Nombre de las piezas del granulador mezclador rápido

Si ha pasado algún tiempo en líneas de fabricación o granulación de productos farmacéuticos, es probable que se haya encontrado con un mezclador rápido. Conocer el nombre de las piezas de cada componente de la mezcladora rápida supone una gran diferencia cuando algo se rompe o cuando tiene que pedir repuestos.

Mucho mejor que señalar la máquina y decir “la cosa giratoria del fondo”.”

1. Tazón de mezcla

En el bol de mezcla es donde tiene lugar toda la acción. Se introduce el polvo, se añade el aglutinante y la granulación tiene lugar dentro de este recipiente.

Es un cuenco en forma de cúpula o cónico fabricado en acero inoxidable SS316 o SS316L. Todo el conjunto está formado por una sola pieza. No hay soldaduras en el interior. Eso es a propósito porque las soldaduras crean pequeñas bolsas donde el producto se esconde y contamina el siguiente lote.

La forma cónica no es sólo estética. Ayuda a que el polvo circule mejor cuando el impulsor gira. Un fondo plano dejaría el material en las esquinas y no iría a ninguna parte.

Los tamaños de las cubas varían desde unos pocos litros en los RMG a escala de laboratorio hasta varios cientos de litros en las unidades de producción. El tamaño que necesita depende del volumen de su lote. Un tamaño demasiado pequeño implica más lotes para alcanzar el objetivo. Si es demasiado grande, perderá tiempo y material en rellenos parciales.

Algunos cuencos también tienen una camisa de agua alrededor del exterior para controlar la temperatura. Evita que las cosas se calienten demasiado durante la mezcla a alta velocidad, lo que puede ser un problema con ciertas formulaciones.

2. Tapa y sistema de sellado

La tapa se coloca en la parte superior de la cubeta y la cierra herméticamente durante el funcionamiento. Mantiene el polvo dentro y la contaminación fuera.

La mayoría de las tapas son del mismo tipo de acero inoxidable que la cuba. Entre la tapa y el reborde de la cuba hay una junta de silicona o goma que cierra herméticamente. Algunas máquinas tienen una tapa giratoria, mientras que otras utilizan una bisagra o un elevador neumático. La tapa giratoria suele ser más fácil de limpiar.

Las tapas también vienen con enclavamientos de seguridad. La máquina no funcionará a menos que la tapa esté completamente cerrada y bloqueada. No es opcional. En algunas unidades, también hay puertos integrados en la tapa para la boquilla de pulverización de aglutinante y el filtro de ventilación, así que compruebe esas conexiones durante la configuración.

La junta entre la tapa y la cuba debe sustituirse de vez en cuando. Una junta desgastada deja escapar el polvo durante el funcionamiento y también puede dejar entrar contaminantes. Si observa polvo alrededor del borde de la tapa, esa es la señal.

3. Rodete

El impulsor es la pieza de trabajo principal dentro de una granuladora de mezcla rápida. Se sitúa en el fondo del recipiente y realiza el trabajo pesado de mezclado.

La mayoría tienen tres o cuatro brazos. Algunos tienen forma de Z, otros son planos y otros curvos. La forma modifica el movimiento del polvo dentro del recipiente, por lo que cada máquina tiene un diseño diferente.

Al girar, el impulsor empuja el polvo hacia fuera y hacia arriba en un movimiento giratorio. Así se mezcla todo uniformemente. Durante la granulación húmeda, también incorpora el aglutinante al polvo para formar una masa húmeda.

La velocidad es ajustable en la mayoría de las máquinas. La mezcla en seco es más lenta. Una vez que el aglutinante entra y se están formando gránulos, la velocidad aumenta.

El impulsor se monta en un eje de transmisión en la parte inferior. Se desmonta fácilmente para limpiarlo, algo que se hace mucho en la industria farmacéutica porque los residuos de un lote que se mezcla con el siguiente son un gran problema.

4. Chopper

La picadora realiza un trabajo completamente distinto al del impulsor. Mientras que el impulsor mezcla, la picadora rompe las cosas.

Es un conjunto de cuchillas más pequeño montado en la pared lateral de la taza. Gira rápido. Normalmente entre 1.400 y 3.000 RPM. Su función es cortar los grumos húmedos y de gran tamaño que se forman al granular.

Sin ella, los gránulos salen desiguales en cuanto a tamaño. Algunos demasiado grandes, otros demasiado pequeños. La picadora mantiene el tamaño de las partículas más uniforme, lo que es importante cuando esos gránulos acaban en una prensa de comprimidos.

Las cuchillas se desgastan. Especialmente con fórmulas abrasivas. Tenga recambios a mano para no tener que esperar a que llegue la entrega cuando una se desafile.

El diseño de las cuchillas varía según el fabricante. Algunos utilizan cuchillas en forma de V, mientras que otros emplean diseños de varios dientes. Lo que funcione mejor depende de la formulación y del tamaño de gránulo que se busque.

5. Puerto de descarga y válvula

Una vez finalizada la granulación, los gránulos húmedos tienen que salir de la cuba. Ese es el orificio de descarga. Está en el lateral cerca de la parte inferior, en ángulo de unos 45 grados para que el material se deslice hacia fuera por gravedad.

La abertura del puerto queda a ras de la pared interior. El producto no se esconde en ningún bolsillo.

Una válvula neumática controla la apertura. El aire comprimido la abre y se cierra herméticamente para evitar fugas durante la mezcla. En algunas máquinas, el impulsor sigue girando durante la descarga para expulsar los gránulos. En otras, el material simplemente cae.

En cualquier caso, la descarga debe ser rápida y completa. Todo lo que se quede es producto perdido y un riesgo de contaminación para el siguiente lote.

6. Sistema de pulverización de ligantes

Durante la granulación húmeda, el aglutinante líquido tiene que entrar en el polvo. No se puede verter sin más. Hay que pulverizarlo para que se distribuya uniformemente por todo el lote.

El sistema tiene una boquilla de pulverización (normalmente montada a través de la tapa), un depósito de solución aglutinante y una bomba para impulsar el líquido. La boquilla controla el tamaño de las gotas y el patrón de pulverización, por lo que es más importante de lo que se cree.

Si el aglutinante entra demasiado rápido o golpea en un punto, la humectación no es uniforme. Parte del polvo acaba demasiado húmedo y el resto permanece seco. Esto se traduce en gránulos desiguales y, probablemente, en una repetición del trabajo.

El caudal y la duración de la pulverización se ajustan mediante el PLC. Se ajustan en función de la formulación que se esté utilizando.

Algunos operadores añaden el aglutinante manualmente a través de un orificio de la tapa en lugar de utilizar el sistema de pulverización. Funciona para lotes pequeños, pero es más difícil obtener resultados uniformes que con un sistema de pulverización adecuado.

7. Sistema de accionamiento y motores

Dos motores. Uno para el impulsor y otro para el picador. Funcionan de forma independiente porque las dos partes giran a velocidades muy diferentes. El motor del impulsor es el más grande, ya que tiene que mover una carga pesada de polvo. El motor del picador es más pequeño pero funciona a un número de revoluciones mucho mayor.

La mayoría de los RMG actuales utilizan variadores de frecuencia en ambos. Los variadores de frecuencia permiten cambiar la velocidad sin cambiar el hardware, lo que da a los operadores mucha más flexibilidad. Los motores se sitúan debajo o detrás de la cuba y se conectan a las palas mediante ejes de transmisión sellados.

Si un motor empieza a hacer ruidos extraños o a calentarse, no lo ignore. Los problemas del motor tienden a agravarse rápidamente, y sustituir uno mientras aún está en funcionamiento es mejor que enfrentarse a un fallo catastrófico a mitad de lote.

Los modelos accionados por correa son menos comunes en las RMG más recientes, pero siguen existiendo. En estas máquinas, compruebe la tensión y el estado de la correa como parte de su programa de mantenimiento regular.

8. Juntas de eje

Las juntas de los ejes son una de esas piezas de las granuladoras de mezcla rápida en las que nadie piensa hasta que fallan. Entonces son un gran dolor de cabeza.

Tanto el eje del impulsor, en la parte inferior, como el eje del picador, en el lateral, atraviesan la pared de la cuba. Cada uno necesita una junta para evitar que se escape el polvo y que entre el lubricante de los cojinetes.

La mayoría de las máquinas utilizan juntas purgadas por aire. El aire comprimido crea una presión positiva que mantiene el polvo alejado del hueco del eje.

Si la purga de aire tiene problemas, el polvo se acumula alrededor del eje y acaba entrando en el rodamiento. Esto significa un desgaste prematuro y una parada imprevista. Observe si hay residuos de polvo alrededor de la zona del eje durante la limpieza. Si ve que se acumulan, es probable que la junta esté estropeada.

9. Filtro de aire y ventilación

Hay un filtro de ventilación en la parte superior de la tapa. Cuando el impulsor mueve el producto dentro del recipiente, expulsa aire. Ese aire necesita un lugar al que ir, pero no quieres que el polvo se escape con él.

El filtro atrapa las partículas finas que intentan salir con el aire de escape. Suele ser de malla de acero inoxidable o tipo cartucho. Límpielo entre lotes. Siempre. Un filtro obstruido restringe el flujo de aire y aumenta la presión en el recipiente, lo que altera la granulación.

Algunas máquinas tienen una abrazadera de liberación rápida en la carcasa del filtro para que pueda sacarlo rápidamente para su inspección. Es una buena opción cuando el tiempo de cambio es importante.

10. Panel de control y PLC

El panel de control controla toda la máquina. Velocidad del impulsor, velocidad del picador, tasa de pulverización del aglutinante, tiempo de mezcla. Todo ajustado desde un solo punto.

La mayoría de las RMG utilizan un PLC con una HMI de pantalla táctil. La pantalla muestra datos en tiempo real y permite almacenar recetas para distintos productos. Si se cambia de fórmula, se recuperan los ajustes guardados en lugar de empezar de cero.

Muchas máquinas también tienen un amperímetro o un sensor de par conectado al PLC. A medida que el polvo absorbe el aglutinante y forma una masa húmeda, aumenta la resistencia del impulsor.

Ese cambio en la corriente o el par le indica cuándo la granulación está llegando al punto final. Mejor que adivinar basándose solo en el tiempo.

11. Sistema neumático

El aire comprimido acciona varias piezas móviles de la máquina. La válvula de descarga, el elevador de la tapa y las juntas del eje lo necesitan.

El sistema tiene un filtro de aire, un regulador de presión y conductos que van a cada componente. Si la presión de aire disminuye o el filtro se obstruye, las válvulas se atascan, las juntas fallan y el cierre de la tapa puede no encajar. No es bueno.

Otro problema habitual es la presencia de aceite o humedad en los conductos de aire. Altera las juntas y puede contaminar el producto. Revisar periódicamente el filtro de aire y el manómetro evita muchos problemas. Algunas instalaciones incluso colocan un secador de aire específico junto a la máquina para mayor protección.

Conclusión

Una granuladora mezcladora rápida no es tan complicada una vez que se conocen sus componentes. Pero cuando algo va mal y no se sabe el nombre del componente que causa el problema, se convierten en conjeturas que hacen perder tiempo y producto.

Aprenderlas facilita el mantenimiento, agiliza los cambios y acorta las conversaciones con los proveedores.