CN116490288A - 用于喷洒物质的喷嘴和用于控制和调节喷嘴的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴(1)和一种用于控制或调节待喷洒物质和/或用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的气体的体积流的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴，包括具有喷嘴头和纵轴线的喷嘴体，其中，喷嘴体具有与用于待喷洒物质的供应装置相连接的、具有包括内管通道内壁、具有内管通道横截面面积的内管通道横截面的内管通道和具有内管出口开口面的内管出口开口的内管和以径向距离包围内管的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面的外管出口开口的外管且内管出口开口和外管出口开口布置在喷嘴头的区域中。
此外，本发明涉及一种用于控制或调节适用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴的待喷洒物质和/或气体的体积流的方法，其中，喷嘴包括具有喷嘴头和纵轴线的喷嘴体，其中，喷嘴体具有与用于待喷洒物质的供应装置相连接的具有包括内管通道内壁、具有内管通道横截面面积的内管通道横截面的内管通道和具有内管出口开口面的内管出口开口的内管和以径向距离包围内管的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面的外管出口开口的外管且内管出口开口和外管出口开口布置在喷嘴头的区域中。
背景技术
在工业过程(例如粒化、片剂和丸剂的包衣以及丸剂的直接制造)中，喷嘴或者喷洒喷嘴非常频繁地得到使用。在此，颗粒被覆盖以涂层和/或薄膜。一般而言，固体在其中被溶解或悬浮的液体被喷洒。该喷洒过程可持续多个小时。通过雾化，液体射流被雾化成小微滴。在此形成的微滴尺寸对于制造和/或喷洒过程而言至关重要。如果微滴太小，存在如下危险，即，微滴在其到达其目的之前干了，如果微滴太大，存在如下危险，即，形成非期望的结块。通过在喷嘴之前的过程引起的涡流，尤其在长时间喷洒过程的情形中可能产生在喷嘴开口处的沉积，即所谓的“胡须形成”。这些沉积影响喷洒的对称性和微滴尺寸，从而产生不期望的工艺效果，例如喷洒干燥和/或局部过度湿润和结块。
如下现有技术是防止或至少最小化在喷嘴处、尤其在喷嘴头处的非期望的沉积的技术解决方案。
欧洲的专利文献EP 1 497 034 B1指出了一种自清洁的喷洒喷嘴且尤其指出了一种用于使用在用于通过受控的结块方法制备颗粒材料的装置中的自清洁喷嘴。该自清洁的喷洒喷嘴具有中间管，其具有用于供应液体的中间通道，其中，该通道在用于输出液体的开口处通入，具有包围中间管的第二管，由此在中间管与第二管之间的第一通道被构成用于供应一次空气，具有喷嘴锥体，其布置在第二管的端部处且构成第一通道的第一出口间隙的外周缘，由此通过第一通道所供应的空气与液体混合，以便于形成液体/空气喷洒雾，具有包围第二管的第三管，由此在第二管和第三管之间的第二通道被构成用于供应二次空气，具有布置在第三管的端部处的套管，其构成第二通道的第二出口间隙的外周缘，其中，喷嘴锥体为了调节第一出口间隙的尺寸可靠调节地布置在第二管的端部处。
在国际专利申请WO 2013/010930 A1中描述了一种用于喷洒流体的带有喷嘴壳体和布置在其中的多件式构造的喷嘴头的自清洁喷嘴，其包括带有用于流体的出口开口的流动通道，其中，喷嘴头具有至少一个固定的和至少一个可移动地被支撑的头部元件，其构成出口开口的各一个截段，其中，可移动的头部元件在正常运行期间由流体压力对着处在流体的流动方向上的止挡且在自清洁期间在降低的流体压力的情形中由弹簧逆着流动方向被按压。
公开文献DE 43 24 731 A1指出了一种用于从压力介质源中喷洒流体的自清洁喷嘴，其中，设置有呈管状的配件，其具有在其纵向方向上延伸的内部流体通道，其设有入口且设有出口且其设有用于建立与压力介质源的连接的连接设备；设置有带有入口和出口的呈管状的轴杆，流体可被导引穿过该轴杆，其中，轴杆的入口部分如此地到达到配件的出口侧的端部中，即，进入到配件中的流体在纵向方向上流动穿过轴杆，其设有凸缘；设置有带有裙板的阀座，裙板具有这样的内表面，该内表面如此定义尺寸，即，该内表面可滑移地围绕轴杆配合且该裙板具有如此定义尺寸的外表面，即，该外表面配合到呈管状的配件的出口中，以便于紧固阀座的径向位置，其中，阀座此外具有这样的唇部，该唇部如此定义尺寸，使得该唇部将阀座在纵向方向上定位在呈管状的配件的出口处且在阀座与呈管状的配件的出口之间构成密封；设置有通过其将阀座强制与配件保持在接触中以便于防止阀座在纵向方向上和在径向方向上的位移的设备；设置有带有用于固定呈管状的轴杆的固定设备的喷洒头，其中，喷洒头包括出口设备且具有被匹配于阀座的表面；设置有弹簧，其包围轴杆且抵靠轴杆的凸缘被预紧，以便于产生抵靠阀座的固定地预先给定的预紧力，其中，弹簧抵靠喷洒头的经匹配的表面按压阀座，从而在阀座与阀头的经匹配的表面之间构成密封，以便于限制在该密封处的流体流动，且其中，出口设备构成用于流体流动的这样的通道，其当建立密封时根据预先给定的模式被分散或者喷洒；其中，被施加到喷洒头上的足以克服弹簧预紧的力将喷洒头与阀座分开，由此取消密封效果且使得出口设备通过流体的冲洗成为可能。
专利文献DE 101 16 051B4公开了一种用于流化床设施的喷洒喷嘴，其由喷嘴体、喷嘴盖、至少一个用于被加载以固体的液体的出口开口和至少一个用于气体的出口开口构成，其中，围绕喷嘴盖布置有柔性的清洁盖且在喷嘴盖与清洁盖之间布置有由布置在喷嘴体中的压缩空气通道构成的用于压缩空气加载的清洁空气的供应装置，其中，压缩空气通道经由呈环形的在喷嘴体的外表面中的环形槽和至少一个在喷嘴盖中的横向钻孔与在喷嘴盖的外表面中的环形槽相连接。清洁盖直接紧密地贴靠在喷嘴盖处。经由压缩空气通道，以可调节的不同间隔或在更大的时间段上实现经压缩空气加载的清洁空气的供应。清洁空气经由环形槽且被供应给环形槽的横向钻孔。经由环形槽，清洁空气在整个周缘上在喷嘴盖与清洁盖之间被供应。由于清洁空气的压力冲击，由弹性材料构成的清洁盖向外拱起，从而使得清洁空气在喷嘴盖的外表面与清洁盖的内表面之间在喷洒喷嘴的出口开口的方向上被导引。清洗空气作为压力射流呈环形地由所有侧被导引到喷洒喷嘴的喷嘴口处，从而使得射流的脉冲可无损失地被直接利用且避免湍流。在喷洒喷嘴中的出口开口的直接区域中所形成的材料沉积被清洁空气吹走。
在上述技术解决方案处不利的是，这些在现有技术中所提及的自清洁喷嘴相应地具有大量单件，其被组装成复杂的、维护密集的喷嘴，由此所指出的技术解决方案在其生产和维护中是昂贵的。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种成本适宜的且由于其较少数量的单件而可易于生产和制造的消除了现有技术的缺点的自清洁喷嘴。
该目的在开头提及形式喷嘴的情形中由此来实现，即，在引导待喷洒物质的内管通道中在相对内管出口开口的某一距离处布置有狭窄部位，其中，在狭窄部位中内管通道横截面面积小于在狭窄部位与内管通道出口开口之间的内管通道出口截段的内管通道横截面面积。喷嘴的该设计方案具有如下优点，即，在喷嘴头处、尤其在内管出口开口和/或外管出口开口处结块和/或沉积被大大减少，且同时提供了一种由仅非常少的构件构成的喷嘴。此外，通过在喷嘴中的狭窄部位构建对于喷洒/雾化而言必要的定义的在狭窄部位出口开口处的压力。因此，狭窄部位出口开口与调节微滴尺寸、尤其微滴直径的喷嘴开口相符。如下被令人惊讶地确定，即，这些非常重要的参数不被相比狭窄部位出口开口(喷嘴开口)扩大的内管出口开口影响。
根据喷嘴的一种就此而言有利的设计方案，狭窄部位构造成具有内管通道截段长度的内管通道截段。由此，在待喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液中积聚的压力再次被提高，这明显改善了整个喷洒过程。优选地，内管通道截段在内管通道截段长度上具有恒定的内管通道横截面面积或在待喷洒物质的流动方向上具有变小的内管通道横截面面积。由于在待喷洒物质的流动方向上变小的内管通道横截面面积，待喷洒物质的流入特性以如下方式被改善，即，紊流被减少，由此在狭窄部位之后发生的喷洒过程被优化。
根据喷嘴的一种额外的有利的改进方案，狭窄部位具有狭窄部位出口开口，其中，内管通道横截面面积在狭窄部位流出部区段上在喷洒物质的流动方向上扩大。在此过程中，对于待喷洒物质而言在喷洒的情形中存在较少的对于结块和/或沉积而言的作用面且结块和/或沉积因此被最小化。
此外，根据喷嘴的一种额外的有利的改进方案，内管和外管围绕纵轴线同轴地布置。特别优选地，内管和外管彼此如此地布置，即，内管出口开口相对外管出口开口同中心地布置。由此，流动引导、尤其气体在环形间隙中的流动引导被明显改善，从而使得喷洒对称性和微滴尺寸可被经改善地调节。
此外，在喷嘴的一种额外的有利的设计方案中在喷嘴头的区域中在内管与外管之间布置有用于气体引导的涡流体、涡流板或类似物形式的附件。就此而言优选地，附件布置在用于引导内管的外管中。此外特别优选地，该附件与内管和/或外管牢固地相连接。通过安装涡流体、涡流板或类似物形式的附件，气体、尤其雾化空气的流动引导可在喷嘴头处被影响。由此，喷嘴头的运动和振动特性尤其同样可被改变，从而使得在喷嘴头处的结块可最小化。额外地，喷洒、也就是说待喷洒的液体的喷洒对称性和微滴尺寸可直接调节。此外，内管在安装的情形中在外管中被引导且始终被保持在期望的位置中。此外，附件防止内管的振动，这引起内管出口开口和外管出口开口的尺寸的变化，这改变了待喷洒物质和气体在喷嘴头处的流动条件且因此也改变了喷洒对称性和微滴尺寸。
根据喷嘴的一种额外的有利的设计方案，狭窄部位由柔性材料构造成。就此而言有利地，柔性材料是聚合物、优选合成聚合物、尤其硅酮。聚合物是通用的材料，其例如可以成本适宜地生产，是非常鲁棒但也取决于聚合物地非常耐温。因此，聚合物，尤其是合成聚合物，非常好地适合作为用于狭窄部位和各式各样待喷洒物质的柔性材料。
适宜地，在柔性材料中且/或在其处布置有具有腔室容积的流体腔，其适用于流体容纳或流体输送，从而使得在狭窄部位中内管通道横截面面积可调节。
进一步优选地，内管多件式地构造。由此存在如下可能性，即，单独制造狭窄部位且/或由柔性材料制造狭窄部位且紧接着集成到内管中。
适宜地，优选的喷嘴在流化器械或涂覆装置中得到使用。
喷嘴的各个构件、尤其内管和外管优选通过注塑工艺来生产。由此创造了一种成本适宜的且节省重量的由塑料构成的相对由金属构成的传统喷嘴而言的备选方案。适宜地，甚至整个喷嘴一件式地通过注塑工艺来生产，这是相对传统喷嘴的明显改善，因为一方面避免了在装配中的误差且另一方面该喷嘴被变成一次性喷嘴，即不再需要喷嘴的清洁。这些一次性喷嘴在其使用之后被更换。为此使用一种特殊的塑料，其关于表面性质的特性最小化结块和/或沉积。
根据优选喷嘴的一种就此而言的设计方案，在柔性材料中且/或在其处布置有多个具有腔室容积的流体腔，其适用于流体容纳或流体输送，从而使得在狭窄部位中内管通道横截面面积和/或在外管中外管通道横截面面积可调节。可彼此独立调节的内管通道横截面面积或外管通道横截面面积提供了如下优点，即，独立于气体、尤其雾化气体(例如空气)调节待喷洒物质的体积流，且因此可单独对在过程期间变化的过程条件起反应。
此外，该目的在开头提及形式的方法的情形中由此来实现，即，在引导待喷洒物质的内管通道中在相对内管出口开口的某一距离处布置有狭窄部位，其中，在狭窄部位中内管通道横截面面积小于在狭窄部位与内管出口开口之间的内管通道出口截段的内管通道横截面面积且狭窄部位由柔性材料构造，其中，狭窄部位具有用于封闭内管通道的闭合位置和至少一个打开位置，其中，在所述至少一个打开位置中至少内管通道对于待喷洒物质而言是可穿流的，其中，在柔性材料中且/或在其处布置有具有腔室容积的流体腔，其适用于流体容纳或流体输送，从而在狭窄部位中内管通道横截面面积可调节，由此喷嘴从内管通道的其中一个闭合位置可带到或被带到内管通道的所述至少一个打开位置中且反之亦然。该优选方法的优点在于，待喷洒物质的体积流可对于进行的过程、尤其关于喷洒物质的微滴尺寸的需求被最佳地调节。
根据一种就此而言有利地设计的方法，在将狭窄部位由内管通道的一个闭合位置带到内管通道的所述至少一个打开位置中的情形中流动穿过外管的气体至少与将狭窄部位由内管通道的其中一个闭合位置带到内管通道的所述至少一个打开位置中同时开始流动穿过外管。有利地通过该方法确保如下，即，在喷嘴口、也就是说内管出口开口和外管出口开口处开始喷洒过程的情形中不产生待喷洒物质的流出，在该物质不直接被流动穿过环形间隙的气体雾化的情形中。因此，雾化始终被确保。由此一方面不产生在喷嘴口处或者在太早流出的待喷洒物质干燥的情形中的沉积或结块，且另一方面不产生由于未雾化的待喷洒物质的待喷洒颗粒的积聚。
优选地，在将狭窄部位由内管通道的其中一个闭合位置带到内管通道的所述至少一个打开位置中的情形中，流动穿过外管的气体在将狭窄部位由内管通道的其中一个闭合位置带到内管通道的至少一个打开位置中的情形中之前开始流动穿过外管。由此，待喷洒物质的添加被进一步如此地优化，即，其不产生待喷洒物质的流出，在该物质不直接被流动穿过环形间隙的气体雾化的情形中。雾化因此同样被始终确保，其中，流动穿过环形间隙的气体(雾化气体)已被调节到针对待喷洒物质的正确的体积流，由此可靠地防止由于未雾化的待喷洒物质的在喷嘴口处的沉积或者待喷洒颗粒的积聚。
根据优选的方法的一种额外的有利的改进方案，在狭窄部位由内管通道的所述至少一个打开位置带到内管通道的其中一个闭合位置中的情形中流动穿过外管的气体最早与将狭窄部位由内管通道的至少一个打开位置带到内管通道的其中一个闭合位置中同时停止流动穿过外管。特别优选地，在将狭窄部位由内管通道的至少一个打开位置带到内管通道的其中一个闭合位置中的情形中，流动穿过外管的气体最早在将狭窄部位由内管通道的至少一个打开位置带到内管通道的其中一个闭合位置中之后停止流动穿过外管。该工艺步骤确保如下，即，即使在结束喷洒过程的情形中所有从内管的出口开口中在喷嘴头区域中流出的待喷洒物质始终被流动穿过环形间隙的气体雾化。
根据该方法的一种额外的有利的改进方案，流体腔的腔室容积通过流体容纳或流体输送无级地可改变或被改变，或流体腔的多个腔室容积通过流体容纳或流体输送无级地可改变或被改变。就此而言有利地，流体腔的腔室容积通过流体容纳或流体输送彼此独立地可改变或被改变。特别优选地，相应流体腔的腔室容积或多个腔室容积通过流体容纳或流体输送彼此独立地可改变或被改变。通过狭窄部位的流体腔的腔室容积或流体腔的多个腔室容积的无级的可调节性可实现如下，即，精确且针对性地调节待喷洒物质和雾化待喷洒物质的气体的体积流，从而使得喷洒的对称性和微滴尺寸对于相应的过程、尤其颗粒、优选片剂的包衣过程而言最佳地可调节或被调节。通过腔室容积或多个腔室容积的独立的可调节性同样可实现待喷洒物质的体积流对雾化气体的最佳匹配且反之亦然。由此同样可对在喷洒中的对称性或微滴尺寸的最小变化起反应。
就此而言优选地，多个流体腔可被如此操控，即，内管的内管通道或外管可被彼此独立地开启和封闭。可彼此独立操控的流体腔允许彼此独立地在其面积上改变内管通道横截面面积和/或外管横截面面积，从而使得待喷洒物质的体积流可独立于气体、尤其雾化气体、例如空气被调节，且因此可单独对在过程期间变化的过程条件起反应。
附图说明
下面借助附图对本发明进行更详细说明且其中
图1显示了优选的喷嘴的第一实施形式的截面图示，
图2显示了朝向优选的喷嘴的第一实施形式的喷嘴头的俯视图，
图3显示了在第一打开位置中的带有狭窄部位的优选的喷嘴的第二实施形式的截面图示，
图4显示了在第二打开位置中的带有狭窄部位的优选的喷嘴的第二实施形式的截面图示，
图5显示了带有在闭合位置中的狭窄部位的优选的喷嘴的第二实施形式的截面图示，其中，在闭合位置中不仅内管通道而且环形间隙是闭合的，
图6显示了带有在第一打开位置中的狭窄部位和附件的优选的喷嘴的第三实施形式的截面图示，其中，狭窄部位构造成具有内管通道截段长度的内管通道截段，且其中，内管通道截段在内管通道长度上在待喷洒物质的流动方向上具有变小的内管通道横截面面积，
图7显示了带有多个布置在狭窄部位的区域中的流体腔的优选的喷嘴的第四实施形式的截面图示，其中，狭窄部位构造在打开位置中，且
图8显示了带有多个布置在狭窄部位的区域中的流体腔的优选的喷嘴的第五实施形式的截面图示，其中，狭窄部位构造在打开位置中且流体腔设置内管通道出口开口面或外管通道开口面。
具体实施方式
如果不进行另外说明，如下描述涉及用于喷洒物质的根据本发明的喷嘴1和/或用于控制或调节适用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴1的待喷洒物质和/或气体的体积流的根据本发明的方法的所有在附图中描绘的实施形式。
图1显示了优选的喷嘴1的第一实施形式的截面图示。
用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴1包括具有喷嘴头2和纵轴线X-X的喷嘴体3。喷嘴体3具有与用于待喷洒物质的供应装置相连接的具备包括内管通道内壁4、具有内管通道横截面面积5的内管通道横截面6的内管通道7和具有内管出口开口面8的内管出口开口9的内管10。喷嘴1的内管10在第一实施形式中一件式地构造，适宜地由塑料构成。
喷嘴体3具有以径向距离11包围内管10的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面12的外管出口开口13的外管14。在内管10与外管14之间构造成具有环形间隙宽度15的环形间隙16。在喷嘴头2的区域中，环形间隙16的环形间隙宽度15a减小。
在所显示的实施形式中，内管10和外管14围绕纵轴线X-X同轴地布置，由此内管10大致在纵轴线X-X的任意位置处具有相同的相对外管141的距离。在喷嘴头2的区域中，在内管10与外管14之间的距离11a较小，与较小的环形间隙宽度15a相符。在优选的喷嘴1的第一实施形式中，内管10和外管14相对彼此如此地布置，使得内管出口开口9相对于外管出口开口13同中心地布置。内管出口开口9相对外管出口开口13的其它非同心的布置在未显示的实施形式中来实现。此外，内管出口开口9和外管出口开口13布置在喷嘴头2的区域中。
在引导待喷洒物质的内管通道7中，在相对内管出口开口9的间距17处布置有狭窄部位18。在狭窄部位18中，内管通道截面积面积5a小于在狭窄部位18与内管出口开口13之间的内管通道出口截段19的内管通道横截面面积5b。
此外，狭窄部位18在所示出的第一实施形式中构造成具有内管通道截段长度20的内管通道截段21。在此，内管通道截段21在内管通道长度20上具有恒定的内管通道横截面面积5a。在其它未示出的实施形式中，狭窄部位18例如构造成孔口或构造成节流阀。
此外，狭窄部位18具有具有狭窄部位进入部长度22的狭窄部位进入部区段23和包括狭窄部位流出部长度24的狭窄部位流出部区段25。在狭窄部位进入部长度22上，内管通道截面积面积5减小直至内管通道截面积面积5a。
内管通道横截面面积5a在狭窄部位流出部长度24上在待喷洒物质的流动方向上增大到内管通道横截面面积5b。沉积和/或结块因此在狭窄部位18的与喷嘴开口相符的狭窄部位出口开口26的区域中不可能或仅可非常困难地构成。
在图2中显示了朝向优选的喷嘴1的第一实施形式的喷嘴头2的俯视图。
如已在图1中所描述的那样，外管14包围内管10。外管14径向间隔于具有内管通道7的内管10。在外管14与内管10之间构成具有环形间隙宽度15的环形间隙16，气体、尤其雾化气体流动穿过该环形间隙。
外管14具有带有呈圆形构造的外管出口开口面12的呈圆形的外管出口开口13和外管端面27。在外管端面27处优选构成结块和/或沉积，其损害喷嘴1的喷洒图形。
具有带有内管通道内壁4的内管通道7的内管10在第一实施形式中具有具有呈圆形构造的内管出口开口面8的呈圆形的内管出口开口9。
在优选的喷嘴1的在图2中所示出的第一实施形式中，内管10和外管14相对彼此如此地布置，使得内管出口开口9相对于外管出口开口13同中心地布置。
图3显示了优选的喷嘴1的第二实施形式的截面图示。喷嘴1的内管相对于喷嘴1的在图1和2中所示出的第一实施形式多件式地构造。适宜地，狭窄部位18构造成具有内管通道截段长度20的内管通道截段21，其中，狭窄部位18由柔性材料28构造成。
柔性材料28适宜地是聚合物、优选合成聚合物、尤其硅酮。
在柔性材料28中，布置有具有腔室容积29的流体腔30。流体腔30适用于流体容纳或流体输送，因此在狭窄部位18中，内管通道横截面面积5a是可调节的。也就是说，通过从流体腔30的腔室容积29的流体容纳或流体输送，穿流内管通道7的物质的体积流可变地可变化且适宜地精确地可调节。此外，流体腔30适宜地具有用于调节腔室容积29的流体、尤其气体的输入管路和排出管路。通过流体容纳，腔室容积29增加，通过流体输送，腔室容积29相应减小。
根据第二实施形式的优选的喷嘴1在其基本结构上此外与优选的喷嘴1的在图1和2中所显示的第一实施形式相符。
在图3中所显示的第二实施形式中，流体腔30的腔室容积29被如此地填充，使得喷嘴1处在第一打开位置中。流体腔30的腔室容积29是空的。内管通道横截面面积5a在构造成内管通道截段21的狭窄部位18的整个内管通道截段长度29上最大。
图4示出了在第二打开位置中的带有狭窄部位18的优选的喷嘴1的第二实施形式的截面图示。在第二打开位置中，流体腔30的腔室容积29通过流体容纳来增大。由于增大的腔室容积29，一方面内管通道横截面面积5a被减小且根据柔性材料28的设计，环形间隙16的环形间隙宽度15也减小。尤其地，腔室30的腔室容积29通过流体容纳或流体输送而能够无级变化。这使得能够精确地调节流过内管通道7的待喷洒物质的体积流和/或流过环形间隙16的气体。
在另外的实施形式中，狭窄部位18的柔性材料28如此地设计，即，流动穿过内管通道7的待喷洒物质或流动穿过环形间隙16的气体是可调节的。
图5显示了在闭合位置中的带有狭窄部位18的优选的喷嘴1的第二实施形式的截面图示，其中，在闭合位置种不仅内管通道7而且环形间隙16是闭合的。
图3至5描述了一种用于控制或调节适用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴1的待喷洒物质和气体的体积流的方法。
相应地，喷嘴1具有具有喷嘴头2和纵轴线X-X的喷嘴体3。在此，喷嘴体3包括与用于待喷洒物质的供应装置相连接的具有包括内管通道内壁4、具有内管通道横截面面积8的内管通道横截面9的内管通道7和具有内管出口开口面8的内管出口开口9的内管10和以径向距离11包围内管10的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面12的外管出口开口13的外管14。
内管出口开口9和外管出口开口13布置在喷嘴头2的区域中。
在引导待喷洒物质的内管通道7中，在相对内管出口开口9的某一距离17处布置有狭窄部位18，其中，在狭窄部位18中内管通道横截面面积5a小于在狭窄部位18与内管出口开口13之间的内管通道出口截段19的内管通道横截面面积5b。内管10多件式地构造。
在此，狭窄部位18由柔性材料28构造成，其中，狭窄部位18具有用于封闭内管通道7的闭合位置和至少一个打开位置，其中，在至少一个打开位置中至少内管通道7对于待喷洒物质而言可穿流。在狭窄部位18的区域中，在柔性材料28中布置有具有腔室容积29的流体腔30，其适用于流体容纳或流体输送，从而在狭窄部位18中内管通道横截面面积5a是可调节的，由此喷嘴由内管通道7的其中一个闭合位置可被带到或被带到内管通道7的至少一个打开位置中且反之亦然。
在将狭窄部位18由内管通道7的其中一个闭合位置带到内管通道7的至少一个打开位置中的情形中，流动穿过外管14的环形间隙16的气体至少与将狭窄部位18由内管通道7的其中一个闭合位置带到内管通道7的至少一个打开位置中同时开始流动穿过外管14。在喷嘴1的一种优选的设计方案中，在将狭窄部位18由内管通道7的其中一个闭合位置带到内管通道7的至少一个打开位置中的情形中，流动穿过外管14的气体在将狭窄部位18由内管通道7的其中一个闭合位置带到内管通道7的至少一个打开位置中之前开始流动穿过外管14。
此外，在将狭窄部位18由内管通道7的至少一个打开位置带到内管通道7的其中一个闭合位置中的情形中，流动穿过外管14的环形间隙16的气体最早与将狭窄部位18由内管通道7的至少一个打开位置带到内管通道7的其中一个闭合位置中同时停止流动穿过外管14。适宜地，在将狭窄部位18由内管通道7的至少一个打开位置带到内管通道7的其中一个闭合位置中的情形中，流动穿过外管14的气体最早在将狭窄部位18由内管通道7的其中一个打开位置带到内管通道7的其中一个闭合位置中之后停止流动穿过外管14。
优选的喷嘴1在所显示的实施形式中具有针对内管10以及还有外管14、尤其环形间隙16的闭合位置。在此，不仅内管10而且外管14可彼此依赖地被开启和闭合。
在图6中显示了带有在第一打开位置中的狭窄部位18和布置在内管10与外管14之间的环形间隙29中的可选的附件29的优选的喷嘴1的第三实施形式的截面图示。
根据第三实施形式的优选的喷嘴1在其基本结构上与优选的喷嘴1的在图3至图5中所显示的第二实施形式相符。在两个实施形式之间的区别是，第三实施形式的优选的喷嘴1相对于第二实施形式的喷嘴1具有可选的附件31，其以用于气体引导的涡流板形式来构造。此外，狭窄部位18构造成内管通道截段21，其具有内管通道截段长度20，且其中，内管通道截段21在内管通道长度20上在待喷洒物质的流动方向上具有变小的内管通道横截面面积5a。
在优选的喷嘴1的本第三实施形式中，附件31具有开口32，其相对平行于外管14的气体、尤其雾化空气成角度地构造。由此，在环形间隙16中流动的气体经历围绕纵轴线X-X的涡流。由于围绕纵轴线X-X的涡流，待喷洒物质在外管14的外管出口开口13处的流动可能被影响。开口32可如在其它未显示的实施形式中实现的那样同样具有其它的角度和开口宽度。通过此产生气体的涡流，由此喷洒的喷洒图形且因此同样地微滴尺寸是可调节的。
优选地，附件31在喷嘴头2的区域中布置在外管14和内管10之间。特别优选地，附件31布置用于引导内管10。
附件31同样可以涡流体、例如导流板或类似物形式构造用于气体引导。附件31与内管10和外管14适宜地牢固连接。由此，喷嘴1在喷嘴头2的区域中的稳定性被提高。此外，由于涡流体、涡流板或类似物形式的附件31的安装，气体、尤其雾化空气的流动引导在喷嘴头2处、尤其在喷嘴1的出口区域中被影响。由此，流动穿过环形间隙16的气体的外管出口开口13处的流动特性可被改变且被精确地调节，以便于改善用于制造和/或喷洒过程的喷嘴1的喷洒图形。额外地，喷洒对称性和喷洒(也就是说待喷洒物质、优选液体、非常特别优选地分散体、乳液或悬浮液)的微滴尺寸是直接可调节的。
此外，内管10在安装的情形中在外管14中被引导且始终被保持在期望的位置中、在图6中被保持在围绕纵轴线X-X的同中心的位置中。此外，附件31防止内管10的振动，这导致不仅内管出口开口9而且外管出口开口13的改变，这改变了在喷嘴头2处、尤其在喷嘴1的出口区域中的流动条件且因此同样影响喷洒的喷洒对称性和喷洒的微滴尺寸。
图7示出了带有多个布置在狭窄部位18的区域中的流体腔30的优选的喷嘴1的第四实施形式的截面图示，其中，狭窄部位18构造在打开位置中。
同样地，根据第四实施形式的优选的喷嘴1在其基本结构上与优选的喷嘴1的在图3至5中所显示的第二实施形式相符。在两种实施形式之间的区别在于，第四实施形式的优选的喷嘴1相对于第二实施形式的喷嘴1具有流体腔30a,30b,30c的多个即三个腔室容积29a,29b,29c，其通过流体容纳或流体输送可被无级地改变。在其它未示出的实施形式中同样实现其它数量的流体腔30，例如二个、四个、五个、六个等等。
适宜地，流体腔30a,30b,30c的腔室容积29a,29b,29c通过流体容纳或流体输送可彼此独立调节地被调节且/或被改变。
通过流体腔30a至30c的腔室容积29a至29c的无级可调节性，如下是可能的，即，精确地且针对性地调节待喷洒物质和雾化待喷洒物质的气体的体积流，从而对于颗粒、尤其片剂的相应过程、尤其包衣过程而言可最佳地调节喷洒的对称性和微滴尺寸。由于腔室容积29a,29b,29c的独立可调节性，同样待喷洒物质到雾化气体上的体积流的最佳匹配是可能的且反之亦然。由此同样可对在喷洒中的对称性或微滴尺寸的最小变化起反应。
在其它未显示的实施形式中，此外存在如此地操控多个流体腔30的可能性，即，内管10的内管通道7或外管14可彼此独立地被开启和关闭。
图8显示了带有多个布置在狭窄部位18的区域中的流体腔29a至29c的优选的喷嘴1的第五实施形式的截面图示，其中，狭窄部位18构造在打开位置中且流体腔30a至30c调节内管通道横截面面积5a或外管通道横截面面积33。在该外部引导形式中，外管通道横截面面积33与环形间隙面积相符。
为此，根据第五实施形式的喷嘴1在柔性材料28中且/或在其处布置有多个具有腔室容积29a至29c的流体腔30a至30c。流体腔30a至30c适用于流体容纳或流体输送。由此，在狭窄部位18中内管通道横截面面积5a且/或在外管14中外管横截面面积33是可调节的。为了防止流体腔30a至30c对彼此的影响，在流体腔30a至30c之间安装流体腔限制装置34，此处在调节狭窄部位18且因此内管通道横截面面积5a的流体腔29a和29b与调节外管通道横截面面积33的流体腔29c之间。
在至腔室容积29a和29b的流体供应的情形中，流体腔29a和29b增大，且以如下方式限制待喷洒物质穿过狭窄部位18的流量，即，内管通道横截面面积5a被缩小。外管通道横截面面积33保持不受其影响。
相反的情况是同样可能的：在至腔室容积29c的流体供应的情形中，流体腔29c增大，且以如下方式限制气体的流量，即，外管通道横截面面积33被缩小。内管通道横截面面积5a保持不受其影响。
此外存在如下可能性，即，通过操控流体容积29a至29c彼此独立地填充流体腔30a至30c，从而使得内管通道横截面面积5a和/或外管通道横截面面积33是彼此独立可调节的。就此而言优选地，多个流体腔可如此地操控，即，内管10的内管通道7或外管14可彼此独立地被开启和关闭。彼此独立可调节的内管通道横截面面积a和/或外管通道横截面面积33提供了如下优点，即，独立于气体、尤其雾化气体、例如空气调节待喷洒物质的体积流，且因此可单独对在过程期间变化的过程条件起反应。
Claims (23)
1.用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴(1)，包括具有喷嘴头(2)和纵轴线(X-X)的喷嘴体(3)，其中，所述喷嘴体(3)具有与用于待喷洒物质的供应装置相连接的具有包括内管通道内壁(4)、具有内管通道横截面面积(5)的内管通道横截面(6)的内管通道(7)和具有内管出口开口面(8)的内管出口开口(9)的内管(10)和以径向距离(11)包围所述内管(10)的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面(12)的外管出口开口(13)的外管(14)，且所述内管出口开口(9)和所述外管出口开口(13)布置在所述喷嘴头(2)的区域中，其特征在于，在引导所述待喷洒物质的内管通道(7)中在相对所述内管出口开口(9)的间距(17)处布置有狭窄部位(18)，其中，在所述狭窄部位(18)中所述内管通道横截面面积(5a)小于在所述狭窄部位(18)与所述内管出口开口(9)之间的内管通道出口截段(19)的内管通道横截面面积(5b)。
2.根据权利要求1所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述狭窄部位(18)构造成具有内管通道截段长度(20)的内管通道截段(21)。
3.根据权利要求2所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述内管通道截段(21)在所述内管通道截段长度(20)上具有恒定的内管通道横截面面积(5a)。
4.根据权利要求2所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述内管通道截段(21)在所述内管通道截段长度(20)上在待喷洒物质的流动方向上具有变小的内管通道横截面面积(5a)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述狭窄部位(18)具有狭窄部位出口开口(26)，其中，所述内管通道横截面面积(5)在狭窄部位流出部区段(25)上在所述待喷洒物质的流动方向上扩大。
6.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述内管(10)和所述外管(14)围绕纵轴线(X-X)同轴地布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述内管(10)和所述外管(14)相对彼此如此地布置，使得所述内管出口开口(9)相对所述外管出口开口(13)同中心地布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，在所述喷嘴头(2)的区域中在所述内管(10)与所述外管(14)之间布置有用于气体引导的呈涡流体、涡流板或类似物形式的附件(31)。
9.根据权利要求8所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述附件(31)布置在用于引导所述内管(10)的外管(14)中。
10.根据权利要求8或9所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述附件(31)与所述内管(10)和/或所述外管(14)牢固地相连接。
11.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述狭窄部位(18)由柔性材料(28)构造成。
12.根据权利要求11所述的喷嘴，其特征在于，所述柔性材料(28)是聚合物、优选合成聚合物、尤其硅酮。
13.根据权利要求11或12所述的喷嘴(1)，其特征在于，在所述柔性材料(18)中且/或在其处布置有具有腔室容积(29)的流体腔(30)，其适用于流体容纳或流体输送，从而在所述狭窄部位(18)中所述内管通道横截面面积(5a)可调节。
14.根据权利要求13所述的喷嘴(1)，其特征在于，在所述柔性材料(18)中且/或在其处布置有多个具有腔室容积(29)的流体腔(30)，其适用于流体容纳或流体输送，从而在所述狭窄部位(18)中所述内管通道横截面面积(5a)和/或在所述外管(14)中的外管通道横截面面积(33)可调节。
15.根据前述权利要求中任一项所述的喷嘴(1)，其特征在于，所述内管(10)多件式地构造。
16.用于控制或调节适用于喷洒物质、尤其分散体、乳液或悬浮液的喷嘴(1)的待喷洒物质和/或气体的体积流的方法，其中，所述喷嘴(1)包括具有喷嘴头(2)和纵轴线(X-X)的喷嘴体(3)，其中，所述喷嘴体(3)具有与用于待喷洒物质的供应装置相连接的具有包括内管通道内壁(4)、具有内管通道横截面面积(5)的内管通道横截面(6)的内管通道(7)和具有内管出口开口面(8)的内管出口开口(9)的内管(10)和以径向距离(11)包围所述内管(10)的且与用于气体的供应装置相连接的包括具有外管出口开口面(12)的外管出口开口(13)的外管(14)且所述内管出口开口(9)和所述外管出口开口(13)布置在所述喷嘴头(2)的区域中，其特征在于，在引导待喷洒物质的内管通道(7)中在相对所述内管出口开口(9)的距离(17)处布置有狭窄部位(18)，其中，在所述狭窄部位(18)中所述内管通道横截面面积(5a)小于在所述狭窄部位(18)与所述内管出口开口(9)之间的内管通道出口截段(19)的内管通道横截面面积(5b)且所述狭窄部位(18)由柔性材料(28)构造成，其中，所述狭窄部位(18)具有用于封闭所述内管通道(7)的闭合位置和至少一个打开位置，其中，在所述至少一个打开位置中至少所述内管通道(7)对于待喷洒物质而言是可流动通过的，其中，在所述柔性材料(28)中且/或在其处布置有具有容积腔室(29)的流体腔(30)，其适用于流体容纳或流体输送，从而在所述狭窄部位(18)中所述内管通道横截面面积(5a)可调节，由此所述喷嘴(1)由所述内管通道(7)的其中一个闭合位置可被或被带到所述内管通道(7)的至少一个打开位置中且反之亦然。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的其中一个闭合位置带到所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置中的情形中，流动穿过所述外管(14)的气体至少与所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的其中一个闭合位置带到所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置中同时开始流动穿过所述外管(14)。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的其中一个闭合位置带到所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置中的情形中流动穿过所述外管(14)的气体在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的其中一个闭合位置带到所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置中的情形中开始流动穿过所述外管(14)。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置带到所述内管通道(7)的其中一个闭合位置中的情形中，流动穿过所述外管(14)的气体最早与将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置带到所述内管通道(7)的其中一个闭合位置中同时停止流动穿过所述外管(14)。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的所述至少一个打开位置带到所述内管通道(7)的其中一个闭合位置中的情形中，流动穿过所述外管(14)的气体最早在将所述狭窄部位(18)由所述内管通道(7)的至少一个打开位置带到所述内管通道(7)的其中一个闭合位置中之后停止流动穿过所述外管(14)。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体腔(30)的腔室容积(29)通过流体容纳或流体输送可无级变化或被改变或所述流体腔(30)的多个腔室容积(29)通过流体容纳或流体输送可无级变化或被改变。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述流体腔(30)的多个腔室容积(29)通过流体容纳或流体输送彼此独立地无级地可改变或被改变。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述多个流体腔(30)可如此地来操控，即，所述内管(10)的内管通道(7)或所述外管(14)可彼此独立地被开启和封闭。
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