ES2305471T3

ES2305471T3 - Procedimiento y aparato para introducir polvo dentro de una cavidad.

Info

Publication number: ES2305471T3
Application number: ES03737373T
Authority: ES
Inventors: Andrew John Ede; Peter John Houzego; John Martin Hewett
Original assignee: Pfizer Ltd
Current assignee: Pfizer Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2008-11-01
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: CY1108176T1; SI1472139T1; EP1472139A1; AU2003244508B2; ATE395259T1; AU2003244508A1; JP2005516854A; HK1072757A1; WO2003066437A1; MXPA04007608A; KR20040086347A; IL163058A; CN1628054A; CN1307076C; RU2004126852A; DK1472139T3; DE60320943D1; EP1472139B1; US7051771B2; RU2289534C2

Abstract

Un procedimiento para introducir un polvo dentro de una cavidad que usa un dosificador (10) que tiene una fosa alargada con un extremo abierto (14) y un émbolo (12) opuesto al extremo abierto (14), que se puede mover a lo largo de la fosa para definir, entre el émbolo (12) y el extremo abierto (14), un espacio (16) de volumen variable, el procedimiento incluye: - definir, con el émbolo (12), un volumen mayor que el de la cavidad (32); - insertar el extremo abierto (14) dentro de una fuente de polvo (20), para rellenar el volumen con polvo; - posicionar el extremo abierto (14) sobre la cavidad (32); - accionar el émbolo (12) para extraer el polvo (24) desde el extremo abierto (14) hasta el interior de la cavidad (32). Y comprimirlo hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada; caracterizado porque el procedimiento incluye además: - retirar el extremo abierto (14) de la cavidad (32) para dejar la cavidad llena de polvo con la densidad volumétrica total predeterminada; - devolver el dosificador (10) a la fuente de polvo (20); y - accionar el/los émbolo/s (12) hasta, o al menos, parcialmente a través del extremo abierto (14) para extraer cualquier polvo (26) sobrante del dosificador (10); y - devolver el polvo (26) sobrante a la fuente (20).

Description

Procedimiento y aparato para introducir polvo dentro de una cavidad.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para introducir polvo dentro de una cavidad, en particular, para permitir que el polvo, tal como para su inhalación, sea transferido desde una fuente y descargado dentro de unas cavidades de un portador.

Los procedimientos y aparatos de la técnica anterior se conocen a partir de las patentes US 4 709 837 A, WO 96 35566 A, EP 0 561 444 A, US 3 893 192 A, US 4 062 386.

Es muy conocido en la técnica para preparar un polvo seco para su inhalación usando un lecho de polvo y para transferir el polvo desde ese lecho hasta las cavidades de un portador que usa un dosificador. En particular, se hace referencia a las patentes US 3.847.191, US 4.542.835 Y US 5.826.633.

La Patente WO 96 35566 A, revela un procedimiento según se ha descrito en el preámbulo de la Reivindicación 1.

El lecho de polvo está construido típicamente como un disco giratorio con una rasqueta, la cual se usa para alisar la superficie del polvo. Esto proporciona al polvo una densidad volumétrica total consistente y una superficie lisa.

Esta proporcionado un dosificador como un tubo de borde afilado con un émbolo (pistón) central. El émbolo está posicionado de manera que pueda definir un espacio comprendido dentro del tubo que equivale a una dosis de polvo requerida. El dosificador se insertará entonces dentro del polvo del lecho de polvo para rellenar el volumen definido. De esta manera, cuando se retire el dosificador, llevará consigo una parte de la cantidad de polvo requerida. Se puede transferir el polvo a un portador y se puede depositar después dentro de una cavidad, accionando el émbolo.

Este sistema conocido en la técnica tiene un número de desventajas, en particular, después de que se haya retirado el dosificador del lecho de polvo, el polvo se separa a partir de la punta del dosificador de una manera irrepetible. Además, una parte del polvo se puede perder durante la transferencia desde el lecho de polvo hasta el portador y una parte del mismo se puede quedar retenida en las superficies interna y externa del dosificador en vez de ser transferida a los cavidades como había sido proyectado. De esta manera, se producirán unas imprecisiones en la cantidad de polvo introducida dentro de los cavidades.

Un objeto de la presente invención es el de solucionar, o al menos, reducir los problemas de los sistemas anteriores.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para introducir polvo dentro de una cavidad que tiene un lado abierto, de acuerdo con la Reivindicación 1.

De esta manera, se rellena el producto de una manera fiable y repetida, sustancialmente, con la misma cantidad de polvo. En particular, esto está regulado solamente por el volumen de la cavidad y por la compresión aplicada al polvo. Se puede controlar la compresión aplicada al polvo de varias maneras. Podrá apreciarse que, en la práctica, la densidad volumétrica total predeterminada llevará incluida una pequeña proporción de las densidades volumétricas totales de acuerdo con varias tolerancias y con los requisitos para el polvo alojado dentro de las cavidades. Por lo tanto, las técnicas para comprimir el polvo pueden permitir unas pequeñas variaciones en la densidad volumétrica total, actual. Todas estas pueden estar consideradas como si fuesen la densidad volumétrica total predeterminada y darán como resultado sustancialmente la misma cantidad de polvo según sea requerida por el uso del polvo.

Se puede confinar el volumen de polvo a un espacio adyacente al lado abierto. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para introducir un polvo dentro de una cavidad de acuerdo con la Reivindicación 1.

De esta manera, el procedimiento para llenar las cavidades con una cantidad de polvo predeterminada, no va a depender de si esa cantidad predeterminada ha sido transferida correctamente desde la fuente del polvo hasta la cavidad. Si la cantidad de polvo recogida por el dosificador varía, significa que el polvo cae desde el dosificador durante la transferencia o que unas cantidades variables de polvo permanecen en el dosificador después de rellenar la cavidad, esto no tendrá un efecto directo correspondiente sobre la cantidad de polvo proporcionada en la cavidad. En particular, la cavidad se rellena completamente y se comprime hasta que alcanza una densidad volumétrica total predeterminada. De esta manera, se definirá la cantidad de polvo contenida en la cavidad solamente por el volumen de la cavidad por sí misma y por la compresión que le haya sido aplicada. Se puede lograr controlar la compresión en un número de maneras distintas. Una ventaja adicional es que, comparados con los sistemas anteriores, las cavidades están completamente rellenas y, por lo tanto, no existe un espacio de aire libre ni un volumen excesivo. En otras palabras, no existe pérdida de volumen en las cavidades. La retirada del espacio de aire libre puede reducir sustancialmente la humedad y los gases no deseados en la cavidad sellada. Además, el peso del polvo contenido en la cavidad estará menos subordinado a la condición del polvo en la fuente. En particular, no sería censurable que el polvo en la fuente estuviese en una densidad nivelada conocida, debido a que la etapa de compresión lo atraerá hasta la densidad volumétrica total, predeterminada, de cualquier manera.

\newpage

En una realización, el dosificador tiene una pluralidad de dichas fosas alargadas con sus extremos abiertos respectivos y una respectiva pluralidad de dichos émbolos opuestos a dichos extremos abiertos, respectivos y que pueden moverse a lo largo de las fosas para definir, entre los émbolos y los extremos abiertos, unos espacios respectivos de volumen variable, el procedimiento incluye además accionar la pluralidad de émbolos respectivos, entre sí, por ejemplo, simultáneamente.

De acuerdo con la presente invención está provisto también un aparato para introducir polvo dentro de una cavidad de acuerdo con la Reivindicación 9.

De esta manera, se puede introducir el polvo dentro de una cavidad y se puede comprimir hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada. Se hace posible entonces rellenar las cavidades completamente y obtener las ventajas mencionadas anteriormente.

Además, se pueden hacer unos ajustes finos al procedimiento simplemente alterando la compresión proporcionada por el émbolo. Esto permitirá adaptar unas variaciones en las propiedades del polvo y en las dimensiones de la cavidad.

En una realización, el dosificador tiene una pluralidad de dichas fosas alargadas con sus respectivos extremos abiertos; y una pluralidad respectiva de dichos émbolos opuestos a dichos extremos abiertos respectivos y que se pueden mover a lo largo de las fosas para definir, entre los émbolos y los extremos abiertos, unos espacios respectivos de un volumen variable; y en el que el impulsor acciona toda la pluralidad de émbolos respectivos, entre sí.

Se devuelve el dosificador a la fuente de polvo y se acciona el émbolo hasta, o, al menos, parcialmente a través del extremo abierto para extraer cualquier porción de polvo sobrante del dosificador y devolver el polvo sobrante a la fuente.

De esta manera, se puede ajustar cíclicamente el dosificador para que rellene las cavidades consecutivas. Haciendo volver el polvo sobrante a la fuente, se puede usar ese polvo de nuevo para rellenar otras cavidades. Además, haciéndolo volver a la fuente permite que la fuente procese el polvo y lo devuelva a su estado no comprimido.

El sistema rellena las cavidades con una excelente precisión. No obstante, se puede rascar la superficie del polvo en la cavidad para retirar cualquier cantidad pequeña sobrante de polvo. Esto se puede lograr limpiando con una cuchilla la superficie del portador en la cual está conformada la cavidad y, por lo tanto, limpiar la superficie del polvo para retirar cualquier cantidad sobrante de polvo.

De esta manera, el sistema va a depender menos de la naturaleza precisa en la cual el polvo sobrante contenido en el extremo abierto se separará del polvo contenido en la cavidad. El rascado garantiza que todas las cavidades se llenen hasta la misma extensión y limpia también las superficies circundantes de polvo, facilitando así una adhesión subsiguiente de una capa sellante.

El impulsor puede ocasionar la compresión del polvo accionando el émbolo o los émbolos hacia el extremo abierto con una fuerza predeterminada.

Alternativamente, se puede impulsar el émbolo hacia abajo hasta una distancia controlada con la abertura conformada entre el dosificador y la superficie que rodea la cavidad definiendo la presión en la abertura de la cavidad. En particular, el polvo sobrante fluirá hacia los lados con la abertura definiendo la presión en la entrada de la cavidad, de manera que no tenga ninguna consecuencia si la resistencia al movimiento del émbolo es variable.

El impulsor puede ser un mecanismo neumático el cual acciona el émbolo o grupo de émbolos con una presión predeterminada.

Esto proporciona un mecanismo conveniente por medio del cual se puede comprimir el polvo hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada.

Preferiblemente, el dosificador está conformado como un tubo, siendo seleccionado el perfil del borde del tubo conformado alrededor del extremo abierto para optimizar los dos procedimientos de recogida del polvo y de distribución del mismo dentro del recipiente. Un borde afilado es ventajoso para permitir que se inserte el dosificador dentro de la fuente de polvo de manera que pueda llenar el espacio con polvo. No obstante, puede ser ventajoso también un extremo plano para sellarlo contra las superficies situadas alrededor de las cavidades respectivas sin dañar la superficie, para garantizar que el polvo del espacio está contenido dentro de la cavidad y comprimido según se requiera. Por lo tanto, el perfil del borde usado es específico para el diseño del recipiente y para las propiedades del polvo.

Esto es ventajoso para permitir que se inserte el dosificador dentro de la fuente de polvo de manera que pueda rellenar el espacio con un polvo. Además, el borde afilado puede ser ventajoso también de manera que coincida con las superficies situadas alrededor de las cavidades respectivas para garantizar que el polvo contenido en el espacio se introduce dentro de las cavidades y se comprime según se requiera.

Preferiblemente, el aparato incluye además un mecanismo de transferencia para mover el dosificador entre la fuente de polvo y la cavidad y un sistema de control para controlar el mecanismo de transferencia y el impulsor.

De esta manera, el sistema puede ser automatizado para permitir que se rellenen las cavidades consecutivas con un polvo de la fuente. Según se describirá a continuación, con el uso de unos dosificadores múltiples, se pueden llenar consecutivamente unos grupos o series de cavidades consecutivas.

Preferiblemente, el sistema de control controla el mecanismo de transferencia y al impulsor para a su vez, insertar automáticamente el extremo abierto dentro de una fuente de polvo, posicionar el extremo abierto sobre una cavidad, accionar el émbolo para extraer el polvo del extremo abierto hacia el interior de la cavidad y comprimirlo hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada, retirar el extremo abierto de la cavidad y devolver el dosificador a la fuente de polvo y accionar el émbolo para extraer cualquier polvo sobrante.

Por lo tanto, el sistema de control proporciona un ciclo el cual se puede repetir para cavidades consecutivas.

Preferiblemente, el sistema de control controla al impulsor antes de que se inserte el extremo abierto dentro de la fuente de polvo para posicionar el émbolo de manera que pueda definir un volumen mayor que el de la cavidad. El sistema de control no necesita controlar necesariamente la posición de retorno por sí misma, pero podría simplemente iniciar el retorno o liberar el émbolo para su retorno. Se puede accionar el émbolo hasta la posición de retorno con cualquier mecanismo mecánico apropiado. Podría determinarse su posición final simplemente por la extensión del recorrido (embolada) del émbolo en la cavidad, o bien, podrían proporcionarse algunos medios de ajuste, tales como un tornillo, para ajustar la posición de un tope.

Preferiblemente, el volumen mayor que el de la cavidad es suficiente porque cuando se comprime el polvo en dicho espacio hasta la densidad volumétrica total predeterminada, entonces el volumen resultante del polvo comprimido es mayor que el de la cavidad.

Esto se requiere cuando el polvo reduce su volumen bajo compresión.

Preferiblemente, con el extremo abierto posicionado sobre la cavidad, sustancialmente toda el área abierta de la cavidad se extiende dentro del extremo abierto.

Esto garantiza que la cavidad se rellena efectivamente con un polvo.

Podrá apreciarse que centrar el dosificador en la cavidad puede ser muy importante, no obstante, el diámetro del tubo dosificador no necesita ser mayor que el diámetro de la cavidad. Para cumplimentar ciertos parámetros de llenado, el procedimiento podría trabajar con el mismo éxito con un tubo dosificador provisto de un diámetro menor que el de la cavidad.

Preferiblemente, se proporciona una pluralidad de dosificadores en el aparato dispuestos en una serie que corresponde, al menos, a una parte de una serie de cavidades en un portador.

De esta manera, se puede llenar simultáneamente una pluralidad de cavidades. En particular, con uno de los ciclos del aparato, se podrán llenar algunas o todas las cavidades de un portador.

El procedimiento y el aparato son particularmente ventajosos cuando se usen para introducir un polvo seco para su inhalación dentro de unas cavidades de unos portadores, tales como unos envases en láminas al vacío.

En particular, se ha propuesto usar unas inserciones porta-portadores, cada inserción conforma una cavidad respectiva. Se pueden desplazar las inserciones fuera del portador para facilitar la distribución del polvo contenido. En una disposición preferente, el portador está conformado como una placa provista de unos orificios pasantes, cada uno de los orificios pasantes contiene una inserción respectiva. Las inserciones y, por lo tanto, las cavidades se pueden conformar mediante un procedimiento de moldeo de la inserción en el portador, o bien, alternativamente, moldearse separadamente e insertarse después dentro del portador.

La invención se comprenderá con mayor claridad a partir de la descripción siguiente, dada a modo de ejemplo solamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- Las Figuras 1(a) y (b) ilustran esquemáticamente unos aparatos que realizan la presente invención;

- Las Figuras 2(a) hasta (g) ilustran las etapas de un procedimiento preferente de la presente invención; y

- Las Figura 3(a) y (b) ilustran la alineación de un tubo dosificador con una cavidad.

\vskip1.000000\baselineskip

Según se ha ilustrado en la Figura 1(a), se proporciona un dosificador 10 para transferir el polvo desde una fuente de polvo 20 hasta una cavidad 32 de un portador 30. Un impulsor o mecanismo de impulsión 40 está proporcionado para operar o accionar el dosificador 10 y un mecanismo de transferencia 50 está proporcionado para mover el dosificador 10 desde la fuente de polvo 20 hasta la cavidad 32. El aparato está operado por un sistema de control 60 el cual, en particular, puede controlar el mecanismo de transferencia 50 y el mecanismo de impulsión 40.

Podría apreciarse que la Figura 1(a) es altamente esquemática y está proporcionada simplemente para ilustrar la existencia de los diversos componentes del aparato. El mecanismo de impulsión 40 y el mecanismo de transferencia 50 pueden tener unas formas alternativas. En particular, el mecanismo de transferencia 50 puede tener la forma de un mecanismo lineal, en vez del mecanismo giratorio mostrado en la Figura 1(a). De hecho, es posible que se realice la transferencia moviendo la fuente 20 y el portador 30 en lugar de mover el dosificador 10, es decir, para que la fuente y el portador sean móviles y el dosificador fijo.

También es posible que el aparato incluya una pluralidad de dosificadores dispuestos en una serie que corresponde, al menos, a una parte de una serie de cavidades de un portador, o bien, según se ilustra en la Figura 1(b), para un dosificador que incluya una pluralidad de tubos dispuestos en una serie que corresponde, al menos, a una parte de una serie de cavidades de un portador.

El funcionamiento de todo el sistema se describirá ahora haciendo referencia a las Figuras 2(a) hasta (g).

Según se ha ilustrado, el dosificador 10 incluye un émbolo o compactadora 12. Preferiblemente, el dosificador 10 está conformado como un tubo y tiene un conducto axial que conforma una cavidad alargada. La cavidad se extiende desde un extremo abierto 14 y el émbolo 12 es capaz de moverse hasta, y desde el extremo abierto 14 a lo largo del conducto o cavidad. De esta manera, se conforma un espacio 16 de volumen variable entre el extremo abierto 14 y el émbolo 12. El impulsor 40 acciona el émbolo 12 a lo largo de la fosa del dosificador 10, para variar el volumen del espacio 16, según se requiera.

Las secciones transversales de la fosa y del émbolo son preferiblemente circulares aunque podría usarse cualquier forma de sección transversal. Las formas y las áreas de las secciones transversales del émbolo 12 y de la fosa son correspondientes entre sí, para proporcionar una disposición pistón/cilindro normal.

Según se describirá a continuación, se usa la fosa para recibir el polvo. El ajuste entre el émbolo 12 y las paredes de la fosa se seleccionará como consecuencia de lo anterior. Para un aparato usado con un polvo para su inhalación, el polvo es extremadamente fino y, por lo tanto, es probable que una parte del polvo encuentre su camino entre el émbolo 12 y las paredes de la fosa. Por lo tanto, a este respecto, la fabricación del ajuste entre el émbolo 12 y las paredes de la fosa no es demasiado hermética, dado que el polvo se verá atrapado y la fuerza requerida para mover el émbolo 12 se verá afectada negativamente. Por otra parte, por supuesto que si el ajuste es demasiado holgado, entonces unas cantidades significativas de polvo se desplazarán entre el émbolo 12 y las paredes de la fosa de manera que su medición se verá afectada negativamente.

Según se ilustra en la Figura 2(b), el dosificador 10 se introducirá a presión dentro del polvo 22 de una fuente 20. Esto se ilustra simplemente como un recipiente de poca profundidad. No obstante, preferiblemente, se proporciona un lecho de polvo de un tipo conocido, por ejemplo, que tiene un disco giratorio con una rasqueta para alisar la superficie del polvo.

Cuando se inserte el dosificador 10 dentro del polvo 22, el émbolo 12 estará entonces en una posición retraída desde el extremo abierto 14 para proporcionar un espacio 16 que tiene un volumen mayor que el de la cavidad a la cual el polvo va a ser alimentado.

Según se ilustra, el dosificador 10 está conformado como un tubo de borde afilado. El borde afilado 18 conformado alrededor de la periferia del extremo abierto 14 es ventajoso, ya que permite que el dosificador sea impulsado de una manera fácil y limpiamente dentro del polvo 22. De hecho, esto se realzará además proporcionando al dosificador 10 una pared fina que se extiende a lo largo de toda su longitud durante, al menos, la profundidad a la cual deberá insertarse dentro del polvo 22.

Según se ilustra en la Figura 2(c), el dosificador 10 se retira después del polvo 22, llevando consigo una parte del polvo 24 en el espacio 16 entre el extremo abierto 14 y el émbolo 12. El dosificador 10 se transfiere además a la cavidad 32 de un portador 30. Esto se puede lograr con un mecanismo de transferencia 50 tal como el ilustrado en las Figuras 1(a) y (b), o bien, moviendo la fuente de polvo 20 y el portador 30. El extremo abierto 14 del dosificador 10 se posiciona entonces sobre la cavidad 32 del portador 30. En particular, se mantiene apoyado contra la abertura de la cavidad 32 y, en esta realización preferente, el borde periférico 18 del extremo abierto 14 contacta con la periferia de la abertura de la cavidad 32, para proporcionar un acoplamiento o aproximadamente una relación de cierre hermético.

Las Figuras 3(a) y (b) se proporcionan para ilustrar unos factores relacionados con la alineación del tubo dosificador a la cavidad.

Según se ilustra en estas Figuras, el tubo dosificador 10 está desalineado con la cavidad 32 por la dimensión L. Se ha determinado que un desalineamiento significativo puede dar como resultado una variación de la densidad volumétrica total en la cavidad. La alineación de la cavidad con el dosificador podría ser mejor que el 20% de la anchura de la cavidad y, más preferiblemente, mejor que el 10%.

La causa del error es que si el polvo 44 está atrapado entre el émbolo 12 y la superficie que rodea a la cavidad 32, se puede proporcionar entonces una resistencia al movimiento para detener el émbolo. Además, el huelgo G mayor del otro lado permite que el polvo escape a medida que se aplica presión al émbolo.

En muchos casos, el tubo dosificador contactará con la superficie 45 que rodea a la cavidad 32, de tal manera que la altura H del tubo dosificador por encima de la cavidad sea cero. No obstante, en algunos casos, se puede seleccionar esta altura de manera que tenga un valor mayor que cero. En particular, se puede seleccionar esta altura para evitar que se dañe el tubo dosificador o la cavidad, o bien, para permitir que escape un poco de polvo a fin de evitar una compactación excesiva.

Adicionalmente, cuando, según se ilustra en la Figura 1(b), se esté usando una serie de tubos dosificadores, simultáneamente y en paralelo, entonces cualquier desalineación angular entre el plano de los extremos de los tubos dosificadores 10 y el plano de las partes superiores de las cavidades ocasionarán inevitablemente, al menos, alguna pequeña variación en la altura.

Si la abertura se vuelve suficiente para permitir que el polvo escape lateralmente durante la transferencia, se puede perder entonces la compresión.

Las dimensiones requeridas serán una función del tamaño de las partículas de polvo y de las características del flujo y pueden ser determinadas por aquellas personas expertas en la técnica, de acuerdo con la realización particular.

Se pueden seleccionar los tubos dosificadores de manera que tengan una anchura, con respecto a la cavidad, que sea menor, igual o mayor.

Se puede hacer la selección considerando la precisión de la mecánica para el aparato y las características del flujo de polvo.

El uso de un dosificador más pequeño que la cavidad, permite algún tipo de desalineación del dosificador con la cavidad sin que pueda afectar al funcionamiento, debido a que el dosificador seguirá estando situado encima de la cavidad. Unos dosificadores más pequeños pueden ser necesarios con unas cavidades más grandes, ya que los dosificadores amplios no recogerán el polvo. No obstante, la fuerza de compresión desde el dosificador no se aplicará sobre toda la superficie y, para aquellos polvos que fluyen libremente, esto puede proporcionar un control de la densidad poco fiable.

Usando un dosificador del mismo tamaño que la cavidad se proporciona una mejor uniformidad en el control de la densidad de compresión pero requiere una alineación precisa.

Usando un dosificador que sea mayor que la cavidad se reducen los requisitos de alineación y se reduce también la altura del polvo en el tubo dosificador en comparación con la de los tubos normales. No obstante, para aquellos polvos que fluyen inadecuadamente, el polvo situado alrededor de los bordes se puede atascar, evitando que se aplique la presión deseada al polvo contenido en la cavidad.

Por lo tanto, deberá seleccionarse la proporción entre las anchuras de la cavidad y del dosificador dependiendo de la precisión que se pueda alcanzar en el posicionamiento y en las características del polvo. Típicamente, la proporción preferida será la comprendida entre \pm 20% de la unidad.

En el contexto de llenar unos portadores con unas dosis de polvo de inhalación, se sugiere que el borde 18 del extremo abierto 14 entre en contacto con la superficie del portador 30 ligeramente fuera de la periferia de la abertura de la cavidad 32, por ejemplo, aproximadamente a unos 0,5 mm. No obstante, el borde 18 no debería ser mucho más grande, ya que entonces el polvo no fluiría y se compactaría una parte del polvo atrapado.

A continuación de la descripción antes mencionada, para esta realización, la unión entre el borde 18 y la superficie del portador 30, debería ser lo suficientemente estanca para evitar que se escape demasiado polvo, pero lo suficientemente holgada para permitir que escape el aire.

Esta disposición se ilustra en la Figura 2(d).

Se puede accionar entonces el émbolo 12 hacia el extremo final 14. Esto hace que se introduzca el polvo del dosificador dentro de la cavidad 32. Con este fin, el impulsor 40 acciona el émbolo 12 de manera que se comprima el polvo 24 hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada. En esta realización preferente, se acciona el émbolo con una fuerza predeterminada. En particular, la fuerza proporcionada a (y desde) el émbolo es preferiblemente independiente a su desplazamiento. A este respecto, el impulsor 40 está realizado preferentemente, como un mecanismo neumático, de tal manera que para realizar la operación de llenado de la cavidad, al menos, el émbolo pueda ser accionado con una presión de aire/gas predeterminada, para garantizar que el polvo 24 se comprimirá hasta alcanzar la densidad volumétrica total correspondiente, predeterminada. Para la realización de la Figura 1(b), los émbolos podrían estar unidos mecánicamente y accionados desde un solo cilindro neumático, o bien, cada émbolo podría estar accionado por un cilindro neumático respectivo, que está conectado a una fuente de aire/gas,
común.

En este punto, podrá apreciarse que, según se ha descrito anteriormente, el volumen del espacio 16 durante la etapa de inserción de polvo ilustrada en la Figura 2(b), era mayor que el volumen de la cavidad 32. De esta manera, según se ilustra en la Figura 2(e), cuando se llene la cavidad 32 con el polvo 24 del dosificador 10, entonces el émbolo no ha alcanzado aun el extremo abierto 14 y, por lo tanto, sigue estando presente el polvo 24 en el espacio 16 entre el extremo abierto 14 y el émbolo 12.

Podrá apreciarse que se puede reducir el volumen del polvo 24 cuando esté comprimido por el émbolo 12. En este caso, el volumen inicial de polvo dentro del espacio 16 que se usa cuando se inserte el dosificador 10 dentro del polvo 22, según se ilustra en la Figura 2(b), debería considerarse suficiente para que, cuando se comprima el polvo hasta una densidad volumétrica total predeterminada, entonces el volumen resultante del polvo comprimido seguirá siendo mayor que el de la cavidad. En otras palabras, seguirá existiendo polvo sobrante en el dosificador 10 cuando se haya llenado la cavidad 32.

En la etapa siguiente, según se ilustra en la Figura 2(f), el dosificador 10 y, por lo tanto, el extremo abierto 14 se retirarán del portador 30. Según se ilustra, esto hará que permanezca polvo 26 sobrante en el espacio comprendido entre el extremo abierto 14 y el émbolo 12.

Es muy importante para una implementación con éxito del procedimiento que a medida que el dosificador se separe de la cavidad, el polvo contenido en el dosificador permanezca en su sitio y se separe del polvo contenido en la cavidad limpiamente en la superficie de la cavidad, dejando la cavidad rellena hasta justo por encima de la superficie de dicha cavidad.

Esto permite rascar simplemente el exceso de polvo para dejar la cavidad llena y sin que exista polvo sobrante apilado sobre la cavidad. Para varios tipos de polvos se ha comprobado que esto ocurre de una manera fiable, simplemente elevando perpendicularmente el tubo dosificador alejándolo del plano de la abertura de la cavidad. No obstante, para algunos tipos de polvos, el punto de separación no puede ser suficientemente fiable. En estos casos se pueden requerir unas medidas de separación adicionales. Estas pueden incluir lo siguiente:

a): un movimiento lateral del dosificador a una distancia igual que la anchura de la cavidad, para que se corte el polvo en la parte superior de la cavidad;

b): una oscilación lateral con una amplitud menor que la anchura de la cavidad para cortar fracturando la columna de polvo en la posición deseada;

c): inclinar el tubo dosificador para iniciar la fractura en la unión entre el dosificador y la cavidad.

\vskip1.000000\baselineskip

Cuando los movimientos laterales del dosificador puedan posicionar el extremo abierto del dosificador sobre una superficie plana adyacente a la superficie, entonces el émbolo en el dosificador se puede activar nuevamente para comprimir adicionalmente el polvo, garantizando que permanece polvo en el dosificador a medida que este sea elevado. Por lo tanto, se ha usado el tubo dosificador como una rasqueta para garantizar una superficie limpia y plana para el polvo contenido en la cavidad.

Según se ha ilustrado en la Figura 2(g), el dosificador 10 podrá retornar entonces a la fuente de polvo 20. Moviendo después el émbolo 12 de manera que su cara frontal esté posicionada en, o preferiblemente, más allá del extremo abierto 14, entonces el polvo 26 sobrante regresará a la fuente de polvo 20.

Podrá apreciarse que, según se ilustra esquemáticamente en la Figura 2(f), se puede dejar el polvo 28 sobrante en la cavidad 32. Generalmente, esta puede ser una cantidad relativamente pequeña de polvo. No obstante, según se ha mencionado anteriormente e ilustrado en la Figura 2(g), se puede rascar el polvo 28 contenido en la cavidad 32 para retirar cualquier exceso de polvo. En particular, una rasqueta o una cuchilla limpiadora 70 se puede pasar a través de la superficie del portador 30, para limpiar cualquier polvo sobrante. La cuchilla limpiadora 70 se puede mover bajo el control del sistema de control 60.

Finalmente, aunque no esté ilustrado, se mueve el émbolo nuevamente hasta la posición mostrada en la Figura
2(a). Aunque esto puede ser iniciado por el sistema de control 60, se podría proporcionar también un retorno mecánico separado y una posición de tope.

De esta manera, en conclusión, con las cavidades 32 de un tamaño predeterminado, es posible transferir de una manera fiable y repetida, unas masas predeterminadas de polvo a aquellas cavidades. En particular, la masa de polvo está determinada por el volumen de la cavidad y por la densidad volumétrica total predeterminada creada por el émbolo 12.

Podrá apreciarse que se puede usar este sistema para transferir unos polvos de cualquier tipo. No obstante, su aplicación particular es la de rellenar los portadores con un polvo usado para su inhalación. Para dichos polvos, es extremadamente importante que se proporcionen unas masas o dosis predeterminadas, de una manera fiable y repetida en los portadores.

Los portadores pueden tener cualquier forma y tamaño, por ejemplo, los portadores conocidos comúnmente como envases en láminas al vacío. No obstante, preferiblemente, la superficie del portador que rodea la periferia de las cavidades 32 debería ser aproximadamente plana para permitir un acoplamiento correcto del borde 18 del extremo abierto 14 y también un rascado perfeccionado por la cuchilla 70. Por supuesto que es posible concebir otras formas y conformaciones para los bordes 18 complementarios y para las superficies del portador 30, conjuntamente con unas cuchillas 70 conformadas apropiadamente.

Aunque la invención se ha descrito haciendo referencia a un dosificador, puede estar realizada también de otras maneras. Por ejemplo, con las cavidades enfrentadas hacia arriba, se puede proporcionar el volumen de polvo a las cavidades de cualquier manera conveniente y comprimirlo hasta que alcance la densidad volumétrica total predeterminada. Para cada cavidad, el volumen de polvo asociado puede estar confinado a un espacio adyacente al lado abierto de la cavidad antes de que haya sido comprimido dentro de dicha cavidad.

Según se ha descrito anteriormente, a fin de controlar la masa de polvo en la cavidad, la densidad deberá estar controlada con precisión hasta el valor predeterminado. Para varios tipos de polvos esto se logrará mediante la fuerza o la presión ejercida por el émbolo a medida que el polvo se transfiera desde el dosificador hasta la cavidad.

No obstante, para algunos tipos de polvos y formas de las cavidades, puede ser muy difícil garantizar que la fuerza aplicada al émbolo es transportada, de manera que pueda reproducirse, a través del polvo contenido en el tubo dosificador para comprimir el polvo en la cavidad hasta que alcance la densidad volumétrica total requerida.

Esto será especialmente el caso cuando se trate de unos polvos cohesivos ligeramente comprimidos, en donde incluso una longitud de polvos corta en un tubo se atascará en vez de deslizarse hacia delante cuando sea impulsada.

En estos casos puede ser necesario aumentar el movimiento del émbolo a través de algún mecanismo adicional que garantice que el polvo fluya completamente hacia el interior de la cavidad. En estos casos se puede lograr la transferencia de polvo desde el dosificador dentro de la cavidad, de la siguiente manera:

-: vaciar el tubo dosificador mediante una serie de golpes o de vibraciones y dejar que el polvo caiga bajo la acción de la gravedad;

-: hacer vibrar el dosificador al mismo tiempo que impulsa el polvo para ayudar al movimiento del polvo hacia el interior de la cavidad;

-: establecer una presión diferencial a través del polvo para ayudar a transferirlo dentro de la cavidad.

La Figura 1(a) ilustra un mecanismo 110 para producir unas vibraciones en el tubo dosificador.

En estos casos se puede usar un procedimiento separado, después de que el volumen total del polvo haya sido transferido desde el tubo hasta la cavidad, para fijar la densidad volumétrica total del polvo en la cavidad hasta un valor predeterminado. Esto se podría lograr de la manera siguiente:

-: comprimir, con una superficie plana que esté siendo impulsada con una fuerza conocida contra la superficie del polvo. Esto puede usar el émbolo de transferencia;

-: vaciar mediante golpes o vibraciones la cavidad para permitir que el polvo se sedimente bajo la acción de la gravedad;

-: aplicar aspiración a través de la cavidad para atraer el polvo hacia su posición;

-: hacer girar la cavidad alrededor de un punto situado verticalmente por encima de la cavidad para usar la fuerza centrífuga para impulsar el polvo firmemente dentro de la cavidad.

Cuando se use la presente invención para rellenar recipientes con un medicamento, se puede fabricar el polvo a partir de dos componentes, el medicamento y el excipiente. No obstante, la concentración de medicamento puede variar entre los lotes. Si este es el caso, entonces para garantizar que cada cavidad contiene la misma cantidad de medicamento, desde un lote hasta el otro lote, sería preferible mantener el mismo volumen de la cavidad y ser capaz de ajustar la densidad volumétrica total durante la operación de llenado.

Para realizar lo anterior, se ha propuesto que se modifique la densidad volumétrica total en la cavidad durante o después del llenado.

Con unos polvos de un medicamento típico, en los que el excipiente es la lactosa, se puede controlar la densidad volumétrica total por encima de una proporción suficiente para acomodarse a una variación de la concentración del medicamento lote a lote, la cual raramente está comprendida por encima de \pm 5%. Para estos tipos de polvos se puede lograr el control de la densidad volumétrica total, controlando la fuerza ejercida sobre el émbolo durante la operación de llenado de la cavidad. Unas presiones comprendidas entre 1 baria y 10 barias, ejercidas por el émbolo sobre el polvo, son apropiadas para obtener una buena compactación del polvo dentro de la cavidad.

La variación de la densidad volumétrica total con la fuerza del émbolo dependerá de la configuración del polvo y de la cavidad. Para un émbolo con un área de 28 mm^{2} y una proporción del aspecto de aproximadamente 3:1, se puede incrementar entonces la densidad volumétrica total del polvo de lactosa en un 10%, incrementando la presión del émbolo desde 2 barias hasta 4 barias.

Según se ha mencionado anteriormente, cuando se utilice el método para rellenar simultáneamente una pluralidad de cavidades se requerirá entonces una serie de tubos dosificadores, ya sea como una serie de dosificadores separados, o bien, según se ilustra en la Figura 1(b) como un dosificador con una serie de tubos dosificadores.

Cuando se emprenda lo anterior, deberá tomarse en consideración un número de fuentes de implementación detallada.

Si la distancia entre los tubos dosificadores es similar a la anchura de los tubos dosificadores, entonces el polvo tenderá a llenar el espacio vacío comprendido entre los tubos. Esto no sería deseable. Para solucionar esto, se puede incrementar la separación o se puede retirar el polvo mientras que la serie de dosificadores esté situada aun encima del lecho de polvo.

Cuando se implemente el procedimiento con una serie de dosificadores que tienen unos tubos respectivos, entonces cada dosificador puede tener un medio independiente para generar la fuerza sobre su émbolo. No obstante, esto puede ser muy complicado para llevar a cabo una implementación económica.

A fin de permitir el uso de un solo dosificador en algunos ejemplos, sería preferible implementar una aproximación al control de fuerza independiente por unos medios, tales como:

-: montar rígidamente todos los émbolos entre sí y accionarlos todos en paralelo desde una fuente de presión común;

-: montar cada émbolo sobre unos muelles desde una placa común y mover la placa a una distancia fijada para comprimir los muelles, de manera que cada uno ejerza presión sobre su propio émbolo;

-: montar unos grupos de émbolos a unas fuentes de presión comunes;

-: minimizar la variación en la cantidad de polvo contenida en la serie de dosificadores para permitir un desplazamiento similar de todos los émbolos comprendidos en la serie, que se van a usar para generar la misma fuerza sobre cada émbolo.

Al mismo tiempo que, como una ventaja particular de la presente invención, el control final de la densidad volumétrica total en la cavidad se fijará después de su llenado, existen también unos beneficios que se van a obtener controlando la densidad volumétrica total del polvo a medida que sea recogido por el tubo dosificador. Esto se puede usar para lo siguiente:

-: minimizar la caída del polvo desde el dosificador durante la operación de llenado;

-: minimizar la variación de la densidad entre los tubos dosificadores dispuestos en una serie; y

-: ajustar la densidad final de llenado.

Se puede variar la densidad volumétrica total en el/los tubo/s dosificador/es por los parámetros fijados para conocer cómo el dosificador penetra en el polvo comprendido en el lecho de polvo. Los parámetros incluyen lo siguiente:

-: medir la altura de los topes finales del dosificador por encima de la base del lecho de polvo;

-: medir la profundidad del lecho de polvo;

-: medir la distancia desde el émbolo hasta el extremo abierto del tubo dosificador.

Se pueden determinar experimentalmente los valores de cada parámetro y serán específicos para una formulación de polvo y para una geometría de la cavidad, particulares.

Claims

```
\global\parskip0.950000\baselineskip
```
1. Un procedimiento para introducir un polvo dentro de una cavidad que usa un dosificador (10) que tiene una fosa alargada con un extremo abierto (14) y un émbolo (12) opuesto al extremo abierto (14), que se puede mover a lo largo de la fosa para definir, entre el émbolo (12) y el extremo abierto (14), un espacio (16) de volumen variable, el procedimiento incluye:

-

definir, con el émbolo (12), un volumen mayor que el de la cavidad (32);

-

insertar el extremo abierto (14) dentro de una fuente de polvo (20), para rellenar el volumen con polvo;

-

posicionar el extremo abierto (14) sobre la cavidad (32);

-

accionar el émbolo (12) para extraer el polvo (24) desde el extremo abierto (14) hasta el interior de la cavidad (32).

Y comprimirlo hasta que alcance una densidad volumétrica total predeterminada; caracterizado porque el procedimiento incluye además:

-

retirar el extremo abierto (14) de la cavidad (32) para dejar la cavidad llena de polvo con la densidad volumétrica total predeterminada;

-

devolver el dosificador (10) a la fuente de polvo (20); y

-

accionar el/los émbolo/s (12) hasta, o al menos, parcialmente a través del extremo abierto (14) para extraer cualquier polvo (26) sobrante del dosificador (10); y

-

devolver el polvo (26) sobrante a la fuente (20).
2. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el émbolo (12) es accionado con una fuerza predeterminada.
3. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el dosificador (10a) tiene una pluralidad de dichas fosas alargadas con sus extremos abiertos (14), respectivos, y una pluralidad respectiva de dichos émbolos (12) opuestos a dichos extremos abiertos (14), respectivos, y que se pueden mover a lo largo de las fosas para definir, entre los émbolos (12) y los extremos abiertos (14), unos espacios (16) respectivos de volumen variable, el procedimiento incluye además:

-

accionar la pluralidad de émbolos (12), respectivos, entre sí.
4. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 3, que incluye:

-

accionar los émbolos (12) aplicando una fuerza predeterminada a los émbolos como grupo.
5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, que incluye además:

-

rascar la superficie del polvo (28) contenido en la cavidad (32) para retirar cualquier exceso de polvo.
6. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 5, en el que el rascado incluye:

-

limpiar la superficie del polvo con una cuchilla (70) para retirar cualquier exceso de polvo.
7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, que incluye además:

-

hacer vibrar el dosificador (10) para incitar al polvo a moverse desde dicho espacio o espacios (16).
8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 7, en el que se retira el extremo abierto (14) de la cavidad (32) por un movimiento lateral con respecto a la cavidad, a través de la superficie para controlar la separación del polvo contenido en la cavidad (32) del polvo contenido en el dosificador (10) y para actuar como una rasqueta.
9. Un aparato para introducir polvo dentro de una cavidad, el aparato incluye un dosificador (10) y el dosificador tiene:

-

una fosa alargada con un extremo abierto (14);

-

un émbolo (12) opuesto al extremo abierto (14), que se puede mover a lo largo de una cavidad para definir, entre el émbolo (12) y el extremo abierto (14), un espacio (16) de volumen variable;
```
\global\parskip1.000000\baselineskip
```
-

un impulsor (40) para accionar el émbolo (12) a lo largo de la fosa, el impulsor (40) puede ser accionado para impulsar el émbolo (12) hacia el extremo abierto (14) para comprimir el polvo hasta una densidad predeterminada;

-

un mecanismo de transferencia (50) para mover el dosificador (10) entre una fuente de polvo (20) y una cavidad (32); y

-

un sistema de control (60) para controlar el mecanismo de transferencia (50) y el impulsor (40), en el que el sistema de control (60) controla el mecanismo de transferencia (50) y el impulsor (40) para a su vez, automáticamente:

-

insertar el extremo abierto (14) dentro de una fuente de polvo (20);

-

posicionar el extremo abierto (14) sobre una cavidad;

-

accionar el émbolo (12) con una fuerza predeterminada para extraer el polvo (24) del extremo abierto (14) dentro de la cavidad (32) y comprimirlo hasta una densidad volumétrica total predeterminada;

-

retirar el extremo abierto (14) de la cavidad (32);

caracterizado porque el sistema de control controla además el mecanismo de transferencia y el impulsor para a su vez, automáticamente:

-

devolver el dosificador (10) a la fuente de polvo (20); y

-

accionar el émbolo (12) para extraer cualquier cantidad de polvo sobrante.
10. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que se puede hacer funcionar el impulsor (40) para accionar el émbolo (12) hacia el extremo abierto (14) con una fuerza predeterminada, para comprimir el polvo (24) hasta la densidad volumétrica total predeterminada.
11. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 9 ó 10, en el que el dosificador (10) está conformado como un tubo de borde afilado y como un tubo de borde plano.
12. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que el dosificador tiene (10):

-

una pluralidad de dichas fosas alargadas con sus extremos abiertos (14), respectivos; y

-

una pluralidad de dichos émbolos (12), respectivos, opuestos a dichos extremos abiertos (14), respectivos y que se pueden mover a lo largo de las fosas para definir, entre los émbolos (12) y los extremos abiertos (14) unos espacios (16), respectivos de volumen variable; y en el que

-

el impulsor (40) acciona toda la pluralidad de émbolos (12), respectivos, entre sí.
13. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 12, en el que el impulsor (40) aplica una fuerza predeterminada a los émbolos (12), respectivos, como grupo.
14. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 12 ó 13, en el que el dosificador (10a) incluye una pluralidad de tubos de bordes afilados (10b) que conforman unas fosas alargadas, respectivas.
15. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 11 ó 14, en el que el borde afilado (18) está conformado alrededor del extremo abierto (14).
16. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 15, en el que:

-

el impulsor (40) acciona el/los émbolo/s (12) hacia el/los extremo/s abierto/s (14) con una fuerza la cual es independiente del desplazamiento del/de los émbolo/s.
17. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 16, en el que:

-

el impulsor (40) es un mecanismo neumático y, cuando esté accionando el/los émbolo/s (12) hacia el/los extremo/s abierto/s (14) con una fuerza predeterminada, acciona también el émbolo (12) con una presión predeterminada.
18. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 17, que incluye además:

-

un mecanismo (110) para aplicar unas vibraciones al dosificador (10) para estimular al polvo a moverse desde dicho espacio o espacios (16).
19. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que el mecanismo de transferencia (50) retira el extremo abierto (14) de la cavidad (32) mediante un movimiento lateral relativo de la cavidad (32) y del dosificador (10), para controlar la separación del polvo contenido en la cavidad (32) del polvo contenido en el dosificador (10) y para actuar como una cuchilla del dosificador.
20. Un aparato de acuerdo con la Reivindicación 9 ó 19, en combinación con una cavidad, en el que el sistema de control (60) controla el impulsor (40), antes de que se inserte el extremo abierto (14) dentro de la fuente de polvo (20), para posicionar el émbolo (12) para definir un volumen mayor que el de la cavidad (32).
21. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, o un aparato de acuerdo con la Reivindicación 20, en el que el volumen mayor que el de la cavidad (32) sea suficiente para que, cuando se comprima el polvo contenido en dicho espacio hasta una densidad volumétrica total predeterminada, entonces el volumen resultante del polvo (24) comprimido será mayor que el de la cavidad (32).
22. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8 y 21, o un aparato de acuerdo con la Reivindicación 11, 20 ó 21, en el que, con el extremo abierto (14) posicionado sobre la cavidad (32), todo el borde periférico externo de la cavidad (32) se extiende sustancialmente dentro el extremo abierto (14).
23. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, 20 ó 21, ó un aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 22, que tiene una pluralidad de dosificadores dispuestos en una serie correspondiente a, al menos, una parte de una serie de cavidades comprendidas en un portador.
24. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8 ó 20 a 22, o un aparato de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 23, para su uso en la introducción de un polvo seco para su inhalación dentro de unas cavidades de unos portadores, para distribuirlo entre los consumidores.