Устройство для таблетирования

Устройство для образования капель текучего продукта. Изобретение относится к устройству для образования капель текучего продукта, содержащему наружный барабан и проходящий внутрь наружного барабана питающий канал для подлежащего образованию капель продукта, причем наружный барабан на своей окружной поверхности снабжен сквозными отверстиями, через которые подлежащий образованию капель продукт проходит от питающего канала и затем выходит из них в виде капель. Согласно изобретению, по меньшей мере, окружная поверхность наружного барабана снабжена покрытием, которое обладает меньшей смачиваемостью подлежащим таблетированию продуктом по сравнению с основным материалом наружного барабана. Изобретение может использоваться, например, для таблетирования текучих продуктов.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: СЭНДВИК МАТЕРИАЛЗ ТЕКНОЛОДЖИ ДОЙЧЛАНД ГМБХ Область техники Настоящее изобретение относится к устройству для образования капель текучего продукта, содержащему вращающийся наружный барабан и проходящий внутрь наружного барабана питающий канал для подлежащего образованию капель продукта, причем наружный барабан на своей окружной поверхности снабжен сквозными отверстиями, через которые подлежащий образованию капель продукт проходит от питающего канала и затем выходит из них в виде капель. Предшествующий уровень техники Устройства для таблетирования данного типа известны и описаны, например, в опубликованной европейской патентной заявке ЕР 0145839 А 2. Такие устройства изготавливаются и продаются заявителем под торговым наименованием "Rotoform" ("Ротоформ"). Сущность изобретения Согласно изобретению должно быть создано усовершенствованное устройство для образования капель. Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков решений, известных из уровня техники. В соответствии с изобретением для этого предусмотрено устройство для образования капель текучего продукта, содержащее вращающийся наружный барабан и проходящий внутрь наружного барабана питающий канал для подлежащего образованию капель продукта, причем наружный барабан на своей окружной поверхности снабжен сквозными отверстиями, через которые подлежащий образованию капель продукт проходит от питающего канала и затем выходит из них в виде капель, при этом, по меньшей мере, наружная окружная поверхность наружного барабана снабжена покрытием, которое по сравнению с основным материалом наружного барабана снижает смачиваемость подлежащим образованию капель продуктом. Неожиданным образом оказалось, что снижение смачиваемости, по меньшей мере, на наружной окружной поверхности наружного барабана улучшает качество изготавливаемых таблеток или затвердевших капель продукта. Действительно, благодаря покрытию, которое снижает смачиваемость подлежащим образованию капель продуктом, создаваемые перфорированным наружным барабаном капли лучше и без остатка откладываются на стальной ленте или передаются в секцию падения. Следует особо отметить, что таблетки укладываются на стальную ленту равномернее и более управляемым образом, поскольку капли отделяются от наружного барабана быстрее и без остатков продукта на его наружной окружной поверхности. За счет этого стальная лента может быть более плотно покрыта каплями, так что в целом для установок одного и того же размера может достигаться повышение производительности таблетирования. Предпочтительно толщина покрытия составляет меньше 1 мм. Хорошие результаты дают покрытия, толщина которых составляет от 0,001 мм (10-6 м) до 0,1 мм (100 10-6 м). Кроме того, благодаря покрытию, предусмотренному, по меньшей мере, на наружной окружной поверхности наружного барабана, предотвращается образование вторичных капель. Эти вторичные капли создаются в известных устройствах вследствие того, что остатки продукта остаются на вращающемся наружном барабане, а затем сбрасываются с него и в результате неуправляемым образом оседают на стальной ленте в виде мелких капель. Благодаря покрытию по изобретению предотвращается появление вторичных капель на стальной ленте. Поскольку на наружной стороне перфорированного наружного барабана не остается остаточного продукта, можно обойтись без так называемого направляющего или заправочного устройства,с помощью которого обычно остатки продукта залавливаются обратно с наружной окружной поверхности наружного барабана в сквозные отверстия и одновременно очищается эта наружная окружная поверхность наружного барабана. Устройство по изобретению пригодно для образования капель текучих или пастообразных веществ,например, расплавленной массы продукта, и в частности также для всех веществ, которые уже могут таблетироваться с помощью известных устройств "Rotoform" ("Ротоформ") фирмы, являющейся заявителем по данной заявке. Перфорированный барабан может быть расположен над бесконечной стальной лентой, над секцией падения (капель) башни для гранулирования или над каналом отверждения. В решении по развитию изобретения внутренние боковые стенки сквозных отверстий, по меньшей мере, частично снабжены покрытием. За счет этого может быть дополнительно улучшено образование капель. Предпочтительно внутренние боковые стенки сквозных отверстий снабжены покрытием только частично, а именно только в выходной области, то есть в области, непосредственно примыкающей к наружной окружной поверхности. В качестве примера, начиная от наружной окружной поверхности, покрытием может быть снабжено от одной четверти до одной трети длины сквозного отверстия. Уже такое частичное покрытие, которое поддается легкому нанесению от наружной окружной поверхности барабана, в высшей степени положительно воздействует на образование капель. В дальнейшем решении по развитию изобретения покрытие образует с подлежащим образованию капель продуктом угол контакта больше 90, в частности больше 120. Таким путем, по существу, полностью предотвращается налипание остатков продукта. При угле контакта больше 90 больше не происходит какого-либо существенного смачивания, поскольку капля продукта собирается или стягивается на снабженной покрытием наружной поверхности почти в шарообразную каплю. При легком наклоне верхней поверхности капля скользит вниз безо всяких остатков, то есть текучий продукт скатывается. В идеальном случае угол контакта составляет 180, так что в этом случае капля продукта касается снабженной покрытием поверхности только в одной точке. В специальном случае, когда в качестве жидкости выступает вода, при контактном угле больше 90 речь идет о гидрофобной верхней поверхности, а при контактном угле больше 120 такая поверхность считается сверхгидрофобной. При углах контакта еще большей величины речь идет также об эффекте лотоса. В дальнейшем решении по развитию изобретения покрытие выполнено в виде нанопокрытия, в частности, в виде сверхгидрофобного нанопокрытия. При наличии нанопокрытия смачивание подлежащим таблетированию продуктом может быть в значительной степени снижено и практически полностью устранено, так что полностью предотвращается налипание капель продукта на наружную окружную поверхность. За счет этого капли продукта легко и управляемым образом отделяются от наружного барабана и по сравнению с обычными устройствами могут плотнее откладываться рядом друг с другом на стальной ленте, а на наружном барабане можно обойтись без направляющего или заправочного устройства. В случае водосодержащего подлежащего таблетированию текучего продукта предусматривается сверхгидрофобное нанопокрытие. В качестве нанопокрытия имеется в виду покрытие, которое имеет наноструктурированную верхнюю поверхность с возвышениями и впадинами в области меньше 100 нм. За счет этого наноструктурирования верхней поверхности на основе геометрических соотношений снижается смачиваемая поверхность. Наносимое нанопокрытие может быть дополнительно улучшено, когда оно наносится на микроструктурированную верхнюю поверхность, образующую возвышения и впадины в области меньше 15 мкм. Поэтому, по меньшей мере, наружная окружная поверхность и при определенных обстоятельствах внутренние боковые стенки сквозных отверстий предпочтительно снабжены микроструктурированной верхней поверхностью, на которую затем наносят покрытие, образующее наноструктурированную верхнюю поверхность. В дальнейшем решении по развитию изобретения покрытие состоит из полимерного материала. Покрытия из полимерного материала могут надежно наноситься на многие материалы, например,на наружный барабан из нержавеющей стали. Они имеют хорошие свойства в отношении снижения смачиваемости и в отношении долговечности покрытия. В качестве примера покрытие из полимерного материала может содержать силикон (кремнийорганический полимер), политетрафторэтилен (PTFE), перфторалкоксилалкан (PFA), полиэфирэфиркетон, полипропилен, полиамид или полиэтилен. Однако покрытие может быть, например, керамическим покрытием или состоять из нанолака. Нанолаками являются лаки, которые могут быть нанесены на наружный барабан и образуют покрытие,чрезвычайно снижающее смачивание. В дальнейшем решении по развитию изобретения покрытие состоит из текучей среды, в частности,масла, жира, разбавленных водой сред, таких как детергенты, эмульсии, модифицированный полиэфиром полисилоксан и/или воск. Снижающее смачиваемость покрытие может быть образовано также с помощью текучей среды. С помощью покрытий из масла, жира и/или воска достигаются хорошие результаты прежде всего при работе с водосодержащими подлежащими таблетированию продуктами. В дальнейшем решении по развитию изобретения предусмотрены средства для нанесения покрытия распылением и/или контактным нанесением непрерывно или периодически с предварительно заданными интервалами времени. Именно при использовании покрытий из текучих сред эти покрытия наносятся сравнительно быстро, а возобновление такого покрытия может требоваться непрерывно или периодически с предварительно заданными интервалами времени. Для нанесения покрытий могут использоваться распылительные сопла или валики для нанесения покрытий. Так, например, наружная окружная поверхность и внутренние стенки сквозных отверстий могут непрерывно покрываться новым покрытием с помощью распылительных сопел. Альтернативно с помощью распылительных сопел или валиков для нанесения покрытий на наружную окружную поверхность может наноситься столько текучей среды, что она, например, под действием собственной силы тяжести затекает в сквозные отверстия, когда соответствующее сквозное отверстие находится в верхней области наружной окружной поверхности. В дальнейшем решении по развитию изобретения подлежащий образованию капель продукт и покрытие имеют противоположные полярности. Именно при покрытии из текучей среды и при образовании капель жидкостей, в частности, расплавов, следует обеспечить невозможность растворения подлежащего образованию капель продукта в этой текучей среде покрытия. Полярные вещества хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные вещества - в неполярных растворителях. Соответственно, при противоположной полярности подлежащий образованию капель продукт и покрытие растворяются плохо. Поэтому при таблетировании полярных веществ хорошие результаты дает использование неполярного покрытия. Краткое описание графических материалов Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из пунктов формулы изобретения и дальнейшего описания предпочтительных примеров выполнения изобретения со ссылками на чертежи. При этом отдельные признаки различных примеров выполнения могут любым образом комбинироваться друг с другом в рамках данной заявки. На чертежах фиг. 1 схематично изображает в разрезе устройство по изобретению для таблетирования текучих продуктов; фиг. 2 изображает в частичном разрезе наружный барабан устройства по фиг. 1; фиг. 3 изображает в частичном разрезе наружный барабан в другом примере выполнения изобретения; фиг. 4 изображает в частичном разрезе наружный барабан в следующем примере выполнения изобретения,фиг. 5 схематично изображает капли продукта на снабженной покрытием наружной поверхности. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 на схематичном виде в разрезе показано устройство 10 для таблетирования текучих продуктов. Устройство 10 содержит вращающийся наружный барабан 12, который на своей окружной поверхности снабжен распределенными сквозными отверстиями 14. Вращающийся наружный барабан 12 установлен с возможностью привода на цилиндрическом сердечнике 16, в котором предусмотрен питающий канал 18 для подлежащего таблетированию продукта и сопловая рейка 20, которая примыкает к внутренней окружной поверхности наружного барабана 12. Текучий и подлежащий таблетированию продукт подается через питающий канал 18 в сопловую рейку 20 и за счет этого плотно прилегает к внутренней стороне наружного барабана 12. Как только одно из сквозных отверстий 14 проходит под сопловой рейкой 20, текучий продукт выдавливается через сквозное отверстие 14 или самостоятельно вытекает из него. После прохода через сквозное отверстие 14 образуется капля 22 продукта, которая затем откладывается на бесконечной стальной ленте 24. Стальная лента 24, например, подвергается охлаждению, так что в ходе транспортирования капли 22 продукта закрепляются на стальной ленте 24 и затем на не показанном на фиг. 1 повороте стальной ленты 24 могут отбираться и обрабатываться дальше. Нагревательные каналы 25 нагревают сердечник 18 и за счет этого поддерживают продукт в текучем состоянии. На увеличенном виде в разрезе по фиг. 2 показан участок наружного барабана 12. Наружная поверхность наружного барабана 12 и внутренние боковые стенки сквозных отверстий 14 в наружном барабане 12 снабжены покрытием 26. По сравнению с основным материалом наружного барабана 12, например, нержавеющей сталью, покрытие 26 снижает смачиваемость подлежащим таблетированию продуктом. При этом покрытие 26 образует с подлежащим таблетированию продуктом угол контакта больше 90. За счет этого может обеспечиваться то, что в сквозных отверстиях 14 или на наружной окружной поверхности не остается никаких остатков продукта после отложения капель 22 продукта на стальной ленте 24. После того, как задняя сторона сквозного отверстия 14 вновь закрывается сопловой рейкой 20,капли 22 легко и без сопротивления скользят наружу через сквозные отверстия 14 и быстро и без сопротивления отделяются от покрытия 26 на наружной окружной поверхности наружного барабана 12. При этом существенно, что наружная окружная поверхность наружного барабана снабжена покрытием 26. Покрытие на внутренней боковой стенке сквозных отверстий 14 может быть выгодно, но не является обязательным. Изобретение может использоваться для образования капель множества продуктов, которые могут обрабатываться, например, с помощью известных устройств "Rotoform" ("Ротоформ"). При этом благодаря изобретению может по существу полностью предотвращаться образование так называемых вторичных капель, то есть остатков продукта, которые при вращении наружного барабана 12 неуправляемым образом выбрасываются на стальную ленту 24. Поскольку капли 22 продукта быстрее и более управляемо скользят наружу из сквозных отверстий 14 на стальную ленту 24 и более плавно отделяются от наружной окружной поверхности, по сравнению с обычными устройствами, капли 22 продукта могут откладываться более плотно рядом друг с другом. Это приводит к повышению производительности установки для таблетирования. Поскольку устраняется образование вторичных капель, достигается также улучшенное качество таблеток. Кроме того, само устройство 10 может быть упрощено, так как здесь можно обойтись без обычно необходимого в традиционных устройствах направляющего или заправочного устройства для заправки остатков продукта с наружной окружной поверхности наружного барабана обратно в сквозные отверстия 14 и очистки наружной окружной поверхности наружного барабана 12. На фиг. 3 на увеличенном виде в разрезе показан участок наружного барабана 13 согласно следующему примеру выполнения. На чертеже видно, что покрытие 26 нанесено только на частичную область внутренней боковой стенки сквозного отверстия 14. Покрытие 26 полностью покрывает наружную окружную поверхность наружного барабана 13, однако от этой наружной окружной поверхности заходит в сквозные отверстия 14 только примерно на четверть их длины. Таким образом, кромки на переходе между внутренней боковой стенкой отверстия 14 и наружной окружной поверхностью наружного барабана 13 полностью закрыты покрытием 26. Задний участок внутренней боковой стенки отверстия 14 по направлению от наружной окружной поверхности остается без покрытия. Такое покрытие 26 поддается легкому нанесению от наружной окружной поверхности и обеспечивает значительно улучшенное отделение капель продукта от наружной окружной поверхности. На фиг. 5 схематично показана капля 28 продукта, которая отложилась на снабженной покрытием 26 плоской наружной поверхности. На чертеже видно, что капля 28 продукта собралась или стянулась примерно в шарообразную форму. При этом может быть измерен угол 30 контакта между покрытием 26 и наружной поверхностью капли 28 продукта. В показанном случае угол 30 контакта значительно больше 90 и составляет примерно 160. При таких очень больших углах контакта считается, что смачиваемость чрезвычайно низка и присутствует так называемый эффект лотоса. Если поверхностное натяжение капли 28 продукта снижается, капля 28 расплывается, и угол 30 контакта уменьшается в экстремальном случае до величины, близкой к 0. На фиг. 4 показан другой вид в разрезе участка наружного барабана 32 устройства для таблетирования по изобретению. Наружный барабан 32 идентичен наружному барабану 12 по фиг. 1, однако в отличие от него наружная окружная поверхность наружного барабана 32 снабжена распылительными соплами 34, с помощью которых текучая среда, например, масло, распыляется на наружную окружную поверхность наружного барабана 32. Распылительные сопла 34 расположены под наружным барабаном 32,однако они могут быть расположены по существу в любом месте у наружной окружной поверхности. Распыленное масло вначале попадает на наружную окружную поверхность наружного барабана 32 на не показанном верхнем участке наружной окружной поверхности, а затем за счет силы тяжести также на внутреннюю боковую стенку сквозных отверстий 36 в наружном барабане 32. При этом на наружной окружной поверхности наружного барабана 32 и, при определенных условиях, на внутренней боковой стенке сквозных отверстий 36 образуется масляная пленка, которая значительно снижает смачиваемость,например, водосодержащим продуктом, подлежащим таблетированию. Альтернативно или дополнительно к нанесению покрытия из текучей среды на фиг. 4 показан валик 38 для нанесения покрытий, по которому обкатывается наружная окружная поверхность наружного барабана 32. Наружная окружная поверхность валика 38 для нанесения покрытий смачивается в образующей емкость для жидкости ванне 40 и переносит жидкость на наружную окружную поверхность наружного барабана 32. Далее нанесенное посредством валика 38 покрытие образует с подлежащим таблетированию продуктом очень небольшой угол контакта и за счет этого снижает смачиваемость. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для образования капель текучего продукта, содержащее вращающийся наружный барабан (12; 32) и проходящий внутрь наружного барабана (12; 32) питающий канал (18) для подлежащего таблетированию продукта, причем наружный барабан (12; 32) на своей окружной поверхности снабжен сквозными отверстиями (14; 36), через которые подлежащий таблетированию продукт проходит от питающего канала (18) и затем выходит из них в виде капель, отличающееся тем, что, по меньшей мере,наружная поверхность наружного барабана (12; 32) снабжена покрытием (26), которое обладает меньшей смачиваемостью подлежащим образованию капель продуктом по сравнению с основным материалом наружного барабана (12; 32). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренние боковые стенки сквозных отверстий (14; 36), по меньшей мере, частично снабжены покрытием, идентичным покрытию наружной поверхности наружного барабана. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что покрытие (26) образует с подлежащим таблетированию продуктом угол (30) контакта больше 90, в частности больше 120. 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что покрытие имеет наноструктурированную верхнюю поверхность с возвышениями и впадинами в области меньше 100 нм. 5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что покрытие (26) состоит из полимерного материала. 6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что покрытие содержит силикон, политетрафторэтилен (PTFE), перфторалкоксилалкан (PFA), полиэфирэфиркетон (PEEK), полипропилен (РР), полиэтилен (РЕ), полиамид (РА), нанолак, керамику или их комбинации. 7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что покрытие состоит из текучей среды, в частности масла, жира, разбавленных водой сред, таких как детергенты, эмульсии, модифицированный полиэфиром полисилоксан и/или воск. 8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно снабжено средствами (34, 38, 40) для нанесения покрытия распылением и/или контактным нанесением непрерывно или периодически с предварительно заданными интервалами времени.