DE102016122133B4

DE102016122133B4 - Behandlungsmodul mit einer Sprühdüsenanordnung

Info

Publication number: DE102016122133B4
Application number: DE102016122133.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Böcherer; Klaus Gröschel; Matthias Tondar
Original assignee: Acg Pharma Tech Private Ltd; Acg Pharma Technologies Private Ltd
Current assignee: Acg Pharma Technologies Private Ltd In
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2036-11-18
Also published as: DE102016122133A1

Abstract

Behandlungsmodul mit einer Sprühdüsenanordnung (106) zum Erzeugen eines zum Beaufschlagen eines Produkts vorgesehenen Partikelnebels in dem Behandlungsmodul (103), mit einem Düsenkopfhalter (136), der mit einem Anströmboden (112) des Behandlungsmoduls (103) verbunden ist und in dem der Düsenkopf (157) der Sprühdüsenanordnung (106) verschiebbar gelagert sowie in einer Applikationsstellung nach radial außen abgedichtet gehalten ist, mit einem Ankoppelstück (133), das fest mit einer Einhausung (121) verbunden ist und in dem das Anschlussstück (169) der Sprühdüsenanordnung (106) verschiebbar gelagert sowie in der Applikationsstellung nach radial außen abgedichtet gehalten ist, und mit einem fest verbauten Mantelrohr (127), das sich zwischen dem Düsenkopfhalter (136) und dem Ankoppelstück (133) erstreckt und das in der Applikationsstellung die Leitungsanordnung (160) der Sprühdüsenanordnung (106) aufnimmt, wobei die Sprühdüsenanordnung eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Leitungsanordnung (160) aufweist, die eine Außenleitung (163) und eine innerhalb der Außenleitung (163) angeordnete flexible Innenleitung (166) aufweist, mit einem an einer Zuführseite an die Leitungsanordnung (160) angeschlossenen Anschlussstück (169) und mit einem an einer Auslassseite an die Leitungsanordnung (160) angeschlossenen Düsenkopf (157), der einen mit der Außenleitung (163) verbundenen Außenkörper (218) und einen mit der Innenleitung (166) verbundenen, innerhalb des Außenkörpers (218) angeordneten Innenkörper (215) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleitung (163) flexibel ist, dass der Außenkörper (218) des Düsenkopfs (157) in der Applikationsstellung außenseitig wenigstens abschnittsweise formschlüssig in einen Düsenkopfhalter (136) des Behandlungsmoduls (103) eingeschoben ist und dass das Anschlussstück (169) in der Applikationsstellung außenseitig wenigstens abschnittsweise formschlüssig in ein Ankoppelstück (133) des Behandlungsmoduls (103) eingeschoben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühdüsenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Behandlungsmodul mit einer derartigen Sprühdüsenanordnung.
Eine derartige Sprühdüsenanordnung und ein Behandlungsmodul mit einer derartigen Sprühdüsenanordnung sind aus DE 10 2005 019 444 A1 bekannt. Diese zum Erzeugen eines zum Beaufschlagen eines Produkts vorgesehenen Partikelnebels in einem mit einem Anströmboden ausgestatteten Behandlungsmodul eingerichtete Sprühdüsenanordnung verfügt über eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Leitungsanordnung, die eine starre, fest montierte Außenleitung und eine innerhalb der Außenleitung angeordnete flexible Innenleitung aufweist. An einer Zuführseite der Leitungsanordnung ist ein Anschlussstück angeschlossen, während an einer der Zuführseite gegenüberliegenden Auslassseite der Leitungsanordnung ein Düsenkopf angeschlossen ist. Der Düsenkopf verfügt über einen mit der Außenleitung verbundenen Außenkörper und über einen mit der Innenleitung verbundenen, innerhalb des Außenkörpers angeordneten Innenkörper. Bei Druckbeaufschlagen der Außenleitung mit einem gasförmigen Fluid und der Innenleitung mit einem flüssigen Fluid wird an einem Sprühauslass des Düsenkopfs ein Partikelnebel zum Beaufschlagen eines Produkts erzeugt. Die Sprühdüsenanordnung ist dabei mittels der Außenleitung fest mit dem Behandlungsmodul verbunden.
Die in der DE 10 2005 019 444 A1 beschriebene Sprühdüse ist für eine Wirbelschichteinrichtung vorgesehen, insbesondere zur Beschichtung eines pulvrigen oder körnigen Produktes in der pharmazeutischen oder chemischen Industrie.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühdüsenanordnung der eingangs genannten Art und ein mit einer derartigen Sprühdüsenanordnung ausgebildetes Behandlungsmodul anzugeben, bei der sich der Düsenkopf beispielsweise zu Wartungsarbeiten sehr einfach entfernen und mit hoher Präzision ebenso einfach wieder positionieren lässt.
Diese Aufgabe wird bei einem Behandlungsmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass gemäß der Erfindung die Außenleitung flexibel im Sinne von biegsam aber schubsteif und der Düsenkopf sowie das Ankoppelstück zum Einschieben in einen Düsenkopfhalter beziehungsweise in ein Ankoppelstück unter Durchschieben der Außenleitung durch das fest verbaute Mantelrohr des Behandlungsmoduls ausgebildet sind, lässt sich die Sprühdüsenanordnung als Ganzes von dem Behandlungsmodul abbauen und passgenau wieder in die Applikationsstellung einbauen, ohne dass es in der Applikationsstellung irgendwelcher kritischer Justagearbeiten bedarf.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls mit einer Sprühdüsenanordnung weist das Anschlussstück wenigstens ein Referenziermittel auf, das zum Einnehmen einer Applikationsstellung des Düsenkopfs in Längsrichtung in einem bestimmten festen Abstand von einer Auslassseite des Düsenkopfs angeordnet ist.
Dadurch ist der Abstand des Düsenkopfs in axialer Richtung zu einer Referenzfläche wie beispielsweise einem Anströmboden eines Behandlungsmoduls sehr genau festgelegt.
Bei der letztgenannten Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls mit einer Sprühdüsenanordnung ist aus Gründen einer verhältnismäßig einfachen Fertigung weiterhin vorteilhaft, dass ein Referenziermittel eine sich in radialer Richtung nach innen erstreckende Ausnehmung ist.
Bei den letztgenannten Weiterbildungen von erfindungsgemäßen Behandlungsmodulen mit einer Sprühdüsenanordnung ist aus Gründen einer verhältnismäßig einfachen Fertigung überdies vorteilhaft, dass ein Referenziermittel ein sich in radialer Richtung nach außen erstreckender Vorsprung ist.
Zum verhältnismäßig kräftefreien Überführen eines erfindungsgemä-ßen Behandlungsmoduls mit einer Sprühdüsenanordnung in die Applikationsstellung ist besonders zweckmäßig, dass der Außenkörper des Düsenkopfs endseitig eine Einführschräge aufweist.
Bei einer Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls mit einer mit wenigstens einem Referenziermittel ausgestatteten Sprühdüsenanordnung ist im Hinblick auf ein sehr genaues Positionieren des Düsenkopfs in Bezug auf den Anströmboden besonders vorteilhaft, dass das Ankoppelstück dem oder jedem Referenziermittel des Anschlussstücks zugeordnete Komplementärmittel aufweist, die in der Applikationsstellung mit einem zugeordneten Referenziermittel zusammenwirken.
Bei der letztgenannten Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls mit einer Sprühdüsenanordnung, bei der ein Referenziermittel als Ausnehmung ausgebildet ist, ist es weiterhin vorteilhaft, dass ein Komplementärmittel ein in die Ausnehmung eingreifender, zweckmäßigerweise als das freie Ende eines Rastbolzens ausgebildeter Vorsprung ist.
Bei einer Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls mit einer mit wenigstens einem Referenziermittel in Gestalt eines Vorsprung ausgestatteten Sprühdüsenanordnung ist im Hinblick auf ein sehr genaues Positionieren des Düsenkopfs weiterhin sehr zweckmäßig, dass ein Komplementärmittel ein Anschlag insbesondere in Gestalt eines an dem Ankoppelstück ausgebildeten Anschlagsrands ist.
Bei einer weiteren Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Behandlungsmoduls ist es für eine besonders hohe Robustheit vorteilhaft, dass das Mantelrohr starr ausgebildet ist. Dadurch ist die Leitungsanordnung der Sprühdüsenanordnung und damit auch der Düsenkopf insbesondere in der Applikationsstellung besonders gut geschützt.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
Es zeigen:

1 in einer Schnittansicht in einer Längsrichtung ein Ausführungsbeispiel eines Behandlungsmoduls sowie ein Ausführungsbeispiel einer Sprühdüsenanordnung in einer Montagezwischenstellung,
2 in einer vergrößerten Schnittansicht die Anordnung gemäß 1 im Bereich eines Düsenkopfhalters des Behandlungsmoduls mit der Sprühdüsenanordnung in der Montagezwischenstellung,
3 in einer Schnittansicht entsprechend 1 das Behandlungsmodul sowie die Sprühdüsenanordnung gemäß 1 mit der Sprühdüsenanordnung in einer Applikationsstellung und
4 in einer vergrößerten Schnittansicht entsprechend 2 die Anordnung gemäß 3 mit der Sprühdüsenanordnung in einer Applikationsstellung.

1 zeigt in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines Behandlungsmoduls 103 mit einem Ausführungsbeispiel einer Sprühdüsenanordnung 106, die zum Erzeugen eines zum Beaufschlagen eines in das Behandlungsmodul 103 eingebrachten, beispielsweise pharmazierelevanten Produkts mit einem Partikelnebel eingerichtet ist.
Das Behandlungsmodul 103 ist hierfür mit einem Produktbehälter 109 ausgestattet, der auf einer Unterseite mit einem perforierten Anströmboden 112 abgeschlossen ist. Der Anströmboden 112 ist durch einen Bodenhalter 115 mit einem Tragrahmen 118 des Behandlungsmoduls 103 verbunden. Auf der dem Produktbehälter 109 abgewandten Seite des Anströmbodens 112 ist ein durch eine Einhausung 121 umgebenes Vorvolumen 124 ausgebildet, in das in der Regel mit einem gegenüber dem Druck in dem Produktbehälter 109 geringen Überdruck beispielsweise trockene warme Luft einspeisbar ist, die durch den Anströmboden 112 durchtritt und in den Produktbehälter 109 eintritt.
Das Behandlungsmodul 103 verfügt weiterhin über ein starres, gebogenes Mantelrohr 127, das sich zwischen einem über einen Blockflansch 130 fest mit der Einhausung 121 verbundenen länglichen Ankoppelstück 133 des Behandlungsmoduls 103 und einem fest mit dem Anströmboden 112 verbundenen, hohlzylinderartig ausgebildeten Düsenkopfhalter 136 des Behandlungsmoduls 103 erstreckt. Konstruktionsbedingt ist das Mantelrohr 127 üblicherweise, wie bei diesem Ausführungsbeispiel um 90 Grad, gebogen.
Im Bereich des Düsenkopfhalters 136 ist ein hohlzylinderartig ausgebildetes Abschirmzylinderstück 139 angeordnet, in dessen Mitte der Düsenkopfhalter 136 angeordnet ist und das den Düsenkopfhalter 136 in von dem Anströmboden 112 wegweisender Richtung überragt.
Das ebenfalls hohlzylinderartig ausgebildete Ankoppelstück 133 weist bei diesem Ausführungsbeispiel an seinem der Einhausung 121 abgewandten Ende einen in radialer Richtung verschiebbaren, nach radial innen vorgespannten Rastbolzen 142 auf, dessen freies Ende 145 als ein Komplementärmittel in den Innenraum des Ankoppelstücks 133 hineinragt. Weiterhin ist in dem Innenraum des Ankoppelstücks 133 ein Dichtring 148 vorhanden, der abschnittsweise in die Innenwand des Ankoppelstücks 133 eingreift.
Das Mantelrohr 127 ist an dem Düsenkopfhalter 136 durch Einstecken lösbar fixiert, wobei eine Blattfeder 151 dem Ableiten elektrostatischer Aufladungen dient. Weiterhin ist das Mantelrohr 127 mittels einer Kleinflanschverbindung 154 mit dem Ankoppelstück 133 ebenfalls lösbar verbunden.
Die Sprühdüsenanordnung 106 verfügt über einen Düsenkopf 157, der in der Darstellung gemäß 1 in einer Montagezwischenstellung teilweise in den Düsenkopfhalter 136 eingetreten dargestellt ist. Eine Leitungsanordnung 160 der Sprühdüsenanordnung 106 verfügt über eine flexible, biegsame aber schubsteife Außenleitung 163 und über eine innerhalb der Außenleitung 163 angeordnete flexible Innenleitung 166, die an einer Auslassseite der Leitungsanordnung 160 mit dem Düsenkopf 157 und an einer Zuführseite der Leitungsanordnung 160 mit einem länglichen, hohlzylinderartig ausgebildeten Anschlussstück 169 der Sprühdüsenanordnung 106 verbunden sind.
Das Anschlussstück 169 umschließt an der Zuführseite die Außenleitung 163, während die Innenleitung 166 durch einen innenseitigen Hohlraum des Anschlussstücks 169 durchtritt und mit einem Flüssigkeitsleitungskoppelstück 172 zum Einspeisen einer Suspension oder einem filmbildenden flüssigen Fluid verbunden ist. Der innenseitige Hohlraum des Anschlussstücks 169 steht mit einem Anschlussstutzen 175 in Verbindung, auf den ein Sprühluftkoppelstück 178 aufsteckbar ist, über das unter Druck stehende Sprühluft einspeisbar ist.
Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß 1 entnehmen, dass das Anschlussstück 169 auf seiner in bestimmungsgemäßer Anordnung in Richtung des Ankoppelstücks 133 weisenden Seite eine in Umfangsrichtung umlaufende Anschlagstufe 181 als ein Referenziermittel und über eine sich in radialer Richtung nach innen erstreckende, sacklochartige Rastbolzenaufnahme 184 als weiteres Referenziermittel verfügt. Der Abstand in Längsrichtung zwischen der Anschlagstufe 181 und der Rastbolzenaufnahme 184 entspricht dem Abstand zwischen dem freien Ende 145 des Rastbolzens 142 zu einem der Einhausung 121 abgewandten, an dem Ankoppelstück 133 ausgebildeten Anschlagrand 187 als weiterem Komplementärmittel.
2 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht die Anordnung gemäß 1 im Bereich des Düsenkopfhalters 136 des Behandlungsmoduls 103 mit der Sprühdüsenanordnung 106 in der Montagezwischenstellung.
Aus 2 ist ersichtlich, dass der Düsenkopfhalter 136 ein Endstück 203 und ein Durchführstück 206 aufweist, das durch den Anströmboden 112 durchgreift. Der auf der dem Produktbehälter 109 abgewandten Seite des Anströmbodens 112 liegende Abschnitt des Durchführstücks 206 ist mit dem Mantelrohr 127 verbunden, während auf den auf der dem Produktbehälter 109 zugewandten Seite des Anströmbodens 112 liegenden Abschnitt des Durchführstücks 206 das Endstück 203 beispielsweise durch Verschraubung aufgebracht ist. Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Endstück 203 und dem Anströmboden 112 zur Abdichtung ein Quetschring 209 angeordnet, um den Düsenkopfhalter 136 gegen den Produktbehälter 109 abzudichten.
Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß 2 entnehmen, dass das Durchführstück 206 bei diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar an das Mantelrohr 127 anschließend eine den Innenquerschnitt des Durchführstücks 206 von dem Mantelrohr 127 wegweisend verjüngende Gegenschräge 212 aufweist.
Der Düsenkopf 157 der Sprühdüsenanordnung 106 ist mit einem Innenkörper 215, an den die Innenleitung 166 angeschlossen ist, und mit einem den Innenkörper 215 umgebenden zweiteiligen Außenkörper 218 ausgebildet. An einem Fußteil 221 des Außenkörpers 218 ist die Außenleitung 163 angeschlossen, während ein auf der der Außenleitung 163 abgewandten Seite des Fußteils 221 angeordnetes Kopfteil 224 mit einer außen liegenden, komplementär zu der Gegenschräge 212 ausgebildeten Einführschräge 227 und mit einer innenliegenden Strahlformschräge 230 zum Hervorrufen eines Düseneffekts ausgebildet ist, die den außenseitigen Querschnitt beziehungsweise innenseitigen Querschnitt des Kopfteils 224 verjüngen.
In der Montagezwischenstellung gemäß 2 liegen die Einführschräge 227 und die Gegenschräge 212 aneinander an, so dass sich der Düsenkopf 157 anschlagfrei und damit mit verhältnismäßig geringen Schubkräften in den Düsenkopfhalter 136 einschieben lässt.
3 zeigt in einer Schnittansicht entsprechend 1 das Behandlungsmodul 103 und die Sprühdüsenanordnung 106 gemäß 1 mit der Sprühdüsenanordnung 106 in einer Applikationsstellung, in der ausgehend von der Montagezwischenstellung gemäß 1 beziehungsweise gemäß 2 jeweils vollständig das Anschlussstück 169 unter Abdichtung mit dem Dichtring 148 in das Ankoppelstück 133 und der Düsenkopf 157 in den Düsenkopfhalter 136 eingeschoben worden sind. In der der Applikationsstellung gemäß 3 liegt die Anschlagstufe 181 an dem Anschlagrand 187 an, während das freie Ende 145 des Rastbolzens 142 in die Rastbolzenaufnahme 184 eingreift. Dadurch ist die Position des Düsenkopfs 157 in Längsrichtung sehr genau festgelegt.
4 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht entsprechend 2 die Anordnung gemäß 3 mit der Sprühdüsenanordnung 106 in der Applikationsstellung. Aus 4 ist ersichtlich, dass in der Applikationsstellung der Außenkörper 218 des Düsenkopfs 157 in dem Endstück 203 des Düsenkopfhalters 136 angeordnet ist, so dass eine Auslassseite 403 des Düsenkopfs 157 über das Endstück 203 des Düsenkopfhalters 136 übersteht, aber noch mit einem Abstand nach axial innen von der von dem Anströmboden 112 abgewandten Randseite des Abschirmzylinderstücks 139 angeordnet ist.
Dadurch ist der Düsenkopf 157 fluiddynamisch wohldefiniert und bis zum Einnehmen der Applikationsstellung auch exakt justiert angeordnet, so dass die Strahlcharakteristika eines in dem Produktbehälter 109 erzeugten Partikelnebels auch nach einem Wechsel oder Austausch der Sprühdüsenanordnung 106 exakt reproduzierbar sind.

Claims

Behandlungsmodul mit einer Sprühdüsenanordnung (106) zum Erzeugen eines zum Beaufschlagen eines Produkts vorgesehenen Partikelnebels in dem Behandlungsmodul (103), mit einem Düsenkopfhalter (136), der mit einem Anströmboden (112) des Behandlungsmoduls (103) verbunden ist und in dem der Düsenkopf (157) der Sprühdüsenanordnung (106) verschiebbar gelagert sowie in einer Applikationsstellung nach radial außen abgedichtet gehalten ist, mit einem Ankoppelstück (133), das fest mit einer Einhausung (121) verbunden ist und in dem das Anschlussstück (169) der Sprühdüsenanordnung (106) verschiebbar gelagert sowie in der Applikationsstellung nach radial außen abgedichtet gehalten ist, und mit einem fest verbauten Mantelrohr (127), das sich zwischen dem Düsenkopfhalter (136) und dem Ankoppelstück (133) erstreckt und das in der Applikationsstellung die Leitungsanordnung (160) der Sprühdüsenanordnung (106) aufnimmt, wobei die Sprühdüsenanordnung eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Leitungsanordnung (160) aufweist, die eine Außenleitung (163) und eine innerhalb der Außenleitung (163) angeordnete flexible Innenleitung (166) aufweist, mit einem an einer Zuführseite an die Leitungsanordnung (160) angeschlossenen Anschlussstück (169) und mit einem an einer Auslassseite an die Leitungsanordnung (160) angeschlossenen Düsenkopf (157), der einen mit der Außenleitung (163) verbundenen Außenkörper (218) und einen mit der Innenleitung (166) verbundenen, innerhalb des Außenkörpers (218) angeordneten Innenkörper (215) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleitung (163) flexibel ist, dass der Außenkörper (218) des Düsenkopfs (157) in der Applikationsstellung außenseitig wenigstens abschnittsweise formschlüssig in einen Düsenkopfhalter (136) des Behandlungsmoduls (103) eingeschoben ist und dass das Anschlussstück (169) in der Applikationsstellung außenseitig wenigstens abschnittsweise formschlüssig in ein Ankoppelstück (133) des Behandlungsmoduls (103) eingeschoben ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (169) wenigstens ein Referenziermittel (181, 184) aufweist, das zum Einnehmen einer Applikationsstellung des Düsenkopfs (157) in Längsrichtung in einem bestimmten festen Abstand von einer Auslassseite (403) des Düsenkopfs (157) angeordnet ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenziermittel eine sich in radialer Richtung nach innen erstreckende Ausnehmung (184) ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenziermittel ein sich in radialer Richtung nach außen erstreckender Vorsprung (181) ist.
Behandlungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (218) des Düsenkopfs (157) endseitig eine Einführschräge (227) aufweist.
Behandlungsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankoppelstück (133) dem oder jedem Referenziermittel (181, 184) des Anschlussstücks (169) zugeordnete Komplementärmittel (145, 187) aufweist, die in der Applikationsstellung mit einem zugeordneten Referenziermittel (181, 184) zusammenwirken.
Behandlungsmodul nach Anspruch 6 soweit auf Anspruch 3 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komplementärmittel ein in die Ausnehmung (184) eingreifender Vorsprung (145) ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung das freie Ende (145) eines Rastbolzens (142) ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 soweit auf Anspruch 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komplementärmittel ein Anschlag (187) ist.
Behandlungsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag ein stirnseitig an dem Ankoppelstück (133) ausgebildeter Anschlagsrand (187) ist.
Behandlungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (127) starr ausgebildet ist.