PL193070B1 - Sposób, urządzenie i układ do przenoszenia drobnoziarnistego proszku - Google Patents

Abstract

1. Sposób przenoszenia drobnoziarnistego proszku, zgodnie z którym dostarcza si e drob- noziarnisty proszek do leja zasypowego z otwo- rem wylotowym i drobnoziarnisty proszek pod- daje si e wibracji w s asiedztwie otworu wyloto- wego z u zyciem elementu wibruj acego, zna- mienny tym, ze porusza sie elementem wibru- j acym (28) w poprzek tego otworu wylotowego (18) w trakcie jego wibracji oraz przechwytuje si e do komory dozuj acej (24) co najmniej porcj e drobnoziarnistego proszku (20) opuszczaj acego otwór wylotowy (18) do komory dozuj acej (24). PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób, urządzenie i układ do przenoszenia drobnoziarnistego proszku, a w szczególności do napełniania pojemników jednostkowymi dawkami niezdolnych do płynięcia, lecz dających się dyspergować leków w postaci drobnoziarnistego proszku, szczególnie do następującego po tym podawania pacjentowi leku drogą inhalacji.

Skuteczne podawanie pacjentowi stanowi kluczowy aspekt każdej udanej terapii lękowej. Istnieją różnorodne drogi podawania, a każda z nich ma zalety i wady. Podawanie drogą doustną tabletek, kapsułek, eliksirów itp. jest być może najdogodniejszym sposobem, lecz wiele leków ma nieprzyjemny smak, a wielkość tabletek utrudnia połykanie. Ponadto tego rodzaju leki często ulegają rozkładowi w przewodzie pokarmowym, zanim bę d ą mog ł y zostać wchł onię te. Taki rozkład stanowi szczególny problem w przypadku nowoczesnych leków białkowych, które ulegają szybkiemu rozkładowi pod działaniem enzymów proteolitycznych w przewodzie pokarmowym. Wstrzykiwanie podskórne stanowi często skuteczną drogę doustrojowego podawania leków, włącznie z białkami, lecz ten sposób jest rzadko akceptowany przez pacjentów, a ponadto jest źródłem powstawania ostrych odpadów, takich jak np. igły, które są trudne do usunięcia. Ponieważ konieczność częstego, planowego wstrzykiwania leków takich jak insulina raz lub wiele razy dziennie może być źródłem złego samopoczucia pacjenta, opracowano różnorodne alternatywne drogi podawania leków, włączając śródskórną, donosową, doodbytniczą, dopochwową oraz poprzez płuca.

Sposób podawania leku do płuc, szczególnie interesujący z punktu widzenia przedstawionego wynalazku, polega na inhalacji przez pacjenta leku w postaci zawiesiny lub aerozolu tak, aby aktywny lek zawarty w aerozolu mógł dotrzeć do strefy pęcherzyków płucnych. Stwierdzono, że niektóre leki są łatwo wchłaniane poprzez pęcherzyki płucne bezpośrednio w krwioobiegu. Podawanie drogą płucną stanowi szczególnie obiecującą metodę podawania protein i polipeptydów, które trudno jest podawać innymi drogami. Podawanie drogą płucną jest skuteczne zarówno w przypadku terapii ogólnej, jak też w przypadku miejscowego leczenia schorzeń płuc.

Podawanie leków drogą płucną (tak w leczeniu ogólnym, jak też i miejscowym) można realizować różnymi sposobami, w tym z użyciem rozpylaczy cieczy, inhalatorów dozujących (MDI) oraz urządzeń do dyspergowania suchych proszków. Urządzenia do dyspergowania suchych proszków są szczególnie obiecujące w przypadku leków proteinowych i polipeptydów, które to leki można łatwo formułować jako suche proszki. Wiele nietrwałych w innej postaci protein i polipeptydów można bez utraty trwałości przechowywać w postaci proszków liofilizowanych lub suchych aerozoli, w postaci czystej lub z odpowiednimi nośnikami proszkowymi. Dalszą zaletą jest to, że suche proszki mają o wiele wyższe stężenie niż leki w postaci ciekłej.

Możliwość podawania protein i polipeptydów w postaci suchych proszków jest jednak pod pewnymi względami utrudniona. Właściwe odmierzanie ma zasadnicze znaczenie w przypadku wielu leków proteinowych i polipeptydów, tak więc jest konieczne, aby dowolne urządzenie podające suchy proszek było w stanie podawać określoną dawkę leku w sposób dokładny i powtarzalny. Co więcej, wiele protein i polipeptydów to leki drogie, których dawka kosztuje zwykle wielokrotnie więcej niż dawka klasycznego leku. Toteż możliwość skutecznego podawania suchych proszków do docelowego obszaru płuc przy minimalnych stratach leku jest problemem o krytycznym znaczeniu.

Do niektórych zastosowań, leki w postaci drobnoziarnistego proszku dostarcza się do urządzeń dyspergujących suchy proszek w postaci małych pojemników, zawierających dawki jednostkowe, mających często przebijalną pokrywę lub inną powierzchnię dostępu (pojemniki często określana jako opakowania typu blister). Przykładowo, ujawnione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5785049 i 5740794, które włączono tu w charakterze porównawczym, urządzenie dyspergujące jest skonstruowane do przyjmowania tego rodzaju pojemników. Po umieszczeniu pojemnika w urządzeniu, zespół wielodrogowego eżektora, mający rurkę podającą, przebija pokrywę pojemnika w celu zapewnienia dostępu do znajdującego się w nim sproszkowanego leku. Zespół wielodrogowego eżektora wytwarza także otwory powietrzne w pokrywie tak, aby umożliwić przepływ powietrza przez pojemnik w celu porwania i usunięcia leku. Siłą napędową tego procesu jest strumień powietrza o wysokiej prę dkości przepływający przy pewnej części rurki, takiej jak koniec wylotowy, w celu wciągnięcia proszku z pojemnika przez rurkę i do przepływającego strumienia powietrza w celu utworzenia aerozolu, przeznaczonego do inhalacji przez pacjenta. Strumień powietrza o dużej prędkości przenosi proszek z pojemnika w postaci częściowo deglomerowanej, a ostateczna i całkowita deglomeracja proszku ma miejsce w komorze mieszania, bezpośrednio za wlotami powietrza o dużej prędkości.

PL 193 070 B1

Przedmiotem szczególnego zainteresowania ze strony wynalazku są fizyczne właściwości proszków o słabej płynności. Proszkami o słabej płynności są proszki, których fizyczne właściwości, takie jak przepływność, są zdominowane przez siły kohezji pomiędzy pojedynczymi elementami lub cząstkami (w dalszym ciągu „pojedynczymi cząstkami) stanowiącymi proszek. W takich przypadkach proszek nie płynie dobrze, ponieważ pojedyncze cząstki nie mogą łatwo się poruszać niezależnie od siebie, lecz zamiast tego przemieszczają się jako zlepki wielu cząstek. Gdy takie proszki są poddane działaniu małych sił, proszek będzie dążyć do tego, aby wcale nie płynąć. Jednak w miarę jak siła działająca na proszek wzrasta, przekraczając siły kohezji, proszek będzie poruszać się w postaci dużych zaglomerowanych „kęsów” złożonych z pojedynczych cząstek. Gdy proszek przejdzie w stan spoczynku, duże skupienia pozostaną, dając w efekcie nierównomierną gęstość proszku spowodowaną pustymi miejscami i obszarami o małej gęstości pomiędzy dużymi skupieniami i obszarami lokalnego zgęstnienia.

Ten typ zachowania ma tendencję do nasilania się w miarę jak maleją rozmiary pojedynczych cząstek. Najprawdopodobniej dzieje się tak dlatego, że w miarę jak cząstki stają się mniejsze, siły kohezji, takie jak siły Van Der Waalsa, elektrostatyczne, tarcia i inne siły stają się duże w porównaniu z siłami grawitacji i bezwładnoś ci, jakie można przyłoż yć do pojedynczych cząstek z uwagi na ich małą masę. Wiąże się to z wynalazkiem, ponieważ siły grawitacji i bezwładności wytwarzane w wyniku przyspieszenia, jak również inne czynniki oddziaływające, są często stosowane do przetwarzania, poruszania i odmierzania proszków.

Przykładowo, podczas odmierzania drobnoziarnistych proszków przed umieszczeniem ich w pojemniku na dawkę jednostkową, proszek często skupia się w sposób niejednolity, tworząc miejsca puste i o nadmiernej gęstości, obniżając tym samym dokładność procesów odmierzania objętościowego, które są często stosowane do odmierzania w warunkach wysokowydajnej produkcji. Takie niejednolite skupianie jest ponadto niepożądane z tego względu, że proszek wymaga rozbijania na pojedyncze cząstki dla umożliwienia jego dyspersji w celu podawania poprzez płuca. Tego rodzaju deglomeracja zachodzi często w urządzeniach dyspergujących pod działaniem sił ścinających wytwarzanych przez strumień powietrza, wykorzystywany do wyciągania leku z pojemnika zawierającego dawkę jednostkową lub z innego pojemnika, bądź też wytwarzanych przez inne mechanizmy do przekazywania energii mechanicznej (np. ultradźwiękowe, wentylator/wirnik itp.). Jednak, gdy małe skupienia proszku są zbyt zbite, siły ścinające wytwarzane przez strumień powietrza lub inne mechanizmy dyspergujące będą niedostateczne do skutecznej dyspersji leku na pojedyncze cząstki.

Niektóre próby zapobiegania aglomeracji pojedynczych cząstek są nakierunkowane na wytworzenie mieszanin proszków wielofazowych (typowo nośnik lub rozcieńczalnik), gdzie większe cząstki (czasami o wiele rzędów wielkości), np. w przybliżeniu 50 μm, łączy się z mniejszymi cząstkami leku, np. 1 μm do 5 μm. W tym przypadku mniejsze cząstki przyczepiają się do większych cząstek tak, że podczas przetwarzania i napełniania proszek mieć będzie właściwości proszku o wielkości cząstek 50 μm. Tego rodzaju proszek jest w stanie o wiele łatwiej płynąć i można go łatwiej odmierzać. Wadą takiego proszku jest jednak trudność, jaka sprawia odrywanie mniejszych cząstek od większych, i wynikowa kompozycja proszku składa się w dużym stopniu ze składnika płynącego objętościowo, który może zakończyć swą drogę w urządzeniu lub gardle pacjenta.

Obecnie stosowane sposoby napełniania pojemników na dawki jednostkowe lekami sproszkowanymi obejmują zasypywanie bezpośrednie, w którym granulowany proszek wsypuje się do komory dozującej bezpośrednio pod działaniem siły ciężkości (czasem w połączeniu z mieszaniem lub poruszaniem „w masie”). Gdy komora napełni się do żądanego poziomu, lek zostaje wyrzucony z komory do pojemnika. W takim procesie zasypywania bezpośredniego mogą wystąpić zmiany gęstości w komorze dozującej, tym samym zmniejszając jej skuteczność przy dokładnym odmierzaniu ilości odpowiadającej jednostkowej dawce leku. Ponadto proszek występuje w postaci granulek, co w wielu zastosowaniach może być niepożądane.

Podjęto pewne próby w celu zminimalizowania zmian gęstości poprzez zagęszczenie proszku w obrębie lub przed umieszczeniem go w komorze dozującej. Takie zagęszczenie jest jednak niepożądane, w szczególności dla proszków składających się wyłącznie z drobnych cząstek, ponieważ obniża ono zdolność dyspersji proszku, tzn. zmniejsza szansę rozbicia zagęszczonego proszku na pojedyncze cząstki podczas podawania do płuc za pomocą urządzenia dyspergującego.

Istnieje zatem zapotrzebowanie stworzenia możliwości przetwarzania drobnoziarnistych proszków, które pokonałyby lub znacznie ograniczyły te i inne problemy. Należy umożliwić dokładne i precyzyjne odmierzanie drobnoziarnistego proszku podczas rozdzielania na dawki jednostkowe w celu

PL 193 070 B1 umieszczenia w pojemnikach dawki jednostkowej, w szczególności w przypadku napełnienia niewielką ilością. Stwarzające te możliwości układ i sposób powinny ponadto zapewniać to, aby drobnoziarnisty proszek pozostał dostatecznie zdyspergowany podczas przetwarzania, wskutek czego drobnoziarnisty proszek mógłby być używany w istniejących urządzeniach do inhalacji, które wymagają rozbicia proszku na pojedyncze cząstki przed podaniem go do płuc. Ponadto należy umożliwić szybkie przetwarzanie drobnoziarnistych proszków, aby w celu obniżenia kosztów można było szybko napełnić dużą liczbę pojemników dawki jednostkowej jednostkowymi dawkami leków w postaci drobnoziarnistego proszku.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5765607 ujawnia maszynę do odmierzania produktów do pojemników i obejmuje jednostkę odmierzającą do dostarczania produktu do pojemników.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4640322 ujawnia maszynę, która wywiera podciśnienie przez filtr w celu wyciągnięcia materiału bezpośrednio z leja zasypowego i w kierunku bocznym do nieobrotowej komory.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2540059 ujawnia urządzenie do napełniania proszkiem, mające mieszadło w postaci pętli z drutu do mieszania proszku w leju zasypowym przed zasypaniem proszku pod działaniem siły ciężkości bezpośrednio do komory dozującej.

Niemiecki opis patentowy 3607187 ujawnia mechanizm do odmierzanego transportowania drobnych cząstek.

Broszura dotycząca wyrobu „E-1300 Powder Filler” opisuje urządzenie do napełniania proszkiem, dostępne od firmy Perry Industries, Corona, Kanada.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3674431 ujawnia maszynę do napełniania kapsułek proszkiem. Maszyna używa rurek do rdzeniowania, które są trzymane w obrotowej głowicy.

Brytyjski opis patentowy nr 1420364 ujawnia zespół przepony do zastosowania we wgłębieniu dozującym, stosowanym do odmierzania ilości suchych proszków.

Brytyjski opis patentowy nr 1309424 ujawnia urządzenie do napełniania proszkiem, mające komorę dozującą z głowicą tłokową w celu wytwarzania podciśnienia w komorze.

Kanadyjski opis patentowy nr 949786 ujawnia maszynę do napełniania proszkiem, mającą komory dozujące zanurzone w proszku. Następnie stosuje się próżnię do napełniania komory proszkiem.

Ujawniono sposób, urządzenie i układ do odmierzanego przenoszenia drobnoziarnistych proszków do pojemników dawki jednostkowej. W jednym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku, takie drobnoziarniste proszki przenosi się, odmierzając najpierw drobnoziarniste proszki za pomocą elementu wibrującego, a następnie przechwytując co najmniej jedną porcję drobnoziarnistego proszku. Pochwycony drobnoziarnisty proszek przenosi się następnie do pojemnika, przy czym przenoszony proszek jest dostatecznie rozluźniony tak, że może zostać zasadniczo zdyspergowany po usunięciu z pojemnika. Zwykle drobnoziarnisty proszek stanowić będzie lek, którego pojedyncze cząstki mają średnią wielkość mniejszą niż około 100 μm, często mniejszą niż około 10 μm, a częściej w zakresie od około 1 nm do 5 μm.

Wynalazek dostarcza sposób przenoszenia drobnoziarnistego proszku, zgodnie z którym dostarcza się drobnoziarnisty proszek do leja zasypowego z otworem wylotowym i drobnoziarnisty proszek poddaje się wibracji w sąsiedztwie otworu wylotowego z użyciem elementu wibrującego, charakteryzujący się tym, że porusza się elementem wibrującym w poprzek tego otworu wylotowego w trakcie jego wibracji oraz przechwytuje się do komory dozującej co najmniej porcję drobnoziarnistego proszku opuszczającego otwór wylotowy do komory dozującej. Poddanie proszku wibracjom w pobliżu otworu dopomaga w przenoszeniu dawki drobnoziarnistego proszku przez otwór, gdzie może być pochwycony do komory dozującej. Wibrowanie elementu wibrującego dopomaga w deglomeracji proszku w obrębie komory dozującej, toteż komora dozująca może być napełniona rzeczywiście w sposób bardziej jednorodny.

Korzystnie elementowi wibrującemu nadaje się wibracje ruchem w górę i w dół względem proszku w leju zasypowym.

W innej korzystnej postaci wibrowanie realizuje się z użyciem generatora ultradźwiękowego.

Korzystnie wibrowanie realizuje się z częstotliwością w zakresie od około 1000 Hz do około 180000 Hz, korzystniej od około 10000 Hz do około 40000 Hz, najkorzystniej zaś od około 15000 Hz do około 25000 Hz. W przypadku pręta częstotliwości wibracji w kierunku bocznym znajdują się w zakresie od około 50 Hz do około 50000 Hz, korzystnie w zakresie od około 50 Hz do około 180000 Hz, najkorzystniej zaś w zakresie od około 50 Hz do około 1000 Hz.

PL 193 070 B1

W jeszcze innej postaci sposobu, porusza się tym elementem wibrującym w otworze z prę dkością mniejszą od około 100 cm/s. Konkretna prędkość przemieszczania będzie jednak zależeć od częstotliwości wibracji elementu wibrującego. W ten sposób element wibrujący podczas wibracji omiata całą komorę dozującą.

Ruch elementu wibrującego wzdłuż otworu jest szczególnie korzystny, gdy szereg komór dozujących jest ustawionych współliniowo z otworem. W ten sposób element wibrujący może być użyty w celu dopomagania w przenoszeniu drobnoziarnistego proszku z leja zasypowego do każdej z komór dozujących. Ewentualnie można poddać wibracjom szereg elementów wibrujących w obrębie leja zasypowego, w sąsiedztwie otworów. Korzystnie, pręty ustawia się współliniowo względem siebie i przemieszcza wzdłuż otworu równocześnie poddając wibracjom, choć w pewnych przypadkach prę ty albo elementy wibrujące mogą pozostawać stacjonarne nad każdą komorą dozującą.

Aby dopomóc w przechwytywaniu drobnoziarnistego proszku do komory dozującej, powietrze korzystnie wciąga się przez jej dolną część tak, aby wciągnąć do niej drobnoziarnisty proszek. Po pochwyceniu drobnoziarnistego proszku, proszek korzystnie przenosi się do pojemnika. Przenoszenie drobnoziarnistego proszku korzystnie wykonuje się poprzez wprowadzenie do komory sprężonego gazu tak, aby wyrzucić pochwycony proszek do pojemnika.

W korzystnej postaci sposobu okresowo wyrównuje się poziom proszku w leju zasypowym. Jako jeden przykład można podać, że wyrównuje się poziom proszku w leju zasypowym z użyciem elementu wystającego z elementu wibrującego w miejscu oddalonym od odległego końca elementu wibrującego. W ten sposób element wystający wibruje razem z elementem wibrującym. W miarę jak element wibrujący przemieszcza się wzdłuż leja zasypowego, element wystający ma tendencję do wyrównywania poziomu proszku w leju zasypowym. W jednej z odmian wynalazku, przenoszenie proszku odbywa się w środowisku o kontrolowanej wilgotności.

Korzystnie stosuje się szereg komór dozujących ustawionych współliniowo z otworem, i przemieszcza się element wibrujący wzdłuż otworu i nad każdą komorą dozującą.

Korzystnie jako drobnoziarnisty proszek stosuje się lek złożony z pojedynczych cząstek, mających średnie wymiary w zakresie od około 1 μm do 100 μm.

W etapie przechwytywania korzystnie zasysa się powietrze przez komorę dozującą ustawioną pod otworem, przy czym dzięki przepływowi zasysanego powietrza wspomaga się wciąganie drobnoziarnistego proszku do komory dozującej.

Korzystnie przenosi się pochwycony proszek z komory dozującej do pojemnika, a trakcie przenoszenia proszku doprowadza się sprężony gaz do komory dozującej i wyrzuca pochwycony proszek do pojemnika.

Według innej odmiany wynalazku, dopasowuje się ilość pochwyconego proszku do wielkości dawki jednostkowej. Można tego dokonać w etapie dopasowania, w którym doprowadza się cienką płytkę pod lej zasypowy, przy czym stosuje się płytkę z otworem, który jest ustawiony współliniowo z komorą dozującą, a ponadto przemieszcza się komorę dozującą względem płytki z usunięciem nadmiaru proszku z komory dozującej. Alternatywnie można użyć listwy zgarniającej do usuwania wszelkiego nadmiaru proszku z komory podczas gdy komora obraca się.

Korzystnie lej zasypowy stosuje się jako główny lej zasypowy, przy czym proszek przenosi się z pomocniczego leja zasypowego do głównego leja zasypowego.

Korzystnie pomocniczy lej zasypowy poddaje się wibracji w celu przeniesienia proszku na rynnę zasypową, skąd przechodzi do leja głównego.

Proszek dawkuje się z komory dozującej, przy czym stosuje się komory dozujące o zmiennej wielkości, tak aby dopasować objętość komory dozującej do dawki jednostkowej. W ten sposób wynalazek może wytwarzać różne dawki jednostkowe.

Wynalazek dostarcza ponadto urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistego proszku, zawierające lej zasypowy z otworem wylotowym, przystosowany do przyjmowania drobnoziarnistego proszku, charakteryzujące się tym, że ma co najmniej jedną ruchomą komorę dozującą umieszczaną w bezpośrednim sąsiedztwie otworu wylotowego, element wibrujący, mający bliski koniec i odległy koniec, przy czym element wibrujący jest usytuowany w leju zasypowym ze swoim odległym końcem znajdującym się w pobliżu otworu wylotowego oraz ma silnik wibratora do wywoływania wibracji elementu wibrującego w drobnoziarnistym proszku i mechanizm przesuwu do przemieszczania elementu wibrującego nad komorą dozującą. W ten sposób element wibrujący może wibrować w celu poruszania drobnoziarnistego proszku i wspomagania jego przenoszenia z leja zasypowego do komory dozującej.

PL 193 070 B1

Korzystnie urządzenie zawiera element obrotowy mający szereg komór dozujących na swym obwodzie, które są ustawialne współliniowo z otworem wylotowym, przy czym element wibrujący jest przemieszczalny za pomocą mechanizmu przesuwu wzdłuż otworu wylotowego i nad każdą komorą dozującą. Taki mechanizm przesuwu można wykorzystać do przemieszczania elementu wibrującego nad elementem obrotowym tak, że element wibrujący przechodzi nad każdą komorą, dopomagając w napeł nianiu każ dej z nich proszkiem.

Korzystnie mechanizm przesuwu stanowi mechanizm napędu liniowego, który przemieszcza element wibrujący wzdłuż otworu wylotowego z prędkością mniejszą niż około 100 cm/s.

Korzystnie silnik wibratora generuje wibracje o częstotliwości w zakresie od około 1000 Hz do około 180000 Hz, korzystniej w zakresie od około 10000 Hz do około 40000 Hz, najkorzystniej zaś w zakresie od około 15000 Hz do około 25000 Hz.

Korzystnie wibrator stanowi generator ultradźwiękowy, który wywołuje wibracje elementu wibrującego w kierunku w górę i w dół względem proszku. Alternatywnie w celu wywołania wibracji elementu wibrującego w kierunku bocznym można zastosować silnik piezoelektryczny.

W przypadku wibracji w górę i w dół ten element wibrują cy korzystnie ma kształt walca o średnicy w zakresie od około 1,0 mm do około 10 mm. W przypadku wibracji w kierunku bocznym, element wibrujący korzystnie ma kształt walca o średnicy w zakresie od około 0,25 mm do około 1 mm.

Korzystnie urządzenie ma element końcowy na odległym końcu elementu wibrującego. W innej postaci wykonania element końcowy wystaje promieniowo z elementu wibrującego. Element końcowy jest oddalony w pionie od komory o odległość w zakresie od około 0,01 mm do około 10 mm, a korzystniej od około 0,5 mm do około 3,0 mm. Według jednej alternatywy, urządzenie jest zaopatrzone w szereg elementów wibrujących tak, że w drobnoziarnistym proszku moż e wibrować duża ich liczba.

W korzystnej postaci wykonania urządzenie ma element wyrównują cy poziom proszku, umieszczony ponad tym elementem końcowym.

Ponadto zgodnie z inną odmianą wynalazku, komora dozująca jest umieszczona w elemencie obrotowym, przy czym w jego pierwszym położeniu komora dozująca jest ustawiona współliniowo z otworem, a w drugim jego położeniu komora dozująca jest ustawiona współliniowo z pojemnikiem. W ten sposób komorę dozującą moż na napełnić proszkiem, gdy znajduje się ona w pierwszym położeniu. Element obrotowy obraca się wówczas do drugiego położenia tak, aby umożliwić wyrzucenie proszku z komory dozującej do pojemnika. Komora dozująca ponadto ma okno w dnie oraz źródło podciśnienia łączące się z oknem. Dopomaga to we wciąganiu drobnoziarnistego proszku z leja zasypowego i do komory dozującej. Urządzenie korzystnie ma filtr umieszczony poprzecznie do tego okna. Dopomaga to w przechwytywaniu proszku. Źródło sprężonego gazu korzystnie łączy się z oknem do wyrzucania pochwyconego proszku z komory i do pojemnika. Można zainstalować ponadto sterownik do sterowania włączaniem źródła gazu i źródła podciśnienia, jak również wibratora.

Korzystnie urządzenie zawiera ponadto szereg lejów zasypowych umieszczonych nad szeregiem elementów obrotowych, z których każdy zawiera szereg komór dozujących, oraz ma ponadto szereg elementów wibrujących i szereg wibratorów do wywoływania wibracji tych elementów wibrujących.

Urządzenie może także zawierać mechanizm do regulowania ilości pochwyconego proszku w komorze dozują cej z uwagi na jej objętość. Pochwycona w ten sposób ilość będzie stanowiła dawkę jednostkową. Taki mechanizm regulacyjny może stanowić ostrze do usuwania drobnoziarnistego proszku wychodzącego ponad komorę dozującą. W jednej postaci taki mechanizm regulacyjny stanowi cienka płytka umieszczona pod lejem zasypowym, przy czym płytka ma otwór ustawiony współliniowo z komorą dozującą, przy czym komora dozująca jest przemieszczalna względem płytki. Gdy element obrotowy obraca się, krawędź otworu zeskrobuje nadmiar proszku z komory dozującej.

Korzystnie też element wibrujący ma wystający element, który rozprzestrzenia się ponad odległym końcem. Wystający element służy jako element poziomujący do wyrównywania poziomu proszku w leju zasypowym, kiedy to element wibrują cy przemieszcza się wzdłuż leja zasypowego.

Korzystnie lej zasypowy jest głównym lejem zasypowym, przy czym urządzenie zawiera ponadto pomocniczy lej zasypowy umieszczony nad głównym lejem zasypowym.

Przewidziano także mechanizm wstrząsowy do wibrowania pomocniczego leja zasypowego, gdy proszek ma być przeniesiony do głównego leja zasypowego. Korzystnie, proszek spada do rynny zasypowej tak, że proszek może być przeniesiony bez zakłócania przemieszczania się elementu wibrującego wzdłuż głównego leja zasypowego.

PL 193 070 B1

W korzystnej postaci wykonania komora dozująca jest ukształtowana we wkładzie wymiennym, przy czym wkład wymienny jest połączony rozłącznie z elementem obrotowym. W ten sposób, poprzez proste zamocowanie wkładu wymiennego z komorą dozującą o innych wymiarach do elementu obrotowego, można zmieniać wymiary komory dozującej.

Korzystnie element końcowy jest oddalony w pionie od komory dozującej o odległość w zakresie od około 0,01 mm do około 10 mm.

Wynalazek dostarcza ponadto układ do przenoszenia drobnoziarnistego proszku, obejmujący lej zasypowy z otworem wylotowym, przystosowany do przyjmowania drobnoziarnistego proszku, charakteryzujący się tym, że obejmuje szereg elementów obrotowych, przy czym każdy z nich ma na swym obwodzie rząd komór dozujących, a lej zasypowy jest umieszczony nad każdym elementem obrotowym, przy czym każdy lej zasypowy ma otwór, element wibrujący wewnątrz każdego z lejów zasypowych, przy czym każdy element wibrujący ma odległy koniec w pobliżu otworu wylotowego leja zasypowego, wibrator połączony z każdym z elementów wibrujących, przy czym elementy wibrujące są przemieszczalne ruchem w górę i w dół, oraz mechanizm przesuwu każdego elementu wibrującego wzdłuż każdego z lejów zasypowych w trakcie wibrowania elementów wibrujących.

Korzystnie układ ten zawiera ponadto sterownik do sterowania ruchem elementów wibrujących, wibratorów i mechanizmu przesuwu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykładowe urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistych proszków według wynalazku w przekroju poprzecznym, fig. 2 przedstawia urządzenie z fig. 1 widziane od czoła, fig. 3 przedstawia szczegółowiej komorę urządzenia z fig. 1, ukazując pręt wibrujący w trakcie przemieszczania nad komorą według wynalazku, fig. 4 przedstawia przykładowy układ do przenoszenia proszku według wynalazku w widoku perspektywicznym z lewej strony od przodu, fig. 5 przedstawia układ z fig. 4 w widoku perspektywicznym z prawej strony od przodu, fig. 6 przedstawia układ z fig. 4 w przekroju wzdłużnym, fig. 7 przedstawia schematycznie alternatywne urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistych proszków według wynalazku, fig. 8 przedstawia schematycznie jeszcze inne alternatywne urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistych proszków według wynalazku, fig. 9 przedstawia schematycznie jeszcze inne alternatywne urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistych proszków według wynalazku, fig. 10 przedstawia kolejną postać urządzenia do przenoszenia drobnoziarnistych proszków według wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 11 przedstawia urządzenie z fig. 10 w przekroju poprowadzonym wzdłuż linii 11-11, fig. 12 przedstawia urządzenie z fig. 10 w przekroju poprowadzonym wzdłuż linii 12-12, fig. 13 przedstawia element obrotowy urządzenia z fig. 10 w widoku rozstrzelonym, fig. 14A przedstawia mechanizm zgarniający do zeskrobywania nadmiaru proszku z komory w elemencie obrotowym w schematycznym widoku, fig. 14B przedstawia mechanizm zgarniający z fig. 14A w stanie zamontowanym nad elementem obrotowym w widoku od czoła, fig. 14C przedstawia alternatywny mechanizm do zeskrobywania nadmiaru proszku z komory elementu obrotowego według wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 15 przedstawia szczególnie korzystny układ do przenoszenia proszków według wynalazku w widoku perspektywicznym.

Drobnoziarniste proszki są bardzo miałkie, zwykle mają średnią wielkość ziarna w zakresie mniejszym niż 20 μm, często mniej niż około 10 μm, a najczęściej około 1 μm - 5 μm, aczkolwiek wynalazek w niektórych przypadkach może być użyteczny w odniesieniu do większych cząstek, np. aż do 50 μm lub więcej. Drobnoziarnisty proszek może składać się z różnorodnych składników i będzie korzystnie stanowić lek taki jak proteiny, kwasy nukleinowe, węglowodany, sole buforowe, peptydy, inne małe biocząstki i podobne. Pojemniki przewidziane do przyjęcia drobnoziarnistego proszku korzystnie stanowią pojemniki dawki jednostkowej. Pojemniki są stosowane do przechowywania jednostkowej dawki leku, dopóki nie będzie on potrzebny do podania drogą płucną. Aby wyciągnąć lek z pojemnika stosuje się urządzenie do inhalacji, takie jak opisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5785149 i 5740794, wcześniej włączonych tu w charakterze odniesienia. Zaznaczyć należy, iż sposób według wynalazku jest także użyteczny w zakresie przygotowywania proszków do wykorzystania z innymi urządzeniami do inhalacji, które działają w oparciu o zasadę dyspersji drobnoziarnistego proszku.

Każdy z pojemników korzystnie napełnia się dokładną ilością drobnoziarnistego proszku tak, aby zapewnić zażycie przez pacjenta prawidłowej dawki. Podczas odmierzania i przenoszenia drobnoziarnistych proszków będą one delikatnie przenoszone lecz nie ściskane, toteż dawka jednostkowa dostarczona do pojemnika ma na tyle dużą zdolność dyspersji, aby mogła być użyteczna w przypadku stosowania w istniejących urządzeniach do inhalacji. Drobnoziarniste proszki przygotowane według

PL 193 070 B1 wynalazku będą szczególnie użyteczne, lecz nie ograniczone do nich, z urządzeniami inhalacyjnymi „niskiej energii”, które dyspergując proszek, opierają się na działaniu ręcznym lub tylko na wdechu. W tego rodzaju urządzeniach inhalacyjnych proszek będzie mieć zdolność dyspersji korzystnie co najmniej 20%, korzystniej co najmniej 60%, a najkorzystniej co najmniej 90%, jak to określono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5785049, wcześniej włączonym w charakterze odniesienia. Ponieważ koszty wytwarzania leków w postaci drobnoziarnistego proszku są zwykle dość wysokie, lek będzie korzystnie odmierzany i przenoszony do pojemników przy minimalnych stratach. Korzystnie, pojemniki będą szybko napełniane jednostkowymi dawkami proszku, tak aby można było ekonomicznie wytwarzać dużą liczbę pojemników zawierających odmierzany lek.

Według wynalazku drobne cząstki są przechwytywane do komory dozującej (mającej korzystnie wymiary wyznaczające objętość dawki jednostkowej). Korzystnym sposobem przechwytywania jest wciąganie powietrza przez komorę tak, że siła powietrza oddziaływała na małe zlepki albo poszczególne cząstki, jak to ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5775320, którego pełne ujawnienie włączono tu w charakterze odniesienia. W ten sposób fluidyzowany drobnoziarnisty proszek wypełnia komorę bez zasadniczego zagęszczania i bez zasadniczego powstawania pustych miejsc. Przechwytywanie w taki sposób pozwala ponadto na dokładne i powtarzalne odmierzanie drobnoziarnistego proszku bez niepotrzebnego zmniejszania zdolności dyspersji drobnoziarnistego proszku. Przepływ powietrza przez komorę można zmieniać w celu regulowania gęstości pochwyconego proszku.

Po odmierzeniu drobnoziarnistego proszku wyrzuca się go o pojemnika w ilości odpowiadającej dawce jednostkowej, przy czym wyrzucony drobnoziarnisty proszek ma dostateczną zdolność dyspersji, aby móc być porwanym i przekształconym w aerozol w turbulentnym strumieniu powietrza wytworzonym podczas inhalacji lub przez urządzenie dyspergujące. Taki proces wyrzucania ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5775320, wcześniej włączonym na zasadzie odniesienia .

Mieszanie drobnoziarnistych proszków korzystnie realizuje się poprzez wywołanie wibracji elementu wibrującego w drobnoziarnistym proszku, w pobliżu i bezpośrednio nad komorą przechwytującą. Korzystnie element wibruje w górę i w dół, tzn. ruchem pionowym. Alternatywnie element może wibrować w kierunku bocznym. Wibracje elementu można wywoływać za pomocą różnorodnych mechanizmów, włączając generator ultradźwiękowy, piezoelektryczny silnik gnący, silnik obracający krzywkę albo wałek wykorbiony, solenoid itp. Alternatywnie można obracać pętlę z drutu w drobnoziarnistym proszku, powodując jego fluidyzację. Mimo iż mieszanie korzystnie realizuje się poprzez wywoływanie wibracji elementu w drobnoziarnistym proszku, w niektórych przypadkach może być pożądane wywołanie wibracji elementu bezpośrednio nad proszkiem, tak aby spowodować jego fluidyzację.

Nawiązując do fig. 1 i 2, opisana będzie przykładowa postać urządzenia 10 do odmierzania i przenoszenia jednostkowych dawek leku w postaci drobnoziarnistego proszku. Urządzenie 10 ma rynnę albo lej zasypowy 12 mający górny koniec 14 i dolny koniec 16. W dolnym końcu 16 znajduje się otwór wylotowy 18. W leju zasypowym 12 znajduje się złoże drobnoziarnistego proszku 20. Poniżej leja zasypowego 12 znajduje się element obrotowy 22 mający na swym obwodzie szereg komór 24. Element obrotowy 22 może obracać się w celu współliniowego ustawienia komór 24 z otworem wylotowym 18, tak aby umożliwić przeniesienie proszku 20 z leja zasypowego 12 do komór 24.

Nad lejem zasypowym 12 jest umieszczony piezoelektryczny silnik gnący 26 z przymocowanym element wibrujący 28 w postaci pręta. Piezoelektryczny silnik gnący 26 jest umieszczony nad lejem zasypowym 12 tak, że odległy koniec 29 elementu wibrującego 28 jest umieszczony w złożu drobnoziarnistego proszku 20, będąc równocześnie oddalonym od elementu obrotowego 22. Dolny koniec 16 leja zasypowego 12 jest umieszczony bezpośrednio nad elementem obrotowym 22 tak, że proszek znajdujący się w leju zasypowym 12 nie będzie uciekać pomiędzy dolnym końcem 16 i elementem obrotowym 22. Na odległym końcu 29 elementu wibrującego 28 znajduje się element poprzeczny 30, który jest zasadniczo prostopadły do elementu wibrującego 28. Element poprzeczny 30 ma korzystnie długość co najmniej górnej średnicy komór 24, tak aby dopomagać w mieszaniu drobnoziarnistego proszku w komorach, jak to będzie szczegółowiej opisane w dalszym ciągu.

Jak lepiej przedstawiono na fig. 1, po uruchomieniu piezoelektrycznego silnika gnącego 26, element wibrujący 28 jest zmuszony wibrować tam i z powrotem jak wskazują strzałki 32. Oprócz tego, jak zaznaczono strzałką 34, piezoelektryczny silnik gnący 26 może przemieszczać się wzdłuż długości

PL 193 070 B1 elementu obrotowego 22 tak, aby umożliwić wibrowanie elementów poprzecznych 30 nad każdą z komór 24.

Nawiązując teraz do fig. 3, przenoszenie proszku z leja zasypowego 12 (patrz fig. 1) do komory 24 będzie opisane szczegółowiej. W komorze 24 jest umieszczony górny filtr 36 i filtr pomocniczy 38. Górny filtr 36 jest umieszczony w elemencie obrotowym 22 tak, że znajduje się w znanej odległości względem góry komory 24. Z komorą 24 ma połączenie przewód 40 w celu wywołania ssania wewnątrz komory 24 podczas napełniania i doprowadzenia sprężonego gazu podczas wyrzucania proszku z komory 24 w sposób podobny do opisanego w związanym zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 08/638515, którego ujawnienie włączono tu w charakterze odniesienia.

Z chwilą gotowoś ci do napełniania w przewodzie 40 wytwarza się podciśnienie wciągające powietrze przez komorę 24. Następnie element wibrujący 28, gdy znajduje się nad komorą 24, wibruje jak pokazano strzałkami 32, tak aby dopomagać w mieszaniu złoża proszku 20. Taki proces dopomaga w przenoszeniu proszku 20 ze złoża do komory 24. Podczas wibrowania element wibrujący 28 przemieszcza się nad komorą 24 jak wskazuje strzałka 34. W ten sposób mieszanie złoża proszku 20 będzie zachodzić nad zasadniczo całym otworem komory 24. Oprócz tego, przemieszczanie elementu wibrującego 28 spowoduje także przemieszczanie elementu wibrującego 28 nad innymi komorami, tak aby mogły być napełnione w podobny sposób.

Jak ilustrują strzałki 42, element wibrujący 28 będzie korzystnie oddalony w pionie od elementu obrotowego 22 o odległość w zakresie od około 0,01 mm do około 10 mm, a korzystniej od około 0,1 mm do około 0,5 mm. Takie oddalenie w pionie jest korzystne dla zapewnienia, aby proszek bezpośrednio nad wgłębieniem był fluidyzowany i mógł być wciągnięty do komory 24. Nawiązując teraz do fig. 4-6, opisana będzie przykładowa postać układu 44 do przenoszenia i odmierzania. Układ 44 jest ukształtowany w oparciu o zasady ustalone wcześniej w związku z urządzeniem 10 z fig. 1-3. Układ 44 ma podstawę 46 i ramę 48 utrzymującą element obrotowy 50 w sposób umożliwiający ruch obrotowy. Element obrotowy 50 mieści szereg komór 52 (patrz fig. 6). Element obrotowy 50, mieszczący komorę 52, będzie korzystnie zaopatrzony w przewody podciśnieniowe i ciśnieniowe podobne do opisanych wcześniej w związanym zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 08/638515, włączonym wcześniej w charakterze odniesienia. Mówiąc krótko, wytwarza się podciśnienie dopomagające wciąganiu proszku do komór 52. Po napełnieniu komór 52 element obrotowy 50 obraca się, dopóki komory 52 nie będą skierowane do dołu. W tym momencie do komór 52 doprowadza się sprężony gaz, aby wyrzucić pochwycony proszek do pojemników, takich jak opakowania pęcherzowe, powszechnie stosowane w tej dziedzinie techniki.

Nad obrotowym elementem 50 jest umieszczony lej zasypowy 54 mający wydłużony otwór wylotowy 56 (patrz fig. 6). Na ramie 48 zamocowano w sposób umożliwiający działanie szereg piezoelektrycznych silników gnących 58. Do każdego piezoelektrycznego silnika gnącego 58 zamocowano pręt 60. Przykładowy piezoelektryczny silnik gnący jest dostępny w handlu od firmy Piezo Systems Inc., Cambridge, Masachusetts. Tego rodzaju silnik pracujący na zginanie zawiera dwie warstwy piezoceramiki, przy czym każda z nich ma elektrodę zewnętrzną. Do elektrod zewnętrznych przykłada się pole elektryczne, co powoduje rozszerzanie jednej warstwy, podczas gdy druga kurczy się.

Pręt 60 będzie korzystnie prętem z drutu ze stali nierdzewnej, mającym średnicę w zakresie od około 0,13 mm do około 2,5 mm, a korzystniej od około 0,5 mm do około 1 mm. Należy jednak docenić, że w konstrukcji pręta 60 można zastosować inne materiały i geometrie. Przykładowo można użyć różnorodnych materiałów sztywnych, włączając inne metale i stopy, stalową strunę muzyczną, włókno węglowe, tworzywa sztuczne itp. Kształt pręta 60 może także być niekołowy i/lub niejednorodny w przekroju poprzecznym, przy czym waż n ą wł aś ciwoś cią jest zdolność do mieszania proszku w pobliżu odległego końca pręta w celu fluidyzowania proszku. Prostopadły element poprzeczny 62 (patrz fig. 6) będzie korzystnie przymocowany do odległego końca pręta 60. Ewentualnie nad dalszym elementem poprzecznym można umieścić jeden albo większą liczbę elementów poprzecznych tak, aby dopomóc w zapadaniu się wszelkich wgłębień powstałych w złożu proszku podczas działania urządzenia. Podczas pracy pręty 60 będą korzystnie wibrować z częstotliwością w zakresie od około 5 Hz do około 50000 Hz, a korzystniej w zakresie od około 50 Hz do około 5000 Hz, zaś najkorzystniej w zakresie od około 50 Hz do około 1000 Hz.

Piezoelektryczne silniki gnące 58 są zamocowane do mechanizmu przesuwu 64, który przesuwa pręty 60 wzdłuż leja zasypowego 54. Podczas przesuwania elementy poprzeczne 62 będą korzystnie oddalone w pionie nad komorami 52 o odległość w zakresie od około 0,01 mm do około 10 mm, a korzystniej od około 0,1 mm do około 0,5 mm. Mechanizm przesuwu 64 składa się z napędowego koła

PL 193 070 B1 pasowego 66, które napędza pasek 68, który jest z kolei połączony z platformą 70. Piezoelektryczne silniki gnące 58 są zamocowane do platformy 70, która przesuwa się po wałku 72, gdy koło pasowe 66 obraca się. W ten sposób pręty 60 mogą przemieszczać się tam i z powrotem wewnątrz leja zasypowego 54 tak, że pręty 60 będą wibrować nad każdą z komór 52. Mechanizm przesuwu 64 może być używany do przemieszczania pręta 60 nad komorami 52 tyle razy, ile będzie potrzeba podczas napełniania komór 52. Korzystnie, pręt 60 będzie przemieszczać się z prędkością mniejszą niż około 200 cm/s, a korzystniej mniejszą niż około 100 cm/s. Pręt 60 będzie korzystnie przechodzić nad każdą komorą co najmniej raz, przy czym korzystne są dwa przejścia.

Podczas pracy lej zasypowy 54 napełnia się drobnoziarnistym proszkiem, który ma być przeniesiony do komór 52. Do każdej z komór 52 przykłada się wówczas podciśnienie, podczas gdy są one ustawione współliniowo z otworami wylotowymi 56. W tym samym czasie uaktywniane są piezoelektryczne silniki gnące 58 w celu wywołania wibracji prętów 60. Mechanizm przesuwu 64 zaczyna działać w celu przemieszczania prętów 60 tam i z powrotem wewnątrz leja zasypowego 54, podczas gdy pręty 60 wibrują. Wibracje prętów 60 mieszają drobnoziarnisty proszek, dopomagając w jego przenoszeniu do komór 52. Gdy komory 52 są dostatecznie napełnione, element obrotowy 50 obraca się o 180° w celu ustawienia komór 52 w poł o ż eniu skierowanym ku doł owi. W trakcie obrotu elementu obrotowego 50 ostrze na dolnym brzegu leja zasypowego 54 usuwa wszelki nadmiar proszku, co zapewnia, że każda komora będzie zawierała tylko jednostkową dawkę drobnoziarnistego proszku.

Gdy znajdują się one w dolnym położeniu, sprężony gaz doprowadza się do każdej z komór 52 w celu wyrzucenia drobnoziarnistego proszku do pojemników (nie pokazanych). W ten sposób dostarcza się wygodnego sposobu do przenoszenia drobnoziarnistego proszku z leja zasypowego do pojemników w postaci odmierzonej ilości.

Nawiązując teraz do fig. 7, opisana będzie alternatywna postać urządzenia 74 do przenoszenia odmierzonych dawek drobnoziarnistego proszku. Urządzenie 74 ma obudowę 76 oraz podłoże piezoelektryczne 78, zamocowane roboczo do obudowy 76. Podłoże piezoelektryczne 78 ma szereg otworów 80 (albo sito). Nad podłożem piezoelektrycznym 78 jest umieszczony lej zasypowy 82 zawierający złoże drobnoziarnistego proszku 84. Do podłoża piezoelektrycznego 78 jest zamocowana para przewodów elektrycznych 86 do uaktywniania podłoża piezoelektrycznego 78. Gdy prąd elektryczny doprowadza się naprzemiennie do przewodów elektrycznych 86, powoduje to rozszerzanie się i kurczenie podłoża piezoelektrycznego 78, wytwarzając wibracje skierowane zgodnie ze strzałką 88. Otwory 80 są poddawane wibracji w celu ułatwienia mieszania złoża proszku 84 dla umożliwienia skuteczniejszego spadania proszku przez otwory 80 do komory. Element obrotowy mający komory połączone ze źródłem podciśnienia (nie pokazanym) i źródłem ciśnienia (nie pokazanym), jak opisany w poprzednich postaciach, może być także użyty w połączeniu z urządzeniem 74, aby dopomóc w przechwytywaniu drobnoziarnistego proszku i wyrzucaniu pochwyconego proszku do pojemników.

Dalszą postać urządzenia 100 do przenoszenia odmierzonych dawek drobnoziarnistego proszku przedstawiono na fig. 8. Urządzenie 100 działa podobnie jak urządzenie 10 opisane wcześniej za wyjątkiem tego, że piezoelektryczny silnik gnący zastąpiono silnikiem 102 mającym korbę 104, która napędza łącznik 106. Gdy łącznik 106 porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym, pręt 108 wibruje wewnątrz leja zasypowego 110, który jest napełniony proszkiem 112. Mieszany proszek przechwytuje się następnie do komory 114 w sposób podobny do poprzednio opisanego. Ponadto pręt 108 może się przemieszczać nad komorą 114 podczas wibrowania w sposób podobny do opisanego w odniesieniu do innych postaci.

Inną postać urządzenie 120 do przenoszenia odmierzonych dawek drobnoziarnistego proszku przedstawiono na fig. 9. Urządzenie 120 zawiera silnik 122, który obraca pętlę 124 z drutu. Jak pokazano, pętla 124 z drutu jest umieszczona w złożu 126 drobnoziarnistego proszku, bezpośrednio nad komorą 128. W ten sposób, gdy pętla 124 z drutu obraca się, proszek będzie fluidyzowany i wciągany do komory 128 w sposób podobny do poprzednich postaci. Ponadto pętla 124 może się przemieszczać nad komorą 128, obracając się w sposób podobny do opisanego poprzednio w odniesieniu do innych postaci.

Nawiązując teraz do fig. 10, opisana będzie inna postać urządzenia 200 do przenoszenia drobnoziarnistych proszków. Urządzenie 200 działa w sposób podobny do innych postaci jak to opisano wcześniej pod tym względem, że proszek przenosi się z leja zasypowego do komór dozujących elementu obrotowego. Z elementu obrotowego proszek wyrzuca się do pojemników w ilościach równych dawkom jednostkowym.

PL 193 070 B1

Urządzenie 200 ma ramę 202, która utrzymuje element obrotowy 204 w taki sposób, że może on być obracany silnikiem (nie pokazanym) zamocowanym na ramie 202. Rama 202 utrzymuje także rynnę albo główny lej zasypowy 206 nad elementem obrotowym 204. Nad lejem zasypowym 206 jest umieszczony wibrator 208. Jak pokazano na fig. 11 i 12, z wibratorem 208 jest połączony element wibrujący 210. Wibrator 208 jest połączony z ramieniem 212 zaciskiem 214. Ramię 212 jest z kolei połączone z mechanizmem przesuwu stanowiącym płytę przesuwną 216 i silnik 217 ze śrubą przemieszczający ją tam i z powrotem względem ramy 202. W ten sposób można przemieszczać element wibrujący 210 tam i z powrotem wewnątrz leja zasypowego 206.

Nawiązując teraz do fig. 11 i 12, urządzenie 200 zawiera ponadto pomocniczy lej zasypowy 218 umieszczony nad głównym lejem zasypowym 206. Dogodnie, lej zasypowy 218 ma skrzydełka 219 umożliwiający połączenie go w sposób rozłączalny z ramą 202 poprzez wprowadzenie skrzydełek 219 w rowki 220. Lej zasypowy 218 ma obudowę 222 i odcinek rurowy 224 do przechowywania proszku. Rynna zasypowa 226 biegnie od obudowy 222 i do leja zasypowego 206, gdy lej zasypowy 218 jest zamocowany do ramy 202. Odcinek rurowy 224 ma otwór 228 umożliwiający przepływ proszku z odcinka rurowego 224 w dół rynną zasypową 226. Sito 230 jest umieszczone nad otworem 228 tak, aby ogólnie zapobiegać płynięciu proszku w dół rynny zasypowej 226, dopóki obudowa 222 nie będzie poddawana wstrząsom za pomocą odpowiedniego mechanizmu wstrząsowego (nie pokazanego) lub poddawana wibracjom.

Dogodnie stosuje się zatrzask 232 do zamocowania pomocniczego leja zasypowego 218 do ramy 202. Aby wyjąć pomocniczy lej zasypowy 218, zatrzask 232 odczepia się od leja zasypowego 218 i lej zasypowy 218 wyjmuje się z rowków 220. W ten sposób lej zasypowy 218 można dogodnie wyjąć w celu napełnienia, oczyszczenie, wymiany itp.

W celu przeniesienia proszku z leja zasypowego 218, ramie 234 umieszcza się w stycznoś ci z obudową 222 i wstrz ą sa się albo wibruje tak, aby spowodować wibracje obudowy 222. Do wstrzą sania albo wibrowania ramienia 234 służy silnik (nie pokazany). Jak pokazano na fig. 12, obudowa 222 może ewentualnie mieć wewnętrzny otwór 236 mieszczący blok 238. Gdy obudowa 222 jest wstrząsana, blok 238 wibruje wewnątrz otworu 236. Gdy blok 238 styka się ze ściankami obudowy 222, wysyła fale uderzeniowe przez obudowę 222 w celu dopomagania w przenoszeniu proszku z odcinka rurowego 224, przez otwór 228 i przez sito 230. Proszek następnie zsuwa się rynną zasypową 226, aż spadnie do leja zasypowego 206. Użycie rynny zasypowej 226 jest również korzystne przez to, że umożliwia przesunięcie odcinka rurowego 224 w bok od wibratora 208 tak, że nie będzie ona zakłócać ruchu wibratora 208. Jedną szczególną zaletą wprowadzenia bloku 238 do otworu 236 jest to, że jakiekolwiek cząstki stałe wytworzone podczas wibracji bloku 238 będą utrzymywane w otworze 236 i nie spowodują skażenia proszku.

Wibrator 208 jest zbudowany w sposób umożliwiający wywołanie wibracji elementu wibrującego 210 ruchem w górę i w dół albo pionowym. Wibrator 208 stanowi korzystnie jedna z dostępnych w handlu odmian generatora ultradźwiękowego, takiego jak generator ultradźwiękowy Branson TWI. Element wibrujący korzystnie wibruje z częstotliwością w zakresie od około 1000 Hz do około 180000 Hz, a korzystniej od okoł o 10000 Hz do okoł o 40000 Hz, najkorzystniej za ś od oko ł o 15000 Hz do okoł o 25000 Hz.

Jak lepiej przedstawiono na fig. 12, element wibrujący 210 zawiera element końcowy 240, który jest zasadniczo ukształtowany w celu zoptymalizowania mieszania drobnoziarnistego proszku podczas wibracji elementu wibrującego 210. Jak pokazano, element końcowy 240 ma obwód zewnętrzny, który jest większy niż analogiczny obwód elementu wibrującego 210. Element wibrujący 210 ma korzystnie geometryczny kształt walca i korzystnie ma średnicę w zakresie od około 0,5 mm do około 10 mm. Jak pokazano, element końcowy 240 ma również geometryczny kształt walca i korzystnie ma średnicę w zakresie od około 1,0 mm do około 10 mm. Należy jednak docenić, że element wibrujący 210 i element końcowy 240 mogą być skonstruowane jako części o różnorodnych kształtach geometrycznych i wymiarach. Np. element końcowy 240 może być stożkowaty. Element końcowy 240 może mie ć także zmniejszony profil, tak aby zminimalizować boczny ruch proszku, podczas gdy wibrator przemieszcza się wewnątrz leja zasypowego 206. Korzystnie, element końcowy 240 jest oddalony w kierunku pionowym od elementu obrotowego 204 o odległość w zakresie od około 0,01 mm do około 10 mm, a korzystniej od około 0,5 mm do okoł o 3,0 mm.

Wibrator 208 stosuje się do wspomagania przenoszenia proszku do komór dozujących 242 elementu obrotowego 204 w sposób podobny do opisanego w odniesieniu do poprzednich postaci. A zwł aszcza, silnik 217 wykorzystuje się do przemieszczania pł yty przesuwnej 216 tak, ż e element

PL 193 070 B1 wibrujący 210 może przemieszczać się tam i z powrotem wzdłuż leja zasypowego 206. W tym samym czasie element wibrujący 210 wibruje w górę i w dół, tzn. promieniowo względem elementu obrotowego 204, przechodząc nad każdą z komór dozujących 242. Korzystnie, wibrator 208 przemieszcza się w kierunku bocznym wzdłuż leja zasypowego 206 z prędkością mniejszą niż 500 cm/s, a korzystniej mniejszą niż 100 cm/s.

Gdy element wibrujący 210 przemieszcza się w kierunku bocznym wewnątrz leja zasypowego 206, może występować tendencja, że element wibrujący 210 będzie popychać czyli „wyorywać” pewną ilość proszku w kierunku końców leja zasypowego 206. Taki ruch proszku ogranicza się poprzez dostarczenie powierzchni promieniującej albo elementu wyrównującego 244 na elemencie wibrującym 210 bezpośrednio nad poziomem przeciętnej głębokości proszku w leju zasypowym. W ten sposób nagromadzony proszek, który leży powyżej średniej głębokości, korzystnie wprawia się w ruch i przemieszcza do obszarów leja zasypowego, mających mniejszą głębokość proszku. Korzystnie, element wyrównujący 244 jest oddalony od elementu końcowego 240 o odległość w zakresie od około 2 mm do około 25 mm, a korzystniej od około 5 mm do około 10 mm. Jako alternatywę do wibratora 208 można zamocować różnorodne mechanizmy rozgarniające takie jak grabki (albo też mogą one być uruchamiane oddzielnie) tak, że będą one ciągnięte po górnej powierzchni proszku, dopomagając w wyrównaniu proszku w miarę jak wibrator 208 przemieszcza się wzdłuż leja zasypowego. Inną alternatywą może być umieszczenie podłużnego elementu wibrującego, takiego jak sito, wewnątrz złoża proszku tak, aby dopomagać w wyrównywaniu poziomu proszku.

Jak przedstawiono na fig. 11 i 12, element obrotowy 204 znajduje się w położeniu napełniania, w którym komory dozujące 242 są ustawione współliniowo z lejem zasypowym 206. Jak w przypadku innych opisanych tu postaci, z chwilą gdy komory dozujące 242 są napełnione, element obrotowy 204 obraca się o 180°, w którym to położeniu proszek zostaje wyrzucony z komór dozujących 242 do pojemników. Korzystnie stosuje się maszynę pakującą Klockner do zasilania urządzenia 200 arkuszem zawierającym pojemniki.

Nawiązując teraz do fig. 13, opisana będzie szczegółowiej konstrukcja elementu obrotowego 204. Element obrotowy 204 stanowi bęben 246, mający przedni koniec 248 i tylny koniec 250. Na końcach 248 i 250 są nałożone łożyska 252 i 254 umożliwiające ruch obrotowy bębna 246 po zamocowaniu do ramy 202. Element obrotowy 204 zawiera ponadto kołnierz 256, tylny pierścień ślizgowy 258 i przedni pierścień ślizgowy 259, które są zaopatrzone w uszczelki gazoszczelne. W kołnierzu 256 są wykonane wloty 260 i 261 powietrza. Wlot 260 powietrza jest połączony z parą 242a komór dozujących 242, podczas gdy wlot 261 powietrza jest połączony z parą 242b komór dozujących 242. W ten sposób nadciśnienie albo podciśnienie można wytwarzać bądź w parze 242a albo 242b komór dozujących.

Dokładniej mówiąc, powietrze z wlotu 260 powietrza przepływa przez pierścień ślizgowy 258, przez otwór 264 w uszczelce 270 i do otworu 265 w rurze rozgałęźnej 262. Powietrze przepływa następnie przez rurę rozgałęźną 262 i opuszcza ją parą otworów 265a i 265b. Otwory 265c i 265d w uszczelce 270 kierują następnie powietrze do pary 242a komór dozujących. W podobny sposób, powietrze z wlotu 261 powietrza przepływa przez pierścień ślizgowy 259, przez otwór 266 w uszczelce 270 i do otworu (nie pokazanego) w rurze rozgałęźnej 262. Powietrze jest kierowane przez poszczególne otwory w rurze rozgałęźnej 262 i uszczelce 270 w sposób podobny do poprzednio opisanego w odniesieniu do wlotu 260 powietrza, dopóki nie przepłynie przez parę 242b komór dozujących. W ten sposób tworzy się dwa oddzielne obwody powietrzne. Alternatywnie należy docenić, że jeden z wlotów powietrza można by wyeliminować tak, że podciśnienie albo sprężony gaz można doprowadzać równocześnie do wszystkich komór dozujących.

Nad rurą rozgałęźną 262 jest umieszczony także wkład wymienny 274. Komory dozujące 242 są ukształtowane we wkładzie wymiennym 274, a filtry 276 są umieszczone pomiędzy wkładem wymiennym 274 i wspornikiem powietrznym 272, tworząc dolny koniec komór dozujących 242. Powietrze może być wciągane do komór dozujących 242 poprzez doprowadzenie podciśnienia do wlotu 260 albo 261 powietrza. Podobnie, sprężony gaz można przepuścić przez komory dozujące 242, podłączając źródło sprężonego gazu (nie pokazane) do wlotu 260 albo 261 powietrza. Jak w przypadku innych opisanych tu postaci, do komór dozujących 242 doprowadza się podciśnienie, aby dopomóc we wciąganiu do nich proszku. Po obrocie bębna 246 o 180° przez komory dozujące 242 przepuszcza się sprężony gaz, aby wyrzucić z nich proszek.

Bęben 246 ma otwór 278, w który wprowadza się rurę rozgałęźną 262, uszczelkę 270, wspornik powietrzny 272 i wkład wymienny 274. Istnieje także krzywka 280, którą można wprowadzić w otwór

PL 193 070 B1

278. Krzywka 280 obraca się w otworze 278 w celu trwałego połączenia poszczególnych elementów z bębnem 246. Po zluzowaniu można wysunąć wkład wymienny 274 z otworu 278. W ten sposób wkład wymienny 274 można łatwo zastąpić innym wkładem wymiennym, mającym komory dozujące o innych wymiarach. Urządzenie 200 można zaopatrzyć w szeroką gamę wkładów wymiennych, co umożliwia użytkownikowi łatwą zmianę wielości komór dozujących poprzez proste włożenie nowego wkładu wymiennego 274 .

Urządzenie 200 zawiera ponadto mechanizm do zgarniania wszelkiego nadmiaru proszku z komór dozujących 242. Taki mechanizm zgarniający 282 przedstawiono na fig. 14A i 14B i określa się go także jako płytkę zgarniającą. Dla przejrzystości rysunku mechanizm zgarniający pominięto na fig. 10-12. Na fig. 14A i 14B element obrotowy 204 przedstawiono schematycznie. Mechanizm zgarniający 282 stanowi cienka płytka 284 mająca otwory 286, które są ustawione współliniowo z komorami dozującymi 242, kiedy element obrotowy 204 jest w położeniu napełniania. Otwory 286 mają korzystnie średnicę, która jest nieco większa niż średnica komór dozujących 242. W ten sposób otwory 286 nie będą zakłócać napełniania komór dozujących 242. Płytka 284 jest korzystnie wykonana z mosiądzu i ma średnicę w przybliżeniu 0,08 mm. Płytka 284 jest dociśnięta sprężyście do elementu obrotowego 204 tak, że zasadniczo przylega gładko do obwodu zewnętrznego. W ten sposób płytka 284 przylega na ogół szczelnie do elementu obrotowego 204, aby zapobiec ucieczce nadmiaru proszku pomiędzy płytką 284 i elementem obrotowym 204. Płytka 284 jest zamocowana do ramy 202 i pozostaje w spoczynku, podczas gdy element obrotowy 204 obraca się. W ten sposób po przeniesieniu proszku do komór dozujących 242, element obrotowy 204 obraca się w kierunku położenia wydawania. Podczas obrotu krawędzie otworów 286 zdejmują wszelki nadmiar proszku z komór dozujących 242 tak, że w komorach dozujących 242 pozostaje tylko ilość odpowiadająca dawce jednostkowej. Konfiguracja mechanizmu zgarniającego jest korzystna dzięki temu, że zmniejsza liczbę elementów ruchomych, ograniczając tym samym gromadzenie ładunków statycznych. Ponadto usunięty proszek pozostaje w leju zasypowym 206, gdzie będzie dostępny do przeniesienia do komór dozujących 242 po ich opróżnieniu.

Na fig. 14C przedstawiono alternatywny mechanizm do zeskrobywania albo zgarniania nadmiaru proszku z komór dozujących 242. Mechanizm stanowi para ostrzy 290 i 292 zgarniających, które są połączone z lejem zasypowym 206 przy czym należy docenić, że w zależności od kierunku obrotu elementu obrotowego 204 potrzebne może być tylko jedno ostrze zgarniające. Ostrza 290 i 292 są korzystnie wykonane z cienkiego arkusza materiału, takiego jak mosiądz o grubości około 0,12 mm i są lekko dociśnięte sprężyście do elementu obrotowego 204. Krawędzie ostrzy 290 i 292 pokrywają się w przybliżeniu z krawędziami otworu w leju zasypowym 206. Po napełnieniu komór dozujących 242, element obrotowy 204 obraca się, przy czym ostrze 290 albo 292 (w zależności od kierunku obrotu) zdejmują wszelki nadmiar proszku z komór dozujących 242.

Nawiązując ponownie do fig. 10-12, opisane będzie działanie urządzenia 200 do napełniania pojemników jednostkowymi dawkami drobnoziarnistego proszku. Początkowo proszek umieszcza się w odcinku rurowym 224 pomocniczego leja zasypowego 218. Dogodnie lej zasypowy 218 można wyjąć z ramy 202 podczas napełniania. Obudowę 222 wstrząsa się następnie albo poddaje wibracjom przez czas dostateczny dla przeniesienia żądanej ilości proszku przez otwór 228, przez sito 230 i rynną zasypową 226, skąd spada on do głównego leja zasypowego 206. Element obrotowy 204 ustawia się w położeniu napełniania, w którym komory dozujące 242 są ustawione współliniowo z lejem zasypowym 206. Następnie doprowadza się podciśnienie do wlotów 260 i 261 powietrza (patrz fig. 13), aby wciągnąć powietrze przez komory dozujące 242. Pod wpływem siły ciężkości i z pomocą podciśnienia proszek wpada do komór dozujących 242 i ogólnie napełnia komory dozujące 242. Następnie włącza się wibrator 208 w celu wywołania wibracji elementu wibrującego 210. W tym samym czasie włącza się silnik 217 w celu przemieszczania elementu wibrującego 210 tam i z powrotem wewnątrz leja zasypowego 206. Gdy element wibrujący 210 wibruje, element końcowy 240 wytwarza pewien układ przepływu powietrza w dolnej części leja zasypowego 206 w celu mieszania proszku. Gdy element końcowy 240 przechodzi nad każdą komorą dozującą 242, powstaje chmura aerozolu, która jest wciągana do komory dozującej 242 przez podciśnienie i siłę ciężkości. Gdy element końcowy 240 przechodzi nad komorami dozującymi 242, energia ultradźwięków promieniuje do komór dozujących 242, aby mieszać proszek już znajdujący się wewnątrz komór dozujących. To z kolei umożliwia przepływ w obrębie wgłębienia, tak aby wyrównać wszelkie nierównomierności gęstości, jakie mogą występować podczas poprzedzającego napełniania. Tego rodzaju właściwość jest szczególnie korzystna

PL 193 070 B1 przez to, że zlepki albo zbitki proszku, mogące powodować puste miejsca w obrębie komory, mogą być rozbite tak, aby równomierniej napełnić komorę dozującą.

Po przejściu jeden lub większą liczbę razy nad każdą z komór dozujących 242 element obrotowy 204 obraca się o 180° do położenia wydawania, gdzie komory dozujące 242 są ustawione współliniowo z pojemnikami (nie pokazanymi). Gdy element obrotowy 204 obraca się, wszelki nadmiar proszku jest zeskrobywany z komór dozujących 242, tak jak to wcześniej opisano. W położeniu wydawania sprężony gaz doprowadza się wlotami 260 i 261 powietrza, aby wyrzucić jednostkowe dawki proszku z komór dozujących 242 do pojemników.

Wynalazek dostarcza także sposobu regulacji ciężarów napełniania poprzez modulowanie mocy ultradźwiękowej dostarczanej do wibratora 208, gdy przechodzi on nad komorami dozującymi 242. W ten sposób można regulować ciężar napełnienia dla poszczególnych komór dozujących tak, aby skompensować niezgodności ciężaru proszku, jakie mogą okresowo występować. Przykładowo, jeżeli czwarta komora dozująca systematycznie wytwarzała dawkę o zbyt małym ciężarze, moc wibratora 208 można by lekko zwiększyć za każdym razem, gdy przechodzi on nad czwartą komorą dozującą. W połączeniu za automatycznym (albo ręcznym) układem ważącym i sterownikiem (nie pokazanymi), tego rodzaju układ można wykorzystać do stworzenia automatycznego (albo ręcznego) systemu kontroli ciężaru z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego tak, aby regulować poziom mocy wibratora dla każdej z komór dozujących, zapewniając dokładniejsze ciężary napełnienia.

Nawiązując teraz do fig. 15, opisana będzie przykładowa postać układu 300 do odmierzania i przenoszenia drobnoziarnistego proszku. Układ 300 działa w sposób podobny do urządzenia 200, lecz zawiera szereg wibratorów i szereg lejów zasypowych do równoczesnego napełniania wielu pojemników jednostkowymi dawkami drobnoziarnistego proszku. Układ 300 zawiera ramę 302, z którą obrotowo jest połączone szereg elementów obrotowych 304. Elementy obrotowe 304 mogą być zbudowane podobnie do elementu obrotowego 204 i mogą mieścić szereg komór dozujących (nie pokazanych) przyjmujących proszek. Liczba elementów obrotowych i komór dozujących może być zmienna stosownie do konkretnego zastosowania. Nad każdym elementem obrotowym 304 jest umieszczony główny lej zasypowy 306, który utrzymuje proszek nad elementami obrotowymi 304. Nad każdym lejem zasypowym 306 jest umieszczony wibrator 308 mający element wibrujący 310 do mieszania proszku wewnątrz leja zasypowego 306 w sposób podobny do opisanego w odniesieniu do urządzenia 200. Nie pokazany z uwagi na przejrzystość rysunku pomocniczy lej zasypowy, który jest podobny do pomocniczego leja zasypowego 218 urządzenia 200, będzie umieszczony nad każdym z głównych lejów zasypowych 306 w celu przenoszenia proszku do lejów zasypowych 306 w sposób podobny do opisanego w odniesieniu do urządzenia 200.

Silnik 312 (pokazano tylko jeden z uwagi na przejrzystość rysunku) jest połączony z każdym z elementów obrotowych 304 tak, aby obracać elementy obrotowe 304 pomiędzy położeniem napełniania i położeniem odmierzania, podobnym do urządzenia 200.

Każdy wibrator 308 jest połączony z ramieniem 314 zaciskiem 316. Ramiona 314 są z kolei połączone ze wspólną płytą 318, mającą suwaki 319, które mogą przesuwać się po prowadnicach 321 pod działaniem śruby połączonej z silnikiem 322 stanowiąc mechanizm przesuwu. W ten sposób elementy wibrujące 310 mogą równocześnie poruszać się tam i z powrotem w lejach zasypowych 306 w wyniku działania silnika 322 napędzającego śrubę 320. Alternatywnie, każdy z wibratorów mógłby być połączony z oddzielnym silnikiem tak, aby przemieszczał się niezależnie.

Rama 302 jest połączona z podstawą 324, która ma szereg podłużnych rowków 326. Rowki 326 są przystosowane do przyjęcia dolnych końców szeregu pojemników 328, które są ukształtowane w arkuszu 330. Arkusz 330 jest korzystnie dostarczany z urządzenia wytwarzającego opakowania pęcherzowe, takiego jak dostępna na rynku maszyna Uhlman Packaging Machine, Model No. 1040. Elementy obrotowe 304 korzystnie zawierają taką liczbę komór dozujących, jaka odpowiada ilości pojemników w każdym rzędzie arkuszy 330. W ten sposób można napełniać cztery rzędy pojemników w każdym cyklu pracy. Z chwilą, gdy cztery spośród tych rzędów zostały już napełnione, komory dozujące napełnia się ponownie i arkusz 330 przesuwa się tak, aby ustawić cztery nowe rzędy pojemników współliniowo z lejami zasypowymi 306.

Jedną szczególną zaletą układu 300 jest to, że można go w pełni zautomatyzować. Przykładowo, można połączyć sterownik z maszyną pakującą, źródłami podciśnienia i sprężonego gazu, silnikami 312, silnikiem 322 i wibratorami 308. W wyniku zastosowania takiego sterownika, arkusz 330 można przesuwać automatycznie do właściwego położenia, następnie uruchamia się silniki 312, aby ustawić współliniowo komory dozujące z lejami zasypowymi 306. Następnie włącza się źródło podciPL 193 070 B1 śnienia, aby wywołać podciśnienie w komorach dozujących, podczas gdy włączają się wibratory 308, a silnik 322 wykorzystuje się do przemieszczania wibratorów 308. Gdy ju ż komory dozujące napełnią się, sterownik uruchamia silniki 312 w celu obracania elementów obrotowych 304, dopóki nie będą ustawione współliniowo z pojemnikami 328. Sterownik wysyła następnie sygnał powodujący przepływ sprężonego gazu przez komory dozujące, aby wyrzucić proszek do pojemników 328. Po napełnieniu sterownik powoduje przesuw arkusza 330 przez maszynę pakującą i powtórzenie cyklu. W razie potrzeby sterownik można wykorzystać do uruchamiania silników (nie pokazanych) w celu wywołania wibracji pomocniczych lejów zasypowych, aby przenieść proszek do głównych lejów zasypowych 306, tak jak to opisano wcześniej.

Choć układ przedstawiono z wibratorami wyposażonymi w generatory ultradźwiękowe należy docenić, że można użyć innych wibratorów i elementów wibrujących, włączając opisane wcześniej. Ponadto należy docenić to, że liczba wibratorów i wielkość korytek zasypowych może zmieniać się stosownie do konkretnego zapotrzebowania.

Mimo iż przedstawiony wynalazek opisano do pewnego stopnia szczegółowo w charakterze przykładu oraz ilustracji, w celu ułatwienia zrozumienia, będzie oczywiste, że pewne zmiany i modyfikacje można wprowadzić w ramach załączonych zastrzeżeń.

Claims (39)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób przenoszenia drobnoziarnistego proszku, zgodnie z którym dostarcza się drobnoziarnisty proszek do leja zasypowego z otworem wylotowym i drobnoziarnisty proszek poddaje się wibracji w sąsiedztwie otworu wylotowego z użyciem elementu wibrującego, znamienny tym, że porusza się elementem wibrującym (28) w poprzek tego otworu wylotowego (18) w trakcie jego wibracji oraz przechwytuje się do komory dozującej (24) co najmniej porcję drobnoziarnistego proszku (20) opuszczającego otwór wylotowy (18) do komory dozującej (24).
2. 2. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e elementowi wibruj ą cemu nadaje się wibracje ruchem w górę i w dół względem proszku w leju zasypowym.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, ż e wibrowanie realizuje się z użyciem generatora ultradźwiękowego.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wibrowanie realizuje się z częstotliwoś cią w zakresie od około 1000 Hz do około 180000 Hz.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto porusza się tym elementem wibrującym w otworze z prędkością mniejszą od około 100 cm/s.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że okresowo wyrównuje się poziom proszku w leju zasypowym.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, ż e wyrównuje się poziom proszku w leju zasypowym z użyciem elementu wystającego z elementu wibrującego w miejscu oddalonym od odległego końca elementu wibrującego.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e stosuje się szereg komór dozują cych ustawionych współliniowo z otworem, i przemieszcza się element wibrujący wzdłuż otworu i nad każdą komorą dozującą.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako drobnoziarnisty proszek stosuje się lek złożony z pojedynczych cząstek, mających średnie wymiary w zakresie od około 1 μm do 100 urn.
10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie przechwytywania zasysa się powietrze przez komorę dozującą ustawioną pod otworem, przy czym dzięki przepływowi zasysanego powietrza wspomaga się wciąganie drobnoziarnistego proszku do komory dozującej.
11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przenosi się pochwycony proszek z komory dozującej do pojemnika.
12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie przenoszenia proszku doprowadza się sprężony gaz do komory dozującej i wyrzuca pochwycony proszek do pojemnika.
13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dopasowuje się ilość pochwyconego proszku do wielkości dawki jednostkowej.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w etapie dopasowania doprowadza się cienką płytkę pod lej zasypowy, przy czym stosuje się płytkę z otworem, który jest ustawiony współliniowo

    PL 193 070 B1 z komorą dozują c ą , a ponadto przemieszcza się komorę dozują c ą wzglę dem pł ytki z usunię ciem nadmiaru proszku z komory dozującej.
15. 15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że lej zasypowy stosuje się jako główny lej zasypowy, przy czym proszek przenosi się z pomocniczego leja zasypowego do głównego leja zasypowego.
16. 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że pomocniczy lej zasypowy poddaje się wibracji.
17. 17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto proszek dawkuje się z komory dozującej, przy czym stosuje się komory dozujące o zmiennej wielkości.
18. 18. Urządzenie do przenoszenia drobnoziarnistego proszku, zawierające lej zasypowy z otworem wylotowym, przystosowany do przyjmowania drobnoziarnistego proszku, znamienne tym, że ma co najmniej jedną ruchomą komorę dozującą (242) umieszczaną w bezpośrednim sąsiedztwie otworu wylotowego (18), element wibrujący (210), mający bliski koniec i odległy koniec (29), przy czym element wibrujący (210) jest usytuowany w leju zasypowym (12) ze swoim odległym końcem (29) znajdującym się w pobliżu otworu wylotowego (18) oraz ma silnik (208) wibratora do wywoływania wibracji elementu wibrującego (210) w drobnoziarnistym proszku (20) i mechanizm przesuwu (216, 217) do przemieszczania elementu wibrującego (210) nad komorą dozującą (242).
19. 19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że zawiera element obrotowy (204) mający szereg komór dozujących (242) na swym obwodzie, które są ustawialne współliniowo z otworem wylotowym (18, 56), przy czym element wibrujący (210) jest przemieszczalny za pomocą mechanizmu przesuwu (216, 217) wzdłuż otworu wylotowego (18, 56) i nad każdą komorą dozującą (242).
20. 20. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że mechanizm przesuwu (216, 217) stanowi mechanizm napędu liniowego, który przemieszcza element wibrujący (210) wzdłuż otworu wylotowego z prędkością mniejszą niż około 100 cm/s.
21. 21. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że silnik (208) wibratora generuje wibracje o czę stotliwości w zakresie od około 1000 Hz do około 180000 Hz.
22. 22. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że wibrator stanowi generator ultradźwiękowy, który wywołuje wibracje elementu wibrującego w kierunku w górę i w dół względem proszku (20).
23. 23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że ten element wibrujący (210) ma kształt walca o średnicy w zakresie od około 1,0 mm do około 10 mm.
24. 24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że ma element końcowy (240) na odległym końcu (29) elementu wibrującego (210).
25. 25. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że element końcowy (240) wystaje promieniowo z elementu wibrującego (210).
26. 26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że ma element wyrównujący (244) poziom proszku, umieszczony ponad tym elementem końcowym (240).
27. 27. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że komora dozująca (242) jest umieszczona w elemencie obrotowym (304), przy czym w jego pierwszym położeniu komora dozująca (242) jest ustawiona współliniowo z otworem, a w drugim jego położeniu komora dozująca (242) jest ustawiona współliniowo z pojemnikiem (328).
28. 28. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że ponadto ma okno w dnie komory dozującej (242) oraz źródło podciśnienia łączące się z oknem.
29. 29. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że ponadto ma filtr (276) umieszczony poprzecznie do tego okna.
30. 30. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że zawiera ponadto źródło sprężonego gazu łączące się z oknem do wyrzucania pochwyconego proszku (20) z komory dozującej (242) do pojemnika (328).
31. 31. Urządzenie według zastrz. 30, znamienne tym, że zawiera ponadto sterownik do sterowania włączaniem źródła gazu i źródła podciśnienia.
32. 32. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że zawiera ponadto szereg lejów zasypowych (306) umieszczonych nad szeregiem elementów obrotowych (304), z których każdy zawiera szereg komór dozujących (242), oraz ma ponadto szereg elementów wibrujących (310) i szereg wibratorów (308) do wywoływania wibracji tych elementów wibrujących (310).
33. 33. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że zawiera ponadto płytkę (284) umieszczoną pod lejem zasypowym, przy czym płytka (284) ma otwór (286) ustawiony współliniowo z komorą dozującą (242), przy czym komora dozująca (242) jest przemieszczalna względem płytki (284).

    PL 193 070 B1
34. 34. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że lej zasypowy jest głównym lejem zasypowym (206), przy czym urządzenie zawiera ponadto pomocniczy lej zasypowy (218) umieszczony nad głównym lejem zasypowym (206).
35. 35. Urządzenie według zastrz. 34, znamienne tym, że ma mechanizm wstrząsowy do wibrowania pomocniczego leja zasypowego (218).
36. 36. Urządzenie według zastrz. 34, znamienne tym, że komora dozująca (242) jest ukształtowana we wkładzie wymiennym (274), przy czym wkład wymienny (274) jest połączony rozłącznie z elementem obrotowym (304).
37. 37. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że element końcowy (240) jest oddalony w pionie od komory dozują cej (242) o odległ o ść w zakresie od około 0,01 mm do okoł o 10 mm.
38. 38. Układ do przenoszenia drobnoziarnistego proszku, obejmujący lej zasypowy z otworem wylotowym, przystosowany do przyjmowania drobnoziarnistego proszku, znamienny tym, że obejmuje szereg elementów obrotowych (304), przy czym każdy z nich ma na swym obwodzie rząd komór dozujących (242), a lej zasypowy (306) jest umieszczony nad każdym elementem obrotowym (304), przy czym każdy lej zasypowy (306) ma otwór, element wibrujący (310) wewnątrz każdego z lejów zasypowych, przy czym każdy element wibrujący (310) ma odległy koniec (29) w pobliżu otworu wylotowego leja zasypowego, wibrator (308) połączony z każdym z elementów wibrujących, przy czym elementy wibrujące są przemieszczalne ruchem w górę i w dół, oraz mechanizm przesuwu każdego elementu wibrującego wzdłuż każdego z lejów zasypowych w trakcie wibrowania elementów wibrujących.
39. 39. Układ według zastrz. 38, znamienny tym, że zawiera ponadto sterownik do sterowania ruchem elementów wibrujących (310), wibratorów (308) i mechanizmu przesuwu.