Procédé de fabrication de capsules en matière plastique et machine pour la
mise en oeuvre de ce procédé.
L'invention se rapporté à un procédé de fabrication de capsules en matière plastique, destinées à contenir des produits tels que des produits pharmaceutiques et à une machine pour ! a mise en oeuvre de ce procédé.
Le procédé selon l'invention est earaeté- risé en ce qu'on utilise deux bandes de ma tière plastique ayant des propriétés élastiques différentes dues à un traitement préalable desdites bandes, qu'on soumet une zone limitée d'une face de l'une desdites bandes à une pression inférieure à la pression atmosphéri- que de façon à obtenir dans ladite bande des poches destinées à recevoir des produits, qu'on superpose la deuxième bande sur celle comprenant lesdites poches, qu'on soude les bandes l'une à l'autre et qu'on découpe simula- nément des capsules par application locale de pression aux deux bandes autour desdites poelles,
et qu'on laisse se relâcher les contraintes produites dans les deux bandes différentes formant les capsules, de manière que les capsules puissent prendre la forme définitive dé- sirée.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce qn'elle comprend des moyens pour amener deux bandes de ma tière plastique, des moyens pour soumettre des zones limitées d'une face de l'une desdites bandes à une pression inférieure à celle de l'atmosphère dans le but d'y former des poches destinées à contenir des produits, des moyens pour appliquer l'autre bande sur la face de la première comportant lesdites poches et des moyens pour souder lesdites bandes l'une à l'autre autour desdites poches et pour découper des capsules par application localisée de pression aux deux bandes autour des poches.
Dans le passé, des capsules en gélatine plastique remplies de liquide ou de pâtes ont été produites couramment. Lorsque des matières solides devaient être mises en capsules, ces matières solides étaient préalablement dispersées dans un liquide pour former une pâte qui pouvait être mise en capsule sur les machines existant alors.
L'emploi de poudres dans des capsules en gélatine dure est connu depuis longtemps, le corps de la capsule étant formé préalablement, la capsule étant remplie ensuite et finalement un capuchon étant mis en place. Toutefois, on n'a pas obtenu de succès dans la production de machines bon marché, suffisantes et satisfaisantes pour produire des capsules en gélatine plastique susceptibles de recevoir des substances en poudre. Le procédé et la machine selon l'invention comblent cette lacune.
Ils permettent de former rapidement, facilement et avec précision de telles capsules, et peuvent comprendre des moyens pour remplir celles-ci de poudre. La machine peut être fa- cilement adaptée pour le remplissage des capsules de liquides ou de pâtes et elle peut être utilisée pour former des capsules en matières autres que la gélatine, à condition que ces matières soient plastiques, susceptibles d'être produites sous forme de bandes et que ces bandes soient capables de se souder l'une à l'autre pour former un joint lorsqu'elles sont soumises à des conditions appropriées de température et de pression.
Le dessin ci-annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine pour sa mise en oeuvre.
La fig. 1 est une vue en élévation de face.
La fig. 2 est une vue en élévation de dos.
La fig. 3 est une vue en perspective montrant certains détails de la machine.
La fig. 4 est une vue en plan d'une partie de ces détails.
La fig. 5 est une vue en élévation, à plus grande échelle, d'un détail de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en bout d'un détail de la machine.
La fig. 6a est une vue latérale du détail montré à la fig. 6.
La fig. 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un autre détail de la machine.
La fig. 8 est une vue en perspective d un autre détail.
La fig. 9 est une vue montrant les différentes phases du fonctionnement d'un organe de la machine.
La fig. 10 est une coupe fragmentaire, à plus grande échelle, suivant la ligne 10-10 de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue analogue suivant la ligne 11-11 de la fig. 9.
La fig. 12 est une vue analogue suivant la ligne ne 12-1. de la fig. 9.
La fig. 13 est une vue analogue suivant la ligne 13-13 de la fig. 9.
La fig. 14 est une vue analogue suivant la ligne 14 de la fig. 9.
Dans la forme d'exécution représentée de la machine, de la gélatine fondue, comme dé- erit plus loin, est préparée et amenée dans une trémie 21. Pour le réglage de la température, il est désirable que la trémie qui peut être en laiton, soit pourvue d'un élément de chauffage 21lz à réglage thenmostatique, de manière que la gélatine puisse être maintenue à la température désirée. On peut aussi uti- liser une trémie à doubles parois entre lesquelles on fait circuler un fluide de chauffage approprié. La trémie 21 peut être remplie au moyen d'une conduite à gélatine 22 reliée a une source appropriée, de manière que la gélatine dans la trémie soit maintenue à un niveau sensiblement uniforme.
La gélatine passe de la trémie sous un racloir 23 en forme de lame. Ce racloir peut être une pièce dis tincte où faire corps avec la trémie. Cette dernière repose sur la jante d'une roue 24 qu'on appellera roue de coulée, cette jante ayant une surface chromée et polie. La trémie portant le raeloir est maintenue en position par des tiges 25 et 26 de longueur réglable et par des galets 21s en contact avec la surface de la jante, ces galets étant réglables pour per- mettre de faire varier la distance entre l'arête inférieure du racloir et la surface de la jante.
Le racloir est fendu, verticalement au milieu de sa largeur, la distance entre l'arête inférieure du raeloir et la surface de la jante étant réglable séparément pour chacune des deux moitiés du racloir. Lorsque la roue de coulée 24 tourne dans le sens de la flèche indiquée aux fig. 1 et 2, la gélatine s'écoule de la trémie 21 entre l'arête inférieure du racloir 23 et la surface polie de la jante de cette roue, sur laquelle elle forme un film lisse et continu. Grâce à la subdivision du raeloir en deux moitiés réglables individuellement, ce film est constitué de deux bandes juxtaposées et attenantes, dont chacune aura une épaisseur réglable à volonté et indépendante de l'épaisseur de l'autre bande.
On verra plus loin que ceci permet de déterminer, selon les désirs de l'opérateur, l'épaisseur des différentes parties de paroi de la capsule et aussi la position du joint de fermeture de celle-ci.
Les deux bandes constituant le film sont ensuite séparées l'une de l'autre par un galet de séparation 27 en forme de couteau rotatif à arête vive, appliqué sur la jante de la roue 24 par un ressort 28 dont la tension est régable.
La machine sera installée, de préférence, dans un local pourvu d'un conditionnement d'air, de manière que sa température et son humidité puissent être réglées, afin de toujours maintenir le film de gélatine dans l'état désiré. La roue de coulée 24 est recouverte d'un carter 29, disposé à proximité de la roue . sans toutefois la toucher. Un conduit d'éva- cation 30 est raccordé à ce carter pour aspirer dans celui-ci l'air conditionné, afin qu'il sèche et conditionne la surface du film en gélatine, et évacue cet air soit dans le local, soit vers l'extérieur par un conduit d'échappe- ment, suivant les conditions d'humidité existantes.
L'arbre de la roue de coulée 24 est supporté par des paliers montés sur un bâti 3] de la machine et entraîné mécaniquement en synchronisme avec d'autres parties de la machine, comme on l'expliquera plus tard.
Les deux bandes de gélatine partiellement séchées et conditionnées sont détachées de la roue 24 par un organe rotatif de séparation : i3 à palettes, entrainé par une courroie à une vitesse circonferentielle plus élevée que celle de la roue 24. Les coups légers répétés des palettes de cet organe de séparation séparent les bandes de la roue sans les endommager ou les allonger.
Comme indiqué clairement dans la fig. 3, les deux bandes en gélatine sont conduites ensuite selon deux chemins distincts. L'une des bandes, qu'on désignera comme bande de couverture 34, passe sur deux galets de guidage 35 et 36 sur lesquels passe une courroie sans fin de transport 37. La courroie de transport et les galets doivent être faits en une matière ne coDant pas à la gélatine, par exemple en poly- tétrafluoro-éthylène, ou en métal fritte, la surface de ces galets étant lubrifiée de manière que la bande de gélatine n'y adhère pas.
Lorsque plus de deux galets sont employés, une courroie de transport n'est pas néces saire.
Après avoir passe sur ces éléments de gui clage, la bande 34 arrive à un mécanisme de renversement désigné dans son ensemble par
38 (fig. 3) et constitue par deux poulies 39
et 40 tournant sur un premier arbre et par
deux poulies 41 et 42 tournant sur un
deuxième arbre perpendiculaire au premier.
Une courroie 50 passe sur ces poulies dans
l'ordre 40, 42, 39, 41 et de nouveau sur 40.
Comme on le voit à la fig. 3, la bande de géla
tine 34 s'applique sur cette courroie 50 à l'en-
droit où celle-ci passe sur la poulie 40, où elle
est déviée de 90 vers le haut. Entre les pou
lies 40 et 42, la courroie et la bande appli
quée sur elle sont tordues de 90 dans le sens
opposé à celui des aiguilles d'une montre, vu
en direction de leur avancement ; la poulie 42
les fait dévier de 180 vers le bas, et en des
cendant de la poulie 42 vers la poulie 39, elles
subissent une nouvelle torsion de 90 dans le
même sens que précédemment.
De ce fait, lors
que la bande 34 sort du mécanisme de renver
sement, elle est retournée sens dessus dessous
et déplacée latéralement, de manière à être
en regard de l'autre bande 44. Elle passe alors
sur un galet 85 dit galet de fermeture, dont
on verra plus tard la fonction. Les galets de
guidage 35 et 36 sont entraînés de manière à
avoir la même vitesse cireonferentielle que la
roue 24.
L'autre bande de gélatine 44 que l'on dé
signera par bande inférieure, après avoir été 'détachée de la roue de coulée 24 par l'organe
à palettes 33, arrive sur des galets de. guidage
46 et 47. Le galet de guidage 46 peut être
graissé au moyen cl'une brosse 45 (fig. 1)
tournant dans un bain d'huile peu profond.
Ce galet de guidage pourrait aussi être fabri-
que en matière poreuse, telle que du laiton
fritte, à travers laquelle le lubrifiant peut
être envoyé à la surface du galet depuis le
tourillon qui supporte celui-ci. Il est désira
ble de maintenir une mince pellicule d'huile
à la surface de ce galet, de manière que la
face de la bande de gélatine en contact avec
lui soit graissée pour qu'elle n'adhère pas faci-
lement aux organes suivants du mécanisme.
Le galet de guidage 46 est entraîné par une
roue à chaîne 48 indiquée dans la fig. 2, de
manière que la vitesse circonférentielle du
galet soit sensiblement la même que la vitesse eireonférentielle de la roue-4. Le galet 47 est entraîne par le galet 46 au moyen d'une courroie croisée 32 (fig. 2). La bande de géiatine inférieure 44 passe ensuite vers un tambour à moules 49.
Ce tambour à moules est le détail le plus important de la machine. Il comporte une pluralité de cavités sur sa périphérie, chaque cavité étant destinée à former une capsule en gélatine à chaque tour du tambour. Il est important que le tambour à moules soit usiné avec précision, de manière que toutes les cavités aient des dimensions rigoureusement identiques. L'uniformité des charges introduites dans les capsules et 1'uniformité des dimensions des capsules remplies dépend dans une très grande mesure de la précision de cet, usinage. Le nombre total des cavités dans la surface du tambour dépend du nombre de capsules qu'on désire produire à chaque tour du tambour.
Dans 1'exemple représenté à la fig. 3, trois rangées de cavités disposées en quinconce sont prévues sur la périphérie du tambour, mais il pourrait y avoir une seule rangée ou un nombre quelconque de rangées selon les besoins. Dans ledit exemple, chaque rangée comprend 48 cavités, mais on peut prévoir un nombre quelconque de cavités par rangée sur la circonférence du tambour.
Comme indiqué plus clairement dans la fig. 7, chaque cavité 51 est cylindrique et garnie d'une douille 52 dont le bord fait saillie sur la circonférence du tambour. L'épaisseur de la paroi de la douille 52 est, cle préférence, comprise entre une et deux fois l'épaisseur de la bande de gélatine. Pour des petites capsules, la paroi de la douille peut avoir une épaisseur de 0, 75 mm. La saillie du bord de la douille au-dessus de la surface du tambour devrait être au moins égale à deux fois, mais de préférenee approximativement égale à trois fois l'épaisseur de la bande de gélatine. La surface 53 du tambour est cylindrique, mais la précision de son usinage n'est pas essentielle.
Les parties en saillie des douilles 52 doivent, par contre, être usinées avec une très grande précision ; en effet, comme on le verra plus loin, ces parties doivent entrer en contact avec un galet de fermeture sur tous les points de leur face pendant la rotation, afin de produire un bon découpage de la capsule.
Dans chaque douille 52 est fixée une pièce de retenue 56 dans laquelle coulisse un pous- soir de démoulage 54 cylindrique muni d'un rebord 55 susceptible de buter contre un re- bord intérieur de la pièce de retenue 56.
Celle-ci est engagée sous pression dans la cavité, de manière à rester en position pendant les opérations. Au fond de la cavité débouche un conduit d'air 58 transversant la paroi du tambour à moules. La hauteur du poussoir doit être telle que lorsqu'il bute contre le fond de la cavité, sa face supérieure soit sensiblement au même niveau que la face supé rieure de la pièce de retenue 56, de manière que l'espace libre de la douille 52 ait la forme d'un cylindre à fond plat. La profondeur de ee cylindre détermine la capacité de chaque capsule et elle doit être uniforme pour toutes les douilles du tambour à moules.
Un jeu est prévu entre le poussoir 54 et la pièce de retenue 56, afin que l'air venant du conduit 58 soulève le poussoir jusqu'à ce que sa base vienne buter contre le rebord intérieur de la pièce de retenue, le poussoir étant maintenu dans cette position par la pression d'air et que l'air puisse être évacué de la cavité pen- dant la phase d'éjection de la capsule. Il est désirable, mais pas nécessaire que le poussoir monte approximativement jusqu'à l'extrémité supérieure de la cavité lorsqu'il est soulevé par la pression d'air, car ceei facilite l'éjec- tion de la capsule. La douille 52 et la pièce de retenue 56 pourraient aussi être faites en une seule pièce vissée dans la cavité du tambour à moules.
Le tambour à moules 49 tourne sur un tambour stationnaire 103 dans la circonfé- rence duquel est ménagé un évidement 59 (fig. 6a) fermé par la surface intérieure du tambour, de manière à former une chambre d'aspiration 59 vers laquelle l'air est évacué périodiquement de chaque cavité à travers son conduit 58 lorsque eelui-ei passe sur ledit évidement au cours de la rotation du tam bour 49, c'est-à-dire du passage de chaque conduit 58 par le plan radial 10-10 jusqu'à son passage par le plan 13-13 de la fig. 9.
La chambre d'aspiration 59 est reliée par un tube 104 à un dispositif d'évacuation non représenté. D'autre part, la circonférence du tambour stationnaire 103 comporte une série d'évidements reliés par deux conduits 105 à une source d'air sous pression pour faire agir cette pression, par les conduits 58, sur les poussoirs de démoulage 54 lorsque ces conduits arrivent dans le plan radial 14-14 in- diqué dans la fig. 9.
Une palette de fermeture 106 eoulissant dans une fente du tambour 10 et actionnée par un ressort sépare la chambre d'aspiration 59 des évidements sous pression ; cette palette est appliquée par son ressort contre la paroi du tambour à moules 49 et se déplace selon l'usure ou les irrégula- rités inévitables de la face intérieure de cette paroi.
Le tambouràmoules 49 est fixé sur un arbre 75 entraîné par engrenages. Le tambour stationnaire 103 est supporté par cet arbre 75 et sa rotation est empêchée par une goupille 128 fixée dans le bâti de la machine.
Pour le réglage de la température da tambour à moules, des corps de chauffe sont logés dans le tambour stationnaire 103, lequel peut être en laiton. Les câbles pour ces éléments de chauffage sont indiqués schémati- quement en 107 (fig. 9). Il est désirable que la température du tambour stationnaire soit ré glée thermostatiquement. Des câbles condui- sant vers un thermostat sont indiqués en 1. 07'.
N'importe quel type de thermostat peut être employé.
La tête de remplissage qui va maintenant être décrite fonctionne selon un certain cycle : pendant son fonctionnement, elle s'éloigne de la surface du tambour à moules, puis se rapproche de celle-ci et se met en position, la mise en position étant effectuée par des gou- pilles 60, et reste ensuite en contact avec la bande de gélatine qui se trouve sur le tam bour à moules pendant une période appro- priée de la rotation du tambour, pour être de nouveau éloignée, afin de répéter le eyele.
La tête de remplissage est représentée partiellement dans la fig. 7. Dans un bloc 63 sont ménagés, en rangées de trois, neuf alésages cylindriques 61 dans chacun desquels est logée une tubulure de remplissage 62 (fig. 8). La face de celle-ci fait sur la face du bloc 63 une saillie réglable et généralement égale à une à deux fois l'épaisseur de la bande Latubulure de remplissage 62 présente un passage de remplissage 64 relié à une trémie qui sera décrite par la suite. Autour de l'orifice inférieur de ce passage, un logement annulaire est ménagé dans la face de la tubulure et rempli de matière poreuse 65, qui peut être constituée par du feutre, du verre fritte ou des métaux frittes.
Le métal fritte a l'avantage de pouvoir être usiné aux dimensions exactes de son logement et même soudé ou brasé en position dans celui-ci, et il peut être facilement stérilisé. Des canaux d'évacuation 66 partent du fond du logement de la matière poreuse vers un évidement annulaire 67 de la tubulure 62, évidement qui communique avec un canal d'évacuation 68 relié à un tuyau d'évacuation 80 (fig. 1).
Pendant les opérations de remplissage, le bloc de remplissage 63 descend sur la bande de gélatine qui court sur le tambour à moules 49. Le diamètre extérieur de la tubulure de remplissage est suffisamment plus petit que le diamètre intérieur des douilles 52 garnissant les cavités du tambour pour permettre le passage de la bande la plus épaisse employée sur la machine.
Le bloc 63 peut être pourvu d'éléments de chauffage et de thermostats, logés dans des alésages 108 et 109 respespectivement. Une commande électrique est particulièrement commode. Le chauffage du bloc n'est pas toujours nécessaire, mais il est particulièrement commode lorsque la machine est utilisée pour des poudres hygroseopiques.
Sur le bloc 63 est montée une trémie à poudre 69 (fig. 1). La trémie à poudre sera exécutée, de préférence, en matière transparente, de manière à pouvoir observer facilement son état de remplissage. Comme indiqué dans la fig. 1, la trémie à poudre comporte un mélangeur 70 composé de fils de fer montés sur un arbre susceptible de tourner dans la partie supérieure de la trémie à poudre et mis en rotation par un arbre ilexible 71 entraîné par une source motrice appropriée.
Les passages de remplissage 64 sont en com- munieation avec cette trémie à poudre. Il est désirable que le mélangeur soit mis en rotation suffisamment rapide pour éviter l'agglomération ou la solidification de la poudre.
La a trémie à poudre 69 est pourvue cl'une ouverture de remplissage 72 dans laquelle peut être introduite une conduite flexible amenant de la poudre additionnelle, de manière que la trémie puisse être remplie automatiquement ou manuellement de poudre additionnelle pendant le fonctionnement de la machine, afin que la trémie à poudre soit toujours suffi- samment remplie pour assurer un fonctiome- ment continu. Pour obtenir des résultats sa tisfaisants, il est nécessaire qu'une quantité suffisante de poudre soit toujours disponible dans la trémie, de manière qu'aucun passage de remplissage n'admette de l'air au lieu de poudre depuis la trémie.
La tête de remplissage est mise en position par rapport au tambour à moules 49 au moyen d'un dispositif à excentrique repré- senté à la fig. 5. Le bloc 63 est monté sur un bras 73 présentant une fente 74 à travers laquelle passe l'arbre 75 du tambour à moules.
L'extrémité inférieure du bras coopère avec un maneton excentrique 76 fixé sur un arbre 77, situé à la verticale de l'arbre 75 et entraîné à la même vitesse que celui-ci. Le mane- ton lui-même exécute un mouvement de rotation dans une ouverture de guidage 78 du bras 73.
Comme indiqué dans les fig. 3 et 1, des goupilles de position 60 sont disposées sur la face latérale du tambour à moules 49, ces goupilles étant placées dans une certaine position par rapport aux cavités et étant employées pour la mise en position de là tête de remplissage. Dans la forme d'exécution particulière représentée, seize goupilles sont employées pour les quarante-huit cavités de eliaque rangée ; il v a donc une goupille pour trois jeux de cavités, c'est-à-dire pour trois cavités dans chacune des trois rangées.
Le bloc de remplissage 63 porte, en regard de la face latérale du tambour 49 sur laquelle sont disposées les goupilles 60, un coin 79 susceptible de s'engager entre deux goupilles adjacentes. de manière à maintenir ce bloc en position déterminée par rapport au tambour 49. Dans la position représentée à la fi. 5, l'excentri- que 76 est en contact avee le bord interne su- périeur de l'ouverture 78. Lorsque l'arbre de l'excentrique tourne dans la même direction que le tambour à moules dans le sens des aiguilles d'une montre comme montré,
le maneton 76 soulevé le bras sensiblement radialement par rapport au tambour à moules 4 jusqu'à ce que le coin 79 soit dégagé d'entre les goupilles 60. Lorsque ce coin est dégage. le maneton 76 entraine, par friction et grâce à l'orientation de la partie du pourtour de l'ouverture 78avec laquelle il est en contact, le bras 73 et, par conséquent, la tête de remplissage dans une direction contraire aux aiguil- les d'une montre pour les amener dans la position indiquée en pointillé dans la fig.
5. A ce moment, le maneton ayant dépasse le point le plus haut de sa trajectoire et commencé son mouvement de deseente, permet au bras et à la tête de remplissage de descendre jusqu'à ce que le coin 79 soit engagé entre les deux goupilles 60 suivantes ; le bloc 63 est alors de nouveau entraîné par le tambour 49 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le maneton excentrique 76 continue à descendre jusqu'à ce que la totalité du poids de la tête de remplissage repose sur les goupilles 60 ou sur la bande de gélatine et le tambour à moules. Le maneton tourne alors librement dans l'ouver- ture de guidage 78 jusqu'au m ornent où le cycle recommence.
Un mécanisme identique est prévu sur le côté arrière du tambour à moules, de manière que la trémie à poudre soit soutenue en avant et en arrière par un mécanisme identique et symétrique. Pour un fonctionnement normal, il est préférable que le poids de la tête de remplissage repose plutôt sur la bande de gé- latine que sur les goupilles 60, de manière que la bande de gélatine agisse comme garniture d'étanchéité et empêche une fuite d'air sur la périphérie du dispositif de remplissage.
Le bloc de la tête de remplissage peut comporter un nombre plus ou moins grand de tu- bulures pour remplir au cours d'une opération un nombre plus ou moins grand de cavités, à condition que les goupilles soient disposées de manière appropriée pour chaque groupe de cavités.
Comme on l'a dit avant de passer à la des eription du tambour à moules 49, la bande de gélatine 44 entre en contact avec celui-ci après avoir passé sous le galet de guidage 47.
Comme indiqué dans la figure schématique 9, elle vient en position sur le tambour à moules en s'appuyant sur les bords en saillie des douilles 52. En passant par le plan 10-10 indiqué dans la fig. 9, chaque cavité entre en communication avec la chambre à dépression 59 par l'intermédiaire du conduit d'air 58, ce qui produit une. dépression dans la eavité. La pression atmosphérique extérieure applique alors la bande de gélatine aux bords des douilles 52 et presse ce film dans la cavité pour former un revêtement sous forme de cuvette dans celle-ci.
La fig. 10 montre la bande infé- rieuse 44 mise en position sur le bord en saillie de la douille, et la fig. 11 montre la bande pressée vers le bas et en contact avec le poussoir de démoulage 54 et avec la pièce de retenue 56. La dépression est maintenue dans la cavité jusqu'à ce que la capsule ait été fermée et séparée.
Lors de l'avancement de la cavité pourvue cl'un revêtement en gélatine, la tête de remplissage est descendue pour venir en contact avee la bande 44, comme décrit précédemment, dans le plan 11-11 indiqué sehémati quement dans la fig. 9. La tubulure de remplissage 62 peut pénétrer partiellement dans la cavité pourvue d'un revêtement en géla- tine.
Dans cette phase du cycle se produit le remplissage. Le diamètre du passage de remplissage 64 doit être choisi en rapport avec la consistance de la poudre à mettre en capsules, de manière que cette poudre ne s'écoule pas à travers le passage sous 1'effet de la gravité et de vibrations éventuelles. Mais lorsque la machine fonctionne, cette poudre doit remplir toute la section de ce passage.
Lorsque la tête de remplissage est en position, l'air se trouvant au-dessus de la couche de gélatine garnissant la cavité est partiellement évacué à travers la matière poreuse 65 et les canaux d'évacuation 66 et 68. En général, la dépression produite au-dessus de la gélatine sera moins prononcée que celle maintenue dans le fond de la cavité. Pour assurer un remplissage satisfaisant, il est désirable que l'air ne soit évacué que lentement à travers le canal 68. Ceci sera obtenu en reliant le tuyau d'évacuation 80 à une soupape commandée par un solénoïde et en communication avec une pompe à vide (pas indiquée).
La soupape à solénoïde peut être commandée par un disjoncteur 81 comportant un organe de contact 82 glissant sur des goupilles d'actionnement 83 disposées sur un plateau à came 84. Ces goupilles de contact sont agencées de manière que la soupape à solénoïde admette de l'air par à-coups dans le canal d'évacuation 68, ce qui produit un écoulement pulsatoire de la poudre et son dépôt d'une densité uniforme dans la cavité garnie de gélatine. La matière poreuse 65 empêche l'écoulement de la poudre à travers les canaux d'évacuation et assure une densité relativement uniforme et consistante de la poudre.
Dans des conditions normales de travail, une poudre d'une densité remarquablement uniforme peut être obtenue en l'exposant à une série d'actions du vide par à-coups, cinq à-coups pour chaque cap sule étant un nombre satisfaisant, mais on peut également appliquer entre un et une douzaine d'à-coups par capsule (pour des pou dres différentes). Il a été constaté qu'un remplissage homogène peut être obtenu au moyen de ce dispositif, de manière que la densité de la charge ne varie généralement pas plus d'une fraction de pour-cent, d'une charge à l'autre.
La grandeur de ces charges peut être ré glée en variant la profondeur de pénétration de la tubulure de remplissage 62 dans la ea- vité, ou en variant la profondeur de la cavité.
Des variations de la charge peuvent également être obtenues en modifiant la pression et le vide utilisés.
Cette opération de remplissage terminée et la pression atmosphérique étant, admise par les canaux d'évacuation 68 et 66, la tête de remplissage est soulevée au moven du mane- ton excentrique 76 et du bras 73, comme expliqué précédemment, et la cavité remplie passe, par la rotation du tambour 49, dans le plan indiqué par 12-12 dans la fig. 9. I) ans cette position, la bande de fermeture 34 est appliquée par un galet de fermeture 85 contre la face de la bande inférieure 44 comportant les cavités remplies de poudre.
Le galet de fermeture 85 est fixé sur un arbre dont les paliers sont montés à coulisse dans des fentes d'un étrier 94 fixé au bâti de la machine. Par l'intermédiaire d'une tige fixée à chaque palier, un ressort 89 (fig. 1), dont la compression peut être réglée par un tourniquet 95, presse le galet 85 vers le tambour 49 et le maintient en contact avec la bande de gélatine tout en permettant un déplacement radial du galet 85 dans les deux sens pour suivre les irrégularités éventuelles de la surface de la bande.
Dans le galet 85 est logé un tambour sta tionnaire 113, dans lequel l'arbre sur lequel est fixé le galet tourne librement. La rotation de ce tambour est empêchée par une goupille 129 (fig. 5) engagée dans une fente d'un support 130 solidaire de l'étrier 94.
Comme indiqué dans les fig. 3 et 5, le galet de fermeture 85 comporte de petites ouvertures dont la disposition et les dimensions peuvent correspondre à celles des cavités du tambour à moules. Par ces ouvertures, reliées à travers un évidement 111 du tambour 113 et un tuyau 110 à la pompe à vide, une dé- pression peut être créée entre la bande 34 et le galet 85. Cette dépression facilite la. mise en position de la bande de fermeture 34 de manière que eelle-ei ne glisse pas démesurément sur la surface du galet de fermeture.
Si une composition particulière de gélatine employée avait tendance à adhérer au galet de fermeture, un dispositif à air comprimé, tel que celui utilisé dans le tambour à moules, peut être incorporé dans le galet de fermeture pour faciliter le détachement de la bande de gélatine et des capsules. Fne mèche de graissage 112 (fig. 1) est en contact avec la surface du galet de fermeture, cette mèche étant alimentée convenablement en huile, de manière qu'un mince film d'huile soit maintenu constamment sur la surface du galet de fermeture, afin d'empêcher le collage de la gélatine sur ce galet.
On constatera que lorsque le galet est surchauffé, la gélatine est partieulièrement susceptible de coller, et que lorsque le mélange de gélatine exige une tempé- rature plus élevée, un soin particulier doit être apporté pour que ce galet ait une surface bien polie et bien lubrifiée, afin d'empêcher que la gélatine ne colle ou s'accumule sur la surface.
Comme indiqué plus particulièrement dans la fig. 5, un élément de chauffage 86 est monté sur le côté du tambour stationnaire . 113 de ce galet de fermeture et il est commandé thermostatiquement au moyen d'un thermostat 87, afin que ce galet puisse être maintenu à la température désirée. Le réglage de la température de ce galet peut être essentiel, comme cela sera indiqué par la suite.
Du fait que le tambour à moules 49 et le galet de fermeture 85 tournent ensemble, l'ac- tion du ressort 89 décrite plus haut produit d'abord le contact entre la bande de fermeture 34 et la. bande inférieure 44 et ensuite une pression sur les deux bandes superposées, supportées par le bord en saillie des douilles 52 jusqu'à ce que ces bords en saillie coupent les deux bandes de gélatine superposées comme indiqué dans la fig. 13. Cette pression produit l'expulsion de la gélatine se trouvant entre le bord en saillie et le galet de fermeture, et du fait de la compression entre ce bord et le galet, la gé- latine adhère de manière qu'un joint hermétique soit formé.
Dans des conditions de travail appropriées, les deux bandes de gélatine sont réunies de manière uniforme et si bien qu'un examen attentif est nécessaire pour reconnaître le joint ; celui-ci est presque aussi solide que la paroi de la capsule. La bande résiduelle 88 (fig. 3) est tirée vers le bas à l'extérieur et dégagée des bords en saillie des douilles 52 dans un espace prévu dans ce but.
A 1'endroit où le tambour et le galet se sépa- rent lors de leur rotation, de l'air sous pression arrive au fond des cavités du tambour, par les conduits 58 qui traversent le plan indiqué dans la fig. 11, et fait monter le poussoir de démoulage 54 (fig. 14). Ce poussoir de démoulage éjecte la capsule remplie hors de la cavité, cette capsule prenant aa. forme cléfinitive par rétraction élastique de ses parois.
Il a été constaté qu'il est nécessaire que la face de la bande de fermeture 34 qui était appliquée sur la roue de coulée 24 soit en regard de la face de la bande inférieure 44 qui était également appliquée sur cette roue, a fin que les deux bandes adhèrent proprement l'une à l'autre. La face opposée des bandes forme une surface tenace et durcie, probablement due à l'évaporation de l'humi- dité, et elle est considérablement moins adhésive que la face protégée des bandes. La face extérieure durcie ne produit une fermeture qu'avec difficulté et une telle fermeture est plus fragile et possède une plus grande tendance à la séparation. C'est pour cette raison que le dispositif de renversement 38 a été prévu.
Pour obtenir un joint propre et afin de découper complètement la gélatine dans la bande, il est désirable que le dispositif à ressort 89 du galet de fermeture applique une pression relativement grande sur la surface du galet de fermeture. Les capsules ont tendanse à sortir de leur cavité sous l'action du poussoir 54 et de la pression d'air appliquée au fond de la cavité après avoir dépassé la ligne 14 de la fig. 9. Elles subissent alors l'action de deux brosses rotatives 90, tournant dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre à une vitesse relativement élevée, cette vitesse périphérique étant plusieurs fois la vitesse périphérique du tambour à moules.
L'action de ces brosses fait sortir des cavités les capsules qui n'en ont pas encore été éjectées et les projettent sur une courroie transporteuse 91, laquelle emmène les cap sules terminées. La bande dans laquelle les capsules ont été découpées passe sous un. galet 92 et entre des galets 93, ces galets tournant à une vitesse périphérique supérieure à celle du tambour 49, afin d'exercer une traction sur la bande pour la tendre, afin qu'elle se détache facilement du tambour 49. De là, la bande est amenée dans un récipient à déchets ou éloignée d'une autre manière. D'autres moyens peuvent être employés pour éloigner la bande résiduelle et souvent son poids suffit à la détacher du tambour 49.
Dans la fig. 2 est représentée schématiquement la disposition des courroies d'entraîne- ment de la machine. Une tension dans la bande de gélatine doit être évitée. Ceci est obtenu le plus facilement en s'assurant que la vitesse périphérique de chaque galet en contact avec la gélatine soit la même que la vitesse périphérique de la roue de coulée 24.
Normalement, la bande de gélatine aura tendance, d'une part, à se contracter pendant le séchage après avoir été éloignée de la roue 24, et, d'autre part, à se dilater à cause de son échauffement et à cause de la tension à laquelle elle est soumise par son poids propre en passant sur les galets.
Une propriété particulière à la gélatine est sa tendance à être élastique. Autrement dit, un film de gélatine tendu aura tendance à reprendre lentement sa forme initiale. Par conséquent, une bande de gélatine tendue à n'importe quel point pendant son passage à travers la machine aura tendance à reprendre lentement ses dimensions initiales. Cette caractéristique peut être utilisée en dilatant le film, ce qui sera obtenu en donnant à la roue de coulée une vitesse inférieure à celle des autres galets de la machine. Les capsules coupées et sorties du tambour à moules d'em preintes auront une forme sensiblement spherique, mais du fait que les films de gélatine formant la capsule auront tendance à se contracter dans la direction dans laquelle ils ont été tendus initialement, une capsule avant la forme d'un ballon de rugby sera produite.
Cette production de capsules elliptiques à partir de cavités rondes est une earaetéristi- que importante de l'invention, mais ce n'est pas nécessairement une caractéristique essentielle, car il sera toujours possible de produire des capsules sphériques en évitant de tendre le film.
Comme indiqué dans les fig. 1 et 2, un moteur 96 entraine un arbre principal 98 au moyen d'un réducteur de vitesse à vis sans fin 97, cet arbre entraînant à son tour la roue de coulée 24 au moyen d'un engrenage hélicoï- dal 99. Des roues coniques 100 entraînent un arbre 101 sur lequel sont montées des roues à chaîne pour l'entraînement des différents organes et dispositifs de la machine. Un arbre intermédiaire 116 est entraîné par l'arbre 101 au moyen d'une roue à chaîne principale 115.
L'organe de séparation à palettes 33 est entraîné par l'arbre intermédiaire 116 au moyen d'une courroie 117. Les galets de guidage 46 et 47, couplés entre eux par la courroie 3', sont entraînés par le même arbre au moyen d'une roue à chaîne 48 sur laquelle passe une courroie de transmission. La poulie 40 et, par conséquent, la courroie 50 du mécanisme de renversement est entraînée au moyen d'une chaîne 118. La courroie de transport 37 est entraînée par une transmission à courroie 11-1) 9 appropriée.
L'arbre d'excentrique 77 et le méeanisme qu'il actionne sont entraînés par l'arbre 116 au moyen d'une roue dentée de transmission 120 et d'une roue 121 fixée sur cet arbre 77. A leur tour, la roue d'engrenage 123 du tambour à moules et la roue 124 du galet de fermeture sont entraînées par une roue d'engrenage folle 122 en prise avec la roue 121. Les galets 93 qui écartent la bande de déchet sont entraînés depuis l'arbre 101 au moyen d'une chaîne 125, et une courroie 126 entraîne la courroie transporteuse 91 et une autre courroie 127 actionne les brosses rotatives 90.
En changeant la roue à chaîne principale 115 et en ajustant la longueur de la chaîne, il est possible de changer le rapport des vitesses entre le tambour à moules et tous les organes se trouvant en contact avec la bande de gélatine, ainsi que la roue de coulée i elle-même, de manière à pouvoir facilement modifier la tension des bandes de gélatine, lorsqu'on le désire.
Quoiqu'on obtienne encore des résultats satisfaisants lorsque la température et le degré d'humidité exacts varient dans une large mesure pratiquement à chaque point de la machine, le rapport relatif de ces températures et degrés d'humidité est relativement important pour une opération particulière et devrait rester sensiblement constant pour une fabri- cation donnée si l'on veut obtenir un produit uniforme. Il est, par exemple, possible de di- minuer la proportion d'eau dans la bande de gélatine lorsque la température monte. Une température plus élevée peut être employée pour la roue de coulée 24 et dans le méeanisme entier lorsqu'on utilise une proportion plus faible de glycérine.
Un temps de séchage plus long est nécessaire à des températures plus basses ou lorsque l'humidité relative est plus élevée. La température relative entre le tambour à moules et le galet de fermeture est extrêmement importante pour le réglage de la position qu'aura sur la capsule terminée le joint entre ses deux parties. De la gélatine plus chaude, par exemple, coule plus facilement que de la gélatine froide. La température du tambour à moules est réglée par des moyens the. rmostatiques depuis un thermostat non représenté, lequel règle la quantité de chaleur fournie au tambour stationnaire 103.
Cette quantité de chaleur doit pouvoir être réglée facilement et rapidement, afin d'assu- rer un rapport de températures correct.
Comme indiqué dans certains des exemples donnés plus loin, lorsque ce tambour à moules est maintenu à une température légèrement plus basse que le galet de fermeture, les deux bandes de gélatine qui sont en contact cha eune a-er 1'un de ces éléments prendront ees températures différentes. Lors de la fermeture, les parties qui sont en contact avec les parois et le fond de la cavité seront plus froides que la partie constituant la couverture.
Apres l'éjection de la capsule fermée, la con- verture, plus chaude, se dilatera plus facilement, alors que la partie inférieure, plus 1roide, aura tendanee à se contracter. La capsuie tend à prendre une forme ronde, la partie inférieure froide en gélatine se contracte et provoque la dilatation de la partie constituant la couverture et du fait que cette partie est plus chaude, elle se dilate plus facilement.
Si les températures relatives de la partie inné- rieure et de la couverture sont réglées conve nablement, leur joint se trouvera à mi-hauteur de la capsule terminée. Il n'est pas tou jours nécessaire que ce joint soit à mi-hauteur, mais en réglant la température, le joint peut être placé à la hauteur voulue. La position à mi-hauteur est donnée à titre d'exem- ple, étant celle qui est acceptée le plus souvent par les clients.
On donnera maintenant certains exemples spécifiques en décrivant certaines conditions de travail qui ont donné des résultats satisfaisants. On ne doit pas supposer ou admettre implicitement que ces conditions de travail soient les seules possibles pour obtenir un résultat déterminé, car en variant une de ces conditions, la variation d'une autre peut être compensée. Par exemple, la température peut être maintenue relativement haute en utili- sant relativement peu d'eau dans le mélange, ou des quantités plus considérables d'eau peu- vent être employées à des températures plus basses.
Exemple 1 :
48 parties de gélatine du commerce ont été mélangées avec 18 parties de glycérine pure, et avec 36 parties d'eau. Le mélange a été maintenu pendant environ 16 heures à une température approximative de + 4 C pour permettre à la gélatine de gonfler et il a été ensuite chauffé progressivement à 58 C au moyen d'un serpentin traversé par de la vapeur. Sans que cela soit nécessaire, une quantité suffisante d'un colorant jaune soluble dans l'eau a été ajoutée pour colorer la géla- tine, ainsi qu'une quantité suffisante de dioxyde de titane, afin que des couches minces ne soient pas transparentes. La gélatine a été préparée approximativement vingt-quatre heures avant son emploi.
Pendant l'emploi, la gélatine a été maintenue à 58 C lorsqu'elle a été coulée à travers la trémie à gélatine 21 sur la roue de coulée 24. La position du racloir 23 a été ajustée de manière qu'après avoir sé 0 ehé suffisamment pour former des capsules, la bande de gélatine ait une épaisseur d'environ 0, 7 à 0, 13 mm près. La température de la roue pouvait s'ajuster à celle du local maintenue entre 23 et 24 C. L'humidité relative a été maintenue à 50 /o approximativement. La température du tambour à moules a été maintenue entre 23 et 24 C. La pression du galet de fermeture 85 a été suffisante pour percer complètement la gélatine.
Au début de l'opération, le tuyau d'évacuation 80 était fermé, de sorte que les premières capsules, qui pouvaient encore présenter quelques défauts, sont t restées vides, jusqu'au moment où les températures respectives du tambour à moules et du galet de fermeture furent ajustées de manière satisfaisante et que la marche de la machine fut régulière. De cette manière, la perte de matière de remplissage par des premières capsules défectueuses est évitée.
Le remplissage était constitué par une préparation sous forme de poudre sèche comprenant plusieurs vitamines. Avec une température entre 31 et 33 C du galet de fermeture, une enveloppe uniforme et solide a été formée, les deux parties en gélatine étant de dimensions approximativement égales, le joint sans bavures, avec un découpage satisfaisant, un bord franc, produisant une capsule satisfaisante. A titre d'essai, la température du galet de fermeture a été modifiée. A 24 C, les capsules n'étaient pas fermées. Entre 27 et 28 C, elles étaient fermées partiellement, mais le joint n'était pas solide, des bavures de gélatine restaient sur la capsule, et la partie de couverture de l'enveloppe était plus petite.
Entre 35 et 38 C, un joint solide a pu être obtenu sans bavures et la partie de couverture de l'enveloppe en gélatine était plus grande.
Entre 41 5 et 43 C, la bande de gélatine fon- dait sur le galet de fermeture et l'essai a été terminé.
Exemple 2 :
En utilisant le même mélange de gélatine que dans l'exemple 1, le galet de fermeture a été maintenu à une température constante de 39 C et la température du tambour à moules a été variée. A une température entre 14 5 et 18 C, le joint n'était pas solide, comportait des bavures et la partie inférieure de l'enve- loppe était considérablement plus petite. Une température entre 21 et 24 C produisait un joint solide et uniforme avec une bonne enveloppe solide. A des températures entre 27 et 9o 5 C, un joint solide a pu être obtenu, mais la partie inférieure de l'enveloppe était plus grande.
La capsule se déformait facilement et était de ce fait délicate jusqu'à ce qu'elle ait eu le temps de se refroidir. Les capsules avaient tendance à s'allonger dans le tambour à moules.
Exemple 3 :
L'effet de la température du local sur la fabrication des capsules a été contrôlé en maintenant la température de la roue de eou- lée à 32 C, celle du tambour à moules à 35 C, et en utilisant la gélatine mentionnée préeé demment. A une température du local de 14, 5 C, une bande solide de gélatine a été produite sur la roue de coulée, cette bande ne pouvant être travaillée et maniée que difficilement. Entre 15 5 et 18 C, la capsule était solide et elle conservait sa forme.
Entre 21 et 94O C, la capsule n'était pas aussi solide, elle conservait bien sa forme et elle séchait un peu plus rapidement que dans l'essai préeédent. Entre 27 et 29 5 C, la capsule se cassait facilement et la bande était trop chaude pour un travail satisfaisant avec ce mélange.
Exemple-1 :
Le mécanisme d'entraînement à chaîne a été réglé de manière que la vitesse périphé- rique du tambour à moules soit approximativement de 15"/o plus élevée que celle de la roue de coulée. Le mélange de gélatine était celui décrit dans l'exemple 1, les températures étaient maintenues comme dans l'exemple 1 pour obtenir un joint satisfaisant à mi-hau- teur et les capsules ont été remplies d'une préparation à plusieurs vitamines. Les cap- sules formées par la machine étaient passablement plus longues que leur plus petit diamètre, elles possédaient une forme régulière ovale et étaient solides et bien formées.
Une méthode normale, employée dans eertaines limites, pour varier la quantité de produit contenue dans chaque capsule consiste à varier l'épaisseur du film de gélatine. En ajustant le racloir 23 par rapport à la roue de coulée 24, une variation considérable de l'épaisseur de la paroi peut être obtenue et quoique la dimension extérieure de la capsule reste sensiblement la même, la quantité du remplissage varie du fait du changement de grandeur de la cavité. Cette variation est particulièrement commode lorsque des poudres de densités différentes et à actions thérapeu- tiques différentes sont utilisées et lorsqu'on désire obtenir des capsules d'efficacité uniforme.
Différents autres équivalents mécaniques peuvent être utilisés ; par exemple, une courroie peut être utilisée au lieu de la roue de coulée. Des tambours ou moyens de coulée séparés peuvent être utilisés pour couler les deux bandes. D'autres moyens de chauffage, tels que des radiateurs de chaleur, des corps chauffés par induction, de l'eau chaude, ete., peuvent être employés pour le réglage de la température des différents éléments déerits, chacun avec des moyens appropriés pour le réglage de ces moyens de chauffage.