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EP0570446A1 - Vorrichtung zur beschichtung einer presskammer mit einem schmiermittel. - Google Patents

Vorrichtung zur beschichtung einer presskammer mit einem schmiermittel.

Info

Publication number
EP0570446A1
EP0570446A1 EP92904219A EP92904219A EP0570446A1 EP 0570446 A1 EP0570446 A1 EP 0570446A1 EP 92904219 A EP92904219 A EP 92904219A EP 92904219 A EP92904219 A EP 92904219A EP 0570446 A1 EP0570446 A1 EP 0570446A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
gas
inner nozzle
gas inlet
lubricant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP92904219A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0570446B1 (de
Inventor
Gunter Meinhardt Voss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0570446A1 publication Critical patent/EP0570446A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0570446B1 publication Critical patent/EP0570446B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0005—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing for briquetting presses
    • B30B15/0011—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing for briquetting presses lubricating means

Definitions

  • the invention relates to a device for coating a substrate with a liquid, which in particular can be a dispersion or a suspension of a coating material in an evaporable carrier liquid, with a nozzle system which has at least one two-substance nozzle for the intermittent discharge of the liquid and for the discharge of a gas.
  • Such devices for microdosing and in particular for introducing an active ingredient into a carrier, such as a tablet, can be used.
  • a bale chamber coating device is shown, which is assumed in the formulation of the preamble of claim 1.
  • a nozzle system is used which has a two-substance nozzle from which lubricant mixed with air emerges intermittently. For this purpose, lubricant medium and air are metered alternately into the nozzle prechamber.
  • this known device allows a drastic reduction in the lubricant required per compact to orders of magnitude of 0.01 to 0.01 mg per compact, it has been recognized according to the invention that this known device also has a significant disadvantage, one there is a further reduction in the amount of lubricant used per compact:
  • the invention is based on the object of developing a device for coating a substrate with a lubricant with a nozzle system which has at least one two-substance nozzle for the intermittent discharge of the liquid and for the discharge of a gas in such a way that it is possible among others to obtain annular application images on the substrate, so that, for example, when using the device according to the invention for coating a press chamber, the lubricant is primarily applied to the press chamber peripheral wall (mainly the die).
  • the two-substance nozzle has an inner nozzle and an annular space coaxially surrounding it, in the lateral surface of which at least one gas inlet nozzle opens, the longitudinal axis of which does not intersect the longitudinal axis of the inner nozzle.
  • the annular space has an outlet opening surrounding the outlet opening of the inner nozzle, a device with which the liquid can be supplied intermittently to the inner nozzle, and a further device is provided with which the gas can be fed continuously to the gas inlet nozzle.
  • the gas entering the annular space which can be air in particular (claim 13), but also an inert gas such as nitrogen or a noble gas, is put into a "turbulent ring flow", which due to the metering of the liquid convex meniscus formed at the outlet opening of the inner nozzle then "entrains".
  • the liquid is transported to the substrate essentially in a rotating path, which lies approximately on a conical surface.
  • the conical path results in a significantly thicker coating of the peripheral surface than the bottom surface, and in particular an excellent coating Lubricant applied to the gap formed between the lower punch and the die.
  • a nozzle system is provided for each of the upper and lower tools, which is arranged such that the outlet openings are opposite the respective bottom surface of the tool.
  • the "cone angle" depends on the distance (in the direction of the longitudinal axis) of the inner nozzle from the surrounding outlet opening and the dimensions of the individual elements:
  • the ring or point diameter is reduced. Conversely, the ring diameter increases when the distance is reduced:
  • the suspensions which can be used according to the invention have the advantage that practically all of the alcohol (ethanol) "evaporates” between the outlet opening and the tool surface or substrate, so that the lubricant is applied “dry”.
  • the permanent gas flow prevents the lubricant from “falling back” into the nozzle and other causes of contamination.
  • the device according to the invention enables the smallest amounts of liquid to be metered, so that it can be used in particular for microdosing (claim 17).
  • the gas inlet nozzle has a cross-sectional constriction for increasing the gas velocity, which in particular can at least reach the value 2.
  • a turbulent gas flow to provide at least two gas inlet nozzles in the annular space.
  • the gas inlet nozzles can be at a distance in the direction of the longitudinal axis of the inner nozzle (claim 8) or lie in the same plane, which is preferably as close as possible to the annular outlet opening.
  • Fig. 2 shows a cross section at I-I in Fig. 1st
  • the device according to the invention for coating a press chamber 1 with a lubricant has an inner nozzle 2 with a longitudinal axis 2 ', to which the lubricant is fed intermittently.
  • a body 3 forms, together with the inner nozzle, an annular space 4 surrounding it.
  • two gas inlet nozzles 51 and 52 with longitudinal axes 51 'and 52' are provided, which are diametrically opposed to one another with respect to the axis of the inner nozzle -
  • In the embodiment shown - have a distance in the direction of the axis of the inner nozzle 2.
  • the axis of the gas inlet nozzles do not intersect the axis of the inner nozzle 2.
  • the axes of the gas inlet nozzle lie approximately in the tangent to the outer boundary wall of the annular space.
  • a gas for example air
  • the gas inlet nozzles 51 and 52 have a cross-sectional constriction, by means of which the cross-sectional area is typically reduced by a factor of at least 2. This makes it possible to supply small gas flows with low overpressures, typically in the range from 100 to 500 mbar. Nevertheless, there is good swirling of the gas in the annular space 4.
  • An outlet opening 33 for the gas surrounding the inner nozzle 2 is provided in the end face 32 of the body 3.
  • Outer diameter of the inner nozzle approx. 0.7 mm
  • inner diameter of the inner nozzle approx. 0.4 mm
  • Diameter of the outlet opening surrounding the inner nozzle approx. 1 mm
  • the boundary surface of the inner nozzle is preferably ground conically at a 30 ° to 45 ° angle.
  • the lubricant container can be a diffusion-proof bag with inlet and outlet and visual inspection.
  • the liquid is preferably metered intermittently into the rotating gas stream with a high-speed microvalve.
  • the dosing and dispensing process takes about 0.5 to 1 msec.
  • An almost unpressurized liquid is applied to the valve, so that it can be controlled at frequencies of 100 to approximately 300 Hz or more. Nevertheless, the gas consumption is only about 2 1 / min.
  • the lubricant is conveyed on a rotating path that runs obliquely to the nozzle axis by the inventive design.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Description

Vorrichtung zur Beschichtung einer Preßkammer mit einem Schmiermittel
B e s c h r e i b u n g
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats mit einer Flüssigkeit, die insbesondere eine Dispersion oder eine Suspension eines Beschichtungsstoffes in einer verdampfbaren Trägerflüs¬ sigkeit sein kann, mit einem Düsensystem, das wenig¬ stens eine Zweistoffdüse für den intermittierenden Austrag der Flüssigkeit und für den Austrag eines Gases aufweist.
Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in soge¬ nannten Tintenstrahl-Druckern insbesondere für das "Large Character Printing" eingesetzt.
Weiterhin können derartige Vorrichtungen zur Mikrodo- sierung und insbesondere zum Einbringen eines Wirk¬ stoffs in einen Träger, wie beispielsweise eine Tablet¬ te, benutzt werden.
Eine weitere wichtige Anwendung derartiger Vorrichtung¬ en ist das Beschichten einer Preßkammer mit einem Schmiermittel: Beispielsweise bei der Herstellung von Tabletten für die Human- und/oder Tiermedizin, von Katalysatoren und verschiedenen Lebensmittels ist es erforderlich, den Oberstempel bzw. die Patrize und den Unterstempel bzw. die Matrize mit einem Schmiermittel zu beschichten, um sowohl den Preßvorgang als auch den Ausstoß der Tablette nach Beendigung des Preßvorgangs zu erleichtern.
Stand der Technik
In der DE-OS 27 17 438 ist vorgeschlagen worden, das Schmiermittel auf die Verdichtungswerkzeuge aufzu¬ sprühen. Weitere Einzelheiten zu dem in dieser Drucks¬ chrift beschriebenen Verfahren sind dem Artikel "Pre߬ kammerbeSchichtung, ein Beitrag zur Optimierung der Tablettenherstellung", erschienen in Pharm. Ind. 50, 7, 839-845 (1988) oder der DE 39 02 293 AI zu entnehmen.
In Abb.l dieses Artikel ist eine Preßkammer-Beschich- tungsvorrichtung dargestellt, von der bei der Formulie¬ rung des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird. Bei dieser Vorrichtung wird ein Düsensystem ver¬ wendet, das eine Zweistoffdüse aufweist, aus der mit Luft gemischtes Schmiermittel intermittierend austritt. Hierzu werden nacheinander im Wechsel Schmiermittel- Medium und Luft in die Düsenvorkammer dosiert.
Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht zwar eine drasti¬ sche Verringerung des pro Preßlings benötigten Schmier¬ mittels auf Größenordnungen von 0,01 bis 0,01 mg pro Preßling, erfindungsgemäß ist aber erkannt worden, daß auch diese bekannte Vorrichtung noch einen wesentlichen Nachteil aufweist, der einen weiteren Verringerung der pro Preßling eingesetzten Schmiermittelmenge entgegen steht:
Bei dieser Vorrichtung erfolgt der Schmiermittel-Auf¬ trag im wesentlichen auf die Bodenflächen der Patrize und der Matrize bzw. des Unterstempeis; erfindungsgemäß ist aber erkannt worden, daß Schmiermittel insbesondere am Umfangsrand der Tablette, d.h. der Matrize benötigt wird, also an den Stellen, auf die bei der bekannten Vorrichtung nur vergleichsweise wenig Schmiermittel aufgetragen wird. Damit wird bei dieser Vorrichtung auf die Bodenflächen mehr Schmiermittel als benötigt aufge¬ tragen, wenn die Schmiermittelmenge an der Preßkammer- Umfangswand (i.e. Matrize) optimal dosiert ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung zur Beschichtung eines Substrats mit einem Schmiermittel mit einem Düsensystem, das wenigstens eine Zweistoffdüse für den intermittierenden Austrag der Flüssigkeit und für den Austrag eines Gases auf¬ weist, derart weiterzubilden, daß es möglich ist, u.a. ringförmige Auftragbilder auf dem Substrat zu erhalten, so daß beispielsweise bei einer Verwendung der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung einer Pre߬ kammer das Schmiermittel primär auf die Preßkammer- Umfangswand (hauptsächlich Matrize) aufgetragen wird.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist die Zweistoffdüse eine innere Düse und einen diese koaxial umgebenden Ringraum auf, in dessen Mantelfläche wenigstens eine Gaseintrittsdüse mündet, deren Längsachse die Längsachse der inneren Düse nicht schneidet. Der Ringraum besitzt eine die Austrittsöffnung der inneren Düse umgebende Austritts¬ öffnung, wobei eine Einrichtung, mit der die Flüssig¬ keit der inneren Düse intermittierend zuführbar ist, und eine weitere Einrichtung vorgesehen sind, mit der das Gas der Gaseintrittsdüse kontinuierlich zuführbar ist.
Aufgrund dieser Ausbildung wird das in den Ringraum eintretende Gas, das insbesondere Luft (Anspruch 13), aber auch ein inertes Gas, wie Stickstoff oder ein Edelgas sein kann, in eine "turbulente Ringströmung" versetzt, die den aufgrund der Dosierung der Flüssig¬ keit an der Austrittsöffnung der inneren Düse gebilde¬ ten konvexen Meniskus dann "mitreißt" . Die Flüssigkeit wird im wesentlichen auf einem rotierenden Weg, der in etwa auf einer Kegelfläche liegt, zu dem Substrat transportiert.
So ergibt sich beispielsweise bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung einer Preßkammer (Anspruch 19) bei geeignetem Abstand der Zweistoffdüse von der Bodenfläche des Stempels aufgrund der kegelförmigen Bahn eine deutlich stärkere Beschich¬ tung der Umfangsfläche als der Bodenfläche, und insbe¬ sondere eine hervorragende Schmiermittel-Beaufschlagung des zwischen Unterstempels und Matrize gebildeten Spalts.
In diesem Anwendungsfall einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ist es gemäß Anspruch 21 bevorzugt, wenn für das Ober- und das Unterwerkzeug jeweils ein Düsensystem vorgesehen ist, das so angeordnet ist, daß die Aus- trittsöffnungen der jeweiligen Bodenfläche des Werk¬ zeugs gegenüberliegen. Dabei ist der "Kegelwinkel" von dem Abstand (in Rich¬ tung der Längsachse) der inneren Düse von der umgeben¬ den Austrittsöffnung sowie den Abmessungen der einzel¬ nen Elemente abhängig:
Vergrößert man den Abstand, so reduziert sich der Ring¬ bzw. Punktdurchmesser. Umgekehrt vergrößert sich der Ringdurchmesser bei einer Verkleinerung des Abstandes:
Beispielsweise erhält man einen Kegelwinkel von ca 90° bei üblichen Viskositäten von Schmiermitteln, wenn bei den im Anspruch 12 angegebenen Abmessungen die innere Düse um 0, 1 mm über die Ringöffnung vorsteht.
Durch geeignete Wahl des AbStandes zwischen dem vor¬ deren Ende der inneren Düse und der die innere Düse umgebenden Austrittsöffnung sowie der Ausbildung und insbesondere des Innendurchmessers der inneren Düse sowie in Abhängigkeit von der Viskosität und der Ober¬ flächenspannung der Flüssigkeit kann erreicht werden, daß konvexe Flüssigkeit-Meniskus im wesentlichen durch den durch das rotierend ausströmende Gas erzeugten Unterdruck "mitgerissen" wird, daß also bei der inneren Düse nur ein geringer Venturieffekt auftritt. Damit ergibt sich ein besonders vorteilhafter "ringförmiger Auftrag" der Flüssigkeit.
Durch entsprechende Ausbildung der Düse kann der "inne¬ re Durchmesser des Rings" so klein gemacht werden, daß sich in der Praxis ein Punkt mit einer besonders bevor¬ zugten nahezu rechteckförmigen Verteilung des Beschich- tungs-Stoffes über die "Fläche des Punktes" ergibt. Abmessungen, mit denen dies für handelsübliche Tinten oder Schmiermittel bzw. übliche Schmiermittel-Suspen¬ sionen erreicht werden kann, sind beispielhaft im An¬ spruch 12 angegeben:
Außendurchmesser der inneren Düse ca 0,7 mm, Innendurchmesser ca 0,4 - 0,6 mm Durchmesser der die innere Düse umgebenden Austrittsöffnung ca 1 bis 1,5 mm.
Selbstverständlich können auch andere Abmessungen gewählt werden: So erhält man besonders kleine Punkte, wenn man den Außendurchmesser der inneren Düse auf (beispielsweise) 0,2 mm und den Innendurchmesser auf 0,1 mm verkleinert.
Vor allem aber tritt aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung und insbesondere die permanente Umflutung der inneren Düse sowie das drucklose Zuführen der Sus¬ pension zum Filter, zum Ventil und zur Düse keine Sche¬ rung der Tinte oder der Schmiermittel-Suspension, d.h. keine Flüssigkeits-Zersetzung auf.
Damit können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur alle herkömmlichen Tinten und Schmiermittel eingesetzt werden, wie sie für die Tablettenherstellung typisch sind, beispielsweise eine Stearinsäure-Lösung, sondern es ist auch möglich, Tinten, Wirkstoffe oder Schmiermittel zu verarbeiten, die mit herkömmlichen Vorrichtungen nicht verarbeitbar sind, beispielsweise eine bis zu 50%-Suspension von Magnesiums earat in Alkohol (Anspruch 20) . Derartig hochprozentige Suspensionen können mit her¬ kömmlichen Vorrichtungen nicht so präzise wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dosiert werden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Suspensionen haben den Vorteil, daß zwischen Austrittsöffnung und Werkzeug- Oberfläche, bzw. Substrat praktisch der gesamte Alkohol (Ethanol) "verdampft", so daß das Schmiermittel "trok- ken" aufgetragen wird. Darüberhinaus werden durch den permanenten Gasstrom ein "Zurückfallen" des Schmiermit¬ tels in die Düse sowie sonstige Verschmutzungsursachen verhindert.
In jedem Falle ermöglicht es die erfindungsgemäße Vor¬ richtung, kleinste Flüssigkeitsmengen zu dosieren, so daß sie insbesondere für die Mikrodosierung (Anspruch 17) verwendbar ist.
Weiterhin ist es möglich, mit Schmiermittelmengen in der Größenordnung von vorzugsweise 0,1-20 μg Schmier¬ mittel pro Preßling zu arbeiten, d.h. die erfindungsge¬ mäß benötigten Schmiermittelmengen liegen um mehrere Größenordnungen unter den beim Stand der Technik benö¬ tigten Mengen.
Gemäß Anspruch 2 weist die Gaseintrittsdüse zur Erhö¬ hung der Gasgeschwindigkeit eine Querschnittsverengung auf, die insbesondere wenigstens den Wert 2 erreichen kann.
Durch die im Anspruch 4 angegebenen Druckverhältnisse, gemäß denen das Gas mit einem Oberdruck von bevorzugt 100 bis 500 mbar zugeführt wird, ergibt sich ein mini¬ maler Luftstrom, der dennoch einen guten Flüssigkeits- auf rag bewirkt.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5, bei der die Achse der Gaseintrittsdüse in etwa in der Tangente an die äußere Begrenzungswand des Ringraums liegt, hat den Vorteil, daß sich eine besonders günstige turbulente Strömung ergibt.
Besonders vorteilhaft für eine turbulente Gas-Strömung ist es, im Ringraum wenigstens zwei Gaseintrittsdüsen vorzusehen.
Bei der Verwendung zweier Gaseintrittsdüsen liegen sich diese sich bezogen auf die Achse der inneren Düse dia¬ metral gegenüber (Anspruch 6) , während bei der Verwen¬ dung von drei oder mehr Gaseintrittsdüsen deren Längs¬ achsen bei einer Projektion auf eine zur Längsachse der inneren Düse senkrechte Ebene gleichen Winkelabstand haben (Anspruch 7) . Durch die Verwendung von drei oder mehr, bevorzugt vier Gaseintrittsdüsen wird die "ring¬ förmige Ausströmung" am Gasauslaß weiter begünstigt.
Die Gaseintrittsdüsen können in Richtung der Längsachse der inneren Düse einen Abstand aufweisen (Anspruch 8) oder in der gleichen Ebene liegen, die bevorzugt mög¬ lichst nahe an der ringförmigen Austrittsöffnung liegt.
Durch die im Anspruch 15 angegebene Weiterbildung, bei der die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter über eine Pumpe und ein Ventilsystem sowie entsprechende Verbin- du gsLeitungen zurück in den Vorratsbehälter gefördert wird, und die für den Austrag benötigte Flüssigkeits- Menge im nahezu druckiosen Teil des Kreislaufes über eine Ξ pass-Leitung entnommen wird, dere Querschnitt vorzugsweise um mindestens den Faktor 3 kleiner als der Querschnitt der Förderleitung ist, wird eine besonders pulsationsfreie und dennoch intermittierend betreibbare variable Förderung der bei dem erfindungsgemäßen Ver¬ fahren benötigten kleinen Flüssigkeitsmengen erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs¬ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla¬ risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er¬ findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, und Fig. 2 einen Querschnitt bei I-I in Fig. 1.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Im folgenden wird die Erfindung exemplarisch für die Beschichtung einer Preßkammer beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, daß das erfindungsgemäß ausge¬ bildete Düsensystem in gleicher Weise für die Mikrodo- sierung oder für einen Drucker und insbesondere einen sogenannten Large-Character-Printer verwendet werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschichtung einer Preßkammer 1 mit einem Schmiermittel, wie sie insbeson¬ dere für die Herstellung von Tabletten verwendet wird, weist eine innere Düse 2 mit einer Längsachse 2' auf, der das Schmiermittel intermittierend zugeführt wird. Ein Körper 3 bildet zusammen mit der inneren Düse einen diese umgebenden Ringraum 4. In der Mantelfläche 31 des Ringraums sind zwei Gaseintrittsdüse 51 und 52 mit Längsachsen 51' und 52' vorgesehen, die sich bezogen auf die Achse der inneren Düse diametral gegenüberlie¬ gen und - bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel - in Richtung der Achse der inneren Düse 2 einen Abstand aufweisen. Die Achse der Gaseintrittsdüsen schneiden die Achse der inneren Düse 2 nicht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Achsen der Gaseintritts¬ düse in etwa in der Tangente an die äußere Begrenzungs- wand des Ringraums.
Durch die Gaseintrittsdüsen 51 und 52 wird ein Gas, beispielsweise Luft kontinuierlich zugeführt. Die Gas¬ eintrittsdüsen 51 und 52 weisen zur Erhöhung der Gasge¬ schwindigkeit eine Querschnittsverengung auf, durch die sich die Querschnittsfläche typischerweise wenigstens um den Faktor 2 verringert. Damit ist es möglich, klei¬ ne Gasströme mit geringen Überdrücken, typischerweise im Bereich von 100 bis 500 mbar zuzuführen. Dennoch ergibt sich eine gute Verwirbelung des Gases im Ring¬ raum 4.
In der Stirnfläche 32 des Körpers 3 ist eine die innere Düse 2 umgebende Austrittsöffnung 33 für das Gas vorge¬ sehen.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die einzel¬ nen Teile folgenden Abmessungen:
Außen urchmesser der inneren Düse: ca 0,7 mm, Innendurchmesser der inneren Düse: ca 0,4 mm Durchmesser der die innere Düse umgebenden Austrittsöffnung: ca 1 mm
Ferner steht die vordere Begrenzungsfläche der inneren Düse 2 ca 0,1mm über die Ringöffnung 33 vor.
Die Begrenzungsfläche der inneren Düse ist bevorzugt unter einem 30° bis 45°-Winkel konisch angeschliffen.
Der Schmiermittel-Behälter kann ein diffusionsfester Beutel mit Zu- und Ablauf und Sichtkontrolle sein. Die Flüssigkeit wird vorzugsweise mit einem High-Speed- Mikroventil dem rotierenden permant anliegenden Gas¬ strom intermittierend zudosiert. Der Dosier- und Abga¬ bevorgang dauert etwa 0,5 bis 1 msec. Das Ventil wird mit einer nahezu drucklosen Flüssigkeit beaufschlagt, so daß es mit Frequenzen von 100 bis ca 300 Hz oder mehr angesteuert werden kann. Dennoch beträgt der Gas¬ verbrauch nur ca 2 1/min.
In jedem Falle wird durch die erfindungsgemäße Ausbil¬ dung das Schmiermittel auf einer rotierenden Bahn, die schräg zur Düsenachse verläuft, gefördert.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungs¬ beispiels beschrieben worden, innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er in den Ansprüchen zum Aus¬ druck kommt, sind selbstverständlich die verschieden¬ sten Abwandlungen möglich.
In jedem Falle wird, da die fluidisierte Flüssigkeit rotierend geführt wird, die Bildung sog. Satelliten weitgehend vermieden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats mit einer Flüssigkeit, die insbesondere eine Dispersion oder eine Suspension eines BeschichtungsStoffes in einer verdampfbaren Trägerflüssigkeit sein kann, mit einem Düsensystem, das wenigstens eine Zweistoff¬ düse für den intermittierenden Austrag der Flüssigkeit und für den Austrag eines Gases aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweistoffdüse eine innere Düse (2) und einen diese koaxial umgebenden Ringraum (4) aufweist, in dessen Mantelfläche (31) wenigstens eine Gaseintrittsdüse (51,52) mündet, deren Längsachse (51*,52') die Längsachse (2') der inneren Düse (2) nicht schneidet, und daß der Ringraum (4) eine die Austrittsöffnung der inneren Düse (21) umgebende Austrittsöffnung (33) be¬ sitzt, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der das Schmiermittel der inneren Düse (2) intermittierend zuführbar ist, und eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, mit der das Gas der Gaseintrittsdüse (51,52) kon¬ tinuierlich zuführbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseintrittsdüse (51, 52) zur Erhöhung der Gasgeschwindigkeit eine Quer- schnittsverengung aufweist.
3. Verrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Gaseintrittsdüse (51,52) zwischen Einlaß und Auslaß wenigstens um den Faktor 2 verringert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einem Überdruck von 100 bis 500 mbar gegenüber Umgebungsdruck zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Gaseintritts¬ düse (51,52) in der Tangente an die äußere Begrenzungs¬ wand (31) des Ringraums (4) liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (4) zwei Gas¬ eintrittsdüsen (51,52) aufweist, deren Längsachsen sich bei einer Projektion auf eine zur Längsachse der inne¬ ren Düse (2) senkrechte Ebene diametral gegenüberlie¬ gen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (4) drei oder mehr Gaseintrittsdüsen aufweist, deren Längsachsen bei einer Projektion auf eine zur Längsachse der inneren Düse (2) senkrechte Ebene gleichen Winkelabstand haben.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Gasein¬ trittsdüsen (51,52) in Richtung der Längsachse der inneren Düse (2) einen Abstand voneinander aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Gasein- trittsdüsen (51,52) in der gleichen Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse der inneren Düse (2) liegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Begrenzungs¬ fläche der inneren Düse (2) relativ zur Ringöffnung (33) in Richtung der Längsachse der inneren Düse (2) verschiebbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Düse ein Kegel¬ förmig mit einem Winkel von ca 30° bis 45° angeschrägt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der inneren Düse (2) ca. 0,7 mm, der Innendurchmesser ca. 0,4 mm bis ca. 0,6 mm und der Durchmesser der die inne¬ re Düse (2) umgebenden Austrittsöffnung (33) ca. 1 bis ca. 1,5 mm betragen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Auftrag 0,1-20 μg Flüssigkeit durch Einstellung der Öffnungszeit eines Ventils in der Schmiermittelzufuhr in Abhängigkeit vom anliegenden Druck gefördert werden.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter über eine Pumpe und ein Ventilsystem sowie entsprechende Verbindungsleitungen zurück in den Vorratsbehälter gefördert wird, und daß die für den Austrag benötigte Schmiermittel-Menge im drucklosen Teil des Kreislaufes über eine Bypass-Leitung entnommen wird, deren Querschnitt wenigstens um den Faktor 3 kleiner als der Querschnitt der Förderleitung ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschalten des Förderbetriebs der Pumpe diese für eine kurze 'Zeitspan¬ ne im Saugbetrieb arbeitet, und die Ventile der Schmiermittelzufuhreinrichtung geöffnet werden.
17. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 in einem Tintenstrahl-Drucker.
18. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 16 zur Mikrodosierung und insbesondere zum Einbringen des Wirkstoffs eines Arzneimittels in eine Tablette.
19. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprü¬ che 1 bis 16 zur Beschichtung einer Preßkammer mit einem Schmiermittel, insbesondere bei der Herstellung von Tabletten.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine bis zu 50%-ige Suspension von Magnesiumstearat in Alkohol ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß für das Ober- und das Un¬ terwerkzeug der Preßkammer jeweils ein Düsensystem vorgesehen ist, die so angeordnet sind, daß die Aus¬ trittsöffnungen der jeweiligen Bodenfläche des Werk¬ zeugs gegenüberliegen.
EP92904219A 1991-02-05 1992-02-05 Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf ein Substrat Expired - Lifetime EP0570446B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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