ES2239785T3 - Dispositivo y metodo para dosificar una sustancia en particulas y aparato que comprende una pluralidad de tales dipostivos. - Google Patents
Dispositivo y metodo para dosificar una sustancia en particulas y aparato que comprende una pluralidad de tales dipostivos.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y A UN DISPOSITIVO PARA MEDIR UNA CANTIDAD PREDETERMINADA DE UNA SUSTANCIA EN PARTICULAS, Y A UN APARATO DE DOSIFICACION QUE INCLUYE DOS O MAS DE ESTOS DISPOSITIVOS DE MEDICION. EL DISPOSITIVO MEDIDOR COMPRENDE: UN MIEMBRO DE CUERPO (2), QUE DEFINE UNA CAMARA DE MEDICION (20), UNA TRAYECTORIA ININTERRUMPIDA DE ENTRADA DE FLUJO, QUE TIENE UNA ADMISION (6) Y QUE LLEVA A LA CAMARA DE MEDICION (20), CARACTERIZADO PORQUE LA TRAYECTORIA DE ENTRADA PUEDE GIRAR ALREDEDOR DE UN EJE (4) INCLINADO ( AL ) RESPECTO A LA VERTICAL (V) DE MANERA QUE AL MENOS UNA PARTE DE LA TRAYECTORIA DE ENTRADA ESTE INCLINADA HACIA ABAJO EN ESTADO DE CARGA, Y HACIA ARRIBA EN ESTADO DE VACIADO, CON LO QUE LA TRAYECTORIA DE ENTRADA DEL FLUJO, EN USO, GUIA UN FLUJO INDUCIDO POR GRAVEDAD DE SUSTANCIA PARTICULADA AL INTERIOR DE LA CAMARA DOSIFICADORA (20), EN ESTADO DE CARGA, Y PROPORCIONA UN BLOQUEO DE LA ADMISION GRAVITACIONAL QUE IMPIDE EL FLUJO DE SUSTANCIAS PARTICULADASDENTRO DE LA CAMARA DE MEDICION (20) EN ESTADO DE VACIADO; UNA TRAYECTORIA DE SALIDA DEL FLUJO QUE TIENE UNA SALIDA (8) Y QUE SALE DE LA CAMARA MEDIDORA (20), INCLUYENDO EL RECORRIDO DE SALIDA DEL FLUJO UNOS MEDIOS QUE IMPIDEN EL FLUJO DE SUSTANCIAS PARTICULADAS AL EXTERIOR DE LA CAMARA DE MEDICION (20), EN ESTADO CARGADO, PERO ADMITE EL FLUJO DE SUSTANCIAS PARTICULADAS AL EXTERIOR DE LA CAMARA DE MEDICION (20) EN ESTADO DE VACIADO Y UN DEPOSITO (30) CONECTADO A LA TRAYECTORIA DE ENTRADA DEL FLUJO DE MANERA QUE, EN USO, GIRE CON EL Y ESTE ADAPTADO, CUANDO CONTIENE CUALQUIER VOLUMEN DE SUSTANCIA PARTICULADA, PARA QUE, EN ROTACION, PROPORCIONE MOVIMIENTO DE LA SUSTANCIA PARTICULADA CONTENIDA EN LA ADMISION (6), ASEGURANDO DE ESE MODO EL FLUJO DE SUSTANCIA PARTICULADA A LA CAMARA DE MEDICION O DOSIFICADORA (20).
Description
Dispositivo y método para dosificar una sustancia
en partículas y aparato que comprende una pluralidad de tales
dispositivos.
El presente invento se refiere a un dispositivo y
a un método para dosificar una cantidad predeterminada de una
sustancia en partículas y a un aparato dosificador que comprende
dos o más de tales dispositivos dosificadores. Más específicamente,
el presente invento se refiere a la dosificación de sustancias
granulares o configuradas como partículas esféricas, que tienen
malas características de fluencia. El presente invento está
destinado especialmente, pero no de forma exclusiva, a dosificar
sustancias en partículas, sensibles a la presión, tal como a la
dosificación de una cantidad predeterminada de una sustancia
farmacéutica en partículas para uso en un inhalador de polvo
seco.
En la terapia por inhalación se utilizan,
comúnmente, polvos con un tamaño de partículas muy pequeño (polvos
micronizados). Tales polvos, con frecuencia, son ligeros y tienen
un comportamiento muy clásico del polvo y, por tanto, causan
problemas durante su manipulación. Además, tales polvos tienen muy
malas propiedades a la hora de fluir libremente, lo que con
frecuencia hace que su manipulación y su dosificación precisa, sean
problemáticas.
Se conoce formar partículas de mayor tamaño
(aglomerados) a partir de los citados polvos, con el fin de mejorar
su capacidad para fluir. El documento
WO-A-95/09615 describe un método de
formar aglomerados en forma de esferas que pueden romperse durante
la inhalación para proporcionar un polvo fino. Tales aglomerados,
constituidos por partículas más densas y compactas, presentan, sin
embargo, otra desventaja, ya que los aglomerados son relativamente
sensibles a la presión. Esto hace que sea difícil dosificar los
aglomerados sin dañarlos y/o sin crear aglomerados mayores, con lo
que se reduciría su capacidad para fluir y, por tanto, resultarían
perjudicadas las condiciones previas para conseguir una
dosificación exacta.
Así, existe la necesidad de una técnica que
permita conseguir una dosificación más exacta de sustancias en
forma de partículas finas, en particular, de aglomerados. La
dosificación exacta reviste una importancia especial en el caso de
manipular y distribuir polvos que contengan medicamentos, cuando ha
de cumplirse con tolerancias estipuladas en cuanto al peso o al
volumen. Un ejemplo lo constituye el llenado de inhaladores de
polvo seco, tales como los inhaladores de la clase descrita en el
documento EP-B-0237507.
El documento
GB-A-2113182 describe un dispositivo
dosificador para dosificar materiales granulares. Sin embargo, el
dispositivo dosificador descrito está destinado a dosificar
materiales granulares capaces de fluir libremente, tales como
fertilizantes granulares, pero no polvos con un tamaño de partículas
muy pequeño, con baja capacidad de fluencia. El dispositivo
dosificador descrito incluye un depósito en forma de tubo alargado
y, si bien resulta adecuado para la entrega de materiales
granulares capaces de fluir libremente al mecanismo de
dosificación, no podría entregar al mecanismo dosificador, en forma
fiable, polvos con tamaños de partículas muy pequeños, ya que la
carga del polvo contenido en el depósito por encima del mecanismo
dosificador tendría, como resultado, la formación de puentes
físicos del polvo en el depósito, impidiéndose así el libre flujo
del polvo al mecanismo dosificador.
Así, un objetivo general del presente invento es
proporcionar un dispositivo y un método para dosificar una
sustancia en partículas, de manera fiable y exacta.
Otro objetivo del presente invento es
proporcionar un dispositivo y un método para dosificar sustancias
en partículas, sensibles a la presión, tales como aglomerados, de
tal manera que se evite dañar a las sustancias en partículas.
Otro objetivo del presente invento es
proporcionar un dispositivo y un método para dosificar sustancias
en partículas, que permitan trabajar a gran velocidad.
En consecuencia, el presente invento proporciona
un dispositivo dosificador para dosificar una cantidad
predeterminada de una sustancia en partículas, de acuerdo con la
reivindicación 1.
El dispositivo dosificador está destinado a
dosificar una cantidad predeterminada de una sustancia en
partículas, bien como un volumen predeterminado o bien como un peso
predeterminado. En esta solicitud se entenderá que la expresión
"transición de estado" abarca tanto una transición del estado
de carga al estado de vaciado como a la inversa, del estado de
vaciado al estado de carga.
Una característica del dispositivo dosificador es
que el camino del flujo de entrada a la cámara dosificadora es
ininterrumpido. En esta solicitud, se entenderá que el término
"ininterrumpido" se utiliza con el significado de que en el
camino del flujo de entrada no se han dispuesto miembros mecánicos
de válvula ni similares. Así, pueden evitarse daños a la sustancia
en partículas presente en el camino del flujo de entrada y el
dispositivo dosificador es particularmente adecuado para la
dosificación de sustancias en partículas sensibles a la presión,
tales como aglomerados de polvo. Sin embargo, no se excluye el
empleo de miembros mecánicos de válvula aguas abajo de la cámara
dosificadora, en tanto tales miembros de válvula no bloqueen ni
interrumpan el camino del flujo de salida. En lo que sigue se
describirá un ejemplo de esto.
Otra característica del dispositivo dosificador
consiste en la provisión de un bloqueo de entrada por gravedad
aguas arriba de la cámara dosificadora; es decir, una función de
bloqueo resultante de la acción de la fuerza de la gravedad sobre
la sustancia en partículas presente en el camino del flujo de
entrada. A consecuencia de esto, es posible, incluso después de
completarse el llenado de la cámara dosificadora, mantener un
contacto ininterrumpido entre la sustancia en partículas presente
en el camino del flujo de entrada y la cantidad dosificada de
sustanacia en partículas presente en la cámara dosificadora. De
este modo, no se necesita ningún miembro mecánico de válvula o
similar en la entrada a la cámara dosificadora con el fin de
impedir el flujo de entrada adicional de sustancia en partículas
una vez terminado el llenado.
Además del bloqueo de entrada por gravedad
descrito en lo que antecede, el camino del flujo de salida incluye,
también, medios de control del flujo que impiden el flujo de
sustancia en partículas desde la cámara dosificadora en el estado
de carga, pero que admiten dicho flujo de salida en el estado de
vaciado. A consecuencia del hecho de que la cámara dosificadora y
el camino del flujo de salida aguas abajo de la cámara dosificadora
estarán, normalmente, vacíos durante la operación de llenado, los
medios de control del flujo situados aguas abajo de la cámara
dosificadora pueden, en contraste con el bloqueo de entrada,
adoptar la forma de un miembro mecánico de válvula, desplazable, o
similar, cuyo funcionamiento se controle en forma adecuada en
respuesta a cada transición de estado. Sin embargo, en una
realización preferida, el dispositivo dosificador del presente
invento incluye un bloqueo de salida por gravedad aguas abajo de la
cámara dosificadora. Con el fin de proporcionar un bloqueo de salida
por gravedad, la transición de estado implica, además, una rotación
del camino del flujo de salida con el fin de impedir el flujo de la
sustancia en partículas desde la cámara dosificadora, en el estado
de carga, pero de admitir tal flujo de salida en el estado de
vaciado.
Los caminos de flujo definen, preferiblemente, un
canal que se extiende a través del miembro de cuerpo. No obstante,
los caminos de flujo pueden, también, adoptar la forma de
superficies no cerradas que soportan y guían a la sustancia en
partículas, siempre que pueda cambiarse la inclinación de tales
superficies para conseguir el bloqueo por gravedad.
El presente invento proporciona, también, un
método para dosificar una cantidad predeterminada de una sustancia
en partículas de acuerdo con la reivindicación 14.
El presente invento proporciona, además, un
aparato dosificador para dosificar una cantidad predeterminada de
una sustancia en partículas, de acuerdo con la reivindicación
18.
Una ventaja que ofrece el disponer una pluralidad
de dispositivos dosificadores en una rueda es que un dispositivo
dosificador puede ser cargado en un puesto de carga mientras que
otro dispositivo dosificador, llenado previamente, puede ser
vaciado simultáneamente en un puesto de vaciado. En una realización
preferida, el aparato dosificador comprende al menos dos
dispositivos dosificadores dispuestos en posiciones diametralmente
opuestas en la rueda, de tal forma que cuando uno, al menos, de los
dos dispositivos se encuentre en el estado de carga, otro esté en
el estado de vaciado.
Cuando se utiliza solamente un dispositivo
dosificador, su salida puede ser mantenida en una posición
sustancialmente fija en un plano horizontal durante una transición
de estado. Como resultado, se enfoca el flujo de la sustancia en
partículas desde el dispositivo dosificador. Por el contrario, en el
caso de una rueda provista de una pluralidad de dispositivos
dosificadores que se desplazan siguiendo una trayectoria circular,
la salida de cada dispositivo dosificador no se mantiene
estacionaria durante una transición de estado. Con el fin de evitar
el flujo prematuro de la sustancia en partículas desde las salidas
durante la rotación desde el estado de carga al estado de vaciado,
cada dispositivo dosificador comprende, preferiblemente, un miembro
de válvula que puede ser controlado de forma individual, que puede
moverse entre una posición cerrada, en la que cierra la salida del
dispositivo dosificador en el estado de carga y una posición
abierta, en la que abre la salida del dispositivo dosificador en el
estado de vaciado. El funcionamiento de tales miembros de válvula
puede ser controlado mediante una disposición del tipo de levas,
configurada para funcionar en respuesta a la rotación de la
rueda.
En lo que sigue se describirán ahora
realizaciones preferidas del presente invento, a modo de ejemplo
solamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra una vista en sección vertical
de un dispositivo dosificador, ilustrado en el estado de carga, de
acuerdo con una realización preferida del presente invento;
la Figura 2 ilustra una vista en sección vertical
del dispositivo dosificador de la Figura 1 en el estado de vaciado;
y
la Figura 3 muestra una vista en sección vertical
esquemática de un aparato dosificador de acuerdo con otra
realización preferida del presente invento, ilustrada con un
dispositivo dosificador en el estado de carga y otro dispositivo
dosificador en el estado de vaciado.
Las Figuras 1 y 2 ilustran un dispositivo
dosificador de acuerdo con una realización preferida del presente
invento. El dispositivo dosificador se utiliza, típicamente, para
el llenado de inhaladores de polvo seco con una cantidad
predeterminada (denominada, en lo que sigue, "dosis") de una
sustancia farmacéutica en forma granular o de esferas. El
dispositivo dosificador está hecho, preferiblemente, de acero
inoxidable.
El dispositivo dosificador comprende un miembro
de cuerpo 2 que, en uso, es hecho girar en vaivén en 180º en torno
a un eje de rotación 4 inclinado, entre un estado de carga, como se
ilustra en la Figura 1, y un estado de vaciado, como se ilustra en
la Figura 2. El eje de rotación 4 está inclinado en un ángulo
\alpha, de unos 45º con respecto a la vertical V, pero se
comprenderá que podrían emplearse otras inclinaciones. Aunque el
miembro de cuerpo 2, en esta realización preferida, es hecho girar
en vaivén, se comprenderá que el dispositivo dosificador podría
también ser hecho funcionar, igualmente, haciendo girar el miembro
de cuerpo 2 en un solo sentido.
El miembro de cuerpo 2 incluye un camino de flujo
que se extiende a su través desde una entrada 6 hasta una salida 8,
y una cámara dosificadora 9 en comunicación con el camino de flujo.
El camino de flujo está formado por tres canales perforados, a
saber, un primer canal 10, un segundo canal intermedio 12 y un
tercer canal 14. Los tres canales 10, 12 y 14 están siempre
interconectados; es decir, ningún miembro de válvula ni similar
obtura el paso de la sustancia en partículas guiada a través del
camino de flujo.
Los canales primero y segundo 10, 12 forman,
juntos, un camino del flujo de entrada que va desde la entrada 6
hasta la cámara dosificadora 9, y el tercer canal 14 forma un
camino de flujo que va desde la cámara dosificadora 9 hasta la
salida 8. En esta realización, la cámara dosificadora 9 forma parte
del tercer canal 14.
El primer canal 10 se extiende hacia abajo desde
la entrada 6 y es coaxial con el eje de rotación 4. Así, la
inclinación del primer canal 10 es constante en el tiempo y no se
ve afectada por una transición de estado.
El segundo canal 12 forma un bloqueo por gravedad
aguas arriba de la cámara dosificadora 9 y se extiende desde una
parte inferior 16 del primer canal 10 hasta una abertura 18 que se
abre en la cámara dosificadora 9. El segundo canal 12 se extiende
formando un ángulo \beta con relación al eje de rotación 4. Los
ángulos \alpha y \beta se eligen de modo que el segundo canal 12
no esté dirigido en un plano horizontal en ninguno de los estados,
de carga o de vaciado, como se ilustra en las Figuras 1 y 2. Más
específicamente, el segundo canal 12 se inclina hacia abajo en el
estado de carga, para permitir el flujo por gravedad a la cámara
dosificadora 9, y hacia arriba en el estado de vaciado para impedir
el flujo por gravedad a la cámara dosificadora 9. El número de
referencia 22 designa un cierre introducido en un extremo exterior
del segundo canal 12.
El tercer canal 14 forma un bloqueo por gravedad
aguas abajo de la cámara dosificadora 9, y se extiende desde la
cámara dosificadora 9 hasta la salida 8. El tercer canal 14 se
extiende formando un ángulo \phi con relación al eje de rotación
4. Los ángulos \alpha y \phi se eligen de manera que, en el
estado de carga ilustrado en la Figura 1, el camino de flujo
definido por el tercer canal 14 esté dirigido hacia arriba con el
fin de evitar el flujo por gravedad desde la cámara dosificadora 9
durante el llenado de la misma, y en el estado de vaciado, como se
ilustra en la Figura 2, el camino de flujo definido por el tercer
canal 14, está dirigido hacia abajo para admitir y facilitar el
flujo por gravedad desde la cámara dosificadora 9 de una dosis de
la sustancia en partículas.
El miembro de cuerpo 2 incluye, además, un émbolo
ajustable 24 dispuesto en el tercer canal 14, en el lado de la
cámara dosificadora 9 que mira en dirección contraria a la salida
8, con el fin de permitir la regulación del volumen de la cámara
dosificadora 9. El émbolo 24 puede ser posicionado longitudinalmente
gracias a unos medios de ajuste 26 con el fin de establecer el
volumen de la cámara dosificadora 9 y, por tanto, el volumen que ha
de llenarse en el estado de carga. La posición del émbolo 24 puede
ajustarse manualmente mediante una disposición de tuerca y tornillo
como se ilustra en las Figuras 1 y 2 o bien, opcionalmente,
mediante un motor de movimiento por pasos o similar (no
ilustrado).
En una realización preferida, podría incorporarse
una disposición de control del tipo de realimentación, en la que se
mida el peso de una dosis entregada desde la salida 8, y se utilice
una señal correspondiente como señal de realimentación para fijar
el volumen de la cámara dosificadora 9 en un valor deseado.
En uso, en el estado de carga ilustrado en la
Figura 1, la sustancia en partículas fluye por gravedad por el
camino del flujo de entrada formado por los canales primero y
segundo 10, 12 y llena el volumen de la cámara dosificadora 9. La
medida en que se llena el tercer canal 14 durante la operación de
llenado, depende de la inclinación y de la longitud del tercer
canal 14, de la capacidad para fluir de la sustancia en partículas
y de la presión resultante del peso de la sustancia en partículas
presente en el camino de flujo, aguas arriba de la cámara
dosificadora 9. De preferencia, estos parámetros se seleccionan de
modo que no se produzcan reboses desde la salida 8 durante la
operación de carga.
Cuando se hace girar, subsiguientemente, el
miembro de cuerpo 2 en 180º llevándolo al estado de vaciado, como
se ilustra en la Figura 2, la dosis presente en la cámara
dosificadora 9 y el tercer canal 14, ahora inclinado hacia abajo,
fluye por gravedad, saliendo por la salida 8. Durante la operación
de vaciado, se impide que la sustancia en partículas fluya a la
cámara dosificadora 9 porque el segundo canal 12 está inclinado
hacia arriba en el estado de vaciado; es decir, el camino del flujo
de entrada está bloqueado por gravedad. Es importante observar que
ningún miembro de válvula ni similar, que pudiese dañar a la
sustancia en partículas, obtura el camino de flujo.
Como se verá a partir de las Figuras 1 y 2, la
posición de la salida 8 en un plano horizontal no se ve afectada
sustancialmente al producirse una transición de estado. Ello se
debe al hecho de que la salida 8 es coaxial con el eje de rotación
4. Con el fin de guiar el flujo de salida en esencia en dirección
vertical, por ejemplo, a un inhalador (no representado) situado
debajo de la salida 8, el miembro de cuerpo 2 está provisto de un
miembro de guía 28 en forma de patilla.
El dispositivo dosificador comprende, además, un
depósito 30 que tiene una superficie 32 de guía de flujo a la
entrada 6 del camino del flujo de entrada. En esta realización, el
depósito 30 adopta la forma de un cono truncado, hueco, coaxial con
el eje de rotación 4 y unido de manera fija al miembro de cuerpo 2
con el fin de girar con él. La sustancia en partículas a dosificar
es alimentada al depósito 30, de preferencia en forma intermitente,
con el fin de mantener un nivel predeterminado en el depósito 30.
La rotación del depósito 30 consigue un efecto de volteo, es decir,
un movimiento de traslación de la sustancia en partículas en él
contenida, impidiendo así que la sustancia en partículas forme un
puente físico que pudiera perturbar o bloquear el flujo a la cámara
dosificadora 9.
La Figura 3 ilustra un aparato dosificador
provisto de una pluralidad de dispositivos dosificadores A, B de la
clase descrita en relación con las Figuras 1 y 2. Los componentes
de los dispositivos dosificadores A, B que ya se han descrito en
relación con el dispositivo dosificador de las Figuras 1 y 2 se
designarán con los mismos signos de referencia y no se repetirá la
descripción de su construcción ni de su funcionamiento.
El aparato dosificador comprende una rueda 50
soportada por un cubo 52 y dispuesta para realizar un movimiento de
rotación por pasos, en un solo sentido, alrededor de un eje 54 de
rotación. El eje 54 de rotación está inclinado en un ángulo
\varphi de, aproximadamente, 45º con respecto a la vertical V,
pero se comprenderá que podrían emplearse otras inclinaciones. La
rueda 50 comprende dos paredes principales opuestas 56, 58 y una
pared periférica 60 que las interconecta. Las paredes 56, 58, 60
definen un volumen 62 para recibir la sustancia en partículas S, la
cual es alimentada por una abertura 64 prevista en la pared
principal superior 56.
El aparato dosificador comprende, además, un
primero y un segundo dispositivos dosificadores A, B de la clase
descrita en relación con las Figuras 1 y 2, montados en la rueda
50, en posiciones diametralmente opuestas. En la Figura 3, la rueda
50 se ilustra en una posición en la que el primer dispositivo
dosificador A se encuentra en un estado de carga y el segundo
dispositivo dosificador B se encuentra en un estado de vaciado. El
funcionamiento de los dispositivos dosificadores A, B es
esencialmente el mismo que el del dispositivo dosificador descrito
en relación con las Figuras 1 y 2. Así, los dispositivos
dosificadores A, B son desplazados repetidamente entre un estado de
carga y un estado de vaciado sin necesidad de miembro de válvula
alguno que pudiera dañar a la sustancia en partículas. Sin embargo,
mientras en el dispositivo dosificador de las Figuras 1 y 2, el eje
de rotación 4 se extiende a través del dispositivo dosificador y es
coaxial con el primer canal 10, los dispositivos dosificadores A, B
del aparato dosificador tienen un eje de rotación común, a saber, el
eje 54 de rotación de la rueda 50.
Aunque el aparato dosificador de esta realización
incluye solamente dos dispositivos dosificadores A, B, se apreciará
que la rueda 50 puede soportar dispositivos dosificadores
adicionales. Típicamente, la rueda 50 puede soportar seis
dispositivos dosificadores espaciados circunferencial y
simétricamente, de tal modo que, en una posición rotacional dada de
la rueda 50, un primer dispositivo se encuentre en el estado de
carga en un puesto de carga, un segundo y un tercer dispositivos
dosificadores estén siendo hechos girar hacia un puesto de vaciado,
un cuarto dispositivo se encuentre en el estado de vaciado en el
puesto de vaciado, y un quinto y un sexto dispositivos vacíos estén
siendo hechos girar hacia el puesto de carga.
Existe otra diferencia entre el dispositivo
dosificador descrito en relación con las Figuras 1 y 2 y los
dispositivos dosificadores A, B del aparato dosificador. En el
primero, la posición de la salida 8 no se ve sustancialmente
afectada por una transición de estado, mientras que en el último,
la salida 8 es movida, siguiendo una trayectoria circular, durante
una transición de estado. Por tanto, la sustancia en partículas
presente en una cámara dosificadora 9 llena de uno de los
dispositivos dosificadores A, B que abandonan el puesto de carga,
puede caer por la salida 8, en parte o completamente, antes de que
el dispositivo dosificador A, B respectivo haya alcanzado el puesto
de vaciado. Con el fin de impedir tal vaciado prematuro de los
dispositivos dosificadores A, B, cada uno de ellos está provisto de
un miembro mecánico de bloqueo de la salida en forma de disposición
de válvula controlable. Cada disposición de válvula comprende un
brazo pivotable 66 que tiene un miembro de válvula 70 en un extremo
y un seguidor de leva 72, en forma de rodillo, en el otro extremo.
El eje de pivotamiento del brazo 66 está designado por el número de
referencia 68. Cada seguidor de leva 72 es guiado a lo largo de una
garganta circunferencial 74 formada en un anillo estacionario 76 y
proporciona una superficie de leva de guiado para el seguidor de
leva 72. Como se ilustra en la Figura 3, el radio de la garganta
circunferencial 74 es algo mayor en el estado de carga que en el
estado de vaciado. Como resultado, durante una transición de estado
se cambiará la posición angular de los brazos 66. Más
específicamente, el radio de la garganta de leva 74 se elige para
que sea tal que el miembro de válvula 70 se encuentre en posición
cerrada en el estado de carga y a lo largo del camino hacia el
estado de vaciado, con el fin de cerrar la salida 8, como se ilustra
mediante el dispositivo dosificador A. En el estado de vaciado, el
miembro de válvula 70 se encontrará en posición abierta, admitiendo
el flujo de sustancia en partículas desde la salida 8, como se
ilustra mediante el dispositivo dosificador B.
Se comprenderá que, en el dispositivo dosificador
de las Figuras 1 y 2, puede utilizarse un miembro de válvula
mecánico. De hecho, se apreciará que el bloqueo de salida por
gravedad formado por el tercer canal 14 del dispositivo dosificador
de las Figuras 1 y 2, puede ser sustituido por un miembro de válvula
mecánico que abra y cierre, repetidamente, la salida 8.
Finalmente, un experto en la técnica apreciará
que el presente invento no se ilimita a las realizaciones
descritas, sino que está definido por las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (20)
1. Un dispositivo dosificador para dosificar una
cantidad predeterminada de una sustancia en partículas, que
comprende:
- \bullet
- un miembro de cuerpo (2) que define una cámara dosificadora (9);
- \bullet
- un camino del flujo de entrada ininterrumpido que tiene una entrada (6) y que lleva a la cámara dosificadora (9), en el que el camino del flujo de entrada puede ser hecho girar en torno a un eje (4) inclinado con relación a la horizontal, por lo que el camino del flujo de entrada, en uso, guía un flujo de sustancia en partículas, inducido por gravedad, a la cámara dosificadora (9) en un estado de carga y proporciona un bloqueo por gravedad que impide el flujo de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9) en un estado de vaciado;
- \bullet
- un camino del flujo de salida que tiene una salida (8) y que conduce desde la cámara dosificadora (9); y
- \bullet
- un depósito (30) conectado al camino del flujo de entrada en una entrada (6) con el fin de, en uso, girar con él alrededor de dicho eje (4), con objeto de que, cuando contenga un volumen de sustancia en partículas, al girar, proporcione un efecto de volteo sobre dicha sustancia en partículas en la entrada (6) y asegure, por tanto, el flujo de la sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9)
caracterizado
porque
dicho camino del flujo de entrada comprende un
primer canal (10) que se extiende hacia abajo desde la entrada (6)
y que es coaxial con el citado eje (4), y un segundo canal (12) que
se extiende en un ángulo (\beta) con relación a dicho eje de
rotación (4) de manera que el segundo canal (12) esté inclinado
hacia abajo en el estado de carga y hacia arriba en el estado de
vaciado.
2. El dispositivo dosificador como se reivindica
en la reivindicación 1, en el que el camino del flujo de salida
puede ser hecho girar alrededor del eje de rotación (4) y
configurado para, en uso, girar junto con el camino del flujo de
entrada e incluye al menos una parte que está inclinada con relación
al eje de rotación (4) con el fin de inclinarse hacia arriba en el
estado de carga y hacia abajo en el estado de vaciado, por lo que
el camino del flujo de salida proporciona un bloqueo de salida por
gravedad que impide el flujo de sustancia en partículas fuera de la
cámara dosificadora (9) en el estado de carga y, en el estado de
vaciado, guía un flujo de sustancia en partículas, inducido por
gravedad, fuera de la cámara dosificadora (9).
3. El dispositivo dosificador como se reivindica
en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, en el que la
cámara dosificadora (9) tiene un volumen que puede ser
alterado.
4. El dispositivo dosificador como se reivindica
en la reivindicación 3, que comprende además medios (24, 26) de
control del volumen para alterar el volumen de la cámara
dosificadora (9).
5. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la sección
transversal de los caminos de flujo no resulta afectada, de forma
sustancial, por una transición de estado.
6. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el miembro
de cuerpo (2) incluye los caminos de flujo y los caminos de flujo
comprenden un canal (10, 12, 14) que se extiende a través del
miembro de cuerpo (2).
7. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el depósito
(30) es coaxial con la entrada (6) del camino del flujo de
entrada.
8. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que una sección
principal (32) de la superficie interior del depósito (30) se
estrecha hacia dentro, hacia la entrada (6) del camino del flujo de
entrada.
9. El dispositivo dosificador como se reivindica
en la reivindicación 8, en el que la sección principal (32) de la
superficie interior del depósito (30) tiene una forma
sustancialmente cónica.
10. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, cuando está
configurado para realizar un movimiento de rotación en un solo
sentido.
11. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, cuando está
configurado para realizar un movimiento de rotación en vaivén.
12. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la salida
(8) del camino del flujo de salida está situada junto al eje de
rotación (4), por lo que la posición de la salida (8) en un plano
horizontal no se ve afectada, en forma sustancial, por una
transición de estado.
13. El dispositivo dosificador como se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la entrada
(6) del camino del flujo de entrada está situada junto al eje de
rotación (4), por lo que la posición de la entrada (6) en un plano
horizontal no se ve afectada, en forma sustancial, por una
transición de estado.
14. Un método de dosificar una cantidad
predeterminada de una sustancia en partículas, que comprende las
operaciones de:
- \bullet
- proporcionar un dispositivo dosificador para dosificar una cantidad predeterminada de una sustancia en partículas, comprendiendo el dispositivo dosificador una cámara dosificadora (9), un camino del flujo de entrada ininterrumpido que conecta un depósito (30) con la cámara dosificadora (9) en una entrada (6), pudiendo ser hecho girar dicho camino del flujo de entrada alrededor de un eje (4) inclinado con relación a la horizontal y comprendiendo un primer canal (10), que se extiende hacia abajo desde la entrada (6) y que es coaxial con el mencionado eje (4), y un segundo canal (12) que se extiende formando un ángulo (\beta) con relación a dicho eje de rotación (4); y un camino del flujo de salida que tiene una salida (8) y que conduce desde la cámara dosificadora (9);
- \bullet
- proporcionar una sustancia en partículas en el depósito (30);
- \bullet
- llenar la cámara dosificadora (9) haciendo girar el camino del flujo de entrada y el depósito (30) alrededor del eje (4) con el fin de A) situar el segundo canal (12) en una posición inclinada hacia abajo con el fin de guiar un flujo, inducido por gravedad, de la sustancia en partículas a través del camino del flujo de entrada; y B) proporcionar un efecto de volteo sobre la sustancia en partículas en la entrada (6) y asegurar, por tanto, el flujo de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9);
- \bullet
- impedir un flujo inducido por gravedad de la sustancia en partículas fuera de la cámara dosificadora (9), durante la operación de llenado;
- \bullet
- hacer girar el camino del flujo de entrada en torno al eje (4) de tal forma que el segundo canal (12) esté inclinado hacia arriba a fin de proporcionar un bloqueo de entrada por gravedad que impida el flujo adicional de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9);
- \bullet
- vaciar la cámara dosificadora (9) mientras el bloqueo de entrada por gravedad impide el flujo adicional de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9);
- \bullet
- hacer girar el camino del flujo de entrada en torno al eje de rotación (4) con el fin de eliminar el bloqueo de entrada por gravedad y permitir que se repita el llenado.
15. El método como se reivindica en la
reivindicación 14, en el que la operación de proporcionar sustancia
en partículas al depósito (30) comprende el paso de alimentar la
sustancia en partículas al depósito (30) de forma tal que se
mantenga en él un nivel predeterminado.
16. El método como se reivindica en la
reivindicación 14 o en la reivindicación 15, en el que la operación
de proporcionar sustancia en partículas al depósito (30) comprende
el paso de alimentar la sustancia en partículas de manera
intermitente al depósito (30).
17. El método como se reivindica en cualquiera de
las reivindicaciones 14 a 16, que comprende además la operación de
determinar el peso de una cantidad dosificada de la sustancia en
partículas dosificada a partir de la cámara dosificadora (9) en la
operación de vaciado y, cuando sea necesario, alterar el volumen de
la cámara dosificadora (9) en respuesta a ello.
18. Un aparato dosificador para dosificar una
cantidad predeterminada de una sustancia en partículas, que
comprende:
una rueda (50) que tiene dos o más dispositivos
dosificadores (A, B) montados en ella, en posiciones
circunferencialmente espaciadas con un eje de rotación (54) común
inclinado con relación a la horizontal, comprendiendo cada
dispositivo dosificador:
- \bullet
- un miembro de cuerpo (2) que define una cámara dosificadora (9);
- \bullet
- un camino del flujo de entrada ininterrumpido que tiene una entrada (6) y que conduce a la cámara dosificadora (9), en el que el camino del flujo de entrada puede ser hecho girar alrededor del citado eje (54) y comprende un primer canal (10), que se extiende hacia abajo desde la entrada (6) y que es paralelo a dicho eje (54), y un segundo canal (12) que se extiende en un ángulo (\beta) con relación a dicho eje de rotación (54), de forma que dicho segundo canal (12) esté inclinado hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciado, guiando por tanto el camino del flujo de entrada un flujo de sustancia en partículas, inducido por gravedad, a la cámara dosificadora (9) en el estado de carga y proporcionando un bloqueo de entrada por gravedad que impida el flujo de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9) en el estado de vaciado, comprendiendo además cada dispositivo dosificador un camino del flujo de salida que tiene una salida (8) y que conduce desde la cámara dosificadora (9), en el que dicho flujo de salida incluye un miembro de salida mecánico que impide el flujo de sustancia en partículas fuera de la cámara dosificadora (9) en el estado de carga; y
- \bullet
- un depósito (30) conectado al camino del flujo de entrada con el fin de, en uso, girar con él en torno al mencionado eje (54), con el fin de que, cuando contenga cualquier volumen de sustancia en partículas, proporcione, al girar, un efecto de volteo sobre dicha sustancia en partículas y asegure, por tanto, el flujo de sustancia en partículas a la cámara dosificadora (9).
19. El aparato dosificador como se reivindica en
la reivindicación 18, que comprende por lo menos dos dispositivos
dosificadores (A, B) dispuestos diametralmente en oposición entre
sí en la rueda (50) de tal forma que, cuando uno de dichos al menos
dos dispositivos dosificadores (A, B) se encuentre en el estado de
carga, otro esté en el estado de vaciado.
20. El aparato dosificador como se reivindica en
la reivindicación 18 o en la reivindicación 19, en el que cada
dispositivo dosificador (A, B) comprende un mecanismo de válvula
para abrir y cerrar la salida (8) de su camino del flujo de salida,
comprendiendo cada mecanismo de válvula un miembro de válvula (70)
que puede moverse entre una posición cerrada, para cerrar la salida
(8) en el estado de carga y una posición abierta, para abrir la
salida (8) en el estado de vaciado, y una disposición del tipo de
leva (72, 74) para hacer funcionar mecánicamente el miembro de
válvula (70) durante la rotación de la rueda (50).
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