ES2345879T3 - Aparato y procedimiento para dispensar pequeñas cantidades de particulas. - Google Patents

Abstract

Un aparato para dispensar pequeñas cantidades de partículas, comprendiendo el aparato una tolva (20) provista de un tamiz (21) en una parte inferior de la misma, definiendo la tolva una zona contenedora de polvo por encima del tamiz (21) que, en uso, contiene polvo (24) para ser dispensado desde esta a través del tamiz, un soporte (25) para la tolva, sosteniendo el soporte una parte de la tolva (20) de modo que la tolva pueda, en uso, ser sostenida por encima de un contenedor (39) en el que va a recibirse el polvo dispensado, al menos un actuador (30) para transmitir energía de impacto a la tolva (20) para hacer que el polvo se dispense a través del tamiz (21) cuando la tolva recibe la energía de impacto, caracterizado porque comprende además un dispositivo de desaglomeración (40) dispuesto en la zona contenedora de polvo (42) en el que el dispositivo de desaglomeración comprende al menos un dispositivo de agitación (40) que está adaptado para ser móvil cuando la energía de impacto de al menos un actuador (30) sea transmitida a la tolva, en el que el dispositivo de agitación (40) comprende una pieza puente (44) que está ubicada en un borde periférico superior (46) de la tolva (20) y una pluralidad de elementos de agitación de funcionamiento descendente (58), teniendo cada elemento de agitación un extremo superior (60) fijado a la pieza puente (44) y un extremo inferior (62) ubicado en la zona contenedora de polvo (42).

Description

Aparato y procedimiento para dispensar pequeñas cantidades de partículas.

La presente invención se refiere a un aparato y procedimiento para dispensar pequeñas cantidades de partículas, y a un dispositivo de desaglomeración para dicho aparato.

Las características de flujo de los polvos tienen tendencia a evitar el flujo del polvo a través de pequeños orificios, por ejemplo, en un tamiz ubicado en la parte inferior de una tolva que contiene el polvo, mediante la acción de la gravedad porque las partículas de polvo tienden a aglomerarse en partículas más grandes. Sin embargo, se conoce bien que al sacudir la tolva, el polvo fluye. Se ha demostrado que la aplicación de movimientos discretos de naturaleza bien definida a la tolva puede hacer que una cantidad reproducible de polvo fluya a través de los orificios.

Por ejemplo, el WO-A-01/33176 divulga un aparato y un procedimiento para dispensar pequeñas cantidades de partículas, en concreto pequeñas cantidades de medicamento, especialmente en forma de polvo. El aparato usa un cabezal dispensador que comprende una tolva con forma de embudo con una pluralidad de orificios en una membrana en la base de la tolva, formando un elemento similar a un tamiz, a través del cual puede caer el polvo presente en la tolva. Un procedimiento preferido es dar golpecitos a la tolva horizontalmente para causar dicho movimiento, dispensando de este modo el polvo de forma controlada a través de la membrana. Los golpecitos se obtienen mediante un actuador electromecánico que proporciona energía de impacto a la tolva, que a su vez hace que un número de partículas caiga a través del elemento similar al tamiz y en un equilibrio de medición del peso. El actuador es un solenoide orientado horizontalmente que golpea el lateral de la tolva mediante una varilla que soporta la tolva en un extremo y tiene un solenoide montado en el otro extremo. La acción de golpeo también puede realizarse con un componente vertical a la acción del actuador o el movimiento resultante de la tolva.

La figura 1 muestra esquemáticamente el cabezal dispensador de un sistema de medición de polvo de precisión como se describe en WO-A-01/33176.

En referencia a la figura 1, el dispositivo consiste en un cabezal dispensador de polvo que comprende una tolva 1 para material de polvo, por ejemplo un medicamento utilizado para su administración a los pulmones de un paciente mediante un inhalador de polvo. La tolva 1 tiene una forma generalmente frustocónica con el extremo más grande 2 abierto y en la parte más superior. El extremo más pequeño 3 está cerrado por una placa 4 en la que se forma una pluralidad de orificios 5, formando de este modo un tamiz. Cuando el polvo 7 se coloca en la tolva 1, parte del polvo 7 puede caer inicialmente a través de los orificios 5 pero a continuación, en general, el flujo de polvo se detiene ya que el polvo 7 se atasca en los orificios 5. El flujo de polvo 7 a través de los orificios 5 puede controlarse y reproducirse eligiendo las dimensiones apropiadas de los orificios para que coincidan con las propiedades del polvo. Normalmente, los orificios tienen un tamaño en un rango de 10 a 1000 micrometros.

Con el fin de utilizar el aparato para dispensar de forma precisa, se coloca un recipiente 8 para el polvo 7 debajo de la placa 4 y la tolva 1 se golpea en la pared lateral 9 de la misma en una ubicación 6. El golpe puede realizarse de forma que resulte del impacto de una masa desplazándose a una velocidad controlada. El movimiento resultante de la tolva 1 y el polvo 7 hace que el polvo 7 fluya a través de los orificios 5 en la placa 4 durante un pequeño periodo de tiempo después del impacto, después de lo cual el flujo de polvo se detiene. De este modo, se dispensa una discreta cantidad de polvo 7 de forma controlada en el recipiente 8 como resultado de cada golpe.

Con el fin de dispensar de forma precisa una cantidad deseada total de polvo 7, se utilizan varios golpes para llenar cada recipiente 8 y el peso total del polvo 7 dispensado en el recipiente 8 se mide en tiempo real de modo que en cuanto se ha dispensado la cantidad requerida, puede detenerse el golpeo. El ritmo de golpeo es monitorizado por un ordenador controlador. Si se desea, puede emplearse de forma controlada una acción mecánica en el cabezal dispensador diferente del golpeo para dispensar el polvo.

El cabezal dispensador conocido descrito anteriormente basa su efectividad en su capacidad para dispensar cantidades aproximadamente consistentes de polvo con cada acción mecánica sucesiva o golpe. Esto se produce porque se libera una cantidad aproximadamente similar de polvo del fármaco a través de los orificios en cada ocasión, ya que se rompe el puente de polvo en un orificio cualquiera. En una aplicación típica, el polvo puede consistir en partículas con un diámetro de 20 a 100 micrometros, y los orificios pueden tener 300 ó 400 micrometros de diámetro.

Este sistema conocido funciona muy bien con la mayoría de los materiales. Sin embargo, presenta algunas deficiencias cuando se carga con materiales que tienen tendencia a aglomerarse. A veces, los materiales de fármacos pueden molerse o pulverizarse hasta alcanzar un tamaño de partícula muy pequeño, para ayudar a la disolución y absorción del fármaco por el paciente, o para otras finalidades. Cuando las pequeñas partículas tienen un tamaño del orden de unos pocos micrometros de diámetro, el polvo suele describirse típicamente en la técnica como "micronizado". Estos materiales suelen tener tendencia a formar grandes aglomerados sueltos cuando se manipulan. Estos aglomerados toman la forma de conjuntos de partículas más grandes formados a partir de partículas individuales ligeramente agrupadas, como bolas de nieve hechas con nieve en polvo. Estas partículas más grandes pueden ser de diferentes tamaños, normalmente del rango de decenas de micrometros de diámetro hasta 2 ó 3 milímetros de diámetro, o incluso
mayores.

Se apreciará que con polvo que tiene tendencia a aglomerarse, los orificios pueden llegar a ocluirse por conjuntos de aglomerados de partículas cuyos diámetros son mayores que el diámetro del orificio. Aunque pueden liberarse algunas partículas más pequeñas, la cantidad puede ser muy pequeña, y de este modo, el proceso de dispensación puede tardar considerablemente más tiempo como consecuencia y, en algunas circunstancias, imposibilitar el proceso de dispensación del cabezal dispensador.

Los intentos de remediar esto empleando un cabezal dispensador con orificios más grandes solo han tenido un éxito limitado porque los aglomerados no tienen un tamaño consistente. El resultado es que la cantidad de fármaco liberada del cabezal dispensador con cualquier golpe dado o acción mecánica resulta muy variable. Si los aglomerados se hacen más grandes, el flujo vuelve a restringirse. Si los aglomerados son localmente más pequeños, entonces pueden liberarse cantidades demasiado grandes de polvo, lo que provoca una potencial sobredispensación por encima del valor objetivo, y el proceso es más difícil de controlar.

El documento EP-A-225 836 divulga un aparato adecuado para manipular gránulos y que cuenta con un agita-
dor.

El documento US-A-1 712 235 divulga un aparato que tiene un eje agitador proporcionado en una tolva para suministrar material en polvo.

El documento GB-A-2185242 divulga un alimentador de materiales sueltos para uso industrial para transportar y almacenar varios materiales sueltos de grano fino, de polvo pulverulento y fibrosos. El alimentador incluye una tolva que tiene en su base una cámara proporcionada con un medio de control que tiene la forma de una parte de celosía con cuerpos magnéticos, como esferas, colocadas sobre él, y una fuente de campo magnético alternante que actúa para cubrir la cámara mediante líneas magnéticas de fuerza generada de este modo. La parte de celosía comprende una pluralidad de placas verticales paralelas, agarraderas horizontales que se reciben en entrantes. Las placas son capaces de oscilar y moverse posiblemente hacia arriba y hacia abajo en los entrantes cuando los entrantes son ranuras. Cuando la fuente del campo magnético se apaga, los cuerpos magnéticos se agrupan para cubrir la parte de celosía para evitar un escape inadvertido del material suelto de la tolva del alimentador. Cuando la fuente del campo electromagnético se enciende, el agrupamiento se rompe para permitir que el material salga, y los cuerpos magnéticos se mueven aleatoriamente para impactar en las placas, haciendo que oscilen y promoviendo de este modo el paso de material a través de la parte de celosía. El alimentador divulgado no está implicado en la dispensación de pequeñas cantidades de partículas ni con el problema de desaglomeración de las partículas de polvo.

La presente invención está orientada, al menos parcialmente, a superar estos problemas del aparato y procedimiento conocidos para dispensar pequeñas cantidades de partículas utilizando un cabezal dispensador.

Por consiguiente, la presente invención proporciona un aparato para dispensar pequeñas cantidades de partículas de acuerdo con la reivindicación 1.

En algunas realizaciones preferentes, el aparato de la invención puede definirse como en la reivindicación 2-9.

La presente invención también proporciona un procedimiento de dispensación de pequeñas cantidades de partículas, de acuerdo con la reivindicación 10.

En algunas realizaciones preferentes, el procedimiento de la invención puede definirse como en las reivindicaciones 11-18.

Esta invención proporciona por consiguiente la ventaja de que el polvo en la tolva está sujeto a una acción de desaglomeración que tiende a formar una distribución más homogénea de los tamaños de partículas, como resultado de la acción de desaglomeración que tiende a reducir la aglomeración de partículas en la tolva, rompiendo físicamente cualquier aglomerado y/o evitando la formación de más aglomerados. Esto a su vez permite una dispensación más precisa de los pesos objetivos del polvo, con una menor incidencia en particular de sobredispensación por encima del peso dispensado objetivo, y también tiende a proporcionar más veces de dispensación uniforme para dosis sucesivas del mismo peso objetivo.

La presente invención está basada en el descubrimiento por parte de los inventores de que en lugar de modificar las dimensiones del tamiz para alojar cualquier aglomeración de las partículas micronizadas, que puede provocar problemas de sobredispensación y es posible que no solucione adecuadamente en algún caso el problema de la aglomeración, el problema de la aglomeración puede reducirse o eliminarse sustancialmente mediante tratamiento mecánico del polvo inmediatamente antes de dispensarlo, mientras el polvo está en la tolva.

A continuación se describirá una realización preferente de la invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que acompañan, en los que:

La figura 1 es una sección esquemática, desde un lateral, a través de una tolva de un conocido aparato dispensador de polvo para dispensar polvo en un recipiente;

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La figura 2 es una sección esquemática, desde un lateral, a través de una tolva, y un dispositivo de golpeo de un aparato de dispensación de polvo de acuerdo con una realización preferente de la presente invención para dispensar polvo en un recipiente;

La figura 3 es una sección esquemática, desde un lateral, de la tolva de la figura 2;

La figura 4 es una sección esquemática, desde un lateral, a través de una tolva, junto con un dispositivo de desaglomeración en forma de una pluralidad de dispositivos de agitación que comprenden bolas móviles, de un aparato de dispensación de polvo que no forma parte de la presente invención;

La figura 5 es un dibujo esquemático que muestra la relación geométrica entre las bolas y cualquier aglomerado en la realización de la figura 4;

La figura 6 es una sección esquemática, desde un lateral, a través de la tolva, junto con un dispositivo de desaglomeración en forma de una pluralidad de bolas, cubriendo cada una de ellas un orificio respectivo del tamiz, de un dispensador de polvo que no forma parte de la presente invención; y

la figura 7 es una sección esquemática, desde un lateral, a través de una tolva, junto con el dispositivo de desaglomeración en forma de tubo de alimentación del polvo, de un aparato dispensador de polvo que no forma parte de la presente invención.

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La figura 2 muestra una tolva y un dispositivo de golpeo de un aparato de dispensación de polvo de acuerdo con una realización preferente de la presente invención para dispensar polvo en un recipiente. En esta realización, una tolva frustocónica 20 tiene un tamiz 21, en forma de una placa orientada horizontalmente con una pluralidad de orificios de tamizado a través, en su extremo inferior más pequeño 22 y un extremo superior más grande 23 para recibir polvo en masa 24, como por ejemplo de medicamento, para ser dispensado a través del tamiz 21. La tolva 20 se apoya en un brazo voladizo 25, que está unido a, o se soporta contra, una pared lateral 26 de la tolva 20. En el brazo voladizo 25 se proporciona una cavidad dirigida longitudinalmente 27, y en la cavidad 27 se dispone, en una configuración espaciada mutuamente de forma longitudinal, un par de primera y segunda bobinas de solenoide 28, 29 orientadas longitudinalmente de un solenoide 30, que comprende un actuador electromecánico. Las bobinas 28, 29 están unidas de forma rígida al brazo voladizo 25. Una armadura 31 del solenoide 30 comprende un cuerpo extendido longitudinalmente que tiene un casquillo central 32 y la primera y la segunda partes salientes opuestas 33, 34, extendiéndose cada una de las partes salientes 33, 34 en una de las respectivas bobinas 28, 29 y con el casquillo 32 dispuesto centralmente entre las dos bobinas 28, 29. Si se desea, puede proporcionarse un par de muelles de compresión helicoidal opuestos (no mostrados), estando cada muelle ubicado entre el casquillo 32 y una bobina respectiva 28, 29, para forzar de este modo la armadura 31. La primera y segunda partes salientes 33, 34 tienen una primera y segunda paredes extremas respectivas 35, 36 que está espaciadas desde una primera y segunda cara extrema respectivas 37, 38 de la cavidad 27 cuando la armadura está en la posición central.

Cuando un primer impulso de corriente pasa a través de la primera bobina 28, la armadura 31 se acelera hacia la segunda cara extrema 38 de la cavidad 27 y la pared extrema 36 la impacta. La cantidad de movimiento del impacto es transferida por el brazo voladizo 25 a la tolva 20 y al polvo en masa 24 de la misma y hace que una discreta cantidad del polvo 24 caiga en un recipiente 39 ubicado, en uso, bajo el tamiz 21 de la tolva 20. A continuación, cuando un segundo impulso de corriente pasa a través de la segunda bobina 28, la armadura 31 se acelera hacia la primera cara extrema 27 de la cavidad 27 y la pared extrema 35 la impacta. La cantidad de movimiento del impacto vuelve a ser transferido por el brazo voladizo 25 a la tolva 20 y al polvo en masa 24 de la misma y hace que una discreta cantidad del polvo 24 caiga en el recipiente 39. Por consiguiente, la energización alterna de las dos bobinas 28, 29 hace que la armadura 31 se mueva en direcciones opuestas de forma de forma alternante.

Con esta disposición, es posible dar golpes a la tolva 20 en cualquier dirección a lo largo del brazo voladizo 25. La flecha indica la dirección del golpeo. Por consiguiente, la dispensación de polvo puede producirse mediante alternancia de la dirección del golpeo en sucesivos pasos de golpeo correspondientes a sucesivas acciones de dispensación de polvo o alternativamente utilizando siempre un par de golpes muy poco separados en el tiempo en una sola fase de golpeo para lograr una sola acción dispensadora de polvo.

El uso de un solenoide 30 para generar el impacto sobre la tolva 20 y el polvo en masa 24 permite de este modo que la magnitud del impacto pueda alterarse controlando el voltaje que acciona la primera y segunda bobinas 28, 29 del solenoide 30. De este modo, incluso si la disposición mecánica provoca alguna diferencia entre la magnitud o efecto del golpeo directo o inverso asociado con la energización de las dos bobinas 28, 29, el efecto acumulativo general puede equilibrarse utilizando diferentes voltajes de accionamiento directo o inverso. Puede obtenerse el mismo efecto cambiando el ancho del impulso, es decir, el periodo de tiempo durante el cual está encendida cada bobina 28, 29.

El problema de la aglomeración del polvo en masa 24 en la tolva 20 por encima del tamiz 21 se soluciona de acuerdo con la invención mediante el suministro de al menos un dispositivo de agitación en la tolva 20 que está diseñado para evitar la formación de aglomerados y/o romper cualquier aglomerado que se haya formado. A continuación se describe un número de diferentes realizaciones del dispositivo de agitación.

En referencia a la figura 3, se muestra una primera realización de un dispositivo de agitación, designado generalmente como 40, montado sobre la tolva 20 con el fin de extenderse, en uso, a una zona contenedora polvo 42, ubicada por encima del tamiz 21, la zona 42 en uso que contiene el polvo en masa 24 en la tolva 20 que se apoya por encima del tamiz 21. El dispositivo de agitación 40 comprende una pieza puente 44 que está ubicada sobre el borde periférico superior 46 de la tolva 20. La pieza puente 44 comprende una tira alargada, por ejemplo de metal, normalmente de acero inoxidable, que se extiende a lo largo de un diámetro de la tolva 20 y está unida de forma fija a, o montada de forma desmontable sobre, el borde periférico superior 46 de la tolva 20. En la realización de la figura 3, la pieza puente 44 está ubicada de forma desmontable sobre el borde periférico superior 46 y los extremos opuestos 48, 50 de la pieza puente 44 se proporcionan ambos con una respectiva ranura de abertura descendiente 52, 54 en la que se recibe el borde periférico superior 46 de modo que la pieza puente 44 descansa sobre el borde 46 bajo la acción de la gravedad.

En una parte central 56 de la pieza puente 44, se proporciona una pluralidad de elementos de agitación 58 que funcionan en sentido descendente. En esta realización, los elementos de agitación 58 comprenden alambres que están fijos en sus extremos superiores 60 a la parte central 56 de la pieza puente 44, siendo los alambres 58 rectos y extendiéndose verticalmente hacia abajo de modo que los extremos inferiores 62 estén localizados justo por encima del tamiz 21 en la zona contenedora de polvo 42. En la realización ilustrada, se proporcionan tres alambres 58, pero este número puede variar. Asimismo, en la realización ilustrada cada alambre 58 es recto y tiene una sección transversal cilíndrica con una superficie exterior lisa, pero la superficie puede estar personalizada y los alambres 58 pueden tener una forma alternativa doblándose a lo largo de su longitud. Los alambres 58 suelen estar compuestos de acero inoxidable y están fijados a la pieza puente 44, por ejemplo mediante soldadura.

Los alambres 58 están seleccionados para tener una longitud y sección transversal, y el material de los alambres 58 está seleccionado para tener un coeficiente de elasticidad, de modo que cuando la tolva 20 es golpeada lateralmente, en la dirección mostrada en la figura 3, la energía de impacto sobre la tolva 20 se transmite a la pieza puente 44 y de allí a los alambres 58, haciéndolos vibrar lateralmente. Esto hace que los extremos inferiores 62 de los alambres 58 que están ubicados en la zona contenedora de polvo 42 rompan cualquier aglomerado que pueda estar presente en la cercanía del tamiz 21.

Cuando la pieza puente 44 está colocada de forma desmontable en el borde 46 de la tolva 20, se proporciona preferentemente un pequeño espacio lateral entre la pieza puente 44 y el borde 46, mediante el suministro de un ancho adecuado más amplio para cada una de las ranuras 52, 54 en comparación con el grosor del borde 46, por ejemplo una diferencia de hasta 1 mm, para permitir que la pieza puente 44 se mueva lateralmente en relación con el borde 46. Cuando la energía de impacto es transmitida a la tolva 20, esto hace que la pieza puente se mueva en una acción deslizante, lateralmente en relación con la tolva 20, que a su vez permite que los extremos inferiores 62 de los alambres 58 se muevan lateralmente en relación con el tamiz 21. Este colabora en la efectividad de los alambres 58 a la hora de romper cualquier conjunto aglomerado de partículas en la zona contenedora de polvo 42 por encima del tamiz 21. Este, a su vez, ayuda a transmitir las cantidades regulares de polvo a través del tamiz 21 para cada golpe.

Asimismo, el peso del conjunto combinado de la pieza puente 44 y los alambres 58 se selecciona, en la realización ilustrada, de modo que cuando la energía de impacto del actuador impacte sobre la tolva 20, la energía transmitida a la pieza puente 44 desde el borde 46 puede hacer que la pieza puente 44 se mueva verticalmente, por ejemplo, hasta una distancia de 1 mm, en una acción de caída, que a su vez provoca el movimiento vertical de los extremos inferiores 62 de los alambres 58 en el polvo en masa 24. Esto, de nuevo, ayuda a romper las partículas aglomeradas.

En la realización de la figura 3, los orificios 64 en el tamiz 21 son preferiblemente circulares y el tamaño del orificio, en particular el área, ha de seleccionarse para evitar la transmisión de aglomerados excesivamente grandes a través del tamiz 21. En este contexto, un aglomerado excesivamente grande sería uno que, habiendo sido dispensado a través del tamiz 21, podría causar la dispensación de un peso impreciso. Por ejemplo, si el peso objetivo del polvo total que ha de dispensarse fuera 5 mg y la precisión objetiva fuera +/- 5%, es decir una tolerancia de +/- 0,25 mg, entonces la dispensación de un aglomerado que pesase más de 0,25 mg podría provocar la sobredispensación del polvo. Por consiguiente, el tamaño del orificio de los orificios del tamiz 64 ha de ser lo suficientemente pequeño para evitar esto.

Si el diámetro del orificio es "D", entonces el aglomerado esférico más grande que podría pasar a través tendría un diámetro muy cercano a "D" y su peso "W" podría calcularse a partir de la densidad en masa "d" mediante la siguiente ecuación bien conocida:

1

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De este modo, un aglomerado de un diámetro de 1 mm y una densidad de 0,4 gramos por centímetro cúbico tendría un peso de 0,21 mg. Además, en este ejemplo, el tamaño del orificio ha de tener 1 mm de diámetro o menos con el fin de evitar la sobredispensación debido a los aglomerados demasiado pesados que pueden pasar a través de los orificios.

Por lo tanto se deduce que el diseño del tamiz y del dispositivo de agitación ilustrado en la figura 3 debería ser efectivo para romper los aglomerados más grandes a un tamaño más pequeño que el tamaño del orificio (es decir, 1 mm o menos en este ejemplo) de modo que las partículas (o los aglomerados más pequeños formados a partir de aglomerados más grandes previamente presentes que han sido rotos) puedan pasar a través de los orificios en el tamiz, pero sin ser demasiado pesadas como para provocar una sobredispensación. Para conseguir esto, la distancia entre los extremos de los alambres y la criba debe ser menor que el ancho del orificio o diámetro (1 mm en este ejemplo), la separación entre los alambres debe ser menor que el ancho del orificio o diámetro (1 mm en este ejemplo), y la separación entre las paredes de la tolva y los alambres debe ser también menor que el ancho del orificio o diámetro (1 mm en este ejemplo). De este modo, cualquier aglomerado que alcance el tamiz en la base de la tolva sería menor que el ancho del orificio o diámetro (en este ejemplo, 1 mm). Preferiblemente, los aglomerados deben romperse en partes significativamente más pequeñas que esta dimensión. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que cuanto más pequeño sea el espacio provisto, más difícil y por lo tanto más costoso, resulta fabricar los componentes.

En referencia a la figura 4, se muestra una realización que no forma parte de la presente invención, en la que la tolva 20 se proporciona con una pluralidad de dispositivos de agitación, comprendiendo cada dispositivo de agitación una bola metálica esférica 70 que descansa por su propio peso sobre la superficie superior 72 del tamiz 21 y es libre de rodar sobre la superficie superior 72. En la realización ilustrada, se proporcionan dos bolas de acero inoxidable 70, aunque este número puede variar de acuerdo con la invención. Dado que el acero inoxidable de las bolas 70 es mucho más denso que el polvo en masa, por ejemplo de un fármaco que va a dispensare, las bolas 70 descansan sobre la superficie superior 72 del tamiz 21.

Cuando la tolva 20 está sometida a la acción del golpeo como muestra la flecha en la figura 4, la acción de golpeo hace que las bolas 70 se muevan lateralmente mediante una acción de balanceo, que hace a su vez que las bolas 70 friccionen entre sí y contra cualquier aglomerado que pueda estar presente. Esto hace que los aglomerados se rompan por el movimiento de las bolas 70. El número y tamaño de las bolas 70 se selecciona de modo que los intersticios entre las bolas 70 sean demasiado pequeños para permitir el paso de partículas aglomeradas demasiado grandes a través. El número de bolas 70 se selecciona preferentemente de modo que haya una disposición sustancial de "empaquetado compacto" de las bolas 70 en la zona contenedora de polvo 42 por encima del tamiz 21. Esto reduce la posibilidad de que una parte particular de la zona contenedora de polvo 42 por encima del tamiz 21 no esté sometida, como resultado de la acción de golpeo, al movimiento de cualquier bola 70 a través, provocando de este modo la desaglomeración en esta parte particular.

En referencia a la figura 5, este dibujo muestra dos grandes bolas 70 (radio R) en contacto entre sí y descansando en la superficie superior del tamiz 21. El aglomerado más grande que se ajusta por debajo y entre las dos bolas 70 se muestra esquemáticamente como una esfera pequeña (radio r). La relación entre R y r puede calcularse mediante geometría sencilla del siguiente modo.

El triángulo pequeño tiene tres lados de longitudes R, (R-r) y (R+r). Están relacionados entre sí mediante el teorema de Pitágoras:

2

Esta ecuación puede reformularse para obtener

3

Tomando un ejemplo específico por tanto, si la intención es evitar aglomerados superiores a 1 mm de ancho (dado que el ancho del orificio del tamiz o diámetro tiene el mismo tamaño, es decir 1 mm), el tamaño de la bola no debe superior a los 4 mm. Este cálculo, por supuesto, es aproximado (siendo solo una vista de dos dimensiones). Sin embargo, ofrece una indicación útil de los requisitos reales de geometría para, en combinación, el tamaño de la bola y el tamaño del orificio del tamiz (es decir, el tamaño de la bola debe ser aproximadamente cuatro veces el tamaño del orificio).

En referencia a la figura 6, en esta realización, la tolva 80 se proporciona con un tamiz 82 en forma de una placa que ha sido modificada en comparación con el tamiz de las realizaciones anteriores, en particular por el suministro en el tamiz 82 de una pluralidad de orificios 84 a través que tienen un área transversal mayor que el aglomerado máximo aceptable, y teniendo la superficie superior 86 del tamiz 82 la forma para proporcionar, junto con cada orificio individual respectivo 84, una depresión dirigida hacia abajo 88, recibiéndose en cada depresión 88 una bola metálica esférica respectiva 90. Cada bola 90 puede estar hecha de acero inoxidable. Las dimensiones de las bolas 90 y de los orificios 84 se seleccionan de modo que cada orificio 84 está sellado por una bola respectiva 90, descansando cada bola 90 bajo la acción de la gravedad sobre, y por lo tanto cubriendo, la abertura superior 96 de cada orificio 84. Cada depresión 88 comprende preferentemente una depresión cóncava parcialmente esférica 88 en la superficie superior 86 del tamiz 82, siendo el diámetro de esta mayor que el de la bola respectiva 90. De este modo, las bolas 90 son retenidas por la acción de la gravedad sobre cada orificio respectivo 84. La dimensión del ancho de cada orificio 84 se selecciona de modo que sea menor que el ancho de la superficie exterior arqueada 98 de la bola respectiva 90 que yace en la respectiva depresión 88 asociada con el orificio 90, de modo que los orificios 84 están sellados por la superficie esférica 98 de las bolas 90. Por consiguiente, los orificios 84 en el tamiz 82 pueden ser de tamaño significativamente mayor que en las realizaciones anteriores.

Antes de la dispensación, las bolas 90 actúan para evitar que el polvo no salga de la tolva 80, debido a la acción de sellado de los orificios 84 por las bolas 90. El sellado de los orificios 84 no se basa en la obstrucción de los orificios 84 con polvo, como en las realizaciones anteriores, sino que se basa más bien en que los orificios 84 sean sellados por las respectivas bolas 90. Cuando la tolva 80 es golpeada en la dirección de la flecha mostrada en la figura 6, la energía de impacto tiende a provocar una acción de balanceo de cada una de las bolas 90 alrededor de la respectiva depresión 88, eliminando parcialmente el sellado de los orificios 84 y permitiendo que el flujo de polvo pase a través. El movimiento de las bolas 90, para causar la eliminación parcial del sellado de los orificios 84, también actúa para romper cualquier aglomerado que haya podido formarse en el polvo.

El peso y las dimensiones de las bolas 90, y las dimensiones de las depresiones asociadas 88 y los orificios 84, se seleccionan en combinación con la energía de impacto del actuador, de modo que no se provoque inadvertidamente que una bola 90 se salga de su respectiva depresión 88, o se mueva en un desplazamiento tan grande que pueda ocurrir una sobredispensación de polvo a través de los orificios 84.

En referencia a la figura 7, en esta realización, en lugar de recibir el polvo en masa simplemente en la tolva, el cabezal dispensador se proporciona adicionalmente con un dispositivo de almacenamiento de polvo, designado generalmente como 100, que se extiende en sentido descendiente en la zona contenedora de polvo 102 de la tolva y deposita progresivamente el polvo 106 en la zona contenedora de polvo 102 a medida que el polvo 106 es dispensado hacia fuera a través del tamiz 108 de la tolva 104. En la realización ilustrada, el dispositivo de almacenamiento de polvo 100 comprende un tubo vertical 110 que tiene un extremo superior 112 que está fijado a un soporte fijo 114, remoto con respecto a la tolva 104, y un extremo inferior 116 que está dispuesto en la zona contenedora de polvo 102 ubicada por encima del tamiz 108. El polvo 106 que ha de dispensarse a través del tamiz 108 se almacena inicialmente dentro del tubo 110. El polvo 106 que se almacena en el tubo 110 antes de ser depositado en la zona contenedora de polvo 102 es separado mecánicamente de la tolva 104 y de este modo no es expuesto al efecto mecánico de la acción del golpeo sobre la tolva 104. Dicho efecto mecánico de la acción del golpeo actúa solamente en el polvo 106 después de que el polvo 106 sea introducido en la zona contenedora de polvo 102 definida por la tolva 104.

Este suministro de un dispositivo de almacenamiento de polvo 100, desconectado mecánicamente de la tolva 104, tiende a reducir la cantidad de aglomeración que puede ocurrir como resultado de la acción de golpeo, porque una parte del polvo 106 no está expuesta a la acción del golpeo, que de otro modo tendería a ayudar en la formación de aglomerados, y en su lugar, el polvo 106 solo está sometido a la acción de golpeo inmediatamente antes de ser cribado a través del tamiz 108.

Asimismo, el extremo inferior 116 del dispositivo de almacenamiento de polvo 100, dado que se extiende en la zona contenedora de polvo 102, se mueve en el polvo 106 presente en la zona contenedora de polvo 102, efectuando de este modo una acción de agitación que también ayuda a romper cualquier aglomerado que pueda estar presente, y/o evitar la aglomeración de partículas en esa zona 102.

Claims (18)

1. Un aparato para dispensar pequeñas cantidades de partículas, comprendiendo el aparato una tolva (20) provista de un tamiz (21) en una parte inferior de la misma, definiendo la tolva una zona contenedora de polvo por encima del tamiz (21) que, en uso, contiene polvo (24) para ser dispensado desde esta a través del tamiz, un soporte (25) para la tolva, sosteniendo el soporte una parte de la tolva (20) de modo que la tolva pueda, en uso, ser sostenida por encima de un contenedor (39) en el que va a recibirse el polvo dispensado, al menos un actuador (30) para transmitir energía de impacto a la tolva (20) para hacer que el polvo se dispense a través del tamiz (21) cuando la tolva recibe la energía de impacto, caracterizado porque comprende además un dispositivo de desaglomeración (40) dispuesto en la zona contenedora de polvo (42) en el que el dispositivo de desaglomeración comprende al menos un dispositivo de agitación (40) que está adaptado para ser móvil cuando la energía de impacto de al menos un actuador (30) sea transmitida a la tolva, en el que el dispositivo de agitación (40) comprende una pieza puente (44) que está ubicada en un borde periférico superior (46) de la tolva (20) y una pluralidad de elementos de agitación de funcionamiento descendente (58), teniendo cada elemento de agitación un extremo superior (60) fijado a la pieza puente (44) y un extremo inferior (62) ubicado en la zona contenedora de polvo (42).

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que cada elemento de agitación (58) comprende un alambre.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2 en el que cada alambre (58) está seleccionado para tener una longitud y sección transversal, y el material del alambre está seleccionado para tener un coeficiente de elasticidad, de modo que cuando la tolva (20) recibe energía de impacto de al menos un actuador (30), se provoca que cada alambre (58) vibre lateralmente.

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3 en el que la separación mutua entre los extremos inferiores (62) de los alambres (58) es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

5. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 en el que la separación entre las paredes de la tolva (20) y cada alambre (58) es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

6. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5 en el que la separación entre los extremos (62) de los alambres (58) y el tamiz es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

7. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que la pieza puente (44) está localizada de forma desmontable sobre el borde (46) de la tolva (20) y está adaptado para moverse lateralmente en relación con el borde.

8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7 en el que la pieza puente (44) está provista de una ranura de abertura en sentido descendiente (52, 54) en cada extremo respectivo y en cuyas ranuras se recibe el borde (46) de la tolva (20), siendo el ancho de las ranuras (52,54) mayor que el del borde (46).

9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8 en el que el peso del conjunto combinado de la pieza puente (44) y los elementos de agitación (58) están seleccionados de modo que cuando la energía de impacto del actuador (30) impacta en la tolva (20), la energía transmitida a la pieza puente (44) del borde periférico superior (26) de la tolva (20) hace que la pieza puente salte verticalmente.

10. Un procedimiento de dispensación de pequeñas cantidades de partículas, comprendiendo el procedimiento los pasos de: disponer en una tolva (20) provista de un tamiz (21), en una parte inferior de la misma, el polvo que va a dispensarse desde esta a través del tamiz; desaglomerar el polvo en la tolva (20) acoplando mecánicamente el polvo con un dispositivo de desaglomeración (40) dispuesto en una zona contenedora de polvo (42) ubicada por encima del tamiz (21), soportando la tolva (20) al sostener una parte de la tolva con un soporte (25), de modo que la tolva se sostenga por encima del contenedor (39) en el que va a recibirse el polvo dispensado; y transmitir energía de impacto a la tolva (20) mediante al menos un actuador (30) para hacer de este modo que el polvo sea dispensado a través del tamiz (21) cuando la tolva reciba la energía del impacto,

en el que el dispositivo de desaglomeración comprende al menos un dispositivo de agitación (40) que está adaptado para moverse cuando la energía de impacto de al menos un actuador (30) es transmitida a la tolva (20) y en el paso de transmisión de la energía de impacto también se provoca el movimiento de al menos un dispositivo de agitación en el polvo,

en el que el dispositivo de agitación (40) comprende una pieza puente (44) que está ubicada en un borde periférico superior (46) de la tolva (20) y una pluralidad de elementos de agitación de funcionamiento en sentido descendente (58), teniendo cada elemento de agitación un extremo superior (60) fijado a la pieza puente (44) y un extremo inferior (62) ubicado en la zona contenedora de polvo (42).

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11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 en el que cada elemento de agitación (58) comprende un alambre.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 en el que cada alambre (58) está seleccionado para tener una longitud y sección transversal, y el material del alambre está seleccionado para tener un coeficiente de elasticidad, de modo que cuando la tolva (20) recibe energía de impacto de al menos un actuador (30), se provoca que cada alambre (58) vibre lateralmente.

13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o la reivindicación 12 en el que la separación mutua entre los extremos inferiores (62) de los alambres (58) es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 en el que la separación entre las paredes de la tolva (20) y cada alambre (58) es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

15. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14 en el que la separación entre los extremos (62) de los alambre (58) y el tamiz es menor que el ancho de los orificios (64) del tamiz (21).

16. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15 en el que la pieza puente (44) está localizada de forma desmontable sobre el borde (46) de la tolva (20) y está adaptado para moverse lateralmente en relación con el borde.

17. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 en el que la pieza puente (44) se proporciona con una ranura de abertura en sentido descendiente (52, 54) en cada extremo respectivo y en cuyas ranuras se recibe el borde (46) de la tolva (20), siendo el ancho de las ranuras (52,54) mayor que el del borde (46).

18. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 o la reivindicación 17 en el que el peso del conjunto combinado de la pieza puente (44) y los elementos de agitación (58) están seleccionados de modo que cuando la energía de impacto del actuador impacte en la tolva (20), la energía transmitida a la pieza puente (44) del borde periférica superior (26) de la tolva (20) hace que la pieza puente salte verticalmente.