УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ТАБЛЕТКИ С ПОМОЩЬЮ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БАРАБАНА
DEVICE AND METHOD OF COATING TABLETS USING REVOLVING DRUM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к устройству и к способу нанесения покрытий на таблетки.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Серийно выпускается устройство для нанесения покрытий на таблетки, содержащее барабан. Барабан состоит из перфорированных сегментов. Барабан располагают горизонтально. Его можно вращать вокруг горизонтальной оси. В барабане имеется разгрузочное отверстие и дверца. Через дверцу можно загружать таблетки в барабан. В барабане на таблетки наносится покрытие. Через разгрузочное отверстие выгружают таблетки с покрытием.
Сбоку или на торцевой стороне барабана установлена дверца. Эта сторона в дальнейшем обозначена как передняя сторона. Разгрузочное отверстие может находиться в любом месте барабана. Если разгрузочное отверстие находится снизу, то через это отверстие можно выгружать таблетки с покрытием под действием силы тяжести.
В другой коммерчески доступной форме осуществления внутри барабана находится специальное перемешивающее устройство. Оно сконструировано так, что при вращении в противоположном направлении относительно направления вращения барабана во время перемешивания или нанесения покрытия таблетки, находящиеся в барабане, перемещаются к передней стороне.
Если смотреть с передней стороны, то через первую подводящую линию в барабан подают материал для нанесения покрытия, то есть тот материал, на который нужно нанести покрытие. Через вторую подводящую линию в барабан подают воздух. Водные или изготовленные на основе органических растворителей суспензии или красители подают в смесительный резервуар через первую подводящую линию. Внутри суспензия выбрасывается, по меньшей мере, из одной форсунки. Форсунка сконструирована так, что суспензия распыляется внутри барабана. Таким образом, суспензия достигает таблеток в распыленной форме. При этом смесительный контейнер медленно вращается вокруг горизонтальной оси. В характерном случае барабан вращается со скоростью до 25 оборотов в минуту.
Одновременно или циклически внутрь смесительного барабана подают кондиционированный (имеющий постоянную температуру, высушенный, профильтрованный) воздух. Нагретый воздух равномерно поступает через перфорированный металлический лист. Основная задача потока воздуха состоит в высушивании лака или суспензии, попавших на таблетки. Для этой цели согласно предшествующему уровню техники перфорированный металлический лист располагают над форсункой и параллельно форсунке. Благодаря такому расположению обеспечивается равномерное поступление воздуха в направлении перемешиваемого материала, то есть в направлении продукта, а именно в направлении таблеток. При этом распыленная суспензия также транспортируется в направлении продукта. Таким образом, суспензия особенно надежно достигает таблеток.
Поток воздуха выходит через перфорацию сегментов барабана. Согласно предшествующему уровню техники перфорация в одной из форм исполнения распределена по всей боковой поверхности барабана. Речь идет о четырех сегментах одинаковой величины.
Форсунка направлена вниз. При этом суспензия подается непосредственно в направлении перемешиваемого материала из первой подводящей линии. Поток воздуха выходит в том же направлении. Перфорированный лист также расположен в этом направлении.
Описанное устройство в промышленном масштабе продается заявителем.
В области медицины имеется также проблема, связанная с тем, что продукты можно производить только с использованием аппаратов, которые документированы и утверждены в рамках процедуры приемки. Если аппарат изменен, то необходим определенный процесс приемки изменений для того, чтобы получить разрешение на производство таблеток с помощью измененного аппарата согласно допуску к эксплуатации. Это связано со значительными издержками и затратами.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения состоит в том, чтобы упростить нанесение покрытий на таблетки.
Эта задача решена за счет устройства с признаками согласно первому пункту формулы изобретения. Эффективные формы осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения. В еще одном независимом пункте формулы изобретения под защиту ставится эффективный способ.
Согласно настоящему изобретению и в отличие от вышеописанного уровня техники теперь суспензию подают в барабан сбоку через первую боковую сторону, а воздух подают сбоку через противоположную сторону. Например, суспензию подают через переднюю сторону, а воздух - через заднюю. Таким образом обеспечивается больше места с той стороны, с которой осуществляется обслуживание пользователем. Это пространство представляет особый интерес для пользователя аппарата во время производства. За счет этого производственные процессы могут быть упрощены, усовершенствованы и/или удешевлены. Также меньше конструктивные проблемы. Соответственно это приводит, среди прочего, к снижению производственных затрат.
Суспензию предпочтительно подают с передней стороны. Загрузочную воронку и форсунку, через которую подается суспензия, необходимо время от времени очищать. Поэтому целесообразно предусмотреть эту загрузочную воронку с передней стороны, то есть со стороны оператора. Это снижает усилия, затрачиваемые на очистку. При подаче воздуха соответствующие усилия по очистке не требуются или необходимы в гораздо меньшем объеме. Поэтому подачу воздуха предпочтительно осуществлять со сравнительно трудно доступной задней стороны.
В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения суспензию подают в барабан ниже уровня оси вращения или на уровне оси вращения. Воздух подают в барабан целиком или преимущественно выше оси вращения. Соответственно воздух, поступающий сверху, можно направить к перемешиваемому материалу и за счет этого транспортировать распыленную суспензию к перемешиваемому материалу или таблеткам. Поскольку перемешиваемый материал, то есть таблетки, перекатываются внутри барабана, то во время нанесения покрытия они в среднем находятся не в самой нижней точке, а в зависимости от скорости вращения барабана немного смещены в сторону от этой самой нижней точки. Предпочтительно это учитывают при размещении линии для подачи воздуха и линии для подачи суспензии, то есть средства для подачи воздуха и суспензии размещают так, что суспензию и воздух подают в направлении этой смещенной в сторону точки. Если в качестве средств подачи используют пластину с отверстиями и форсунку, то пластину с отверстиями и форсунку располагают не строго вертикально, а соответственно наклонно. При этом пластину с отверстиями располагают почти параллельно поверхности, которую образуют таблетки во время нанесения покрытия. Воздух и суспензия при этом выходят в одном направлении из соответствующего средства подачи. Направление выхода воздуха и суспензии при этом образует с вертикалью угол, который больше 0° и меньше 90°. Как правило, этот угол лежит в диапазоне от 10° до 60°, чаще всего - от 25° до 50° при стандартном числе оборотов до 25 оборотов в минуту.
На современном уровне техники воздух подавали через кольцеобразный вырез на передней стороне барабана. Барабан согласно настоящему изобретению предпочтительно также имеет такой кольцеобразный вырез на передней стороне. Однако в соответствии с изобретением на задней стороне предпочтительно предусмотрена круглая пластина, которая соединена с остальной частью барабана так, что она может вращаться. Поворотное соединение предпочтительно снабжено уплотнителем. Во время перемешивания поворачивается барабан, но не поворачивается круглая пластина. Через эту круглую пластину проходит воздух через соответствующую трубу. Техническая часть устройства, например электронные устройства управления, моторы и т.п., при этом расположены за задней стороной барабана. Таким образом, эта техническая часть отделена от производственной зоны, что также важно для бесперебойной эксплуатации. Поэтому предпочтительно не делать на задней стороне такое же кольцевидное отверстие, как на передней стороне, чтобы обеспечить желательное экранирование производственной зоны от технической части.
Уплотнительное соединение при поворотном креплении состоит обычно из эластомера или эластомерной смеси. Предпочтительно оно является допустимым для контакта с пищевыми продуктами и, как правило, пригодно для фармацевтических целей в зависимости от области применения. Типичным материалом является силикон, который хорошо подходит для указанных целей.
В предпочтительной форме осуществления изобретения предусмотрен барабан, в котором перфорирована боковая поверхность лишь отдельных сегментов (частично перфорированный барабан). Далее предусмотрен барабан, который перфорирован по всей боковой поверхности (полностью перфорированный барабан). Передняя и задняя стенки этих барабанов не содержат перфораций из соображений экранирования. Оба барабана адаптированы к остальной части устройства, так что в устройстве можно использовать соответствующий барабан в зависимости от требований. Поэтому с одними и теми же периферическими устройствами можно использовать различные барабаны. Это выгодно для того, чтобы иметь возможность производить различные лекарственные препараты, которые утверждены для производства в одном случае с частично перфорированным барабаном и в другом случае - с полностью перфорированным барабаном.
Если используется полностью перфорированный барабан, то во время процесса перемешивания возникают большие силы трения между таблетками и барабаном. Следствием больших сил трения является то, что можно получить таблетки с менее высоким блеском по сравнению с производством в частично перфорированном барабане.
Смесительные устройства с полностью перфорированным барабаном согласно предшествующему уровню техники используются для того, чтобы упорядочить подачу воздуха из-за пределов барабана. При использовании таких устройств с полностью перфорированными барабанами, которые можно приобрести у конкурентов заявителя, для получения желаемого результата необходимы большие количества воздуха. Большая подача воздуха создает проблемы из-за необходимости подогрева этого воздуха. Поэтому необходимо соответственно использовать больше тепловой энергии. Соответственно это приводит к недостаткам, связанным с увеличением затрат в случае производства с использованием полностью перфорированного барабана, известного на современном уровне техники.
Большее количество воздуха приводит также к тому, что из барабана уносится нежелательно большое количество суспензии. Поэтому суспензия бесполезно теряется. Суспензию, унесенную из барабана, невозможно вернуть обратно, поскольку она слишком сильно высыхает. Это также приводит к недостаткам, связанным с увеличением расходов.
Хотя полностью перфорированный барабан согласно настоящему изобретению также оборудован подачей воздуха или наконечником для подачи воздуха, удается заметно уменьшить необходимое количество воздуха по сравнению с предшествующим уровнем техники. По сравнению с предшествующим уровнем техники при использовании полностью перфорированных барабанов обнаруживаются преимущества в сравнительных издержках производства при нанесении покрытий на таблетки.
Характерный диаметр барабана согласно настоящему изобретению может лежать в диапазоне от 25 см до 1,70 м. Ширина или глубина барабана в характерном случае составляет от 30 см до 1,50 м. Полезный объем барабана в характерном случае лежит в диапазоне от 1 до 1000 л. Полезный объем - это объем, который предназначен для загрузки таблеток. Этот полезный объем в случае барабана с кольцевым отверстием доходит, например, до этого отверстия.
Предпочтительно под барабаном и прежде всего в случае полностью перфорированного барабана предусмотрено вытяжное устройство, которое граничит с барабаном. Оно в простой форме осуществления изобретения имеет коробчатое отверстие, через которое воздух отсасывается из барабана. Коробчатое отверстие или верхняя окантовка этого отверстия как можно более плотно прилегают к барабану. Эта окантовка предпочтительно снабжена уплотнительной кромкой для обеспечения особенно надежного отсасывания желаемым способом. В следующей форме осуществления изобретения, или дополнительно, у окантовки имеются ролики, на которые помещают барабан. Эти ролики способствуют вращательному движению барабана и одновременно выполняют функцию обеспечения уплотнения для вытяжного устройства.
Проблематичным из-за отрицательного давления, создаваемого внутри барабана вытяжным устройством, является то, что из-за колебаний давления воздуха высушенная суспензия и пыль могут попадать из барабана во внутреннее пространство устройства, что нежелательно. Для противодействия этому на указанной окантовке предусмотрена подача воздуха, которая выполняет функцию заслона. В одной из форм осуществления изобретения можно в зависимости от использованного уплотнения удовлетвориться тем, что воздух поступает только с передней или задней стороны окантовки. В другой форме осуществления изобретения воздух поступает со всех четырех сторон окантовки.
Подача воздуха от окантовки выполняет функцию создания барьера для суспензии. При этом отсасываемая суспензия не может попасть во внутреннее пространство устройства. Это снижает расходы на очистку, так как внутреннее пространство соответственно меньше загрязняется.
Во время производства барабан находится в герметично закрытом корпусе. Этот корпус служит для защиты окружающей среды от выходящей пыли, которая состоит из высушенной суспензии и пыли, образующейся из таблеток.
В одной из форм осуществления изобретения на передней стороне имеется вращающееся кольцо. Вращающееся кольцо движется по роликам во время вращения барабана. Кольцо отделено от окружающей среды при помощи уплотнителя. Закрывающаяся часть герметично отделена от окружающей среды с целью экранирования производства от окружающей среды.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее изобретение будет разъяснено более детально на основании Фигур 1 и 2.
Фигура 1 схематически изображает устройство согласно настоящему изобретению для нанесения покрытий на таблетки 1. Устройство охватывает снабженный перфорациями 2 барабан, который имеет переднюю сторону 3 и заднюю сторону 4. Барабан на Фигуре 1 изображен в разрезе.
Первая подающая линия 5, предназначенная для суспензии, проходит через переднюю сторону 3 барабана. Вторая подающая линия 6, предназначенная для воздуха, проходит через заднюю сторону 4 барабана. Подающая линия для суспензии на конце, расположенном во внутреннем пространстве барабана, снабжена, по меньшей мере, одной форсункой 7. Через форсунку 7 суспензия в распыленном виде поступает в направлении находящихся в барабане таблеток 1. Подающая линия для воздуха на своем конце, расположенном во внутреннем пространстве барабана, содержит пластину с отверстиями 8, через которую выходит подаваемый воздух. Поток воздуха является направленным благодаря пластине с отверстиями 8, которая может представлять собой стальной лист (перфорированную жесть), а также благодаря правильно выбранной скорости потока. Форсунка 7 для подачи суспензии и край перфорированной пластины 8 для подачи воздуха внутри барабана направлены вниз, то есть к слою продукта, чтобы выходящая суспензия как можно более полно достигала таблеток 1. Для достижения этой цели конец 8 линии для подачи воздуха во внутреннем пространстве барабана расположен выше конца 7 линии для подачи суспензии.
Подача воздуха внутрь барабана осуществляется через неподвижно закрепленную круглую пластину 9, которая является частью задней стороны 4 барабана. Круглая пластина снабжена отверстием, через которое устройство или труба 6 для подачи воздуха проходит во внутреннее пространство барабана. С этой круглой пластиной 9 соединена остальная задняя зона 4 барабана, причем так, что она может вращаться. Ни эта остальная задняя область 4, ни круглая пластина 9 не имеют перфораций, чтобы обеспечить экранирование заднего пространства и одновременно производственного пространства. Во время нанесения покрытия на таблетки 1 весь барабан за исключением круглой пластины вращается. Электрические и другие необходимые для эксплуатации установки устройства, например такие, как средства для подогревания воздуха, компрессор для транспортировки воздуха и/или суспензии, приводы для вращения барабана, электрические и электронные средства управления для управления установкой и/или электрические закрывающие механизмы и другие управляющие средства, полностью или, по меньшей мере, преимущественно расположены за задней стороной 4, если смотреть из внутреннего пространства барабана. С одной стороны эта область экранирована благодаря сплошной задней стороне. Поэтому устройства хорошо защищены и могут быть легко экранированы электрически. Кроме того, при этом область, расположенная перед задней стороной 4, которая используется для производства, остается свободной или, по меньшей мере, в значительной степени свободной от аппаратуры, которая в противном случае очень мешала бы обращению с устройством человека-оператора.
На передней стороне имеется круглое отверстие 10, через которое посредством подающей линии 5 осуществляется подача суспензии внутрь барабана.
Вся боковая поверхность барабана может быть перфорирована без недостатков, связанных с увеличенной подачей воздуха, известных из предшествующего уровня техники.
Под барабаном предусмотрено вытяжное устройство 12. Благодаря этому устройству лучше поддерживается желаемое направление потока суспензии.
Вытяжное устройство содержит корпус, снабженный двумя роликами 13, которые могут вращаться, как показано на Фигуре 2. Барабан расположен или размещен на роликах 13. Поэтому ролики 13 одновременно служат уплотнением. В одной из форм осуществления настоящего изобретения ролики могут вращаться с помощью мотора. При этом моторизованное вращение барабана может осуществляться особенно просто, так как могут быть исключены дополнительные подшипники. В этом случае можно провести подающие линии 5 и 6 внутрь барабана вдоль оси вращения. Тогда в случае подачи воздуха можно исключить круглую пластину, что может уменьшить издержки производства. Альтернативно можно исключить круглое отверстие 10, что снижает затраты на изготовление и увеличивает полезный объем.
Уплотнение вытяжного устройства защищает производственное помещение от загрязнений сухой суспензией, вылетающей из барабана. Уплотнение может быть предусмотрено с использованием соответствующих средств, таких как уплотнительные кромки, уплотнительные пластины или уплотнительные валики.
По краю вытяжное устройство 12 содержит линии для подачи воздуха 14. Они предпочтительно граничат с передней стороной 3 и задней стороной 4 барабана. Соответственно на передней стороне 3 и задней стороне 4 образуются воздушные завесы. Воздушные завесы отгораживают производственное помещение от сухой суспензии и от пыли, которая выбрасывается из барабана вниз через перфорации.
Дополнительно сбоку по краю вытяжного устройства могут быть предусмотрены прилегающие к барабану уплотнительные кромки 15, которые дополнительно отделяют внутреннее пространство вытяжного устройства от наружного пространства, чтобы не происходило загрязнения наружного пространства.
Отсасываемый воздух вместе с пылью отводится через трубу 16, ведущую наружу из корпуса.
Однако в форме осуществления согласно Фигуре 2 не учитывается то, что суспензия и подаваемый воздух предпочтительно направлены вниз под углом, чтобы учесть то, что во время эксплуатации устройства таблетки в среднем расположены латерально относительно самой нижней точки барабана, то есть смещены в сторону в направлении вращения барабана. В одной из форм осуществления изобретения, в которой воздух и суспензия направлены наклонно на слой продукта, вытяжное устройство предпочтительно также расположено под соответствующим углом, как можно заключить из Фигуры 3. Тогда ролики 13 служат только в качестве опоры. При такой форме осуществления изобретения эти ролики, в принципе, не могут обеспечивать уплотнение, так как, как правило, по меньшей мере, один ролик 13 расположен за пределами вытяжного устройства. Ролики, расположенные под барабаном, при этом служат только в качестве опоры, но не в качестве уплотнения.
Уплотнение вытяжного устройства можно обеспечить достаточно простым способом при помощи уплотнительной кромки 15. При этом уплотнительная кромка 15 уплотняет внутреннее пространство, как изображено на Фигуре 1. При этом воздух свободно выходит на наружную поверхность барабана. Вместо простого уплотнения к барабану могут также прилегать две уплотнительные кромки, как предложено на Фигуре 3.
Перфорированная пластина 8, форсунка, перпендикуляр к поверхности слоя продукта 17 и выходной канал вытяжного устройства 16 предпочтительно лежат на одной общей, идущей наклонно оси (показано на Фиг.3).