MÉTODO PARA TRANSPORTAR MATERIAL PARTICULADO Y DISPOSITIVO DE TRANSPORTE PARA MATERIAL PARTICULADO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con el campo del transporte de materiales particulados desde una primera posición hacia una segunda posición, más baja en una manera controlada, por ejemplo cargar un material particulado desde un recipiente hacia una máquina prensadora de tabletas dentro de la industria de elaboración de tabletas. Así, la presente invención se relaciona con un método para transportar un material particulado desde un recipiente, descenderlo en un tobogán hacia un subsecuente paso de proceso, con el propósito de superar una distancia vertical. La invención también se relaciona con un dispositivo de transporte para llevar a cabo tal método. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En industrias en donde polvos son comprimidos en tabletas o encapsulados, más precisamente en la industria farmacéutica, el proceso de manufactura depende de una carga eficiente del polvo mezclado a la subsecuente máquina de formación de tabletas o de llenado de cápsulas. Sin embargo, se debe indicar que la presente invención puede ser aplicada a otras industrias diferentes a la farmacéutica y/o a la transportación de no solamente polvo, sino también a granulados, tabletas, pastillas, etc. Ref.: 188930 Generalmente una planta farmacéutica es divida en un área técnica y un área de procesamiento. Las áreas de proceso pueden ser situadas en diferentes niveles o pisos con el área técnica en el área hueca del techo por arriba del área de procesamiento más baja. En el área de proceso superior las diferentes substancias y agentes activos apropiados son manejados y mezclados uno con otro para formar un polvo uniforme. Desde este paso de proceso, el polvo será transportado a través del piso hacia un subsecuente paso de proceso, por ejemplo una máquina prensadora de tabletas en el área de proceso inferior. El polvo mezclado es almacenado y transportado en un recipiente de captación intermedio utilizado en el área de proceso superior. El recipiente es colocado sobre, y conectado a un conector, o punto de carga de polvo, la salida del recipiente intermedio es cerrada mediante una válvula de salida. Desde el conector, un tobogán o tubería, se conduce a través del piso y hacia la máquina prensadora de tabletas, con el propósito de superar la distancia vertical entre el recipiente y la máquina. El polvo no debe fugar fuera del tobogán de transferencia en el área técnica entre los dos niveles. Una válvula inferior es acondicionada entre el tobogán y la máquina con el propósito de controlar el flujo hacia la máquina. Cuando se abre la válvula de salida del recipiente de contención intermedio el polvo desciende dentro del tobogán, el extremo inferior del cual es cerrado por medio de la válvula inferior. Esta caída libre afecta adversamente la uniformidad del polvo. La uniformidad debe ser buena y precisa, puesto que las tabletas médicas podrían ser dañinas o no tener efecto si la mezcla es incorrecta. Durante la caída libre del polvo, la columna de aire, la cual está presente en el tobogán en el momento en que es abierta la válvula de recipiente, puede ser forzada hacia abajo pasando la válvula inferior, si la válvula inferior está abierta, dentro de la máquina de prensado de tabletas llenándola con polvo. Si la válvula inferior está cerrada el aire es forzado hacia arriba, a través del flujo de polvo o, conforme el polvo desciende. Las partículas finas/ligeras de la mezcla seguirán la fluidización del aire hacia arriba, en este caso se separará de la mezcla de polvo, y las partículas más grandes/pesadas caerán más rápido hacia la válvula inferior del tobogán. Este mecanismo es llamado elutriación y provoca una segregación del polvo. Debido a la segregación no es extraño que el contenido de agente activo de las tabletas varíe disminuyendo si las partículas finas/ligeras son el agente activo o que se incremente si las partículas finas/ligeras no son el activo. No es extraño que en un cierto punto de esta variación en contenido de agente activo se consideren las tabletas fuera de límite aceptado para el contenido de agente activo, lo cual provocaría que sea rechazado parte o el lote total que se está manufacturando . Una solución para resolver este problema con la segregación por elutriación es reducir la velocidad de caída del polvo en el tobogán. Los intentos convencionales por solucionar el problema emplean principalmente cuatro métodos diferentes. Un primer método utiliza un polietileno flexible torsionado, o un material, tubo o funda similar como un tobogán. Conforme el polvo alcanza la parte superior del tobogán, la longitud completa del tubo es torsionada y el polvo se detiene sobre la parte superior de la funda torsionada. Cuando el tubo es liberado de la torsión desde la parte superior descendentemente a una velocidad predeterminada, la velocidad del flujo del polvo se disminuye, en comparación con la caída libre. Un segundo método utiliza un tubo o funda, el cual está comprendido entre dos rodillos, los cuales son colocados sobre los lados opuestos de la funda. Los rodillos inician en la parte superior del tobogán y bajan a lo largo del tubo a una velocidad apropiada, la velocidad de caída del polvo se disminuye. En el extremo inferior del tubo/funda los rodillos se separan permitiendo que el polvo caiga hacia la maquina de proceso abajo. Un tercer método utiliza una funda flexible dentro de un tobogán sólido. En intervalos a lo largo de este tobogán una serie de válvulas de contracción/cámara de aire colapsan la funda desde el exterior. Conforme el polvo alcanza la parte superior del tobogán solamente puede caer tan lejos como se encuentre la primera restricción. La primera válvula de contracción entonces es liberada permitiendo que el polvo caiga hacia la segunda restricción. Este procedimiento se repite hasta que el polvo ha alcanzado el fondo del tobogán. Entre más restricciones sean aplicadas a la funda en este dispositivo es mejor desde el punto de vista del flujo de polvo, pero durante la liberación de cada una de las restricciones, los polvos experimentan una caída libre hasta la siguiente restricción con un riesgo de elutriación. Sin embargo, estos tres métodos utilizan fundas flexibles las cuales pueden ser dañadas muy fácilmente por el manejo de las mismas o por elementos puntiagudos de los alrededores. Adicionalmente, las fundas no pueden ser limpiadas en sitio, y puesto que cada producto diferente necesita un equipo de producción limpio, la funda debe ser cambiada muy frecuentemente . Un cuarto método utiliza un- tapón sólido, el cual se puede desplazar dentro de una tubería y ser conectado a un vastago de pistón que se extiende dentro de la tubería desde abajo. El tapón puede ser desplazado hacia arriba y hacia abajo con el propósito de reducir la velocidad del flujo de polvo. Una gran desventaja de este método es que la tubería generalmente es de uno o varios metros de largo. Ya que el vastago de pistón debe tener una longitud de carrera tan grande como la tubería, se requiere un área igualmente grande por debajo de la tubería. Adicionalmente, la máquina a la cual el polvo se dirige no puede ser colocada directamente debajo de la tubería. En su lugar el polvo debe caer libremente hacia una segunda tubería hasta alcanzar la máquina. Es altamente deseable proporcionar un tobogán que requiera menor mantenimiento, en este caso que cuente con una durabilidad de largo plazo. Los toboganes mencionados anteriormente necesitan mantenimiento y limpieza manual entre cada producto, lo cual es innecesariamente complicado y costoso . Actualmente, no existen dispositivos de transporte que cuente con arreglos de desaceleración que trabajen por completo de manera satisfactoria sin desventajas. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a solucionar las desventajas mencionadas anteriormente de los métodos conocidos para desacelerar la velocidad del polvo en una operación de carga, y en proporcionar un método mejorado. Un objeto principal de la presente invención es proporcionar un método mejorado del tipo definido inicialmente con respecto a la capacidad de reducir/prevenir la segregación del polvo durante el transporte. Es otro objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de transporte que pueda limpiarse por si mismo. Es aun otro objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de transporte que cuente con una durabilidad mejorada. Es otro objeto de la invención proporcionar un dispositivo de transporte sin partes de consumo, tal como una funda o similares. De conformidad con la invención por lo menos el objeto principal se obtiene por medio del método y dispositivo definidos inicialmente que cuentan con las características definidas en las reivindicaciones independientes . Las modalidades preferidas de la presente invención son definidas adicionalmente en las reivindicaciones dependientes . De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método del tipo definido inicialmente, el cual está caracterizado por los pasos de; - proporcionar un cabezal en el tobogán, el cabezal se puede desplazar en la dirección axial del tobogán; - cargar el material particulado sobre la parte superior del cabezal; bajar el cabezal después de cargar el material particulado, y - abrir un conducto lo cual permite que el material particulado pase hacia el subsecuente paso del proceso (4) . De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo de transporte de conformidad con la reivindicación 6.
Así, la presente invención se basa en el conocimiento de utilizar un elemento que puede desplazarse dentro del tobogán para controlar el polvo durante el transporte del mismo al descender en el tobogán, tal elemento no obstruye el flujo del polvo durante una subsecuente operación. En una modalidad preferida de la presente invención, el cabezal se desplaza por medio de aire presurizado/vacío. Esto significa que la longitud del tobogán no afecta al equipo asociado con el cabezal . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Una comprensión más completa de lo mencionado anteriormente y otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas en conjunto con las Figuras anexas, en donde: la Figura 1 es una vista lateral elevada esquemática de un dispositivo de transporte de conformidad con la presente invención, la Figura 2 es una vista seccional transversal del tobogán y el cabezal, el cabezal se encuentra en la posición más inferior, la Figura 3 es una vista seccional transversal ampliada, la válvula de contracción está abierta, la Figura 4 es una vista seccional transversal ampliada del cabezal, la válvula de contracción está cerrada, y la Figura 5 es una vista en perspectiva del cabezal. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la Figura 1, se muestra una vista esquemática de un arreglo de múltiples pisos de un dispositivo de alimentación/transporte para un material particulado. Se debe señalar que el término "materiales particulados", es utilizado para lograr una mayor simplicidad en la descripción así como en las reivindicaciones e incluye polvo, granulos, tabletas, pelotillas, etc. El polvo es almacenado en una tolva fija o similar, tal como un mezclador, la o un recipiente desmontable lb ubicado sobre, y conectado a un extremo superior de un tobogán o tubería 2. El tobogán 2 se dirige hacia abajo a través un piso, mostrado esquemáticamente con el número de referencia 3, y está conectado con un subsecuente paso de proceso, mostrado esquemáticamente con el número de referencia 4. Una prensa de tabletas o encapsulador, otro recipiente, o similar puede constituir el subsecuente paso de proceso 4. El tobogán 2 en la Figura 1 es soportado sobre el armazón 5 separado de la máquina prensadora de tabletas o similar, referencia 4. El tobogán 2 también puede ser soportado desde la parte inferior del nivel anterior. Un panel de control 6 es acondicionado, arreglado para controlar diferentes funciones del dispositivo de transporte. El panel de control 6 puede ser acoplado a un equipo de procesamiento 4 o a una pared adyacente.
La válvula de salida 7a/7b de cualquiera la tolva fija o similar la o del recipiente desplazable lb controla el flujo del polvo dentro del tobogán 2. La válvula de salida la/Ib, controlada por una palanca 8a/8b en la modalidad mostrada, pero puede ser controlada en otras formas, reumáticamente, eléctricamente, etc. La válvula de salida 7a/7b evita que el polvo caiga dentro del tobogán 2 antes del paso de carga de polvo . La sección transversal del tobogán 2 preferiblemente es circular, pero puede tener cualquier otra forma apropiada, ovalada, poligonal, etc., siempre que la sección transversal del tobogán 2 sea uniforme en toda la dirección axial completa. Ahora se hace referencia también a la Figura 2. En el extremo inferior del tobogán 2 se acondiciona una válvula inferior 9, controlada de manera neumática por un actuador 10 en la modalidad mostrada, pero la válvula inferior 9 puede ser controlada en otras formas, manualmente, eléctricamente, etc. La función de la válvula inferior 9 es controlar el flujo de polvo desde el tobogán 2 hacia el subsecuente paso de proceso 4. La válvula de salida de recipiente 7b y la válvula inferior 9 cierran completamente la entrada y la salida del tobogán 2. La longitud del tobogán 2 puede variar enormemente, dependiendo de la aplicación, y una longitud normal es aproximadamente 1.5-3 m. El diámetro del tobogán 2 es aproximadamente 0.2 m en la modalidad mostrada, pero el diámetro depende del producto transportado y de la misma aplicación. En el extremo inferior del tobogán 2 se acondiciona un cabezal 11 dentro del tobogán 2. Ahora se hace referencia también hacia las Figuras 3 , 4 y 5. Se muestra un cabezal de desaceleración o tapón 11, en sección transversal en las Figuras 3 y 4 y en perspectiva en la Figura 5. El cabezal 11 cuenta con una forma exterior generalmente tubular. Además, el cabezal 11 cuenta con una brida inferior 12 y una brida superior 13, separadas en la dirección axial por un cuerpo principal 14. Dentro del cuerpo principal 14 del cabezal 11 y entre las bridas inferior y superior 12, 13 se extiende un fuelle tubular 15. El fuelle 15 es pinzado al cabezal 11 en las bridas inferior y superior 12, 13. Un espacio 16 determinado por la parte externa del fuelle 15 y el lado interno del cuerpo principal 14 puede ser llenado con aire presurizado por medio de un dispositivo de inflado 17. El dispositivo de inflado 17 comprende una válvula antiretorno 18 acondicionada entre el claro 16 y el lado externo del cuerpo principal 14. Cuando el área entre el cuerpo principal 14 y el lado interno del tobogán 2 es presurizada con aire, el aire entrará en el dispositivo de inflado 17 y pasará la válvula antiretorno 18 hacia el espacio 16. Cuando el espacio 16 está inflado, el fuelle o válvula de contracción 15 es comprimida y cierra el paso libre 26 a través del cabezal 11 (ver Figura 4) . Sellos de aire 19 y anillos guía 20 son acondicionados alrededor de las bridas inferior y superior 12, 13. La función de los anillos guía 20 es disminuir la fricción entre el cabezal 11 y el lado interno del tobogán 2, y la función de los sellos de aire 19 es evitar que el aire fugue por las bridas 12, 13. Con el propósito de desinflar el claro 16, el cabezal 11 está acondicionado con un medio de liberación de presión 21. El medio de liberación de presión 21 comprende un perno de activación 22, el cual activa el medio de liberación de presión 21 por medio de una barra de empuje 23. Cuando el perno de activación 22 es activado o forzado hacia arriba, un conducto de aire libre del espacio 16 hacia abajo al cabezal 11, es abierto y el fuelle 15 regresará a su forma original (ver Figura 3 ) . El cuerpo principal 14, y debido a que el fuelle 15, tiene una forma seccional transversal ovalada (ver Figura 5) , con el fin de auxiliar al fuelle 15 a ser comprimido en una manera uniforme y controlada. Por arriba de la brida superior 13 se acondiciona un cono de transición 24 que comprende un sello de perfil con estrías 25 que corre a lo largo del lado interno del tobogán 2 durante la operación y evitar que material particulado fugue pasando al lado externo del cabezal 11. El cono de transición 24 reduce la sección transversal de flujo de polvo desde la del tobogán 2 hacia la del fuelle 15.
El siguiente ejemplo describe el dispositivo durante su operación. Un recipiente lb que recibe un material particulado es colocado sobre y conectado al extremo superior del tobogán 2. La válvula de recipiente 7b y válvula inferior 9 están cerradas. El cabezal 11 está ubicado en el extremo inferior del tobogán 2 y el fuelle está abierto de acuerdo a las Figuras 2 y 3. Una presión de aire de aproximadamente 4 xlO5 Pa (4 bar) es aplicada al espacio 16, lo cual cierra el fuelle 15 de acuerdo a la Figura 4. Un fuelle más débil 15 necesita una presión de aire menor para cerrar el canal 26. Preferiblemente, el espacio 16 debe ser inflado, de acuerdo a lo mostrado en la Figura 4, para asegurar un cierre apropiado del canal de paso 26 del cabezal 11. Como una alternativa al conducto 26 (no se muestra) , el material particulado puede ser permitido pasar entre la periferia exterior del cabezal y el lado interno del tobogán. Además, el conducto 26, o el conducto alternativo, puede ser cerrado y abierto mediante cualquier medio apropiado. Posteriormente, una presión de aire de aproximadamente 0.5 xlO5 Pa (0.5 bar) es aplicada por debajo del cabezal 11, con el propósito de desplazar el cabezal hacia arriba dentro del tobogán 2. Una presión de aire mayor o menor por debajo del cabezal 11, resulta en una velocidad diferente de desplazamiento del cabezal 11. La presión de aire es suministrada a través de una conexión de suministro de aire 27 presente en el extremo inferior del tobogán 2 y conectada a una bomba de aire comprimido o similar. El aire desplazado desde el tobogán conforme el cabezal se levanta, es expulsado por debajo de la válvula de recipiente 7b. Una vez que el cabezal 11 alcanza el extremo superior del tobogán 2, la válvula de recipiente 7b puede ser abierta. Durante la apertura de la válvula de recipiente 7b el polvo en el recipiente lb es cargado sobre la parte superior del cabezal 11, en este caso el llenar el cono de transición 24 del cabezal 11 baja la válvula de contracción o fuelle 15. Durante la carga del polvo, el cabezal 11 es mantenido en sitio mediante el aire presurizado por abajo. Posteriormente, la presión de aire por debajo del cabezal 11 es expulsada a través de una salida de aire en el extremo inferior del tobogán 2. Conforme la presión de aire disminuye, el cabezal 11 se desplaza hacia abajo. Es opcional aplicar un vacío o un vacío parcial por debajo del cabezal 11 para incrementar la velocidad de descenso del cabezal 11. El polvo sigue al cabezal 11 hacia abajo en una manera lenta y controlada, en una velocidad adaptada y predeterminada. La posición del cabezal 11 en el tobogán 2 se determina mediante un sensor de posición de funda 28 el cual detecta un magneto en anillo 29 construido dentro del cono de transición 24 del cabezal 11. Una vez que el cabezal 11 alcanza el extremo inferior del tobogán 2, el perno de activación 22 es operado por medio de un anillo activador o similar 30. El anillo activador 30 es levantado y engancha el perno de activación 22 al presionarlo hacia arriba, lo cual desinfla el espacio 16 y se abre el canal 26. El canal abierto 26 permite que el material particulado llegue abajo hacia la válvula inferior 9. La válvula inferior 9 ha sido cerrada durante la operación completa, con el propósito de manejar operar la sobre presión/baja presión por debajo del cabezal 11. Cuando la máquina 4, o subsecuente paso de proceso, está lista para recibir el polvo, la válvula inferior 9 es abierta. Después que el lote de polvo es utilizado, el recipiente y las válvulas inferiores 7b, 9 son cerradas. La válvula de contracción 15 es cerrada y el cabezal 11 es desplazado hacia el extremo superior del tobogán 2, de acuerdo a lo descrito anteriormente. Durante este desplazamiento las estrías del sello 25 raspan el lado interno del tobogán 2. La pequeña cantidad de polvo acumulado sobre la parte superior del cabezal 11 es desplazada fácilmente cuando el cabezal 11 se encuentra en el extremo superior del tobogán 2. Otra, o una manera suplementaria de limpiar el tobogán 2 es colocar el cabezal 11 en el extremo inferior del tobogán 2 y cerrar la válvula de contracción 15. Agua y/o detergente se carga sobre el cabezal 11, y entonces el cabezal 11 es utilizado para limpiar el tobogán 2 al desplazar repetidamente el cabezal 11 hacia arriba y hacia abajo. Después de completar la limpieza, la válvula de contracción 15 es abierta y el agua es descargada a través del cabezal 11 y de la válvula inferior abierta 9. El tobogán 2 y el cabezal 11 necesitan ser secados por completo posteriormente a la limpieza, antes del siguiente lote de polvo, por ejemplo al admitir un flujo de aire caliente a través del tobogán 2 y cabezal 11. Es también deseable tener la capacidad de retirar el cabezal 11 del tobogán 2, durante el mantenimiento o reemplazo del cabezal 11. Por ejemplo, esto puede realizarse al retirar un collar superior del tobogán 2 y utilizar presión de aire de acuerdo a lo descrito anteriormente para accionar el cabezal 11 hacia la parte superior absoluta del tobogán 2, en donde el cabezal 11 puede ser desplazado manualmente. Otra manera es retirar un collar inferior del tobogán 2 y con ello permitir un extracción del cabezal 11 desde el extremo inferior del tobogán 2. Aun otra manera de conseguir retirar el cabezal 11 del tobogán 2 es utilizar un tobogán 2, el cual es dividido justo arriba del cabezal 11 cuando se encuentra en su posición más inferior. Al girar está porción inferior del tobogán 2 el cabezal 11 es accesible para ser extraído manualmente. La invención no está limitada solamente a las modalidades descritas anteriormente y mostradas en las Figuras. De esa forma, el método así como el dispositivo de transporte pueden ser modificados en todos los tipo de maneras dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .
Se deberá señalar que todas las referencias hacia
"superior", "inferior", etc., se deberán interpretar en conjunto con las Figuras, y las Figuras deberán ser orientadas en una manera, tal que los números de referencia puedan ser leídos en una manera normal . También se deberá señalar que aun cuando el término
"materiales particulados", en busca de simplicidad, ha sido utilizado en las reivindicaciones así como en la descripción, se deberá tomar en cuenta que están incluidos polvos, polvo, granulos, tabletas, pelotillas, etc. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.