EP3394576A1 - Kleinstmengen-dosiervorrichtung, insbesondere für pharmazeutische anwendungen sowie kleinstmengen-pulverdosierverfahren - Google Patents

Kleinstmengen-dosiervorrichtung, insbesondere für pharmazeutische anwendungen sowie kleinstmengen-pulverdosierverfahren

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EP3394576A1
EP3394576A1 EP16822915.1A EP16822915A EP3394576A1 EP 3394576 A1 EP3394576 A1 EP 3394576A1 EP 16822915 A EP16822915 A EP 16822915A EP 3394576 A1 EP3394576 A1 EP 3394576A1
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EP
European Patent Office
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powder
metering chamber
metering
suction
chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16822915.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
DIETRICH (JUN.), Frédéric
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Fydec Holding SA
Original Assignee
Fydec Holding SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Fydec Holding SA filed Critical Fydec Holding SA
Publication of EP3394576A1 publication Critical patent/EP3394576A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/16—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by pneumatic means, e.g. by suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
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    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/12—Cleaning arrangements; Filters
    • G01F15/125—Filters

Definitions

  • the invention relates to a very small quantity Pulverdosiervoriques, in particular for pharmaceutical or chemical applications, according to the preamble of claim 1 for metering powder volumes of less than 1 cm 3 , preferably less than 150mm 3 , comprising a limited by a peripheral wall metering chamber, the Filling the dosing with dosed powder with a vacuum source for sucking the powder is connectable, wherein the dosing chamber filter means for retaining powder in the dosing (and thereby preventing suction into the vacuum source) in a suction, ie when filling, are assigned ,
  • the peripheral wall delimits the metering chamber preferably in the radial direction outwards, in particular with respect to a preferably vertical, Dosierhuntachse preferably perpendicular to a Dosierhuntbe colll- and / or discharge opening and / or coincident with a later to be explained adjustment axis of a preferred ejector ejector. ,
  • the invention relates to a very small amount dosing method according to the preamble of claim 13 for powder, in particular with an average particle size diameter x 50 , 3 ⁇ 50 ⁇ .
  • They are preferably pharmaceuticals or chemical substances.
  • the process is particularly preferably carried out using a very small amount metering device according to the invention.
  • the method also requires a metering chamber for powder to be metered, wherein the metering chamber is filled with powder to be metered by applying negative pressure to the metering chamber, whereby the negative pressure is applied through filter medium, in order to take up most of the sucked in during a metering process To retain powder in the dosing chamber.
  • a powder metering device in which a metering chamber delimited by a peripheral wall is filled with powder to be dispensed by applying a negative pressure to the metering chamber through a filter membrane.
  • This known Pulverdosiervorrich- device is compared to other, previously known Pulverdosiervoriquesen very advanced, since the metering chamber is filled and emptied through one and the same opening - in older metering the powder to be metered was sucked through a lateral filling opening and emptied down by pressurization.
  • the known technology comes in small amounts of powder or volumes to their limits, since with decreasing Dosierhuntvolumen and the available filter surface theoretically so far decreases that such small, usually grid-shaped, filter membrane hardly or no longer can be produced.
  • porosity i. the maximum possible flow through such a small filter membrane
  • the transfer of gas i. a suction of gas through the filter membrane is very problematic and thus safe and in particular, complete filling of the metering chamber can no longer be ensured.
  • very small filter membranes as would be needed for here very small amounts, very fragile and difficult to seal.
  • the present invention seeks to provide a very small amount Pulverdosiervoriques, especially for pharmaceutical or chemical applications, with the automated powder volumes of less than 1 cm 3 , more preferably less than 500mm 3 , especially preferably of less than 200 mm 3 or even less can be metered while ensuring complete filling of the metering and filter problems in terms of flow rate and robustness can be safely avoided. Furthermore, the object is to provide a correspondingly improved very small amount Pulverdosiervon.
  • the object is achieved with the features of claim 13, ie in a generic method characterized in that the filter means comprise at least one suction opening formed in the peripheral wall through which the metering chamber is subjected to negative pressure, in particular such that in the process by means of the at least one intake opening, preferably all intake openings, at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, even more preferably at least 99% by weight, of the powder particles sucked in during a filling process are retained in the metering chamber.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention. To avoid repetition, device-disclosed features should also be disclosed as being procedurally disclosed and be able to be claimed. Likewise, according to the method disclosed features should also be considered as disclosed device and claimable.
  • the invention is based on the idea, in particular waiving a separate from the peripheral wall of the metering and / or the metering axially limiting filter element, in particular filter fabric in which the metering chamber bounding peripheral wall at least one suction, ie a passage or breakthrough provided by through which the metering chamber can be acted upon with negative pressure and with which, preferably a large part, of the sucked-in powder is or can be retained in a filling or suction process in the metering chamber.
  • the filter means are laid in or formed by the circumferential wall, in which at least one suction opening is provided in the peripheral wall, through which gas, in particular air, can be sucked out of the dosing chamber for filling the dosing chamber through a filling opening.
  • the at least one suction opening is designed, ie, has such a small clearance that this fulfills the desired filter function.
  • the at least one suction opening is design as a suction slot, which preferably has a substantially greater length than width extension (preferably measured perpendicular to the depth extension or throughflow direction respectively) and it is most preferred that the width dimension be chosen to be the limiting filtration factor.
  • a gap width measured perpendicularly to the slot longitudinal extent is less than 50 ⁇ m, very particularly preferably less than 30 ⁇ m, the concrete slot width preferably being selected as a function of the particle size distribution and the type of powder to be metered.
  • the invention is not limited to the provision of slit-shaped intake openings - these may in principle have all conceivable geometrical configurations, as long as complete filling of the dosing with powder to be metered and sufficient retention of powder in the dosing Filling process is guaranteed.
  • the suction opening is adapted to the powder to be filtered, in particular a pharmaceutically active substance or a chemical substance, such that at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 99% by weight of the powder particles sucked in during a filling process are retained by the at least one suction opening, in particular by all suction openings of the peripheral wall in the metering chamber.
  • a clear width of the free cross-sectional area of the suction opening measured in one dimension is smaller than one x 30 , 3 (d3o , 3) - Particle diameter of the particle size distribution, most preferably less than a x 2 o, 3 (d2o, 3) - diameter or a x 0 , 3 (dio, 3) - particle size diameter of the powder to be dosed or less than a such.
  • the clear width of the cross-sectional area of the at least one suction opening is larger or can be as a smallest particle diameter or as a particle diameter of the smallest particles of the powder to be dispensed.
  • the clear width, in particular a slot width, of the cross-sectional area of the at least one intake opening such that it is at most ten times the mean diameter x 50 , 3 (d 5 o, 3) of the particles or metered particles , corresponds to the powder to be dispensed.
  • the choice of such a comparatively large clearance or Ansaugo Stammsbreite is particularly possible with highly sticky powders, preferably pharmaceutical substances.
  • the clear width, ie a smallest dimension of the cross-sectional area of the at least one suction opening is smaller and is preferably at most five times x 50 , 3 diameters, even more preferably at most twice x 50 , 3 diameters or corresponds to x 50 , 3 Diameter or is very particularly preferably less than such a x 50 , 3-particle diameter of the particles to be metered.
  • the small-volume powder metering device according to the invention or the small-volume powder metering method according to the invention brings considerable advantages in comparison with conventional systems which, preferably in contrast to the device according to the invention and the method according to the invention, separate from the peripheral wall, generally the Dosing chamber axially limiting filter elements work.
  • peripheral wall comparatively easy to realize a lot of suction and / or suction, which guarantee by their, for example, elongated, in particular slot-shaped geometry sufficient gas flow rate at the same time good filter effect, especially since the peripheral surface, in particular lateral surface, a dosing compared to a very limited axial surface of, preferably circular cylindrical contoured, metering provided a lot of space or space for the provision of at least one appropriately designed suction opening.
  • a dosing compared to a very limited axial surface of, preferably circular cylindrical contoured, metering provided a lot of space or space for the provision of at least one appropriately designed suction opening.
  • comparatively much material is available, so that a robust design can be guaranteed despite the good filter properties.
  • the at least one suction opening in the case of the very small quantity powder metering device according to the invention, See powder, in particular active ingredients or alternatively chemical compounds are used which have a particle size distribution with a mean, volume-specific particle diameter x 50 , 3 of less than 50 ⁇ , preferably less than 30 ⁇ , most preferably less than 10 ⁇
  • the peripheral wall of the metering chamber limits it in a radially outward direction relative to a metering chamber axis, which is preferably arranged vertically and / or is perpendicular to a cross-sectional area of a filling and / or emptying opening of the metering chamber and / or which is defined or coincides with or from an adjustment axis of an optional, preferably provided ejection punch, which is preferably adjustable relative to the peripheral wall for ejecting powder after a filling operation.
  • the peripheral wall of the metering chamber delimits a cylindrical, in particular circular cylindrical metering chamber volume, thus has an inner cylindrical contouring and is arranged coaxially around the above-mentioned, preferably a longitudinal central axis forming, Dosierhuntachse. It is furthermore particularly expedient if the at least one intake opening runs in the radial direction with respect to the metering chamber axis of the peripheral wall (which is not mandatory) and / or opens into an intake space arranged adjacent to the metering chamber, which communicates with the at least one via corresponding valve means Vacuum source is connectable.
  • the powder metering device according to the invention is a metering device for very small quantities (small volumes) of less than 1 cm 3 .
  • the volume to be metered or metered and thus the metering chamber volume is still (significantly) lower.
  • preferred Dosierhuntvolumina are explained in dependent claim 2. there it may be fixed, ie not manually or automatically changeable Dosierhuntvolumina or alternatively by a variable Dosierhuntvolumen, which is adjustable for example via a volume limiting drive, in particular by means of a punch, preferably the aforementioned ejection or Austragsstkovs to the same Small quantity metering device to be able to dose different volumes depending on the application.
  • the dosing chamber volume addressed here is preferably the dosing chamber volume during a filling process - the optionally compressed dosing chamber volume which results, for example, from a displacement of an ejection punch into the dosing chamber for the purpose of compressing the powder is smaller than the above-mentioned dosing chamber volume.
  • the metering chamber for metering a powder quantity is between 0.1 mg and 5 mg, preferably between 0.1 mg and 100 mg, even more preferably between 0.1 mg and 60 mg, very particularly preferably between 0.1 mg and 5 mg, more preferably 0.1 mg and 30 mg, most preferably between 0.1 mg and 20 mg, even more preferably between 0.1 mg and 1 mg, most preferably between 0.1 mg and 0.5 mg, most preferably between 0.1 mg and 0.4 mg, or less formed or such a powder amount is metered by way of the method.
  • the metering chamber is not only acted upon by negative pressure through the suction port, but that the suction is designed so that these due to this geometric design, the filter function, in particular despite a waiver of the at least one suction separate the Dosing chamber immediately limiting filter elements, met.
  • the at least one intake opening it is particularly expedient for the at least one intake opening to have a free cross-sectional area, which is preferably perpendicular to an axis cross-section. tion or to a direction of extension of the suction port or the intake duct is measured, the clear width in at least one dimension, preferably only in one dimension, 50 ⁇ or less. Most preferably, this clear width is 30 ⁇ or less, even more preferably 20 ⁇ or less.
  • the lower limit is essentially due to manufacturing technology and / or dependent on the selected Dosierhuntvolumen.
  • a lower limit of the clear width 1 ⁇ or is preferably even lower, most preferably 0.1 ⁇ or less.
  • the clear width is the dimension of the free cross-sectional area which is responsible for the retention of the particles in the metering chamber.
  • the clear width can be formed, for example, by an intake opening width, which is the case in particular in the case of slit-shaped, straight-line or curved intake-opening slots.
  • the clear width is preferably the intake opening extent measured perpendicular to the length and depth extent of the intake opening.
  • the clear width can also be defined by a minimum intake opening diameter measured preferably perpendicular to the depth extension or by a minimum edge length, ie the smallest, preferably straight edge dimension of an intake opening edge.
  • the clear width is the size or dimension of the intake opening cross-section delimiting the filter station.
  • a slot-shaped, for example rectilinear or alternatively also curved or coiled cross-sectional surface contour of the suction opening is particularly preferred, wherein the aforementioned clear width is preferably measured between two opposite, preferably parallel extending slot longitudinal edges, ie perpendicular to the longitudinal extension of the suction and perpendicular to the depth extension.
  • the at least one Suction slot is dimensioned so that its length extension at least 100 times, preferably at least 1000 times greater than the slot width extension (clear width).
  • the slot width extension particularly in the case of a slit-shaped suction opening, it has proven to be particularly advantageous if it extends over at least 50%, preferably over at least 80%, of a dosing chamber length direction measured parallel to a predefined dosing chamber axis, preferably, but not necessarily, in the axial direction.
  • the at least one intake opening can be realized by various technologies.
  • a mechanical processing in particular by machining or production by erosion, in particular spark erosion.
  • the metering chamber circumferential wall in several parts or to form several parts, in particular two, more preferably exclusively two, side by side (preferably circumferentially around the metering chamber axis and / or axially adjacent to each other along the metering chamber axis) , which preferably abut one another only in sections and to realize the at least one suction opening between these metering chamber peripheral wall parts (in particular in the at least one non-contact region), which is particularly advantageous for Slit-shaped (elongated) suction, but not limited thereto.
  • At least one of the metering chamber peripheral wall parts can be machined on a side opposite to another metering chamber peripheral part, in particular a peripheral side or axial side, for example mechanically by material removal or material removal, so that in the assembled state between the at least two metering chamber peripheral wall parts the desired , in particular slit-shaped suction opening, since the adjacent Dosierhunt concernedswandmaschine no longer abut each other over the entire surface due to the removal of material, but in particular sections thereof between these at least one suction port is limited.
  • At least one elongated suction opening slot extending axially parallel to the metering chamber axis is provided by the method described or the embodiment described, wherein alternatively at least one slot extending in the circumferential direction is realized axially between two metering chamber peripheral wall parts or an angular, curved or coiled extending suction port slot.
  • the filling and emptying opening of the metering chamber is formed by a common, ie the same opening, which is very particularly preferably located at a lower end of the metering chamber, ie oriented vertically downwards.
  • the formation of the at least one suction opening between two peripheral wall parts has the advantage that the suction opening can be produced simply by conventional machining methods, in particular machining methods, and also disassembly of the dosing chamber peripheral wall is possible in order to maintain the suction opening (s) after one certain operating time intensive, for example, manually, to clean.
  • a slit-shaped and / or formed between two peripheral wall parts configuration of the suction also has the advantage of good cleanability and sterilizability, for example with steam and / or hydrogen peroxide.
  • slot-shaped suction openings there is less tendency to retain liquid sterilizing or cleaning fluid due to capillary action.
  • an ejection punch is provided which is adjustable by means of a drive relative to the Dosierhunt concernedswand by active adjustment of the ejection punch and / or the peripheral wall. Preference is given to a hitherto usually used ejection or emptying with compressed air, i. a blow, dispensed, since this could scatter the interest here small amounts or volumes too bad. If necessary, the ejection punch can be used after a filling process and before a discharge process for compacting the powder to be dispensed.
  • At least two, but preferably not necessarily diametrically opposed be provided.
  • suction openings opposite each other which are successively, in particular independently acted upon with negative pressure, most preferably mutually to connect by connecting one of the suction with a vacuum source, the at least one further (preferably to a higher pressure level, in particular atmospheric pressure connected) suction opening by sucking powder residues in flush out the dosing chamber.
  • the at least two intake openings are assigned valve means with which the intake openings can be connected at different times to at least one negative pressure source and / or a higher pressure level.
  • this can be done with simultaneous filling of the vacuum chamber with powder, so that simultaneously by the connection of one of the suction with a vacuum source powder from the filling or at least the filling opening is opened and sucked at the same powder residues from a further Suction are sucked at the same time, in which case preferably the ceszu Quiltende suction is connected to a higher pressure level.
  • one of the suction openings is flushed free after a filling operation, ie after a connection to the vacuum source, in the manner described above, ie by the procedure described above, before it is again connected to the vacuum source for another filling operation ,
  • the metering device is operated as follows: First, powder is sucked through the, preferably common, filling and emptying opening, wherein the vacuum supply by a Peripheral wall side suction takes place. Most preferably, the vacuum is applied only by a part, in particular half, the intended intake openings. This is followed by optional compression by means of an optional ejection punch and then ejection of the powder portion, in particular by means of the ejection ram. Before a next metering step, flushing of the suction or suction openings which are still subjected to negative pressure in a preceding metering process, in particular in the last metering operation, is preferably carried out by connecting another of the suction openings to negative pressure.
  • This Frei Tavernvorgang can be performed before the next filling and / or at least partially overlapping during the next filling.
  • the at least one suction-free to be flushed during this Frei Albanyvorgangs with a higher pressure level (than the negative pressure level) is connected, in particular with the atmosphere.
  • the flushing of suction takes place alternately.
  • FIG. 1 shows an exploded view of some components of a very small amount metering device according to the invention
  • FIG. 4 shows two alternative design variants of metering chamber peripheral walls.
  • the metering device 1 comprises a carrier plate 2, on which a metering chamber 3 is arranged. This comprises a lower common filling and emptying opening 4. Opposite the filling and emptying opening 4 of the hollow cylindrical metering chamber 3 projects into this, i. in the drawing here from above, an ejection punch 5 in which, for example, hydraulically, pneumatically or electromotively axially along a perpendicular to the filling and emptying opening 4 Dosierhuntachse A is adjustable to convey powder from the metering chamber 3 out and to optionally, such will be explained later, in a compression step to compress powder.
  • the ejection punch 5 delimits the metering chamber directly axially upward - an axial filter element is not provided.
  • the ejection punch 5 is guided in a guide element 7, which is arranged above the metering chamber - depending on the ejection punch position, the metering chamber has another (adjustable) metering chamber. lumen. Evident is also an elastomeric seal 8 to seal the guide member 7 relative to the metering chamber 3.
  • the metering chamber 3 is radially bounded on the metering chamber axis A outside in the circumferential direction by a circumferential wall 9 which delimits an inner-cylindrical cylindrical metering chamber inner surface.
  • This peripheral wall 9 is formed in the embodiment shown by two peripheral wall parts 10, 1 1, which are plate-shaped in the concrete embodiment and rest under limitation of two diametrically opposed slot-shaped expansion suction 12, 13 to each other and to each other by means of screws 14, 15th are detachably fixable.
  • each suction port 12, 13 is located in a respective peripheral wall part 10, 1 1 formed suction chamber 16, 17, wherein the suction chambers 16, 17 via ports 18, 19 mutually with a vacuum source, not shown, and / or a higher pressure level are connectable, namely for filling and / or SpISP sectionen, as will be explained later.
  • the ejector punch 5 opposite a sliding plate 20 on which the metering chamber 3 between a filling position, an optional compression position and a discharge position is adjustable.
  • a supply opening 21 for powder which is aligned with a powder supply port 22.
  • This supply opening 21 defines a filling position, while a disposal opening 23 with associated discharge guide 24 defines a discharge position.
  • the optional compression position 6 in which the filling and emptying opening 4 is closed by being in one Region between the supply port 21 and the disposal port 23 is located.
  • FIG. For a better understanding of the construction of the metering chamber, reference is made to FIG.
  • one of the peripheral wall parts 10 is shown with, by way of example, half a metering chamber 3. In this, not shown, protrudes from above the ejection punch, while at the bottom is the common filling and emptying opening.
  • the slot-shaped intake openings extend in the axial direction, ie, parallel to the metering chamber axis A, over the major part of the extent of the metering chamber in this direction.
  • FIG. 4 by way of example, alternative design variants of intake openings 10 in the peripheral wall of the metering chamber 3 are shown, here by way of example of one-piece peripheral wall configurations, multi-part embodiments, for example analogous to FIG. 3, being realizable as well.
  • FIG. 4 right a number of suction openings or slots running in sections in the circumferential direction are shown, which are subdivided into two groups, which can be mutually connected with negative pressure.
  • Fig. 4 right is an embodiment with in comparison to slit-shaped embodiments rather punctiform realizations of suction.
  • FIGS. 2a to 2h wherein the unfilled valves are opened and the respective filled valve representations are closed.
  • the structure of the identical in all representations Kleinstmengen- dosing device 1 is always the same and corresponds to the exploded view of FIG. 1st Evident is additionally an adjusting bolt 27, via which the metering chamber 3 by means of a corresponding drive between a Be Valllposition, a Kompaktierposition (Kompressionpositi- on) and a discharge position in the plane of the drawing from right to left and back is adjustable.
  • the adjustment direction is perpendicular to the Dosierhuntachse A. For reasons of clarity, most of the reference numerals have been drawn only in Fig. 2a.
  • a vacuum source 28 here in the form of a vacuum pump. Signed are two vacuum pumps, where basically Also, the provision of a single vacuum pump for alternately supplying the different intake ports or Ricoö Samuels thesis is sufficient. In addition, it can be seen an increased pressure level 29, ie a discharge connection, which, as will be explained later, is advantageous for a flushing of the suction openings.
  • the dosing chamber 3 is in the filling position, i.
  • the left in the drawing plane intake 13 is connected to the vacuum source 28 (see valve open), while the other in the drawing plane right intake 12 to the higher pressure level 29 is connected.
  • the right in the drawing plane suction port 12 is flushed, i. adhering powder is sucked into the metering chamber 3.
  • the slot-shaped intake opening 12 is no longer connected to a higher pressure level 29, but the intake opening 13 left in the drawing plane continues to be connected to the vacuum source, so that now, indicated by the lower arrow in the drawing plane, powder from below into the metering chamber 3 passes.
  • the metering chamber 3 as shown in FIG. 2c, moved into the Komprimi- mierposition 6 and the ejection punch 5 is moved to compact the powder in the metering chamber down.
  • the suction openings 12, 13 are vented or connected to the higher pressure level, so that no further suction takes place.
  • the compression process is completed and the metering chamber 3 was further moved in the drawing plane to the left in the emptying position and the ejection punch 5 down moved and thus emptied the chamber.
  • the compressed powder volume 30 is located in the representation of FIG. 2d in the compressed state in the drawing plane below.
  • the dosing chamber 3 is again adjusted to the filling position. Now located in the drawing plane right suction port 12 is connected to the vacuum source 28 (and not with the higher pressure level), while the opposite suction port 13 is connected to the higher pressure level 29, so that now the left in the drawing plane intake 13 into the metering chamber 3 is rinsed into it.
  • Frei Hughesvorgang as shown in Fig.
  • FIG. 2f the connection between the suction port 13 and the higher pressure level 29 is closed so that now from below powder is sucked into the metering chamber 3 via the suction port 12.
  • FIG. 2g the compression step is then shown analogously to FIG. 2c and in FIG. 2h the discharge step is analogous to FIG. 2d. Now the operating states again start from FIG. 2a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1), insbesondere für pharmazeutische oder chemische Anwendungen, zum Dosieren von Pulvervolumina von kleiner als 1 cm³, bevorzugt von kleiner als 150 mm³, umfassend eine von einer Umfangswand (9) begrenzte Dosierkammer (3), die zum Befüllen der Dosierkammer (3) mit zu dosierendem Pulver mit einer Unterdruckquelle (28) zum Ansaugen des Pulvers verbindbar ist, wobei der Dosierkammer (3) Filtermittel zum Zurückhalten von Pulver in der Dosierkammer (3) bei einem Ansaugvorgang zugeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Filtermittel mindestens eine in der Umfangswand (9) ausgebildete Ansaugöffnung (12, 13) zum Zurückhalten des Pulvers in der Dosierkammer (3) umfassen, durch die hindurch die Dosierkammer (3) mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Dosieren von Pulver-Kleinstmengen unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1).

Description

Kleinstmengen-Dosiervorrichtung, insbesondere für pharmazeutische Anwendungen sowie Kleinstmengen-Pulverdosierverfahren
Die Erfindung betrifft eine Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung, insbe- sondere für pharmazeutische oder chemische Anwendungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Dosieren von Pulvervolumina von kleiner als 1 cm3, bevorzugt kleiner als 150mm3, umfassend eine von einer Umfangswand begrenzte Dosierkammer, die zum Befüllen der Dosierkammer mit zu dosierendem Pulver mit einer Unterdruckquelle zum An- saugen des Pulvers verbindbar ist, wobei der Dosierkammer Filtermittel zum Zurückhalten von Pulver in der Dosierkammer (und dadurch Verhindern eines Einsaugens in die Vakuumquelle) bei einem Ansaugvorgang, d.h. beim Befüllen, zugeordnet sind. Die Umfangswand begrenzt dabei die Dosierkammer bevorzugt in radialer Richtung nach außen, insbesondere bezogen auf eine sich bevorzugt senkrecht zu einer Dosierkammerbefüll- und/oder Entleerungsöffnung erstreckende und/oder mit einer später noch zu erläuternden Verstellachse eines bevorzugt vorgesehenen Auswurfstempels zusammenfallende, bevorzugt vertikale, Dosierkammerachse. .
Ferner betrifft die Erfindung ein Kleinstmengen-Dosierverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 für Pulver, insbesondere mit einem mittleren Partikelgrößendurchmesser x50,3 < 50μηη. Bevorzugt handelt es sich um Pharmazeutika oder chemische Substanzen. Besonders bevor- zugt wird das Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Kleinstmengen-Dosiervorrichtung durchgeführt. Ebenfalls benötigt das Verfahren eine Dosierkammer für zu dosierendes Pulver, wobei die Dosierkammer mit zu dosierendem Pulver befüllt wird, indem die Dosierkammer mit Unterdruck beaufschlagt wird, wobei die Unterdruckbeauf- schlagung durch Filtermittel hindurch erfolgt, um mit diesen den größten Teil des bei einem Dosiervorgang angesaugten Pulvers in der Dosierkammer zurückzuhalten. Aus der EP 2 652 451 B1 ist eine Pulverdosiervorrichtung bekannt, bei der eine von einer Umfangswand begrenzte Dosierkammer mit zu dosierendem Pulver befüllt wird, indem die Dosierkammer durch eine Filtermembran mit Unterdruck beaufschlagt wird. Diese bekannte Pulverdosiervorrich- tung ist gegenüber anderen, bis dahin bekannten Pulverdosiervorrichtungen sehr fortschrittlich, da die Dosierkammer durch ein und dieselbe Öffnung befüllt und entleert wird - bei älteren Dosiervorrichtungen wurde das zu dosierende Pulver durch eine seitliche Befüllöffnung angesaugt und nach unten durch Druckbeaufschlagung entleert.
Die bekannte Technologie stößt bei Kleinstpulvermengen bzw. -volumina an ihre Grenze, da mit sinkendem Dosierkammervolumen auch die zur Verfügung stehende Filteroberfläche theoretisch so weit abnimmt, dass sich solch kleine, in der Regel gitterförmige, Filtermembrane kaum noch oder nicht mehr fertigen lassen. Darüber hinaus sinkt auch die Porosität, d.h. der maximal mögliche Durchfluss durch eine derartig kleine Filtermembran, bis auf sehr kleine Werte, in denen der Transfer von Gas, d.h. ein Absaugen von Gas, durch die Filtermembran sehr problematisch wird und somit eine sichere und insbesondere, vollständige Füllung der Dosier- kammer nicht mehr sichergestellt werden kann. Darüber hinaus sind sehr kleine Filtermembrane, wie diese für hier interessierende Kleinstmengen benötigt würden, sehr zerbrechlich und nur schwer abdichtbar.
Es wird nach Lösungen gesucht, um die vorstehenden Probleme zu besei- tigen, insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender Bestrebungen zu einer individualisierten Dosierung aktiver Wirkstoffbestandteile (API) von Medikamenten. Die bisherige Vorgehensweise einer großtechnischen Dosierung besteht darin, dass der aktive Wirkstoff zunächst mit einem Trägermaterial gemischt und dann gemeinsam in größeren Dosiervolumina dosiert wird. Das Problem hierbei liegt jedoch in der vergleichsweise inhomogenen Mischung begründet und der fehlenden Möglichkeit einer individualisierten, d.h. patientenspezifischen Dosierung. Es soll daher eine Dosiervorrichtung sowie ein Dosierverfahren angegeben werden, was diesen Anforderungen gerecht wird und eine entsprechende Dosierung von Kleinstmengen (von aktiven Wirkstoffen) bevorzugt zu einem Trägermaterial ermöglicht.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung, ins- besondere für pharmazeutische oder chemische Anwendungen anzugeben, mit der automatisiert Pulvervolumina von weniger als 1 cm3, noch weiter bevorzugt weniger als 500mm3, ganz besonders bevorzugt von weniger als 200mm3 oder noch weniger dosierbar sind und dabei eine vollständige Befüllung der Dosierkammer sicherstellt sowie Filterprobleme hinsichtlich Durchflussmenge und Robustheit sicher vermieden werden. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein entsprechend verbessertes Kleinstmengen-Pulverdosierverfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Kleinstmengen-Pulverdosiervorrich- tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einer gattungsgemäßen Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung dadurch, dass die Filtermittel mindestens eine in der Umfangswand ausgebildete Ansaugöffnung zum Zurückhalten des Pulvers in der Dosierkammer umfassen, durch die hindurch die Dosierkammer mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass die Filtermittel mindestens eine in der Umfangswand ausgebildete Ansaugöffnung umfassen, durch die hindurch die Dosierkammer mit Un- terdruck beaufschlagt wird, insbesondere derart, dass dabei mittels der mindestens einen Ansaugöffnung, bevorzugt sämtlicher Ansaugöffnungen, mindestens 90 Gew-%, bevorzugt mindestens 95 Gew-%, noch weiter bevorzugt mindestens 99 Gew-% der bei einem Befüllvorgang angesaugten Pulverpartikel in der Dosierkammer zurückgehalten werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrens- gemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, insbesondere unter Verzicht auf ein von der Umfangswand der Dosierkammer separates und/oder die Dosierkammer axial begrenzendes Filterelement, insbesondere Filtergewebe, in der die Dosierkammer begrenzenden Umfangswand mindestens eine Ansaugöffnung, d.h. einen Durchgangskanal bzw- Durchbruch, vorzusehen, durch den hindurch die Dosierkammer mit Unterdruck beaufschlagbar ist bzw. wird und mit dem, bevorzugt ein Großteil, des angesaugten Pulvers bei einem Befüll- bzw. Ansaugvorgang in der Dosierkammer zurückhaltbar ist bzw. gehalten wird. Anders ausgedrückt werden die Filtermittel in die Umfangswand verlegt bzw. von dieser gebildet, indem in der Umfangswand mindestens eine Ansaugöffnung vorgesehen wird bzw. ist, durch die hindurch Gas, insbesondere Luft, aus der Dosierkammer zum Füllen der Dosierkammer durch eine Befüllöffnung hindurch absaugbar ist, wobei die mindestens eine Ansaugöffnung so gestaltet ist, d.h. eine so geringe lichte Weite aufweist, dass diese die gewünschte Filterfunktion erfüllt. Wie später noch erläutert werden wird, gibt es im Hinblick auf die konkrete geometrische Ausgestaltung der mindestens einen Ansaugöffnung und die Anzahl der vorzusehenden Ansaugöffnungen unterschiedliche Realisierungsmöglichkeiten. Ganz besonders bevorzugt ist es im Hinblick auf eine einfache bzw. optimierte Fertigbarkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung eines ausreichend großen Gasdurchflusses die mindestens eine Ansaugöffnung als Ansaugschlitz auszubilden, der bevorzugt eine wesentlich größere Längen- als Breitenerstreckung (bevorzugt jeweils gemessen senkrecht zur Tiefenerstreckung bzw. Durchströmungsrichtung) hat, wobei es ganz besonders bevorzugt ist, wenn die Breitenerstreckung so gewählt wird, dass diese der limitierende Filtrationsfaktor ist. Besonders bevorzugt beträgt eine senkrecht zur Schlitzlängserstreckung gemessene Spaltbreite weniger als 50μηη, ganz besonders bevorzugt weniger als 30μηη, wobei bevorzugt die konkrete Schlitzbreite in Abhängigkeit der Partikelgrößen- Verteilung und Art des zu dosierenden Pulvers gewählt wird. So ist es beispielsweise bei klebenden Pulvern möglich, eine Breite oder allgemein eine in einer Dimension gemessene lichte Weite einer Querschnittsfläche der mindestens einen Ansaugöffnung an einer oberen Grenze anzusiedeln, während zur Dosierung nicht oder nur gering klebriger Kleinst- Partikel mit einer sehr geringen Partikelgrößenverteilung bevorzugt entsprechend geringe lichte Weiten oder Schlitzbreiten gewählt werden. Wie im Detail noch erläutert werden wird, ist die Erfindung nicht auf das Vorsehen schlitzförmiger Ansaugöffnungen beschränkt - diese können grundsätzlich alle denkbaren geometrischen Gestaltungen aufweisen, so- lange eine vollständige Befüllung der Dosierkammer mit zu dosierendem Pulver und ein ausreichender Rückhalt von Pulver in der Dosierkammer beim Befüllvorgang gewährleistet ist.
Ganz besonders bevorzugt ist die Ansaugöffnung derart auf das zu filtrie- rende Pulver, insbesondere eine pharmazeutische aktive Wirksubstanz oder eine chemische Substanz, abgestimmt, dass mindestens 90 Gew-%, bevorzugt mindestens 95 Gew-%, noch weiter bevorzugt mindestens 99 Gew-% der bei einem Befüllvorgang angesaugten Pulverpartikel von der mindestens einen Ansaugöffnung, insbesondere von sämtlichen Ansaugöffnungen der Umfangswand in der Dosierkammer zurückgehalten wer- den.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn eine in einer Dimension gemessene lichte Weite der freien Querschnittsfläche der Ansaugöffnung, insbesondere eine (geringste) Schlitzbreite und/oder eine (geringste) Kanten- länge oder ein minimaler Durchmesser kleiner ist als ein x30,3 (d3o,3) - Partikeldurchmesser der Partikelgrößenverteilung, ganz besonders bevorzugt kleiner ist als ein x2o,3 (d2o,3) - Durchmesser oder einem x 0,3 (dio,3) - Partikelgrößendurchmesser des zu dosierenden Pulvers entspricht oder geringer ist als ein solcher. Die vorerwähnte lichte Weite muss für die ge- wünschten Filtrations- bzw. Rückhalteergebnisse nicht dem kleinsten Partikelgrößendurchmesser der zu dosierenden Pulverpartikel entsprechen, da beobachtet wurde, dass diese Kleinstpartikel zwischen größeren Partikeln des Partikelgemisches (Pulvergemisches) gefangen sind und sich bei einem Befüllvorgang nicht herauslösen (dense phase = Dichtestrom). Sol- che, hier interessierende Pulver- bzw. Partikelmischungen fließen sehr träge, vergleichbar mit sehr zähen, nicht newtonschen Fluiden. Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung soll somit als offenbart gelten und beanspruchbar sein, dass die lichte Weite der Querschnittsfläche der mindestens einen Ansaugöffnung größer ist bzw. sein kann als ein geringster Partikeldurchmesser bzw. als ein Partikeldurchmesser der kleinsten Partikel des zu dosierenden Pulvers.
Grundsätzlich ist es unter bestimmten Voraussetzungen möglich, die lichte Weite, insbesondere eine Schlitzbreite der Querschnittsfläche der mindes- tens einen Ansaugöffnung so zu wählen, dass diese maximal den zehnfachen mittleren Durchmesser x50,3 (d5o,3) der zu dosierenden Partikel bzw. des zu dosierenden Pulvers entspricht. Die Wahl einer solch vergleichsweise großen lichten Weite bzw. Ansaugoffnungsbreite ist insbesondere bei stark klebrigen Pulvern, vorzugsweise pharmazeutischen Stoffen möglich. Bevorzugt ist die lichte Weite, also eine geringste Abmessung der Querschnittsfläche der mindestens einen Ansaugöffnung jedoch geringer und beträgt bevorzugt maximal den fünffachen x50,3-Durchmesser, noch weiter bevorzugt maximal dem doppelten x50,3-Durchmesser oder entspricht dem x50,3-Durchmesser oder ist ganz besonders bevorzugt geringer als ein solcher x50,3-Partikeldurchmesser der zu dosierenden Partikel.
Insgesamt bringt die erfindungsgemäße Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Kleinstmengen-Pulverdosierverfahren erhebliche Vorteile mit sich im Vergleich mit konventionellen Anlagen, die, bevorzugt im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Vorrich- tung und dem erfindungsgemäßen Verfahren, mit von der Umfangswand separaten, in der Regel die Dosierkammer axial begrenzenden Filterelementen arbeiten. So lassen sich in der Umfangswand vergleichsweise einfach sehr viele Ansaugöffnungen und/oder Ansaugöffnungen realisieren, die durch ihre, beispielsweise langgestreckte, insbesondere schlitzförmige Geometrie ausreichend Gasdurchsatz bei gleichzeitig guter Filterwirkung garantieren, insbesondere da die Umfangsfläche, insbesondere Mantelfläche, einer Dosierkammer im Vergleich mit einer sehr begrenzten axialen Fläche von, bevorzugt kreiszylindrisch konturierten, Dosierkammern viel Platz bzw. Raum für die Vorsehen mindestens einer entsprechend gestal- teten Ansaugöffnung bietet. Darüber hinaus steht vergleichsweise viel Material zur Verfügung, so dass trotz der guten Filtereigenschaften eine robuste Ausführung garantiert werden kann.
Bevorzugt kommen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder zur Auslegung der mindestens einen Ansaugöffnung bei der erfindungsgemäßen Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung pharmazeuti- sehe Pulver, insbesondere aktive Wirkstoffe oder alternativ chemische Verbindungen zum Einsatz, die eine Partikelgrößenverteilung mit einem mittleren, volumenspezifischen Partikeldurchmesser x50,3 von weniger als 50μηη aufweisen, bevorzugt von weniger als 30 μιτι, ganz besonders be- vorzugt von weniger als 10 μιτι
Ganz bevorzugt begrenzt die Umfangswand der Dosierkammer diese in radialer Richtung nach außen bezogen auf eine Dosierkammerachse, die bevorzugt vertikal angeordnet ist und/oder senkrecht steht auf einer Quer- schnittsfläche einer Befüll- und/oder Entleerungsöffnung der Dosierkammer und/oder die definiert wird bzw. zusammenfällt mit bzw. von einer Verstellachse eines fakultativen, bevorzugt vorgesehenen Auswurfstempels, der bevorzugt relativ zur Umfangswand zum Ausstoßen von Pulver nach einem Befüllvorgang verstellbar ist. Ganz besonders bevorzugt be- grenzt die Umfangswand der Dosierkammer ein zylindrisches, insbesondere kreiszylindrisches Dosierkammervolumen, weist also eine innenzylindrische Konturierung auf und ist koaxial um die vorerwähnte, bevorzugt eine Längsmittelachse bildende, Dosierkammerachse angeordnet. Besonders zweckmäßig ist es weiterhin, wenn die mindestens eine Ansaugöff- nung in radialer Richtung bezogen auf die Dosierkammerachse der Umfangswand verläuft (was jedoch nicht zwingend ist) und/oder in einem benachbart zur Dosierkammer angeordneten Ansaugraum mündet, der über entsprechende Ventilmittel mit der mindestens einen Unterdruckquelle verbindbar ist.
Wie eingangs erläutert handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Pulverdosiervorrichtung um eine Dosiervorrichtung für Kleinstmengen (Kleinstvolumina) von kleiner als 1 cm3. Ganz besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn das zu dosierende bzw. dosierbare Volumen und damit das Dosierkammervolumen noch (deutlich) geringer ist. Entsprechende, bevorzugte Dosierkammervolumina sind in Unteranspruch 2 erläutert. Dabei kann es sich um fixe, d.h. nicht manuell oder automatisch veränderbare Dosierkammervolumina handeln oder alternativ um ein veränderbares Dosierkammervolumen, welches beispielsweise über einen Volumenbegrenzungsantrieb, insbesondere mittels eines Stempels, bevorzugt des vorer- wähnten Auswurf- bzw. Austragsstempels, einstellbar ist, um mit der selben Kleinstmengen-Dosiervorrichtung je nach Anwendungsfall unterschiedliche Volumina dosieren zu können. Das hier angesprochene Dosierkammervolumen ist bevorzugt das Dosierkammervolumen bei einem Befüllvorgang - das fakultative komprimierte Dosierkammervolumen, wel- ches beispielsweise aus einem Hineinverstellen eines Auswurfstempels in die Dosierkammer zur Komprimierung des Pulvers resultiert, ist kleiner als das oben genannte Dosierkammervolumen.
Zusätzlich oder alternativ ist die Dosierkammer zur Dosierung einer Pul- vermenge zwischen 0,1 mg und 5 mg, vorzugsweise zwischen 0,1 mg und 100 mg, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 mg und 60 mg, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 mg und 5 mg, noch weiter bevorzugt von 0,1 mg und 30 mg, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 mg und 20 mg, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 mg und 1 mg, ganz besonders bevor- zugt zwischen 0,1 mg und 0,5 mg, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 mg und 0,4 mg, oder weniger ausgebildet bzw. wird eine solche Pulvermenge im Wege des Verfahrens dosiert.
Wie eingangs erläutert, ist es wesentlich, dass durch die Ansaugöffnung die Dosierkammer nicht nur mit Unterdruck beaufschlagbar ist, sondern dass die Ansaugöffnung so gestaltet ist, dass diese aufgrund dieser geometrischen Gestaltung die Filterfunktion, insbesondere trotz eines Verzichtes auf von der mindestens einen Ansaugöffnung separate die Dosierkammer unmittelbar begrenzende Filterelemente, erfüllt. Hierfür ist es be- sonders zweckmäßig, wenn die mindestens eine Ansaugöffnung eine freie Querschnittsfläche aufweist, die bevorzugt senkrecht zu einer Achsrich- tung bzw. zu einer Erstreckungsrichtung der Ansaugöffnung bzw. des Ansaugkanals gemessen ist, deren lichte Weite in zumindest einer Dimension, bevorzugt ausschließlich in einer Dimension, 50μηη oder weniger beträgt. Ganz besonders bevorzugt beträgt diese lichte Weite 30μηη oder weniger, noch weiter bevorzugt 20μηη oder weniger. Die untere Grenze ist im Wesentlichen fertigungstechnisch bedingt und/oder abhängig von dem gewählten Dosierkammervolumen. Bevorzugt beträgt eine untere Grenze der lichten Weite 1 μηη oder ist bevorzugt noch geringer, ganz besonders bevorzugt 0,1 μιτι oder weniger. Die lichte Weite ist dabei die Dimension der freien Querschnittsfläche, die für den Rückhalt der Partikel in der Dosierkammer verantwortlich ist. Je nach Geometrie der Ansaugöffnung kann die lichte Weite beispielsweise von einer Ansaugöffnungsbreite gebildet werden, was insbesondere bei schlitzförmigen, geradlinigen oder gekrümmten Ansaugöffnungsschlitzen der Fall ist. In diesem Fall ist die lichte Weite bevorzugt die senkrecht zur Längen- und Tiefenerstreckung der Ansaugöffnung gemessene Ansaugöffnungserstreckung. Bei eher punktuellen bzw. kreisförmigen oder vieleckigen Ansaugöffnungen kann die lichte Weite auch von einem minimalen, bevorzugt senkrecht zur Tiefenerstreckung gemessenen Ansaugöffnungsdurchmesser definiert wer- den oder von einer minimalen Kantenlänge, d.h. dem kleinsten, bevorzugt geradlinigen Kantenmaß eines Ansaugöffnungsrandes. Es handelt sich bei der lichten Weite um jedenfalls die die Filterstation begrenzende Größe bzw. Dimension des Ansaugöffnungsquerschnittes. Wie bereits erläutert ist eine schlitzförmige, beispielsweise geradlinige oder alternativ auch gekrümmte oder gewendelte Querschnittsflächenkontur der Ansaugöffnung besonders bevorzugt, wobei die vorerwähnte lichte Weite bevorzugt gemessen wird zwischen zwei gegenüberliegenden, vorzugsweise sich parallel erstreckenden Schlitzlängsrändern, also senkrecht zur Längserstreckung der Ansaugöffnung und senkrecht zur Tiefenerstreckung. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der mindestens eine An- saugschlitz so dimensioniert ist, dass seine Längenerstreckung mindestens 100-mal, bevorzugt mindestens 1000-mal größer ist als die Schlitzbreitenerstreckung (lichte Weite). Insbesondere bei einer schlitzförmig gestalteten Ansaugöffnung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn diese sich über mindestens 50%, bevorzugt über mindestens 80% einer parallel zu einer vordefinierten Dosierkammerachse gemessenen Dosierkammerlängenerstre- ckung erstreckt, bevorzugt, jedoch nicht zwingend, in axialer Richtung.
Grundsätzlich lässt sich die mindestens eine Ansaugöffnung durch verschiedene Technologien realisieren. So ist es beispielsweise denkbar, die Ansaugöffnung bei einem 3D-Druckverfahren der beispielsweise aus einem Metall und/oder Kunststoffgranulat bestehenden Dosierkammerum- fangswand auszubilden oder alternativ durch einen Ätzprozess, insbesondere im Rahmen eines photolithographischen Herstellungsverfahrens. Denkbar ist auch eine mechanische Bearbeitung, insbesondere durch spanabhebende Verfahren oder eine Herstellung durch Erosionsverfahren, insbesondere Funkenerosionsverfahren. Auch ist es grundsätzlich möglich, die wenigstens eine Ansaugöffnung mittels eines Fluidstrahl- Bohrverfahrens oder Laserstrahl-Bohrverfahrens herzustellen.
Als besonders zweckmäßig hat sich herausgestellt, die Dosierkammerum- fangswand mehrteilig zu gestalten bzw. aus mehreren, insbesondere zwei, noch weiter bevorzugt ausschließlich zwei, nebeneinander (bevorzugt in Umfangsrichtung um die Dosierkammerachse und/oder axial entlang der Dosierkammerachse nebeneinander bevorzugt aneinander) angeordneten Teilen auszubilden, die bevorzugt lediglich abschnittsweise aneinander anliegen und die mindestens eine Ansaugöffnung zwischen diesen Do- sierkammerumfangswandteilen (insbesondere in dem mindestens einen Nicht-Anlagebereich) zu realisieren, was insbesondere vorteilhaft ist für schlitzförmige (langgestreckte) Ansaugöffnungen, hierauf jedoch nicht beschränkt ist. Beim Vorsehen mehrerer Dosierkammerumfangswandteilen kann nämlich mindestens eines der Dosierkammerumfangswandteile an einer im montierten Zustand einem weiteren Dosierkammerumfangsteil gegenüberliegenden Seite, insbesondere einer Umfangsseite oder Axialseite, beispielsweise mechanisch durch Materialabtrag bzw. Materialentfernung bearbeitet werden, so dass sich im montierten Zustand zwischen den mindestens zwei Dosierkammerumfangswandteilen die gewünschte, insbesondere schlitzförmige Ansaugöffnung ergibt, da die benachbarten Dosierkammerumfangswandteile aufgrund der Materialentfernung nicht mehr vollflächig aneinander anliegen, sondern insbesondere abschnittsweise zwischen diesen mindestens eine Ansaugöffnung begrenzt ist. Grundsätzlich reicht eine entsprechende Bearbeitung eines der Dosierkammerumfangswandteile aus, wobei es alternativ auch möglich ist, beide Dosierkammerumfangswandteile an den im montierten Zustand einander zugewandten Flächen (die ohne die Bearbeitung plan aufeinanderliegen würden) zur Ausbildung der mindestens einen Ansaugöffnung zu bearbeiten. Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wenn durch das beschriebene Verfahren bzw. die beschriebene Ausgestaltung mindestens ein lang- gestreckter, sich axial parallel zur Dosierkammerachse erstreckender An- saugöffnungsschlitz geschaffen wird, wobei alternativ auch mindestens ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Schlitz axial zwischen zwei Dosierkammerumfangswandteilen realisiert werden kann oder ein sich winklig, gekrümmt oder gewendelt erstreckender Ansaugöffnungsschlitz.
Wie eingangs bereits angedeutet ist es ganz besonders bevorzugt, wenn die Befüll- und die Entleerungsöffnung der Dosierkammer von einer gemeinsamen, d.h. derselben Öffnung gebildet wird, die sich ganz besonders bevorzugt an einem unteren Ende der Dosierkammer befindet, d.h. vertikal nach unten orientiert. Insgesamt hat die Ausbildung der mindestens einen Ansaugöffnung zwischen zwei Umfangswandteilen den Vorteil, dass sich die Ansaugöffnung einfach durch konventionelle Bearbeitungsmethoden, insbesondere spanabhebende Bearbeitungsmethoden, herstellen lässt und auch eine De- montage der Dosierkammerumfangswand möglich ist, um die Ansaugöff- nung(en) nach einer bestimmten Betriebszeit intensiv, beispielsweise manuell, zu reinigen.
Eine schlitzförmige und/oder zwischen zwei Umfangswandteilen gebildete Ausgestaltung der Ansaugöffnung hat darüber hinaus den Vorteil einer guten Reinigbarkeit und Sterilisierbarkeit, beispielsweise mit Dampf und/oder Wasserstoffperoxid. Zudem besteht bei schlitzförmigen Ansaugöffnungen eine geringere Neigung aufgrund von Kapillarwirkungen flüssiges Sterilisations- oder Reinigungsfluid zurückzuhalten.
Wie ebenfalls eingangs bereits angedeutet ist es besonders bevorzugt, wenn zum Auswerfen des Pulvers, d.h. zum Entleeren der Dosierkammer, ein Auswurfstempel vorgesehen ist, der mittels eines Antriebs relativ zur Dosierkammerumfangswand verstellbar ist und zwar durch aktives Ver- stellen des Auswurfstempels und/oder der Umfangswand. Bevorzugt wird auf einen bisher in der Regel eingesetzten Auswurf bzw. eine Entleerung mit Druckluft, d.h. ein Ausblasen, verzichtet, da dies die hier interessierenden geringen Mengen bzw. Volumina zu arg verstreuen könnte. Bei Bedarf kann der Auswurfstempel nach einem Befüllvorgang und vor einem Entleerungsvorgang zur Kompaktierung des zu dosierenden Pulvers eingesetzt werden.
Um eine automatisierte, insbesondere regelmäßige Reinigung der Ansaugöffnungen vor evtl. anhaftendem bzw. darin verkeiltem Pulver zu er- möglichen, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, mindestens zwei, bevorzugt jedoch nicht zwingend einander diametral ge- genüberliegende Ansaugöffnungen vorzusehen, die nacheinander, insbesondere unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagbar sind, ganz besonders bevorzugt wechselseitig, um durch Verbindung einer der Ansaugöffnungen mit einer Unterdruckquelle die mindestens eine weitere (bevorzugt an ein höheres Druckniveau, insbesondere Atmosphärendruck angeschlossene) Ansaugöffnung durch Heraussaugen von Pulverresten in die Dosierkammer hinein freizuspülen. Dabei sind den mindestens zwei Ansaugöffnungen Ventilmittel zugeordnet, mit denen die Ansaugöffnungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit mindestens einer Unterdruckquelle und/oder einem höheren Druckniveau verbindbar sind. Je nach Ausgestaltung des Reinigungsschrittes kann dieser beim gleichzeitigen Befüllen der Unterdruckkammer mit Pulver erfolgen, also derart, dass gleichzeitig durch die Verbindung einer der Ansaugöffnungen mit einer Unterdruckquelle Pulver aus der Befüllöffnung oder zumindest die Befüllöffnung ge- öffnet ist angesaugt und gleichzeitig Pulverreste aus einer weiteren der Ansaugöffnung zur gleichen Zeit abgesaugt werden, wobei dann bevorzugt die freizuspülende Ansaugöffnung mit einem höheren Druckniveau verbunden ist. Alternativ ist es möglich, den Reinigungsschritt vor und/oder nach einer Befüllung vorzunehmen, also bei geschlossener und/oder nicht mit einem Pulvervorrat verbundener Befüllöffnung. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn eine der Ansaugöffnungen nach einem Befüllvorgang, d.h. nach einer Verbindung zur Unterdruckquelle, auf die zuvor beschriebene Weise, d.h. durch die zuvor beschriebene Verfahrensweise freigespült wird, bevor sie für einen weiteren Befüllvorgang er- neut mit der Unterdruckquelle verbunden wird.
Ganz besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung wie folgt betrieben: Zunächst wird Pulver durch die, bevorzugt gemeinsame, Befüll- und Entleerungsöffnung angesaugt, wobei die Unterdruckversorgung durch eine umfangswandseitige Ansaugöffnung erfolgt. Ganz besonders bevorzugt erfolgt die Unterdruckbeaufschlagung nur durch einen Teil, insbesondere die Hälfte, der vorgesehenen Ansaugöffnungen. Daraufhin erfolgt eine fakultative Komprimierung mittels eines fakultativen Auswurfstempels und dann das Auswerfen der Pulverportion, insbesondere mittels des Auswurfstößels. Vor einem nächsten Dosierschritt erfolgt nun bevorzugt ein Freispülen der in einem vorhergehenden Dosiervorgang, insbesondere im letzten Dosiervorgang noch mit Unterdruck beauf- schlagten Ansaugöffnung bzw. Ansaugöffnungen, indem eine andere der Ansaugöffnungen mit Unterdruck verbunden wird. Dieser Freispülvorgang kann vor dem nächsten Befüllvorgang und/oder zumindest teilweise überlappend während des nächsten Befüllvorgangs durchgeführt werden. Bevorzugt wird die mindestens eine freizuspülende Ansaugöffnung während dieses Freispülvorgangs mit einem höheren Druckniveau (als das Unterdruckniveau) verbunden, insbesondere mit der Atmosphäre. Bevorzugt erfolgt das Freispülen von Ansaugöffnungen wechselseitig.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in: Fig. 1 : eine Explosionsdarstellung einiger Komponenten einer erfindungsgemäßen Kleinstmengen-Dosiervorrichtung,
Fig. 2a-h: unterschiedliche Betriebszustände einer erfindungsgemäßen
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung, Fig. 3: die Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Dosierkammerumfangswandteils sowie zwei vergrößerte Detaildarstellungen, Fig. 4: zwei alternative Ausgestaltungsvarianten von Dosierkammer- umfangswänden.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 sind einige Komponenten einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Kleinmengen-Dosiervorrichtung 1 (im Folgenden Dosiervorrichtung 1 ) gezeigt. Die Dosiervorrichtung 1 umfasst eine Trägerplatte 2, auf welcher eine Dosierkammer 3 angeordnet ist. Diese umfasst eine hier untere gemeinsame Befüll- und Entleerungsöffnung 4. Gegenüberliegend der Befüll- und Entleerungsöffnung 4 der hohlzylindrischen Dosierkammer 3 ragt in diese, d.h. in der Zeichnung hier von oben, ein Auswurfstempel 5 hinein, welcher beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektromotorisch axial entlang einer senkrecht auf der Befüll- und Entleerungsöffnung 4 stehenden Dosierkammerachse A verstellbar ist, um Pulver aus der Dosierkammer 3 heraus zu befördern und um fakultativ, wie später noch erläutert wird, in einem Komprimierungsschritt Pulver zu komprimieren. Der Auswurfstem- pel 5 begrenzt die Dosierkammer unmittelbar axial nach oben - ein axiales Filterelement ist nicht vorgesehen.
Der Auswurfstempel 5 ist in einem Führungselement 7 geführt, welches oberhalb der Dosierkammer angeordnet ist - je nach Auswurfstempelstel- lung hat die Dosierkammer ein anderes (einstellbares) Dosierkammervo- lumen. Zu erkennen ist zudem eine Elastomerdichtung 8, um das Führungselement 7 gegenüber der Dosierkammer 3 abzudichten.
Aus Fig. 1 ist weiterhin zu erkennen, dass die Dosierkammer 3 radial be- zogen auf die Dosierkammerachse A außen in Umfangsrichtung von einer Umfangswand 9 begrenzt ist, die eine innenkreiszylindrische Dosierkam- merinnenmantelfläche begrenzt. Diese Umfangswand 9 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet von zwei Umfangswandteilen 10, 1 1 , die in dem konkreten Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildet sind und unter Begrenzung von zwei diametral gegenüberliegenden schlitzförmigen Ausbau-Ansaugöffnungen 12, 13 aneinander anliegen und aneinander mit Hilfe von Schrauben 14, 15 lösbar fixierbar sind.
In einem Bereich radial hinter jeder Ansaugöffnung 12, 13 befindet sich eine in jeweils einem Umfangswandteil 10, 1 1 ausgebildete Ansaugkammer 16, 17, wobei die Ansaugkammern 16, 17 über Anschlüsse 18, 19 wechselseitig mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle und/oder einem höheren Druckniveau verbindbar sind, nämlich zu Befüll- und/oder Freispülzwecken, wie später noch erläutert werden wird.
Unter der Dosierkammer 3 befindet sich dem Auswurfstempel 5 gegenüberliegend eine Gleitplatte 20, auf der die Dosierkammer 3 zwischen einer Befüllposition, einer fakultativen Kompressionsposition und einer Entleerungsposition verstellbar ist. In der Gleitplatte 20 befindet sich eine Ver- sorgungsöffnung 21 für Pulver, die mit einem Pulverversorgungsanschluss 22 fluchtet. Diese Versorgungsöffnung 21 definiert eine Befüllposition, während eine Entsorgungsöffnung 23 mit zugeordneter Entleerungsführung 24 eine Entleerungsposition definiert. Zwischen diesen Positionen befindet sich die fakultative Kompressionsposition 6, in der die Befüll- und Entleerungsöffnung 4 geschlossen ist, indem sie sich auf einen in einem Bereich zwischen der Versorgungsöffnung 21 und der Entsorgungsöffnung 23 befindet.
Zum besseren Verständnis des Aufbaus der Dosierkammer wird auf Fig. 3 verwiesen. Hier ist exemplarisch in der Zeichnungsebene rechts eines der Umfangswandteile 10 mit, hier beispielhaft hälftiger, Dosierkammer 3 gezeigt. In diese ragt, nicht dargestellt, von oben der Auswurfstempel hinein, während sich unten die gemeinsame Befüll- und Entleerungsöffnung befindet.
Aus den vergrößerten Darstellungen in der Zeichnungsebene links ergibt sich nun die Gestaltung der Ansaugöffnungen. Diese sind bezogen auf ein Kontakt- bzw. Anlageniveau 25, an dem sich die Umfangswandteile 10, 1 1 treffen bzw. aneinander anliegen, vertieft und zwar hier beispielhaft auf jedem Umfangswandteil 10, 1 1 (alternativ nur auf einem Umfangswand- teil) um 5μηη, so dass sich vorliegend eine senkrecht zur Zeichnungsebene gemessene lichte Weite der Ansaugöffnungen von 10μηη ergibt, während die in der Zeichnung von unten nach oben gemessene Längserstreckung der jeweiligen Ansaugöffnung ein Vielfaches, hier weit über das Tausendfache, beträgt. Die lichte Weite ist hier senkrecht zur Längserstreckung und senkrecht zur Radialerstreckung der Ausgangsöffnung orientiert.
Zu erkennen ist in einem jeweiligen Bereich radial außerhalb jeder An- Säugöffnung 12, 13 die zugehörige Ansaugkammer 16, 17, die durch entsprechende Ventilstellungen alternativ mit Unterdruck oder einem höheren Druckniveau, beispielsweise Atmosphärendruck, verbindbar sind. Zu erkennen ist, dass sich in dem konkreten Ausführungsbeispiel die schlitzförmigen Ansaugöffnungen in axialer Richtung, d.h. parallel zur Dosier- kammerachse A, erstrecken und zwar über den Großteil der Erstreckung der Dosierkammer in dieser Richtung. In der Fig. 4 sind beispielhaft alternative Ausgestaltungsvarianten von Ansaugöffnungen 10 in der Umfangswand der Dosierkammer 3 gezeigt, hier beispielhaft an einteiligen Umfangswandgestaltungen, wobei auch hier mehrteilige Ausführungen, beispielsweise analog zu Fig. 3, realisierbar sind. So ist in der Zeichnungsebene gemäß Fig. 4 rechts eine Anzahl von abschnittsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Ansaugöffnungen bzw. -schlitzen gezeigt, die in zwei Gruppen unterteilt sind, die wechselseitig mit Unterdruck verbindbar sind. In Fig. 4 rechts befindet sich ein Ausführungsbeispiel mit im Vergleich zu schlitzförmigen Ausgestaltungen eher punktförmigen Realisierungen von Ansaugöffnungen. Hier ist die lichte Weite von beispielhaft 10 μιτι der Öffnungsdurchmesser. Weitere alternative Ausgestaltungsformen sind realisierbar.
Im Folgenden wird anhand der Fig. 2a bis 2h eine bevorzugte Funktionsweise geschildert, wobei die nicht ausgefüllten Ventile geöffnet sind und die jeweils ausgefüllten Ventildarstellungen geschlossen. Der Aufbau der in sämtlichen Darstellungen identischen Kleinstmengen- Dosiervorrichtung 1 ist immer gleich und entspricht der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 1 . Zu erkennen ist zusätzlich ein Verstellbolzen 27, über welchen die Dosierkammer 3 mittels eines entsprechenden Antriebs zwischen einer Befüllposition, einer Kompaktierposition (Kompressionpositi- on) und einer Entleerungsposition in der Zeichnungsebene von rechts nach links und zurück verstellbar ist. Die Verstellrichtung verläuft senkrecht zu der Dosierkammerachse A. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurden die meisten Bezugszeichen lediglich in Fig. 2a eingezeichnet. Zu erkennen ist eine Unterdruckquelle 28, hier in Form einer Vakuumpumpe. Eingezeichnet sind zwei Vakuumpumpen, wobei grundsätzlich auch das Vorsehen einer einzigen Vakuumpumpe zum abwechselnden Versorgen der unterschiedlichen Ansaugöffnungen oder Ausgangsöffnungsgruppen ausreichend ist. Zudem ist zu erkennen ein erhöhtes Druckniveau 29, d.h. ein Entlastungsanschluss, der, wie später noch er- läutert werden wird, vorteilhaft ist für ein Freispülen der Ansaugöffnungen.
In dem Betriebszustand gemäß Fig. 2a befindet sich die Dosierkammer 3 in der Befüllposition, d.h. oberhalb der Versorgungsöffnung 21 bzw. oberhalb des Pulverversorgungsanschlusses 22. In dem Zustand gemäß Fig. 1 ist die in der Zeichnungsebene linke Ansaugöffnung 13 mit der Vakuumquelle 28 verbunden (siehe geöffnetes Ventil), während die weitere in der Zeichnungsebene rechte Ansaugöffnung 12 an das höhere Druckniveau 29 angeschlossen ist. In diesem Zeitpunkt wird bei der gezeigten Ventilstellung die in der Zeichnungsebene rechte Ansaugöffnung 12 freigespült, d.h. darin anhaftendes Pulver wird in die Dosierkammer 3 gesaugt. Alternativ ist es möglich, diesen Freispülvorgang bei geschlossener Befüll- und Entleerungsöffnung 4 durchzuführen.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 2b ist nun die schlitzförmige Ansaugöff- nung 12 nicht mehr mit höherem Druckniveau 29 verbunden, jedoch die in der Zeichnungsebene linke Ansaugöffnung 13 weiterhin mit der Vakuumquelle, so dass nun, angedeutet durch den in der Zeichnungsebene unteren Pfeil, Pulver von unten in die Dosierkammer 3 gelangt. Nach dem Befüllen wird die Dosierkammer 3, wie sich aus Fig. 2c ergibt, in die Kompri- mierposition 6 verfahren und der Auswurfstempel 5 wird zur Kompaktierung des in der Dosierkammer befindlichen Pulvers nach unten bewegt. Während dieser Kompaktierung sind die Ansaugöffnungen 12, 13 entlüftet bzw. mit dem höheren Druckniveau verbunden, so dass kein weiteres Ansaugen erfolgt. In Fig. 2d ist der Komprimierungsvorgang abgeschlossen und die Dosierkammer 3 wurde weiter in der Zeichnungsebene nach links in die Entleerungsposition bewegt und der Auswurfstempel 5 nach unten bewegt und somit die Kammer entleert. Das komprimierte Pulvervolumen 30 befindet sich bei der Darstellung gemäß Fig. 2d im komprimierten Zustand in der Zeichnungsebene unten. In der Darstellung gemäß Fig. 2e ist die Dosierkammer 3 wieder zur Be- füllposition verstellt. Nun ist die in der Zeichnungsebene rechts befindliche Ansaugöffnung 12 mit der Unterdruckquelle 28 verbunden (und nicht mit dem höheren Druckniveau), während die gegenüberliegende Ansaugöffnung 13 mit dem höheren Druckniveau 29 verbunden ist, so dass nun die in der Zeichnungsebene linke Ansaugöffnung 13 in die Dosierkammer 3 hinein freigespült wird. Nach diesem Freispülvorgang wird, wie aus Fig. 2f ersichtlich ist, die Verbindung zwischen der Ansaugöffnung 13 und dem höheren Druckniveau 29 geschlossen, so dass nun von unten Pulver in die Dosierkammer 3 über die Ansaugöffnung 12 angesaugt wird. In Fig. 2g ist dann der Komprimierungsschritt analog zu Fig. 2c gezeigt und in Fig. 2h der Entleerungsschritt analog zu Fig. 2d. Nun schließen die Betriebs- zustände wieder ausgehend von Fig. 2a an.
Bezugszeichenliste
1 Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung
2 Trägerplatte
3 Dosierkammer
4 (gemeinsame) Befüll- und Entleerungsöffnung
5 Auswurfstempel
6 Kompressions- bzw. Kompaktierposition
7 Führungselement
8 Elastomerdichtung
9 (Dosierkammer-)Umfangswand
10 (Dosierkammer-)Umfangswandteil
1 1 (Dosierkammer-)Umfangswandteil
12 Ansaugöffnung
13 Ansaugöffnung
14 Schrauben
15 Schrauben
16 Ansaugkammer
17 Ansaugkammer
18 Anschluss
19 Anschluss
20 Gleitplatte
21 Versorgungsöffnung
22 Pulverversorgungsanschluss
23 Entsorgungsöffnung
24 Entleerungsführung
25 Anlageniveau
27 Verstellbolzen
28 Vakuumquelle
29 erhöhtes Druckniveau
30 komprimiertes Pulvervolumen
A Dosierkammerachse

Claims

Ansprüche
1 . Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ), insbesondere für pharmazeutische oder chemische Anwendungen, zum Dosieren von Pulvervolumina von kleiner als 1 cm3, bevorzugt von kleiner als 150 mm3, umfassend eine von einer Umfangswand (9) begrenzte Dosierkammer (3), die zum Befüllen der Dosierkammer (3) mit zu dosierendem Pulver mit einer Unterdruckquelle (28) zum Ansaugen des Pulvers verbindbar ist, wobei der Dosierkammer (3) Filtermittel zum Zurückhalten von Pulver in der Dosierkammer (3) bei einem Ansaugvorgang zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel mindestens eine in der Umfangswand (9) ausgebildete Ansaugöffnung (12, 13) zum Zurückhalten des Pulvers in der Dosierkammer (3) umfassen, durch die hindurch die Dosierkammer (3) mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
2. Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Dosierkammervolumen der Dosierkammer (3) weniger als 1 cm3, bevorzugt weniger als 500mm3, noch weiter bevorzugt weniger als 200mm3, ganz besonders bevorzugt weniger als 150mm3, noch weiter bevorzugt weniger als 100mm3, noch weiter bevorzugt weniger als 50mm3, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 150mm3, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 100mm3, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 50mm3 beträgt, weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 10mm3, weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 1 mm3, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm3 und 0,4mm3 und/oder auf ein solches Dosierkammervolumen, insbe- sondere über einen über Steuernnittel antreibbaren Volumenbe- grenzungsantriebs oder manuelle Verstell mittel, begrenzbar ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Ansaugöffnung (12, 13), bevorzugt sämtliche Ansaugöffnungen (12, 13), eine freie Querschnittsfläche aufweist, deren lichte Weite in zumindest einer Dimension, bevorzugt ausschließlich in einer Dimension, 50μηη oder weniger beträgt, oder bevorzugt 30μηη oder weniger beträgt, bevorzugt 20μηη oder weniger beträgt, ganz besonders bevorzugt gewählt ist aus einem Wertebereich zwischen 1 μηη und 20μηη, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 μιτι und 20μηη, noch weiter bevorzugt zwischen 1 μηη und Ι Ομιτι, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 μιτι und 10μηη, noch weiter bevorzugt zwischen 1 μιτι und 5μηη, noch weiter bevorzugt zwischen 0,1 μιτι und 5μηη.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Ansaugöffnung (12, 13) schlitzförmig ausgebildet ist, bevorzugt derart, dass eine Schlitzlängenerstreckung mindestens 100-mal, bevorzugt mindestens 1000-mal größer ist als eine senkrecht hierzu gemessene Schlitzbreitenerstreckung.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die schlitzförmige Ansaugöffnung (12, 13) über mindestens 50%, bevorzugt über mindestens 80% einer Dosierkammer- längserstreckung erstreckt.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosierkammerumfangswand (9) mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet ist und mehrere Dosierkammerumfangswand- teile umfasst, und dass die mindestens eine Ansaugöffnung (12, 13) zwischen zwei der Dosierkammerumfangswandteile (10, 1 1 ) ausgebildet ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugöffnung (12, 13) durch Ausbilden mindestens einer vor der Montage der Dosierkammerumfangswand (9) in einer senkrecht zu einer Unterdruckbeaufschlagungsrichtung orientierten Richtung offene Vertiefung in mindestens einem der Dosierkam- merumfangswandteilen (10, 1 1 ) ausgebildet ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Ansaugöffnung (12, 13) durch SD- Drucken der Dosierkammerumfangswand (9) oder durch Ätzen, bevorzugt photolithographisch, oder durch mechanische Bearbeitung oder durch Fluidstrahl- oder Laserstrahlbohren hergestellt ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosierkammer (3) eine gemeinsame, bevorzugt nach unten orientierte, Befüll- und Entleerungsöffnung (4) aufweist, die bevorzugt zwischen einer Befüllposition und einer Entleerungspositi- on(mittels eines Versteilantriebs verstellbar ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Entleeren des zu dosierenden Pulvervolumens aus der Dosierkammer (3) ein in der Dosierkammer (3) verstellbarer Auswurfstempel (5) vorgesehen ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Filtermittel mindestens zwei Ansaugöffnungen (12, 13) in der Dosierkammerumfangswand (9) aufweisen, die über Ventilmittel derart mit Unterdruck versorgbar sind, dass durch Unterdruckbeaufschlagung zumindest einer der Ansaugöffnungen (12, 13) mindestens eine andere der Ansaugöffnungen (12, 13) in die Dosierkammer (3) hinein freispülbar ist.
Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilmittel derart über Steuermittel ansteuerbar sind, dass die Ansaugöffnungen (12, 13) mit einem über dem Unterdruckniveau liegenden höheren Druckniveau (29), insbesondere Atmosphärendruck, verbindbar sind, derart, dass die mindestens eine freizuspülende der Ansaugöffnungen (12, 13) mit dem höheren Druckniveau (29) verbunden ist, während die mindestens eine an- dere der Ansaugöffnungen (12, 13) mit Unterdruck beaufschlagt ist.
Verfahren zum Dosieren von Pulver-Kleinstmengen, bevorzugt mit einem mittleren Partikelgrößendurchmesser x50,3<50 m, bevorzugt von Pharmazeutika, bevorzugt unter Verwendung einer Kleinstmengen-Pulverdosiervorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dosierkammer (3) mit zu dosierendem Pulver befüllt wird, in dem die Dosierkammer (3) mit Unterdruck beaufschlagt wird, wobei die Unterdruckbeaufschlagung durch Filtermittel hindurch erfolgt, um mittels diesen Pulver in der Dosierkammer (3) zurückzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel mindestens eine in der Umfangswand (9) ausgebildete Ansaugöffnung (12, 13) umfassen, durch die hindurch die Dosierkammer (3) mit Unterdruck beaufschlagt wird, insbesondere derart, dass dabei mittels der mindestens einen Ansaugöffnung (12, 13) mindestens 90 Gew-%, bevorzugt mindestens 95 Gew-%, noch weiter bevorzugt mindestens 99 Gew-% der angesaugten Pulverpartikel bei einem Befüllvorgang der Dosierkammer (3) in der Dosierkammer (3) zurückgehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Dosierkammerumfangswand (9) mehrere Ansaugöffnungen (12, 13) vorgesehen sind und dass zumindest eine der Ansaugöffnungen (12, 13) durch Unterdruckbeaufschlagung einer anderen der Ansaugöffnungen (12, 13) in die Dosierkammer (3), bevorzugt wechselseitig, freigespült wird. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine freizuspülende der Ansaugöffnungen (12, 13) zumindest während eines Zeitabschnitts einer Freispülzeitspanne mit einem höheren Druckniveau (29), insbesondere Atmosphärendruck, verbunden ist als die mindestens eine mit Unterdruck versorgte der Ansaugöffnungen (12, 13).
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