ES2339082B2 - Aparato para acondicionar material particulado mediante mezcla, humectacion y secado. - Google Patents
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Abstract
Aparato para acondicionar material particulado
mediante mezcla, humectación y secado.
El aparato incluye una cámara de mezcla (4) que
es basculante para llevar a cabo su volteo y correspondiente
vaciado, estando situada horizontalmente, y en su interior un eje
giratorio (6), portador de parejas de paletas
(7-7'), de manera que sobre la mezcla en el interior
de la cámara (4) se aplica un líquido pulverizado a través de un
dispositivo o boquilla pulverizadora (10), interviniendo para el
secado de la mezcla aire caliente que se aplica a través de un
conducto (11), circulando este aire por el interior de la cámara (4)
en sentido contrario al de giro del eje (6), saliendo el aire de la
cámara (4) a través de conductos (14), en cuya salida se ha
establecido un medio de filtrado (15) de partículas. El aparato está
previsto para acondicionar material particulado que será
posteriormente comprimido para la obtención de pastillas como por
ejemplo farmacéuticas.
Description
Aparato para acondicionar material particulado
mediante mezcla, humectación y secado.
La presente invención se refiere a un aparato
previsto para acondicionar material particulado, al objeto de
conseguir una compactación del material, basándose en un sistema de
mezclado, humectación y secado del producto, en unos medios y
condiciones que permiten una mas fácil compresión y empastillado del
material acondicionado.
El objeto de la invención es acondicionar
determinados productos, bien sean alimentarios o farmacéuticos, para
llevar a cabo su compactación y obtención de porciones en forma de
pastilla; por lo que el campo de aplicación es el de la industria
farmacéutica y un sector de la industria alimentaria.
Las tecnologías disponibles para la realización
de productos farmacéuticos, no presentan problemas a la hora de
comprimir, dosificar y empaquetar, y ello debido a que la
formulación del producto presenta una concentración de materia
activa que difícilmente supera el 20%, siendo el resto excipientes
que facilitan la compresión.
Sin embargo, en el sector de aditivos
alimentarios esto no es posible, ya que únicamente se pueden
formular comprimidos con prácticamente el 100% de aditivos y/o
ingredientes. Por este motivo la operación de compresión supone una
tarea muy delicada y difícil, a veces imposible, debido a las
características particulares de los componentes.
La razón principal que impide la compresión de
estas mezclas de aditivos, radica en la naturaleza de sus
ingredientes. En algunos casos, éstos son extremadamente abrasivos
con los elementos de la compresión (matriz y punzones), mientras que
en ocasiones, caso de mezclas que contienen especias, la compacidad
de los comprimidos obtenidos es muy pequeña para permitir su
manipulación, independientemente de la presión empleada.
Por otro lado existe una legislación que limita
la cantidad máxima de aditivos, tanto en cantidad como en tipología,
lo que dificulta el empleo de excipientes y aglomerantes en las
cantidades precisas para conseguir altas resistencias al
desmoronamiento.
Por consiguiente, hasta el momento no se han
resuelto determinados retos tecnológicos importantes debido a
especiales propiedades de la pastilla, tales como la formulación
compleja por la granulometría, elevada higroscopicidad de los
componentes, compactación de las pastillas limitada por la necesidad
posterior de disolución, componentes muy pulverulentos,
cristalizados, deshidratados, especias, etc.
No obstante, existen documentos de patente en
los que se lleva a cabo un acondicionamiento de material
particulado, y en tal sentido pueden citarse las patentes US
4037794; US 3840215; US 4705222; GB 2228688, y ES 0417522, de manera
que en todos estos documentos se describen aparatos acondicionadores
de mezclas botuminosas y similares, así como cámaras de secado con
medios de agitación interiores, aunque todas ellas adolecen de que
la realización de la mezcla no se realiza eficazmente, por lo que el
acondicionamiento del producto final no es el deseado. Tampoco se
describe en esos documentos unos medios de agitación apropiados, ni
posibilidad de que el vaciado de la cámara de mezcla se realice por
volteo de ésta.
El aparato que se preconiza, presenta una serie
de particularidades, sobre todo en lo que respecta al sistema de
mezclado, que solventa los problemas e inconvenientes que presentan
los aparatos y sistemas correspondientes a los documentos referidos
en el apartado anterior.
Mas concretamente el aparato de la invención se
caracteriza porque incluye una cámara de mezcla que es basculante
para permitir llevar a cabo un vaciado eficaz, rápido y cómodo, y
cuya cámara de mezcla incluye interiormente un sistema de fijación
basado en un eje horizontal con una pluralidad de parejas de
paletas, de manera que cada pareja está desfasada 90º respecto de
las contiguas, con la particularidad además de que todas las paletas
a excepción de las intermedias son planas, y esas intermedias de
configuración en "V".
Esta cámara de mezclado, con el eje de paletas
referido, en combinación con una aplicación de una humectación a
base de una boquilla atomizadora situada superiormente, y una
especial forma de entrada de aire caliente a la cámara, que circula
por el interior de ésta en sentido contrario al giro del eje de las
paletas, permite llevar a cabo un acondicionamiento de la mezcla del
material que posibilita su posterior compactación de manera
sencilla, fácil y eficaz.
Por consiguiente, según la invención, en la
cámara mezcladora, aparte de la mezcla propiamente dicha, se
realizan las operaciones de humectación y secado para permitir
llevar a cabo un acondicionamiento que posibilite una mas fácil y
cómoda compresión y empastillado, de manera que la humectación se
basa en un sistema de presión que proyecta, sobre el material en
proceso de mezcla, una sustancia apropiada como puede ser agua o una
mezcla de agua y un aglutinante, introduciéndose esa sustancia
humectadora por la parte superior, hacia la zona donde se encuentra
el material en suspensión que se pretende acondicionar.
Por su parte, la aplicación del chorro de aire
caliente sobre el material ya humectado, dentro de la cámara de
mezcla, se efectúa de manera que ese aire circula por el interior de
la cámara en sentido contrario al de la rotación del eje, aire que
se introduce por la parte superior y abandona la citada cámara
también por la parte superior.
A la salida se ha previsto un sistema de
filtrado o recolección de partículas que permite recuperar el
material particulado que dicho chorro de aire arrastra a la salida
de la cámara de mezcla.
Finalmente decir que en una modalidad practica
preferible del aparato, el sistema calefactor de aire estará
constituido por una batería con calefactores alimentados
eléctricamente, mientras que en otra modalidad o alternativa, el
sistema calefactor de aire puede estar dotado de un intercambiador
de calor para aprovechamiento de la energía de una fuente
externa.
Asimismo cabe decir que el sistema de conducción
de aire, tanto de entrada como de salida, está formado por conductos
metálicos, distintas toberas de chapa de acero, y un filtro
recolector de partículas para detención de las partículas
arrastradas por la corriente de aire de salida, todo ello de manera
que el aire se encuentre impulsado por un ventilador centrífugo de
media presión, cuyo caudal es controlado por un regulador de
velocidad.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva
frontal del aparato de la invención, dejando ver en el interior de
la cámara el eje giratorio de paletas.
La figura 2.- Muestra otra perspectiva, en este
caso por la parte posterior, del mismo aparato representado en la
figura anterior.
La figura 3.- Muestra una vista en perspectiva
del eje de paletas, dejando ver sus características
estructurales.
La figura 4.- Muestra otra vista en perspectiva
frontal del aparato de la invención con la cámara de mezcla en
posición de vaciado, es decir basculada para llevar a cabo el
vaciado de la misma.
La figura 5.- Muestra, finalmente, una vista en
perspectiva del sistema de aire, tanto de la aplicación de aire
caliente a la cámara como la salida del aire de dicha cámara.
Como se puede ver en las figuras referidas, el
aparato de la invención se constituye a partir de una estructura o
bastidor (1) dotado de medios de rodadura (2) para facilitar su
desplazamiento de un lugar a otro, y con apoyos (3) que permiten
mantener estático el aparato en cualquier lugar con superficie
plana.
En esa estructura o bastidor (1) va situada una
cámara de mezcla (4), que es basculante y está dotada de una
compuerta lateral y longitudinal (5) y en su interior va montado un
eje giratorio (6) portador de una pluralidad de paletas (7),
formando parejas en oposición, y en donde la orientación de cada
pareja de paletas (7) presenta un desfase de 90º respecto a la
orientación de las parejas de paletas contiguas, como se representa
claramente en la figura 3. Preferentemente el numero de paletas será
de catorce, es decir siete parejas de paletas, con la particularidad
de que todas ellas son planas a excepción de la pareja de paletas
intermedia (7') que son de configuración en "V", como muy bien
se deja ver en la figura 3.
Ese eje giratorio (6) es accionado por un motor
(8), a través de la correspondiente transmisión (9), que puede ser
de piñones con cadena, de poleas con correa, como la representada en
la figura, etc.
En correspondencia con la cámara (4) se ha
previsto una boquilla de atomización de aire (10), la cual proyecta
el chorro sobre el material que se encuentra en suspensión tras el
volteo originado en el interior de la cámara (4) por parte del eje
de paletas (6), de manera que dicho chorro pulverizado adopta una
forma rectangular gracias a la actuación de un segundo chorro de
aire, de tal forma que cubre de una forma uniforme el total de la
longitud de la zona sobre la que debe pulverizarse.
A ambos lados de esa boquilla de atomización o
pulverización (10), se han previsto dos entradas de aire caliente
correspondientes al sistema de secado, formado por conductos
metálicos (11) que a través de un motor (12) impulsa aire caliente
hacia la comentada cámara (4), de manera que tras la impulsión del
ventilador accionado por el motor (12), el aire atraviesa una
batería de calefactores alimentados eléctricamente (13), o bien
cualquier otro sistema que permita calentar el aire que va a ser
introducido en la cámara (4), a través de las dos entradas que
establecen los conductos (11) anteriormente referidos. El flujo de
aire caliente, tras recorrer la cámara (4) en sentido contrario al
giro del eje (6), con el fin de lograr el mayor contacto posible
entre la masa de aire y el material mezclado, abandona esa cámara de
mezcla por la parte superior, conducido por otros conductos
metálicos (14) que finalizan en un sistema recolector de partículas
(15), encargándose éste de eliminar de la corriente de aire aquellas
partículas que pudieran haber sido arrastradas.
El aparato incluye también un depósito
presurizado de líquido humectador (16) que se puede ver claramente
en la figura 2.
El control de la temperatura y la humedad de la
mezcla se realizarán mediante una sonda introducida al efecto en uno
de los conductos de salida del aire caliente, con la particularidad
de que una vez alcanzada la humedad deseada en la mezcla, medida
mediante la humedad relativa en el aire referida, se procede al
vaciado de la cámara de mezcla (4) mediante asido y vuelco de la
misma, como se representa en la posición representada en la figura
4.
El aparato acondicionador descrito presenta una
serie de ventajas, entre las que pueden citarse las siguientes:
- -
- El acondicionamiento de las mezclas de aditivos especiales, denominado de-deshumectación forzada, permite su compresión en pastillas y su posterior dosificación automática para materiales que no era posible dicha compresión sin este proceso previo, o que requerían unas considerables cantidades de apelmazantes.
- -
- El proceso que realiza el aparato de la invención permite reducir de forma considerable la cantidad de excipiente requerida para realizar la compresión de material, sin que ello de cómo resultado problemas mecánicos en las máquinas compresoras por falta de lubricación en los punzones, debido a las grandes presiones necesarias.
- -
- Al realizarse la mezcla en cámara horizontal, además de lograr una mezcla óptima, permite integrar los restantes procesos de acondicionamiento de la mezcla de forma eficaz y sencilla, cuales son la humectación y secado.
- -
- El sistema de humectación que incluye el aparato permite el añadido de sustancias apelmazantes líquidas, por ejemplo glucosa o mezcla de agua y glucosa, de una forma uniforme sobre los materiales particulados, durante el proceso de mezclado.
Claims (8)
1. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, que comprende una
cámara (4) para la realización de una mezcla de producto en su
interior, con aplicación de aire caliente y humectación, estando
montada la cámara (4) con facultad de giro o basculamiento para el
volcado de la misma y correspondiente vaciado de la mezcla una vez
terminado el proceso de acondicionamiento, caracterizado
porque comprende medios de mezclado constituidos por parejas de
paletas (7-7') montadas sobre un eje giratorio (6)
montado horizontalmente en el interior de la cámara (4), estando
situada cada pareja de paletas (7-7') con un desfase
de 90º respecto a las parejas de paletas contiguas, habiéndose
previsto además una boquilla de pulverización de líquido (10)
situada superiormente sobre la cámara (4) para la humectación de la
mezcla y por el hecho de que las parejas de paletas (7) son planas a
excepción de una pareja de paletas intermedias (7') que presentan
una configuración en "V".
2. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
preferentemente incluye siete parejas de paletas planas (7) y una
pareja de paletas en "V" (7').
3. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
incluye un conducto (11) con entrada superior sobre la cámara (4)
para la impulsión de aire caliente sobre la mezcla.
4. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
existen unos conductos (14) de salida del aire de la cámara (4),
desembocando en un medio de recogida de partículas o de filtrado
(15).
5. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el líquido de
pulverización aplicado a través del dispositivo o boquilla (10)
situada superiormente a la cámara de mezcla (4), se encuentra
almacenado en un deposito presurizado (16).
6. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende respectivos motores (8) y (12) tanto para el accionamiento
del eje (6) de paletas (7-7') y para la impulsión
del aire caliente al interior de la cámara de mezclado (4).
7. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende una batería de calefactores eléctricos (13) destinados a
calentar el aire caliente de secado que se aplica a través de los
conductos (11) en sentido contrario al sentido del eje (6) portador
de las paletas (7-7').
8. Aparato para acondicionar material
particulado mediante mezcla, humectación y secado, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende un intercambiador de calor para calentar el aire caliente
de secado que se aplica a través de los conductos (11) en sentido
contrario al sentido del eje (6) portador de las paletas
(7-7').
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