Método y dispositivo para extracción de fragmentos y/o partículas procedentes de tubos o de recipientes.

Un método que permite retirar fragmentos de vidrio (30) desde tubos de vidrio (5) o recipientes obtenidos a partir detubos de vidrio,

en líneas automatizadas de producción, en donde dichos tubos de vidrio (5) son tubos de vidrio largos ydichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de los tubos de vidrio son transportados en una línea detransporte (25) en donde se apoyan horizontalmente, que comprende las etapas de:

- transportar dichos tubos de vidrio (5) o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, de modo que seapoyen horizontalmente;

- cambiar, mediante reducción o eliminación, la fuerza electrostática entre dichos fragmentos de vidrio (30) y lasuperficie interior (5b) de dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de los tubos de vidrio, utilizandomedios para modificar la fuerza electrostática (40);

- desplazar, utilizando un elemento vibrante (90), dichos fragmentos de vidrio (30), desde la superficie interior dedichos tubos de vidrio (5) o recipientes obtenidos a partir de dichos tubos de vidrio y

- retirar dichos fragmentos (30) desde la superficie interior (5b) de dichos tubos de vidrio, o dichos recipientesobtenidos a partir de tubos de vidrio, utilizando un medio de extracción (60).

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de la fabricación y conversión de vidrio tubular y en particular, se refiere a un método y a un dispositivo para la extracción de fragmentos y/o partículas procedentes de tubos o de recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, sobre líneas automatizadas de producción, según se define en las reivindicaciones adjuntas 1, 14.

En la siguiente descripción, en donde se citan los fragmentos, ha de entenderse que el término se refiere a fragmentos del mismo material con los que se obtiene el recipiente (por ejemplo, vidrio) y a partículas de material diferente, que se pueden adherir a las superficies del recipiente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La obtención de tubos de vidrio u otros tipos de recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, según la técnica actual, es de especial importancia debido a las numerosas aplicaciones críticas en donde se utilizan, en particular, en la industria sanitaria.

Entre los numerosos artículos que son industrialmente fabricados a partir de un tubo de vidrio, por ejemplo, pueden citarse recipientes utilizados en la industria farmacéutica, tales como viales, ampollas, cartuchos, jeringas, así como aparatos de laboratorio, tales como probetas graduadas, pipetas, buretas, refrigerantes, etc., adoptados en los laboratorios químicos.

En el campo industrial, un tubo de vidrio bruto ha de cumplir reglamentos de calidad particulares y características dimensionales predeterminadas antes de que se le permita depositarse sobre líneas de producción sucesivas.

A modo de ejemplo, la industria farmacéutica demanda tubos de vidrio que cumplan requisitos especiales y, en particular, una alta estabilidad química, un bajo coeficiente de dilatación térmica (que lo haga resistente a cambios de temperatura importantes) y características dimensionales bajo control estricto, con el fin de garantizar la máxima calidad y eficiencia de producción para los productos anteriormente descritos, en particular, el vidrio ha de estar libre de fragmentos o partículas, tanto sobre su superficie externa como, en particular, sobre su superficie interior. Para la mayor parte de los usos en el campo farmacéutico, los recipientes de vidrio no deberán contener “partículas” y los fabricantes han de garantizar la ausencia de partículas de los productos.

Sin embargo, el proceso de fabricación para los tubos implica necesariamente la generación de fragmentos, por la naturaleza peculiar del material y, en particular, debido a las diversas operaciones de corte y de manipulación mecánica realizadas en el vidrio.

En más detalle, después de la termoconformación flujo abajo del horno, el tubo de vidrio se corta, una primera vez, a una longitud no mucho mayor que la de uso final. El equipo de corte es un dispositivo giratorio, sincronizado con la velocidad de aspiración del tubo de vidrio, lo que hace que el tubo continuo sea cortado en un punto de corte por una cuchilla giratoria.

Una etapa de corte adicional se realiza en ambas extremidades del tubo hasta refinar el corte y obtener la longitud deseada final con las tolerancias deseadas.

Las etapas de corte anteriormente descritas generan fragmentos y/o partículas que pueden adherirse fuera o dentro del tubo. Incluso otros eventos operativos en donde están implicadas superficies de corte reciente, son fuentes potenciales de partículas contaminantes tales como, por ejemplo, el contacto con guías de transporte o ruedas alineadoras u otras partes de las máquinas o los paquetes.

El proceso de producción comprende, antes del empaquetado o almacenamiento del tubo como producto semiacabado, al menos una etapa de proceso dedicada a extraer fragmentos de vidrio u otras partículas desde el interior del tubo.

Los fragmentos o partículas, que se adhieren sobre la superficie exterior, se pueden eliminar fácilmente con cepillado, lavado o chorros de aire. La extracción de los fragmentos que se adhieren sobre la superficie interior, en cambio, no se pueden obtener con la misma facilidad.

Según la técnica anterior, la etapa de extracción de los fragmentos o partículas, que se adhieren sobre la superficie interior de los tubos, utiliza un chorro de fluido, tal como aire, con una velocidad determinada, dirigido al interior de los tubos para eliminar los fragmentos adheridos.

Debe señalarse que, en caso de fallo o efectividad incompleta de la etapa de extracción, los requisitos finales del producto no se cumplen, en particular, en la industria farmacéutica, por cuanto que los fragmentos, debido a su dureza, brillo y aristas vivas peculiares del vidrio, son una fuente potencial de consecuencias muy perjudiciales y por supuesto, no se pueden aceptar en un recipiente para preparaciones inyectables.

Para superar este inconveniente, etapas adicionales de inspección y selección y medidas tales como etapas de lavado se realizan en el recipiente acabado antes del proceso de relleno y los productos que están fuera de los márgenes de calidad siguen análisis y tratamientos adicionales, o son rechazados, lo que afecta, en ambos casos, a los costes y al tiempo de producción.

Además, una limitación complementaria a las operaciones de limpieza anteriormente descritas ocurre cuando se fabrican recipientes estándar y se venden cerrados y listos para su uso. Estos recipientes, tales como, en particular, ampollas “en forma de D” o jeringas RTF® (‘listas para llenar’) , se diseñan para un relleno directo sin lavado y por lo tanto, están obligados a cumplir los más estrictos requisitos de calidad, en particular, la ausencia absoluta de fragmentos y/o partículas ya cuando salen de la primera línea de producción.

Entre los inconvenientes relacionados con la etapa de extracción anteriormente descritos, este método puede eliminar solamente una parte de los fragmentos, dejando una cantidad remanente de fragmentos todavía adheridos al recipiente. Esto se debe, principalmente, al hecho de que se adhieren a las superficies interiores del tubo por medio de fuerzas electrostáticas que no pueden superar un chorro de aire. Dichas fuerzas se deben a la presencia de cargas eléctricas sobre los fragmentos y/o partículas al final de las etapas de fabricación de los tubos y en particular, después del proceso de corte.

Varios sistemas son conocidos para reducir o eliminar las fuerzas electrostáticas que pueden causar que se adhieran fragmentos a las superficies interiores de los recipientes, utilizando aire ionizado.

Los documentos US2007240784A1 y US2003115710A1 describen un método adaptado para eliminar partículas desde botellas de plástico que están dispuestos en sentido de arriba-abajo. Un chorro de aire ionizado entra en las botellas y luego, un chorro de aire normal sigue para eliminar las partículas. Este método no es adecuado para tubos de vidrio, que son largos y no puede procederse verticalmente.

El documento US3071497A describe un método adaptado para eliminar partículas desde recipientes de vidrio, tales como ampollas, viales, jeringas, cartuchos, utilizados para contener fármacos y productos farmacéuticos. El método proporciona un soplado exterior de un chorro de aire ionizado y luego, la aplicación de una vibración mecánica al recipiente, que está orientado con su boca hacia abajo, de modo que las partículas puedan caer por gravedad. Además, en este caso, el método no está adaptado para tubos de vidrio largos, tales como los que son objeto de la presente aplicación. Además, en caso de tubos de vidrio cortos, o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, el método de este documento US3071497A no puede utilizarse, debido a los requisitos muy estrictos con respecto a los fragmentos o partículas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto general de la presente invención es dar a conocer un método para la extracción de fragmentos y/o partículas desde tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, sobre líneas automatizadas de producción, que supera los problemas anteriormente descritos.

Otra característica de la presente invención es dar a conocer un método para la eliminación de fragmentos y/o partículas de tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, sobre líneas automatizadas de producción, que proporciona, como salida, recipientes que garantizan una ausencia de fragmentos por debajo de una probabilidad determinada.

Además, otra característica de la presente invención es dar a conocer un dispositivo adaptado para aplicar el método anteriormente descrito para conseguir los mismos objetos.

Otra característica de la presente invención es dar... [Seguir leyendo]

1. Un método que permite retirar fragmentos de vidrio (30) desde tubos de vidrio (5) o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, en líneas automatizadas de producción, en donde dichos tubos de vidrio (5) son tubos de vidrio largos y dichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de los tubos de vidrio son transportados en una línea de transporte (25) en donde se apoyan horizontalmente, que comprende las etapas de:

- transportar dichos tubos de vidrio (5) o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, de modo que se apoyen horizontalmente;

- cambiar, mediante reducción o eliminación, la fuerza electrostática entre dichos fragmentos de vidrio (30) y la superficie interior (5b) de dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de los tubos de vidrio, utilizando medios para modificar la fuerza electrostática (40) ;

- desplazar, utilizando un elemento vibrante (90) , dichos fragmentos de vidrio (30) , desde la superficie interior de dichos tubos de vidrio (5) o recipientes obtenidos a partir de dichos tubos de vidrio y

- retirar dichos fragmentos (30) desde la superficie interior (5b) de dichos tubos de vidrio, o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, utilizando un medio de extracción (60) .

2. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de modificar la fuerza electrostática se selecciona en el grupo constituido por:

- la modificación de la carga eléctrica de dichos segmentos;

- la modificación de la carga eléctrica de dichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio;

-la modificación del campo eléctrico que actúa sobre dichos fragmentos y/o sobre dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio,

- una de sus combinaciones.

3. El método según la reivindicación 1, en donde dichas etapas de modificación, de desplazamiento y de extracción se realizan de la forma seleccionada en el grupo constituido por:

- en tres estaciones sucesivas a lo largo de dicha línea de transporte para dichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio;

- en dos estaciones, a lo largo de dicha línea de transporte para dichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio;

- en una estación única, a lo largo de dicha línea de transporte para dichos tubos de vidrio o dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio.

4. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de extracción se realiza introduciendo al menos un chorro de fluido, con una velocidad medida, a modo de ejemplo aire, en dichos recipientes.

5. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de modificación de la carga eléctrica consiste en introducir un fluido eléctricamente conductor con una resistividad medida en dichos recipientes.

6. El método según la reivindicación 5, en donde dicho fluido eléctricamente conductor se obtiene a partir de un gas eléctricamente neutro, tal como aire previamente ionizado, en particular, se da a conocer una etapa de ionización del gas antes de la introducción de dicho fluido en dicho recipiente, proporcionando dicha etapa de ionización, en particular mediante colusiones entre las moléculas del fluido, aceleradas por campos eléctricos de intensidad adaptada, una sustracción o una adición o un intercambio de electrones entre dichas moléculas así como un aumento rápido de la fracción de las moléculas del fluido, que están eléctricamente cargadas.

7. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de desplazamiento se obtiene mediante comunicación de un momento mecánico perpendicular al eje del tubo con respecto a dichos fragmentos, en particular, siendo dicho momento mecánico obtenido aplicando vibraciones de frecuencia, de amplitud y de polarización determinadas, sobre la superficie exterior de dichos tubos de vidrio o de dichos recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, siendo dichas frecuencias, en particular, superiores a 50 Hz, preferentemente superiores a 1 kHz y más preferentemente, siendo dichas frecuencias superiores a 20 kHz.

8. El método según la reivindicación 1, en donde dichas vibraciones aplicadas por intermedio de un elemento vibrante adecuado, que comprende un medio para asegurar un contacto adecuado con dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, en particular dicho medio para asegurar un contacto adecuado se selecciona entre: un medio basado en dejar apoyarse el tubo, por su propia gravedad, sobre la superficie del transductor, un elemento de contraste que entra en contacto con dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, desde la parte superior, forzando así el contacto sobre el elemento vibrante situado debajo.

9. El método según la reivindicación 1, en donde la etapa de desplazamiento se realiza en una estación coincidente con la etapa de extracción, en particular, realizándose dichas etapas de modificación y de extracción en dos estaciones sucesivas y dicha etapa de desplazamiento que se realiza simultáneamente con dicha etapa de extracción y dicho fluido eléctricamente conductor y dicho chorro de fluido siendo introducidos, respectivamente, con diferentes caudales y velocidades de salida con el fin de mejorar, a la vez, el efecto del fluido ionizado y el efecto del fluido para la extracción de los fragmentos, limitando todo ello los costes.

10. El método según la reivindicación 1, en donde dichas etapas de modificación y extracción se realizan en una misma estación y dicha etapa de desplazamiento se produce simultáneamente con ambas etapas de modificación y de extracción, sirviendo dicho fluido eléctricamente conductor y dicho chorro de fluido para retirar los fragmentos que se mezclan según una relación determinada o actuando dicho fluido eléctricamente conductor al mismo tiempo como un medio de eliminación o de reducción de la fuerza electrostática y como un medio de extracción de los fragmentos, de modo que se simplifiquen las estaciones y se haga más eficiente la extracción de los fragmentos.

11. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de modificación hace que dichos recipientes sean objeto de inmersión en un campo eléctrico externo, en particular, causando que dichos recipientes pasen entre superficies opuestas de un condensador eléctrico paralelo plano; en particular, siendo dicho campo eléctrico conmutado, de forma alternada, a través de una pluralidad de polaridades, de modo que la fuerza de adherencia electrostática que actúa sobre dichos fragmentos y dichos recipientes sea temporalmente reducida o invertida, en particular realizándose dichas etapas de cambio y de extracción en una misma estación, es decir, durante un paso a través de dicho condensador, mediante una introducción en dichos recipientes de un chorro de fluido.

12. El método según la reivindicación 5 y 11, en donde la etapa de modificación y extracción se produce, a la vez, con la inyección del fluido eléctricamente conductor en dichos recipientes y, al mismo tiempo, la inmersión de dichos recipientes en un campo eléctrico externo.

13. El método según la reivindicación 1, en donde dicha etapa de extracción utiliza una fase de aspiración, situada flujo abajo de dicha etapa de inyección del chorro de fluido, adaptado para su recepción después de su salida fuera de dicho tubo o de dicho recipiente, con el fin de impedir que los fragmentos retirados contaminen el medio ambiente y mejorar la diferencia de presión con respecto a dicho chorro.

14. Un aparato para la extracción de fragmentos de vidrio (30) desde tubos de vidrio (5) o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, sobre líneas automatizadas de producción, en donde dichos tubos son tubos de vidrio largos que comprende:

- un medio para transportar dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio, de modo que se apoyen horizontalmente;

- un medio para modificar, mediante reducción o eliminación, la fuerza electrostática (40) entre dichos fragmentos y la superficie interior (5b) de dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio;

- un elemento vibrante (90) para desplazar dichos fragmentos desde la superficie interior de dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio;

- un medio para la extracción (60) de dichos fragmentos de dichos tubos de vidrio o recipientes obtenidos a partir de tubos de vidrio.

15. Un aparato según la reivindicación 14, en donde se proporciona un medio de sensor (6) adaptado para accionar automáticamente dicho medio para modificar la fuerza electrostática (40) y dicho medio para desplazar (90) y dicho medio para eliminar (60) , en función de la presencia y de la posición de dichos tubos de vidrio o recipientes.