DE3609133A1 - Vorrichtung zum pelletieren od. dgl. behandeln von teilchen sowie damit durchfuehrbares verfahren - Google Patents

Vorrichtung zum pelletieren od. dgl. behandeln von teilchen sowie damit durchfuehrbares verfahren

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DE3609133A1 DE19863609133 DE3609133A DE3609133A1 DE 3609133 A1 DE3609133 A1 DE 3609133A1 DE 19863609133 DE19863609133 DE 19863609133 DE 3609133 A DE3609133 A DE 3609133A DE 3609133 A1 DE3609133 A1 DE 3609133A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pelletieren od. dgl. Behandeln von Teilchen, insbesondere für pharmazeutische od. dgl. Produkte, mit einem Wirbelschichtbehälter, indem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom mit zu behandelndem Gut hochgeführt werden und wobei in dem Wirbel­ schichtbehälter gegebenenfalls weitere Behandlungseinrichtungen vorgesehen sind.
Bei üblichen Pelletierverfahren wird eine pulverige Masse in einem Mischer angeteigt und diese angeteigte Masse wird dann in einem Extrudor geformt. Die extrudierte Masse wird an­ schließend in einer Trommel oder auf einem sich drehenden Pelletierteller zu Pellets, d. h. etwa kugelförmigen Stückchen geformt. Die noch feuchten Pellets werden dann in einem weiteren Arbeitsgang z.B. mittels eines Wirbelschichtverfahrens getrocknet.
Insgesamt ist ein solches Pelletierverfahren noch vergleichs­ weise umständlich und erfordert einen erheblichen aparativen Aufwand, wobei insbesondere das notwendige Umsetzen von einer Bearbeitungsstation zu der Nächsten (z.B. Mischer-Extrudor- Pelletierteller) nachteilig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art das Herstellen von Pellets bzw. das Behandeln von Teilchen zu vereinfachen sowie den dazu notwendigen, aparativen Aufwand zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß sich im oberen Bereich des Wirbelschichtbe­ hälters eine Rotorscheibe befindet.
Diese Rotorscheibe dient als Umlenkscheibe für die Teilchen, wobei diese durch den nach oben gerichteten Gasstrom gegen die Unterseite der Rotorscheibe geschleudert werden. Flieh­ kraftunterstützt gelangen dann die Partikel nach außen und werden bedarfsweise wiederum der Wirbelschicht zugeführt. Die Rotorscheibe hat somit u.a. die Funktion eines Pelletier­ tellers. Da die Teilchen beim Auftreffen auf die Unterseite der Rotorscheibe noch vergleichsweise plastisch sind, können sie dort gut verrundet werden.
Zweckmäßigerweise ist im Wirbelschichtbehälter unterhalb der Rotorscheibe wenigstens ein Steigrohr für den Gasstrom und Be­ handlungsgut vorgesehen, wobei das Steigrohr zweckmäßigerweise höhenverstellbar ist. Dadurch ist eine Strömungsführung ge­ bildet, durch die sich im Bereich des Steigrohres eine stärkere Gasströmung ausbildet, so daß die Zuführung des Behandlungsgutes etwa zur Mitte der Rotorscheibe erfolgt und wodurch auch eine umwälzende Wirbel­ schicht erreicht wird. Durch die Höhenverstellbarkeit ist eine gute An­ passung einerseits an die Strömungsverhältnisse und andererseits auch an das jeweilige Behandlungsgut möglich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge des oder der Steigrohre veränderbar ist und daß der Steigrohr­ abschnitt vorzugsweise als Befilmungsabschnitt dient. Auch dadurch ist ein An­ passen an das jeweilige Behandlungsgut bzw. an das sich während der Behandlung ändernde Gut möglich. Insbesondere kann dadurch, vor allem in Verbindung mit der Höhenverstellbarkeit, sowohl der Abstand zum Siebboden als auch zur Rotor­ scheibe verändert werden. Es ist dadurch eine Anpassung an unterschiedliche Partikelgröße, an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an unterschiedliche Sprühmedien möglich. Zweckmäßigerweise ist jedem Steigrohr wenigstens eine, insbe­ sondere koaxiale und vorzugsweise höhenverstellbare Sprühdüse zugeordnet. Durch die höhenverstellbare Sprühdüse ist eine Einstellung auf unterschiedliche Produktdichten möglich, so daß insbesondere die Düse so eingestellt werden kann, daß sie im Bereich der größten Materialdichte einsprüht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die dem Behand­ lungsraum zugewandte Führungsseite der Rotorscheibe vorzugs­ weise etwa radial sich erstreckende Mitnehmer auf. Einerseits kann dadurch erreicht werden, daß Verklumpungen beseitigt werden und außerdem erreicht man dadurch auch ein verstärktes Mitnehmen in Drehrichtung. Dadurch ist auch ein Ausrunden der Pellets od. dgl. begünstigt.
Zweckmäßigerweise weist ein den Behandlungsraum unterseitig begrenzender Lochboden in ihrem Querschnitt veränderbare Durch­ trittsöffnungen auf. Dadurch sind Gasgeschwindigkeits- und Mengenänderungen auch während des Prozesses möglich, so daß die Gasgeschwindigkeit an die zunehmend größer werdenden Pellets angepaßt werden kann.
Vorteilhafterweise ist die die Rotorscheibe umgrenzende Ring­ spalt-Fläche größer als die Querschnittsfläche des Gasstrom­ zutrittes unterhalb des Behandlungsraumes, wobei die Ringspalt- Fläche vorzugsweise um wenigstens das 1,1-fache größer ist. Durch diese Querschnittsverhältnisse wird im wesentlichen eine Zunahme der Gasdurchtrittsgeschwindigkeit im Bereich der Ring­ spalt-Fläche vermieden, so daß auch Feinpartikel weitgehend innerhalb des Behandlungsraumes bleiben.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Pelletieren oder dgl. Behandeln von Teilchen, insbesondere für pharmazeutische od. dgl. Produkte in einem Wirbelschichtverfahren, bei dem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom zu be­ handelnde Teilchen hochführt, wobei gegebenenfalls weitere Be­ handlungsvorgänge stattfinden. Dieses Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die noch plastischen Teilchen durch den nach oben gerichteten Gasstrom in der Gegend seines oberen Endes gegen eine rotierende Scheibe geführt werden.
Wie bereits in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung vorbeschrieben, kann dadurch gleichzeitig bei der Wirbelschichtbehandlung, wo ein Besprühen, Beschichten, trocknen od. dgl. Behandlung durchgeführt werden kann, gleich­ zeitig auch das Pelletieren und Verdichten vorgenommen werden.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt.
Nachstehend ist die Erfindung in Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigen zum Teil etwas schematisiert:
Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Wirbelschichtaparatur,
Fig. 2 und Fig. 3 Unterseitenansichten einer Rotorscheibe mit unter­ schiedlich ausgebildeten Mitnehmern,
Fig. 4 und Fig. 5 Querschnittansichten unterschiedlich geformter Rotor­ scheiben,
Fig. 6 eine Aufsicht eines Lochbodens mit angedeuteter Behälter­ außenwand sowie einem Steigrohr,
Fig. 7 eine etwa Fig. 6 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit im Bereich des Steigrohres reduziertem Durchtritts­ querschnitt.
Fig. 8 eine etwa Fig. 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit konisch sich nach oben erweiterndem Gehäuse und
Fig. 9 eine Gesamtansicht einer Wirbelschichtapparatur.
Eine in Fig. 1 gezeigte Wirbelschichtapparatur dient als Vor­ richtung 1 insbesondere zum Pelletieren od. dgl. Behandeln von fluidisierbaren Teilchen. Die Vorrichtung weist ein äußeres Gehäuse 2 auf, daß in einem mittleren Bereich einen Wirbel­ schichtbehälter 3 bildet. Unterseitig ist dieser durch einen Lochboden 4 begrenzt, durch den Gas, z.B. Luft oder Stickstoff entsprechend den Pfeilen PF 1 (Fig. 1) zugeführt wird. Inner­ halb des Wirbelschichtbehälters 3 erfolgt eine Umförderung des Behandlungsgutes durch das zugeführte Gas etwa entsprechend den Pfeilen PF 2.
In dem Wirbelschichtbehälter 3 befindet sich noch ein Steig­ rohr 5, daß etwa konzentrisch zum Gehäuse 2 sowie mit Abstand vom Lochboden 4 angeordnet ist. Ein solches Steigrohr 5 be­ günstigt die Ausbildung einer umwälzenden Wirbelschicht gemäß den Pfeilen PF 2. Diesem Steigrohr 5 ist eine zentral beim Loch­ boden 4 angeordnete Sprühdüse 6 zugeordnet.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters 3 eine Rotorscheibe 7 angeordnet ist. Außer den üblichen Beschichtungs- und Trocknungsprozessen be­ steht dadurch die Möglichkeit, gleichzeitig auch mit dieser Apparatur zu Pelletieren und Verdichten.
Zunächst wird dabei fluidisierbares Ausgangsmaterial mit einer Teilchengröße von etwa 0,001 mm bis 3 mm vorgelegt, d.h. in den Wirbelschichtbehälter 3 eingebracht. Durch den Gasstrom (PF 2) wird das Ausgangsmaterial im Steigrohr 5 hochgerissen und kommt dabei in Kontakt mit dem aus der Sprühdüse 6 austretenden Sprühnebel, der Feststoff-Anteile und Binder enthält. Die etwas plastischen Teilchen werden dann am oberen Bereich der Wirbel­ schicht gegen die sich drehende Rotorscheibe 7 geführt, an deren Unterseite 8 sie dann etwa radial nach außen abgeleitet und wieder dem unteren Eintrittsbereich beim Steigrohr 5 zugeführt werden. Man erhält dadurch eine Behandlung, die etwa der mit einer Pelletierscheibe entspricht. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß neben dem Pelletieren gleichzeitig auch noch weitere Bear­ beitungsvorgänge, insbesondere ein Beschichten,Verdichten und schließlich ein Trocknungsvorgang durchgeführt werden können. Da die Teilchen beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 noch vergleichweise plas­ tisch sind, können sie dort gut verrundet werden. Der Vor­ gang kann sich dann mehrfach wiederholen, wobei eine Ver­ größerung der Teilchen auf das 2 bis 4-fache erfolgen kann. Zur Anpassung an diese unterschiedliche, im Laufe des Pro­ zesses zunehmende Größe der zu behandelnden Teilchen sind das Steigrohr 5, die Rotorscheibe 7 und die Sprühdüse 6 einzeln oder auch gemeinsam, vorzugsweise unabhängig von­ einander höhenverstellbar. Dies ist in Fig. 1 durch die halbseitig unterschiedlich gezeigte Lage der vorerwähnten Teile verdeutlicht. Die Höhenverstellbarkeit des Steig­ rohres 5 dient insbesondere zur Anpassung an unterschiedliche Partikelgrößen, an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an unterschiedliche Sprühmedien. Durch die Verstellbarkeit der Sprühdüse kann ein Einstellen auf unterschiedliche Pro­ duktdichten erfolgen, wobei vorteilhafterweise die Sprühdüse 6 auf den Bereich des Behandlungsgutes eingestellt wird, wo die größte Partikeldichte herrscht. Die Verstellung erfolgt im Verlauf des Prozesses für eine Charge. Durch das Verstellen des Steigrohres 5 in seiner Höhenlage wird dessen Abstand zum Lochboden 4 vergrößert, so daß ent­ sprechende Platzverhältnisse beim Steigrohr-Eintritt gebildet werden können. Entsprechend kann auch durch das Verstellen der Rotorscheibe 7 eine Anpassung des Abstandes zum oberen Ende des Steigrohres 5 geschaffen werden. Weiterhin besteht die Möglich­ keit, daß das Steigrohr 5 teleskopartig in seiner Länge ver­ änderbar ist. Auch dies kann in Kombination mit der vorerwähnten Höhenverstellbarkeit der anderen Einrichtungen erfolgen. Durch Verlängern des Steigrohres 5 kann insbesondere verhindert werden, daß bei zunehmendem Produktvolumen mit entsprechender Zunahme der Produkthöhe Teilchen im Inneren des Steigrohres 5 zurück­ fallen.
Zum Verstellen des Steigrohres 5 und/oder der Rotorscheibe 7 und/oder der Sprühdüse 6 kann eine vorzugsweise mit einem Prozeß­ rechner ausgestattete Einrichtung vorgesehen sein. Mittels dieser Einrichtung kann dann eine produkt- bzw. behandlungsabhängige Steuerung auch während des Behandlungsprozesses vorgenommen werden.Die Rotorscheibe 7 kann auch in ihrer Drehzahl verändert werden. Der Steigrohrabschnitt dient insbesondere auch als Befilmungsabschnitt. Die Fig. 2 bis 5 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Rotorscheiben 7. Fig. 2 und 3 zeigen die Unterseite 8 der Rotorscheibe 7 und man erkennt dort sich etwa radial ge­ rade (Fig. 2) oder gekrümmt (Fig. 3) erstreckende Mitnehmer 9. Dadurch wird das Behandlungsgut beim Auftreffen auf die Rotor­ scheibe 7 besser in Rotationsrichtung mitgenommen, so daß da­ durch auch die fliehkraftbedingte Radialbewegung nach außen unterstützt wird. Dies ist für den Pelletiervorgang bzw. Verdichtungsvorgang vorteilhaft.
Die Rotorscheibe 7 kann in einer einfachen Ausführungsform als ebene Scheibe ausgebildet sein. Die Fig. 1 sowie 4 und 5 zeigen demgegenüber abgewandelte Formen von Rotorscheiben 7, die hier glockenartig (Fig. 1 und 4) oder sich konisch nach oben verjüngend (Fig. 5) ausgebildet sind. Durch diese Form­ gebung mit gekrümmter oder schräger Führungsunterseite 8 er­ reicht man eine günstigere Umlenkung des Luftstromes mit dem dadurch umgeförderten Behandlungsgut.
Die die Rotorscheibe 7 umgrenzende Ringspaltfläche 10 zwischen dem Außenrand der Rotorscheibe 7 und der Gehäusewand 11 ist zweckmäßigerweise größer als die Querschnittsfläche des Gas­ zutrittes beim Lochboden 4. Die Querschnittsfläche des Gaszu­ trittes ist dabei durch die Summe der Durchtrittsöffnungen im Lochboden 4 gebildet. Dadurch wird verhindert, daß durch Er­ höhung der Luftgeschwindigkeit im Bereich der Ringspalt-Fläche 10 Feinpartikel aus dem Wirbelschichtbereich nach außen in das darüber angedeutete Filter 12 gezogen werden. Als zweckmäßig hat sich gezeigt, wenn die Ringspalt-Fläche 10 um wenigstens das 1,1-fache größer ist, als der Gasstomzutritt.
Erwähnt sei noch, daß anstatt eines einzigen Steigrohres 5 auch mehrere innerhalb eines Wirbelschichtbehälters 3 vorge­ sehen sein können.Es können auch mehrere Rotorscheiben und auch mehrere Sprühdüsen 6 vorgesehen sein, wobei die Sprühdüse 6 auch als Mehrkopfdüse ausgebildet sein kann, wenn die Gesamtmenge der eingesprühten Flüssigkeit entsprechend vergrößert werden soll, ohne daß die Größe der Einzeltröpfchen größer wird.
Innerhalb des Steigrohres 5 können noch Leitflächen 13 zur Strömungsumlenkung angeordnet sein. Diese Leitflächen sorgen für eine gewisse Massenverdichtung der zu besprühenden Partikel im Besprühbereich und zum besseren Erreichen der Partikel mit dem Sprühmedium.
Fig. 6 zeigt in Aufsicht einen Lochboden 4 mit im Schnitt an­ gedeuteter Gehäusewand 11 sowie einem Steigrohr 5. Zentral erkennt man dabei die Öffnung 14 für die Sprühdüse 6. Gut zu erkennen ist auch, daß der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen 15 über die radiale Erstreckung des Lochbodens 4 unterschiedlich ist. Dabei weisen die Durchtrittsöffnungen 15 a außerhalb der Projektionsfläche des Steigrohres 5 einen kleineren Durchmesser auf, als die innerhalb des Steigrohres 5 liegenden Durchtritts­ öffnungen 15 b. Durch diese unterschiedlichen Durchtrittsquer­ schnitten wird die Ausbildung eines umwälzenden Wirbelbettes be­ günstigt. Um nun im äußeren Eckbereich zwischen der Gehäusewand 11 und dem Lochboden 4 gewissermaßen ein "Totgebiet" zu vermeiden, sind hier unmittelbar benachbart zur Behälterwand 11 Durchtritts­ öffnungen 15 c mit gegenüber den Durchtrittsöffnungen 15 a ver­ größertem Durchtrittsquerschnitt vorgesehen. Diese Ausbildung begünstigt auch ein Rückführen des Behandlungsgutes zum Zentrum hin, wo es durch den zentralen Hauptgasstrom wieder erfaßt und nach oben transportiert wird. Anstatt Durchtrittsöffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern in den verschiedenen Radialbereichen vor­ zusehen, kann ein vergleichbarer Effekt auch durch unterschiedliche Anzahl von ggf. gleichen Löchern erzielt werden, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Der den Behandlungsraum unterseitig begrenzende Lochboden 4 kann in seinem Durchtrittsquerschnitt verändert werden, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist. lm Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß dabei nur der Durchtrittsquer­ schnitt innerhalb der Projetionsfläche des Steigrohres 5 verändert wird, jedoch besteht auch die Möglichkeit über die Gesamtfläche des Lochbodens 4 den Durchtrittsquerschnitt zu verändern. Bevorzugt kann dies erfolgen, indem der Lochboden wenigstens zwei vorzugsweise mit gleichen und in Deckung zu­ einander bringbaren Durchtrittsöffnungen 15 versehene, relativ zueinander verstellbare, insbesondere verdrehbare Lochscheiben aufweist. Diese beiden Lochscheiben sind in Fig. 7 etwas zueinander verdreht, wobei in der darge­ stellten Stellung etwa der halbe Durchtrittsquerschnitt noch vorhanden ist. Erwähnt sei noch, daß vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Lochbodens ein hier nicht dargestelltes Feinsieb angeordnet sein kann, durch das verhindert wird, daß kleine Partikel durch die Durchtritts­ öffnungen 15 des Lochbodens 4 hindurchfallen. Durch die Möglichkeit der Veränderung der Durchtrittsöffnungen 15 im Lochboden 4 sind Luftgeschwindig­ keitsänderungen auch während des Behandlungsprozesses möglich, so daß an die während der Behandlung größer werdenden Pellets eine dementsprechende Anpassung möglich ist. Dabei wird in der Regel mit größer werdenden Pellets auch die Gasgeschwindigkeit erhöht.
Das oberhalb der Rotorscheibe 7 angedeutete Filter 12 ist vor­ zugsweise als doppelkammeriger Rückhaltefilter ausgebildet. Da­ durch können Halterungen, Antriebe, Steuereinrichtungen und dgl. für die Rotorscheibe 7 gut untergebracht werden.
Das Gehäuse 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im Bereich des Wirbelschicht-Behandlungsraumes zylindrisch ausgebildet und weist eine sich konisch erweiternde obere Fortsetzung auf. Neben dieser gezeigten Ausführungsform kann der Behälter, ausgehend etwa von dem Lochboden 4, sich durchgehend erweiternd aus­ gebildet sein. Die sich erweiternde Formgebung dient dazu, daß in Strömungsrichtung eine Entspannung stattfindet.
Als Sprühdüse 6 kann auch eine sogenannte Mehrstoffdüse vorgesehen sein, mittels der außer der flüssigen Komponente auch eine gas­ förmige der Wirbelschicht zugeführt werden kann. Mit Hilfe des Gases kann eine Beschleunigung der bei der Flüssigkeitsdüse aus­ tretenden Flüssigkeit erreicht werden. Der Gasstrom tritt dabei vorzugsweise ringförmig und etwa konzentrisch um die Flüssigkeits­ düse aus. Der Gasstrom sorgt dann für eine Beschleunigung, feinere Dispersion, Richtungsgebung und Zonenbildung bei den Flüssigkeits­ tröpfchen.
Die Sprühdüse 6 kann auch beheizbar sein, um ein Erstarren von Sprühmittel zu verhindern.
In Fig. 8 ist als Sprühdüse 6 eine Mehrkopfdüse mit mehreren Düsenaustritten vorgesehen. Eine solche Mehrkopfdüse wird ins­ besondere dann eingesetzt, wenn eine erhöhte Menge von Sprüh­ mittel ausgegeben werden soll, wobei aber eine sehr feine Sprüh­ nebelverteilung erwünscht ist. Würde man in solchen Fällen nur mit Einfachdüsen arbeiten, ergäbe sich in unerwünschter Weise eine vergleichsweise große Tröpfchengröße innerhalb des Sprüh­ nebels. Die Mehrkopfdüse bringt somit trotz großer Austritts­ menge eine sehr feine Verteilung. Insbesondere werden solche Mehrkopfsprühdüsen bei großen Steigrohren verwendet.
In Fig. 8 ist das Außengehäuse 2 konisch sich nach oben er­ weiternd ausgebildet. Dadurch ergibt sich sich bei bestimmten Anwendungsfällen ein günstigerer Strömungsverlauf, wobei insbe­ sondere im unteren Bereich die Zuführung zum unteren Einlaß des Steigrohres begünstigt ist.
In der Gesamtübersicht gem. Fig. 9 ist auch noch gut die Anordnung der oberhalb der Rotorscheibe 7 befindlichen Filter 12 erkennbar.
Um elektrostatische Aufladungen im Wirbelbett zu verhindern, kann noch eine Ionisierungs- oder Luftbefeuchtigungseinrichtung vorge­ sehen sein.
In Verbindung mit Fig. 1 sei noch erwähnt, daß die relativen Lagen und Abmessungen der Einbauteile (Sprühdüse 6, Steigrohr 5, Rotor­ scheibe 7) im Wirbelschichtbehälter 3 so bemessen sind, daß das Behandlungsgut sich beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 in einem plastischen Zustand befindet, um das vorgesehene Pelletieren zu ermöglichen. Beim Rücktransport nach unten etwa bis zur Ober­ kante eines sich um das Steigrohr 5 herumbildenden Rücklaufbettes, soll dann ein Trocknungsvorgang zumindest soweit abgelaufen sein, daß die einzelnen Partikel nicht aneinander verkleben. Wie schon vorerwähnt können mehrere Steigrohre 5 und auch mehrere Sprüh­ düsen 6 vorgesehen sein. Gleiches gilt auch für die Rotorscheibe 7, wobei eine solche Rotorscheibe 7 eine oder mehrere Steigrohre 5 überdecken kann, oder jedes Steigrohr besitzt eine eigene Rotor­ scheibe.
Der von unten zugeführte Gasstrom (PF 1) kann auch in getrennten Gas-Teilströmen zugeführt werden, wobei einerseits im etwa zen­ tralen Bereich, entsprechend dem Querschnitt des Steigrohres 5, ein Teilstrom gebildet ist und wobei in dem umgrenzenden Ringbereich der zweite Teilstrom zugeführt wird. In den Fig. 1 und 8 ist auch gut erkennbar, daß hier bereits unterhalb des Lochbodens 4 entsprechende Gasführungen angedeutet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, insbesondere beim Aufcoaten von Fett, im zentralen Innenbereich die Zuluft mit einer höheren Temperatur zuzuführen als im Außenringbereich. Dadurch wird erreicht, daß zwar innerhalb des Steigrohres 5 mit der für das Aufcoaten not­ wendigen Temperatur gearbeitet wird, wo sich das Fett noch im flüssigen Zustand befindet. Andererseits soll aber diese Schicht beim Auftreffen auf die Unterseite der Rotorscheibe 7 bereits so weit verfestigt sein, daß eine plastische Verformung an dieser Rotorscheibe 7 möglich ist. Dazu ist ein entsprechender Abkühl­ prozeß erforderlich, der durch das Zuführen von kühlerer Luft im Ringbereich begünstigt wird.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen dar­ gestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (37)

1. Vorrichtung zum Pelletieren od. dgl. Behandeln von Teilchen, insbesondere für pharmazeutische od. dgl. Produkte mit einem Wirbelschichtbehälter, in dem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gas­ strom mit zu behandelndem Gut hochgeführt werden und wobei in dem Wirbelschichtbehälter gegebenenfalls weitere Behandlungseinrichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich im oberen Bereich des Wirbelschichtbehälters (3) eine Rotorscheibe (7) befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirbelschichtbehälter (3) unterhalb der Rotor­ scheibe (7) wenigstens ein Steigrohr (5) für den Gas­ strom und Behandlungsgut vorgesehen ist, welches zweckmäßigerweise höhenverstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge des oder der Steigrohre (5) veränderbar ist und daß der Steigrohrabschnitt vorzugs­ weise als Befilmungsabschnitt dient.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise höhen- und/oder längenverstellbare Steigrohre (5) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß vorzugsweise jedem Steig­ rohr (5) wenigstens eine, insbesondere koaxiale und vorzugsweise höhenverstellbare Sprühdüse (6) zuge­ ordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (7) als ebene Scheibe ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Behandlungsraum zugewandte Seite der Rotorscheibe (7) als gekrümmte oder schräge Führungsseite (8) ausgebildet ist und zweckmäßigerweise eine etwa glockenartige oder sich konisch nach oben verjüngende Umrißform hat.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die die Rotorscheibe (7) umgrenzende Ringspalt-Fläche (10) größer als die Querschnittsfläche des Gasstromzutrittes unterhalb des Behandlungsraumes ist, vorzugsweise um wenigstens das 1,1-fache.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (7) höhenverstellbar angeordnet und vorzugsweise dreh­ zahlveränderbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Behandlungsraum zugewandte Führungsseite (8) der Rotorscheibe (7) vorzugsweise etwa radial sich erstreckende Mitnehmer (9) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem Steigrohr (5) Leit­ flächen (13) zur Strömungsumlenkung od. dgl. ange­ ordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß ein den Behandlungsraum unterseitig begrenzender Lochboden (4) in ihrem Querschnitt veränderbare Durchtrittsöffnungen (15) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochboden wenigstens zwei vorzugsweise mit gleichen, in Deckung zueinander bringbaren Durchtritts­ öffnungen (15) versehene, relativ zueinander verstell­ bare, insbesondere verdrehbare Lochscheiben aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der Querschnitt und/oder die Anzahl der Durchtrittsöffnungen (15) des Lochbodens über dessen radiale Erstreckung unterschiedlich ist, und daß sich an einen zentralen Lochboden-Bereich, etwa entsprechend dem Querschnitt eines darüber befindlichen Steigrohres, radial nach außen ein Bereich mit vermindertem Durch­ trittsquerschnitt und an diesen ein, insbesondere nahe bei der Behälterwand (11), befindlicher Bereich mit demgegenüber vergrößertem Durchtrittsquerschnitt anschließt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Lochbodens (4) ein Feinsieb angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein vorzugsweise doppel­ kammeriger Rückhaltefilter (12) oberhalb der Rotor­ scheibe (7) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter (2), aus­ gehend etwa vom Lochboden (4), eine sich zumindest abschnittweise bis etwa in Höhe der Rotorscheibe oder darüber konisch erweiternde Form aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter zumindest bereichsweise zylindrisch ist und daß sich daran gegebenenfalls ein in Strömungsrichung sich konisch erweiternder Abschnitt anschließt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichent, daß die Sprühdüse(n) als Mehrkopfdüse(n) und/oder gegebenenfalls als Mehr­ stoffdüse ausgebildet ist (sind).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise mit einem Prozeßrechner ausgestattete Einrichtung zur produkt­ und/oder behandlungs-abhängigen Steuerung der höhen­ verstell- und/oder längenverstellbaren Steigrohre (5) und/oder der Rotorscheibe (7) und/oder der Sprühdüse (6) und dgl. vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Ionisierungs- oder Luftbefeuchtungs-Einrichtung vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse(n) (6) be­ heizbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß für den von unten zugeführten Gastrom getrennte Zuführungen für einen etwa zentralen Bereich und einen diesen umgebenden Ringbereich vor­ gesehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der zentral zugeführten Luft höher ist als die der im Ringbereich zugeführten Luft ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom und/oder die Luftgeschwindigkeit der zentral zugeführten Luft höher ist als die im Ring­ bereich zugeführte Luft.
26. Verfahren zum Pelletieren oder dgl. Behandeln von Teilchen, insbesondere für pharmazeutische od. dgl. Produkte in einem Wirbelschichtverfahren, bei dem wenigstens ein von unten nach oben gerichteter Gasstrom zu behandelnde Teilchen hochführt, wobei gegebenenfalls weitere Behandlungsvorgänge statt­ finden, dadurch gekennzeichnet, daß die noch plastischen Teilchen durch den nach oben gerichteten Gasstrom in der Gegend seines oberen Endes gegen eine rotierende Scheibe geführt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26 , dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut vorzugsweise in noch plastischen Zustand, im oberen Bereich der Wirbel­ schicht mechanisch verrundet und/oder mechanisch über die Gesamtwirbelschicht verteilt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oder die Steigrohre (5) od. dgl. Führungen mit bei der Behandlung zunehmender Größe des Behandlungsgutes zur Vergrößerung des Abstandes zum Lochboden nach oben bewegt werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (7) mit zunehmen­ der Größe des Behandlungsgutes nach oben bewegt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sprühdüse (6) in ihrer Höhenlage und Sprüh­ insentität insbesondere auf den Bereich der größten Produkt­ dichte eingestellt wird, vorzugsweise während des Verlaufes des Prozesses für eine Charge.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das nach oben gegen die Rotorscheibe (7) geführte Produkt nach außen abgeleitet wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der aufwärts gerichtete Luftstrom zumindest in wesentlichen Teilen mindestens zeitweise über einen Höhenabschnitt geführt wird, das Besprühen des zu behandelnden Gutes zu wesent­ lichen Teilen im geführten Wirbelschichtbereich stattfindet und die Zone des Besprühens entsprechend den unterschiedlichen Wirbel­ strömverhältnissen eingestellt wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 32, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einströmmenge und/oder Einströmgeschwindigkeit des Arbeitsgases in die Wirbelschicht verändert wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 33, da­ durch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut abschnitt- und zumindest zeitweise verdichtet und die Lage des verdichteten Abschnittes mindestens zeit­ weise auf den bzw. die Sprühkegel des Beschichtungs­ mittels abgestimmt wird.
35 . Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 34 , da­ durch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Behandlung ein fluidisierbares Material mit einer Teilchen­ größe von etwa 0,001 mm bis 3 mm, vorzugsweise etwa 0,004 mm bis etwa 1 mm vorgelegt wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 35, da­ durch gekennzeichnet, daß von unten unterschiedlich temperierte Gasströme zugeführt werden, wobei ein Gasstrom im zentralen, etwa dem Querschnitt des Steig­ rohres entsprechenden Bereich und ein weiterer Teil­ strom im umgebenden Ringbereich zugeführt werden.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß von unten unterschiedliche Volumen­ ströme bzw. Ströme mit unterschiedlichen Luftgeschwindig­ keiten zugeführt werden, wobei ein Gasstrom im zentralen etwa dem Querschnitt des/der Steigrohre/s entsprechenden Bereich und ein weiterer Teilstrom in dem umgebenden Ring­ bereich zugeführt wird.
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