20 setzt einen Gegenschwingrahmen 22 in Bewegung, welcher über Federelemente 23 auf einem Gestell 24 abgestützt ist.

Der Gegenschwingrahmen 22 seinerseits trägt über Federn 25 und mit ihrem einen Ende am Behälter 1, mit ihrem anderen Ende am Gegenschwingrahmen 22 angelenkte Lenker 26 den Behälter 1 .

Wird nun über den Vibrationsantrieb 20 der Gegenschwingrahmen 22 in Schwingungsbewegung versetzt, so hat dies zur Folge, dass sich diese Bewegung über die Federn 25 und die Lenker 26 auch auf den am Gegenschwingrahmen 22 abgestützten Behälter 1 und somit auch auf den das Trockengut aufnehmenden Boden 11 überträgt.

Bei Verwendung der Trockenvorrichtung nach der Erfindung wird, während sich der Behälter 1 und damit der Boden 11 in Schwingbewegung befinden, Trockengut über die trichterförmige Eintrittsöffnung 3 auf das in Figur 1 linke Ende des Bodens 11 aufgebracht. Infolge der Rüttelbewegung des Bodens 11 bewegt sich dann das zu trocknende Gut in Richtung des Pfeiles 27, d.h. nach rechts in Figur 1 .

Das zwischen der Elektrode 14 und dem Boden 11 bestehende Hochfrequenzfeld führt nun zu einer raschen Trocknung des sich entlang des Bodens 11 in Pfeilrichtung 27 bewegenden Gutes. In dem linken Drittel gemäss Figur 1 erfolgt dabei eine rasche Abführung der Feuchtigkeit aus dem Trockengut durch die aus der Druckleitung 19 kommende und zu dem Abschluss-Stutzen 10 der Saugleitung strömende, ggf. erwärmte Luft.

Sobald das Trockengut sich über die gesamte Länge des Bodens 11 bewegt hat, verlässt es an dem hinteren, in Figur 1 rechten, Stirnende 4 über die Austrittsöffnung 5 und eine dort eventuell vorhandene Rutsche die Trockenvorrichtung. Es kann also mit der Trockenvorrichtung nach der Erfindung ohne weiteres kontinuierlich gearbeitet werden.

Abhängig von dem jeweils zu behandelnden Trockengut wird über die Verstelltriebe 17 der Abstand zwischen Elektrode 14 und Boden 11 eingestellt. Ausserdem wird die Menge der durchströmenden Luft sowie deren Eintritts- und Austrittsgeschwindigkeit in geeigneter Weise gewählt, damit nach Möglichkeit die Druckverhältnisse im Behälter 1 derart sind, dass unmittelbar oberhalb des Bodens 11 ein ge-

ringfügiger Überdruck herrscht, welcher verhindert, dass Trockengut durch die Schlitze oder Löcher des Bodens 11, die ja erforderlich sind um ein Hindurchtreten von Luft zu ermöglichen, fällt.

Claims

Dr. r*r. nat. DIETER LOUIS
Dlpl.-Phys. CLAUS POHLAU
Dipl.-lng. FRANZ LOHRENTZ

Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH ₇₁ ,„_n ,_n/ .

KESSLERPLATZ 1 21.622/3 30/ei

NÜRNBERG 20

Firma SANDOZ AG,

Deutschherrnstrasse 15, 8500 Nürnberg-1

und

Firma GLATT GMBH, 7851 Binzen

Ansprüche:

Trockenvorrichtung für pulveriges oder körniges, pharmazeutisches Gut mit einem von erwärmter Luft durchströmten, das Trockengut aufnehmenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) einen das Trockengut aufnehmenden, dieses von einer Eintritts- (3) zu einer Austrittsöffnung (5) des Behälters (1) fördernden, vibrierenden Boden (11) enthält, zwischen dem und einer darüber angeordneten Elektrode (14) ein Hochfrequenzfeld erzeugbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Boden (11) und der Elektrode (14) veränderlich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) und gegebenenfalls der Behälter (1) aus einem Material mit glatter, geschlossener Oberfläche, vorzugsweise Edelstahl, bestehen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) von unten nach oben von Luft durchströmt ist, wobei die Deckfläche (8) des Behälters (1) haubenartig auf die Luftaustrittsöffnung (10) zu ausgerichtet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft-Strömungsmenge an der Lufteintritts- und Luftaustrittsseite (19, 10) getrennt einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an der LUfteintrittsseite (19) (Druckseite) und der Lufaustrittsseite (10) (Saugseite) ein bezüglich der Fördermenge einstellbarer Ventilator vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) ein Schlitz- oder Siebboden ist und die Luftdurchsatzmengen an der Druck- und Saugseite so eingestellt sind, dass an der Oberseite des Bodens ein leichter, das Trockengut stützender überdruck herrscht.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintritts- (19) und/oder Luftaustrittsöffnung (10) näher bei der Trockengut-Eintrittsöffnung (3) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Lufteintritts- (19) und Luftaustrittsöffnung (10) am Rand des an die Trockengut-Eintrittsöffnung

(3) des Behälters (1) anschliessenden Behälter-Drittels vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) fest mit dem Behälter (1) verbunden und der Behälter (1) mittels einer Rüttelvorrichtung (20-26) in Schwingung versetzbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelvorrichtung einen mittels eines Vibrationsantriebes (20) bewegten Gegenschwingrahmen (22) aufweist, der über Feder-Lenker-Systeme (25, 26) den Behälter (1) abstützt.