ES2443300T3 - Módulos dispensadores de polvo y conjuntos dispensadores de polvo - Google Patents

Abstract

Un módulo dispensador de polvo que comprende: un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir un polvo, una salida de polvo y un conducto que conectala entrada de polvo y la salida de polvo; una lanza de alimentación (160) para mover polvo a través del conducto desde la entrada de polvo hasta la salida depolvo, incluyendo la lanza de alimentación un elemento de alimentación inferior (230) acoplado a un primer árbol deaccionamiento (232) y un elemento de alimentación superior (220) acoplado a un segundo árbol de accionamiento(222); una válvula de llenado (180, 310) para controlar la salida de polvo; un actuador de válvula (332) para operar la válvula de llenado entre posiciones abierta y cerrada; un primer actuador (210) acoplado al primer árbol de accionamiento para hacer que gire el elemento de alimentacióninferior; y un segundo actuador (212) acoplado al segundo árbol de accionamiento para hacer que gire el elemento dealimentación superior; y un sistema de control; y caracterizado por que: el sistema de control es operativo para hacer que gire el elemento de alimentación superior con la válvula cerrada, altiempo que se mantiene estacionario el elemento de alimentación inferior, para abrir la válvula, para hacer que girenel elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior a fin de entregar polvo a un cartucho através de la válvula abierta, y para cerrar la válvula cuando se alcance un estado de llenado deseado del cartucho, ypor que el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior se controlan independientementepara conseguir un funcionamiento deseado de alimentación de polvo.

Description

Módulos dispensadores de polvo y conjuntos dispensadores de polvo.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a aparatos para dispensar y detectar polvo y, más particularmente, a aparatos para entregar cantidades de polvo controladas con precisión a múltiples cartuchos y para detectar individualmente el estado de llenado de cada uno de los cartuchos. El polvo puede contener un fármaco y el cartucho puede utilizarse en un inhalador. Sin embargo, la invención no se limita a esta aplicación.

Antecedentes de la invención

Se ha propuesto administrar ciertos tipos de fármacos a pacientes por inhalación de un polvo como mecanismo de administración. Para la administración del fármaco se utiliza un inhalador que tiene un cartucho o cápsula reemplazable que contiene el polvo farmacológico. La administración de fármacos por inhalación requiere típicamente una cantidad muy pequeña de polvo en el cartucho del inhalador. A modo de ejemplo, la aplicación de insulina utilizando micropartículas Technosphere! puede requerir una dosis tan pequeña como 10 miligramos del polvo. Además, la dosis del fármaco tiene que ser altamente precisa. Una dosis inferior a la especificada puede no tener el efecto terapéutico deseado, mientras que una dosis superior a la especificada puede tener un efecto adverso sobre el paciente. Además, aunque las micropartículas Technosphere son altamente efectivas para la administración de fármacos por inhalación, su estructura superficial a modo de plaquetas hace que los polvos Techosphere sean cohesivos y algo difíciles de manejar.

En la comercialización de la administración de fármacos por inhalación se tienen que producir de una manera eficiente y económica grandes números de cartuchos que contienen el fármaco. Se tiene que suministrar una dosis precisa de polvo a cada cartucho y se tiene que verificar la dosis de fármaco en cada cartucho. Las técnicas y equipos de fabricación deberán ser capaces de alcanzar altos niveles de producción para satisfacer la demanda y deberán ser capaces de manejar polvos que son cohesivos y, por tanto, no fluyen libremente. Las técnicas y equipos de fabricación existentes no son adecuados para satisfacer estas demandas.

Los documentos WO 2007/061987 y US 2007/0131707, en los cuales se basa la reivindicación independiente siguiente, revelan sistemas y métodos para entregar simultáneamente dosis de un polvo controladas con precisión a múltiples cartuchos. El polvo puede contener un fármaco y los cartuchos pueden utilizarse en inhaladores. Se detecta durante el llenado el estado de llenado de cada cartucho, típicamente el peso del polvo, y se controlan individuamente los módulos dispensadores de polvo en respuesta al peso detectado para asegurar una dosificación precisa. El sistema funciona a alta velocidad y puede ser muy compacto para permitir operaciones de llenado en producción con mínimos requisitos de espacio en planta. No obstante, existe la necesidad de métodos y aparatos mejorados para la dispensación de polvo.

Sumario de la invención

Se describen más abajo sistemas y métodos para entregar simultáneamente dosis de un polvo controladas con precisión a múltiples cartuchos. La invención se define en la reivindicación 1 siguiente. El polvo puede contener un fármaco y los cartuchos pueden utilizarse en inhaladores. Se detecta durante el llenado el estado de llenado de cada cartucho, típicamente el peso del polvo, y se controlan individualmente los módulos dispensadores de polvo en respuesta al peso detectado para asegurar una dosificación precisa. El sistema funciona a alta velocidad y puede ser muy compacto para permitir operaciones de llenado en producción con mínimos requisitos de espacio en planta.

La invención proporciona un módulo dispensador de polvo que comprende: un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir un polvo, una salida de polvo y un conducto que conecta la entrada de polvo y la salida de polvo; una lanza de alimentación para mover polvo a través del conducto desde la entrada de polvo hasta la salida de polvo, incluyendo la lanza de alimentación un elemento de alimentación inferior acoplado a un primer árbol de accionamiento y un elemento de alimentación superior acoplado a un segundo árbol de accionamiento; un primer actuador acoplado al primer árbol de accionamiento para hacer girar el elemento de alimentación inferior; y un segundo actuador acoplado al segundo árbol de accionamiento para hacer girar el elemento de alimentación superior.

La invención proporciona también un módulo dispensador de polvo que comprende: un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir un polvo, una salida de polvo y un conducto que conecta la entrada de polvo y la salida de polvo; un conjunto de lanza de alimentación para mover el polvo a través del conducto desde la entrada de polvo hasta la salida de polvo; una válvula para controlar la salida de polvo, en donde la válvula incluye un miembro de válvula que gira alrededor de un eje perpendicular a un eje del conjunto de lanza de alimentación; y un actuador de válvula para operar la válvula entre posiciones abierta y cerrada.

Además, la invención proporciona un aparato de dispensación y detección de polvo que comprende: una estructura de soporte para recibir un portacartuchos configurado para contener cartuchos; un conjunto dispensador de polvo que incluye módulos dispensadores de polvo para entregar polvo a los cartuchos; un sistema de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos dispensadores de polvo; un módulo sensor que incluye una pluralidad de células sensoras para detectar respectivos estados de llenado de cada uno de los cartuchos; y un sistema de control para controlar los módulos dispensadores de polvo en respuesta a los respectivos estados de llenado detectados de cada uno de los cartuchos, en donde el sistema de control incluye un procesador empotrado en cada uno de los módulos dispensadores de polvo, comunicando cada procesador empotrado con una célula sensora respectiva y con elementos del módulo dispensador de polvo.

La invención facilita un método para entregar polvo a un cartucho, que comprende: posicionar un cartucho debajo de un módulo dispensador que tiene un conducto que contiene un polvo y una válvula en un extremo inferior del conducto; con la válvula cerrada, maniobrar el elemento de alimentación superior en el conducto mientras se mantiene estacionario un elemento de alimentación inferior; abrir la válvula; maniobrar el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior en el conducto para entregar polvo al cartucho a través de la válvula abierta; y cerrar la válvula cuando se alcanza el estado de llenado deseado del cartucho.

La invención proporciona también una aparato de dispensación y detección de polvo que comprende: una estructura de soporte para recibir un portacartuchos configurado para contener al menos una fila de cartuchos; un conjunto dispensador de polvo que incluye módulos dispensadores de polvo para entregar polvo a cartuchos respectivos en la al menos una fila de cartuchos, en donde el conjunto dispensador de polvo incluye una formación en batería que tiene una o más filas de módulos dispensadores de polvo; un sistema de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos dispensadores de polvo; un módulo sensor que incluye una pluralidad de células sensoras para detectar respectivos estados de llenado de cada uno de los cartuchos en la al menos una fila de cartuchos; un sistema de control para controlar los módulos dispensadores de polvo en respuesta a los respectivos estados de llenado detectados de cada uno de los cartuchos de la al menos una fila de cartuchos; y un actuador para mover la al menos una fila de cartuchos con relación a la batería de módulos dispensadores de polvo.

La invención puede materializarse en un módulo dispensador de polvo que comprende: un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir un polvo, una salida de polvo y una cámara de polvo que se conecta a la entrada de polvo y a la salida de polvo; una lanza de alimentación que incluye un elemento de válvula para cerrar la salida de polvo y un elemento de fluidización para fluidizar el polvo; y un actuador para producir un movimiento oscilatorio de la lanza de alimentación durante la dispensación del polvo.

La invención facilita un método para entregar polvo a un cartucho, que comprende: posicionar un cartucho debajo de un módulo dispensador que tiene una cámara de polvo que contiene un polvo y una válvula en el extremo inferior de la cámara de polvo; abrir la válvula; entregar polvo al cartucho a través de la válvula abierta mediante un movimiento oscilatorio de una lanza de alimentación que tiene un elemento de fluidización en la cámara de polvo; y cerrar la válvula cuando se alcanza un estado de llenado deseado del cartucho.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la presente invención se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de dispensación y detección de polvo;

La figura 2 es una vista despiezada del aparato de dispensación y detección de polvo de la figura 1;

La figura 3 es una vista en sección transversal vertical parcial del aparato de dispensación y detección de polvo;

La figura 3A es un diagrama de bloques esquemático del aparato de dispensación y detección de polvo;

La figura 4 es una vista en perspectiva de módulos dispensadores de polvo, cartuchos, una bandeja de cartuchos y células sensoras de peso;

La figura 5 es una vista en perspectiva de un sistema de transporte de polvo;

La figura 6 es un diagrama en sección transversal de un bloque de batería y un sistema de transporte de polvo;

La figura 7 es un diagrama en sección transversal de una bandeja de cartuchos y un sistema de posicionamiento de la bandeja;

La figura 8 es una vista en perspectiva de un módulo dispensador de polvo;

La figura 9 es una vista despiezada del módulo dispensador de polvo de la figura 8;

La figura 10 ilustra una lanza de alimentación utilizada en el módulo dispensador de polvo de la figura 8;

La figura 11 es una vista despiezada de la lanza de alimentación de la figura 10;

La figura 12 es una vista ampliada del extremo inferior de la lanza de alimentación de la figura 10;

La figura 13 ilustra un conjunto de lanza de alimentación que incluye la lanza de alimentación y los componentes de accionamiento asociados;

La figura 14A es una vista desde abajo del módulo dispensador de polvo, que muestra una válvula de llenado;

La figura 14B es una vista en perspectiva de la válvula de llenado de la figura 14A;

La figura 15 es una vista despiezada de la válvula de llenado de la figura 14A;

La figura 16A es una vista desde arriba de un granulador de tres rayos;

La figura 16B es una vista en sección transversal del granulador de tres rayos de la figura 16A;

La figura 17 es una vista en perspectiva ampliada del extremo inferior del módulo dispensador de polvo de las figuras 8 y 9, con algunos elementos omitidos y con algunos elementos mostrados como transparentes para fines de ilustración;

La figura 18 es una vista en planta esquemática de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 19 es una vista en planta esquemática de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 20 es una vista en planta esquemática de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 21 es una vista en planta esquemática de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 22 es una vista en planta esquemática de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 23 es una vista esquemática en sección transversal de una batería de módulos dispensadores de polvo;

La figura 24 es una vista ampliada en sección transversal de los extremos inferiores de dos de los módulos dispensadores de polvo mostrados en la figura 23; y

La figura 25 es un diagrama esquemático de un aparato de dispensación y detección de polvo que utiliza los módulos dispensadores de polvo mostrados en la figura 23.

Descripción detallada

En las figuras 1 a 7 se muestra un aparato 10 de dispensación y detección de polvo. Una finalidad del aparato es entregar polvo a múltiples cartuchos 20 y detectar y controlar un estado de llenado de cada uno de los cartuchos, de modo que cada uno de los cartuchos reciba una cantidad del polvo controlada con precisión. Tal como se utiliza en esta memoria, el término "cartucho" se refiere a cualquier recipiente o cápsula que sea capaz de contener un polvo, típicamente un polvo que contiene una sustancia farmacológica. Tal como se utiliza en esta memoria, el término "llenado" incluye lleno y parcialmente lleno, ya que cada cartucho no se llena típicamente hasta su plena capacidad y, de hecho, puede llenarse hasta solamente una pequeña fracción de su capacidad. Tal como se describe seguidamente, el aparato puede utilizarse para llenar un cartucho de inhalador o un inhalador compacto, pero no se limita necesariamente en cuanto al tipo de recipiente que debe ser llenado.

Los cartuchos 20 pueden sujetarse en una bandeja de cartuchos 22 que se posiciona en un bastidor 24 de soporte de la misma para las operaciones de procesamiento. Los cartuchos pueden sujetarse formando una batería de filas y columnas. En un ejemplo la bandeja de cartuchos 22 contiene cuarenta y ocho cartuchos 20 en una batería de 6x8. La configuración de la bandeja de cartuchos 22 y la configuración correspondiente del aparato 10 se dan a modo de ejemplo solamente y no son limitativas en cuanto al alcance de la invención. Se entenderá que la bandeja de cartuchos 22 puede configurarse para que contenga un número diferente de cartuchos y que la bandeja de cartuchos 22 puede tener una configuración de batería diferente dentro del alcance de la invención. En otra realización descrita más adelante la bandeja de cartuchos puede contener 192 cartuchos. La bandeja de cartuchos 22 puede ser colocada en el bastidor de soporte 24 y retirada de este bastidor de soporte 24 por un robot.

Los componentes del aparato 10 de dispensación y detección de polvo, además del bastidor de soporte 24 de la bandeja, incluye en un conjunto dispensador de polvo 30 para entregar polvo a cartuchos 20, un sistema de transporte de polvo 32 para suministrar polvo al conjunto dispensador de polvo 30 y un módulo sensor 34 para detectar un estado de llenado de cada uno de los cartuchos 20. El aparato 10 de dispensación y detección de polvo incluye, además, un bastidor 40 para montar el bastidor de soporte 24 de la bandeja, el conjunto dispensador de polvo 30, el sistema de transporte de polvo 32 y el módulo sensor 34, y unos actuadores 42 para mover el conjunto

dispensador de polvo 30 y el sistema de transporte de polvo 32 con respecto a los cartuchos 20.

El conjunto dispensador de polvo 30 incluye un bloque de batería 50 que tiene una formación en batería de lumbreras verticales 52 y un módulo dispensador de polvo 54 montado en cada una de las lumbreras verticales del bloque de batería 50. El bloque de batería 50 puede estar configurado para casar con la batería de cartuchos 20 de la bandeja de cartuchos 22 o con un subgrupo de los cartuchos de la bandeja de cartuchos. En el ejemplo anterior de una bandeja de cartuchos que contiene cuarenta y ocho cartuchos, el bloque de batería 50 puede tener una batería de 6x8 lumbreras verticales 52 y proporciona medios de montaje para cuarenta y ocho módulos dispensadores de polvo 54. En esta realización los módulos dispensadores de polvo 54 están montados sobre centros separados 2,54 cm (una pulgada). Se entenderá que puede utilizarse una disposición de espaciamiento diferente dentro del alcance de la invención. Como se muestra en la figura 8, el bloque de batería 50 incluye, además, unos canales de almacenamiento y transporte de polvo 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f, 60g y 60h, con un canal para cada fila de seis módulos dispensadores de polvo 54 en esta realización. El polvo es suministrado por el sistema de transporte de polvo 32 a los módulos dispensadores de polvo 54 a través de cada canal del bloque de batería 50, según se describe más adelante. Cada canal tiene preferiblemente un volumen suficiente para almacenar polvo destinado a varios ciclos de dispensación de polvo.

En la realización de las figuras 1-7 el sistema de transporte de polvo 32 incluye un primer sistema de transporte de polvo 32a para suministrar polvo a un primer grupo de cuatro canales 60a, 60b, 60c y 60d del bloque de batería 50 y un segundo sistema de transporte de polvo 32b para suministrar polvo a un segundo grupo de cuatro canales 60e, 60f, 60g y 60h del bloque de batería 50. Cada uno de los sistemas de transporte de polvo 32a y 32b incluye un conjunto de soplante 70 para mover un gas de transporte a través del sistema de transporte de polvo, un aireador de polvo 72 para suministrar polvo al conjunto dispensador de polvo 30 y un conjunto de tolva 74 para aportar polvo al aireador de polvo 72. En otras realizaciones se puede utilizar un solo sistema de transporte de polvo o más de dos sistemas de transporte de polvo.

El conjunto de soplante 70 está acoplado a una entrada de gas 78 del aireador de polvo 72 a través de un tubo 76 y produce un flujo de gas de transporte a través de la entrada de gas 78. El aireador de polvo 72 incluye una entrada de polvo 80 para recibir polvo del conjunto de tolva 74. El polvo es suministrado por el aireador de polvo 72 a los extremos de entrada de los respectivos canales del bloque de batería 50 a través de cuatro lumbreras de salida de polvo 82. El polvo es transportado, a través de los respectivos canales, hasta los módulos dispensadores de polvo 54 de cada fila del conjunto dispensador de polvo 30. El polvo es entregado individualmente a los cartuchos 20 por los módulos dispensadores de polvo 54, según se describe más adelante.

Los canales 60a-60h atraviesan el bloque de batería 50, y un múltiple de succión sintonizada 84 está acoplado a los extremos de salida de los canales. El múltiple de succión 84 del primer sistema de transporte de polvo 32a está conectado a los extremos de salida de los canales 60a-60d, y el múltiple de succión 84 del segundo sistema de transporte de polvo 32b está conectado a los extremos de salida de los canales 60e-60h. El múltiple de succión 84 devuelve el gas de transporte al conjunto de soplante 70, formando así un sistema de transporte de gas por recirculación en bucle cerrado. En otras realizaciones el sistema de transporte de polvo puede utilizar un sistema de transporte de gas en bucle abierto. Cualquier polvo no suministrado a los módulos dispensadores de polvo 54 o almacenado en los canales vuelve al conjunto de soplante 70 a través del múltiple de succión 84. Como se discute seguidamente, el conjunto de soplante 70, en algunas realizaciones, puede incluir un dispositivo de separación de gas-partículas para retener aglomerados grandes de polvo, al tiempo que los aglomerados pequeños de polvo son recirculados hacia el aireador de polvo 72 para suministrarlos al conjunto dispensador de polvo 30. Como se discute seguidamente con más detalle, cada sistema de transporte de polvo puede incluir una unidad de acondicionamiento de gas para controlar la humedad relativa y/o la temperatura del gas de transporte recirculante.

El sistema de transporte de polvo 32 puede incluir sensores para determinar el nivel de polvo en los diferentes componentes del sistema de transporte de polvo. El conjunto de tolva 74 puede incluir un sensor de nivel de la tolva para detectar el nivel de polvo en el depósito del conjunto de tolva 74. El aireador de polvo 72 puede incluir un sensor de nivel de válvula de descarga para determinar el nivel de polvo en la válvula de descarga del aireador de polvo 72. El conjunto de soplante 70 puede incluir un sensor del nivel de aglomerados grandes. Un sensor del nivel de llenado del dispensador puede estar situado en el múltiple de succión 84 del conjunto de soplante 70. Los sensores del nivel de polvo pueden utilizar, por ejemplo, técnicas ópticas para detectar el nivel del polvo. Los sensores del nivel del polvo pueden utilizarse para controlar el funcionamiento del sistema de suministro de polvo 32 y cargar los módulos dispensadores de polvo 54 con polvo.

El módulo sensor 34 puede incluir un alojamiento de sensor y una batería de conjuntos sensores 110 montados en el alojamiento de sensor. En la realización ilustrada cada uno de los conjuntos sensores 110 incluye dos células sensoras 114 (figura 3) y la circuitería asociada. Así, un conjunto sensor 110 es utilizado con dos módulos dispensadores de polvo 54. En otras realizaciones cada conjunto sensor puede incluir una sola célula sensora o más de dos células sensoras. El número de conjuntos sensores 110 y la disposición de los conjuntos sensores 110 en la batería pueden ser tales que las células sensores 114 casen con la configuración de los cartuchos 20 en la bandeja de cartuchos 22 o con un subgrupo de los cartuchos en la bandeja de cartuchos. Para el ejemplo de una bandeja de

cartuchos 22 que contiene cuarenta y ocho cartuchos 20 en una matriz de 6x8 sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada), el módulo sensor 34 puede incluir veinticuatro conjuntos sensores 110 que proporcionan cuarenta y ocho células sensoras 114 de una batería de 6x8 sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada). En la realización de las figuras 1 a 7 cada una de las células sensores 114 es un sensor de peso para detectar el peso del polvo suministrado al respectivo cartucho 20. Una sonda 112 del sensor de peso está fijada a cada una de las células sensoras 114 y contacta con un extremo inferior de un cartucho 20 a través de una abertura de la bandeja de cartuchos 22.

Las células sensoras 114 detectan individualmente el estado de llenado de cada uno de los cartuchos 20 durante la dispensación del polvo, de modo que la dispensación del polvo puede terminarse cuando se haya entregado la cantidad deseada de polvo a cada cartucho 20. Las células sensoras 114 son preferiblemente sensores de peso que vigilan el peso del cartucho 20 durante el proceso de dispensación de polvo y tienen una precisión dentro de 5 a 10 microgramos en la presente realización. Se utiliza típicamente un brazo de electroequilibrado como sensor de peso en aplicaciones que requieren alta precisión, alta velocidad y repetibilidad con pesos muy pequeños.

La configuración física del conjunto sensor de peso 110 es una consideración en sistemas en los que los módulos dispensadores de polvo 54 están muy poco espaciados, tal como sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada). Preferiblemente, los conjuntos sensores de peso 110 pueden colocarse según una formación en batería que case con la configuración de la bandeja de cartuchos 22 y los módulos dispensadores de polvo 54. En una realización preferida los conjuntos sensores 110 tienen una configuración vertical y dos células sensoras 114 están empaquetadas juntas para formar un conjunto sensor. Los componentes mecánicos de detección del peso están situados en la parte del conjunto eléctrico, la circuitería eléctrica está situada por debajo de los componentes mecánicos y un conector eléctrico está situado en el fondo. Los conjuntos sensores pueden montarse en forma de una batería para la detección del peso sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada).

En otra realización un módulo sensor de peso comercialmente disponible tiene una configuración horizontal y puede utilizarse en forma de una disposición de pisos en tres niveles diferentes para una batería que tenga seis cartuchos por fila. En la disposición de pisos se utilizan sondas de longitudes diferentes para contactar con los cartuchos.

Se ha descrito el aparato 10 de dispensación y detección de polvo como teniendo módulos dispensadores de polvo 54 y células sensoras 114 montados sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada). Se entenderá que puede utilizarse dentro del alcance de la invención un espaciamiento mayor o menor entre los componentes. Además, los componentes del aparato 10 no están necesariamente montados definiendo una batería uniforme. Por ejemplo, el espaciamiento en la dirección x entre los componentes puede ser diferente del espaciamiento en la dirección y entre los componentes, o una fila de la batería puede estar decalada con respecto a una fila adyacente.

En funcionamiento, la bandeja de cartuchos 22 que contiene los cartuchos 20 es posicionada en el bastidor de soporte 24 de la bandeja, preferiblemente por un robot u otro mecanismo de automatización. Se baja la bandeja de cartuchos 22 de modo que los cartuchos 20 sean elevados desde la bandeja de cartuchos 22 por las sondas 112 de los sensores de peso de los respectivos conjuntos sensores 110 y queden soportados por las sondas 112. La bandeja de cartuchos 22 puede estar provista de aberturas en cada ubicación de cartucho para permitir que las sondas 112 atraviesen la bandeja de cartuchos 22 y levanten los cartucho 20. Así, cada cartucho 20 puede ser pesado por una de las células sensoras 114 sin interferencia de la bandeja de cartuchos 22. En algunas realizaciones la sonda 112 incluye un soporte de tres puntos para el cartucho 20. En otras realizaciones la sonda 112 incluye un soporte cilíndrico para el cartucho 20. Se baja el conjunto dispensador de polvo 30 hasta una posición de dispensación. En la posición de dispensación cada módulo dispensador de polvo 54 está posicionado ligeramente por encima de uno de los cartuchos 20 y en alineación con el mismo.

Como se muestra en la figura 2, el bastidor 40 puede incluir un bastidor inferior 40a, un bastidor central 40b y un bastidor superior 40c. El bastidor inferior 40a y el bastidor central 4b están asegurados a una placa de base 41. El bastidor superior 40c proporciona el sitio de montaje para el bastidor de soporte 24 de la bandeja, el conjunto dispensador de polvo 30 y el sistema de transporte de polvo 32. El bloque de batería 50 está conectado a los actuadores 42 y se mueve hacia arriba o hacia abajo cuando se exciten los actuadores 42. El módulo sensor 34 está montado en una posición fija dentro del bastidor inferior 40a y del bastidor central 40b.

El sistema de transporte de polvo 32 puede funcionar continuamente o a intervalos. Se activan los módulos dispensadores de polvo 54 para entregar polvo a los cartuchos 20. La entrega de polvo a los cartuchos 20 se realiza concurrentemente, de modo que todos los cartuchos de la bandeja de cartuchos 22 o un subgrupo de los cartuchos de la bandeja de cartuchos reciben el polvo simultáneamente. A medida que progresa la dispensación del polvo, se detectan los pesos de los cartuchos 20 por parte de las respectivas células sensoras 114. La salida de cada célula sensora 114 está acoplada a un controlador. Como se discute más adelante, cada controlador compara el peso detectado con un peso fijado como objetivo que corresponde a la cantidad de polvo deseada. La dispensación de polvo continúa en tanto el peso detectado sea menor que el peso fijado como objetivo. Cuando el peso detectado es igual o mayor que el peso fijado como objetivo, el controlador le ordena al módulo dispensador de polvo correspondiente 54 que termine la operación de dispensación de polvo. Si el peso detectado excede de un peso máximo admisible después del ciclo de llenado, el cartucho correspondiente puede ser marcado como

defectuoso. Así, la dispensación de polvo y la detección de peso prosiguen concurrentemente para un lote de cartuchos en la bandeja de cartuchos 22. El lote puede incluir todos los cartuchos de la bandeja de cartuchos 22 o un subgrupo de los cartuchos de la bandeja de cartuchos. Un ciclo de dispensación de polvo puede incluir la dispensación concurrente de polvo a un lote de cartuchos y la detección del peso del mismo y alcanza un 100% de inspección y control de la dispensación de polvo.

En una realización el número y espaciamiento de los cartuchos en la bandeja de cartuchos 22 casa con el número y espaciamiento de los módulos dispensadores de polvo 54 en el aparato 10. En otras realizaciones la bandeja de cartuchos puede tener un número diferente de cartuchos y un espaciamiento entre cartuchos que sea diferente de la configuración de los módulos dispensadores de polvo 54. Por ejemplo, la bandeja de cartuchos puede estar configurada para contener un múltiplo del número de módulos dispensadores de polvo 54 y para tener un espaciamiento más pequeño entre cartuchos que el espaciamiento entre los módulos dispensadores de polvo 54. A título de ejemplo solamente, la bandeja de cartuchos puede estar configurada para contener 192 cartuchos 20 espaciados sobre centros distanciados 1,27 cm (media pulgada). Con esta disposición una batería de 12x16 cartuchos sobre centros distanciados 1,27 cm (media pulgada) ocupa la misma área que la batería de 6x8 cartuchos sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada).

Como se muestra en la figura 7, la bandeja de cartuchos 22 puede ser desplazada en una dirección horizontal por un mecanismo 120 de posicionamiento de la bandeja para alinear diferentes lotes de cartuchos con los módulos dispensadores de polvo 54. La bandeja de cartuchos 22 se posiciona en el bastidor de soporte 24 de la bandeja para realizar el procesamiento de la misma. El mecanismo de posicionamiento 120 de la bandeja incluye un actuador 213 de dirección X acoplado al bastidor de soporte 24 de la bandeja y un actuador 232 de dirección Y acoplado al bastidor de soporte 24 de la bandeja. Así, el bastidor de soporte 24 de la bandeja y la bandeja de cartuchos 22 pueden ser movidos en un plano X-Y horizontal para posicionar los lotes de cartuchos con relación a los módulos dispensadores de polvo 54 y a las células sensores 114.

La bandeja de cartuchos con 192 cartuchos puede procesarse como sigue. Se mueve la bandeja de cartuchos desde una posición neutra hasta una primera posición X-Y (0, 0) de tal manera que un primer lote de 48 cartuchos sea alineado verticalmente con la batería de 48 módulos dispensadores de polvo 54. Se entrega polvo al primer lote de cartuchos y se mueve luego la bandeja de cartuchos hasta una segunda posición X-Y (0,5) para alinear un segundo lote de 48 cartuchos con la batería de 48 módulos dispensadores de polvo 54. Se entrega polvo al segundo lote de cartuchos y se mueve luego la bandeja de cartuchos hasta una tercera posición X-Y (0,5, 0) para alinear un tercer lote de 48 cartuchos con la batería de 48 módulos dispensadores de polvo 54. Se mueve luego la bandeja de cartuchos hasta una cuarta posición X-Y (0,5, 0,5) para alinear un cuarto lote de 48 cartuchos con la batería de 48 módulos dispensadores de polvo 54. Se entrega polvo al cuarto lote de cartuchos para completar el procesamiento de los 192 cartuchos. En el ejemplo anterior se pueden cambiar el orden de las posiciones de la bandeja y el orden de los lotes de cartuchos.

Se entenderá que este proceso puede aplicarse a diferentes disposiciones de bandejas con un espaciamiento diferente entre cartuchos, números diferentes de cartuchos y similares. En estas realizaciones la bandeja de cartuchos es desplazada en el plano horizontal para conseguir una alineación entre los lotes de cartuchos y la batería de módulos dispensadores de polvo. El lote de cartuchos casa típicamente con la batería de módulos dispensadores de polvo 54. Sin embargo, en algunas aplicaciones el lote puede tener menos cartuchos que el número de módulos dispensadores de polvo.

En el documento WO 2007/061987 antes mencionado se describen detalles adicionales referentes al aparato 10 de dispensación y detección de polvo.

En las figuras 8 a 17 se muestran realizaciones de un módulo dispensador de polvo 54 y éstas se describen seguidamente.

El módulo dispensador de polvo 54 incluye un alojamiento 150 de dispensador de polvo que tiene una sección de alojamiento inferior 150a, una sección de alojamiento central 150b, una sección de alojamiento superior 150c y una tapa 150d. El alojamiento 150 del dispensador de polvo puede tener una configuración alargada con una pequeña sección transversal para permitir un pequeño espaciamiento en el bloque de batería 50. Como se ha hecho notar anteriormente, los módulos dispensadores de polvo 54 pueden montarse sobre centros distanciados 2,54 cm (una pulgada). La sección de alojamiento central 150b incluye una entrada de polvo 130 y un conducto cilíndrico que se extiende hacia abajo desde la entrada de polvo 130 hasta la sección de alojamiento inferior 150a. La sección de alojamiento inferior 150a incluye un conducto estrechado que se extiende hacia abajo hasta una boquilla dispensadora 158 que está dimensionada para tener compatibilidad con el cartucho 20. Puede considerarse que el conducto cilíndrico y el conducto estrechado forman una cámara de polvo del módulo dispensador de polvo 54. La boquilla dispensadora 158 está configurada para entregar polvo al cartucho 20. La tapa 150d puede ser una tapa de aluminio que esté pintada de negro en su interior para facilitar la transferencia de calor hacia fuera de la electrónica del dispensador y permitir que el módulo dispensador de polvo sea impermeable al agua.

El módulo dispensador de polvo 54 incluye, además, un conjunto de lanza de alimentación 160 para mover el polvo

hacia bajo de una manera controlada a través del dispensador hasta la boquilla 158, y una válvula de llenado 180 del dispensador junto al extremo inferior del conducto estrechado en la sección de alojamiento inferior 150a. El módulo dispensador de polvo 54 incluye, además, una placa de circuito 184 que tiene una circuitería para controlar el conjunto de lanza de alimentación 160 y la válvula de llenado 180 y para establecer comunicación con la circuitería de control que controla el funcionamiento del módulo dispensador de polvo 54.

En las figuras 10 a 13 se muestran detalles del conjunto de lanza de alimentación 160. Haciendo referencia a las figura 13, el conjunto de lanza de alimentación 160 incluye una lanza de alimentación 200, un primer actuador 210, un segundo actuador 212 y un acoplamiento de actuador 214. Haciendo referencia a las figuras 10 a 12, la lanza de alimentación 200 incluye un elemento de alimentación superior 220 fijado a un árbol exterior 222 y un elemento de alimentación inferior 230 fijado a un árbol interior 232. El árbol exterior 222 puede tener un ánima central que se extienda en toda su longitud, y el árbol interior 232 puede ser montado concéntricamente en el ánima que se extiende a través del árbol exterior 222. Además, el árbol interior 232 puede ser libre de girar dentro del árbol exterior 222.

Unos cojinetes de bolas y unos retenes de árbol de accionamiento (no mostrados) están embutidos en ambos extremos de brida 222a y 222b del árbol exterior cilíndrico 222. Los cojinetes de bolas aseguran una larga vida y una fácil rotación del árbol interior coaxial 232, y los retenes impiden la entrada de polvo, asegurando así una larga vida de los cojinetes e impidiendo que se atasque el árbol de accionamiento, así como haciendo que el sistema cumpla con las normas GMP (Buenas Prácticas de Manufactura). Esto se debe a que los retenes impiden que se acumule el polvo entre los árboles de accionamiento y, por tanto, no promueven el crecimiento bacteriano. El sistema sellado es fácil de limpiar, ya que el módulo dispensador completo puede sumergirse en un baño ultrasónico para su limpieza.

En alguna realización es el elemento de alimentación superior 220 puede ser una estructura de bastidor de alambre que incluye una porción helicoidal 220a y una porción recta 220b situada por encima de la porción helicoidal 220a. El elemento de alimentación inferior 230 puede ser un tornillo de Arquímedes. En la lanza de alimentación 220 de las figuras 10 a 12 el elemento de alimentación superior 220 y el elemento de alimentación inferior 230 pueden girar en la misma dirección o en direcciones opuestas, y pueden girar a la misma velocidad o a velocidades diferentes. Así, el elemento de alimentación superior 220 y el elemento de alimentación inferior 230 pueden ser controlados independientemente para conseguir un funcionamiento deseado de alimentación de polvo.

Como se muestra en la figura 13, el primer actuador 210 está acoplado al árbol interior 232 para producir la rotación del elemento de alimentación inferior 230. El segundo actuador 212 está acoplado, a través del acoplamiento de actuador 214, al árbol exterior 222 para producir la rotación del elemento de alimentación superior 220. El acoplamiento de actuador 214 puede incluir un juego de ruedas dentadas superior 240 montado en el segundo actuador 212, un vástago de acoplamiento 242 y un juego de ruedas dentadas inferior 244 montado en el árbol exterior 222. El primer actuador 210 y el segundo actuador 212 pueden ser motores en miniatura que pueden ser controlados para hacer que giren independientemente el elemento de alimentación inferior 230 y el elemento de alimentación superior 220, respectivamente.

En las figuras 14A, 14B y 15 se muestran detalles de una válvula de llenado 180. Esta válvula de llenado 180 está configurada como una válvula de mariposa que es actuada entre posiciones abierta y cerrada por una disposición de cremallera y piñón. La válvula de llenado 180 incluye un alojamiento de válvula 300 que tiene un paso cilíndrico 302 que define la boquilla dispensadora 158. Un miembro de válvula 310 está posicionado dentro del paso cilíndrico 302 y está conectado a un vástago de válvula 312 que puede girar alrededor de un eje 314, de modo que el miembro de válvula 310 es hecho girar entre posiciones abierta y cerrada. Un piñón 320 está montado en el vástago 312 y una cremallera 322 (figura 14B) engrana con el piñón 320.

Un árbol de accionamiento 330 está conectado entre la cremallera 322 y un actuador de válvula 332, mostrado en la figura 9. El actuador de válvula 332 está montado cerca de la parte superior del módulo dispensador de polvo 54 y produce un movimiento lineal del árbol de accionamiento 330 que es convertido por la cremallera 322 y el piñón 320 en un movimiento rotativo del miembro de válvula 310 entre las posiciones abierta y cerrada. El actuador de válvula 332 puede ser un solenoide lineal. Como se muestra en la figura 15, la válvula de llenado 180 incluye, además, unos cojinetes 340, unos retenes 342 y unas tapas de cojinete 344.

Entre el alojamiento de válvula 300 y la sección de alojamiento inferior 150a del módulo dispensador de polvo puede estar montada una empaquetadura. La empaquetadura impide que migre polvo hacia el mecanismo de accionamiento de la válvula. El miembro de válvula 310 está configurado como un disco que gira 90º entre las posiciones abierta y cerrada. Los bordes del disco están relativamente afilados de modo que no haya ningún borde para que el polvo descanse sobre el mismo y caiga dentro de los cartuchos en momentos aleatorios. Tal polvo en caída aleatoria produce variaciones de llenado no deseables. El vástago de válvula tiene cojinetes y retenes en ambos extremos para permitir una fácil rotación e impedir la entrada de polvo. Dado que el accionamiento de válvula utiliza un simple movimiento vertical, la válvula puede cerrarse en 100 a 200 milisegundos, superando así el problema de la dispensación de polvo después de que haya concluido la orden de llenado.

El módulo dispensador de polvo 54 incluye, además, un granulador 400 mostrado en las figuras 16A y 16B. El

granulador 400 está montado en la sección de alojamiento inferior 150a por encima de la válvula de llenado 180 y tiene una pared interior 410 que se estrecha desde un diámetro mayor en la parte superior hasta un diámetro más pequeño en la parte inferior. Un elemento de orificio 412 tiene una forma cónica invertida y está configurado, en esta realización, con tres rayos radiales 414 que soportan un anillo 416. Los rayos definen tres orificios 420 para la descarga de polvo a través de la boquilla 158. Los bordes inferiores del elemento de alimentación inferior 230, típicamente en forma de un tornillo de Arquímedes, están angulados para casar con el elemento de orificio cónico invertido 412. Un cojinete 430 (figura 12) montado en el extremo inferior del árbol interior 232 se aplica al anillo 416 y establece un espaciamiento deseado entre el elemento de alimentación inferior 230 y el elemento de orificio 412. En funcionamiento, el elemento de alimentación inferior 230 gira con relación al elemento de orificio 412, haciendo que se descargue polvo a través de los orificios 420 del elemento de orificio 412.

El granulador 400 está montado por encima de la válvula de llenado 180 y proporciona soporte rotativo para el elemento de alimentación inferior 230. El elemento de alimentación inferior 230 descansa sobre un cojinete de zafiro que está montado en el anillo 416 junto al centro del granulador 400. El granulador 400 está configurado para minimizar la restricción sobre el flujo de fluido. En otras realizaciones el granulador puede tener cualquier número de rayos o puede estar provisto de un patrón de agujeros, seleccionándose los parámetros del granulador en base al polvo que se esté dispensando.

La figura 17 es una vista en perspectiva ampliada del extremo inferior del módulo dispensador de polvo de las figuras 8 y 9, con algunos elementos omitidos y algunos elementos transparentes para fines de ilustración. La figura 17 ilustra la interrelación del elemento de alimentación inferior 230, el granulador 400 y la válvula de llenado 180 en el módulo dispensador de polvo. En algunas realizaciones puede cuidarse de que el módulo dispensador de polvo cumpla con las normas GMP haciendo que todas las partes del módulo dispensador de polvo sean estancas al agua.

Como se ha discutido anteriormente, el módulo dispensador de polvo 54 tiene un conducto cilíndrico con una sección inferior estrechada que termina en la boquilla dispensadora. La superficie estrechada ejerce sobre las partículas de polvo una fuerza neta hacia arriba que se opone a la fuerza dirigida hacia abajo que se aplica para suministrar polvo a través de la boquilla. El módulo dispensador de polvo mostrado en las figuras 8 a 17 y descrito anteriormente está configurado para reforzar el suministro de polvo, reducir el tiempo de suministro de polvo y aumentar la precisión del suministro de polvo.

Como se ha descrito anteriormente, el conjunto de lanza de alimentación 160 está configurado con árboles de accionamiento y actuadores separados para el elemento de alimentación superior 220 y el elemento de alimentación inferior 230. Al separar el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior y al accionarlos independientemente, el elemento de alimentación superior 220 puede girar continuamente con la válvula de llenado cerrada. Esto mantiene al polvo fluidizado y, por tanto, listo para ser dispensado. Al mismo tiempo, el elemento de alimentación inferior 230 no es hecho girar, con lo que no se comprime el polvo entre el elemento de alimentación inferior 230 y la válvula de llenado. Cuando se ordena al módulo dispensador de polvo que dispense polvo, se abre la válvula de llenado y el elemento de alimentación inferior 230 es hecho girar unas pocas revoluciones por el primer actuador 210.

El conjunto de lanza de alimentación 160 con árboles de accionamiento y actuadores separados para los elementos de alimentación superior e inferior puede hacer que giren los elementos de alimentación superior e inferior en la misma dirección o en direcciones opuestas y puede hacer que giren los elementos de alimentación superior e inferior a la misma velocidad o a velocidades diferentes. Además, uno de los elementos de alimentación puede girar mientras se mantiene estacionario el otro elemento de alimentación. Así, los elementos de alimentación superior e inferior funcionan independientemente.

En el módulo dispensador de polvo 54 una placa de circuito 184 puede incluir un procesador empotrado y una electrónica de control del motor. El procesador ejecuta un sistema operativo prioritario en tiempo real que se comunica con su célula sensora correspondiente 114 y con los componentes del módulo dispensador de polvo para controlar dicho módulo dispensador de polvo.

Como se ha descrito anteriormente, el elemento de alimentación superior 220 puede funcionar continuamente para mantener al polvo fluidizado en el módulo dispensador de polvo. Para dispensar un peso de polvo requerido se abre la válvula de llenado y se inicia la rotación del elemento de alimentación inferior 230 durante un tiempo predeterminado. El módulo dispensador de polvo interroga a la célula sensora a intervalos de tiempo fijos, aproximadamente cada 200 milisegundos, y determina una tasa de llenado en las actuales condiciones de dispensación de polvo. Basándose en la tasa de llenado, el procesador modifica el tiempo de dispensación predeterminado. Dado que cada módulo dispensador de polvo se comunica directamente con su célula sensora, la latencia del tiempo de comunicaciones es fija y se obtiene una tasa de llenado determinística. El módulo dispensador de polvo termina la dispensación al final del tiempo de llenado adaptativamente determinado y la válvula de llenado se cierra rápidamente, impidiendo un rebasamiento del peso del polvo dispensado.

La realización del aparato 10 de dispensación y detección de polvo mostrada en las figuras 1 a 7 y descrita

anteriormente utiliza una batería bidimensional de módulos dispensadores de polvo montada en un bloque de batería 50. En una realización el bloque de batería 50 tiene una batería de 6x8 lumbreras para montar 48 módulos dispensadores de polvo. En algunas realizaciones puede ser deseable utilizar una batería de módulos dispensadores de polvo que tenga una sola fila de módulos dispensadores de polvo o unas pocas filas de módulos dispensadores de polvo, como se muestra en las figuras 18 a 22 y se describe seguidamente.

En la figura 18 se muestra una batería 500 de módulos dispensadores de polvo 510. La batería 500 incluye una sola fila de módulos dispensadores de polvo 510. En la batería 500 cada uno de los módulos dispensadores de polvo 510 recibe una alimentación de polvo 520 en el mismo lado. La batería 500 puede tener cualquier número deseado de módulos dispensadores de polvo 510. Disponiendo alimentaciones directas de polvo a cada módulo dispensador de polvo 510 se puede simplificar el mecanismo de alimentación de polvo. Las filas de cartuchos a llenar pueden ser indexadas de manera que se alineen con la batería 500 de módulos dispensadores de polvo 510 para efectuar su llenado.

En la figura 19 se muestra una batería 530 de módulos dispensadores de polvo 510. La batería 530 incluye también una sola fila de módulos dispensadores de polvo. La batería 530 difiere de la batería 500 de la figura 18 en que módulos dispensadores de polvo alternos 510 reciben la alimentación de polvo 520 desde lados opuestos. Esta configuración tiene la ventaja de que está disponible más espacio para el mecanismo de alimentación de polvo en ambos lados de la batería 530.

En la figura 20 se muestra una batería 550 que incluye una primera fila 552 y una segunda fila 554 de módulos dispensadores de polvo 510. La primera fila 552 recibe la alimentación de polvo 520 desde un lado y la segunda fila 554 recibe la alimentación de polvo 520 desde el lado opuesto. La batería 550 tiene la ventaja de una capacidad incrementada de llenado con polvo, al tiempo que permite una alimentación directa de polvo a cada modulo dispensador de polvo 510. Cada una de las filas 552 y 554 puede incluir cualquier número de módulos dispensadores de polvo 510.

En la figura 21 se muestra una batería 560 que incluye una primera fila 562 y una segunda fila 564 de módulos dispensadores de polvo 510. En la batería 560 se aporta la alimentación de polvo 520 a la segunda fila 554 desde un lado de la batería 560 y se aporta la alimentación de polvo 522 a la primera fila 562 de módulos dispensadores de polvo 510 desde los módulos dispensadores de polvo 510 de la segunda fila 564 en un modo de alimentación pasante. Una ventaja de la batería 560 es que se aporta polvo a la batería desde un lado, mientras que se utilizan dos filas de módulos dispensadores de polvo 510 para llenar los cartuchos al mismo tiempo.

En la figura 22 se muestra una batería 580 de módulos dispensadores de polvo 510. La batería 580 es esencialmente una repetición de la batería 560 mostrada en la figura 21 y descrita anteriormente, excepto en que la batería superior 560 recibe la alimentación de polvo 520 desde un lado y la batería inferior 560 recibe la alimentación de polvo 520 desde el lado opuesto. La batería 580 de la figura 22 tiene la ventaja de que se puede llenar simultáneamente un mayor número de cartuchos, pero adolece de la desventaja de que la alimentación de polvo 520 es más compleja que en el caso de una sola batería.

En las figuras 23 a 25 se muestran módulos dispensadores de polvo 700 de acuerdo con realizaciones adicionales de la invención. El módulo dispensador de polvo 700 incluye un alojamiento 710 de dispensador de polvo que define una cámara de polvo 712. La cámara de polvo 712 se extiende desde una entrada de polvo 720 hasta una salida de polvo 722. Una porción inferior de la cámara de polvo 712 se estrecha hacia dentro y hacia la salida de polvo 722. En la realización de las figuras 23 a 25 se muestra el alojamiento 710 del dispensador de polvo como un bloque tiene una pluralidad de cámaras de polvo 712 para múltiples módulos dispensadores de polvo. En otras realizaciones puede disponerse un alojamiento separado para cada módulo dispensador de polvo.

La entrada de polvo 720 está conectada a un conducto 724 de aportación de polvo a través del cual se aporta polvo a cada uno de los módulos dispensadores de polvo 700. La salida de polvo 722 forma una boquilla dispensadora para entregar polvo a los cartuchos 730. Cada uno de los cartuchos 730 descansa sobre una célula sensora de peso 740 para detectar el peso del cartucho 730 durante la dispensación del polvo.

El módulo dispensador de polvo 700 incluye, además, una lanza de alimentación 750 acoplada a un actuador 752. La lanza de alimentación 750 puede incluir un árbol 754 acoplado al actuador 752, un elemento de válvula 756 y un elemento de fluidización 758. El elemento de válvula 756 puede ser una porción agrandada del árbol 754 que esté configurada para bloquear la salida de polvo 722 cuando se mueve el elemento de válvula 756 desde una posición cerrada con relación a la salida de polvo 722, formando así una válvula en la salida de polvo 722. En particular, el elemento de válvula 756 puede tener una forma cónica para hacer contacto con la periferia de la salida de polvo

722. El elemento de fluidización 758 puede ser un disco que se extienda hacia fuera y que fluidice el polvo durante el movimiento oscilatorio de la lanza de alimentación 750.

El actuador 752 produce un movimiento lineal del árbol 754 entre una posición abierta de la válvula, como se muestra en el lado derecho de la figura 24, y una posición cerrada, como se muestra en el lado izquierdo de la figura

24. El actuador 752 produce también un movimiento oscilatorio de la lanza de alimentación 750, en una dirección mostrada por la flecha 760 en la figura 24, cuando la válvula está en la posición abierta. El movimiento oscilatorio del movimiento de fluidización 758 hace que el polvo sea fluidizado y dispensado a través de la salida de polvo 722. Después de que se ha entregado la cantidad deseada de polvo al cartucho 730, detectada por la célula sensora de peso 740, se mueve la lanza de alimentación 750 hasta la posición cerrada de la válvula.

5 Como se muestra en la figura 25, un sistema de transporte de polvo 770 puede aportar polvo a una batería de módulos dispensadores de polvo 700. El sistema de transporte de polvo 770 puede incluir un soplante para mover un gas de transporte a través del sistema de transporte de fluido para el suministro de polvo a cada uno de los módulos dispensadores de polvo 700. En algunas realizaciones el sistema de transporte de polvo 770 puede funcionar intermitentemente para llenar cada uno de los módulos dispensadores de polvo, seguido por uno o más

10 ciclos de dispensación de polvo en los que se entrega polvo a los cartuchos 730. Se comprenderá que pueden utilizarse diferentes sistemas de transporte de polvo y diferentes baterías de módulos dispensadores de polvo dentro del alcance la presente invención. En las realizaciones de las figuras 23 a 25 los módulos dispensadores de polvo 700 dispensan el polvo verticalmente a través de las cámaras de polvo 712 y se aporta polvo a los módulos dispensadores de polvo a través de un conducto de suministro de polvo horizontal 724.

15 Habiendo descrito así varios aspectos de al menos una realización de esta invención, ha de apreciarse que a los expertos en la materia se les ocurrirán fácilmente diversas alteraciones, modificaciones y mejoras. Se pretende que tales alteraciones, modificaciones y mejoras sean parte de esta descripción y queden dentro del alcance de la invención. Por consiguiente, la descripción y dibujos anteriores se han dado solamente a modo de ejemplo.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un módulo dispensador de polvo que comprende:

   un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir un polvo, una salida de polvo y un conducto que conecta la entrada de polvo y la salida de polvo;

   una lanza de alimentación (160) para mover polvo a través del conducto desde la entrada de polvo hasta la salida de polvo, incluyendo la lanza de alimentación un elemento de alimentación inferior (230) acoplado a un primer árbol de accionamiento (232) y un elemento de alimentación superior (220) acoplado a un segundo árbol de accionamiento (222);

   una válvula de llenado (180, 310) para controlar la salida de polvo;

   un actuador de válvula (332) para operar la válvula de llenado entre posiciones abierta y cerrada;

   un primer actuador (210) acoplado al primer árbol de accionamiento para hacer que gire el elemento de alimentación inferior; y

   un segundo actuador (212) acoplado al segundo árbol de accionamiento para hacer que gire el elemento de alimentación superior; y

   un sistema de control;

   y caracterizado por que:

   el sistema de control es operativo para hacer que gire el elemento de alimentación superior con la válvula cerrada, al tiempo que se mantiene estacionario el elemento de alimentación inferior, para abrir la válvula, para hacer que giren el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior a fin de entregar polvo a un cartucho a través de la válvula abierta, y para cerrar la válvula cuando se alcance un estado de llenado deseado del cartucho, y por que el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior se controlan independientemente para conseguir un funcionamiento deseado de alimentación de polvo.

2. 2.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 1, en el que el primer árbol de accionamiento comprende un árbol interior (232) y el segundo árbol de accionamiento comprende un árbol exterior (222) concéntrico con el árbol interior.

3. 3.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 2, en el que la lanza de alimentación incluye, además, unos cojinetes y retenes entre el árbol interior y el árbol exterior, de modo que el árbol interior es libre de girar con relación al árbol exterior.

4. 4.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 2, en el que el elemento de alimentación superior comprende un bastidor de alambre (220a) y el elemento de alimentación inferior comprende un tornillo de Arquímedes, y en el que el bastidor de alambre incluye una porción helicoidal y una porción recta por encima de la porción helicoidal.

5. 5.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 4, que comprende, además, un elemento de orificio, que tiene al menos un orificio, posicionado junto a la salida de polvo, y un cojinete posicionado entre la lanza de alimentación y el elemento de orificio para definir un espaciamiento entre el tornillo de Arquímedes y el elemento de orificio, comprendiendo el elemento de orificio un granulador que soporta al cojinete.

6. 6.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 5, en el que el granulador incluye rayos que soportan un anillo para recibir el cojinete, definiendo los rayos unos orificios para la dispensación de polvo.

7. 7.

   Un módulo dispensador de polvo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula incluye un miembro de válvula que gire alrededor de un eje perpendicular a un eje de la lanza de alimentación.

8. 8.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 7, en el que el miembro de válvula comprende un disco montado para rotación alrededor de un eje en el plano del disco.

9. 9.

   Un módulo dispensador de polvo según la reivindicación 8, en el que el disco tiene un borde exterior afilado para limitar la acumulación de polvo.

10. 10.

    Un aparato de dispensación y detección de polvo que incluye una pluralidad de módulos dispensadores de polvo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende:

    una estructura de soporte para recibir un portacartuchos configurado para contener cartuchos; los módulos dispensadores de polvo dispuestos para entregar polvo a los cartuchos;

    un sistema de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos dispensadores de polvo;

    un módulo sensor que incluye una pluralidad de células sensoras para detectar los respectivos estados de llenado de cada uno de los cartuchos; y

    5 el sistema de control que controla los módulos dispensadores de polvo en respuesta a los respectivos estados de llenado detectados de cada uno de los cartuchos incluye un procesador empotrado en cada uno de los módulos dispensadores de polvo, comunicándose cada procesador empotrado con una respectiva célula sensora y con elementos del módulo dispensador de polvo.
11. 11. Un aparato de dispensación y detección de polvo que incluye una pluralidad de módulos dispensadores de polvo 10 según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y que comprende:

    una estructura de soporte para contener una pluralidad de cartuchos; un conjunto dispensador de polvo que incluye módulos dispensadores de polvo para entregar polvo a los respectivos cartuchos;

    un sistema de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos dispensadores de polvo; 15 un módulo sensor que incluye una pluralidad de células sensoras para detectar los respectivos estados de llenado de cada uno de los cartuchos; y un sistema de control para controlar los módulos dispensadores de polvo en respuesta a los respectivos estados de llenado detectados de cada uno de los cartuchos.
12. 12. Un método para entregar polvo a un cartucho, que comprende:

    20 posicionar un cartucho debajo de un módulo dispensador que tiene un conducto que contiene un polvo y una válvula en un extremo inferior del conducto; caracterizado por con la válvula cerrada, operar un elemento de alimentación superior en el conducto al tiempo que se mantiene

    estacionario un elemento de alimentación inferior; abrir la válvula;

    25 operar el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior en el conducto para entregar polvo al cartucho a través de la válvula abierta; y cerrar la válvula cuando se alcance un estado de llenado deseado del cartucho, siendo controlados independientemente el elemento de alimentación superior y el elemento de alimentación inferior

    para conseguir un funcionamiento deseado de alimentación de polvo.