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Maschine zum Granulieren von pulverförmigen Stoffen
In den pharmazeutischen Betrieben wird das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Tabletten zum
Zwecke einer gleichmässigen Verteilung der Wirkstoffe in Form von feinem Pulver erzeugt. Das unmittel- bare Tablettieren des Pulvers, erweist sich jedoch als nachteilig, weil die zu Tabletten gepressten Stoff- dosen ungleich sind. Zur Behebung dieses Nachteiles wird das Pulver in feuchtem oder trockenem Zustand in Körnchen umgewandelt, die die Grösse der pulverkörnchen übersteigen und die in der Regel bereits mit genügender Genauigkeit tablettierbar sind.
Das Granulieren in trockenem Zustand erfolgt in drei Vorgän- gen, von denen bei dem ersten in einer Brikettpresse aus dem Pulver Brikette hergestellt, im zweiten
Vorgang diese zwischen ebenen Scheiben mit rauher Oberfläche gemahlen und im Laufe des dritten Vor- ganges die beim Mahlen erhaltenen, verschieden grossen Bruchstücke durch Sieben auf Pulver und Körn- chen gewünschter Grösse sortiert werden.
Dieses Verfahren hat jedoch verschiedene Nachteile. Die beschriebene Art des Pressens, Mahlens und Siebens geht mit grosser Staubbildung vor sich. Im Mahlgut ist das Verhältnis der Körnchen zum Staub ein sehr schlechtes und beträgt kaum zoo Die Vorgänge erfolgen in Abhängigkeit von der Zufüh- rung des Stoffes nicht kontinuierlich, sondern absatzweise. Die Granuliereinrichtung ist wegen der getrennt aufgestellten Aggregate sehr umfangreich, kostspielig und zur Bedienung derselben sind mehrere Personen notwendig.
Zweck der Erfindung ist die Verwirklichung einer von den angeführten Nachteilen freien, durch eine einzige Person bedienbaren, billigen Maschine mit hoher Leistungsfähigkeit.
Zu diesem Behufe besteht die erfindungsgemässe Maschine aus den nachstehenden, zu einer Einheit zusammengefassten Vorrichtungen, nämlich aus einem Vorpresswalzenpaar, einem Fertigpresswalzenpaar, einem Zerkleinerungswalzenpaar und einem Rüttelsieb, wobei diese Maschinenteile vom zu verarbeitenden Gut der Reihe nach passiert werden. Dabei sind die Mäntel der Vorpresswalzen mit feinen Längsriffeln, die Mäntel der langsamer rotierenden, kleineren Fertigpresswalzen mit gröberen Querriffeln und die Mäntel der Zerkleinerungswalzen mit weniger groben Querriffeln versehen. Die Zerkleinerungswalzen rotieren mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten im Gegenlauf.
Das Vorpresswalzenpaar verdichtet das pulverförmige Ausgangsmaterial zu runden Plättchen von etwa 1/2 mm Stärke. Diese stauen sich vor dem mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit rotierenden, mit gröberen Riffeln versehenen Fertigwalzen an und werden durch dieses Walzenpaar zu für die Körnchenbildung geeigneten, stärkeren Plättchen von 1 bis 2 mm Höhe umgeformt. Das Zerkleinerungswalzenpaar zerbricht diese stärkeren Plättchen durch einen von der Mühlenindustrie her bekannten Schervorgang.
Auch das hier erhaltene Produkt besteht aus den drei Komponenten : Pulver, Körnchen und grösseren Bruch- stücken, wobei aber die Menge der Körnchen die nach den früheren Verfahren erhaltene Körnchenmenge wesentlich übersteigt. Die Sortierung mit dem Rüttelsieb erfolgt auf bekannte Weise.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Granuliermaschine. Fig. 1 ist ein senkrechter Mittelschnitt der Maschine und Fig. 2 ein zur Fig. 1 senkrechter, vertikaler Mittelschnitt.
Sämtliche Bestandteile der Maschine sind an zwei, links und rechts vorgesehenen Stahlgerüsten l und 2 angeordnet und diese sind miteinander lösbar vereinigt, wodurch eine entsprechende Lagerung der Wellen der verschiedenen Arbeitswalzen möglich wird. Das zu granulierende pulverförmige Material wird
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von dem oben vorgesehenen Fülltrichter 3 zugeführt, der ein zwecks Lockern des zum Stocken neigenden
Pulverstoffes langsam umlaufendes Rührwerk 4 enthält. Die untere Öffnung des Fülltrichters ist durch eine rotierende Speisewalze 5 und eine Abschlussplatte 6 beinahe ganz verschlossen und nur zwischen dem unteren Rand dieser Platte und der Walze 5 verbleibt ein Spalt, der zur gleichmässigen Zuführung des Ma- terials ausreicht.
Das Vorpressen des Materials erfolgt zwischen der räumlich festen Walze 7 und der seitlich verstell- baren Walze 8. Die Mäntel der Walzen 7 und 8 haben feine längslaufende Riffeln. Die fortlaufende Reini- gung. der nach den eingezeichneten Pfeilen im Gegenlauf rotierenden Walzen erfolgt durch abgefederte
Abstreifer 9 mit geradlinigen Schneiden. Die Walze 8 kann in Abhängigkeit von der Menge des einge- speisten Materials durch einen Schraubenbolzen 10 seitlich verstellt werden.
Das Walzenpaar 7,8 erwärmt sich im Laufe des Vorpressens zufolge des hohen Druckes erheblich und muss zweckmässig während des Betriebes mit kaltem Wasser gekühlt werden. Das Kühlwasser lässt man im Walzeninnern kreisen, so dass es mit dem zu granulierenden Gut nicht in Berührung treten kann.
Die Fertigpresswalzen 11 und 12 rotieren gleichfalls im Gegenlauf und unterscheiden sich von den
Walzen 7 und 8 darin, dass sie einen geringeren Durchmesser haben und ihre Umfangsgeschwindigkeit im
Vergleich zu derjenigen der Walzen 7 und 8 wegen der an dieser Stelle notwendigen Materialstauung um etwa das l, 44fache kleiner ist. Ausserdem sind die Walzen 11,12 mit Querriffeln versehen, deren Ab- stand voneinander, d. h. ihre Teilung t = 3 - 5 mm beträgt. Die sich in den Riffeln der Walzen einklem- menden Stoffteilchen werden durch Abstreifer 13 mit Riffeln gleicher Teilung entfernt. Diese Abstreifer werden gleichfalls durch nicht dargestellte Federn an die Walzen gedrückt, die gleich wie die Vorpress- walzen 7 und 8 gedreht, eingestellt und gleichfalls mit kaltem Wasser gekühlt werden.
Die Ausbildung der Zerkleinerungswalzen 14 und 15 ist ähnlich derjenigen der Fertigpresswalzen 11 und 12, mit dem Unterschied, dass ihre Riffeln eine dichtere Teilung t = 2, 5 mm haben. Ausserdem sind hier die Umfangsgeschwindigkeiten nicht gleich gross, sondern weichen voneinander im Verhältnis 1 : 1,2 bis 1 : 1, 3 ab. Demzufolge werden die Stoffplättchen zwischen den Walzen durch Scherwirkung grob ge- mahlen. Die Ausbildung der Abstreifer 16 ist ähnlich jener der Abstreifer 13. Eine Kühlung des Walzen- paares ist hier nicht notwendig.
Die von dem Walzenpaar 14,15 kommenden Stoffteile werden durch ein Rüttelsieb 17 sortiert, u. zw. nach drei verschiedenen Grössen. Auf dem oberen, gröberen Sieb bleiben nur die grösseren, nochmals zu verarbeitenden Plättchenstücke zurück. Das untere, feinere Sieb hält die Körnchen gewünschter Grösse zurück, während das durch das untere Sieb fallende Pulver entfernt wird bzw. wieder verarbeitet werden kann. Die gewünschte Korngrösse liegt allgemein zwischen 1-1, 5 mm.
Die Beschickung der Maschine, das Granulieren und die Sortierung des Materials erfolgt fliessend in einem Arbeitsgang.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Granulieren von pulverförmigen Stoffen, insbesondere für das Tablettieren von pharmazeutischen Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine aus einem Vorpresswalzen- paar (7, 8), einem Fertigpresswalzenpaar (11,12), einem Zerkleinerungswalzenpaar (14,15) und einem
Rüttelsieb (17) in einer Maschineneinheit besteht, die das zu verarbeitende Pulvermaterial nacheinander passiert, wobei die langsamer als die Vorpresswalzen umlaufenden und kleineren Fertigpresswalzen (11,12) am Mantel mit gröberen Querriffeln und die Zerkleinerungswalzen (14,15) am Mantel mit weniger gro- benQuerriffeln versehen sind und die Zerkleinerungswalzen im Gegenlauf mit unterschiedlicher Umfangs- geschwindigkeit rotieren.