ES2280396T3 - Prensa de comprimidos rotativa y procedimiento para la limpieza de dicha prensa. - Google Patents
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Abstract
Unidad de compresión (14) para su fijación liberable en un armazón (2) de una prensa de comprimidos rotativa (1), comprendiendo la unidad de compresión una mesa de matrices rotativa (15) para conexión a un árbol de transmisión (10) dispuesto en el armazón de la prensa (2) para la rotación de la mesa de matrices rotativa (15), un número de matrices (16) dispuestas de manera circunferencial en la mesa de matrices rotativa (15), asociándose cada matriz (16) con por lo menos un primer punzón (17, 18) que presenta un primer extremo (21, 22) que puede recibirse en la matriz (16) a través de una abertura de la matriz y dispuesto para la compresión de un material en polvo o granular en la matriz mediante el movimiento alternativo del punzón (17, 18), un dispositivo de alimentación (48) para el suministro de material que va a comprimirse en las matrices (16), y un dispositivo de descarga de comprimidos (64) para la extracción de material comprimido en forma de comprimidos, caracterizada porque la unidad de compresión (14) encierra cada abertura de matriz y su primer extremo (21, 22) de punzón correspondiente en una cámara, porque el dispositivo de alimentación (48) y el dispositivo de descarga de comprimidos (64) están encerrados, porque el dispositivo de alimentación (48) comunica con una entrada (56) para la conexión separable con un canal de suministro externo (58), y porque el dispositivo de descarga de comprimidos (64) comunica con una salida.
Description
Prensa de comprimidos rotativa y procedimiento
para la limpieza de dicha prensa.
La presente invención se refiere a una unidad de
compresión y a una prensa de comprimidos rotativa que comprende
dicha unidad de compresión. Dicha prensa de comprimidos rotativa
comprende un armazón, una mesa de matrices rotativa conectada de
manera separable a un árbol de transmisión dispuesto en el armazón
para la rotación de la mesa de matrices, un número de matrices
dispuestas de manera circunferencial en la mesa de matrices,
asociándose cada matriz con por lo menos un primer punzón que
presenta un primer extremo que puede recibirse en la matriz a
través de una abertura de la matriz y dispuesto para la compresión
de un material en polvo o granular en la matriz mediante el
movimiento alternativo del punzón, y por lo menos una leva para
actuar conjuntamente con un segundo extremo de los punzones con el
fin de realizar un desplazamiento axial de los punzones mediante la
rotación de la mesa de matrices, comprendiendo una unidad de
compresión, montada de manera separable en el armazón, la mesa de
matrices con punzones, un dispositivo de alimentación para el
suministro de material que va a comprimirse en las matrices y un
dispositivo de descarga de comprimidos para la extracción de
material comprimido en forma de comprimidos.
El documento EP 0 288 798 describe una prensa de
comprimidos que presenta una mesa de matrices que puede rotar
alrededor de un eje vertical, asociándose cada matriz con punzones
superiores e inferiores que pueden recibirse en los mismos y
guiándose los punzones mediante levas superiores e inferiores,
respectivamente, siendo las levas estacionarias con respecto al
armazón de la prensa. Para facilitar el cambio así como la limpieza
de los componentes entre lotes, la mesa de matrices con punzones y
levas puede separarse como una unidad del armazón de la prensa.
El documento EP 1 050 399 describe una prensa de
comprimidos rotativa del mismo tipo, en la que el intercambio de
componentes entre lotes se ha mejorado adicionalmente
proporcionándose una estructura de conexión rígida con forma de U
entre las levas superiores e inferiores. La estructura de conexión
se conecta de manera separable con el armazón de la prensa, por lo
que la unidad que comprende la estructura de conexión, la mesa de
matrices, los punzones y las levas puede extraerse en una única
operación mediante desconexión de la estructura de conexión del
armazón y desenganche de la mesa de matrices de su árbol de
transmisión. Además, es posible ajustar equipamiento auxiliar, tal
como un alimentador de polvo y una salida de comprimidos, sobre la
estructura de conexión, de tal manera que estos componentes pueden
extraerse junto con la unidad.
Aunque estas prensas de comprimidos de la
técnica anterior permiten reemplazar una unidad que comprende la
mesa de matrices y más o menos otros componentes con una unidad
correspondiente que se ha limpiado entretanto, todavía es necesario
limpiar manualmente la parte restante del armazón de la prensa que
rodea la mesa de matrices durante la producción. Durante estas
operaciones de limpieza, la producción permanece interrumpida.
Además, la mesa de matrices contaminada con componentes asociados
debe transportarse posteriormente a un lugar de limpieza,
desmontarse manualmente, limpiarse y montarse finalmente. Durante
todas estas operaciones, el entorno se contamina con el producto y
el operador está expuesto al producto. Además, las operaciones
ocupan mucho tiempo y por lo tanto son costosas.
Además, en el cambio entre lotes de productos
tóxicos, es necesario emplear una denominada caja de manipulación
con guantes o aislador alrededor de la prensa de comprimidos para
impedir cualquier contaminación de los alrededores por el producto.
En este caso, la limpieza es mucho más difícil debido a la limitada
accesibilidad y maniobrabilidad en la caja de manipulación con
guantes o aislador.
El documento EP 0 637 507 describe una prensa de
comprimidos rotativa provista de equipamiento para el denominado
lavado en el sitio (WIP) en forma de boquillas de aspersión para
rociar agente de lavado sobre la mesa de matrices y los componentes
asociados así como tuberías de succión para drenar hacia fuera el
agente de lavado. En prensas de comprimidos de este tipo conocidas,
resulta sin embargo, un problema que el lavado por medio de
boquillas de aspersión no es lo suficientemente eficaz para lograr
la limpieza final requerida debido a que el agente de lavado no
puede introducirse adecuadamente en la compleja construcción de la
mesa de matrices con punzones, el alimentador de polvo y la salida
de comprimidos, etc. Por consiguiente, sigue siendo necesaria una
limpieza manual de la prensa de comprimidos que ocupa tiempo. Las
anteriores operaciones de lavado en el sitio por medio de las
boquillas de aspersión ocupan asimismo mucho tiempo, por ejemplo
hasta ocho horas, debido principalmente a los largos ciclos de
secado y enfriado después del ciclo de lavado. Durante estos
ciclos, la prensa de comprimidos no está produciendo. Además, el
equipamiento requerido para el lavado en el sitio comprende varias
boquillas de aspersión y tuberías de succión, etc., y por
consiguiente aumenta considerablemente el precio de la prensa de
comprimidos.
La patente US nº 4.259.049 describe una prensa
de comprimidos rotativa en la que se han resuelto algunos de los
efectos negativos de generación de restos de polvo durante la
producción. Las porciones de los extremos delanteros de los
punzones se rodean mediante anillas, a través de las que se sopla
gas hacia los extremos frontales de los punzones para impedir la
deposición de restos de polvo en las superficies de los punzones.
Con el fin de impedir que los restos de polvo que se han soplado de
los punzones se depositen sobre otros componentes en el armazón de
la prensa durante el funcionamiento, se rodean dichas anillas
mediante cámaras de succión previstas mediante pantallas
protectoras montadas de manera estacionaria. Sin embargo, debido a
estas pantallas protectoras, el cambio así como la limpieza de la
máquina entre lotes es incluso más complicado y por consiguiente
ocupa más tiempo, puesto que tienen que extraerse manualmente las
pantallas protectoras para acceder a las matrices y punzones
asociados. Puesto que esta prensa de comprimidos no prevé la
extracción de la mesa de matrices y los punzones como una unidad,
estos componentes deben desmontarse posteriormente también
manualmente y uno por uno, todas las operaciones requieren mucho
tiempo y deben hacerse durante la parada de la máquina.
El objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar una unidad de compresión para la fijación liberable en
un armazón de una prensa de comprimidos rotativa mediante la que el
tiempo requerido para la limpieza de la prensa entre lotes se
reduce comparado con prensas de la técnica anterior y mediante la
que el riesgo de contaminación del entorno de alrededor así como la
exposición del operador al producto pueden reducirse al mínimo.
En vista de este objetivo, la unidad de
compresión se caracteriza porque encierra cada abertura de matriz y
su correspondiente primer extremo de punzón en una cámara, porque el
dispositivo de alimentación y el dispositivo de descarga de
comprimidos están encerrados, porque el dispositivo de alimentación
comunica con una entrada para la conexión separable con un canal de
suministro externo, y porque el dispositivo de descarga de
comprimidos se comunica con una salida.
Encerrando tanto la zona alrededor de la matriz
en el que se comprimen los comprimidos como los dispositivos de
alimentación y descarga, es posible mantener el producto confinado
siempre en la unidad de compresión separable, y el canal de
suministro externo, y proporcionando además una conexión liberable
entre el dispositivo de almacenamiento y el canal de suministro
externo, la unidad de compresión puede intercambiarse entre lotes
rápida y fácilmente en una única operación por una unidad ya
limpia, sin tener que limpiar partes suplementarias de la prensa de
comprimidos, aparte de las del canal de suministro, y sin que el
operario esté expuesto al producto. Mientras que el canal de
suministro puede limpiarse fácilmente por medios de técnicas bien
conocidas, tal como la limpieza en el sitio (CIP) por medio de
boquillas de aspersión, la unidad de compresión requiere un
procedimiento de limpieza mucho más a fondo.
Según la invención, debido a que la unidad de
compresión utilizada confina los residuos del producto, la unidad
puede transportarse a una estación de limpieza dedicada sin
contaminación del entorno. La limpieza de la unidad puede
realizarse manualmente, posiblemente en un aislador, sin retrasar la
producción, mientras otra unidad ya limpiada se monta en la prensa
de comprimidos para la producción, pero la limpieza puede
automatizarse de manera ventajosa. En una estación de limpieza
automatizada dedicada, es posible limpiar la unidad de compresión
mucho más a fondo y también más rápido de lo que es posible en las
prensas de comprimidos conocidas provistas de equipamiento de
lavado en el sitio, debido a que la unidad está separada de su
entorno en la prensa, de modo que el funcionamiento del
equipamiento de limpieza no está limitado por el espacio limitado en
la prensa. Además, la función de la prensa de comprimidos no se ve
afectada por la presencia del equipo de limpieza. Como resultado,
la unidad puede manipularse mucho más exhaustivamente mediante
equipamiento dedicado, por ejemplo los punzones pueden moverse
enérgicamente en sus matrices durante la aspersión con agente de
limpieza, el alimentador de comprimidos puede moverse o incluso
desmontarse automáticamente, etc.
Además, una estación de limpieza automatizada
provista de sofisticados manipuladores y boquillas de aspersión
puede servir para varias prensas de comprimidos que sólo tienen que
estar paradas durante un tiempo muy reducido para el intercambio de
la unidad de compresión entre lotes. Como resultado, en una planta
de producción que consta de más prensas de comprimidos, los gastos
de equipamiento de limpieza son mucho más reducidos comparados con
prensas de comprimidos provistas de equipamiento de limpieza en el
sitio, porque, en el último caso, cada prensa debe dotarse con
equipamiento de limpieza caro.
En una forma de realización preferida, los
segundos extremos de los punzones son accesibles para su
accionamiento desde fuera de la unidad de compresión. De esta
manera, es posible alojar medios de accionamiento, tales como
cilindros y posiblemente las levas, en el armazón de la prensa, por
lo que este equipamiento no tiene que reemplazarse con la unidad de
compresión entre lotes, y además es posible mantener los medios de
accionamiento fuera de la zona de producto encerrada, de tal manera
que el funcionamiento de este equipamiento no se ve afectado
negativamente por las partículas de producto, y de tal manera que el
equipamiento no tiene que limpiarse entre lotes. Además, la posible
lubricación de los medios de accionamiento no puede dar como
resultado la contaminación del producto con lubricantes.
En una forma de realización particularmente
ventajosa estructuralmente, la unidad de compresión comprende una
carcasa que rodea por lo menos parte de la mesa de matrices, el
dispositivo de alimentación y el dispositivo de descarga de
comprimidos, y la entrada y la salida de comprimidos están
dispuestas en una pared de la carcasa. Encerrando la unidad de
compresión por medio de una carcasa circundante incorporada, puede
además facilitarse la limpieza de la unidad en una estación de
limpieza dedicada, porque la circulación de fluido limpiador en la
carcasa puede optimizarse mediante un diseño apropiado de la
carcasa. En una estación de limpieza, el suministro y drenaje de
fluido limpiador puede llevarse a cabo de manera ventajosa a través
de la entrada de producto y la salida de comprimidos de la carcasa,
respectivamente.
La carcasa de la unidad de compresión puede
estar provista de un mecanismo de apertura liberable para la
apertura de por lo menos una puerta en la carcasa o la separación
de por lo menos una parte de la carcasa de la unidad de compresión
para facilitar la limpieza de la unidad. La apertura de la carcasa
puede realizarse de manera ventajosa automáticamente en una cámara
cerrada en una estación de limpieza automática.
En una forma de realización ventajosa, se asocia
cada matriz con los primeros y segundos punzones dispuestos para el
movimiento alternativo en una dirección paralela al eje de rotación
de la mesa de matrices, los primeros y segundos punzones se reciben
en guías a cada lado de la matriz, respectivamente, estando dichas
guías alojadas en una torreta rotativa que comprende la mesa de
matrices, la carcasa comprendida por la unidad de compresión rodea
la periferia de la torreta y está sellada contra ésta por medio de
juntas de estanqueidad que permiten la rotación de la torreta en
relación a la carcasa, y la carcasa presenta una placa de soporte
conectada de manera rotativa con la torreta por medio de un
cojinete. De esta manera, los segundos extremos de los punzones
pueden proyectarse desde los extremos opuestos de la torreta para el
accionamiento, y la zona de compresión puede delimitarse por la
periferia de la torreta y la carcasa estacionaria circundante. Un
sellado hermético entre la torreta y la carcasa puede lograrse como
resultado de que el cojinete centra la carcasa en relación a la
torreta.
Los punzones pueden sellarse de manera ventajosa
contra sus guías en los primeros extremos de los punzones por medio
de juntas de estanqueidad que permiten el desplazamiento axial en
las guías, tales como juntas de labios de obturación o juntas de
fuelle. Esto impide que el producto se introduzca en los huecos de
las guías y que por lo tanto afecten al funcionamiento de los
punzones negativamente.
En una forma de realización ventajosa, la unidad
de compresión presenta dispositivos auxiliares que se comunican con
el armazón de la prensa a través de conexiones liberables, tales
como boquillas de aspiración de restos de polvo que se comunican
con el armazón de la prensa a través de conexiones de tubo, un
alimentador de polvo accionado a través de una conexión de árbol
liberable por medio de un accionador alojado en el armazón de la
prensa de comprimidos, un sistema de lubricación que se comunica con
el armazón de la prensa a través de conexiones de tubo liberables,
etc. Esto permite optimizar la función de la unidad de compresión
durante la producción y al mismo tiempo garantizar el intercambio
rápido y fácil de la unidad de compresión. Al proporcionar
boquillas de aspiración de restos de polvo, es posible además
mantener una subpresión en el recinto de la unidad de compresión
durante la producción, minimizándose así el riesgo de cualquier fuga
del producto. Incluso durante el intercambio de la unidad de
compresión, una subpresión inicial proporcionada en el recinto antes
de la separación de la unidad del armazón de la prensa puede
proporcionar seguridad adicional contra fugas.
En una forma de realización preferida, las
conexiones de conducto liberables entre entradas o salidas de la
unidad de compresión y los canales correspondientes en el armazón de
la prensa están provistos de un mecanismo de cierre a cada lado de
un mecanismo de desconexión. Cerrando las entradas o salidas en la
unidad de compresión y los canales correspondientes en el armazón
de la prensa antes de liberar las conexiones, el producto encerrado
sigue confinado en la unidad de compresión y los canales
correspondientes después de la desconexión de la unidad del
armazón, impidiéndose por lo tanto la fuga del producto a su entorno
durante el intercambio de la unidad de compresión.
De manera ventajosa, las conexiones de conducto
liberables son en forma de las denominadas válvulas de bola dobles.
En una válvula de este tipo, se proporciona una bola a cada lado del
mecanismo de desconexión.
Para la utilización con productos tóxicos, las
conexiones de conducto liberables están preferentemente en forma de
las denominadas válvulas de división que presentan dos elementos de
válvula complementarios, tales como válvulas de mariposa de
división. Este tipo de conexiones permite el cierre del paso del
conducto y posteriormente la separación de las dos partes de la
válvula, quedando cada uno de los dos elementos de la válvula
complementarios en su parte de válvula correspondiente cerrando la
apertura de la válvula, prácticamente sin ninguna fuga del producto
a su entorno.
Además, las conexiones de conducto liberables
pueden también ser en forma de tubos de plástico. Esto permite
cerrar las conexiones apretando el tuvo de plástico y calentándolo,
de manera que quede soldado. Entonces puede cortarse el tubo en
medio de la soldadura de tal manera que los dos extremos tubo
resultantes están sellados.
En una forma de realización, se montan un número
de levas superiores para actuar conjuntamente con los primeros
punzones y un número de levas inferiores para actuar conjuntamente
con los segundos punzones sobre la unidad de compresión para la
extracción desde el armazón de la prensa junto con la unidad de
compresión.
En otra forma de realización, se montan un
número de levas superiores para actuar conjuntamente con los
primeros punzones sobre la unidad de compresión para la extracción
desde el armazón de la prensa junto con la unidad de compresión, y
se montan un número de levas inferiores para actuar conjuntamente
con los segundos punzones en el armazón de la prensa de tal manera
que los segundos punzones son liberables de las levas inferiores
para la extracción desde éstas junto con la unidad de
compresión.
De manera ventajosa, se monta una leva superior
para actuar conjuntamente con los punzones de manera regulable
sobre la unidad de compresión. Por lo tanto, en una estación de
limpieza, es posible regular la leva para mover los punzones de una
manera específicamente adecuada para la operación de limpieza, por
ejemplo pueden moverse más enérgicamente en la limpieza que en la
operación de prensado de comprimidos.
En una forma de realización ventajosa, se
sostiene un cilindro de compresión para actuar conjuntamente con
los primeros punzones por encima de la unidad de compresión mediante
un bloque regulable en altura, y el bloque regulable en altura
presenta un elemento de acoplamiento para el enganche con un
elemento de acoplamiento correspondiente sobre la unidad de
compresión. De esta manera, pueden realizarse dos funciones mediante
el bloque regulable en altura: puede establecerse la posición en
altura correcta del cilindro de compresión durante la producción, y
puede levantarse la mesa de matrices de la unidad de compresión para
desengancharse del árbol de transmisión en el armazón de la prensa
con el fin de extraer la unidad de compresión para la limpieza entre
lotes.
En otra forma de realización ventajosa, el
armazón de la prensa está provisto de un brazo pivotante que pivota
alrededor de un eje vertical y provisto de un elemento de
acoplamiento para el enganche con un elemento de acoplamiento
correspondiente sobre la unidad de compresión. Por lo tanto, la
unidad de compresión puede, tras la elevación desde el árbol de
transmisión, girar fuera del armazón de la prensa y colocarse sobre
un carro para la transferencia a una estación de limpieza.
En una forma de realización ventajosa, el
armazón de la prensa está provisto de un soporte separado para el
dispositivo de alimentación, el dispositivo de alimentación puede
desplazarse en relación a la unidad de compresión, y dicho soporte
presenta un mecanismo de acoplamiento a presión tal como un
mecanismo de acoplamiento neumático para la conexión con el
dispositivo de alimentación. El soporte mantiene el correcto
posicionamiento del dispositivo de alimentación en relación a la
mesa de matrices y el mecanismo de acoplamiento a presión garantiza
la desconexión rápida y fácil del dispositivo de alimentación desde
el soporte cuando va a extraerse la unidad de compresión.
La presente invención también se refiere a una
prensa de comprimidos rotativa que comprende la unidad de compresión
definida anteriormente.
En una forma de realización ventajosa, la unidad
de compresión comprende una carcasa que rodea por lo menos parte de
la mesa de matrices, el dispositivo de alimentación y el dispositivo
de descarga de comprimidos, la entrada y una salida de comprimidos
están dispuestas en una pared de la carcasa, y la carcasa de la
unidad de compresión está provista de un mecanismo de apertura
liberable para abrir por lo menos una puerta en la carcasa o
separar por lo menos una parte de la carcasa de la unidad de
compresión.
La invención se refiere además a una estación de
limpieza para la limpieza automatizada de una unidad de compresión
separada de una prensa de comprimidos rotativa, comprendiendo la
unidad de compresión un número de matrices dispuestas de manera
circunferencial en una mesa de matrices rotativa, asociándose cada
matriz con por lo menos un primer punzón que presenta un primer
extremo que puede recibirse en la matriz a través de una abertura
de la matriz, un dispositivo de alimentación para el suministro de
material que va a comprimirse en las matrices, y un dispositivo de
descarga de comprimidos para la extracción de material comprimido en
forma de comprimidos.
La estación de limpieza según la presente
invención se caracterizada porque comprende por lo menos dos
dispositivos de fluido limpiador separados, presentando cada uno
una pieza de conexión para la conexión separable con una pieza de
conexión correspondiente proporcionada sobre la unidad de compresión
y que se comunica con un recinto de la unidad de compresión,
disponiéndose los dispositivos de fluido limpiador para el
suministro de fluido limpiador hacia la unidad de compresión y para
el drenaje de fluido limpiador desde la unidad de compresión.
Después de conectar las piezas de conexión de la estación de
limpieza con las correspondientes piezas de conexión de la unidad
de compresión, posiblemente por medio de conexiones a presión, el
fluido limpiador puede hacerse circular enérgicamente a través del
recinto, posiblemente en direcciones alternas, realizándose por lo
tanto una limpieza eficaz de todos los componentes rodeados por el
recinto de la unidad de compresión.
En una forma de realización ventajosa, por lo
menos uno de los dispositivos de fluido limpiador está provisto de
una boquilla de aspersión de fluido limpiador dispuesta para la
introducción automática a través de la pieza de conexión
correspondiente en la unidad de compresión. De esta manera, el
fluido limpiador puede apuntarse más directamente a los componentes
que van a limpiarse, garantizándose por lo tanto una limpieza más
eficaz.
La invención se refiere además a una estación de
limpieza para la limpieza automatizada de una unidad de compresión
separada de una prensa de comprimidos rotativa, comprendiendo la
unidad de compresión un número de matrices dispuestas de manera
circunferencial en una mesa de matrices rotativa, asociándose cada
matriz con por lo menos un primer punzón que presenta un primer
extremo que puede recibirse en la matriz a través de una abertura
de la matriz, un dispositivo de alimentación para el suministro de
material que va a comprimirse en las matrices, y un dispositivo de
descarga de comprimidos para la extracción de material comprimido en
forma de comprimidos, comprendiendo la estación de limpieza una
cámara de limpieza para el alojamiento de la unidad de compresión
durante la limpieza, y estando la cámara de limpieza provista de por
lo menos una boquilla de aspersión de fluido limpiador, estación de
limpieza que se caracteriza porque comprende un manipulador
automático para abrir por lo menos parcialmente una cámara en la
que está comprendida la unidad de compresión y que, antes de la
apertura, encierra por lo menos una abertura de matriz y su primer
extremo de punzón correspondiente. Por lo tanto se garantiza una
operación de limpieza rápida y eficaz, puesto que la unidad de
compresión después de la colocación en la cámara de limpieza se
limpia automáticamente, y se consigue un acceso muy bueno a los
componentes de la unidad de compresión después de abrir la cámara
que comprende estos componentes. El fluido limpiador puede por lo
tanto rociarse más directamente en los componentes que van a
limpiarse.
La unidad de limpieza puede adaptarse de tal
manera que los segundos extremos de los punzones son accesibles
para el accionamiento desde fuera de la unidad de compresión. Esto
puede ser ventajoso, si los segundos extremos de los punzones deben
accionarse durante la limpieza, pero mantenerse preferentemente
fuera de contacto con el fluido limpiador, evitándose por lo tanto
volver a lubricar éstos después de volver a colocar la unidad de
compresión en la prensa de comprimidos.
En una forma de realización ventajosa, la
estación de limpieza comprende un árbol de transmisión para la
conexión liberable con la mesa de matrices rotativa de la unidad de
compresión para la rotación de la mesa de matrices durante la
limpieza para llevar a cabo el desplazamiento axial de los punzones.
Esto garantiza la extracción eficaz de partículas de producto
atrapado en las matrices así como partículas que se pegan a los
punzones, especialmente alrededor de los sellados con sus
guías.
En una forma de realización ventajosa adicional,
la estación de limpieza comprende un manipulador automático para la
regulación de una leva de la unidad de compresión o la estación de
limpieza comprende por lo menos una leva para actuar conjuntamente
con un segundo extremo de los punzones con el fin de llevar a cabo
el desplazamiento de los punzones mediante la rotación de la mesa
de matrices. Regulando las levas de la unidad de compresión o
empleando levas especialmente adaptadas de la unidad de limpieza, es
posible mover los punzones de una manera específicamente adecuada
para la operación de limpieza, tal como se ilustró
anteriormente.
En una forma de realización ventajosa adicional,
la estación de limpieza comprende un manipulador automático para
abrir y/o mover un dispositivo de alimentación de polvo y/o un
dispositivo de descarga de comprimidos de la unidad de compresión.
Esto garantiza la limpieza eficaz de los componentes internos del
dispositivo de alimentación de polvo y/o el dispositivo de descarga
de comprimidos.
La invención se refiere además a un
procedimiento para preparar comprimidos o similares en una prensa de
comprimidos rotativa que presenta un armazón de la prensa y una
unidad de compresión que comprende un número de matrices dispuestas
de manera circunferencial en una mesa de matrices rotativa,
asociándose cada matriz con por lo menos un primer punzón que
presenta un primer extremo que puede recibirse en la matriz a través
de una abertura de la matriz, un dispositivo de alimentación para
el suministro de material que va a comprimirse en las matrices, y
un dispositivo de descarga de comprimidos para la extracción de
material comprimido en forma de comprimidos o similares, mediante
el que la unidad de compresión se separa, entre lotes de
comprimidos, del armazón de la prensa y se transfiere a una
estación de limpieza.
El procedimiento según la invención se
caracteriza porque, durante el prensado de los comprimidos o
similares y durante la transferencia de la unidad de compresión a
la estación de limpieza, cada abertura de matriz y su primer
extremo de punzón correspondiente se mantienen encerrados en una
cámara de la unidad de compresión y el dispositivo de alimentación
y el dispositivo de descarga de comprimidos se mantienen
encerrados.
Como resultado de la operación de limpieza más
eficaz expuesta anteriormente, que es utilizada por la presente
memoria entre la preparación de sucesivos lotes de comprimidos, se
minimiza el riesgo de contaminación de un lote con partículas de
producto de un lote previo. Por consiguiente, puede conseguirse un
producto final incluso más puro y por tanto un producto de mayor
calidad. Además, debido a que se elimina la necesidad de limpieza
del armazón de la prensa antes de la inserción de una unidad de
compresión limpiada, el tiempo de parada se reduce, y los costes de
producción se reducen, dando como resultado un producto final más
competitivo.
La invención se refiere además a un
procedimiento de limpieza de una unidad de compresión separada de
una prensa de comprimidos rotativa, comprendiendo la unidad de
compresión un número de matrices dispuestas de manera
circunferencial en una mesa de matrices rotativa, asociándose cada
matriz con por lo menos un primer punzón que presenta un primer
extremo que puede recibirse en la matriz a través de una abertura de
la matriz, un dispositivo de alimentación para el suministro de
material que va a comprimirse en las matrices, y un dispositivo de
descarga de comprimidos para la extracción de material comprimido en
forma de comprimidos, procedimiento que se caracteriza porque se
conecta por lo menos un dispositivo de fluido limpiador separado
por medio de una pieza de conexión con una pieza de conexión
correspondiente proporcionada sobre la unidad de compresión y que
se comunica con un recinto de la unidad de compresión, y porque se
suministra fluido limpiador posteriormente al recinto de la unidad
de compresión desde el por lo menos un dispositivo de fluido
limpiador. Preferentemente se utilizan por lo menos dos
dispositivos de fluido limpiador, mediante los que el fluido
limpiador se drena desde el recinto a uno de los dispositivos de
fluido limpiador. El fluido limpiador puede hacerse circular a
través del recinto de la unidad de compresión en direcciones
alternas. De esta manera se consiguen las ventajas mencionadas
anteriormente.
La invención se refiere asimismo a un
procedimiento de limpieza de una unidad de compresión separada de
una prensa de comprimidos rotativa, comprendiendo la unidad de
compresión un número de matrices dispuestas circunferencialmente en
una mesa de matrices rotativa, asociándose cada matriz con por lo
menos un primer punzón que presenta un primer extremo que puede
recibirse en la matriz a través de una abertura de la matriz, un
dispositivo de alimentación para el suministro de material que va a
comprimirse en las matrices, y un dispositivo de descarga de
comprimidos para la extracción de material comprimido en forma de
comprimidos, mediante el que la unidad de compresión se coloca en
una cámara de limpieza cerrada, procedimiento que se caracteriza
porque, en la cámara de limpieza cerrada, se abre una cámara
comprendida por la unidad de compresión y que encierra una abertura
de matriz y su primer extremo de punzón correspondiente, tras lo
cual, la unidad de compresión se limpia mediante fluido limpiador.
De esta manera se consiguen las ventajas anteriormente
mencionadas.
En la cámara de limpieza cerrada, los punzones
pueden extraerse de la unidad de compresión. Esto facilita la
limpieza efectiva, ya que el producto atrapado entre los punzones y
sus correspondientes guías puede extraerse más fácilmente durante
la limpieza.
La invención se describirá a continuación con
mayor detalle mediante ejemplos de formas de realización haciendo
referencia al dibujo esquemático, en el que
la figura 1 es una vista en perspectiva de una
prensa de comprimidos rotativa según la invención, estando la
cubierta del armazón parcialmente extraída,
la figura 2 es una sección axial de una unidad
de compresión de la prensa de comprimidos en la figura 1,
la figura 3 es una vista en perspectiva de la
unidad de compresión mostrada en la figura 2, estando la pared
lateral parcialmente extraída,
la figura 4 es una vista en perspectiva de la
unidad de compresión de la figura 3 en un estado cerrado,
las figuras 5 a 7 son secciones axiales a través
de una válvula de mariposa de división mostrada en diferentes
posiciones de funcionamiento, respectivamente,
la figura 8 es una vista en perspectiva de la
prensa de comprimidos rotativa de la figura 1, mostrada con la
unidad de compresión en una posición para la extracción, y
la figura 9 es una estación de limpieza según la
invención con una unidad de compresión fijada.
La figura 1 muestra una prensa de comprimidos
rotativa 1 para la compresión de una materia prima en forma de
material en polvo o granular en comprimidos, productos compactados o
similares. La prensa mostrada es de un tipo adecuado para su
utilización en la industria farmacéutica, aunque la prensa según la
invención puede ser también una denominada prensa industrial
empleada en la producción de una variedad de productos diferentes,
tales como vitaminas, alimentos para animales, detergentes,
explosivos, cerámicas, baterías, bolas, cojinetes, combustibles
nucleares, etc.
La prensa de comprimidos rotativa 1 presenta un
armazón de la prensa 2 que comprende una estructura 3 interna, que
soporta varios componentes situados en el armazón 2, y un
revestimiento 4, exterior que se muestra sólo en una sección
inferior 5 de la prensa. El armazón de la prensa 2 se compone de
tres secciones, que se sitúan una encima de otra y están separadas
mediante paredes de separación. La sección inferior, designada como
la sección de accionamiento 5, está separada de una sección
central, designada como la sección de compresión 6, mediante una
pared de separación inferior 7, y la sección de compresión 6 está
separada de una sección superior, designada como sección accesoria
8, mediante una pared de separación superior 9.
La sección de accionamiento 5 comprende un motor
de accionamiento eléctrico no mostrado que acciona un árbol de
transmisión 10 vertical que se proyecta hacia arriba a través de una
abertura central en la pared de separación inferior 7 y que
presenta en su extremo superior una parte de acoplamiento 11 para la
conexión separable con una torreta 12 rotativa situada en una
carcasa 13 de una unidad de compresión 14 que se dispone de manera
separable en la sección de compresión 6 del armazón de la prensa 2,
véase también las figuras 2 y 8.
Haciendo referencia a la figura 2, la torreta 12
rotativa comprende una mesa de matrices 15 que presenta un número
de matrices dispuestas distribuidas uniformemente a lo largo de su
circunferencia, presentando cada matriz la forma de un hueco 16
dispuesto con su eje paralelo al eje de rotación vertical de la
torreta 12. A cada lado de la mesa de matrices 15 se disponen
punzones superiores e inferiores 17, 18, respectivamente, en guías
19, 20 correspondientes alojadas en la torreta 12 de modo que un
primer extremo 21, 22 de cada punzón 17, 18 puede introducirse en
una matriz 16 correspondiente mediante el desplazamiento del punzón
en su guía 19, 20 con el fin de comprimir el material en la matriz.
Los punzones 17, 18 están sellados contra sus guías 19, 20 en el
extremo de éstas dirigido hacia la mesa de matrices 15 mediante
juntas 87 de labios de obturación. Para el uso con productos
tóxicos, puede emplearse una junta de fuelle, por ejemplo de
silicona.
Un segundo extremo 23, 24 de cada punzón 17, 18
actúa conjuntamente con levas 25, 26 superiores e inferiores,
respectivamente, dispuestas de forma estacionaria en relación al
armazón de la prensa 2 para llevar a cabo un desplazamiento axial
de los punzones mediante la rotación de la torreta 12. Cada segundo
extremo 23, 24 de los punzones 17, 18 presenta una cabeza 27 con un
lado dirigido hacia arriba 28 y un lado dirigido hacia abajo 29
para deslizarse contra las superficies 30, 31 correspondientes en
las levas 25, 26, de manera que los punzones pueden empujarse tanto
en la dirección ascendente como en la descendente como resultado de
las posiciones a diferente altura de las superficies 30, 31 de leva
en la dirección circunferencial de la torreta. Las levas 25, 26
sólo se extienden a lo largo de parte de la circunferencia de la
torreta, y en esa posición circunferencial en la que va a
realizarse la compresión final del material en la matriz, unos
cilindros de compresión previa 32, 46 superiores e inferiores y
unos cilindros de compresión principal 33, 47 superiores e
inferiores, respectivamente, asumen el desplazamiento de los
punzones 17, 18, véase las figuras 1 y 8. Los cilindros superiores
32, 33 se soportan sobre bloques 34, 35 regulables en altura
dispuestos en el armazón 2.
Las levas inferiores 26 se montan sobre una
parte de la estructura 3 de tal manera que pueden abrirse para
permitir la extracción de los punzones inferiores 18 del armazón 2
junto con la unidad de compresión 14, por ejemplo extrayendo la
parte de las levas inferiores que soportan las superficies 30 de
leva dirigidas hacia abajo. Sin embargo, las levas inferiores 26
también pueden montarse sobre la unidad de compresión 14 de manera
que se extraigan junto con ésta. Cada punzón inferior 18 está
provisto de un sistema de freno 36 en forma de una bola cargada por
resorte en un hueco perpendicular a la guía del punzón, con lo cual
la bola se presiona contra la circunferencia del punzón e impide de
ese modo que el punzón se caiga cuando abandona la leva cuando los
cilindros de compresión 32, 33 van a asumir el prensado, así como
después de la extracción de la unidad de compresión del armazón 2.
También pueden emplearse otros sistemas de freno de diferente
construcción bien conocidos en la técnica.
Las levas superiores 25 están montadas en la
unidad de compresión 14 para extraerse junto con ésta del armazón
de la prensa 2 y están conectadas rígidamente a la carcasa 13 de la
unidad de compresión mediante una placa de soporte 37. La carcasa
13 se sujeta, en la posición de la unidad de compresión 14 montada
en el armazón de la prensa 2, de manera estacionaria en relación a
esta última mediante una conexión liberable no mostrada con el
armazón. Para asegurar un centrado correcto de las levas superiores
25 y la carcasa 13 en relación a la torreta 12, las levas 25 están
soportadas por la torreta 12 mediante un cilindro y/o cojinete 38 de
bolas.
La carcasa 13 de la unidad de compresión 14
comprende una pared superior 39, una pared inferior 40 y más paredes
laterales 41. Un número de las paredes laterales 41 puede separarse
de la unidad de compresión 14 para conseguir el acceso a los
componentes internos de la unidad para el intercambio de componentes
en el cambio entre lotes de diferentes productos, para la limpieza
o para el mantenimiento, véase también la figura 3, en la que se ha
extraído una de las paredes laterales. Las paredes superior e
inferior 39, 40 son sustancialmente planas, presentando cada una,
una abertura 42, 43 circular central sellada de manera rotativa
contra la periferia de la torreta 12 mediante una junta 44, 45, tal
como una junta de labios de obturación. El centrado mencionado
anteriormente de la carcasa 13 en relación a la torreta 12 mediante
cojinetes garantiza un adecuado funcionamiento de las juntas 44,
45. La mayoría de las paredes laterales 41 tienen una configuración
curvada para conferir a la carcasa 13 una forma sustancialmente
redonda vista desde arriba, obteniéndose así una unidad compacta y
evitándose demasiadas esquinas en las que puedan acumularse los
restos de polvo en la carcasa durante la producción.
Haciendo referencia a la figura 3, la unidad de
compresión 14 está provista de un dispositivo de alimentación en
forma de un alimentador 48 rotatorio doble ampliamente conocido con
dos paletas rotativas no mostradas situadas en un armazón del
alimentador 49 y accionadas mediante motores 50, 51 de accionamiento
separados situados en la sección accesoria 8 del armazón de la
prensa 2 y que proporciona un ajuste independiente de la velocidad
de las paletas, véase también la figura 1. El alojamiento del
alimentador 49 está abierto contra la mesa de matrices de modo que
las paletas puedan asegurar un llenado adecuado de las matrices 16
con la materia prima. Los motores 50, 51 de accionamiento de las
paletas están conectados mecánicamente a las paletas mediante
árboles 52, 53 de transmisión de tipo cardán, estando estos últimos
conectados de manera separable a partes de acoplamiento 54, 55 de
transmisión situadas en la pared superior 39 de la unidad de
compresión 14 y conectados en transmisión a las respectivas paletas
en el alimentador 48. Las partes de acoplamiento 54, 55 de
transmisión también pueden situarse sobre el armazón del alimentador
49 de modo que los árboles 52, 53 de transmisión sobresalen a
través de la pared superior 39. Después de desconectar los árboles
52, 53 de transmisión de las partes de acoplamiento 54, 55 de
transmisión, los orificios de paso en la pared superior 39 pueden
cerrarse entonces mediante tapones. La solución que ha de escogerse
puede depender de la toxicidad del producto que va a tratarse.
El armazón del alimentador 49 presenta una
entrada de materia prima que se abre a través de la pared superior
39 de la carcasa 13 de la unidad de compresión 14 y está provista de
una primera mitad 56 de acoplamiento para la conexión con una
segunda mitad 57 correspondiente de acoplamiento proporcionada en un
extremo inferior de un canal de suministro 58 en el armazón de la
prensa 2. En la figura 1, las mitades 56, 57 de acoplamiento se
muestran antes de la interconexión. Un extremo superior del canal
de suministro 58 está provisto de una mitad 59 de acoplamiento para
la conexión con una correspondiente mitad de acoplamiento de un
sistema de suministro no mostrado, pero ampliamente conocido, por
ejemplo un denominado IBC (contenedor de tamaño intermedio). Las
mitades 56, 57 de acoplamiento pueden estar provistas de mecanismos
de cierre, y para el funcionamiento con productos tóxicos pueden
constituir una denominada válvula de división, tal como una válvula
de mariposa de división. Las figuras 5 a 7 muestran una válvula 60
de mariposa de división adecuada para la finalidad mencionada,
disponible por Gea Bruck Valve GmbH, Alemania. Una válvula de este
tipo se describe en el documento DE 200 14 872 U1. La válvula 60
comprende una aleta 61, 62 de válvula activa y pasiva, una de las
cuales está soportada en la primera mitad 56 de acoplamiento, y la
otra está soportada en la segunda mitad 57 de acoplamiento, de modo
que cada una de las mitades de acoplamiento puede cerrarse por la
correspondiente aleta en el estado en el que las mitades de
acoplamiento están separadas, véase la figura 5. Tras la
interconexión de las dos mitades 56, 57 de acoplamiento, las dos
aletas 61, 62 de válvula se alinean y entran en contacto una con
otra, tal como se muestra en la figura 6, y mediante el
funcionamiento de la aleta 61 activa, las dos aletas 61, 62 pueden
hacerse girar juntas alrededor de un eje 63 común para alcanzar una
posición abierta que permite el paso de material a través de la
válvula 60, véase la figura 7. La mitad 56 de acoplamiento que
comprende la aleta 61 activa puede situarse o en la unidad de
compresión 14 o en el armazón de la prensa 2. Alternativamente,
para el uso en aplicaciones que requieran menos exigencias, puede
usarse una válvula de bola doble de tipo conocido. Una válvula de
bola doble comprende dos válvulas de bola separadas que se
interconectan de manera liberable. Las mitades 56, 57 de
acoplamiento pueden limpiarse tras la separación mediante técnicas
bien conocidas, tales como el empleo de una estación de limpieza
móvil (CIP) que se conecta de manera sellada a la mitad de
acoplamiento y que limpia automáticamente las partes internas de
esta última. El canal de suministro 58 en el alojamiento de la
prensa 2 y otros componentes de conducción del producto en el
armazón de la prensa 2 pueden limpiarse mediante técnicas similares
ampliamente conocidas.
Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, la
unidad de compresión 14 está provista además de una rampa 64 de
comprimidos que sobresale desde la carcasa 13 para conducir el
material comprimido en forma de comprimidos alejándolo de las
matrices 16. En la carcasa 13, la rampa 64 de comprimidos comprende
un dispositivo de descarga de comprimidos, no mostrado, pero
ampliamente conocido, para recoger los comprimidos desde las
matrices y dirigirlos hacia fuera a través de la rampa de
comprimidos 64. El dispositivo de descarga de comprimidos puede
ser, por ejemplo, una simple placa de guiado o rampa. La rampa 64 de
comprimidos presenta dos salidas 65, 66, véase también la figura 1,
y está provista de un aparato de clasificación no mostrado, pero
ampliamente conocido, que dirige los comprimidos adecuadamente
prensados a una de las salidas y los comprimidos defectuosos hacia
la otra salida. El diseño de las salidas 65, 66 puede diferir, y la
figura 1 muestra una configuración que es diferente a la mostrada
en las figuras 3 y 4. El aparato de clasificación se acciona
eléctricamente y se controla mediante conexiones eléctricas no
mostradas con el armazón de la prensa. Las salidas 65, 66 pueden
dirigir los comprimidos directamente a contenedores y pueden estar
provistas de un mecanismo de cierre, o pueden conectarse a un
sistema adicional de canales mediante acoplamientos, tal como las
válvulas de división anteriormente mencionadas. En la configuración
mostrada, la rampa 64 de comprimidos está conectada rígidamente a
la carcasa 13 y sobresaldrá a través del revestimiento 4 exterior no
mostrado de la sección de compresión 6 del armazón de la prensa 2,
y la rampa está adaptada por tanto para extraerse del armazón de la
prensa junto con la unidad de compresión 14. Sin embargo, en lugar
de la rampa 64 de comprimidos mostrada, la carcasa 13 también puede
estar provista de una salida de comprimidos en forma de una mitad de
acoplamiento que se conecta a una correspondiente mitad de
acoplamiento de un canal de comprimidos en el armazón de la prensa
2, por lo que estas mitades de acoplamiento pueden constituir una
válvula de división del tipo anteriormente comentado. En este caso,
la mitad de acoplamiento mencionada de la carcasa 13 se comunicará
con el dispositivo de descarga de comprimidos anteriormente
mencionado dispuesto en la carcasa.
Adicionalmente, la unidad de compresión 14 está
provista de mitades 67, 68 de acoplamiento de extracción de restos
de polvo, véase la figura 3, que se abren hacia fuera a través de la
pared inferior 40 de la carcasa 13 para conectarse con mitades de
acoplamiento correspondientes, no mostradas, que se sitúan en el
armazón de la prensa 2 y que se conectan a un sistema de succión no
mostrado, ampliamente conocido. El sistema de succión puede
diseñarse ventajosamente para mantener constantemente una cierta
subpresión en la carcasa 13 de la unidad de compresión 14 para
evitar cualquier fuga desde la carcasa. La subpresión puede
vigilarse y controlarse ventajosamente para mantener un cierto
valor. Las mitades 67, 68 de acoplamiento de extracción de restos
de polvo en la unidad 14 pueden constituir, junto con las mitades de
acoplamiento correspondientes en el armazón de la prensa 2,
válvulas de división del tipo anteriormente descrito. En la unidad
de compresión, las mitades 67, 68 de acoplamiento de extracción de
restos de polvo se conectan a boquillas de extracción de restos de
polvo no mostradas situadas en posiciones adecuadas en la carcasa
para evitar la acumulación de restos de polvo en la carcasa.
Sobre la pared de separación inferior 7 en el
alojamiento de la prensa 2 se prevé una columna 71 de soporte con
una mitad 72 de acoplamiento neumática superior para la conexión con
una mitad 73 de acoplamiento correspondiente que soporta el
alimentador 48 rotatorio en la unidad de compresión 14. La posición
de la mitad 72 de acoplamiento puede regularse en relación a la
columna 71 de soporte, dando como resultado una regulación de la
posición del alimentador 48 en relación a la torreta 12. Mediante
esta regulación, la mitad 73 de acoplamiento que soporta el
alimentador está desplazada ligeramente en la carcasa 13. La mitad
73 de acoplamiento se sobresale a través de la pared inferior 40 de
la carcasa 13 de una manera sellada herméticamente conocida per
se.
Además, la unidad de compresión 14 está provista
de sistemas ampliamente conocidos para la lubricación de los
punzones, suministrándose el aceite o grasa de lubricación desde el
armazón de la prensa a través de conductos conectados a la unidad
de compresión a través de acoplamientos liberables provistos de
mecanismos de cierre tal como se ha explicado anteriormente. Un
acoplamiento adecuado con esta finalidad es un denominado acoplador
de acción rápida disponible por Legris Belgium SA. Puede
proporcionarse de manera similar fluido de lubricación para la
lubricación de la pared de las matrices y la cara de los
punzones.
En general, para usar con productos tóxicos,
todas las conexiones de conducción de producto entre la unidad de
compresión 14 y el armazón de la prensa 2 pueden estar,
ventajosamente, en forma de las válvulas de mariposa de división
anteriores. Alternativamente, las conexiones de conducción de
producto entre la unidad de compresión 14 y el armazón de la prensa
2 pueden estar en forma de tubos de plástico desechables que se
cortan en dos antes de desenganchar la unidad de compresión del
armazón de la prensa. Antes de cortar el tubo, se presiona para
hacerlo plano y se calienta para bloquear la conexión de tubo
soldando su pared. El tubo se corta por la mitad de la soldadura de
modo que las dos partes de tubo resultantes se bloquean y se impiden
fugas de producto hacia los alrededores. Al montar una unidad de
compresión limpia en el armazón de la prensa, se montan nuevos
tubos de plástico en las conexiones. Otras conexiones, tales como
conexiones liberables eléctricas o mecánicas, se introducen en la
carcasa 13 de la unidad de compresión 14 a través de juntas
apropiadas.
Para limpiar el interior de la unidad de
compresión 14 entre lotes de diferentes productos o para
intercambiar la unidad por otro tipo de unidad, la prensa 1 de
comprimidos está provista de un sistema de manipulación para
extraer la unidad de la prensa y para colocar otra unidad en la
prensa, véase la figura 8. El bloque 35 regulable en altura que
porta el cilindro de compresión 33 está provisto de un elemento 74
de acoplamiento para engancharse a un elemento 75 de acoplamiento
correspondiente en la unidad de compresión 14. De esta manera, la
unidad de compresión 14 puede elevarse mediante el bloque 35
regulable en altura hasta una posición en la que la torreta 12 se
desengancha de la parte 11 de acoplamiento en el árbol de
transmisión 10. En esta posición, la unidad 14 de acoplamiento,
mediante un brazo 76 basculante soportado de manera pivotante
alrededor del eje de un pilar 77 vertical de la estructura 3, gira
hacia fuera del armazón de la prensa 2 hasta una posición en la que
puede separarse sobre un carro 78 para la transferencia de la unidad
14 a una estación de limpieza, por ejemplo. Con este fin, el brazo
76 pivotante está provisto de un elemento 79 de acoplamiento para
engancharse al elemento 75 de acoplamiento en el módulo 14 de
compresión. El carro 78 está provisto de un bloque 80 para soportar
de manera pivotante la torreta 12, estando equipado el bloque con
una manivela 81 para la rotación de la torreta, para facilitar la
extracción de los punzones de la torreta, etc. Además, el carro 78
está provisto de una columna 82 de soporte que corresponde a la
columna 71 de soporte en el armazón de la prensa 2 para soportar el
alimentador durante la rotación de la torreta y el movimiento del
carro 78.
La figura 9 muestra muy esquemáticamente una
primera forma de realización de una estación de limpieza 83
automatizada según la invención. La estación de limpieza 83 puede
estar provista de un sistema de manipulación no mostrado similar al
de la prensa 1 de comprimidos para elevar la unidad de compresión 14
desde el carro 78 a su posición montada en la estación de limpieza
y de nuevo al carro. Los tubos 84, 85, 86 para suministrar y drenar
el fluido limpiador se conectan, mediante piezas de conexión
adecuadas en forma de mitades de acoplamiento, a la unidad de
compresión 14 en la mitad 56 de acoplamiento para la entrada de
materia prima, en la salida de comprimidos y en una mitad de
acoplamiento de extracción de restos de polvo. Pueden emplearse más
tubos de fluido limpiador que los mostrados en el dibujo, y también
pueden proporcionarse en la unidad de compresión 14 conexiones de
entrada/salida de fluido limpiador dedicadas que se cierran durante
la producción de comprimidos. El fluido limpiador puede hacerse
circular en direcciones alternas a través de los tubos respectivos,
proporcionándose así una acción de limpieza más efectiva en la
carcasa 13 de la unidad de compresión 14. Puede introducirse aire o
gas caliente a través de los tubos después de la limpieza, para
llevar a cabo un secado. Además, los tubos 84, 85, 86 pueden
sustituirse por dispositivos de fluido limpiador en forma de cámaras
de suministro y drenaje que pueden posicionarse que presentan
asimismo mitades de acoplamiento que se encajan en las mitades de
acoplamiento de la unidad de compresión, pero que presentan además
boquillas de aspersión de fluido limpiador dispuestas para la
introducción automática a través de las correspondientes mitades 56,
67, 68 de acoplamiento en la unidad de compresión 14.
En una segunda forma de realización, no
mostrada, de una estación de limpieza automatizada, se prevé una
cámara de limpieza en la que puede insertarse la unidad de
compresión 14 y que puede entonces cerrarse. En la cámara, la
unidad de compresión 14 se abrirá mediante un manipulador
automático, con lo cual una o más de las paredes 41 laterales se
extraerán completa o parcialmente de la unidad. Las paredes
laterales 41 pueden articularse por ejemplo a la unidad 14 de modo
que puedan abrirse a modo de puertas. También pueden abrirse
posiblemente componentes internos de la unidad de compresión
mediante manipuladores para un mejor acceso de las boquillas de
aspersión durante el lavado, por ejemplo puede abrirse el armazón
del alimentador 49, y pueden agitarse los componentes para un mejor
efecto de limpieza. Los punzones 17, 18 pueden extraerse de sus
guías 19, 20. La cámara de limpieza está provista de boquillas de
aspersión, que posiblemente pueden desplazarse automáticamente,
para fluido limpiador, y de entradas, posiblemente también en forma
de boquillas, para aire o gas caliente para el secado.
La cámara de limpieza puede modificarse de tal
manera que los segundos extremos 23, 24 de los punzones sean
accesibles para el accionamiento desde el exterior de la cámara de
limpieza. Esto puede lograrse proporcionando aberturas en una pared
superior e inferior de la cámara de limpieza, respectivamente, con
lo cual los segundos extremos 23, 24 de los punzones son accesibles
desde el exterior de la cámara de limpieza a través de estas
aberturas, y las periferias de las aberturas están selladas contra
las paredes superior e inferior de la unidad de compresión 14,
respectivamente, en la posición de limpieza de la unidad en la
cámara de limpieza. Puede accederse al interior de la unidad 14
abriendo las paredes laterales 41 en la cámara de limpieza, tal como
se ha explicado anteriormente. De esta manera, las levas y los
segundos extremos de los punzones no se limpian y, por
consiguiente, no requieren una nueva lubricación después de
limpiarse la unidad 14.
En ambas formas de realización de la estación de
limpieza, pueden emplearse las siguientes disposiciones. La torreta
puede girar durante la limpieza mediante un árbol de transmisión no
mostrado que corresponde al árbol de transmisión 10 en el armazón
de la prensa 2, por lo que los punzones pueden desplazarse,
posiblemente dentro y fuera de sus matrices, proporcionándose así
una limpieza más efectiva. Pueden emplearse levas dedicadas
especialmente adecuadas para la operación de limpieza, o bien la
posición de las levas 25, 26 existentes en la unidad puede
regularse en la estación de limpieza. Además, las paletas del
alimentador rotatorio pueden hacerse rotar mediante ejes de
accionamiento correspondientes a los ejes 52, 53 de la prensa 1.
Los diferentes tipos de estación de limpieza
pueden estar más o menos automatizados, y por supuesto también es
posible una limpieza manual de la unidad de compresión 14, por
ejemplo en una caja de manipulación con guantes.
Según la invención, la limpieza de la prensa 1
de comprimidos entre lotes puede realizarse rápida y fácilmente sin
exponer al operario al producto o sin contaminar el entorno, debido
a que la unidad de compresión 14 encierra el producto durante la
producción de comprimidos así como durante el transporte de la
unidad a la estación de limpieza.
La invención se ha explicado anteriormente por
medio de una prensa de comprimidos que presenta un único dispositivo
de alimentación y un único dispositivo de descarga de comprimidos;
sin embargo, la prensa de comprimidos según la invención puede
presentar varios dispositivos de descarga de comprimidos y y/o
varios dispositivos de alimentación dispuestos en combinación con
una única mesa de matrices. Por ejemplo, la prensa puede ser una
denominada prensa de doble cara que presenta dos unidades de
producción dispuestas en la unidad de compresión, comprendiendo
cada unidad de producción un dispositivo de alimentación y un
dispositivo de descarga de comprimidos. Se conocen prensas de la
técnica anterior con hasta cinco unidades de producción. Además, la
prensa puede ser una denominada prensa de múltiples capas, que
presenta, por ejemplo, dos dispositivos de alimentación y un
dispositivo de descarga de comprimidos. En una prensa de este tipo,
pueden producirse comprimidos que presentan dos capas. Tras la
alimentación de la primera capa mediante el primer dispositivo de
alimentación, el comprimido se comprime mediante los punzones, a
continuación se alimenta la siguiente capa mediante el siguiente
dispositivo de alimentación y finalmente se comprime el comprimido
en un segundo momento.
Aunque la invención se ha explicado
anteriormente por medio de una prensa de comprimidos rotativa que
presenta punzones orientados verticalmente y un alimentador
rotatorio, la invención es igualmente aplicable adecuadamente a
diferentes tipos de prensas, tales como por ejemplo una prensa
rotativa que presenta una mesa de matrices con punzones dispuestos
de manera desplazable radialmente en la misma, tal como se da a
conocer por ejemplo en la patente US nº 5.910.324 (Courtoy) o en la
patente US nº 4.403.935. En una prensa de
este tipo, la materia prima puede dirigirse a las matrices a través
de un canal dispuesto centralmente en relación a la torreta de la
prensa y, por medio de la fuerza centrífuga, conducirse a través de
canales radiales a las matrices, por lo que el interior del
dispositivo de alimentación se encerrará separadamente en relación
a su entorno. La mesa de matrices y el dispositivo de salida de
comprimidos pueden encerrarse en una carcasa común de la misma
manera que se explicó anteriormente por medio de la forma de
realización mostrada en el dibujo. Puesto que el canal de entrada
de materia prima puede introducirse centralmente a través de la
carcasa de la unidad de compresión, por lo menos parte de la carcasa
puede rotar con la torreta y no necesita ser estacionaria en la
prensa.
De manera similar, sería posible concebir el
dispositivo de descarga de comprimidos con una salida central,
superando la fuerza centrífuga mediante medios apropiados, tales
como medios de succión o medios de transporte mecánicos bien
conocidos. Por lo tanto, el interior del dispositivo de descarga de
comprimidos puede encerrarse por separado en relación con sus
alrededores. En una unidad de compresión con dispositivo de
alimentación y dispositivo de descarga de comprimidos encerrados
por separado, respectivamente, cada abertura de matriz y su primer
extremo de punzón correspondiente pueden encerrarse con respecto a
su entorno en una cámara separada, en lugar de en una carcasa común
tal como se explicó anteriormente.
De manera similar, la invención es aplicable a
diferentes tipos de prensas que presentan un denominado alimentador
por gravedad en lugar de un alimentador rotatorio. Un alimentador
por gravedad es, en su forma más simple, una entrada de materia
prima con forma de embudo y se utiliza en muchas prensas
industriales, por ejemplo para la producción de baterías o
componentes electrónicos. Otra clase de sistema de alimentación que
puede aplicarse igualmente es un alimentador denominado por
vibración, que fundamentalmente es una entrada de materia prima con
forma de embudo que se hace vibrar durante la alimentación por medio
de un accionador eléctrico o mecánico. De hecho, según la
invención, puede aplicarse cualquier clase de sistema de
alimentación adecuado. Además, puede ubicarse cualquier clase de
equipamiento auxiliar en la unidad de compresión 14 y conectarse al
armazón 2 de la prensa a través de conexiones liberables.
Claims (27)
1. Unidad de compresión (14) para su fijación
liberable en un armazón (2) de una prensa de comprimidos rotativa
(1), comprendiendo la unidad de compresión una mesa de matrices
rotativa (15) para conexión a un árbol de transmisión (10)
dispuesto en el armazón de la prensa (2) para la rotación de la mesa
de matrices rotativa (15), un número de matrices (16) dispuestas de
manera circunferencial en la mesa de matrices rotativa (15),
asociándose cada matriz (16) con por lo menos un primer punzón (17,
18) que presenta un primer extremo (21, 22) que puede recibirse en
la matriz (16) a través de una abertura de la matriz y dispuesto
para la compresión de un material en polvo o granular en la matriz
mediante el movimiento alternativo del punzón (17, 18), un
dispositivo de alimentación (48) para el suministro de material que
va a comprimirse en las matrices (16), y un dispositivo de descarga
de comprimidos (64) para la extracción de material comprimido en
forma de comprimidos, caracterizada porque la unidad de
compresión (14) encierra cada abertura de matriz y su primer extremo
(21, 22) de punzón correspondiente en una cámara, porque el
dispositivo de alimentación (48) y el dispositivo de descarga de
comprimidos (64) están encerrados, porque el dispositivo de
alimentación (48) comunica con una entrada (56) para la conexión
separable con un canal de suministro externo (58), y porque el
dispositivo de descarga de comprimidos (64) comunica con una
salida.
2. Unidad de compresión según la
reivindicación 1, caracterizada porque los segundos extremos
(23, 24) de los punzones (17, 18) son accesibles para el
accionamiento desde el exterior de la unidad de compresión
(14).
3. Unidad de compresión según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la unidad de
compresión (14) comprende una carcasa (13) que rodea por lo menos
parte de la mesa de matrices (15), el dispositivo de alimentación
(48) y el dispositivo de descarga de comprimidos (64), y porque la
entrada (56) y la salida de comprimidos se disponen en una pared
(39, 40, 41) de la carcasa (13).
4. Unidad de compresión según la
reivindicación 3, caracterizada porque la carcasa (13) de la
unidad de compresión (14) está provista de un mecanismo de apertura
liberable para la apertura de por lo menos una puerta en la carcasa
(13) o la separación de por lo menos una parte de la carcasa de la
unidad de compresión.
5. Unidad de compresión según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque cada matriz (16)
está asociada con los primer y segundo punzones (17, 18) dispuestos
para el movimiento alternativo en una dirección paralela al eje de
rotación de la mesa de matrices (15), porque los primeros y segundos
punzones (17, 18) se reciben en guías (19, 20) a cada lado de la
matriz (16), respectivamente, alojándose dichas guías en una torreta
rotativa (12) que comprende la mesa de matrices (15), porque la
carcasa (13) comprendida por la unidad de compresión (14) rodea la
periferia de la torreta (12) y se sella contra ésta última por medio
de juntas de estanqueidad (44, 45) que permiten la rotación de la
torreta en relación a la carcasa, y porque la carcasa (13) presenta
una placa de soporte (37) montada de manera rotativa sobre la
torreta por medio de un cojinete (38).
6. Unidad de compresión según la
reivindicación 5, caracterizada porque los punzones (17, 18)
están sellados contra sus guías (19, 20) en los primeros extremos
(21, 22) de los punzones por medio de juntas de estanqueidad que
permiten el desplazamiento axial de los punzones en las guías, tales
como juntas de labio de obturación (87) o juntas de fuelle.
7. Prensa de comprimidos rotativa (1) que
comprende una unidad de compresión (14) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la prensa de
comprimidos comprende un armazón (2), en el que se monta de manera
separable la unidad de compresión (14), por lo que la mesa de
matrices (15) se conecta de manera separable a un árbol de
transmisión (10) dispuesto en el armazón (2) para la rotación de la
mesa de matrices (15), y porque la prensa de comprimidos comprende
por lo menos una leva (25, 26) para actuar conjuntamente con el
segundo extremo (23, 24) de los punzones (17, 18) con el fin de
realizar el desplazamiento axial de los punzones mediante la
rotación de la mesa de matrices (15).
8. Prensa de comprimidos rotativa según la
reivindicación 7, caracterizada porque la unidad de
compresión (14) presenta dispositivos auxiliares que se comunican
con el armazón de la prensa (2) a través de conexiones liberables,
tales como boquillas de aspiración de polvo que se comunican con el
armazón de la prensa a través de conexiones de tubo liberables (67,
68), un alimentador de polvo (48) accionado a través de una conexión
de árbol liberable (54, 55) por medio de un accionador (50, 51)
alojado en el armazón de la prensa de comprimidos (2), un sistema
de lubricación que comunica con el armazón de la prensa a través de
conexiones de tubo liberables, etc.
9. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 ú 8, caracterizada
porque las conexiones de conducto liberables entre las entradas o
las salidas de la unidad de compresión (14) y los canales
correspondientes en el armazón de la prensa (2) están provistos de
un mecanismo de cierre (61, 62) a cada lado de un mecanismo de
desconexión.
10. Prensa de comprimidos rotativa según la
reivindicación 9, caracterizada porque las conexiones de
conducto liberables están en forma de las denominadas válvulas de
bola dobles.
11. Prensa de comprimidos rotativa según la
reivindicación 9, caracterizada porque las conexiones de
conducto liberables son en forma de las denominadas válvulas de
división que presentan dos elementos de válvula complementarios,
tales como válvulas de mariposa de división (60).
12. Prensa de comprimidos rotativa según la
reivindicación 9, caracterizada porque las conexiones de
conducto liberables son en forma de tubos de plástico.
13. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizada
porque se montan un número de levas superiores (25) para actuar
conjuntamente con los primeros punzones (17) y un número de levas
inferiores (26) para actuar conjuntamente con los segundos punzones
(18) sobre la unidad de compresión (14) para la extracción desde el
armazón de la prensa (2) junto con la unidad de compresión.
14. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizada
porque se montan un número de levas superiores (25) para actuar
conjuntamente con los primeros punzones (17) sobre la unidad de
compresión (14) para la extracción desde el armazón de la prensa (2)
junto con la unidad de compresión (14), y porque se montan un
número de levas inferiores (26) para actuar conjuntamente con los
segundos punzones (18) en el armazón de la prensa (2) de manera que
los segundos punzones (18) pueden liberarse de las levas inferiores
(26) para la extracción de éstas junto con la unidad de compresión
(14).
15. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizada
porque se monta de manera regulable una leva superior (25) para
actuar conjuntamente con los punzones (17) sobre la unidad de
compresión (14).
16. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15, caracterizada
porque se sostiene un cilindro de compresión (33) para actuar
conjuntamente con los primeros punzones (17) por encima de la
unidad de compresión (14) mediante un bloque regulable en altura
(35), y porque el bloque regulable en altura presenta un elemento
de acoplamiento (74) para el enganche con un elemento de
acoplamiento correspondiente (75) sobre la unidad de compresión
(14).
17. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, caracterizado
porque el armazón de la prensa (2) está provisto de un brazo (76)
pivotante que pivota alrededor de un eje vertical y provisto de un
elemento de acoplamiento (79) para el enganche con un elemento de
acoplamiento correspondiente (75) sobre la unidad de compresión
(14).
18. Prensa de comprimidos rotativa según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 17, caracterizada
porque el armazón de la prensa (2) está provisto de un soporte
separado (71) para el dispositivo de alimentación (48), porque el
dispositivo de alimentación (48) puede desplazarse en relación a la
unidad de compresión (14), y porque dicho soporte (71) presenta un
mecanismo de acoplamiento por encliquetado tal como un mecanismo de
acoplamiento neumático (72) para la conexión con el dispositivo de
alimentación (48).
19. Estación de limpieza (83) para la limpieza
de una unidad de compresión (14) separada de una prensa de
comprimidos rotativa (1), comprendiendo la unidad de compresión un
número de matrices (16) dispuestas de manera circunferencial en una
mesa de matrices rotativa (15), asociándose cada matriz con por lo
menos un primer punzón (17, 18) que presenta un primer extremo (21,
22) que puede recibirse en la matriz a través de una abertura de la
matriz, un dispositivo de alimentación (48) para el suministro de
material que va a comprimirse en las matrices, y un dispositivo de
descarga de comprimidos (64) para la extracción de material
comprimido en forma de comprimidos, caracterizada porque la
estación de limpieza (83) comprende por lo menos dos dispositivos
de fluido limpiador (84, 85, 86) separados, presentando cada uno una
pieza de conexión para la conexión separable con una pieza de
conexión correspondiente (56, 67, 68) prevista sobre la unidad de
compresión (14) y que comunica con un recinto (13) de la unidad de
compresión, disponiéndose los dispositivos de fluido limpiador para
el suministro de fluido limpiador a la unidad de compresión y para
el drenaje de fluido limpiador de la unidad de compresión.
20. Estación de limpieza según la
reivindicación 19, caracterizada porque por lo menos uno de
los dispositivos de fluido limpiador está provisto de una boquilla
de pulverización de fluido limpiador dispuesta para la
introducción automática a través de la pieza de conexión
correspondiente sobre la unidad de compresión (14).
21. Estación de limpieza según cualquiera de
las reivindicaciones 19 ó 20, caracterizada porque comprende
un árbol de transmisión para la conexión separable con la mesa de
matrices rotativa (15) de la unidad de compresión (14) para la
rotación de la mesa de matrices durante la limpieza con el fin de
realizar un desplazamiento axial de los punzones (17, 18).
22. Estación de limpieza según la
reivindicación 21, caracterizada porque comprende un
manipulador automático para la regulación de una leva (25, 26) de
la unidad de compresión (14) o porque comprende por lo menos una
leva para actuar conjuntamente con un segundo extremo (23, 24) de
los punzones (17, 18) con el fin de realizar un desplazamiento
axial de los punzones mediante la rotación de la mesa de matrices
(15).
23. Estación de limpieza según cualquiera de
las reivindicaciones 19 a 22, caracterizada porque comprende
un manipulador automático para abrir y/o mover un dispositivo de
alimentación de polvo (48) y/o un dispositivo de descarga de
comprimidos (64) de la unidad de compresión (14).
24. Procedimiento para el accionamiento de una
prensa de comprimidos rotativa (1) que presenta un armazón de la
prensa (2) y una unidad de compresión (14) que comprende un número
de matrices (16) dispuestas de manera circunferencial en una mesa
de matrices rotativa (15), asociándose cada matriz con por lo menos
un primer punzón (17, 18) que presenta un primer extremo (21, 22)
que puede recibirse en la matriz (16) a través de una abertura de
la matriz, un dispositivo de alimentación (48) para el suministro de
material que va a comprimirse en las matrices, y un dispositivo de
descarga de comprimidos (64) para la extracción de material
comprimido en forma de comprimidos o similares, por lo que la
unidad de compresión (14) se separa, entre lotes de comprimidos,
del armazón de la prensa (2) y se transfiere a una estación de
limpieza (83), caracterizado porque, durante el prensado de
los comprimidos o similares y durante la transferencia de la unidad
de compresión (14) desde el armazón de la prensa a la estación de
limpieza (83), cada abertura de matriz y su primer extremo (21, 22)
de punzón correspondiente se mantienen encerrados en una cámara (13)
de la unidad de compresión (14) y el dispositivo de alimentación
(48) y el dispositivo de descarga de comprimidos (64) se mantienen
encerrados.
25. Procedimiento para el accionamiento de una
prensa de comprimidos rotativa según la reivindicación 24,
caracterizado porque, en la estación de limpieza, se conecta
por lo menos un dispositivo de fluido limpiador (84, 85, 86)
separado por medio de una pieza de conexión con una pieza de
conexión correspondiente (56, 67, 68) prevista sobre la unidad de
compresión (14) y que se comunica con un recinto (13) de la unidad
de compresión, y porque se suministra posteriormente fluido
limpiador al recinto de la unidad de compresión desde dicho por lo
menos un dispositivo de fluido limpiador.
26. Procedimiento para el accionamiento de una
prensa de comprimidos rotativa según la reivindicación 25,
caracterizado porque se utilizan por lo menos dos
dispositivos de fluido limpiador (84, 85, 86), y porque el fluido
limpiador se drena desde el recinto (13) hacia uno de los
dispositivos de fluido limpiador.
27. Procedimiento para el accionamiento de una
prensa de comprimidos rotativa según la reivindicación 25 ó 26,
caracterizado porque se hace circular fluido limpiador a
través del recinto (13) de la unidad de compresión (14) en
direcciones alternas.
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