ES2336279T3 - Procedimiento para la vigilancia de la transparencia optica de una ventana de observacion y disposicion para la limpieza de una ventana de observacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la vigilancia de la transparencia óptica de una ventana de observación (2) para el análisis espectroscópico de la homogeneidad de un material de mezcla en un recipiente de mezcla con una unidad de análisis, cuyo sensor (3) está situado fuera del recipiente de mezcla junto a la ventana de observación (2), para el que los datos espectroscópicos del material de mezcla son captados de forma permanente o periódica durante la mezcla, caracterizado porque - en la unidad de análisis se almacena un valor límite, específico del producto, para los datos espectroscópicos, cuyo valor es determinado por los datos espectroscópicos esperables para el material de mezcla, cuando el material de mezcla se encuentra sobre la ventana de observación (2) y cuando la ventana de observación (2) está libre de material de mezcla, - porque en función de los valores tecnológicos del procedimiento de mezcla se predetermina un periodo de tiempo, dentro del cual los datos espectroscópicos deben caer por debajo del valor límite específico del producto, y - porque la unidad de análisis emite una señal, cuando los datos espectroscópicos dentro del periodo de tiempo predeterminado no han caído por debajo del valor límite específico del producto, cuya señal contiene la información de que la ventana de observación (2) está ensuciada en un grado inaceptablemente alto.
Description
Procedimiento para la vigilancia de la
transparencia óptica de una ventana de observación y disposición
para la limpieza de una ventana de observación.
La invención se refiere a un procedimiento para
la vigilancia de la transparencia óptica de una ventana de
observación según el preámbulo de la reivindicación 1 así como a una
disposición para la limpieza de una ventana de observación según la
reivindicación 3.
Al mezclar varios productos en forma de polvo o
granulado, en particular en la industria farmacéutica, la evolución
del procedimiento se vigila y controla crecientemente en el sentido
de la tecnología PAT (del inglés "Process Analytical
Technology", tecnología analítica de procesos) con procedimientos
espectroscópicos o fotométricos. En este caso, constituye un
objetivo determinar los materiales de mezcla y a continuación el
momento de terminación del proceso de mezcla mediante una analítica
en línea. Los métodos de análisis usuales son espectroscopia
óptica, acústica y en terahercios. En cuanto a los métodos ópticos,
encuentran aplicación la espectroscopia de reflexión
UV-VIS, NIR (del inglés "Near InfraRed", en el
infrarrojo cercano) y la espectroscopia de fluorescencia.
La observación de los procesos de mezcla debe
producirse forzosamente a través de una ventana de observación. El
análisis espectroscópico se produce en este caso en la posición del
mezclador para la que el material de mezcla se apoya sobre la
ventana de observación. El análisis puede producirse también
permanentemente, en que los resultados de medida que se apartan de
valores reales, al no estar apoyado el material de mezcla en la
ventana de observación, son filtrados mediante software
apropiado.
Según el estado de la técnica son conocidas
diversas aplicaciones de procedimientos espectroscópicos durante
procesos de mezcla. Por ejemplo, el documento EP 1 265 694 B1 da a
conocer un dispositivo y un procedimiento para la mezcla de
componentes, que se presentan normalmente en forma de polvos. El
dispositivo comprende una cubeta para la recepción de los
componentes, medios de accionamiento para el giro de la cubeta en
torno a un eje y al menos un medio de vigilancia espectroscópico
para la vigilancia de las modificaciones del perfil espectroscópico
del producto de mezcla en el curso del proceso de mezcla, cuyo medio
puede ser situado de forma precisa en cuanto a posición respecto a
una ventana en la cubeta. El medio de vigilancia puede estar
dispuesto de forma directa o indirecta junto a la cubeta.
En todos los procedimientos y dispositivos de
este tipo puede llegarse durante el proceso de mezcla a deposiciones
o ensuciamientos sobre la ventana en la cubeta. Sin embargo, las
impurezas de este tipo en la ventana no pueden ser detectadas ni
tampoco diferenciadas por la señal de análisis del material de
mezcla. Estas impurezas afectan negativamente a la capacidad de
transmisión de la ventana y conducen a valores de medida
erróneos.
Para la medición del grado de ensuciamiento de
una ventana son conocidos diversos procedimientos. El documento DE
35 21 737 A1 muestra un dispositivo de control para la determinación
del grado de transparencia de lunas, en particular parabrisas de
vehículos automóviles. Un dispositivo de medida para el grado de
ensuciamiento con al menos un transductor de medida dependiente de
la luz y con un circuito comparador puede activar un dispositivo de
limpieza. El dispositivo tiene un diafragma o tapa que se abre
periódicamente.
En el documento JP 08068754 A se muestra un
procedimiento para la medida de la transparencia de una ventanilla
de vigilancia en una disposición de grabado por plasma. La
ventanilla de vigilancia sustituible, hecha de vidrio de cuarzo, es
iluminada desde fuera oblicuamente con una luz predeterminada y la
luz reflejada es medida por un sensor óptico. Los datos del proceso
son valorados y mostrados con un ordenador.
En el documento DE 195 41 516 C2 se muestra un
dispositivo para la determinación "in-situ" de
la concentración de oxígeno, en el que está previsto un control de
ensuciamiento. Un diodo láser atraviesa con rayos el volumen de
inspección y un fotodiodo detecta la radiación transmitida, en que
su señal es desmodulada con la frecuencia de modulación doble, cuya
señal es directamente proporcional a la intensidad de absorción y
con ello a la concentración del oxígeno en el volumen de
inspección. En una segunda trayectoria de rayos, paralela a la
anterior, está previsto otro diodo láser con una longitud de onda
diferente a la longitud de onda de absorción y otro fotodiodo, cuya
señal se emplea para la corrección por ensuciamiento de la señal
obtenida por el fotodiodo en la trayectoria de rayos de medida.
La invención se define y caracteriza en la
reivindicación principal, mientras que las reivindicaciones
dependientes describen otras características de la invención.
Constituye el objeto de la invención
proporcionar, para procedimientos y disposiciones para el empleo de
procedimientos espectroscópicos o fotométricos en procesos de
mezcla en un recipiente de mezcla según el estado de la técnica, un
procedimiento para la vigilancia de la capacidad de transmisión de
una ventana de observación así como una disposición para la
limpieza de la ventana de observación. Para la invención no es
esencial en este caso si se emplea un procedimiento espectroscópico
o fotométrico. Por ello a continuación, incluyendo las
reivindicaciones, se hace referencia como generalización sólo a
procedimientos espectroscópicos.
La invención soluciona la tarea para el
procedimiento mediante las características mostradas en la
reivindicación 1. La tarea para la disposición se soluciona
mediante las características en la reivindicación 3.
Perfeccionamientos ventajosos de la invención están caracterizados
en las respectivas reivindicaciones subordinadas y se presentan a
continuación más detalladamente junto con la descripción de la
realización preferida de la invención, incluyendo el dibujo.
El procedimiento conforme a la invención se
aplica paralelamente a un procedimiento conocido de análisis
espectroscópico de la homogeneidad de un material de mezcla en un
recipiente de mezcla a través de una ventana de observación. El
sensor está situado fuera del recipiente de mezcla junto a la
ventana de observación y los datos espectroscópicos del material de
mezcla son captados de forma permanente o periódica durante la
mezcla.
Conforme a la invención, en la unidad de
análisis se almacena un valor límite, específico del producto, para
los datos espectroscópicos. Este valor límite se determina mediante
los datos espectroscópicos esperables para el material de mezcla,
cuando el material de mezcla se encuentra sobre la ventana de
observación y en contraposición con ello, cuando la ventana de
observación está libre de material de mezcla. Además, en función de
los valores tecnológicos del procedimiento de mezcla, en particular
de la velocidad de giro del recipiente de mezcla, se predetermina
un periodo de tiempo, dentro del cual los datos espectroscópicos
deben bajar por debajo del valor límite específico del producto. Es
decir, cuando las señales de datos caen por debajo del valor
límite, en la ventana de observación se miden pocos datos
espectroscópicos o, en el caso más favorable, no se mide ninguno.
Esto significa que la ventana de observación está libre de
deposiciones perturbadoras y con ello está limpia.
Cuando en otro caso, dentro de un periodo de
tiempo predeterminado, las señales de datos no caen por debajo del
valor límite específico del producto, esto significa que sobre la
ventana de observación existen deposiciones del material de mezcla
y las medidas son falsas o imprecisas. En este caso, la unidad de
análisis emite una señal, que contiene la información de que la
ventana de observación está ensuciada en un grado inaceptablemente
alto. En el ejemplo de realización I se realizan desarrollos más
extensos respecto a ello.
En el caso más sencillo, la señal de la unidad
de análisis puede estar destinada, como señal acústica u óptica
para el operador de la instalación, a que éste aplique medidas
correspondientes para la limpieza de la ventana de observación.
Correspondientemente a la reivindicación 2 se
propone una solución, suministrar la señal de la unidad de análisis
a una unidad de conmutación, que pone en marcha un dispositivo de
limpieza para la limpieza de la superficie interior de la ventana
de observación.
Las disposiciones para la limpieza de la ventana
de observación para el análisis espectroscópico de la homogeneidad
de un material de mezcla en un recipiente de mezcla comprende una
unidad de análisis, cuyo sensor está situado fuera del recipiente
de mezcla junto a la ventana de observación. Conforme a la invención
existe una disposición de limpieza para la limpieza de la ventana
de observación así como una unidad de conmutación para la puesta en
marcha de la disposición de limpieza.
Además, la unidad de análisis tiene una memoria,
en la que puede ser almacenado un valor límite, específico del
producto, para los datos espectroscópicos, cuyo valor es determinado
mediante los datos espectroscópicos esperables para el material de
mezcla, cuando el material de mezcla se encuentra sobre la ventana
de observación y cuando la ventana de observación está libre de
material de mezcla. La unidad de análisis está preparada para
emitir una señal cuando los datos no caen por debajo del valor
límite específico del producto dentro de un periodo de tiempo
predeterminado durante el proceso de mezcla. La unidad de análisis
está unida de tal modo a la unidad de conmutación que, con la
aplicación de la señal, la unidad de conmutación puede poner en
marcha la disposición de limpieza.
Como disposición de limpieza puede estar
previsto un dispositivo limpiador mecánico con un limpiador
giratorio de segmentos o con un limpiador lineal. La disposición de
limpieza puede estar realizada también en la forma de un vibrador,
que está dispuesto fuera del recipiente de mezcla y está unido a la
ventana de observación. El vibrador está preparado para poner a
vibrar la ventana de observación de tal modo que las deposiciones
se caen por el peso. Al emplear la disposición es esencial que el
dispositivo limpiador o el vibrador sólo sean hechos funcionar
cuando se pone a disposición, por parte de un detector de posición
para la posición del material de mezcla, una señal de que no hay
material de mezcla sobre la ventana de observación. Para ello, el
detector de posición está unido a la unidad de conmutación de tal
modo que la disposición de limpieza sólo puede ser puesta en marcha
cuando la señal de la unidad de análisis y la señal del detector de
posición están aplicadas paralelamente a la unidad de
conmutación.
Las realizaciones técnicas del limpiador o
respectivamente del vibrador pueden variar en el marco del estado
de la técnica conocido en general. El limpiador puede realizar un
movimiento giratorio o un movimiento lineal. Habitualmente el
limpiador tendrá una varilla limpiadora elástica, que está apoyada
directamente sobre la ventana de observación y elimina la
deposición con cuidado.
Al emplear un vibrador es ventajoso que la
ventana de observación esté fijada elásticamente en la pared del
recipiente de mezcla o que la pared tenga una elasticidad
suficientemente grande. En la práctica ha podido demostrarse
también en recipientes grandes con grosores de pared
correspondientemente mayores una elasticidad suficiente para el
empleo de un vibrador.
El procedimiento y la disposición se explican a
continuación más detalladamente en tres ejemplos de realización. En
asociación con el ejemplo de realización I, la figura 1 muestra un
limpiador basculante, en asociación con el ejemplo de realización
II, la figura 2 muestra una ventana giratoria y la figura 3 muestra
en asociación con el ejemplo de realización III una ventanilla
basculante.
Ejemplo de realización
I
En el ejemplo de realización I con la figura 1,
en la pared de recipiente 1 de un recipiente de mezcla está
dispuesta una ventana de observación 2 de tal modo que la ventana de
observación 2 está situada aproximadamente en el mismo plano que la
superficie interior de la pared de recipiente 1 o está ligeramente
elevada sobre ésta.
Un sensor 3, perteneciente a la unidad de
análisis para el análisis espectroscópico de la homogeneidad del
material de mezcla en el recipiente de mezcla, está fijado través de
una disposición de sujeción 4 por fuera a la pared de recipiente 1
y en el eje 5 de la ventana de observación 2. El componente
designado de forma simplificada por sensor 3 puede contener en la
práctica otros elementos en cooperación con la unidad de análisis.
A través de un cable de conexión 10 se establece la conexión
eléctrica entre la unidad de análisis, no representada, y el sensor
3.
De forma paralela al eje 5, en la disposición de
sujeción 4 está soportado además un árbol de basculación 7, en cuyo
extremo interior está previsto un limpiador basculante 8. El
limpiador basculante 8 tiene en dirección a la ventana de
observación 2 un elemento limpiador 9.
Para el funcionamiento del limpiador basculante
8 está prevista fuera del recipiente de mezcla una disposición de
basculación arbitraria, no representada en el dibujo, que está en
conexión con el árbol de basculación 7 y puede ser activada por una
señal de la unidad de análisis.
A continuación se describe más detalladamente la
disposición en aplicación del procedimiento conforme a la
invención. Correspondientemente al estado de la técnica se
introducen diversos productos de partida en forma de polvo en el
recipiente de mezcla y se mezclan por giro. La evolución del
procedimiento se vigila y controla a modo de ejemplo con el
procedimiento de espectroscopia de reflexión NIR. Conforme a la
invención se almacena en este caso en la unidad de análisis un
valor límite específico del producto para los datos
espectroscópicos, cuyo valor es determinado mediante los datos
espectroscópicos esperables para el material de mezcla, cuando el
material de mezcla se encuentra sobre la ventana de observación 2 y
cuando la ventana de observación 2 está libre de material de
mezcla. En función de los valores tecnológicos del procedimiento de
mezcla se predetermina un periodo de tiempo, dentro del cual los
datos espectroscópicos deben bajar por debajo del valor límite
específico del producto. Es decir los datos espectroscópicos están
disponibles cuando el producto de mezcla está apoyado sobre la
ventana de observación 2. Al continuar la mezcla, cuando la ventana
de observación 2 es movida hacia arriba por giro, el material de
mezcla cae hacia abajo en el recipiente de mezcla y la ventana de
observación 2 está teóricamente libre de material de mezcla. En
esta posición, los datos espectroscópicos deben caer por debajo del
valor límite específico del producto, ya que sobre la ventana no se
encuentra ningún material de mezcla.
Si los datos no caen por debajo del valor límite
específico del producto dentro de un periodo de tiempo
predeterminado, que está determinado por la velocidad de giro del
recipiente de mezcla, esto es una señal de que sobre la superficie
interior de la ventana de observación 2 se encuentran deposiciones
del material de mezcla, que falsean los datos de medida
espectroscópicos. En este caso la unidad de análisis emite una señal
que contiene la información de que la ventana de observación está
ensuciada en un grado inaceptablemente alto.
En el ejemplo de realización I se pone para ello
en funcionamiento la disposición de basculación para activar el
árbol de basculación 7 y el limpiador basculante 8 es movido por
ejemplo tres veces sobre la ventana de observación 2, de modo que
el elemento limpiador 9 retira deposiciones de material de mezcla
indeseadamente adheridas a la ventana de observación 2.
Ejemplo de realización
II
En asociación con el ejemplo de realización II,
la figura 2 muestra como ventana de observación una ventana
giratoria 11, la cual está soportada a través de un árbol 12 de modo
similar al ejemplo de realización I en la disposición de sujeción 4
para el sensor 3. En la pared de recipiente 1 se encuentra una
abertura 13 con un anillo de estanqueidad 14. La abertura 13 está
cerrada de forma estanca exteriormente por la ventana giratoria 11,
estando guiada la ventana giratoria 11 de forma giratoria en un
alojamiento de ventana 15. La disposición de sujeción 4 y el
alojamiento de ventana 15 están conformados en la práctica como
módulo.
Al aplicar la disposición correspondientemente
al procedimiento conforme a la invención, tal como se describe en
el ejemplo de realización I, el árbol 12 es puesto en movimiento,
mediante lo cual la ventana giratoria 11 es girada pasando por
delante de la abertura 13 con el anillo de estanqueidad 14.
Deposiciones de material de mezcla existentes sobre la ventana
giratoria 11 son retiradas entonces por el anillo de estanqueidad
14. A continuación, en el estado de reposo se tiene una ventana
giratoria 11 limpia delante del sensor 3.
Ejemplo de realización
III
En el ejemplo de realización III con la figura 3
asociada está prevista de modo similar al ejemplo de la realización
II una abertura 16 en la pared de recipiente 1. En este caso, la
abertura 16 está dispuesta en una guía de ventana 17, que guía una
ventanilla basculante 19 fuera del recipiente de mezcla. La abertura
16 está rodeada por un anillo circular 18 en la guía de ventana 17.
El sensor 3 está situado por fuera adyacentemente a la ventanilla
basculante 19. Correspondientemente al desarrollo de procedimiento
descrito en los ejemplos de realización I y II, al realizar la
activación la ventanilla basculante 19 bascula en direcciones
correspondientes a las flechas de dirección 20. Cuando en la zona
de la abertura 16 se encuentran deposiciones del material de
mezcla, éstas son retiradas al moverse la ventanilla basculante 19
junto al anillo circular 18.
Los ejemplos de realización II y III son
apropiados especialmente en recipientes de mezcla para productos
sensibles, que deben ser limpiados frecuentemente de forma efectiva.
En comparación con la solución según el ejemplo de realización I,
estas soluciones tienen menos ranuras y zonas cubiertas, que son
difícilmente accesibles durante la limpieza.
- 1
- Pared de recipiente
- 2
- Ventana de observación
- 3
- Sensor
- 4
- Disposición de sujeción
- 5
- Eje
6
- 7
- Árbol de basculación
- 8
- Limpiador basculante
- 9
- Elemento limpiador
- 10
- Cable de conexión
- 11
- Ventana giratoria
- 12
- Árbol
- 13
- Abertura
- 14
- Anillo de estanqueidad
- 15
- Alojamiento de ventana
- 16
- Abertura
- 17
- Guía de ventana
- 18
- Anillo circular
- 19
- Ventanilla basculante
- 20
- Flecha de dirección
Claims (7)
1. Procedimiento para la vigilancia de la
transparencia óptica de una ventana de observación (2) para el
análisis espectroscópico de la homogeneidad de un material de
mezcla en un recipiente de mezcla con una unidad de análisis, cuyo
sensor (3) está situado fuera del recipiente de mezcla junto a la
ventana de observación (2), para el que los datos espectroscópicos
del material de mezcla son captados de forma permanente o periódica
durante la mezcla, caracterizado porque
- en la unidad de análisis se almacena un valor
límite, específico del producto, para los datos espectroscópicos,
cuyo valor es determinado por los datos espectroscópicos esperables
para el material de mezcla, cuando el material de mezcla se
encuentra sobre la ventana de observación (2) y cuando la ventana de
observación (2) está libre de material de mezcla,
- porque en función de los valores tecnológicos
del procedimiento de mezcla se predetermina un periodo de tiempo,
dentro del cual los datos espectroscópicos deben caer por debajo del
valor límite específico del producto, y
- porque la unidad de análisis emite una señal,
cuando los datos espectroscópicos dentro del periodo de tiempo
predeterminado no han caído por debajo del valor límite específico
del producto, cuya señal contiene la información de que la ventana
de observación (2) está ensuciada en un grado inaceptablemente
alto.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal de la unidad de análisis es
suministrada a una unidad de conmutación, que pone en marcha un
dispositivo de limpieza para la limpieza de la superficie interior
de la ventana de observación (2).
3. Disposición para la limpieza de una ventana
de observación (2) para el análisis espectroscópico de la
homogeneidad de un material de mezcla en un recipiente de mezcla
con una unidad de análisis, cuyo sensor puede ser situado fuera del
recipiente de mezcla junto a la ventana de observación (2),
caracterizada
- porque hay una disposición de limpieza para la
limpieza de la ventana de observación así como
- una unidad de conmutación para la puesta en
marcha de la disposición de limpieza,
- porque la unidad de análisis tiene una
memoria, en la que está almacenado un valor límite específico del
producto para los datos espectroscópicos, cuyo valor es determinado
por los datos espectroscópicos esperables para el material de
mezcla, cuando el material de mezcla se encuentra sobre la ventana
de observación (2) y cuando la ventana de observación (2) está
libre de material de mezcla,
- porque la unidad de análisis está diseñada
para emitir una señal cuando dentro de un periodo de tiempo
predeterminado durante el proceso de mezcla los datos no caen por
debajo del valor límite específico del producto, y
- porque la unidad de análisis está unida de tal
modo a la unidad de conmutación que con la aplicación de la señal
la unidad de conmutación puede poner en marcha la disposición de
limpieza.
4. Disposición según la reivindicación 3,
caracterizada porque como disposición de limpieza hay un
dispositivo limpiador mecánico con un limpiador basculante (8), con
una ventana giratoria (11) como ventana de observación en contacto
con un anillo de estanqueidad (14) o una ventanilla basculante (19)
como ventana de observación en contacto con un anillo de
estanqueidad (18).
5. Disposición según la reivindicación 3,
caracterizada porque como disposición de limpieza está
previsto un vibrador que está dispuesto fuera del recipiente de
mezcla y está unido a la ventana de observación.
6. Disposición según una de las reivindicaciones
3 hasta 5, caracterizada porque hay un detector de posición
que emite al menos una señal cuando la posición del recipiente de
mezcla es tal que no se encuentra ningún material de mezcla sobre
la ventana de observación.
7. Disposición según la reivindicación 6,
caracterizada porque el detector de posición está unido a la
unidad de conmutación de tal modo que la disposición de limpieza
sólo puede ser puesta en marcha cuando la señal de la unidad de
análisis y la señal del detector de posición están aplicadas
paralelamente a la unidad de conmutación.
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