MXPA99001640A - Dispositivo y metodo para la dosificacion de una substancia de material particulado y aparato que comprende una pluralidad de tales dispositivos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para dosificar una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, y a un aparato de dosificación que incluye dos o más dispositivos de dosificación. El dispositivo de dosificación comprende:un elemento principal (2) que define una cámara de dosificación (20);una trayectoria de flujo de entrada ininterrumpida que tiene un conducto de entrada (6) y que conduce a la cámara de dosificación (20), en donde la trayectoria del flujo de entrada estágiratoria alrededor de un eje (4) inclinado (alfa) relativo a la vertical (V) de modo que al menos una parte de la trayectoria del flujo de entrada estáinclinada en forma descendente en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guía un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación (20) en el estado de carga y, provee un cierre del conducto de entrada gravitacional el cual previene el flujo de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación (20) en el estado de vaciamiento;una trayectoria de flujo de salida que tiene un conducto de salida (8) y que conduce desde la cámara de dosificación (20), la trayectoria del flujo de salida que incluye medios los cuales previenen el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación (20) en el estado de carga, pero admite el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación (20) en el estado de vaciamiento;y un depósito (30) conectado a la trayectoria del flujo de entrada de manera que en uso gira conéste y se adapta, cuando contiene cualquier volumen de substancia de material particulado, de modo que en la rotación proporciona el movimiento de la substancia de material particulado contenida en el conducto de entrada (6) y por esto asegura el flujo de substancia de material particulado a la cámara de dosificación (20).

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA LA DOSIFICACIÓN DE UNA SUBSTANCIA DE MATERIAL PARTICULADO Y APARATO QUE COMPRENDE UNA PLURALIDAD DE TALES DISPOSITIVOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para dosificar una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado y a un aparato de dosificación que comprende dos o más de tales dispositivos de dosificación. De manera más especifica, la presente invención está dirigida a la medición o dosificación de substancias granulares o esferoides que tienen pobres caracteristicas de fluidez. La presente invención está especialmente, pero no de manera exclusiva, adaptada para medir substancias de material particulado sensibles a la presión, tal como en la dosificación de una cantidad predeterminada de una substancia farmacéutica de material particulado para uso en un inhalador de polvo seco.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Comúnmente se utilizan polvos que tienen tamaños de particula muy pequeños (polvos micronizados) usados en terapia de inhalación. Tales polvos frecuentemente son REF.: 29440 ligeros y polvorientos, y por lo tanto provocan problemas de, manipulación. Además, estos polvos tienen propiedades de flujo libre muy pobres o deficientes, que con frecuencia hacen problemática la manipulación y la dosificación precisa de estos. Es conocido formar tales polvos en partículas grandes (aglomerados) para mejorar la fluidez o caracteristicas de flujo, la solicitud O-A-95/09615 describe un método para formar aglomerados en forma de esferas que son capaces de romperse durante la inhalación para proveer un polvo fino. Tales aglomerados consisten de partículas más densas y compactas, no obstante, presentan otra desventaja en que los aglomerados son relativamente sensibles a la presión. Esto los hace difíciles para medir los aglomerados sin dañar los aglomerados y/o crear aglomerados grandes, por lo que se reduce la fluidez y por consiguiente las precondiciones para la medición o dosificación exacta. Por lo tanto, existe una necesidad por una técnica la cual permita una dosificación más exacta de substancias de material particulado fino, en particular aglomerados. La medición o dosificación exacta es especialmente importante en el caso de manipular y distribuir polvos que contienen medicamentos en donde se debe cumplir con volumen estipulado o tolerancias de peso.

Un ejemplo es el relleno de inhaladores de polvo seco, tal como inhaladores de la clase descrita en la solicitud de patente EP-B-0237507. La solicitud de patente GB-A-2113182 describe un dispositivo de dosificación para medir materiales granulares. Este dispositivo de dosificación descrito está, sin embargo, adaptado para medir materiales granulares de flujo libre, tales como fertilizantes granulares, y no polvos que tienen tamaños de particula muy pequeños con caracteristicas de flujo pobres. El dispositivo de dosificación descrito incluye un recipiente en la forma de un tubo alargado, y, aunque que se adapta el suministro de materiales granulares de flujo libre al mecanismo de medición o dosificación, podria estar incapacitado con seguridad para liberar polvos que tienen tamaños de partículas muy pequeñas al mecanismo de dosificación, puesto que la cabeza de polvo en el depósito de arriba del mecanismo de dosificación podria resultar en puentes físicos del polvo que está formado en el depósito, por lo que previene el flujo libre de polvo al mecanismo de dosificación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, es una propuesta general de la presente invención proporcionar un dispositivo y un método de medición o dosificación de una substancia de material particulado de una manera confiable y exacta. Una propuesta adicional de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método de medición de substancias de material particulado sensibles a la presión, tales como aglomerados, de manera que se evite dañar las substancias de material particulado. Otra propuesta de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método de medición de substancias de material particulado que se pueden realizar a velocidad elevada. Por consiguiente, la presente invención proporciona un dispositivo de medición o dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, que comprende: un elemento principal que define una cámara de medición o dosificación; una trayectoria de flujo de entrada que tiene un conducto de entrada y que conduce a la cámara de medición o dosificación, en donde la trayectoria de flujo de entrada es ininterrumpida, giratoria alrededor de un eje inclinado relativo a la horizontal e incluye una primera parte la cual está coaxial con el eje rotativo y una segunda parte la cual está inclinada relativa al eje de rotación de modo que está inclinada en dirección descendente en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciado, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guia un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado hasta la cámara .de dosificación en el estado de carga y provee una cerradura o enlace de entrada gravitacional que previene el flujo de substancia de material particulado a la cámara de dosificación en el estado de vaciado; una trayectoria de flujo de salida que tiene un conducto de salida y que conduce desde la cámara de dosificación, en donde la trayectoria de flujo de salida incluye medios de control del flujo los cuales previenen el flujo de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento; y un depósito que conduce al conducto de entrada de la trayectoria del flujo de entrada, en donde el depósito está giratorio y está configurado de modo que en uso giran juntos y proporcionan la substancia de material particulado a la trayectoria de flujo de entrada; caracterizado porque el depósito está configurado adicionalmente de modo que se logra en la rotación un efecto de tamborileo, en la entrada de la trayectoria del flujo de entrada para cualquier volumen de substancia de material particulado contenido en éste. El dispositivo de dosificación está adaptado para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, ya sea como un volumen predeterminado o como un peso predeterminado. En esta solicitud, se entenderá que el término de transición de estado abarca tanto una transición desde el estado de carga al estado de vaciamiento como desde el estado de vaciamiento al estado de carga. Una característica del dispositivo de medición es que la trayectoria del flujo de entrada a la cámara de dosificación está ininterrumpida. En esta solicitud, se entenderá que el término ininterrumpido se usa para significar que los elementos de válvula mecánicos o los similares no están dispuestos en la trayectoria del flujo de entrada. Asi, el daño a la substancia de material particulado presente en la trayectoria del flujo de entrada se puede evitar, y el dispositivo de dosificación es particularmente adecuado para la medición de substancias de material particulado sensibles a la presión tales como aglomerados en polvo. Sin embargo, el uso de elementos de válvula mecánicos en dirección descendente de la cámara de dosificación, no está excluido siempre que los elementos de válvula no bloqueen o interrumpan la trayectoria del flujo de salida. Un ejemplo de esto se describirá posteriormente aqui. Otra característica del dispositivo de dosificación es la provisión de una cerradura de entrada gravitacional de dirección ascendente de la cámara de dosificación, es decir, una función de cierre o fijación que resulta de la fuerza gravitacional que actúa en la substancia de material particulado presente en la trayectoria del flujo de entrada. Como un resultado, es posible, aún después de que el relleno de la cámara de dosificación se haya completado, mantener contacto ininterrumpido entre la substancia de material particulado presente en la trayectoria del flujo de entrada y la cantidad dosificada de substancia de material particulado presente dentro de la cámara de dosificación. Asi, el elemento de válvula no mecánico o los similares se requieren en la entrada a la cámara de dosificación para prevenir el flujo de entrada adicional de substancia de material particulado después de que el rellenado se haya completado. Además de la cerradura de entrada gravitacional descrita anteriormente, la trayectoria del flujo de salida también incluye medios de control del flujo que previenen el flujo de substancia de material particulado desde la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite tal flujo de salida en el estado de vaciamiento. Como una consecuencia del hecho de que la cámara de dosificación, y la trayectoria de flujo de salida de dirección descendente de la cámara de dosificación, normalmente se vaciará durante el paso de relleno, los medios de control del flujo corriente hacia debajo de la cámara de dosificación, en contraste con la cerradura de entrada, pueden estar en la forma de un elemento de válvula mecánica movible o los semejantes, la operación de la cual se controla de una manera adecuada en respuesta a cada transición de estado. Sin embargo, en una modalidad preferida el dispositivo de dosificación de la presente invención incluye un cierre de salida gravitacional en dirección descendente de la cámara de dosificación. Además de proporcionar un cierre de salida gravitacional, la transición de estado involucra además una rotación de la trayectoria del flujo de salida de modo que previene el flujo de la substancia de material particulado desde la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite tal flujo de salida en el estado de vaciamiento. Las trayectorias del flujo preferiblemente definen un canal el cual se extiende a través del elemento de cuerpo principal. Sin embargo, 1 as trayectori as de f 1 u i o también pueden estar en la forma de superficies no cerradas las cuales soportan y guian la substancia de material particulado, siempre que tales superficies puedan ser desviadas por inclinación para efectuar el cierre gravitacional. La presente invención también proporciona un método de dosificación de una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, que comprende los pasos de: proporcionar un dispositivo de dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, el dispositivo de dosificación que comprende un elemento principal que define una cámara de dosificación, una trayectoria de flujo de entrada que tiene una entrada o conducto de entrada y que conduce a la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de entrada está ininterrumpida, giratoria alrededor de un eje inclinado relativo a la horizontal e incluye una primera parte la cual está coaxial con el eje de rotación y una segunda parte la cual se inclina relativa al eje de rotación de modo que se inclina hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, una trayectoria de flujo de salida que tiene una salida y que conduce desde la cámara de dosificación y un depósito que conduce a la entrada de la trayectoria del flujo de entrada, en donde el depósito está giratorio alrededor del eje rotativo y se configura de modo que en uso giran juntos y proporcionan la substancia de material particulado a la trayectoria del flujo de entrada; proporciona la substancia de material particulado en el depósito; hace girar la trayectoria del flujo de entrada para inclinar la segunda parte de éste hacia abajo y guia un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado a través de éste de modo que rellena la cámara de dosificación; prevenir un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación durante el paso de rellenado; hacer girar la trayectoria del flujo de entrada de modo que se incline la segunda parte del mismo hacia arriba y por esto se proporciona un cierre de entrada gravitacional el cual previene el flujo adicional de la substancia de material particulado en la cámara de dosificación; y vaciar la cámara de dosificación mientras que se previene que la substancia de material particulado fluya hasta la cámara de dosificación; caracterizado porque el depósito está configurado adicionalmente de modo que en la rotación un efecto de revolvimiento o tamborileo se logra en el interior de la trayectoria del flujo de entrada para cualquier volumen de substancia de material particulado contenida en éste. La presente invención proporciona adicionalmente un aparato de dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, que comprende al menos un dispositivo de dosificación que comprende un elemento principal que define una cámara de dosificación, una trayectoria del flujo de entrada que tiene una entrada y que conduce a la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de entrada está ininterrumpida, giratoria alrededor de un eje inclinado relativo al plano horizontal e incluye una primera parte la cual está giratoria alrededor del eje de rotación y una segunda parte la cual está inclinada relativa al eje de rotación de manera que se inclina hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guia un flujo inducido por gravedad de substancia de material particulado en la cámara de dosificación en el estado de carga y proporciona un cierre de entrada gravitacional el cual previene el flujo de la substancia de material particulado hacia la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento, y una trayectoria de flujo de salida que tiene una salida y que incluye medios de control del flujo el cual previene el flujo de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite el flujo de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento; caracterizado porque el aparato de dosificación además comprende una rueda giratoria que tiene dos o más dispositivos de dosificación montados en la misma en posiciones circunferencialmente espaciadas con un eje de rotación común . Una ventaja de colocar una pluralidad de dispositivos de dosificación en una rueda giratoria es que un dispositivo de dosificación se puede cargar en una estación de carga, mientras que otro dispositivo de dosificación previamente llenado se puede vaciar simultáneamente a una estación de vaciamiento. En una modalidad preferida el aparato de dosificación comprende al menos dos dispositivos de dosificación colocados diametralmente opuestos entre si sobre la rueda de rotación, de modo que cuando uno de al menos dos dispositivos de dosificación está en el estado de carga otro está en el estado de vaciamiento. Cuando se utiliza únicamente un dispositivo de dosificación, la salida del mismo puede ser mantenida en una posición substancialmente fija en un plano horizontal durante una transición de estado. Como un resultado, se concentra el flujo de substancia de material particulado a partir del dispositivo de dosificación. En contraste, en el caso de una rueda giratoria provista con una pluralidad de dispositivos de dosificación los cuales siguen una trayectoria circular, la salida de cada dispositivo de dosificación no está estacionaria durante una transición de estado. A fin de evitar el flujo prematuro de la substancia de material particulado desde las salidas durante la rotación desde el estado de carga al estado de vaciamiento, cada dispositivo de dosificación comprende de manera preferible un elemento de válvula individualmente controlable, el cual está movible entre una posición cerrada para cerrar la salida del dispositivo de dosificación en el estado de carga y una posición abierta para abrir la salida del dispositivo de dosificación en el estado de vaciamiento. La operación de tales elementos de válvula se pueden controlar por un arreglo de tipo leva el cual está configurado para operar en respuesta a la rotación de la rueda giratoria. Las modalidades preferidas de la presente invención ahora serán descritas posteriormente por medio del único ejemplo con referencia a los dibujos que lo acompañan, en los cuales: La Figura 1 ilustra una vista de sección vertical de un dispositivo de dosificación, ilustrada en el estado de carga, de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención. La Figura 2 ilustra una vista en sección vertical del dispositivo de dosificación de la Figura 1 en el estado de vaciamiento; y La Figura 3 ilustra una vista de sección vertical esquemática de un aparato de dosificación de conformidad con otra modalidad preferida de la presente invención, ilustrada con un dispositivo de dosificación en el estado de carga y otro dispositivo de dosificación en el estado de vaciamiento. Las Figuras 1 y 2 ilustran un dispositivo de dosificación de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención. El dispositivo de dosificación típicamente se usa para rellenar los inhaladores de polvo seco con una cantidad predeterminada (referida como una dosis posteriormente) de una substancia farmacéutica en forma granular o esferonizada. El dispositivo de dosificación está hecho preferiblemente de acero inoxidable. El dispositivo de dosificación comprende un elemento principal 2 el cual en uso se hace girar recíprocamente a través de 180° aproximadamente de un eje 4 rotativo inclinado entre un estado de carga como se ilustra en la Figura 1, y un estado de vaciamiento como se ilustra en la Figura 2. El eje rotativo 4 está inclinado por un ángulo a de aproximadamente 45° relativo a la vertical V, pero se sobreentiende que otras inclinaciones se podrían emplear. Aunque el elemento principal 2 se hace girar recíprocamente en esta modalidad preferida, se sobreentenderá que el dispositivo de dosificación también podría ser operado igualmente por rotación del elemento principal 2 en un sentido único. El elemento de cuerpo principal 2 incluye una trayectoria de flujo que se extiende a través de éste desde una entrada 6 a una salida 8 y una cámara de dosificación 9 en comunicación con la trayectoria de flujo. La trayectoria de flujo está formada por tres canales perforados, principalmente un primer canal 10, un segundo canal intermediario 12 y un tercer canal 14. Estos tres canales 10, 12 y 14 están siempre interconectados, es decir, el elemento de válvula o los similares no obturan la substancia de material particulado guiada a través de la trayectoria de flujo. Los primero y segundo canales 10, 12 conjuntamente forman una trayectoria de flujo de entrada desde la entrada 6 a la cámara de dosificación 9, y el tercer canal 14 forma una trayectoria de flujo de salida desde la cámara de dosificación 9 a la salida 8. En esta modalidad la cámara de dosificación 9 es parte del tercer canal 14. El primer canal 10 se extiende hacia debajo de la entrada 6 y está coaxial con el eje de rotación 4. Asi, la inclinación del primer canal 10 es constante en tiempo y no se altera por un estado de transición.

El segundo canal 12 forma una corriente ascendente de cierre gravitacional de la cámara de dosificación 9 y se extiende desde una porción inferior 16 del primer canal 10 a una abertura 18 para la cámara de dosificación 9. El segundo canal 12 se extiende a un ángulo ß relativo al eje de rotación 4. Los ángulos a y ß se eligen de modo que el segundo canal 12 no esté dirigido en un plano horizontal en ya sea los estados de carga o vaciamiento como se ilustra en las Figura 1 y 2. De manera más especifica, el segundo canal 12 está inclinado hacia abajo en el estado de carga para permitir el flujo gravitacional en la cámara de dosificación 9, y hacia arríba en el estado de vaciamiento para prevenir el flujo gravitacional hasta la cámara de dosificación 9. La señal de referencia 22 designa un sello insertado en un extremo externo del segundo canal 12. El tercer canal 14 forma una corriente descendente de cierre gravitacional de la cámara de dosificación 9, y se extiende desde la cámara de dosificación 9 a la salida 8. El tercer canal 14 se extiende a un ángulo relativo al eje rotativo 4. Los ángulos a y f se eligen de modo que en el estado de carga como se ilustra en la Figura 1 la trayectoria de flujo de salida definida por el tercer canal 14 está dirigida hacia arriba de modo que previene el flujo gravitacional desde la cámara de dosificación 9 durante el relleno del mismo, y en el estado de vaciamiento como se ilustra en la Figura 2 la trayectoria del flujo de salida definida por el tercer canal 14 está dirigida en forma descendente para admitir y ayudar al flujo gravitacional desde la cámara de dosificación 9 de una dosis de la substancia de material particulado. El elemento principal 2 incluye además un brazo móvil ajustable 24 dispuesto dentro del tercer canal 14 en el lado de la cámara de dosificación 9 que se enfrentan a lo lejos desde la salida 8 para proporcionar el ajuste del volumen de la cámara de dosificación 9. El brazo móvil 24 se coloca longitudinalmente por un medio de ajuste 26 a fin de ajustar el volumen interno de la cámara de dosificación 9, y así el volumen es rellenado en el estado de carga. La posición del brazo móvil o pistón 24 se puede ajustar en forma manual por una tuerca y rosca arregladas como se ilustra en las Figuras 1 y 2, o de manera opcional por un motor escalonado o semejante (no ilustrado) . En una modalidad preferida se podría incorporar un arreglo de control de tipo retroalimentación, en donde se mide el peso de una dosis distribuida desde la salida 8, y una señal correspondiente se usa como una señal de retroalimentación para ajustar el volumen interno de la cámara de dosificación 9 a una válvula deseada.

Durante el uso, en el estado de carga como se ilustra en la Figura 1, la substancia de material particulado fluye a través de la trayectoria del flujo de entrada formado por los primero y segundo canales 10, 12 bajo la acción de gravedad y rellena el volumen de la cámara de dosificación 9. La extensión o grado al cual el tercer canal 14 es llenado durante el paso de llenado, es dependiente de la inclinación y la longitud del tercer canal 14, la fluidez de la substancia de material particulado y la presión que resulta del peso de la substancia de material particulado presente dentro de la trayectoria de flujo corriente arriba de la cámara de dosificación 9. Preferiblemente, estos parámetros se eligen de modo que no ocurrirá el sobreflujo o desbordamiento desde la salida 8 durante el paso de carga. Cuando el elemento principal 2 se hace girar subsecuentemente a través de 180° al estado de vaciamiento como se ilustra en la Figura 2, la dosis presente dentro de la cámara de dosificación 9 y el tercer canal 14 ahora inclinado descendentemente, fluye a través de la salida 8 bajo la acción de gravedad. Durante el paso de vaciamiento, la substancia de material particulado se impide que fluya hasta la cámara de dosificación 9 a causa de que el segundo canal 12 está inclinado hacia arriba en el estado de vaciamiento; es decir, la trayectoria del flujo de entrada se cierra gravitacionalmente. Es importante señalar que el elemento de válvula o semejantes no podrían dañar la substancia de material particulado que obtura la trayectoria de flujo. Como se observará a partir de las Figuras 1 y 2, la posición de la salida 8 en un plano horizontal no está substancialmente afectado por una transición de estado. Esto es debido al hecho de que la salida 8 está coaxial con el eje de rotación 4. A fin de guiar el flujo de salida esencialmente en una dirección vertical, por ejemplo en un inhalador (no ilustrado) localizado debajo de la salida 8, el elemento principal 2 se provee con un elemento de guía en forma de asa o anillo 28. El dispositivo de dosificación además comprende un depósito 30 que tiene una superficie de guía de flujo 32 a la entrada o conducto de entrada 6 de la trayectoria del flujo de entrada. En esta modalidad el depósito -30 toma la forma de un cono truncado, hueco, el cual está coaxial con el eje de rotación 4 y se une fijamente al elemento principal 2 a fin de girar con éste. La substancia de material particulado a ser medida se alimenta en el depósito 30, preferiblemente de manera intermitente, para mantener un nivel predeterminado dentro del depósito 30. La rotación del depósito 3 realiza un efecto de tamborileo, es decir, un movimiento de translación, de la substancia de material particulado en éste, por lo que previene que la substancia de material particulado forme un puente físico el cual podría interrumpir o bloquear el flujo hasta la cámara de dosificación 9. La Figura 3 ilustra un aparato de dosificación provisto con una pluralidad de dispositivos de dosificación A, B de la clase como se describe con relación a las Figuras 1 y 2. Los componentes de los dispositivos de dosificación A, B los cuales ya han sido descritos en relación con el dispositivo de dosificación de las Figuras 1 y 2 se designará con la misma señal de referencia, y no se repetirá una descripción de la construcción y operación de los mismos. El aparato de dosificación comprende una rueda giratoria 50 la cual está soportada por un cubo o eje 52 y está arreglada para efectuar un movimiento rotativo de una dirección, gradual, alrededor de un eje de rotación 54. El eje de rotación 54 está inclinado por un ángulo f de aproximadamente 45° relativo a la vertical V, pero se sobreentenderá que otras inclinaciones podrían ser empleadas. La rueda giratoria 50 comprende dos paredes principales opuestas 56, 58 y una pared periférica 60 que interconecta la misma. Las paredes 56, 58, 60 definen un volumen interno 62 para recibir substancias de material particulado S, esta substancia S se alimenta a través de una abertura 64 provista en la pared superior principal 56. El aparato de dosificación además comprende primero y segundo dispositivos de dosificación A, B de la clase como se describe en relación a las Figuras 1 y 2 montadas en la rueda giratoria 50 en posiciones diametralmente opuestas. En la Figura 3, la rueda giratoria 50 está ilustrada en una posición en donde el primer dispositivo de dosificación A está en un estado de carga y el segundo dispositivo de dosificación B está en un estado de vaciamiento. La operación de los dispositivos de dosificación A, B es esencialmente la misma que la operación del dispositivo de dosificación como se describe con relación a las Figuras 1 y 2. Así, los dispositivos de dosificación A, B son desplazados repetidamente entre un estado de carga y un estado de vaciamiento, sin requerir cualesquiera elementos de válvula los cuales podrían dañar la substancia de material particulado. Sin embargo, mientras que en el dispositivo de dosificación de las Figuras 1 y 2 el eje de rotación 4 se extiende a través del dispositivo de dosificación y está coaxial con el primer canal 10, los dispositivos de dosificación A, B del aparato de dosificación tienen un eje de rotación común, principalmente el eje de rotación 54 de la rueda giratoria 50.

Aunque el aparato de dosificación de esta modalidad incluye sólo dos dispositivos de dosificación A, B, se apreciará que la rueda giratoria 50 puede soportar los dispositivos de dosificación adicionales. Típicamente, la rueda giratoria 50 puede soportar seis dispositivos de dosificación circunferencial y simétricamente espaciados, de modo que en una posición de rotación dada de la rueda giratoria 50, un primer dispositivo está en el estado de carga en una estación de carga, los segundo y tercer dispositivos cargados están en el proceso de ser girados hacia una estación de vaciamiento, un cuarto dispositivo está en el estado de vaciamiento en la estación de vaciamiento, y los dispositivos de vaciado quinto y sexto, están en el proceso de ser girados hacia la estación de carga. Existe una diferencia adicional entre el dispositivo de dosificación como se describe en relación a las Figuras 1 y 2, y los dispositivos de dosificación A, B del aparato de dosificación. En lo anterior la posición del conducto de salida 8 no está substancialmente afectada por una transición de estado, mientras que en el último la salida 8 se mueve a lo largo de una trayectoria circular durante una transición de estado. Por lo tanto, la substancia de material particulado presente en una cámara de dosificación llena 9 de uno de los dispositivos de dosificación A, B que dejan la estación de carga, puede caer a través de la salida 8, en parte o completamente antes de que el dispositivo de dosificación respectivo A, B haya alcanzado la estación de vaciamiento. Con el fin de prevenir tal vaciamiento prematuro de los dispositivos de dosificación A, B, los dispositivos de dosificación A, B están cada uno provistos con un elemento de cierre de salida mecánica en la forma de un arreglo de válvula controlable. Cada arreglo de válvula comprende un brazo pivotante 66 que tiene un elemento de válvula 70 en un extremo y un seguidor de leva 72 en la forma de un rodillo en el otro extremo. El eje de pivote del brazo 66 está designado por la señal de referencia 68. Cada seguidor de leva 72 es guiado a lo largo de una muesca circunferencial 74 formada en un anillo estacionario 76 y provee una superficie de leva de guía para el seguidor de leva 72. Como se ilustra en la Figura 3, el radio de la muesca de circunferencia 74 es un poco más largo en el estado de carga que en el estado de vaciamiento. Como un resultado, la posición angular de los brazos 66 se desplazará durante una transición de estado. De manera más específica, el radio de la muesca de leva 74 se elige de modo que el elemento de válvula 70 estará en la posición cerrada en el estado de carga y a lo largo de la trayectoria hacia el estado de vaciamiento, a fin de elegir la salida 8, como se ilustra por el dispositivo de dosificación A. En el estado de vaciado, el elemento de válvula 70 estará en la posición abierta, que admite el flujo de substancia de material particulado desde la salida 8, como se ilustra por el dispositivo de dosificación B. Se sobreentiende que un elemento de válvula mecánica puede ser usado en el dispositivo de dosificación de las Figuras 1 y 2. En efecto, se apreciará que el cierre del conducto de salida gravitacional formado por el tercer canal 14 en el dispositivo de dosificación de las Figuras 1 y 2 puede ser remplazado por un mecanismo de válvula mecánica el cual abre y cierra repetidamente la salida 8. Finalmente, se apreciará por un experto en la técnica que la presente invención no está limitada a las modalidades descritas pero pueden ser modificadas en muchas formas diferentes dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, que comprende: un elemento de cuerpo principal que define una cámara de dosificación; una trayectoria de flujo de entrada que tiene un conducto de entrada y que conduce a la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de entrada está ininterrumpida, giratoria alrededor de un eje inclinado relativo a la horizontal e incluye una primera parte la cual está coaxial con el eje de rotación y una segunda parte la cual está inclinada relativa al eje de rotación de modo que está inclinada hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guía el flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación en el estado de carga y provee un cierre de entrada gravitacional el cual previene el flujo de substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento, una trayectoria de flujo de salida que tiene un conducto de salida y que conduce desde la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de salida incluye medios de control del flujo que previenen el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento; y un depósito que conduce a la entrada o conducto de entrada de la trayectoria de flujo de entrada, en donde el depósito está giratorio y configurado de modo que en su uso giran juntos y provee substancia de material particulado a la trayectoria de flujo de entrada; caracterizado porque el depósito está configurado adicionalmente de modo que durante la rotación se logra un efecto de tamborileo en la entrada de la trayectoria del flujo de entrada para cualquier volumen de substancia de material particulado contenido en éste.

2. El dispositivo de dosificación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trayectoria de flujo de salida está giratoria alrededor del eje de rotación y está configurada de modo que en uso gira junto con la trayectoria del flujo de entrada e incluye al menos una parte la cual está inclinada relativa al eje de rotación para ser inclinado hacia arriba en el estado de carga y hacia abajo en el estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de salida proporciona un cierre de salida gravitacional el cual previene el flujo de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de carga y guía un flujo inducido por gravedad de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento.

3. El dispositivo de dosificación de conformidad con la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque la cámara de dosificación tiene un volumen interno el cual se puede alterar.

4. El dispositivo de dosificación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende medios de control del volumen para alternar el volumen interno de la cámara de dosificación.

5. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la sección transversal de las trayectorias de flujo no son afectadas en forma substancial por una transición de estado.

6. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento principal incluye las trayectorias de flujo y las trayectorias de flujo comprenden un canal el cual se extiende a través del elemento principal.

7. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el depósito está coaxial con la entrada de la trayectoria del flujo de entrada.

8. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque una sección principal de la superficie interna del depósito se ahusa internamente hacia la entrada de la trayectoria del flujo de entrada.

9. El dispositivo de dosificación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la sección principal de la superficie interna del depósito es substancialmente cónica en su forma.

10. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se configura para el movimiento giratorio de una dirección.

11. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se configura para un movimiento giratorio recíproco.

12. El dispositivo, de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el conducto de salida de la trayectoria del flujo de salida se localiza adyacente al eje giratorio, por lo que la posición del conducto de salida en un plano horizontal no está substancialmente afectada por una transición de estado.

13. El dispositivo de dosificación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la entrada o conducto de entrada de la trayectoria del flujo de entrada se localiza adyacente al eje rotatorio, por lo que la posición de la entrada en un plano horizontal no es afectado de manera substancia por una transición de estado.

14. Un método para dosificar una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, que comprende los pasos de: proporcionar un dispositivo de dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, el dispositivo de dosificación comprende un elemento principal que define una cámara de dosificación, una trayectoria de flujo de entrada que tiene un conducto de entrada y que conduce a la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de entrada no está interrumpida, giratoria alrededor de un eje inclinado relativo a la horizontal e incluye una primera parte la cual está coaxial con el eje de rotatorio y una segunda parte la cual se inclina relativa al eje giratorio de modo que se inclina hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, una trayectoria de flujo de salida que tiene una salida o conducto de salida y que conduce desde la cámara de dosificación y un depósito que conduce a la entrada de la trayectoria del flujo de entrada, en donde el depósito está girando alrededor del eje rotativo y se configura de modo que en uso giren juntos y proporcionen la substancia de material particulado a la trayectoria del flujo de entrada; proporcionar substancia de material particulado hasta el depósito; girar la trayectoria del flujo de entrada para inclinar la segunda parte de éste hacia abajo y guiar un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado a través de estos para rellenar la cámara de dosificación; prevenir un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación durante el paso de rellenado; hacer girar la trayectoria del flujo de entrada de manera que se incline la segunda parte del mismo hacia arriba y por esto proporcione un cierre de entrada gravitacional el cual previene el flujo adicional de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación; y vaciar la cámara de dosificación mientras que la substancia de material particulado se previene de seguir hasta la cámara de dosificación; caracterizado porque el depósito se configura adicionalmente de modo que en la rotación se logra un efecto de tamborileo en la entrada de la trayectoria del flujo de entrada para cualquier volumen de substancia de material particulado en él mismo.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de proporcionar substancia de material particulado hasta el depósito comprende el paso de alimentar la substancia de material particulado hasta el depósito de modo que se mantiene un nivel predeterminado en éste.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque el paso de proporcionar substancia de material particulado en el depósito comprende el paso de alimentar la substancia de material particulado intermitentemente hasta el depósito.

17. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque además comprende el paso de determinar el peso de una cantidad dosificada de la substancia de material part_culado dosificada desde la cámara de dosificación en el paso de vaciamiento, y donde sea necesario, alterar el volumen interno de la cámara de dosificación en respuesta a éste.

18. Un aparato de dosificación para medir una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, caracterizado porque comprende al menos un dispositivo de dosificación (A, B) que comprende un elemento principal que define una cámara de dosificación, una trayectoria de flujo interno que tiene una entrada y que conduce a la cámara de dosificación, en donde la trayectoria del flujo de entrada está ininterrumpida, girable alrededor de un eje inclinado relativo al plano horizontal e incluye una primera parte la cual está rotativa alrededor del eje rotativo y una segunda parte la cual está inclinada relativo al eje de rotación para ser inclinada hacia abajo en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guía un flujo inducido por gravedad de substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación en el estado de carga y proporciona un cierre del conducto de entrada gravitacional el cual previene el flujo de substancia de material particulado a la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento, y una trayectoria de flujo de salida que tiene un conducto de salida y que incluye medios de control del flujo que previenen el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de carga, pero admite el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación en el estado de vaciamiento; caracterizado porque el aparato de dosificación comprende adicionalmente una rueda giratoria que tiene dos o más dispositivos de dosificación (A, B) montados en el mismo en posiciones circunferencialmente espaciadas con un eje de rotación común.

19. El aparato de dosificación de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende al menos dos dispositivos de dosificación (A, B) colocados diametralmente opuestos entre sí sobre la rueda giratoria de modo que cuando uno de al menos dos dispositivos de dosificación (A, B) está en el estado de carga otro está en el estado de vaciamiento.

20. El aparato de dosificación de conformidad con la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque cada dispositivo de dosificación (A, B) comprende un mecanismo de válvula para abrir y cerrar el conducto de salida de la trayectoria del flujo de salida de éste, cada mecanismo de válvula comprende un elemento de válvula, el cual está movible entre una posición cerrada para cerrar el conducto de salida en el estado de carga y una posición abierta para abrir el conducto de salida en el estado de vaciamiento, y un arreglo tipo leva para operar mecánicamente el elemento de válvula durante la rotación de la rueda girable. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para dosificar una cantidad predeterminada de una substancia de material particulado, y a un aparato de dosificación que incluye dos o más dispositivos de dosificación. El dispositivo de dosificación comprende: un elemento principal (2) que define una cámara de dosificación (20); una trayectoria de flujo de entrada ininterrumpida que tiene un conducto de entrada (6) y que conduce a la cámara de dosificación (20), en donde la trayectoria del flujo de entrada está giratoria alrededor de un eje (4) inclinado (a) relativo a la vertical (V) de modo que al menos una parte de la trayectoria del flujo de entrada está inclinada en forma descendente en un estado de carga y hacia arriba en un estado de vaciamiento, por lo que la trayectoria del flujo de entrada en uso guía un flujo inducido por gravedad de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación (20) en el estado de carga y provee un cierre del conducto de entrada gravitacional el cual previene el flujo de la substancia de material particulado hasta la cámara de dosificación (20) en el estado de vaciamiento; una trayectoria de flujo de salida que tiene un conducto de salida (8) y que conduce desde la cámara de dosificación (20), la trayectoria del flujo de salida que incluye medios los cuales previenen el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación (20) en el estado de carga, pero admite el flujo de substancia de material particulado fuera de la cámara de dosificación (20) en el estado de vaciamiento; y un depósito (30) conectado a la trayectoria del flujo de entrada de manera que en uso gira con éste y se adapta, cuando contiene cualquier volumen de substancia de material particulado, de modo que en la roiación proporciona el movimiento de la substancia de material particulado contenida en el conducto de entrada (6) y por esto asegura el flujo de substancia de material particulado a la cámara de dosificación (20) .