METODO PARA EL LLENADO DOSIFICADO DE RECIPIENTES CON PRODUCTOS PULVERULENTOS Y GRANULARES Y APARATO PARA REALIZAR EL METODO.

Un aparato para dosificar productos pulverulentos y/o granulares,

de un tipo que comprende: una tolva (2) para contener los productos pulverulentos y/o granulares (P); al menos un pasaje (4), en uno de sus lados delimitado por un elemento (7) que es permeable al gas, elemento (7) que, a su vez, comunica, con el consentimiento de órganos de control, alternativamente con una primera fuente de presión negativa (10) y una primera fuente de presurización (11), y comunicando en uno de sus lados opuesto con una región de descarga (5, 18) de los productos pulverulentos y/o granulares (P) en un elemento recipiente correspondiente (C), y un elemento obturador (12) que actúa en el pasaje (4) en dirección sustancialmente transversal con respecto a un desarrollo del pasaje, entre una posición de oclusión (O) del pasaje (4), en la que una cámara de dosificación (15) se define entre el elemento obturador (12) y el elemento permeable (7), y una posición (C) que permite el tránsito de los productos pulverulentos y/o granulares (P) hacia la región de descarga (5, 18), estando el elemento obturador (12) conformado para poner a la tolva (2) en comunicación funcional con la cámara de dosificación (15) cuando está en la posición de oclusión (O), estando la primera fuente de presión negativa (10), la primera fuente de presurización (11) y el elemento obturador (12) activados en una relación de fase recíproca adecuada en la que una cantidad dosificada (Q) de los productos pulverulentos y/o granulares (P) se carga en la cámara de dosificación relativa (15) y la siguiente proyección de la cantidad dosificada (Q) a lo largo del pasaje (4) y hacia la región de descarga (5, 18), caracterizado porque el elemento obturador (12) es activado por órganos accionadores (14) de movimiento alterno paralelo al eje de desarrollo longitudinal y comprende un hueco (16) en una de sus superficies lateral superior, en las proximidades de su cabezal (17), o un canal interno correspondiente para poner a la tolva (2) en comunicación con la cámara de dosificación (15) cuando el elemento obturador (12) está en la posición de oclusión (O)

Método para el llenado dosificado de recipientes con productos pulverulentos y granulares y aparato para realizar el método.

La invención se refiere al sector técnico de aparatos para dosificar productos pulverulentos y/o granulares en el interior de elementos recipientes, tales como viales o sobres, que se mueven por ejemplo sobre una cadena de producción, así como un método para dosificar los productos pulverulentos y/o granulares en el interior de elementos recipientes.

La Patente de Estados Unidos US 4.640.322 describe un aparato para llenar elementos recipientes con productos pulverulentos, que puede funcionar en condiciones atmosféricas controladas; este aparato comprende: una tolva para contener los productos pulverulentos; una cámara de dosificación que comprende una entrada conectada a la tolva, una salida alineada cada vez con elementos recipientes transitorios respectivos, y un pasaje interno que tiene un desarrollo vertical; un elemento que es permeable al gas que delimita en su parte superior el pasaje; una válvula de descarga que actúa de forma funcional en el pasaje, por debajo de la entrada del producto, y móvil entre una posición abierta y una posición cerrada, en las que permite e impide respectivamente la comunicación entre el pasaje y la salida, con la válvula identificando, en su posición cerrada y junto con el elemento permeable, una cavidad interna; medios para aplicar una presión negativa para aspirar una cantidad dada de producto desde la tolva a través de la entrada y en el interior de la cavidad cuando la válvula está en la posición cerrada; medios de presurización que proyectarán la cantidad de productos, cargados de este modo en el interior de la cavidad, a través de la salida del pasaje y en el interior de un elemento recipiente correspondiente cuando la válvula está en la posición abierta.

En la región en la que funciona la válvula, las porciones de las paredes que delimitan el pasaje interno están constituidas por una membrana elástica deformable; la válvula comprende un elemento obturador que actuará desde el exterior en dirección transversal al pasaje, interceptando y presionando la membrana elástica hacia la pared del pasaje que se le enfrenta; el elemento obturador actúa de este modo entre la posición cerrada, en la que la membrana elástica se encuentra con la pared enfrentada del pasaje, con una consiguiente obstrucción total del pasaje, y la posición abierta en la que la cavidad interna, debido a la reacción elástica de la membrana, está en comunicación con la salida del pasaje para permitir el tránsito de los productos pulverulentos.

Algunas desventajas de esta solución consisten en el rápido deterioro de la membrana elástica y su posible perforación, imputable a la continua tensión de deformación a la que está sometida la membrana durante el funcionamiento del aparato; esto requiere frecuentes sustituciones de la membrana, todo lo cual limita la productividad del aparato y en cualquier caso reduce su fiabilidad.

El aparato descrito anteriormente permite el ajuste de la posición relativa del elemento permeable en el interior del pasaje, de modo que es posible definir la cantidad de productos pulverulentos que debe cargarse en la cavidad y, por lo tanto, la dosificación de los mismos que se introducirá en un elemento recipiente correspondiente; durante la fase de carga, sin embargo, una cantidad desconocida de producto, variable para cada ciclo de funcionamiento, cae en el volumen identificado entre la entrada y la membrana elástica deformada subyacente (elemento obturador en la posición cerrada). Como consecuencia de esto, la cantidad de producto proyectado al interior de los elementos recipientes subyacentes puede desviarse de forma bastante perceptible de la cantidad requerida; esto representa una desventaja particularmente disuasoria en aplicaciones en las que las tolerancias son muy bajas, por ejemplo cuando los productos son particularmente caros (por ejemplo: productos cosméticos) o son para uso médico.

Una desventaja adicional del aparato descrito anteriormente es que es imposible reproducir ciclos de funcionamiento idénticos, en particular para generar de forma constante un chorro igual de gas comprimido para proyectar una cantidad dosificada, cargada previamente en la cavidad interna, en el interior de un elemento recipiente correspondiente; de hecho, la proyección de cada chorro de gas comprimido se realiza mediante activación temporizada de una válvula solenoide, conectada de forma funcional a la fuente de presurización, que muestra, como característica intrínseca, tiempos de respuesta variables.

A la luz de las anteriores desventajas, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un aparato para dosificar productos pulverulentos y/o granulares en el interior de elementos recipientes, que es capaz de resolver las desventajas de las soluciones de tipo conocido, por ejemplo del tipo descrito anteriormente en este documento, y que es capaz de funcionar en atmósferas controladas; en otras palabras un objeto de la invención es proporcionar un aparato de nuevo diseño que sea fiable, funcional, que permita la producción a alta velocidad y que llene elementos recipientes correspondientes con cantidades dosificadas de productos predeterminados que se distinguen por tener baja tolerancia, permitiendo de este modo que el aparato de la invención se use en las industrias cosmética y farmacéutica.

Un objeto adicional más de la presente invención consiste en proporcionar un aparato que permita la proyección de cantidades dosificadas de productos pulverulentos y/o granulares al interior de elementos recipientes correspondientes por medio de chorros de gas comprimido de la misma entidad para cada ciclo de funcionamiento del aparato, de modo que cada ciclo puede reproducirse sustancialmente en las mismas condiciones de funcionamiento.

Un objeto adicional de la presente invención consiste en proporcionar un aparato de dosificación cuyos costes sean relativamente reducidos con respecto a las ventajas que pretende garantizar.

Un objeto adicional de la presente invención consiste en proporcionar un método para dosificar productos pulverulentos y/o granulares en el interior de elementos recipientes, que es de nuevo diseño, que se distingue por fases sencillas y esenciales, elementos recipientes que también garantizan estándares de alta productividad, puede usarse en atmósferas controladas y cuyos costes de aplicación son relativamente reducidos con respecto a las ventajas que proporciona.

Los objetos indicados anteriormente se consiguen mediante un aparato como se define en la reivindicación 1.

Características adicionales de la invención que no son evidentes a partir de lo anterior se describirán mejor a continuación en este documento, de acuerdo con lo que se expone en las reivindicaciones y con ayuda de las figuras adjuntas de los dibujos, en las que:

Las figuras 1A, 1B y 1C son vistas laterales esquemáticas correspondientes del aparato de la invención, parcialmente seccionado, en tres configuraciones de funcionamiento de particular importancia;

Las figura 2A, 2B son vistas laterales esquemáticas correspondientes del aparato de la invención, parcialmente seccionado, en dos configuraciones de funcionamiento de particular importancia, en una variante de la invención;

Las figuras 3A, 3B ilustran un detalle aumentado respectivamente de las figuras 2A y 2B.

En referencia a las cifras de los dibujos, 1 denota en su totalidad el aparato de la invención, que se sitúa por encima de un transportador (no se ilustra) de N hileras dispuestas una al lado de la otra (tampoco se ilustran) de elementos recipientes C que recibirá cada uno en su interior una cantidad dosificada correspondiente Q de productos pulverulentos y/o granulares suministrada por el propio aparato 1. De manera conocida por un experto en la materia, el aparato 1 y el transportador se activan en relación de fase mutua: a modo de ejemplo, en la siguiente descripción se supondrá que el aparato 1 está fijado, limitado a un marco (no se ilustra), mientras que el transportador se mueve de forma intermitente y cooperando con órganos conocidos para elevar cada serie de N elementos recipientes C dispuestos transversalmente, que pasan uno a uno por debajo del aparato 1 durante la fase de inserción de los productos pulverulentos y/o granulares en ellos.

El aparato 1 está constituido sustancialmente por una tolva 2 que contiene productos pulverulentos y/o granulares y por N unidades dosificadas D, servidas por la tolva 2, unidades que son funcionalmente...

1. Un aparato para dosificar productos pulverulentos y/o granulares, de un tipo que comprende: una tolva (2) para contener los productos pulverulentos y/o granulares (P); al menos un pasaje (4), en uno de sus lados delimitado por un elemento (7) que es permeable al gas, elemento (7) que, a su vez, comunica, con el consentimiento de órganos de control, alternativamente con una primera fuente de presión negativa (10) y una primera fuente de presurización (11), y comunicando en uno de sus lados opuesto con una región de descarga (5, 18) de los productos pulverulentos y/o granulares (P) en un elemento recipiente correspondiente (C), y un elemento obturador (12) que actúa en el pasaje (4) en dirección sustancialmente transversal con respecto a un desarrollo del pasaje, entre una posición de oclusión (O) del pasaje (4), en la que una cámara de dosificación (15) se define entre el elemento obturador (12) y el elemento permeable (7), y una posición (C) que permite el tránsito de los productos pulverulentos y/o granulares (P) hacia la región de descarga (5, 18), estando el elemento obturador (12) conformado para poner a la tolva (2) en comunicación funcional con la cámara de dosificación (15) cuando está en la posición de oclusión (O), estando la primera fuente de presión negativa (10), la primera fuente de presurización (11) y el elemento obturador (12) activados en una relación de fase recíproca adecuada en la que una cantidad dosificada (Q) de los productos pulverulentos y/o granulares (P) se carga en la cámara de dosificación relativa (15) y la siguiente proyección de la cantidad dosificada (Q) a lo largo del pasaje (4) y hacia la región de descarga (5, 18), caracterizado porque el elemento obturador (12) es activado por órganos accionadores (14) de movimiento alterno paralelo al eje de desarrollo longitudinal y comprende un hueco (16) en una de sus superficies lateral superior, en las proximidades de su cabezal (17), o un canal interno correspondiente para poner a la tolva (2) en comunicación con la cámara de dosificación (15) cuando el elemento obturador (12) está en la posición de oclusión (O).

2. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la región de descarga (5, 18) comprende un conducto de descarga (5) que termina en una boquilla relativa (18) para descargar los productos pulverulentos y/o granulares (P) en el interior de un elemento recipiente (C) y porque comprende además una segunda fuente de presurización (27) que comunica con el conducto de descarga (5), que se activará en relación de fase con el movimiento del elemento obturador (12) a la posición de oclusión (O), para dispensar un chorro de gas comprimido a lo largo del conducto de descarga (5) con objeto de acelerar el movimiento de una cantidad dosificada correspondiente (Q) que transita por el interior del elemento recipiente (C).

3. El aparato de la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la región de descarga (5, 18) comprende un conducto de descarga (5) que termina en una boquilla relativa (18) para la descarga de los productos pulverulentos y/o granulares (P) en el interior de un elemento recipiente (C) y porque el elemento obturador (12) también muestra, proporcionado en su interior, un conducto auxiliar (36) que comunica en uno de sus lados con una segunda fuente de presurización (27) y en otro de sus lados con el conducto de descarga (5) cuando el elemento obturador (12) está al menos en las proximidades de la posición de oclusión (O), estando la segunda fuente de presurización (27) diseñada para activarse en relación de fase con el movimiento del elemento obturador (12) en la posición de oclusión (O) para dispensar un chorro de gas comprimido a lo largo del conducto de descarga (5) para acelerar un movimiento de una cantidad dosificada (Q) que transita por el interior del elemento recipiente (C).

4. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la región de descarga (5, 18) comprende un conducto de descarga (5) que termina en una boquilla relativa (18) para la descarga de los productos pulverulentos y/o granulares (P) en el interior de un elemento recipiente (C) y porque comprende además una segunda fuente de presión negativa asociada de forma funcional, mediante un conducto de aspiración relativo (21) al conducto de descarga (5) y que se activará en relación de fase con la proyección de los productos pulverulentos y/o granulares (P) en el interior del elemento recipiente correspondiente (C) para producir una presión negativa local al menos en la abertura del elemento recipiente (C), lo que contribuye a acelerar el movimiento de una cantidad dosificada correspondiente (Q) en tránsito hacia el interior del elemento recipiente (C).

5. El aparato de la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además un elemento tubular (19), que: contiene al menos la porción terminal inferior del conducto de descarga (5) y es sustancialmente concéntrico a éste para identificar con éste un espacio anular; y está en comunicación con el conducto de aspiración (21) mediante un orificio pasante (20) proporcionado en la superficie lateral, con una consiguiente definición de una conexión funcional de la segunda fuente de presión negativa, mediante el conducto de aspiración (21) y el espacio anular, con el elemento recipiente (C).

6. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la primera fuente de presurización (11) es una unidad que comprende un cilindro (23) que contiene un pistón (24), que define: una primera cámara (25) que comunica, mediante interposición funcional de primeros órganos de válvula (26), con el elemento permeable al gas (7) y con una segunda fuente de presurización (27); y una segunda cámara (28) que comunica, mediante interposición funcional de segundos órganos de válvula (29), con una tercera fuente de presurización y con una descarga (30), estando la segunda fuente de presurización (27) diseñada para llenar la primera cámara (25) con un gas a una presión predeterminada y estando la tercera fuente de presurización diseñada para transportar un fluido presurizado al interior de la segunda cámara (28), en las fases de funcionamiento, para transportar el gas contenido en el interior de la primera cámara (25), por medio del movimiento del pistón (24), a través de la pared permeable (7), proyectando de este modo la cantidad dosificada (Q) situada en la cámara de dosificación (15) a lo largo del pasaje (4) y hacia la región de descarga (5, 18).

7. El aparato de la reivindicación 6, caracterizado porque incluye un tope (33) para el pistón (24), que define un volumen de expansión máxima de la primera cámara (25).

8. El aparato de la reivindicación 7, caracterizado porque el tope (33) es ajustable en distintas posiciones para modificar el volumen de expansión máxima de la primera cámara (25).

9. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la tolva (2) comprende en el interior una válvula rotativa (3) activada de forma intermitente en relación de fase con la activación de la primera fuente de presión negativa (10), la primera fuente de presurización (11) y con la activación del elemento obturador (12), para transportar los productos pulverulentos y/o granulares (P) contenidos en su interior hacia la cámara de dosificación (15) en las fases de funcionamiento.

10. Un método para dosificar los productos pulverulentos y/o granulares (P), por medio de un aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende las siguientes fases:

11. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque comprende la aplicación de una acción de aspiración, en relación de fase con la proyección de la cantidad dosificada (Q) de los productos pulverulentos y/o granulares (P) hacia la región de descarga (5, 18), al menos en una abertura de entrada del elemento recipiente (C), acción de aspiración que acelera el movimiento de la cantidad dosificada (Q) que transita por el interior del elemento recipiente (C).

12. El método de la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque comprende la aplicación de un segundo chorro de gas comprimido sobre la cantidad dosificada (Q) que transita hacia el interior del elemento recipiente (C) en relación de fase con el movimiento del elemento obturador (12) a la posición de oclusión (O).