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Procédé et dispositif de fabrication de capsules sans couture.
La fabrication de capsules sans couture consistant en une paroi solide par exemple en gélatine, dans laquelle la substance à encapsuler est enfermée, est connue. On a proposé par exemple d'injecter par intervalles des quantités déterminées de la substan- ce à capsuler dans un jet de la matière dont la paroi est consti- tuée et qui sort'continuellement à l'état liquide d'une tuyère. La matière de la paroi se solidifie immédiatement après sa sortie de la tuyère, de sorte qu'on obtient un chapelet de capsules sans cou- ture lices ensemble. On coupe ce chapelet, afin d'obtenir les caD- sules séparées.
L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de capsules sans couture qui consiste en ce que l'on injecte le liqui- de à encapsuler au moyen d'un tuyau étroit dans une quantité dé-
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terminée suffisante pour une seule capsule, par exemple une goutte, de la matière formant la paroi à l'état liquide., après quoi le tuyau est enlevé de la capsule encore liquide, et la capsule se solidifie. De cette manière la liaison entre la capsule et l'ame- née du liquide à encapsuler est déjà rompue, quand la matière de la paroi est encore à l'état liquide.
Souvent la couche de matière liquide de la paroi se ferme spontanément à l'endroit où se trou- vait le tuyau d'amenée du liquide à encapsuier; dans d'autres cas il est désirable d'ajouter encore., après avoir enlevé le tuyau une petite quantité de cette matière, avant que la goutte se soit solidifiée.
L'invention se rapporte aussi aux dispositifs pour mettre en pratique ledit procédé, ainsi qu'aux capsules elles-mêmes qui sont caractérisées par le fait qu'elles sont complètement remplies et que la paroi ne montre pas de discontinuités dans leur struc- ture ou qu'elles remontrent qu'à un seul endroit, c'est-à-dire à l'endroit où se trouvait le tuyau d'amende.
Comme matière pour la paroi des capsules, on utilise au premier chef de la gélatine et dans la description de l'invention donnée ci-après il sera supposé qu'on emploie une solution de géla- tine telle que par exemple une masse consistant de 50 parties en poids d'eau, 50 parties en poids de gélatine et 15 parties en poids de glycérine. On peut cependant utiliser aussi d'autres matières pour constituer la paroi de la capsule et non pas seulement des so- lutions de substances qui se solidifient par refroidissement,, mais aussi des solutions qui se solidifient par exemple par évaporation d'un solvant ou par coagulation.
La substance à encapsuler est injectée à l'état liquide ou au moins à l'état coulante mais elle peut éventuellement se so- lidifier aussi après refroidissement. Elle peut être non-miscible avec l'eau, c'est-à-dire qu'elle peut consister à titre d'exemple, d'une solution huileuse d'un médicament à prendre sous la forme @
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d'une capsule; le procédé permet cependant aussi d'encapsuler des liquides miscibles avec la matière liquide de la paroi.
Selon le mode de réalisation le plus simple de l'inven- tion une goutte de la solution de gélatine liquéfiée est appli- quée sur une surface qui n'est pas mouillée par la solution, telle que par exemple une plaque grasse; puis on introduit dans cette goutte l'aiguille d'une seringue à injection remplie, exprime la quantité désirée du liquide dans la goutte et retire l'aiguille à injection. Si le contenu n'est pas miscible avec la solution de gélatine,, celle-ci se fermera spontanément de sorte qu'on n'a qu'à laisser se refroidir la goutte remplie; si, au contraire, le liqui- de est miscible avec la gélatine, il est désirable d'assurer une bonne fermeture en ajoutant encore une petite quantité de la solu- tion de gélatine à l'endroit de l'injection.
En général la goutte à l'état liquide n'est pas globulai- re, mais il s'est avéré que la goutte change de forme en se refroi- dissant et devient plus ou moins globulaire. Afin de faciliter l'ob- tention de gouttes de la grandeur et de la forme désirées, la quan- tité requise de solution de gélatine peut être introduite dans un petit récipient ayant la forme d'une coupelle après quoi la serin- gue d'injection est introduite par en haut dans la goutte. Le ré- cipient peut aussi être muni au milieu d'une ouverture troite par laquelle on introduit par en bas une aiguille d'injection fine et coupée droite pour introduire le liquide à encapsuler. Dans ce cas aussi l'ouverture dans la paroi de la capsule se ferme spontanément quand l'aiguille est retirée si le contenu n'est pas miscible avec la matière liquide de la paroi.
Suivant un autre mode de réalisation les deux liquides sont amenés par deux tuyaux concentriques dont celui qui se trouve à l'extérieur contient la solution de gélatine, tandis que le li- quide à encapsuler est amené par le tuyau intérieur. De préféren- ce les deux tuyaux concentriques débouchent dans un récipient
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coin:.de décrit ci-dessus.
Le tuyau à double paroi peut être disposé verticale- ment avec l'orifice en bas, de telle sorte qu'il se forme une goutte pendante. Afin d'obtenir une adhérence plus forte l'extré- mité du tuyau extérieur peut être élargie. On amène d'abord la solution de gélatine; après que la goutte s'est formée, l'autre solution est injectée par le tuyau intérieur. Dans ce cas aussi la paroi en gélatine se ferme spontanément. Le poids des capsu- les obtenues de cette manière est naturellement limité. Cette limitation est beaucoup moindre ou n'existe pas du tout si la tuyère est dirigée vers le haut et débouche dans une ouverture d'un récipient placé au-dessus de la tuyère et ayant par exemple la forme d'une coupelle.
Ce récipient est fixé sur une table tournante ou autre organe analogue construit de telle sorte que le récipient peut être éloigné et remplacé par un autre immédia- tement après le remplissage de la capsule. Ce mode de réalisation qui est très intéressant en pratiqua sera expliqué d'une manière
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plus détaillée à 1 -' ci-de c[eqs dessi.-r.; annexs.
La Figo 1 est une vue de face de la machine à encapsuler complète.
La Fig. 2 est une vue en plan de cette machine.
La Fig. 3 est une coupe par la ligne III-III de la Fig. 2.
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La Figea 4 est une vue de côté de cette racine.
Dans les figures 5, 6 et 7 le dispositif d'injection est représenté à plus grande échelle dans les différentes phases de la formation de la capsule.
La Fig. 8 représente un détail de la ompe pour le li- quide à encapsuler, aussi à plus grande échelle.
1 et 2 sont les réservoirs respectivement pour la so- lution de gélatine et pour le liquide à encapsuler, par exemple de l'huila. Les deux réservoirs sont munis de chemises 5 dans
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lesquelles peut circuler de l'eau chaude, afin de tenir les liqui- des à la température désirée. L'eau chaude est mise en circula- tion -par la pompe 4.
La solution de gélatine est conduite à l'aide de la pompe à gélatine 5 au dispositif d'injection 7, l'huile y est conduite au moyen de la pompe à huile 6; le dispositif d'injection est re- présenté à @lus grande échelle sur les Figs. 5 - 7. Ce disposi- tif d'injection comporte un canal ou un tuyau d'amenée 8 pour la solution de gélatine et un tuyau intérieur @troit 9 qui s'étend concentriquement dans celui-ci jusquà 1 'orifice supérieur, pour l'amenée de l'huile..
Au-dessus du dispositif d'injection une table tournante 10 est prévue dans laquelle on peut serrer des récipients 12 munis d'une ouverture 11.
Ces récipients sont arrangés de telle sorte que pendant la rotation de la table ils présentent tour ? tour leur ouverture au-dessus de l'orifice d'injection.
Les deux pompes 5 et 5 sont des rompes à piston plon- geur. Dans les conduites qui mènent au dispositif d'injection sont prévues des soupapes de retenue, à savoir dans la conduite gélatine une soupape de retenue ILS qui est disposée tout près du dispositif d'injection (Fig.5) et dans la conduite : . huila une soupape de retenue 14 (Fig.8).
Les deux pompes à piston pl ongeur sont n'unies de dispo- sitifs de réglage 22 et 23, afin de pouvoir régler la Quantité d'huile et de solution de gélatine à fournir, ainsi que le mo- ment où ces quantités doivent être délivrées.
La commande se fait au moyen de la rouehéticoïdale 15 calée sur l'arbre 16. Les deux pompes à piston plongeur sontcom- mandées a.u moyen d'excentriques, tandis que la table 10 est mise en mouvement intermittent au moyen du ôisque à rochet 17. Etant @
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donné que la construction du mécanisme de commande n'a pas une importance essentielle pour la présente invention, cette construc- tion ne sera pas décrite en détails.
La manière dont la capsule est formée ressort des Fig. 5- 7. La solution de gélatine est amenée par le tuyau 8 jusqu'à ce qu'il se soit formé une goutte 18. L'huile est alors injectée par le tuyau intérieur, la gélatine formant une paroi 19 qui entoure le liquide à encapsuler 20 indiqué par une ligne poin- tillée. L'amenée de la gélatine peut être arrêtée pendant l'in- jection de l'huile. On peut cependant aussi commencer l'injection de l'huile avant que toute la quantité de gélatine nécessaire pour former une capsule se trouve dans le récipient et continuer d'ame- ner la solution de gélatine pendant l'injection de l'huile. Dans ce cas la.. goutte sera grossie par l'amenée d.e l'huile aussi bien que par l'amenée de la matière de la paroi.
L'amenée du liquide à encapsuler doit s'effectuer à une vitesse modérée afin d'empêcher que le liquide injecté ne se fraye un chemin à travers l'enveloppe liquide qui l'encoure.
Aussitôt que la quantité d'huile requise pour le remplis- sage de la caosule a été injectée dans la goutte de gélatine, l'a- menée d'huile est arrêtée, après quoi la paroi de gélatine se fer- me généralement en bas. Cependant il est souvent avantageux dans cette phase d'amener encore une petite quantité de solution de gélatine afin d'augmenter l'épaisseur de la paroi à/cet en- droit. Cette phase finale est montrée sur la figure 7.
La table tourne alors de telle sorte que le récipient suivant arrive au-dessus du dispositif d'injection, après quoi une autre capsule est formée. Ensuite la table tourne de nouveau etc... de manière que tous les récipients soient successivement placés au-dessus du dispositif d'injection et remplis.
Les capsules dans les récipients se refroidissent et la
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solution de gélatine se solidifie.
Après quelque temps elles sont suffisamment durcies et elles sont enlevées de la table au moyen de la brosse 21.
A l'aide du dispositif décrit il est facile de fabri- quer un grand nombre de capsules, par exemple 24 à la minute.
Comme il a été mentionné déjà ci-dessus, les gouttes ont une tendance à prendre une forme plus ou moins globulaire pendant le refroidissement et le séchage. Ceci est aussi le cas pour les gouttes plus grandes. Il est donc, possible d'obtenir par ce procédé de très grandes capsules sans difficultés particulières.
Tant que la goutte n'a pas encore quitté le dispositif d'injection, les soupapes de retenue empêchent les liquides de refluer dans les tuyaux d'amenée, ce qu'ils sont enclins à faire à cause, entre autres.,de la tension superficielle.
Les capsules obtenues suivant l'invention sont complète- ment remplies de liquide, à moins qu'on y souffle de l'air ou un autre gaz quelconque. L'absence d'une bulle d'air dans la capsule non seulement lui donne une meilleure apparence, mais empêche aussi l'oxydation des matières oxydables qui peuvent être enfer- mées dans la capsule.
Les capsules fabriquées selon le brevet amé- ricain ? 2.199.125 satisfont aussi à ces conditions; les capsules selon l'invention diffèrent cependant de ces produits connus (qui sont aussi sans couture), par le fait Que la. paroi ne montre a.u- cune discontinuité dans sa structure ou bien n'en montre qu'à un seul endroit, c'est-à-dire à l'endroit où l'injection a été effec- tuée, tendis que dans les capsules connues il y a une discontinui- té dans la structure à deux points diamétralement opposés, ce qui fait que la forme des capsules suivant l'invention est meilleure.
L'expression "discontinuité dans la structure" employée ici ne se rapporte pas à une petite irrégularité de la surface, causée par le bord du récipient.
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Jusqu'ici les capsules complètement remplies et ne mon- trant une discontinuité dans leur structure qu'à un seul endroit étaient inconnues et par conséquent elles font a.ussi l'objet de la présente invention.
L'invention est importante pour la mise en capsules de gélatine des solutions huileuses de vitamines, de médicaments, etc. mais elle peut servir aussi à encapsuler une substance qui est miscible avec la matière liquide de la paroi.
Comme substances pouvant être enfermées dans les capsules suivant l'invention on peut mentionner les extraits et les succéda- nés du thé, les substances titrimétriques (si celles-ci ne réagis- sent pas avec la géletine), les désinfectants, les révélateurs photographiques, les liquides pour briquets, les lubrifiants domas- tiques, etc., et généralement tous les liquides:, pour lesquels un dosage sûr et/ou un emballage hermétique sont désirés.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé de fabrication de capsules sans couture comportant une paroi solide et un noyau qui est liquide au moins pendant la fabrication de la capsule, caractérisé en ce que l'on
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injecte le liquide à encapsuler dans une quantité déteri-nin('e, sufi- sante pour une seule capsule par exemple une goutte, de la matière formant la paroi, à l'état liquide, après quoi on sépare de la goutte le tuyau d'amenés de liquide à encapsuler et la capsule se solidifie.