Rotations-Trocknungsanlage

Abstract

 Bei einer Rotations-Trocknungsanlage (1), insbesondere Vakuumtrockner, umfassend eine in einem Gehäuse (2) gelagerte beheizte, rotierend antreibbare, an Betriebsmedien-Versorgungsleitungen (20, 21, 24) angeschlossene Behandlungstrommel (5) mit Füll- und Entleereinrichtungen (8a, 8b) und einen in der Behandlungstrommel (5) montierten Brüdenabsaugstutzen (4, 16), ist die Behandlungstrommel (5) fliegend auf einer feststehenden Achse (3) angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rotations-Trocknungsanlage, insbesondere Vakuumtrockner, umfassend eine in einem Gehäuse gelagerte beheizte, rotierend antreibbare, an Betriebsmedien-Versorgungsleitungen angeschlossene Behandlungstrommel mit Füll- und Entleereinrichtungen und einen in der Behandlungstrommel montierten Brüdenabsaugstutzen.

[0002] Solche überwiegend in der Pharmazie und Chemie eingesetzten Rotations-Trockner unterscheiden sich in der Hauptsache durch die geometrische Form der Trockner- bzw. Behandlungstrommel und sind z.B. als Doppelkonus-Trockner, Taumel-Trockner, Kugel-Trockner und V- oder Hosen-Trockner bekannt. Diesen rotierenden Trocknem ist im Vergleich zu anderen Trocknem, z.B. Konus- bzw. Schneckentrocknem, die günstige Trocknungszeit sowie die gute Reinigungsmöglichkeit, die vollständige Restentleerung und die schonende Behandlung des Produktes gemeinsam. Sie besitzen eine vakuumfeste Trommel zur Aufnahme des zu behandelnden Produktes und einen zur Beheizung mit Dampf, Wasser, Thermoöl oder dergleichen ausgebildeten Doppelmantel. Die Trommeln lagern über zwei fest angeschweißte, mitrotierende Hohlzapfen in Pendelrollenlagem von Gehäusen, die auf speziellen Fußgestellen links und rechts der Trommel angeordnet sind.

[0003] Bei den bisher üblichen Trocknem wird über einen Hohlzapfen der Heizmantel der Trommel mit Heizmedium versorgt, wozu ein aufwändiger Dichtkopf notwendig ist. Durch den anderen Hohlzapfen werden zum Absaugen der in der rotierenden Trocknertrommel ausgedampften Brüden feststehende, spezielle Brüdenrohre gesteckt und fixiert. Das erfordert mindestens zwei Trockenlager, eine besondere Produktabdichtung und außerdem eine weitere Abdichtung gegen Vakuum bzw. die Atmosphäre. Die Brüdenrohre sind bedingt durch die notwendige Aufhärtung im Dicht- und Lagerbereich sowie die einzuhaltenden hohen Ansprüche auf Geradheit und Bearbeitungsqualität in der Herstellung sehr teuer und aufwändig. Nachteilig ist außerdem, dass sie trotz geeignetem Grundmaterial zur Korrosion und, da sie nicht oder nur sehr schwierig beheizbar sind, in ihrem Inneren zur Kondensation und Anbackungen des Produkts neigen sowie auch auf Biegung und Verdrehung beansprucht werden.

[0004] Notwendige Rohrleitungen für Temperaturfühler, zur Einbringung von Zuschlagsstoffen oder dergleichen behindern den freien Querschnitt und verursachen in den Brüdenrohren Produktablagerungen. Gleichwohl ist eine Reinigung nicht möglich, und es lässt sich auch kein Inliner, beispw. aus PTFE oder PVDF, vorsehen. Abgesehen davon liegt ein besonderes Risiko für die Produktsicherheit in den unkontrollierbaren Räumen zwischen Brüdenrohr und Hohlzapfen. Zum Ziehen und Montieren der Brüdenrohre muß ein erheblicher Freiraum eingeplant werden, wie ebenfalls die Aufstellung einer Sterilwand oder dergleichen kaum möglich ist. Durch die Lagerung der Trommel auf zwei Gehäuse-Gestellen wird der Bediener beim Befüllen und insbesondere beim Entleeren stark eingeschränkt. Aufgrund der unvermeidbaren Fugen und Spalte durch Lagerungen etc. lässt sich mit den bekannten Trocknem keine pharmagerechte Ausführung erreichen.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rotations-Trocknungsanlage der eingangs genannten Art ohne die beschriebenen Nachteile der bekannten rotierenden Trockner zu schaffen.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Behandlungstrommel fliegend auf einer feststehenden Achse angeordnet ist. Die in nur noch einem, einen integrierten Antrieb aufweisenden Gehäuse angeordnete Trommel ist in jeder Position, d.h. sowohl zum Befüllen als auch zum Entleeren für den Bediener ungehindert zugänglich. Die Trommel muß nur noch zu dem einen Gehäuse hin abgedichtet werden, und es sind nicht mehr mitrotierende Hohlzapfen erforderlich, wie auch die Anzahl der Lager bzw. Lagerungen verringert ist.

[0007] Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Behandlungstrommel auf einer rotierend angetriebenen, auf der feststehenden Achse gelagerten Buchse, die aus mehreren miteinander verschraubten Teilen besteht und vorteilhaft in die Behandlungstrommel eingeschweißt ist, angeordnet ist. Während die Achse die durch das Trommelgewicht und die Rotationskräfte auftretenden Belastungen aufnimmt, wird die Antriebsleistung, z.B. über ein mit der Buchse verbundenes, von einem Motorritzel beaufschlagtes Zahnrad, direkt in die Buchse und damit die Trommel eingeleitet.

[0008] Zur nur noch einseitigen Abdichtung der Trommel lässt sich vorteilhaft eine die Buchse gegen das Innere der Behandlungstrommel abdichtende Gleitringdichtung vorsehen.

[0009] Wenn nach einem bevorzugten Vorschlag der Erfindung die feststehende Achse ein Brüdenrohr bildet, wozu vorteilhaft im Produktraum der Behandlungstrommel der Brüdenabsaugstutzen an die feststehende Achse montiert ist, wird für die Lagerung der rotierenden Trommel kein weiteres bzw. zusätzliches, sondem lässt sich ein ohnehin benötigtes Bauteil verwenden.

[0010] Dies erlaubt es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, dass die Buchse als Rotationsverteiler zur Betriebsmedienversorgung mit zu der feststehenden Buchse abgedichteten Ringkammern ausgebildet ist, in die die axial durch die feststehende Achse eingeführten Betriebsmedien radial ein- und/oder austreten. Damit lassen sich alle notwendigen Anschlüsse, z.B. für einen Vakuum-Pumpstand, ein Heizmedium, Elektro- und Luftanschlüsse sowie Anschlüsse für weitere Prozeßmedien, ggf. jeweils mit Vor- und Rücklauf, an einer zentralen Stelle des Gehäuses vorsehen, nämlich an dem von der Trommel entfemten Ende der feststehenden Achse, die auch zur Brüdenabführung dient. Über den Rotationsverteiler lässt sich beispw. auch der vakuum- und produktberührten Gleitringdichtung der rotierenden Buchse ein Sperrmedium zuführen. Von dem Rotationsverteiler verlaufen mitrotierende Leitungen durch das Antriebszahnrad bis zur Behandlungstrommel.

[0011] Die einseitige bzw. fliegende Lagerung der Behandlungstrommel erlaubt es in einfacher Weise, diese zum Gehäuse hin mit einer mitlaufenden Scheibe zu versehen. Die mit der Behandlungstrommel rotierende Scheibe ermöglicht es, den Arbeitsraum vom Sterilraum zu trennen.

[0012] Die Scheibe lässt sich hierzu vorteilhaft gegen eine Sterilwand des Gehäuses abdichten. Ein zwischen der Sterilwand und der Scheibe vorhandener enger Spalt kann im Ruhezustand der Trommel über z.B. eine pneumatische Dichtung gesperrt werden.

[0013] Es wird vorgeschlagen, dass die feststehende Achse gehäuseseitig in einem Festlager angeordnet ist. Dies können belastungsabhängig zwei statische Festlager oder bei einer größeren Anlage ein statisches Festlager und ein rotierendes Lager bzw. ein rotierender Lagerpunkt sein.

[0014] Nach einem Vorschlag der Erfindung ist das Gehäuse als eine mobile, verfahrbare Einheit ausgebildet, z.B. mit Laufrollen versehen. Die erfindungsgemäße Rotations-Trocknungsanlage ist damit als eine kompakte Einheit während eines gesamten Verfahrensprozesses in allen Schritten, ohne das Produkt entnehmen zu müssen, an verschiedenen Orten einsetzbar. Außerdem ist es möglich, für eine Vielzahl solcher mobiler Rotationstrockner nur eine Zentrifuge, eine Andockvorrichtung für Befüllen und/oder Entleeren und nur eine stationäre Energiestation, z.B. Heizung und Vakuum-Pumpstand, vorzusehen.

[0015] Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1

eine Rotations-Trocknungsanlage in Vorder-, Seiten- und Draufsicht;

Figur 2

eine Rotations-Trocknungsanlage in den drei Ansichten nach Figur 1, demgegenüber noch ausgebildet mit einer Sterilwand;

Figur 3

eine Rotations-Trocknungsanlage in den drei Ansichten nach Figur 1, ausgebildet als verfahrbare, mobile Einheit; und

Figur 4

als Einzelheit der Rotations-Trocknungsanlagen nach den Figuren 1 bis 3 in einem schematischen Halbschnitt das vordere Ende einer die Behandlungstrommel tragenden, feststehenden Achse.

[0016] Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Rotations-Trocknungsanlagen 1 - zu den späteren Ausführungen nach den Figuren 2 und 3 werden dort nur die gegenüber der Ausführung nach Figur 1 zusätzlichen, übereinstimmende Bauteile jedoch nicht beziffert werden - , die nicht nur zum Trocknen, sondem auch zum Lagern, Mischen, für Reaktionsprozesse unter inerter bzw. abgekapselter Atmosphäre oder unter Vakuum eingesetzt werden können, besitzen sämtlich eine einseitig bzw. fliegend auf einer feststehenden, in einem Gehäuse 2 gelagerten Achse 3, die gleichzeitig zur Brüdenabführung ausgebildet ist, rotierend antreibbare, in den Ausführungsbeispielen in einer Doppelkonus-Bauweise ausgebildete Behandlungstrommel 5. Die Behandlungstrommel 5 besitzt einen Doppel- bzw. Heizmantel 6 und - strichpunktiert angedeutet - einen Isoliermantel 7 sowie Ein- und/oder Entleerungsstutzen 8a, 8b mit durch Pfeile 9a, 9b angedeuteten Andockvorrichtungen, beispw. pneumatische Faltenbalg-Einrichtungen, zum Befüllen und/oder Entleeren von bzw. über Fässern, speziellen Behältern oder dergleichen. Die optional mit einem Rührwerk auszurüstende Behandlungstrommel 5 ist in jeder Position ihrer Stutzen 8a, 8b für einen Bediener ungehindert zugänglich.

[0017] Die Behandlungstrommel 5 ist mit einer eingeschweißten, auf Lagern 10 (vgl. auch Figur 4) rotierenden, angetriebenen Buchse 11 versehen. Zum rotierenden Antrieb der Buchse 11 und damit der Behandlungstrommel 5 kämmt ein Antriebsritzel 12 eines im Gehäuse 2 integrierten Motors M mit einem fest mit der Buchse 11 verbundenen Zahnrad 13. Die feststehende Achse 3, die hier gehäuseseitig in einem statischen Festlager 14 mit außerdem einem rotierenden Lagerpunkt 15 gelagert ist, weist an ihrem in das Trommelinnere hineinragenden Ende einen Brüdenabsaugstutzen 4 mit einer Absaughaube 16 auf, während das andere, freie, aus dem Gehäuse 2 heraustretende Ende als Andockvorrichtung 17 ausgebildet ist, an die sich eine Vakuumpumpe eines Vakuum-Pumpenstandes (nicht dargestellt) anschließen lässt. Auf der Produktseite, d.h. zur Behandlungstrommel 5 hin ist die feststehende Achse 3 mittels einer in der rotierenden Buchse 11 angeordneten Gleitringdichtung 18 abgedichtet.

[0018] Wie sich näher der Figur 4 entnehmen lässt, ist die Buchse 11 mit einem Rotationsverteiler 19 ausgebildet. Dieser weist zur Versorgung der Behandlungstrommel 5 mit den verschiedensten Betriebsmedien, angedeutet durch strichpunktierte Linien 20 und Strömungspfeile 21, entsprechend den verschiedenen vorhandenen Anschlüssen, wie für den Vakuum-Pumpstand, den Vor- und Rücklauf eines Heizmediums, für die Zuführung eines Sperrmediums (vgl. die strichpunktierte Linie 20a) zu der Gleitringdichtung 18, Meßleitungen für Druck, Temperatur oder dergl., mehrere durch ein geeignetes Dichtmittel 22 abgedichtete Ringkammern 23 auf. Von diesen sind, wie in Figur 4 beispielhaft für die beiden dort vorderen Ringkammem 23 strichpunktiert angedeutet, mitrotierende Rohrleitungen 24 durch das Zahnrad 13 hindurch bis zur Behandlungstrommel 5 geführt. Die Lagerung der Behandlungstrommel 5 über die rotierende Buchse 11 auf der feststehenden Achse 3 erlaubt es, alle notwendigen Anschlüsse an einer zentralen Stelle des Gehäuses 2 vorzusehen, wie in den Figuren 1 bis 3 in den Seitenansichten durch die Linien 20 angedeutet, axial durch die feststehende Achse 3 und dann über den Rotationsverteiler 19 radial weiterzuleiten, wobei sich gegenläufige Strömungswege vorsehen lassen.

[0019] Die Rotations-Trocknungsanlage 1 nach Figur 2 weicht von der vorbeschriebenen Ausführung durch eine auf der Behandlungstrommel 5 angeordnete, mit dieser rotierenden Scheibe 25 ab, die es ermöglicht, den Arbeitsraum vom Sterilraum zu trennen. Ein zwischen einer Sterilwand 26 und der Scheibe 25 vorhandener enger Spalt lässt sich im Ruhezustand der Behandlungstrommel 5 über eine im Ausführungsbeispiel pneumatische Dichtung 27 sperren.

[0020] Die nach den Figuren 1 und 2 stationären Rotations-Trocknungsanlagen 1 können dadurch, dass ihre Gehäuse 2 mit Laufrollen 28 versehen werden, in einfacher Weise zu mobilen, an beliebigen Orten einsetzbaren Einheiten umgerüstet werden, wie in Figur 3 dargestellt. Gleich in welcher Ausführung, so liegt doch in jedem Fall eine variable Rotations-Trocknungsanlage in einfacher, leicht demontierbarer und wartungsarmer Bauweise vor.

[0021] Im Betrieb ist eine variierbare Drehzahlregelung, von Hand oder automatisch, möglich und eine Beheizung der feststehenden Achse, beispw. durch eine Mantelbeheizung, wirkt einer Kondensation entgegen. Die Behandlungstrommel lässt sich von Hand oder automatisch in jede gewünschte Lage korrekt positionieren. Durch Anbauteile, z.B. eines Messerkopfes als Knollenbrecher, oder einer CIP(CLEAN IN PLACE)-Düse zum Reinigen und/oder durch Überspülen unter Rotation, kann die Behandlungstrommel weiter modifiziert und den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Ein entsprechender Filterboden im Einfüll- bzw. Entleerungsstutzen 8 a, 8 b ermöglicht beispw. auch den Einsatz als Druckund/oder Vakuum-Nutsche.

Ansprüche

1. Rotations-Trocknungsanlage (1), insbesondere Vakuumtrockner, umfassend eine in einem Gehäuse (2) gelagerte beheizte, rotierend antreibbare, an Betriebsmedien-Versorgungsleitungen (20,21, 24) angeschlossene Behandlungstrommel (5) mit Füll- und Entleerungseinrichtungen (8a, 8b) und einen in der Behandlungstrommel (5) montierten Brüdenabsaugstutzen (4, 16),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungstrommel (5) fliegend auf einer feststehenden Achse (3) angeordnet ist.

2. Rotations-Trocknungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungstrommel (5) auf einer rotierend angetriebenen, auf der feststehenden Achse (3) gelagerten Buchse (11) angeordnet ist.

3. Rotations-Trocknungsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Buchse (11) mit der Behandlungstrommel (5) verschweißt ist.

4. Rotations-Trocknungsanlage nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch
eine die Buchse (11) gegen das Innere der Behandlungstrommel (5) abdichtende Gleitringdichtung (18).

5. Rotations-Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Produktraum der Behandlungstrommel (5) der Brüdenabsaugstutzen (4, 16) an die feststehende Achse (3) montiert ist.

6. Rotations-Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Buchse (11) als Rotationsverteiler (19) zur Betriebsmedienversorgung (20) mit zu der feststehenden Achse (3) abgedichteten Ringkammern (23) ausgebildet ist, in die die axial durch die feststehende Achse (3) eingeführten Betriebsmedien (20) radial ein- und/oder austreten.

7. Rotations-Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungstrommel (5) zum Gehäuse (2) hin mit einer mitlaufenden Scheibe (25) versehen ist.

8. Rotations-Trocknungsanlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (25) gegen eine Sterilwand (26) vor dem Gehäuse (2) abgedichtet ist.

9. Rotations-Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die feststehende Achse (3) gehäuseseitig in einem Festlager (14) angeordnet ist.

10. Rotations-Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2) als eine mobile, verfahrbare Einheit ausgebildet ist.

Zeichnung