WO2013037776A1 - Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen - Google Patents

Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen Download PDF

Info

Publication number
WO2013037776A1
WO2013037776A1 PCT/EP2012/067741 EP2012067741W WO2013037776A1 WO 2013037776 A1 WO2013037776 A1 WO 2013037776A1 EP 2012067741 W EP2012067741 W EP 2012067741W WO 2013037776 A1 WO2013037776 A1 WO 2013037776A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
casting head
distribution chamber
head according
feed
opening
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/067741
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Grader
Mustafa Ay
Original Assignee
Acino Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acino Ag filed Critical Acino Ag
Priority to SI201230567A priority Critical patent/SI2755774T1/sl
Priority to RS20160415A priority patent/RS54836B1/sr
Priority to EP12772080.3A priority patent/EP2755774B1/de
Priority to DK12772080.3T priority patent/DK2755774T3/en
Priority to ES12772080.3T priority patent/ES2575708T3/es
Publication of WO2013037776A1 publication Critical patent/WO2013037776A1/de
Priority to HRP20160620TT priority patent/HRP20160620T1/hr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet

Definitions

  • the present invention relates to applicators for the continuous application of viscous coating compositions on film webs and in particular to a coater for producing coatings with uniform layer thicknesses.
  • Coating units for the continuous coating of film webs with viscous coating compositions generally comprise an area where a coating composition of a so-called foundry is applied to the film web in a defined dosage.
  • foundries such as e.g. Extrusion foundries, Pflatschg screener, Streichrakelg banker, Antechnikg fabric, roller or Walzeng screener or Schlitzg screener, and of which in particular knife pourers, for use.
  • Schlitzg fabric foundries are generally referred to, in which the coating material exits through a slit-shaped gap from the casting head.
  • the slot-shaped gap connects a distribution chamber formed in the interior of the casting head and provided with an inlet to the outside of the casting head and serves for the defined supply of a coating material from the distribution chamber to the surface of the casting head.
  • the distribution chamber is connected to a drain different from the slot-shaped feed gap, whereby more coating mass flows through the distribution chamber than exits via the feed gap.
  • Coatings for the preparation of drug depots for transdermal therapeutic systems require a particularly uniform coating order, as this, in addition to a homogeneous Wirkstoffver- division in the coating composition is a prerequisite for a targeted dosage of transdermally administered active ingredients. Knife pourers enable a precisely metered, even application of coating compositions to film webs and are therefore frequently used for the production of drug depots for transdermal therapeutic systems.
  • Knife pourers have, as a core element, a pouring head with a tubular distribution chamber arranged in the interior, which is open along its length via a slot-shaped gap to one side of the pouring head.
  • the distribution chamber is flowed through by the coating compound or the coating material in standard knife pourers, the coating chamber being supplied with the coating composition for this purpose at an end designed as an inlet and being discharged via the other end formed as a drain.
  • the pressure of the coating composition in the distribution chamber is higher than the ambient pressure of the casting head, so that part of the coating material supplied via the inlet is guided via the slot-shaped gap to the outside of the casting head.
  • the coating compound emerging from the casting head via this feed gap wets the film web which is guided along adjacent thereto, so that it is carried along by it and forms a layer of coating material thereon as a consequence.
  • the length of the feed gap determines the width of the coating layer applied to the film.
  • the thickness of a coating layer applied as described is essentially determined by the flow of the coating material through the feed gap, the gap between the feed nip and the film web, the viscosity of the coating material and the speed of the film web relative to the feed nip.
  • the flow of the coating material through the feed gap is itself a function of that prevailing in the distribution chamber
  • a uniform coating thickness across the width of the film web requires a uniform material flow of the coating material over the length of the feed gap. This is given when the pressure drop along the flow direction of the distribution chamber is negligible.
  • the pressure drop between inlet and outlet of the distribution chamber is a function of the distance between inlet and outlet and the viscosity of the coating material. The higher the viscosity of the coating material or the greater the distance between inlet and outlet of the distribution chamber, the greater the pressure difference.
  • a reduction in the layer thickness variation caused by the pressure drop along the longitudinal direction of the distribution chamber can be achieved by pointing to the inlet of the distribution chamber End of the feed gap is arranged closer to the film web than the end of the supply gap facing the end of the distribution chamber.
  • a compensation of the layer thickness variation by a correspondingly inclined alignment of a Meßergelloers is only to a small extent possible, in particular because the pressure along the distribution chamber does not decrease linearly and thus also the introduced from the distribution chamber in the feed gap flux of the coating composition varies non-linearly along the length of the casting head ,
  • the coating composition can be fed centrally to the distribution chamber and then discharged at its two front ends.
  • the reverse case with a feed on both sides and a central discharge of the coating mass is also possible. Since each partial flow of the coating material in such Mehrstromg confuseköpfen covers only half the distance, the pressure drops in the distribution chamber are reduced to half. By using multiple inlets and outlets, the pressure drops along the length of the distribution chamber can be further reduced.
  • such constructions are not only very expensive to manufacture, but in use require an exact coordination of the individual partial flows.
  • variations in the coating thickness with multi-flow casting heads can indeed be reduced, but not completely avoided due to the reduced but nevertheless always present pressure drops in the distribution chamber.
  • knife pourers which enable a uniform coating of film webs by simple means. Furthermore, it is desirable to provide a pouring head that can be manufactured inexpensively. It is also desirable to specify a pouring head whose slot width can be varied as a function of the coating mass. Furthermore, it is desirable to provide a casting head, which can be cleaned easily and inexpensively and thus can be used for different coating compositions. It is also desirable to specify a casting head in which the length of the feed gap and thus the width of the coating layer applied to a film can be varied in a simple manner.
  • Embodiments of corresponding knife pourers comprise a pouring head with a tubular distribution chamber extending from at least one inlet opening to at least one drain opening and a feed gap which laterally adjoins the distribution chamber arranged at least along part of the length of the distribution chamber arranged in the interior of the pouring head.
  • the feed gap extends to form an opening of the distribution chamber to a surface of the casting head from the distribution chamber to this surface, wherein the cross section of the feed gap varies along the length of the feed gap.
  • the at least one inlet opening, the at least one drain opening and the distribution chamber are arranged so that substantially no dead zones can form.
  • the term "dead zones” here are areas in the distribution chamber to understand that are not flowed through during operation of the casting head of the coating material or not so that they are part of the directed from the inlet opening to the drain port and the feed main flow Are to be considered coating.
  • substantially no dead zones is to be understood as meaning that the volume of possibly existing dead zones, for example in the area around an inlet and outlet opening, is so small that they do not lead to the formation of deposits of the coating composition and the main flow of the coating composition is not negative affect.
  • a part of the distribution chamber located outside the part of the distribution chamber connecting the discharge opening and the inlet opening is arranged, whose extent in which the discharge opening and the Inlet opening connecting direction is a maximum of 5 mm.
  • the pouring heads may also be designed such that the inlet opening, the outlet opening and the distribution chamber are arranged such that a coating material emerging from the outlet opening has the pouring head flowing through in a substantially U-shaped manner.
  • U-shaped here is an at least approximately planar geometry in which a straight or curved leg region connects to each of the two ends of a straight or curved middle region, both leg regions extending from the central element to the same side extend away.
  • Embodiments of the casting head may include two non-identical plates and optionally at least one intermediate shim foil.
  • the term "plate” here is to be understood to mean a planar, in a first approximation, flat component whose thickness dimensions are substantially smaller than its dimensions transversely to the thickness direction.
  • the thickness of the plate may, for example, due to formed in the plate recesses or due to projections on different places of the plate be different.
  • Shim foil is a thin, flat-shaped object to be understood, which is used as an intermediate layer.
  • one of the two plates comprises neither a drain opening nor an inlet opening, so that both openings are formed on the other of the two plates and thus results in a particularly simple and easy-to-clean construction of the casting head.
  • the variation of the cross-section of the feed gap is preferably formed as a variation of the height-to-width ratio of the feed gap along its longitudinal direction, whereby a flow resistance varying with respect to the longitudinal direction of the feed gap is achieved.
  • Embodiments of such embodiments advantageously have a constant width of the feed gap and a varying along the longitudinal direction of the feed gap height of the feed gap, whereby the feed gap can be made particularly simple.
  • Preferred embodiments thereof have a progression shape of the height of the feed gap which decreases in the direction of the flow of the distribution chamber, whereby the pressure drop in the distribution chamber can be compensated in a simple manner.
  • Solutions of the above problems comprise a plate partially covered with a shim foil for producing a casting head as previously described, wherein both the shim foil and the plate each have an inlet opening and a drain opening, and wherein the arrangement of the shim foil and said openings enables the production of a casting head whose feed gap is a high he has, which has a decreasing in the direction of the flow of the distribution chamber shape.
  • Solutions of the above problems further comprise a plate partially covered with a shim foil for producing a casting head as described above, wherein the plate has an elongated depression for forming the distribution chamber, and wherein the depression and the shim foil are arranged such that after the casting head has been produced a supply gap can be formed, the height of which has a decreasing in the direction of the flow of the distribution chamber shape.
  • An "elongated depression” here is to be understood as a recess which does not form an opening connecting the two main side surfaces of the plate and whose longitudinal extent is substantially greater than its width extension.
  • Solutions of the above problems further comprise a plate partially covered with a shim foil as aforesaid or a two non-identical plates and optionally at least one intermediate shim foil, wherein the shim foil has a thickness of less than 3 mm, preferably less than 2 mm and most preferably less than 1 mm.
  • Solutions to the above problems also comprise a plate partially covered with a shim foil or a non-identical plate as previously indicated and optionally at least one intermediate shim foil, wherein the shim foil is suitable for the manufacture of transdermal therapeutic systems (TTS) Solvent is insoluble and the solvent is preferably heptane.
  • TTS transdermal therapeutic systems
  • suitable solvents are all solvents that are suitable for dissolving the matrix material used in each case for the formation of a TTS, and whose remaining in the matrix material on completion of a TTS residual amounts in users cause no significant skin irritation.
  • Solutions of the above problems also include a casting head having a partially covered with a shim foil plate with openings formed therein for the inlet and outlet of coating material.
  • embodiments of embodiments of casting heads as described above advantageously have a constant height of the feed gap at a width of the feed gap varying along the longitudinal direction of the feed gap, whereby the width of the feed gap can also change along the direction pointing from the distribution chamber to the surface of the pouring head.
  • Such Zubowspaltgeometrien are by conventional material removal methods such. B. milling easy to produce.
  • the width of the feed gap preferably has a progression shape which increases in the direction of the outlet of the distribution chamber.
  • the width of the feed gap on the surface of the casting head is constant and widens, possibly apart from the inlet end of the feed gap, both towards the distribution chamber and toward the downstream end of the feed gap.
  • a non-linear characteristic of the shape of the height-to-width ratio of the supply nip is determined using a calculation according to a mathematical model of the fluid mechanics of a coating material in the casting head, whereby experimental determinations can be used.
  • the non-linear characteristic is determined purely experimentally.
  • the casting head comprises two non-identical plates and an intermediate shim foil, the width of the feed gap being determined by the dimensions of the shim foil.
  • the term "dimension" of the shim foil is to be understood here as meaning its thickness extent, which can assume different values at different points, for example in order to realize a supply gap width varying in the longitudinal direction and / or height direction of the feed gap.
  • the at least one inlet opening and / or the at least one drain opening and / or the at least one tubular distribution chamber and / or the feed gap is at least partially filled with an active substance-containing coating material.
  • Solutions of the above problems further comprise a device comprising a casting head as described above, wherein the drain opening is connected to a collecting container so that the coating material emerging from the drainage opening can pass into said collecting container.
  • Solutions of the above problems further include a method for uniform application of a non-Newtonian coating composition to a film web, wherein a casting head as described above is flowed through during the coating process with the non-Newtonian coating composition.
  • a "non-Newtonian coating composition” is to be understood as meaning a liquid fluid which has a behavior deviating from that of a Newtonian fluid, ie a fluid with a linear, inelastic flow behavior, in which the shear rate is proportional to the shear stress.
  • the non-Newtonian coating composition is an active ingredient-containing composition for the preparation of transdermal therapeutic systems (TTS).
  • TTS transdermal therapeutic systems
  • the method of varying the width of the feed channel along its longitudinal extent may include a step of applying compressive forces varying along the longitudinal extent of the feed channel to the shim foil.
  • Solutions of the above problems also include the use of a pouring head as described above in the production of transdermal therapeutic systems (TTS).
  • TTS transdermal therapeutic systems
  • FIG. 1 illustrates a pouring head for a knife pourer with a cross-sectional view within a schematic perspective view of the pouring head
  • FIG. 2 shows a commissioned work with a pouring head according to FIG. 1 in a schematic cross-sectional representation
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through an embodiment of a
  • Figure 4 is a schematic illustration of a pouring head with in
  • Figure 5 is a schematic illustration of a casting head with a
  • Feed gap shows, whose width is constant at the surface of the casting head and increases into the interior of the casting head and as well as to its outlet side
  • Figure 6 is a schematic illustration of a casting head with a
  • Figure 1 illustrates a pouring head 10 for a Meßerg corder not shown in a, a cross-sectional view 1 1 containing schematic perspective view of the casting head.
  • a tubular distribution chamber 1 is formed inside the housing 3 of the pouring head 10.
  • an embodiment of the distribution chamber is formed as an elongated cavity.
  • the longitudinal direction of the distribution chamber extends substantially in the direction of the longitudinal extension 1 of the casting head 10.
  • On one of the end sides of the casting head is the inlet opening 4, on which the opposite end face the drain opening 5.
  • the side surface 6 of the pouring head 10 towards the distribution chamber 1 via a feed slot 2 is opened.
  • the feed slot 2 of the pouring head 10 presented in FIG. 1 has a width b which is constant over its length and a height h at the inlet end.
  • the height of the feed slot is generally understood to mean the distance between the distribution chamber 1 and the coating surface 6 of the pouring head 10, in each case at the transition to the feed slot 2.
  • the width b of the feed slot 2 is the distance b between its two opposite side faces. Chen, this distance can be made variable by non-parallel alignment of the two side surfaces both in the longitudinal direction and in the direction of the distribution chamber to the surface 6 of the casting head.
  • the coating composition flows through the distribution chamber 1 from its inlet opening 4 to its outlet opening 5 in the direction indicated by arrow 7 of FIG.
  • the pressure of the coating material in the distribution chamber 1 exceeds the ambient pressure of the casting head, so that escapes through the supply gap 2, a portion of the distribution chamber flowing through the coating composition from the distribution chamber 1 to the surface 6 of the casting 10 and out there from the
  • Gap 2 emergent illustrated in the figure by arrows 21, coating mass flow generated.
  • the pressure p 1 of the coating material at the inlet end 4 of the distribution chamber 1 must be greater than the pressure p 2 at the outlet end 5. From this pressure difference results in a pressure gradient of the coating material along the adjoining the distribution chamber 1 inlet opening of the supply gap 2, wherein the pressure from the inlet end to the expires drain end of the inlet opening decreases.
  • FIG. 2 illustrates a coating unit 30 using a casting head 10.
  • a film web 32 to be coated is guided around a partial circumference of a rotating roller or roller 31.
  • the direction of rotation of the roller 31 and the direction of movement of the film web 32 are in the figure illustrated by corresponding arrows.
  • the casting head 10 is arranged at a distance from the film web 32 in the area of the roller 31 looped around by the film web 32, wherein the coating surface 6 in the illustrated embodiment of the casting head 10 is curved to the diameter of the roller 31.
  • the coating surface 6 referred to in the jargon as G manerlippe can be designed without such a curvature, in other words even.
  • a portion of the coating mass 20 flowing through the distribution chamber 1 passes through the feed gap 2 into the region formed between the coating surface 6 and the surface of the film web 32 lying opposite this.
  • the viscosity of the coating composition 20 the pressure of the coating composition 20 in the distribution chamber and the geometry of the feed gap 2, the area between the surface 6 and the film web 32 is only partially or completely filled by the coating material 20, as shown in FIG , Accordingly, the wetting meniscus 22 of the coating composition 20 may extend from the outer edge of the surface 6 towards the supplied film web, or be positioned within the area between the surface 6 and the film web 32 as shown.
  • the thickness of the coating material 20 generally tapers to the resulting thickness d of the coating layer 24, so that the coating material 20 also forms a meniscus 23 at this edge.
  • the width of the coating layer 24 substantially corresponds to the length of the feed gap 2, wherein the length of the feed gap 2, as shown in Figures 1, 4 and 5 is shorter than the length of the distribution chamber between the inlet opening 4 and drain opening 5 may be.
  • the working distance of the casting head 10, d. H. the distance between its coating surface 6 and the opposite side of the film web 32, in the production of drug depots for transdermal therapeutic systems usually values between 100 ⁇ and 1 mm, with working distances from a range of about 100 to about 300 ⁇ am commonly used.
  • the coating thicknesses d achieved with an arrangement as illustrated in FIG. 2 generally have values of approximately 50 to 100% of the working distance in the case of the coating materials 20 used for the formation of active substance depots.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through an embodiment of a casting head 10 according to FIG. 1, in which the distance between the distribution chamber 1 and the surface 6 and thus the respective height h of the supply gap 2 decreases in the direction of the discharge opening 5.
  • the distribution chamber 1 is curved, so that the height of the feed gap 2 from the inlet side 4 to the discharge side 5 decreases non-linearly.
  • casting heads 10 of the height profile h x and h (x) of the feed gap 2 coating weight to the pressure curve of the loading 20 along the inlet opening of the feed gap 2 adjusted so that the following relation (1) between the Height h (x) of the feed gap at a longitudinal position x and the pressure of the coating material p x at the inlet opening at the longitudinal position x gives: h (x) h (p x ); ( 1) Since a part of the coating mass 20 flowing through the distribution chamber 1 exits via the feed gap 2 to the coating surface 6 and is taken along by the film web 32 guided past it, the pressure drop along the inlet opening of the feed gap is non-linear, so that the height profile h (x) has a non-linear characteristic.
  • a linearization of the pressure drop along the inlet opening of the feed gap 2 and thus of its height h (x) can be achieved in embodiments by changing the cross section of the distribution chamber 1 in the flow direction of the coating mass 20, wherein the distribution chamber cross section for this purpose continuously changing between inlet 4 and drain opening 5 is to execute.
  • the contour of the formed at the transition from distribution chamber 1 to the feed gap 2 edge 8 can be calculated using mathematical models for fluid mechanics of the coating material 20 in the casting head, with known methods of numerical Fluid mechanics such as the finite element method (FEM) can be used. The numerical calculations can be carried out with the help of quantitative experiments.
  • the characteristic of the height profile h (x) which in the present case is a uniform width of the feed gap 2 determined by the contour of the edge 8, can be determined by means of experimental approximation.
  • the reduction of the feed gap height h (x) in the direction of the discharge side of the pouring head 10 results from the fact that the flow mung resistance of a formed between two parallel walls flow channel with a shortening of the flow channel is lower. Because the lower flow resistance at a point of the supply channel ensures that despite the prevailing lower pressure of the coating composition 20 when entering the supply channel 2 per unit time, the same amount of coating material 20 can flow through this point of the supply channel, as at another Place where the coating material penetrates under higher pressure in the feed gap 2, but this has a greater height for it.
  • FIG. 1 A corresponding embodiment of a feed gap 2 is illustrated in FIG.
  • the width of the supply nip 2 at the coating surface 6 is constant, but increases in the direction Distribution chamber, based on the relative position between the inlet and outlet side to different degrees.
  • the side walls are generally curved to form a uniform coating mass flow 21 along the length of the exit opening of the supply nip 2.
  • the curvature of the sidewalls may be approximated by short contiguous planar sections.
  • the shape of the sidewalls for forming a feed gap 2 having a variable gap width may also be determined experimentally with a numerical modeling as stated above.
  • a varying configuration of the gap height curve h (x) may be combined with a varying configuration of the gap width curve b (x) and b (x, y), respectively, such that a variation of the height-to-width ratio the feed gap along the longitudinal direction receives.
  • a casting head 10 is constructed of two with respect to distribution chamber 1 and feed gap 2 mirror-symmetrically constructed housing parts 3a and 3b, so that the variation of the height-to-width ratio of the feed gap 2 by z. B. corresponding milling of Verteilhunt- and Zubuchspaltrich devisn can be easily realized.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate a casting head 10 which can be produced particularly inexpensively.
  • the schematic perspective view of Figure 6 shows the essential components of the casting head in an exploded view; the perspective view of Figure 7 shows the casting head in the assembled state.
  • the casting head has a first plate-shaped element 60, a second plate-shaped element 61 and an interlayer element 62 referred to as a shim foil.
  • the two plate-shaped elements 60 and 61 are hereinafter referred to as plate.
  • the second plate has a recess 70, the longitudinal ends of which are each arranged at a location which allows fluid communication with apertures 71 and 72 formed in the plate 61 and over their entire cross-section.
  • One of the two openings acts as an inlet opening, the other as a drain opening.
  • the elongate recess 70 forms the distribution chamber.
  • the spacing of the distribution chamber 70 to the leading edge 73 of the second plate 61 varies along the length of the distribution chamber 70.
  • the variation may be linear, partially linear or non-linear as described above.
  • the edge of the distribution chamber 70 facing the plate leading edge 73 forms a straight line in the region provided for the slot discharge, in the second case a line consisting of a plurality of straight line segments which meet at an angle. composed, in the latter case a curved line.
  • the distance of the distribution chamber 70 to the front edge 73 of the second plate has a decreasing in the direction of the drain opening shape.
  • the mop foil 62 is U-shaped so as to cover the area of the side of the second plate 61 facing the first plate 60, which is not used as a side wall of the feed gap 2.
  • the shim foil therefore covers the regions of the distribution chamber 70 which extend from the inlet opening 71 or 72 or the drain opening 72 or 71 up to an edge of the feed gap.
  • corresponding openings 71 and 72 are provided in the shim foil.
  • the first plate in the illustrated embodiment has no structuring of the surfaces with respect to a formation of a part of the distribution chamber. However, in other embodiments, a portion of the distribution chamber may be provided in the first plate 60.
  • the coating composition may be delivered via an opening in one of the two plates 60 or 61 and removed via an opening in the other plate.
  • both plates each have an inlet and a drain opening, so that the inlet and outlet of the coating mass can be carried out in each case through both plates.
  • FIG. 7 shows the pouring head 10 of FIG. 6 in the assembled state.
  • the two openings 71 and 72 opening into the distribution chamber 70, via which a coating composition is passed through the distribution chamber.
  • a U-shaped course of the coating composition is effected by the casting head 10.
  • the openings 71 and 72 are exactly attached to the respective ends of the distribution chamber 70.
  • the openings 71 and 72 are offset from the respective ends of the distribution chamber 70 in the direction of the center thereof. The offset can be up to 5 mm, without the casting behavior affecting cavities arise.
  • the coating composition is circulated so that it is conveyed from the collecting container back to the reservoir, or the reservoir simultaneously forms the collecting container.
  • both plates at the exit of the feed channel 2 have a projection extending along the length of the feed channel, the width of which is less than the thickness of the respective plate at the leading edge.
  • the casting lip 6 can be designed according to the application conditions of the coating composition. However, the formation of corresponding projections does not constitute a mandatory embodiment of a casting lip.
  • the width of the feed channel 2 is not determined solely by the thickness of the shim foil, but can also be influenced to a certain extent via the tightening torques of the fastening screws or the pressure forces exerted by other suitable fastening means on the assembly , At higher compressive forces or torques, the shim foil is pressed more strongly and thus results in a relatively narrower supply channel.
  • the width of the feed gap 2, along its longitudinal extent and assuming suitably arranged attachment means can also be varied along the flow direction of the coating agent in the feed gap.
  • the illustrated in Figures 6 and 7 construction of a casting head 10 allows a change in slot length and
  • the cutout in the shim foil is shorter, and in the case of larger ones it is chosen to be larger, whereby the maximum length of the slot given by the construction of the distribution chamber 70 must not be exceeded.
  • thicker shims are used, or two or more shims are overlaid.
  • the width of the feed gap can be determined by the dimension of the shim foil.
  • the thickness of the shim foil or the thickness of a shim foil stack is less than 3 mm in embodiments, less than 2 mm in preferred embodiments and less than 1 mm in particularly preferred embodiments.
  • the casting head 10 shown in FIGS. 6 and 7 can be quickly disassembled and cleaned, so that the changeover time required for a change in the coating compound can be kept low.
  • a casting head as described above is flowed through with a coating composition.
  • the coating composition preferably completely fills the cavity in the casting head, which is in communication with the openings for the inlet and the outlet of the coating compound, but at least as far as possible, in order to prevent the formation of bubbles in the coating.
  • the casting lip of the casting head is arranged in a distance to the film web surface as described above.
  • the coating composition usually consists of one active ingredient-containing matrix material which is diluted in a suitable solvent, for example heptane.
  • the coating composition may be a Newtonian or non-Newtonian liquid.
  • the casting head 10 is flowed through by a non-Newtonian coating composition in order to achieve a uniform application of the non-Newtonian coating composition.
  • a casting head 10 designed as described above, as well as a knife pourer equipped with a corresponding pouring head, it is possible to realize a coating mass flow 21 that is uniform over the length of the outlet opening of the feed gap 2.
  • the exact course of the height-to-width ratio is dependent on this from the flow behavior of the respective coating compound 20, so that a casting head 10 in each case has a profile of the height-to-width ratio adapted to the viscosity range or the flow behavior of a coating composition 20 to be used herewith.
  • Casting heads formed as described are preferably used in the manufacture of transdermal therapeutic systems (TTS).

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme (TTS) und einen bei diesem Verfahren verwendeten Gießkopf mit einer sich von einer Zulauföffnung (4) zu einer Ablauföffnung (5) erstreckenden rohrförmigen Verteilkammer (1) und einem Zufuhrspalt (2), der zumindest entlang eines Teils der Länge der im Inneren des Gießkopfes ( 10) angeordneten Verteilkammer (1) seitlich an diese anschließt und sich zur Ausbildung einer Öffnung der Verteilkammer zu einer Oberfläche (6) des Gießkopfes (10) von der Verteilkammer (1) bis zu dieser Oberfläche (6) erstreckt, wobei der Querschnitt des Zufuhrspaltes (2) entlang der Länge des Zufuhrspaltes variiert.

Description

Messergießer für hochviskose Beschichtungsmassen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Auftragswerke zum kontinuierlichen Auftrag von viskosen Beschichtungsmassen auf Folienbahnen und insbesondere auf ein Auftragswerk zum Herstellen von Beschichtungen mit gleichmäßigen Schichtdicken.
Auftragswerke zum kontinuierlichen Beschichten von Folienbahnen mit viskosen Beschichtungsmassen umfassen in der Regel einen Bereich, an dem eine Beschichtungsmasse von einem sogenannten Gießer in definierter Dosierung auf die Folienbahn aufgebracht wird. Je nach Beschichtungsaufgabe bzw. Formulierung der Beschichtungsmasse kommen dabei unterschiedliche Gießer wie z.B. Extrusions- gießer, Pflatschgießer, Streichrakelgießer, Anspülgießer, Rollen- bzw. Walzengießer oder Schlitzgießer, und hiervon insbesondere Messergießer, zum Einsatz. Als Schlitzgießer werden generell Gießer bezeichnet, bei denen die Beschichtungsmasse über einen schlitzförmigen Spalt aus dem Gießkopf austritt. Der schlitzförmige Spalt verbindet eine im Inneren des Gießkopfes ausgebildete und mit einem Zulauf versehene Verteilkammer mit der Außenseite des Gießkopfes und dient der definierten Zufuhr einer Beschichtungsmasse aus der Verteilkammer zur Oberfläche des Gießkopfes. Bei Messergießern ist die Verteilkammer darüber hinaus mit einem von dem schlitzförmigen Zufuhrspalt verschiedenen Ablauf verbunden, wodurch mehr Beschichtungsmasse durch die Verteilkammer strömt, als über den Zufuhrspalt austritt.
Beschichtungen zur Herstellung von Wirkstoffdepots für transdermale therapeutische Systeme (TTS) erfordern einen besonders gleichmäßigen Schichtauftrag, da dieser neben einer homogenen Wirkstoffver- teilung in der Beschichtungsmasse Voraussetzung für eine gezielte Dosierung transdermal verabreichter Wirkstoffe ist. Messergießer ermöglichen einen präzise dosierbaren, gleichmäßigen Auftrag von Be- schichtungsmassen auf Folienbahnen und werden daher häufig zur Herstellung von Wirkstoffdepots für transdermale therapeutische Systeme verwendet.
Messergießer weisen als Kernelement einen Gießkopf mit einer im Inneren angeordneten rohrförmigen Verteilkammer auf, die entlang ihrer Länge über einen schlitzförmigen Spalt zu einer Seite des Gießkopfes hin geöffnet ist. Zum Beschichten wird die Verteilkammer bei Standardmessergießern der Länge nach von der Beschichtungsmasse bzw. dem Beschichtungsmaterial durchströmt, wobei der Verteilkammer die Beschichtungsmasse zu diesem Zweck an einem als Zulauf ausgebildeten Ende zugeführt und über das als Ablauf ausgebildete andere Ende abgeführt wird. Der Druck der Beschichtungsmasse in der Verteilkammer ist höher als der Umgebungsdruck des Gießkopfes, so dass ein Teil der über den Zulauf zugeführten Beschichtungsmasse über den schlitzförmigen Spalt zur Außenseite des Gießkopfes geführt wird. Die über diesen Zufuhrspalt aus dem Gießkopf austretende Beschichtungsmasse benetzt die benachbart entlanggeführte Folienbahn, so dass sie von dieser mitgeführt wird und auf dieser in der Folge eine Lage aus Beschichtungsmaterial ausbildet. Die Länge des Zufuhrspaltes bestimmt dabei die Breite der auf die Folie aufgebrachten Beschichtungslage.
Die Dicke einer wie beschrieben aufgetragenen Beschichtungslage wird im Wesentlichen vom Fluss des Beschichtungsmaterials durch den Zufuhrspalt, den Abstand zwischen Zufuhrspalt und Folienbahn, die Viskosität des Beschichtungsmaterials und die Geschwindigkeit der Folienbahn relativ zum Zufuhrspalt bzw. Messergießer bestimmt. Der Fluss des Beschichtungsmaterials durch den Zufuhrspalt ist seinerseits eine Funktion des in der Verteilkammer herrschenden
Drucks sowie der Höhe und Breite des Zufuhrspaltes. Eine analytische Bestimmung der für eine bestimmte Beschichtungsdicke erforderlichen Parameter ist im Prinzip möglich, wird jedoch in der Praxis durch eine experimentelle Bestimmung, häufig unter Heranziehen von Erfahrungs werten, ergänzt bzw. ersetzt.
Eine über die Breite der Folienbahn gleichmäßige Beschichtungsdicke setzt einen über die Länge des Zufuhrspaltes gleichmäßigen Ma- terialfluss der Beschichtungsmasse voraus. Dieser ist dann gegeben, wenn der Druckabfall entlang der Strömungsrichtung der Verteilkammer vernachlässigbar ist. Gleiche Strömungsgeschwindigkeit der Beschichtungsmasse in der Verteilkammer vorausgesetzt, ist der Druckabfall zwischen Zulauf und Ablauf der Verteilkammer eine Funktion des Abstands zwischen Zu- und Ablauf sowie der Viskosität des Beschichtungsmaterials. Je höher die Viskosität des Beschichtungsmaterials bzw. je größer der Abstand zwischen Zu- und Ablauf der Verteilkammer, desto größer ist der Druckunterschied. Es hat sich gezeigt, dass der Druckabfall bei den heute für die Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme verwendeten Beschichtungs- breiten von zur Zeit bis zu 1500 mm in Verbindung mit den hierfür verwendeten neuen wirkstoffhaltigen Beschichtungsmassen mit Viskositäten im Bereich von etwa 500 bis etwa 5000 mPas nicht mehr vernachlässigbar ist und zu Änderungen der Beschichtungsdicke über die Breite der Folienbahn führt, die außerhalb der einzuhaltenden Toleranzen liegen.
Eine Minderung der durch den Druckabfall entlang der Längsrichtung der Verteilkammer bedingten Schichtdickenvariation kann erreicht werden, indem das zum Zulauf der Verteilkammer weisende Ende des Zufuhrspaltes näher an der Folienbahn angeordnet wird als das zum Ablauf der Verteilkammer weisende Ende des Zufuhrspaltes. Eine Kompensation der Schichtdickenvariation durch eine entsprechend geneigte Ausrichtung eines Messergießers ist jedoch nur in geringem Maße möglich, insbesondere da der Druck längs der Verteilkammer nicht linear abfällt und somit auch der von der Verteilkammer in den Zufuhrspalt eingebrachte Fluss der Beschichtungsmasse nichtlinear entlang der Länge des Gießkopfes variiert.
Zur Minderung einer durch den Druckabfall in der Verteilkammer bedingten Variation der Beschichtungsdicke können auch mehrere Beschichtungsmaterialströme in der Verteilkammer erzeugt werden. Beispielsweise kann die Beschichtungsmasse mittig zur Verteilkammer eingespeist und dann an deren beiden stirnseitigen Enden abgeführt werden. Der umgekehrte Fall mit einer beidseitigen Einspeisung und einem zentralen Abführen der Beschichtungsmasse ist ebenfalls möglich. Da jeder Teilstrom der Beschichtungsmasse bei solchen Mehrstromgießköpfen nur die halbe Wegstrecke zurücklegt, werden die Druckabfälle in der Verteilkammer auf die Hälfte reduziert. Durch Verwendung mehrerer Zu- und Abläufe können die Druckabfälle entlang der Länge der Verteilkammer weiter reduziert werden. Allerdings sind entsprechende Konstruktionen nicht nur sehr aufwändig in der Herstellung, sondern erfordern im Einsatz eine genaue Abstimmung der einzelnen Teilströme. Zudem lassen sich Schwankungen der Beschichtungsdicke mit Mehrstromgießköpfen zwar verkleinern, aufgrund der, wenn auch reduzierten so doch stets vorhandenen Druckabfälle in der Verteilkammer jedoch nicht gänzlich vermeiden.
Es ist daher wünschenswert Messergießer anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Beschichtung von Folienbahnen ermöglichen. Ferner ist es wünschenswert, einen Gießkopf anzugeben, der kostengünstig angefertigt werden kann. Wünschenswert ist auch, einen Gießkopf anzugeben, dessen Schlitzbreite in Abhängigkeit der Be- schichtungsmasse variiert werden kann. Des Weiteren ist es wünschenswert, einen Gießkopf anzugeben, der einfach und kostengünstig gereinigt werden und somit für unterschiedliche Beschichtungs- massen verwendet werden kann. Wünschenswert ist auch, einen Gießkopf anzugeben, bei dem die Länge des Zufuhrspaltes und damit die Breite der auf eine Folie aufgebrachten Beschichtungslage auf einfache Art und Weise variiert werden kann.
Ausführungsformen entsprechender Messergießer umfassen einen Gießkopf mit einer sich von mindestens einer Zulauföffnung zu mindestens einer Ablauföffnung erstreckenden rohrförmigen Verteilkammer und einem Zufuhrspalt, der zumindest entlang eines Teils der Länge der im Inneren des Gießkopfes angeordneten Verteilkammer seitlich an diese anschließt. Der Zufuhrspalt erstreckt sich dabei zur Ausbildung einer Öffnung der Verteilkammer zu einer Oberfläche des Gießkopfes von der Verteilkammer bis zu dieser Oberfläche, wobei der Querschnitt des Zufuhrspaltes entlang der Länge des Zufuhrspaltes variiert.
Bei Ausführungsformen entsprechender Gießköpfe sind die mindestens eine Zulauföffnung, die mindestens eine Ablauföffnung und die Verteilkammer so angeordnet, dass sich im Wesentlichen keine Totzonen ausbilden können. Unter dem Begriff "Totzonen" sind hierbei Bereiche in der Verteilkammer zu verstehen, die beim Betrieb des Gießkopfes von der Beschichtungsmasse nicht oder nicht so durchströmt werden, dass sie als Teil der von der Zulauföffnung zur Ablauföffnung und dem Zufuhrspalt gerichteten Hauptströmung der Beschichtungsmasse anzusehen sind. Unter Begriff "im Wesentlichen keine Totzonen" ist zu verstehen, dass das Volumen eventuell vorhandener Totzonen, beispielsweise im Bereich um eine Zulauf- und Ablauföffnung, so gering ist, dass sie zu keiner Bildung von Ablagerungen der Beschichtungsmasse führen und den Hauptfluss der Beschichtungsmasse nicht negativ beeinträchtigen. Bei Ausgestaltungen ist zwischen dem zulaufseitigen Ende der Verteilkammer und der Zulauföffnung und/ oder dem ablaufseitigen Ende der Verteilkammer und der Ablauföffnung jeweils ein außerhalb des die Ablauföffnung und die Zulauföffnung verbindenden Teils der Verteilkammer gelegener Teil der Verteilkammer angeordnet, dessen Ausdehnung in der die Ablauföffnung und die Zulauföffnung verbindenden Richtung maximal 5 mm beträgt.
Die Gießköpfe können ferner so gestaltet sein, dass die Zulauföffnung, die Ablauföffnung und die Verteilkammer so angeordnet sind, dass ein aus der Ablauföffnung austretendes Beschichtungsmaterial den Gießkopf im Wesentlichen U-förmig durchflössen hat. Unter "U- förmig" ist hierbei eine zumindest in erster Näherung ebene Geometrie zu verstehen, bei der an jedes der beiden Enden eines geraden o- der gekrümmten Mittelbereichs jeweils ein gerader oder gekrümmter Schenkelbereich anschließt, wobei sich beide Schenkelbereiche vom Mittelelement zur selben Seite hin weg erstrecken.
Ausführungen des Gießkopfes können zwei nicht identische Platten und optional mindestens eine dazwischen liegende Shimfolie umfassen. Unter "Platte" ist hierbei ein flächiges, in erster Näherung ebenes Bauteil zu verstehen, dessen Dickenabmessungen wesentlich geringer sind als dessen Dimensionen quer zur Dickenrichtung. Die Dicke der Platte kann jedoch, beispielsweise aufgrund von in der Platte ausgebildeten Ausnehmungen oder aufgrund von Vorsprüngen, an unterschiedlichen Stellen der Platte unterschiedlich sein. Unter Shimfolie ist ein dünner, flächig ausgebildeter Gegenstand zu verstehen, der als Zwischenlage verwendet wird.
Bei Ausführungsformen des Gießkopfes umfasst eine der beiden Platten weder eine Ablauföffnung noch eine Zulauföffnung, so dass beide Öffnungen an der anderen der beiden Platten ausgebildet sind und sich so ein besonders einfacher und leicht zu reinigender Aufbau des Gießkopfes ergibt.
Bei Ausführungsformen entsprechender Gießköpfe ist die Variation des Querschnitts des Zufuhrspaltes vorzugsweise als Variation des Höhen-zu-Breiten-Verhältnisses des Zufuhrspaltes entlang dessen Längsrichtung ausgebildet, wodurch ein bezüglich der Längsrichtung des Zufuhrspaltes variierender Strömungswiderstand erzielt wird.
Ausgestaltungen solcher Ausführungsformen weisen vorteilhaft eine konstante Breite des Zufuhrspaltes und eine entlang der Längsrichtung des Zufuhrspaltes variierende Höhe des Zufuhrspaltes auf, wodurch der Zufuhrspalt besonders einfach hergestellt werden kann. Hiervon bevorzugte Ausgestaltungen weisen eine in Richtung des Ablaufs der Verteilkammer hin abnehmende Verlaufsform der Höhe des Zufuhrspaltes auf, wodurch der Druckabfall in der Verteilkammer auf einfache Weise kompensiert werden kann.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte zur Herstellung eines wie zuvor bezeichneten Gießkopfes, wobei sowohl die Shimfolie wie auch die Platte jeweils eine Zulauföffnung und eine Ablauföffnung aufweisen, und wobei die Anordnung der Shimfolie und der genannten Öffnungen die Herstellung eines Gießkopfs ermöglicht, dessen Zufuhrspalt eine Hö- he aufweist, die eine in Richtung des Ablaufs der Verteilkammer hin abnehmende Verlaufsform hat.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen ferner eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte zur Herstellung eines wie zuvor bezeichneten Gießkopfes, wobei die Platte zwecks Ausbildung der Verteilkammer eine längliche Vertiefung aufweist, und wobei die Vertiefung und die Shimfolie so angeordnet sind, dass nach Herstellung des Gießkopfs ein Zufuhrspalt ausgebildet werden kann, dessen Höhe eine in Richtung des Ablaufs der Verteilkammer hin abnehmende Verlaufsform aufweist. Unter einer "länglichen Vertiefung" ist hierbei eine Ausnehmung zu verstehen, die keine die beiden Hauptseitenflächen der Platte verbindende Öffnung ausbildet und deren Längsausdehnung wesentlich größer ist als deren Breitenausdehnung.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen des weiteren eine wie zuvor bezeichnete, mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte oder einen wie zuvor angegebenen, zwei nichtidentische Platten und optional wenigstens eine dazwischenliegende Shimfolie umfassenden Gießkopf, worin die Shimfolie eine Dicke von weniger als 3 mm, vorzugsweise von weniger als 2 mm und am bevorzugtesten von weniger als 1 mm aufweist.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen außerdem eine wie zuvor bezeichnete, mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte oder einen wie zuvor angegebenen, zwei nichtidentische Platten und optional wenigstens eine dazwischenliegende Shimfolie umfassenden Gießkopf, worin die Shimfolie in einem für die Herstellung von transdermalen therapeutischen Systemen (TTS) geeigneten Lösungsmittel unlöslich ist und das Lösungsmittel vorzugsweise Heptan ist. Unter "einem für die Herstellung von transdermalen therapeutischen Sys- temen (TTS) geeigneten Lösungsmittel" sind alle Lösungsmittel zu verstehen, die zur Lösung des jeweils zur Ausbildung eines TTS verwendeten Matrixmaterials geeignet sind, und deren im Matrixmaterial bei Fertigstellung eines TTS verbleibenden Restmengen bei Anwendern keine nennenswerten Hautreizungen hervorrufen.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen auch einen Gießkopf, der eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte mit darin ausgebildeten Öffnungen für den Zu- und Ablauf von Beschichtungsmasse aufweist.
Andere Ausgestaltungen von wie zuvor bezeichneten Ausführungsformen von Gießköpfen weisen vorteilhaft eine konstante Höhe des Zufuhrspaltes bei entlang der Längsrichtung des Zufuhrspaltes variierender Breite des Zufuhrspaltes auf, wobei sich die Breite des Zufuhrspaltes dabei auch entlang der von der Verteilkammer zur Oberfläche des Gießkopfes weisenden Richtung verändern kann. Solche Zufuhrspaltgeometrien sind mittels herkömmlichen Materialabtragsverfahren wie z. B. Fräsen einfach herzustellen. Vorzugsweise weist hierbei die Breite des Zufuhrspaltes eine in Richtung des Ablaufs der Verteilkammer hin zunehmende Verlaufsform auf. Bei speziellen Ausgestaltungen hiervon ist die Breite des Zufuhrspaltes an der Oberfläche des Gießkopfes konstant und weitet sich, eventuell abgesehen vom einlaufseitigen Ende des Zufuhrspaltes, sowohl in Richtung zur Verteilkammer als auch in Richtung zum ablaufseitigen Ende des Zufuhrspaltes hin auf. Eine solche Geometrie ermöglicht eine Variation des Strömungswiderstands entlang des Zufuhrspaltes ohne die Benetzungsbedingungen entlang der Auslassöffnung des Zufuhrspaltes zu verändern. Zur Kompensation eines nichtlinearen Druckabfalls in der Verteilkammer weisen bevorzugte Ausführungsformen eine nichtlineare Charakteristik der Verlaufsform des Höhen-zu-Breiten-Verhältnisses des Zufuhrspaltes auf. Vorzugsweise wird eine solche nichtlineare Charakteristik unter Verwendung einer Berechnung nach einem mathematischen Modell der Strömungsmechanik eines Beschichtungs- materials im Gießkopf ermittelt, wobei experimentelle Bestimmungen hinzugezogen werden können. Alternativ wird die nichtlineare Charakteristik rein experimentell bestimmt.
Bei Ausführungsformen umfasst der Gießkopf zwei nicht identische Platten und eine dazwischen liegende Shimfolie, wobei die Breite des Zufuhrspaltes durch die Dimensionen der Shimfolie bestimmt wird. Unter "Dimension" der Shimfolie ist hierbei deren Dickenausdehnung zu verstehen, die an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Werte annehmen kann, beispielsweise um eine sich in Längsrichtung und/ oder Höhenrichtung des Zufuhrspaltes variierende Zufuhrspaltbreite zu realisieren.
Bei weiteren Ausführungsformen des Gießkopfes ist die mindestens eine Zulauföffnung und/ oder die mindestens eine Ablauföffnung und/ oder die mindestens eine rohrförmige Verteilkammer und /oder der Zufuhrspalt mindestens teilweise mit einem wirkstoffhaltigen Be- schichtungsmaterial gefüllt.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen weiterhin eine Vorrichtung, die einen wie oben bezeichneten Gießkopf umfasst, wobei die Ablauföffnung mit einem Auffangbehälter so verbunden ist, dass die aus der Ablauföffnung austretende Beschichtungsmasse in den genannten Auffangbehälter gelangen kann. Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen ferner ein Verfahren zum gleichmäßigen Auftrag einer nicht-Newtonschen Beschich- tungsmasse auf eine Folienbahn, wobei ein wie oben bezeichneter Gießkopf während des Beschichtungsvorgangs mit der nicht- Newtonschen Beschichtungsmasse durchströmt wird. Unter einer "nicht-Newtonschen Beschichtungsmasse" ist ein flüssiges Fluid zu verstehen, das ein von einem Newtonschen Fluid, also einem Fluid mit linearem, unelastischem Fließverhalten, bei dem die Schergeschwindigkeit proportional zur Scherspannung ist, abweichendes Verhalten aufweist.
Bei Ausführungsformen des Verfahrens handelt es sich bei der nicht- Newtonschen Beschichtungsmasse um eine wirkstoffhaltige Masse zur Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme (TTS).
Bei Verwendung eines Gießkopfes mit einer Shimfolie kann das Verfahren, um die Breite des Zufuhrkanals entlang dessen Längsausdehnung zu variieren, einen Schritt zum Ausüben von entlang der Längsausdehnung des Zufuhrkanals variierenden Druckkräften auf die Shimfolie umfassen.
Lösungen obiger Aufgabenstellungen umfassen auch eine Verwendung eines wie zuvor angegebenen Gießkopfes bei der Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme (TTS).
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den beiliegenden Figuren. Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt ist. Insbesondere können bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen die bei den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen angeführten Merkmale in von den Beispielen abweichender Anzahl und Kombination verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen
Figur 1 einen Gießkopf für einen Messergießer mit einer Querschnittsdarstellung innerhalb einer schematisierten perspektivischen Ansicht des Gießkopfes veranschaulicht,
Figur 2 ein Auftragswerk mit einem Gießkopf nach Figur 1 in einer schematisierten Querschnittsdarstellung zeigt,
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines
Gießkopfes mit variierender Höhe des Zufuhrspaltes in einer schematisierten Darstellung zeigt,
Figur 4 eine schematische Illustration eines Gießkopfes mit in
Längsrichtung variierender Spaltbreite zeigt,
Figur 5 eine schematische Illustration eines Gießkopfes mit einem
Zufuhrspalt zeigt, dessen Breite an der Oberfläche des Gießkopfes konstant ist und ins Innere des Gießkopfes und sowie zu dessen Ablaufseite hin zunimmt,
Figur 6 eine schematische Illustration eines Gießkopfes mit einem
Zufuhrspalt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung zeigt, der aus zwei Platten mit einer dazwischenliegenden Shimfolie gebildet ist, und Figur 7 den Gießkopf von Figur 6 in zusammengebautem Zustand in einer schematischen Perspektivdarstellung illustriert.
In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen für funktionell gleichwertige oder ähnliche Charakteristiken unabhängig von speziellen Ausführungsformen verwendet.
Figur 1 veranschaulicht einen Gießkopf 10 für einen nicht näher dargestellten Messergießer in einer, eine Querschnittsdarstellung 1 1 enthaltenden, schematisierten perspektivischen Ansicht des Gießkopfes. Im Inneren des Gehäuses 3 des Gießkopfes 10 ist eine rohr- förmige Verteilkammer 1 ausgebildet. Unter rohrförmiger Verteilkammer ist in dieser Schrift eine Ausbildung der Verteilkammer als länglicher Hohlraum zu verstehen. Eine Beschränkung auf bestimmte Querschnittsgeometrien der Verteilkammer besteht hierbei nicht. Die Längsrichtung der Verteilkammer erstreckt sich im Wesentlichen in Richtung der Längsausdehnung 1 des Gießkopfes 10. An einer der Stirnseiten des Gießkopfes befindet sich die Zulauföffnung 4, an der dieser gegenüberliegenden Stirnseite die Ablauföffnung 5. Zur Seitenfläche 6 des Gießkopfes 10 hin ist die Verteilkammer 1 über einen Zufuhrschlitz 2 geöffnet. Eine Öffnung der Verteilkammer zu einer der anderen Seitenflächen des Gießkopfes besteht bei der dargestellten Ausführungsform nicht, ist jedoch im Prinzip z. B. zum Zwecke der gleichzeitigen Beschichtung mehrerer Folienbahnen möglich. Der Zufuhrschlitz 2 des in Figur 1 vorgestellten Gießkopfes 10 weist eine über seine Länge konstante Breite b und am einlaufseitigen Ende eine Höhe h auf. Als Höhe des Zufuhrschlitzes wird generell der Abstand zwischen Verteilkammer 1 und Beschichtungsoberfläche 6 des Gießkopfes 10, jeweils am Übergang zum Zufuhrschlitz 2, verstanden. Als Breite des Zufuhrschlitzes 2 wird in dieser Schrift der Abstand b zwischen dessen beiden sich gegenüberliegenden Seitenflä- chen bezeichnet, wobei dieser Abstand durch nichtparallele Ausrichtung der beiden Seitenflächen sowohl in Längsrichtung als auch in Richtung von der Verteilkammer zur Oberfläche 6 des Gießkopfes veränderlich gestaltet sein kann.
Während eines Beschichtungsvorgangs durchströmt die Beschich- tungsmasse die Verteilkammer 1 von deren Zulauföffnung 4 bis zu deren Ablauföffnung 5 in der durch Pfeil 7 von Figur 1 angedeuteten Richtung. Der Druck der Beschichtungsmasse in der Verteilkammer 1 übersteigt dabei den Umgebungsdruck des Gießkopfes, so dass durch den Zufuhrspalt 2 ein Teil der die Verteilkammer durchströmenden Beschichtungsmasse aus der Verteilkammer 1 zur Oberfläche 6 des Gießkopfes 10 hin entweicht und dort einen aus dem
Spalt 2 austretenden, in der Figur durch Pfeile 21 veranschaulichten, Beschichtungsmassenstrom erzeugt. Zum Aufrechterhalten einer Strömung durch die Verteilkammer muss der Druck p 1 des Be- schichtungsmaterials am zulaufseitigen Ende 4 der Verteilkammer 1 größer als der Druck p2 an derem ablaufseitigen Ende 5 sein. Bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich daraus eine mit der Viskosität der Beschichtungsmasse zunehmende Druckdifferenz zwischen Zu- und Ablauf der Verteilkammer 1. Aus dieser Druckdifferenz resultiert ein Druckgefälle der Beschichtungsmasse entlang der an die Verteilkammer 1 anschließenden Eintrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2, wobei der Druck vom zulaufseitigen Ende zum ablaufseitigen Ende der Eintrittsöffnung abnimmt.
In Figur 2 ist ein Auftragswerk 30 unter Verwendung eines Gießkopfes 10 veranschaulicht. Bei dem dargestellten Auftragswerk 30 wird eine zu beschichtende Folienbahn 32 um einen Teilumfang einer rotierenden Rolle bzw. Walze 31 herumgeführt. Die Rotationsrichtung der Rolle 31 und die Bewegungsrichtung der Folienbahn 32 sind in der Figur durch entsprechende Pfeile verdeutlicht. Der Gießkopf 10 ist im von der Folienbahn 32 umschlungenen Bereich der Walze 31 mit einem Abstand zur Folienbahn 32 angeordnet, wobei die Be- schichtungsoberfläche 6 bei der dargestellten Ausführungsform des Gießkopfes 10 dem Durchmesser der Walze 31 angepasst gekrümmt ausgeführt ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die im Fachjargon auch als Gießerlippe bezeichnete Beschichtungsoberfläche 6 ohne eine solche Krümmung, mit anderen Worten eben, ausgeführt sein.
Ein Teil der durch die Verteilkammer 1 fließenden Beschichtungs- masse 20 gelangt durch den Zufuhrspalt 2 in den zwischen der Beschichtungsoberfläche 6 und der dieser gegenüberliegenden Oberfläche der Folienbahn 32 ausgebildeten Bereich. Je nach Geschwindigkeit der Folienbahn, Viskosität der Beschichtungsmasse 20, Druck der Beschichtungsmasse 20 in der Verteilkammer und Geometrie des Zufuhrspaltes 2, wird dabei der Bereich zwischen Oberfläche 6 und Folienbahn 32 nur teilweise oder, wie in Figur 2 dargestellt ist, vollständig vom Beschichtungsmaterial 20 ausgefüllt. Entsprechend kann sich der benetzende Meniskus 22 der Beschichtungsmasse 20 von der Außenkante der Oberfläche 6 in Richtung der zugeführten Folienbahn erstrecken oder wie gezeigt innerhalb des Bereichs zwischen Oberfläche 6 und Folienbahn 32 angeordnet sein. An der zur abgeführten Folienbahn 32 weisenden Seitenkante der Oberfläche 6 verjüngt sich im Allgemeinen die Dicke des Beschichtungsmateri- als 20 auf die resultierende Dicke d der Beschichtungslage 24, so dass das Beschichtungsmaterial 20 an dieser Kante ebenfalls einen Meniskus 23 ausbildet. Die Breite der Beschichtungslage 24 entspricht im Wesentlichen der Länge des Zufuhrspaltes 2, wobei die Länge des Zufuhrspaltes 2 , wie in den Figuren 1 , 4 und 5 dargestellt ist, kürzer als die Länge der Verteilkammer zwischen Einlauföffnung 4 und Ablauföffnung 5 sein kann.
Der Arbeitsabstand des Gießkopfes 10, d. h. der Abstand zwischen dessen Beschichtungsoberfläche 6 und der dieser gegenüberliegenden Seite der Folienbahn 32, weist bei der Herstellung von Wirkstoffdepots für transdermale therapeutische Systeme in der Regel Werte zwischen 100 μπι und 1 mm auf, wobei Arbeitsabstände aus einem Bereich von etwa 100 bis etwa 300 μπι am häufigsten verwendet werden. Die mit einer wie in Figur 2 veranschaulichten Anordnung erzielten Beschichtungsdicken d weisen bei den zur Ausbildung von Wirkstoffdepots verwendeten Beschichtungsmaterialien 20 im Allgemeinen Werte von etwa 50 bis 100 % des Arbeitsabstands auf.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Gießkopfes 10 gemäß Figur 1 , bei der sich der Abstand der Verteilkammer 1 zur Oberfläche 6 und damit die jeweilige Höhe h des Zufuhrspaltes 2 in Richtung zur Ablauföffnung 5 verringert. Bei der in Figur 3 veranschaulichten Ausführungsform ist die Verteilkammer 1 gekrümmt ausgeführt, so dass die Höhe des Zufuhrspaltes 2 von der Einlaufseite 4 zur Ablaufseite 5 nichtlinear abnimmt. Bei Ausgestaltungen von wie in Figur 3 gezeigten Gießköpfen 10 ist der Höhenverlauf hx bzw. h(x) des Zufuhrspaltes 2 an den Druckverlauf der Be- schichtungsmasse 20 entlang der Eintrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2 angepasst, so dass sich folgende Relation ( 1) zwischen der Höhe h(x) des Zufuhrspaltes an einer Längsposition x und dem Druck des Beschichtungsmaterials px an der Eintrittsöffnung bei der Längsposition x ergibt: h(x) = h(px); ( 1) Da ein Teil der die Verteilkammer 1 durchströmenden Beschich- tungsmasse 20 über den Zufuhrspalt 2 zur Beschichtungsoberflä- che 6 austritt und dort von der vorbeigeführten Folienbahn 32 mitgenommen wird, verläuft der Druckabfall entlang der Eintrittsöffnung des Zufuhrspaltes nichtlinear, so dass der Höhenverlauf h(x) eine nichtlineare Charakteristik aufweist.
Eine Linearisierung des Druckabfalls entlang der Eintrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2 und damit von dessen Höhenverlauf h(x) kann bei Ausführungsformen durch Verändern des Querschnitts der Verteilkammer 1 in Strömungsrichtung der Beschichtungsmasse 20 erreicht werden, wobei der Verteilkammerquerschnitt sich hierzu zwischen Zulauföffnung 4 und Ablauföffnung 5 stetig verändernd auszuführen ist.
Bei in Längsrichtung x bzw. 1 in Fläche und Geometrie gleichbleibendem Querschnitt der Verteilkammer 1 kann die Kontur der am Übergang von Verteilkammer 1 zum Zufuhrspalt 2 ausgebildeten Kante 8 mithilfe mathematischer Modelle zur Strömungsmechanik der Beschichtungsmasse 20 im Gießkopf berechnet werden, wobei hierzu bekannte Verfahren der numerischen Strömungsmechanik wie beispielsweise die Finite-Elemente-Methode (FEM) verwendet werden können. Die numerischen Berechnungen können dabei unter Zuhilfenahme von quantitativen Experimenten vorgenommen werden. Alternativ kann die Charakteristik des Höhenverlaufs h(x) , die im vorliegenden Fall einer gleichförmigen Breite des Zufuhrspaltes 2 durch die Kontur der Kante 8 bestimmt ist, mittels experimenteller Annäherung bestimmt werden.
Die Verringerung der Zufuhrspalthöhe h(x) in Richtung zur Ablaufseite des Gießkopfes 10 ergibt sich aus der Tatsache, dass der Strö- mungswiderstand eines zwischen zwei parallelen Wänden ausgebildeten Strömungskanals mit einer Verkürzung des Strömungskanals geringer wird. Denn der geringere Strömungswiderstand an einer Stelle des Zufuhrkanals stellt sicher, dass trotz des dort vorherrschenden geringeren Drucks der Beschichtungsmasse 20 beim Eintritt in den Zufuhrkanal 2 pro Zeiteinheit die gleiche Menge an Beschichtungs- material 20 durch diese Stelle des Zufuhrkanals fließen kann, wie an einer anderen Stelle, an der die Beschichtungsmasse unter einem höheren Druck in den Zufuhrspalt 2 eindringt, dieser dafür aber eine größere Höhe aufweist.
Alternativ zur Ausbildung des Zufuhrspaltes 2 mit einer zur Ablaufseite 5 hin abnehmenden Verlaufsform von dessen Höhe kann der lokale Strömungs widerstand des Zufuhrspaltes 2 auch über dessen Spaltbreite b variiert werden.
Bei einem Zufuhrspalt 2, der durch Seitenwände begrenzt ist, deren Abstand zueinander bezüglich der (in Figur 3 bezeichneten) Richtung y von der Verteilkammer 1 zur Beschichtungsoberfläche 6 konstant ist, nimmt die Breite des Zufuhrspaltes 2 hierbei in Richtung der Ablaufseite des Gießkopfes 10 kontinuierlich zu. Der Verlauf der Zufuhrspaltbreite b(x) ist dann durch die folgende Relation (2) charakterisiert: b(x) = b(px) ; (2)
Eine entsprechende Ausführungsform eines Zufuhrspaltes 2 ist in Figur 4 veranschaulicht.
Bei anderen Ausführungsformen ist die Breite des Zufuhrspaltes 2 an der Beschichtungsoberfläche 6 konstant, nimmt aber in Richtung zur Verteilkammer, bezogen auf die relative Lage zwischen Einlauf- und Ablaufseite unterschiedlich stark zu. Der Verlauf der Zufuhrspaltbreite b(x, y) ist dann durch die folgende Relation (3) charakterisiert: b(x, y) = b(px, y) ; mit b(x,y0) = b0; (3)
In Relation (3) bezeichnet bo einen konstanten Wert und yo die Lage der Austrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2 an der Beschichtungsober- fläche 6. Ein Beispiel eines entsprechend Relation (3) keilförmig ausgebildeten Zufuhrspaltes 2 ist in der schematischen Darstellung von Figur 5 illustriert.
Aufgrund des nichtlinearen Druckabfalls entlang der Längsrichtung 1 der Verteilkammer sind die Seitenwände zur Ausbildung eines entlang der Länge der Austrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2 gleichmäßigen Beschichtungsmassenstroms 21 im Allgemeinen gekrümmt ausgebildet. Zur einfacheren Herstellung kann die Krümmung der Seitenwände durch kurze aneinanderschließende ebene Abschnitte angenähert werden. Die Form der Seitenwände zur Ausbildung eines Zufuhrspaltes 2 mit variabler Spaltbreite kann ebenfalls mit einer wie oben angegebenen numerischen Modellierung oder experimentell bestimmt werden.
Selbstverständlich kann bei Ausführungsformen eines Gießkopfes 10 eine variierende Gestaltung des Spalthöhenverlaufs h(x) mit einer variierenden Gestaltung des Spaltbreitenverlaufs b(x) bzw. b(x,y) kombiniert werden, so dass man eine Variation des Höhen-zu-Breiten- Verhältnisses des Zufuhrspaltes entlang dessen Längsrichtung erhält. Vorzugsweise ist ein Gießkopf 10 aus zwei bezüglich Verteilkammer 1 und Zufuhrspalt 2 spiegelsymmetrisch aufgebauten Gehäuseteilen 3a und 3b aufgebaut, so dass die Variation des Höhen-zu-Breiten- Verhältnisses des Zufuhrspaltes 2 durch z. B. entsprechendes Fräsen von Verteilkammer- und Zufuhrspaltseitenwänden einfach realisiert werden kann.
In den Figuren 6 und 7 ist ein besonders kostengünstig herstellbarer Gießkopf 10 veranschaulicht. Die schematische Perspektivdarstellung von Figur 6 zeigt die wesentlichen Komponenten des Gießkopfes in einer Explosionsdarstellung; die perspektivische Darstellung von Figur 7 zeigt den Gießkopf in zusammengebautem Zustand.
Der Gießkopf weist ein erstes plattenförmige Element 60, ein zweites plattenförmiges Element 61 und ein fachsprachlich als Shimfolie bezeichnetes Zwischenlagenelement 62 auf. Die beiden plattenförmigen Elemente 60 und 61 werden nachfolgend jeweils als Platte bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die zweite Platte eine Ausnehmung 70 auf, deren längsseitige Enden jeweils an einer Stelle angeordnet sind, die eine Fluidverbindung zu in der Platte 61 ausgebildeten, diese durchdringende Öffnungen 71 bzw. 72 über deren gesamten Querschnitt ermöglicht. Eine der beiden Öffnungen fungiert als Zulauföffnung, die andere als Ablauföffnung. Die längliche Ausnehmung 70 bildet die Verteilkammer. Der Abstand der Verteilkammer 70 zur Vorderkante 73 der zweiten Platte 61 variiert entlang der Länge der Verteilkammer 70. Die Variation kann wie oben beschrieben linear, abschnittsweise linear oder nichtlinear sein. Im ersten Fall bildet die zur Plattenvorderkante 73 weisende Kante der Verteilkammer 70 in dem zum Schlitzausgus s vorgesehenen Bereich eine gerade Linie, im zweiten Fall eine Line, die sich aus mehreren geraden Liniensegmenten, die unter einem Winkel aneinanderstoßen, zusammensetzt, im letzten Fall eine gekrümmte Linie. Der Abstand der Verteilkammer 70 zur Vorderkante 73 der zweiten Platte weist eine in Richtung zur Ablauföffnung abnehmende Verlaufsform auf.
Die Schimfolie 62 ist wie gezeigt so U-förmig ausgebildet, dass sie den Bereich der zur ersten Platte 60 gerichteten Seite der zweiten Platte 61 abdeckt, der nicht als Seitenwand des Zufuhrspaltes 2 genutzt wird. Insbesondere deckt die Shimfolie daher die Bereiche der Verteilkammer 70 ab, die sich von der Zulauföffnung 71 oder 72 bzw. der Ablauföffnung 72 oder 71 bis zu einem Rand des Zufuhrspaltes erstrecken. Um den Fluss von Beschichtungsmasse durch die Zulauf- und die Ablauföffnung zu ermöglichen, sind in der Shimfolie entsprechende Öffnungen 71 und 72 vorgesehen. Die erste Platte weist bei der dargestellten Ausführungsform keine Strukturierung der Oberflächen im Hinblick auf eine Ausbildung eines Teils der Verteilkammer auf. Bei anderen Ausführungsformen kann in der ersten Platte 60 jedoch auch ein Teil der Verteilkammer vorgesehen sein. Ebenso kann in der zweiten Platte wenigstens eine Zulauföffnung oder eine Ablauföffnung angeordnet sein. So kann die Beschichtungsmasse bei Ausführungsformen über eine Öffnung in einer der beiden Platten 60 oder 61 zugeführt und über eine Öffnung in der anderen Platte abgeführt werden. Bei anderen Ausführungsformen weisen beide Platten jeweils eine Zulauf- und eine Ablauföffnung auf, so dass der Zu- und Ablauf der Beschichtungsmasse jeweils durch beide Platten hindurch erfolgen kann.
Als Materialien zur Ausbildung der beiden Platten kommen Stähle wie z. B. Kunststoffformenstähle in Frage. Zur Ausbildung der Shimfolie werden Kunststoffe wie z. B. hochdichtes Polyethylen oder Polyester bevorzugt. Die Verbindung der beiden Platten 60 und 61 mit der dazwischenliegenden Shimfolie 62 erfolgt vorzugsweise mithilfe lösbarer Befestigungsmittel, wie z. B. mit den in Figur 6 veranschaulichten Schrauben 66, die durch entsprechend in der ersten Platte 60 und der Shimfolie 62 ausgebildete Löcher 65 hindurch in Gewinde 67 eingreifen, die in der zweiten Platte 61 ausgebildet sind. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren 6 und 7 nur diejenigen Komponenten des Gießkopfes 10 dargestellt sind, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich sind. Auf die Darstellung weiterer, z. B. für die Justage der Komponenten zueinander oder für den Betrieb des Gießkopfes 10 erforderlicher Komponenten wurde im Interesse einer übersichtlichen Darstellung verzichtet. Dennoch sind solcherart vorteilhafte bzw. erforderliche Komponenten als vorhanden angenommen.
Figur 7 zeigt den Gießkopf 10 von Figur 6 in zusammengebautem Zustand. Deutlich sind in dieser Darstellung die beiden in die Verteilkammer 70 mündenden Öffnungen 71 und 72 zu sehen, über die eine Beschichtungsmasse durch die Verteilkammer hindurchgeleitet wird. Durch diese Anordnung wird ein U-förmiger Verlauf der Beschichtungsmasse durch den Gießkopf 10 bewirkt. Vorzugsweise sind die Öffnungen 71 und 72 exakt an den jeweiligen Enden der Verteilkammer 70 angebracht. Bei anderen Ausführungsformen sind die Öffnungen 71 und 72 zu den jeweiligen Enden der Verteilkammer 70 in Richtung deren Mitte versetzt angeordnet. Der Versatz kann bis zu 5 mm betragen, ohne dass das Gießverhalten beeinträchtigende Hohlräume entstehen.
Unabhängig von der Bauform eines Gießkopfes kann dessen Ablauföffnung mit einem in den Figuren nicht dargestellten Auffangbehälter in einer Weise so verbunden sein, dass die aus der Auslauföffnung austretende Beschichtungsmasse in diesen Auffangbehälter gelangen kann. Bei Ausführungsformen wird die Beschichtungsmasse umgewälzt, so dass sie vom Auffangbehälter zurück zum Vorratsbehälter gefördert wird, oder der Vorratsbehälter gleichzeitig den Auffangbehälter bildet.
In der Detaildarstellung A von Figur 7 ist ein Querschnitt durch die Vorderkante des Gießkopfes gezeigt, an der der Zufuhrkanal 2 einen Austritt von Beschichtungsmasse aus dem Gießkopf ermöglicht. Wie gezeigt, weisen bei der dargestellten Ausführungsform beide Platten am Ausgang des Zufuhrkanals 2 einen sich entlang der Länge des Zufuhrkanals erstreckenden Vorsprung auf, dessen Breite geringer als die Dicke der jeweiligen Platte an der Vorderkante ist. Hierdurch kann die Gießerlippe 6 den Auftragungsbedingungen der Beschichtungsmasse gemäß gestaltet werden. Die Ausbildung entsprechender Vorsprünge stellt jedoch keine zwingende Ausbildungsform einer Gießerlippe dar.
Bei der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsform wird die Breite des Zufuhrkanals 2 nicht ausschließlich durch die Dicke der Shimfolie bestimmt, sondern kann auch über die Anzugsmomente der Befestigungsschrauben bzw. den von anderen geeigneten Befestigungsmitteln auf die Anordnung ausgeübten Druckkräften in gewissen Grenzen beeinflusst werden. Bei höheren Druckkräften bzw. Anzugsmomenten wird die Shimfolie stärker gepresst und resultiert somit in einem verhältnismäßig schmäleren Zufuhrkanal. Indem man entlang der Shimfolie auf diese unterschiedliche Druckkräfte ausübt, kann die Breite des Zufuhrspaltes 2 entlang dessen Längsausdehnung und, geeignet angeordnete Befestigungsmittel vorausgesetzt, auch entlang der Flussrichtung des Beschichtungsmittels im Zufuhrspalt variierend gestaltet werden. Die in den Figuren 6 und 7 veranschaulichte Konstruktion eines Gießkopfes 10 ermöglicht eine Änderung von Schlitzlänge und
Schlitzbreite des Zufuhrspaltes 2 durch schlichtes Austauschen der Shimfolie. Bei kleineren Schlitzlängen ist der Ausschnitt in der Shim- folie kürzer, bei größeren entsprechend größer gewählt, wobei die durch die Konstruktion der Verteilkammer 70 gegebene Maximallänge des Schlitzes nicht überschritten werden darf. Zur Ausbildung von breiteren Zufuhrschlitzen werden dickere Shimfolien verwendet, oder es werden zwei oder mehr Shimfolien übereinandergelegt. Mit anderen Worten kann die Breite des Zufuhrspaltes durch die Dimension der Shimfolie bestimmt werden. Die Dicke der Shimfolie bzw. die Dicke eines Shimfolienstapels beträgt bei Ausführungsformen weniger als 3 mm, bei bevorzugten Ausführungsformen weniger als 2 mm und bei besonders bevorzugten Ausführungsformen weniger als 1 mm.
Der in den Figuren 6 und 7 dargestellte Gießkopf 10 kann schnell zerlegt und gereinigt werden, so dass die bei einem Wechsel der Be- schichtungsmasse notwendige Umrüstzeit gering gehalten werden kann.
Zur Herstellung von beschichteten Folienbahnen für die Ausbildung von transdermalen therapeutischen Systemen wird ein wie zuvor beschriebener Gießkopf mit einer Beschichtungsmasse durchströmt. Vorzugsweise füllt die Beschichtungsmasse den mit den Öffnungen für den Zulauf und den Ablauf der Beschichtungsmasse in Verbindung stehenden Hohlraum im Gießkopf vollständig, zumindest aber soweit wie möglich aus, um einer Blasenbildung in der Beschichtung vorzubeugen. Zur Beschichtung ist die Gießerlippe des Gießkopfes in einem wie zuvor beschriebenen Abstand zur Folienbahnoberfläche angeordnet. Die Beschichtungsmasse besteht in der Regel aus einem wirkstoffhaltigen Matrixmaterial, das in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Heptan verdünnt ist. Die Beschichtungsmasse kann eine Newtonsche oder nicht-Newtonsche Flüssigkeit darstellen. Bei Ausführungsformen des Verfahrens wird der Gießkopf 10 von einer nicht-Newtonschen Beschichtungsmasse durchströmt, um einen gleichmäßigen Auftrag der nicht-Newtonschen Beschichtungsmasse zu erreichen.
Ein entsprechend den Merkmalen einer wie oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildeter Gießkopf 10 sowie ein mit einem entsprechenden Gießkopf ausgestatteter Messergießer ermöglichen die Realisierung eines über die Länge der Austrittsöffnung des Zufuhrspaltes 2 gleichmäßigen Beschichtungsmassenstroms 21. Der genaue Verlauf des Höhen-zu-Breiten-Verhältnisses ist dabei abhängig vom Fließverhalten der jeweiligen Beschichtungsmasse 20, so dass ein Gießkopf 10 jeweils einen an den Viskositätsbereich bzw. das Fließverhalten einer hiermit zu verwendenden Beschichtungsmasse 20 angepassten Verlauf des Höhen-zu-Breiten-Verhältnisses aufweist. Wie beschrieben ausgebildete Gießköpfe werden vorzugsweise bei der Herstellung von transdermalen therapeutischen Systemen (TTS) verwendet.

Claims

Ansprüche
1. Gießkopf mit einer sich von mindestens einer Zulauföffnung (4) zu mindestens einer Ablauföffnung (5) erstreckenden rohrförmi- gen Verteilkammer ( 1) und einem Zufuhrspalt (2), der zumindest entlang eines Teils der Länge der im Inneren des Gießkopfes ( 10) angeordneten Verteilkammer ( 1) seitlich an diese anschließt und sich zur Ausbildung einer Öffnung der Verteilkammer ( 1) zu einer Oberfläche (6) des Gießkopfes ( 10) von der Verteilkammer ( 1) bis zu dieser Oberfläche (6) erstreckt, wobei der Querschnitt des Zufuhrspaltes (2) entlang der Länge des Zufuhrspaltes variiert.
2. Gießkopf nach Anspruch 1 , worin die mindestens eine Zulauföffnung (4), die mindestens eine Ablauföffnung (5) und die Verteilkammer ( 1) so angeordnet sind, dass sich im Wesentlichen keine Totzonen ausbilden können.
3. Gießkopf nach Anspruch 2, worin zwischen dem zulaufseitigen Ende der Verteilkammer ( 1) und der Zulauföffnung (4) und /oder dem ablaufseitigen Ende der Verteilkammer ( 1) und der Ablauföffnung (5) jeweils ein außerhalb des die Ablauföffnung (5) und die Zulauföffnung (4) verbindenden Teils der Verteilkammer ( 1 ) gelegener Teil der Verteilkammer ( 1) angeordnet ist, dessen Ausdehnung in der die Ablauföffnung (5) und die Zulauföffnung (4) verbindenden Richtung maximal 5 mm beträgt.
4. Gießkopf nach Anspruch 1 , 2 oder 3, worin die Zulauföffnung (4), die Ablauföffnung (5) und die Verteilkammer ( 1) so angeordnet sind, dass das aus der Ablauföffnung (5) austretende Be- schichtungsmaterial den Gießkopf im Wesentlichen U-förmig durchflössen hat.
5. Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Gießkopf zwei nicht identische Platten und optional mindestens eine dazwischen liegende Shimfolie umfasst.
6. Gießkopf nach Anspruch 5, worin eine der beiden Platten weder eine Ablauföffnung (5) noch eine Zulauföffnung (4) umfasst.
7. Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Variation des Querschnitts des Zufuhrspaltes (2) als Variation des Höhen- zu-Breiten-Verhältnisses des Zufuhrspaltes (2) entlang dessen Längsrichtung ausgebildet ist.
8. Gießkopf nach Anspruch 7, worin die Breite des Zufuhrspaltes (2) konstant ist und die Höhe des Zufuhrspaltes (2) entlang der Längsrichtung des Zufuhrspaltes variiert.
9. Gießkopf nach Anspruch 8, worin die Höhe des Zufuhrspaltes (2) eine in Richtung des Ablaufs (5) der Verteilkammer ( 1) hin abnehmende Verlaufsform aufweist.
10. Eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte zur Herstellung eines Gießkopfs nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei sowohl die Shimfolie wie auch die Platte jeweils eine Zulauföffnung (4) und eine Ablauföffnung (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Shimfolie und der genannten Öffnungen die Herstellung eines Gießkopfs ermöglicht, dessen Zufuhrspalt (2) eine Höhe aufweist, die eine in Richtung des Ablaufs (5) der Verteilkammer ( 1) hin abnehmende Verlaufsform hat.
1 1. Eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte zur Herstellung eines Gießkopfs nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Platte zwecks Ausbildung der Verteilkammer ( 1) eine längliche Vertiefung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung und die Shimfolie so angeordnet sind, dass nach Herstellung des Gießkopfs ein Zufuhrspalt (2) ausgebildet werden kann, dessen Höhe eine in Richtung des Ablaufs (5) der Verteilkammer ( 1) hin abnehmende Verlaufsform aufweist.
12. Eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte nach Anspruch 10 oder 1 1 oder Gießkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 9, worin die Shimfolie eine Dicke von weniger als 3 mm, vorzugsweise von weniger als 2 mm und am bevorzugtesten von weniger als 1 mm aufweist.
13. Eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte nach einem der Ansprüche 10 bis 12 oder Gießkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 9, worin die Shimfolie in einem für die Herstellung von transdermalen therapeutischen Systeme (TTS) geeignetem Lösungsmittel unlöslich ist und das Lösungsmittel vorzugsweise Heptan ist.
14. Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend eine mit einer Shimfolie partiell bedeckte Platte nach einem der Ansprüche 10 bis 13.
15. Gießkopf nach Anspruch 7, worin die Höhe des Zufuhrspaltes (2) konstant ist und die Breite des Zufuhrspaltes (2) entlang der Längsrichtung des Zufuhrspaltes variiert.
16. Gießkopf nach Anspruch 15, worin die Breite des Zufuhrspaltes (2) eine in Richtung des Ablaufs (5) der Verteilkammer ( 1) hin zunehmende Verlaufsform aufweist.
17. Gießkopf nach Anspruch 15 oder 16, worin die Verlaufsform eine nichtlineare Charakteristik aufweist.
18. Gießkopf nach einem der Ansprüche 15 bis 17, worin der Gießkopf zwei nicht identische Platten und eine dazwischen liegende Shimfolie umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Zufuhrspaltes (2) durch die Dimensionen der Shimfolie bestimmt wird.
19. Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 bis 18, worin die mindestens eine Zulauföffnung (4) und/ oder die mindestens eine Ablauföffnung (5) und/ oder die mindestens eine rohr- förmige Verteilkammer ( 1) und/ oder der Zufuhrspalt (2) mindestens teilweise mit einem wirkstoffhaltigen Beschichtungsmaterial gefüllt ist.
20. Vorrichtung umfassend den Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 bis 19, wobei die Ablauföffnung (5) mit einem Auffangbehälter so verbunden ist, dass die aus der Ablauföffnung (5) austretende Beschichtungsmasse in den genannten Auffangbehälter gelangen kann.
21. Verfahren zum gleichmäßigen Auftrag einer nicht-Newtonschen Beschichtungsmasse auf eine Folienbahn, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gießkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 bis 19 während des Beschichtungsvorgangs mit der nicht-Newtonschen Beschichtungsmasse durchströmt wird.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21 , worin es sich bei der nicht- Newtonschen Beschichtungsmasse um eine wirkstoffhaltige Masse zur Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme (TTS) handelt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 22, soweit rückbezogen auf einen der Ansprüche 10 bis 13, das einen Schritt zum Ausüben von entlang der Längsausdehnung des Zufuhrkanals variierenden Druckkräften auf die Shimfolie umfasst, um die Breite des Zufuhrkanals entlang dessen Längsausdehnung zu variieren.
24. Verwendung des Gießkopfs nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 1 1 bis 18 bei der Herstellung transdermaler therapeutischer Systeme (TTS).
PCT/EP2012/067741 2011-09-13 2012-09-11 Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen WO2013037776A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201230567A SI2755774T1 (sl) 2011-09-13 2012-09-11 Dozirna naprava za sestavke za oplaščenje z visoko viskoznostjo
RS20160415A RS54836B1 (sr) 2011-09-13 2012-09-11 Dozirni aplikator za visokoviskozne mase za premaz
EP12772080.3A EP2755774B1 (de) 2011-09-13 2012-09-11 Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen
DK12772080.3T DK2755774T3 (en) 2011-09-13 2012-09-11 KNIVCOATER for high viscosity COATINGMASSER
ES12772080.3T ES2575708T3 (es) 2011-09-13 2012-09-11 Fundidor de medición para masas de revestimiento altamente viscosas
HRP20160620TT HRP20160620T1 (hr) 2011-09-13 2016-06-07 Mjerni uređaj za prevlačenje za pripravke za premaz velike viskoznosti

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011082630.0 2011-09-13
DE201110082630 DE102011082630A1 (de) 2011-09-13 2011-09-13 Messergießer für hochviskose Beschichtungsmassen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013037776A1 true WO2013037776A1 (de) 2013-03-21

Family

ID=47016686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/067741 WO2013037776A1 (de) 2011-09-13 2012-09-11 Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP2755774B1 (de)
DE (1) DE102011082630A1 (de)
DK (1) DK2755774T3 (de)
ES (1) ES2575708T3 (de)
HR (1) HRP20160620T1 (de)
HU (1) HUE029180T2 (de)
PL (1) PL2755774T3 (de)
PT (1) PT2755774E (de)
RS (1) RS54836B1 (de)
SI (1) SI2755774T1 (de)
WO (1) WO2013037776A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108620288A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 深圳市腾盛工业设备有限公司 一种点胶高度的补偿方法及装置
CN109311047A (zh) * 2016-06-22 2019-02-05 东丽工程株式会社 涂布器和涂布装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH597928A5 (en) * 1975-07-24 1978-04-14 Ciba Geigy Ag Cascade distributor head for coating substances
JPH1099764A (ja) * 1996-08-07 1998-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗布装置及び方法
US5843530A (en) * 1997-01-21 1998-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for minimizing waste when coating a fluid with a slide coater
US20030116881A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Nelson James M. Method of improving coating uniformity
JP2007275779A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Dainippon Printing Co Ltd ダイヘッド
US20080274222A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Cloeren Incorporated Decoupled transverse flow metering gap and lip gap

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2684485B2 (ja) * 1992-02-13 1997-12-03 富士写真フイルム株式会社 塗布装置
JP3205460B2 (ja) * 1994-03-25 2001-09-04 ティーディーケイ株式会社 塗布装置
US5702527A (en) * 1995-02-22 1997-12-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Restricted flow die
JP3957640B2 (ja) * 2002-02-21 2007-08-15 アイシン化工株式会社 幅広スリットノズル及び幅広スリットノズルによる塗装方法
US7819077B2 (en) * 2003-09-17 2010-10-26 3M Innovative Properties Company Die coaters
JP4185084B2 (ja) * 2005-09-26 2008-11-19 本田技研工業株式会社 水性塗料の塗布方法及び同塗布ノズル
JP4758189B2 (ja) * 2005-09-28 2011-08-24 パナソニック株式会社 ダイ
JP5090109B2 (ja) * 2007-09-01 2012-12-05 ロンシール工業株式会社 塗布具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH597928A5 (en) * 1975-07-24 1978-04-14 Ciba Geigy Ag Cascade distributor head for coating substances
JPH1099764A (ja) * 1996-08-07 1998-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗布装置及び方法
US5843530A (en) * 1997-01-21 1998-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for minimizing waste when coating a fluid with a slide coater
US20030116881A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Nelson James M. Method of improving coating uniformity
JP2007275779A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Dainippon Printing Co Ltd ダイヘッド
US20080274222A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Cloeren Incorporated Decoupled transverse flow metering gap and lip gap

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109311047A (zh) * 2016-06-22 2019-02-05 东丽工程株式会社 涂布器和涂布装置
CN108620288A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 深圳市腾盛工业设备有限公司 一种点胶高度的补偿方法及装置
CN108620288B (zh) * 2017-03-22 2020-02-14 深圳市腾盛精密装备股份有限公司 一种点胶高度的补偿方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
SI2755774T1 (sl) 2016-07-29
EP2755774A1 (de) 2014-07-23
PL2755774T3 (pl) 2016-09-30
HRP20160620T1 (hr) 2016-07-01
RS54836B1 (sr) 2016-10-31
EP2755774B1 (de) 2016-04-27
HUE029180T2 (en) 2017-02-28
PT2755774E (pt) 2016-06-16
DE102011082630A1 (de) 2013-03-14
DK2755774T3 (en) 2016-06-20
ES2575708T3 (es) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT394667B (de) Streicheinrichtung
DE69924956T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum streifenförmigen Auftragen von Bechichtungsmaterial
EP0147536B1 (de) Einrichtung zum gleichmässigen Verteilen fliessfähiger Medien in vorgegebener Breite
DE3834785C1 (en) Apparatus for generating granules or pellets from flowable material
DE69006115T2 (de) Vorrichtung zur Herstellung von durchsichtigen Kunststoffschichten, welche ein eingefärbtes filtrierendes Band in der Masse aufweisen.
DE2756133A1 (de) Vorrichtung zum aufbringen einer viskosen fluessigkeit auf einem substrat
DE69712876T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum auftragen eines mediums auf ein bewegliches, bahnförmiges material
WO2010007033A1 (de) Vorrichtung zur klebstoffapplikation
DE2228685A1 (de) Streichleiste
DE3931793A1 (de) Ein geraet zur beschichtung einer fahrenden bahn
EP2284315A1 (de) Vorhang-Auftragswerk
EP2755774B1 (de) Messergiesser für hochviskose beschichtungsmassen
DE102007020095A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Schaumauftrag auf Substrate mit großer Breite
DE4402108A1 (de) Maschine zum Streichen einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn
EP0108887A2 (de) Vorrichtung zum gleichmässigen Auftragen von fliessfähigen Medien
DE69717317T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum auftragen einer beschichtung auf eine bei hoher geschwindigkeit laufende papierbahn
EP2674364B1 (de) Kapillardosierer und Verfahren zum Betrieb eines solchen Kapillardosierers
DE2812946C3 (de) Vorrichtung zum Beschichten einer endlosen Bahn
DE3942590C2 (de) Streicheinrichtung
DD156050A3 (de) Dosiereinrichtung fuer ein farbwerk,insbesondere an offsetdruckmaschinen
EP2017012A2 (de) Vorhangstreichmaschine
EP2055832A2 (de) Vorrichtung zur Regulierung der Beschichtungsbreite einer mit einer Vorhang-Streichmaschine aufzubringenden Beschichtung
DE29610773U1 (de) Freistrahldüsen-Auftragseinrichtung
DE2726360C2 (de) Breitschlitzdüse für Kunststoffe, insbesondere Polyurethan
DE4034268C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12772080

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012772080

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P-2016/0415

Country of ref document: RS