BRPI0715125A2 - mÉtodo e aparelho para vedar cÁpsulas - Google Patents

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA VEDAR CÁPSULAS. A presente invenção refere-se a um método e aparelho para vedar, de forma, telescópia, cápsulas com carcaça rígida. O método compreende: (i) colocar a cápsula (15) em uma posição de vedação estática (52) em um conjunto de transportador de cápsula (3); (ii) em tal posição de vedação (52), aplicar um fluido de vedação uniformemente ao vão da cápsula; (iii) girar a cápsula (15) em uma posição de sucção (53), estática angularmente espaçada da posição de vedação (52); e (iv) em tal posição de sucção (53), prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula (15) de modo a remover o excesso de líquido de vedação da cápsula.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA VEDAR CÁPSULAS ".

A presente invenção refere-se a um método e aparelho para ve- dar cápsulas de carcaça rígida unidas de forma telescópica.

É conhecido o procedimento de vedar cápsulas com carcaça rí-

gida aplicando-se um fluido de vedação contendo, tipicamente, um solvente, à cápsula, de modo tal que o fluido de vedação flua no vão circunferencial formado entre as partes do corpo coaxiais, que se sobrepõem parcialmente, em geral referido como o corpo e a tampa. Ao curar, é formada, então, uma vedação, entre o corpo e a tampa.

A patente EP 1 072 245 apresenta um método e aparelho para vedar cápsulas rígidas. As cápsulas são colocadas em um cilindro giratório e transportadas, por rotação, a partir de uma posição de carregamento, em que as cápsulas são alimentadas no cilindro e vedadas, para uma posição de descarga a um intervalo de 120°. As cápsulas têm uma quantidade pre- determinada de fluido de vedação aplicada à área de sobreposição entre a tampa e o corpo via uma tubulação anular que inclui um conjunto de bocais de vaporização. A tubulação também inclui um conjunto de orifícios conecta- dos a uma tubulação a vácuo para remover algum líquido em excesso. Con- forme determinado em EP 1 072 245, as cápsulas ainda ficam pegajosas nesse estágio e são transferidas para uma cesta de secagem, onde são se- cas enquanto são centrifugadas e transportadas ao longo de um trajeto em espiral. A cesta de secagem inclui fendas axiais através das quais um fluxo de ar de alta velocidade é introduzido na cesta. Esse fluxo de ar é suficiente para elevar as cápsulas da parede interna da cesta e diz-se que aumenta a ação de centrifugação das cápsulas e minimiza a cápsula para o tempo de contato da cesta.

É conhecido o procedimento de aplicar vácuo durante a rotação de 120° das cápsulas de sua posição de carregamento para sua posição de descarga.

Verificou-se, agora, que pode-se melhorar a qualidade da veda- ção minimizando-se os impactos mecânicos aos quais as cápsulas são submetidas durante o processo de vedação. Então, é apropriado possibilitar a cura da vedação com o mínimo de perturbação mecânica.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um aparelho para vedar uma cápsula com carcaça rígida tendo par- tes de corpo coaxiais que se sobrepõem quando unidas uma com a outra, de forma telescópica, formando, assim, um vão circunferencial em torno da cápsula, o aparelho compreendendo: - uma estrutura ; um conjunto condutor de cápsula montado, de forma giratória, na estrutura e provido de pelo me- nos uma cavidade para aí acomodar uma respectiva cápsula; - meios de vedação para aplicar um fluido de vedação unifor-

memente ao vão de uma cápsula a ser vedada na respectiva cavidade ; meios de sucção adaptados para prover uma área de baixa pressão em tor- no da cápsula na respectiva cavidade após a aplicação do fluido de veda- ção, de modo a remover o líquido de vedação em excesso da cápsula . - meios de acionamento para acionar o conjunto condutor de

cápsula em rotação; e

- meios de controle para controlar, de forma sincrônica, os mei- os de acionamento, os meios de vedação e o meio de sucção, tal meio de controle sendo adaptado para girar, de forma escalonada, o conjunto condu- tor de cápsula em sucessivas posições estáticas da cavidade , incluindo uma posição de vedação , em que a cápsula é vedada pelo meio de vedação , em que tais posições estáticas incluem, ainda, uma posição de sucção , em que o meio de sucção é ativado para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula na respectiva cavidade , tal posição de sucção sendo angu- Iarmente espaçada da posição de vedação .

A provisão de uma posição de sucção estática aumenta o efeito da sucção e, assim, melhora o rendimento de secagem, uma vez que o flui- do de vedação, pelo menos durante uma parte do tempo de sucção, não é submetido a forças inertes que perturbam a distribuição do fluido em exces- so na cápsula.

Quando se tem cápsulas que estão substancialmente secas quando entram na central de fusão, não é necessário agitar e centrifugar as cápsulas para impedir que grudem uma na outra, ou na superfície da central de fusão. Assim, a vedação pode ser curada com a cápsula sendo submeti- da a uma quantidade mínima de impactos mecânicos, resultando em uma melhor qualidade de vedação e cápsulas com menos defeitos.

Uma vantagem adicional de se ter um bom efeito de vácuo (ou

sucção) e uma boa fonte de vácuo é que as paredes da cápsula têm carac- terísticas físicas aprimoradas. Como se sabe, a presença de fluido de veda- ção em excesso na parede da cápsula pode fazer com que as propriedades físicas da parede da cápsula comecem a deteriorar. Isso pode resultar em paredes de cápsula que são mais quebradiças, mais finas, etc. Removendo- se o fluido de vedação em excesso o mais rápido possível, e de da melhor forma possível, essa deterioração nas paredes da cápsula pode ser minimi- zada.

A presente invenção, conforme definida acima, provê aperfeiço- amentos significativos em relação ao aparelho de vedação conhecido. Por exemplo, o aparelho de vedação descrito em EP 1 072 245 usa um sistema de vácuo menos eficaz que provê uma pressão reduzida, na saída do bocal, de cerca de 65KPa (650 mbar), resultando em um rendimento de secagem de menos de 1,1. Por conseguinte, as cápsulas que entram na cesta de se- cagem não estão substancialmente secas, sendo necessárias centrifugação e agitação para impedir que grudem umas nas outras nos lados da cesta. Isso, por sua vez, aumenta a chance de danos às cápsulas e/ou diminui a qualidade da vedação.

Em oposição, as vedações das cápsulas vedadas utilizando-se a presente invenção podem ser curadas através de operações mais suaves e que resultam em um menor impacto mecânico, provendo, assim, vedações de qualidade mais elevada.

O fluido de vedação pode formar uma vedação entre o corpo e a tampa, fazendo com que o corpo e os materiais de polímero da tampa se unam, por exemplo, dissolvendo-se os materiais de polímero no fluido de vedação e, a seguir, removendo-se o fluido de vedação, promovendo a fu- são dos polímeros, ou pode formar uma camada individual separada entre o corpo e a tampa, tal como uma camada adesiva. De modo vantajoso, o aparelho da invenção pode ter uma ou mais das seguintes características opcionais:

. a posição de sucção é angularmente espaçada 90° da posição

de vedação;

. tais posições estáticas incluem, ainda, uma posição de carre- gamento, em que a cavidade é carregada com uma cápsula a ser vedada, a posição da vedação sendo angularmente espaçada da posição de carrega- mento;

. a posição de vedação é angularmente espaçada 90° da posi- ção de carregamento;

. a cavidade tem um eixo correspondente ao eixo da cápsula aí recebida que é vertical na posição de carregamento e horizontal na posição de vedação;

. tais posições estáticas incluem, ainda, uma posição de descar- ga, em que a cápsula pode ser expelida da cavidade, a posição de descarga sendo angularmente espaçada da posição de sucção;

. a posição de descarga é angularmente espaçada 90° da posi- ção de sucção;

. os meios de controle são adaptados para ativar os meios de sucção, para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula na res- pectiva cavidade quando o conjunto de condutor de cápsula gira da posição de vedação para a posição de sucção e da posição de sucção para a posi- ção de descarga;

. os meios de controle são adaptados para ativar os meios de sucção para a cápsula, entre a posição de vedação e a posição de descar- ga, por um tempo de permanência de cerca de 0,2 segundo, preferivelmente de 1 a 1,5 segundos, mais preferivelmente equivalente a 1,33 segundo;

. os meios de sucção incluem uma fonte de vácuo, pelo menos um bocal de vácuo que se comunica com a cavidade e é conectado, seleti- vamente, à fonte de vácuo, ou isolado daí, os meios de sucção podendo prover uma pressão reduzida, na saída do bocal, entre 10 e 60 KPa (100 e 600 milibar), preferivelmente entre 25 e 35 KPa (250 e 350 milibar);

. o rendimento de secagem calculado como [(1000/pressão de saída do bocal em mbar) χ tempo de permanência em segundos] é pelo me- nos 1,2;

. os meios de vedação incluem um aplicador de fluido de veda-

ção compreendendo pelo menos um bocal de vaporização que se comunica com a cavidade e é adaptado para vaporizar um volume predeterminado de fluido de vedação no vão.

. o aplicador do fluido de vedação compreende uma pluralidade de bocais circunferencialmente espaçados em torno da cavidade;

. os meios de sucção incluem um conduto que conecta o bocal de vácuo à fonte de vácuo, tal conduto tendo uma extremidade de fonte de vácuo e uma extremidade de bocal, em que a área de seção transversal do conduto, na extremidade da fonte de vácuo (A1) é de 75 a 1300 mm2; e o bocal tem uma área de seção transversal (A2) de 0,0075 a 0,3 mm2, em que a proporção A1/A2 é 250 a 170,000;

. o conjunto de transportador de cápsula inclui um cilindro mon- tado, de forma giratória, na estrutura e pelo menos uma barra de processo conectada ao cilindro em sua periferia, tal barra de processo compreenden- do a cavidade, o respectivo bocal de vácuo e o respectivo aplicador de fluido de vedação;

. a barra de processo inclui uma pluralidade de cavidades, cada uma adaptada para receber uma respectiva cápsula e cada cavidade é as- sociada a um respectivo aplicador de fluido de vedação e pelo menos um bocal de vácuo respectivo;

. o conjunto de transportador de cápsula compreende uma plu- ralidade de barras de processo transportadas pelo cilindro, as quais são dis- postas em sua periferia, em torno do eixo de rotação, de modo a ficar em angularmente espaçadas uma da outra com o mesmo passo angular; .o conjunto de transportador de cápsula compreende quatro bar-

ras de processo dispostas em torno do eixo de rotação, com um passo angu- lar equivalente a 90°; . o aparelho inclui, ainda, uma central de fusão disposta para re- ceber a cápsula do conjunto de transportador de cápsula, a central de fusão incluindo uma fonte térmica de fusão e uma disposição de transporte capaz de transportar a cápsula de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade da central de fusão;

. a central de fusão é disposta para receber a cápsula do con- junto de transportador de cápsula na posição de expelir;

. a disposição de transporte inclui uma cesta com malhas e a fonte de calor de fusão compreende um fluxo de gás aquecido;

.a cesta com malha é uma cesta com estágios múltiplos, incluin- do pelo menos um primeiro estágio e um segundo estágio e a cesta é acio- nada para girar em torno de um eixo longitudinal;

. um estágio da cesta com malha compreende uma parede in- terna, frustocônica, que é disposta com seu eixo central sendo horizontal e a cápsula é transportada de uma extremidade de diâmetro menor para uma extremidade de diâmetro maior pela ação da gravidade;

. um estágio da cesta com malha é cilíndrico e inclui elementos internos dispostos para definir em um trajeto em espiral através do cilindro, onde a cápsula é transportada da primeira extremidade do estágio para a segunda extremidade pela ação de parafuso dos elementos internos;

. o primeiro estágio da cesta com malha compreende uma pare- de interna, frustocônica, que é disposta com seu eixo central sendo horizon- tal e a cápsula é transportada da extremidade de diâmetro menor para a ex- tremidade de diâmetro maior pela ação da gravidade, e o segundo estágio da cesta com malha é cilíndrico e disposto para ser coaxial com o primeiro estágio, o segundo estágio incluindo elementos dispostos para definir um trajeto em espiral através do cilindro, onde a cápsula é transportada da pri- meira extremidade do segundo estágio para a segunda extremidade pela ação do parafuso dos elementos internos; e

. a velocidade rotacional da cesta é selecionada para prover um tempo de permanência para a cápsula dentro da central de fusão de entre e 100 segundos, preferivelmente 30 a 70 segundos. A proporção A1/A2 para o aparelho descrito em EP 1 072 245 é cerca de 100. Verificou-se que uma proporção maior resulta em um sistema de vácuo mais eficiente.

Preferivelmente, o fluido de vedação compreende um solvente.

Nesse contexto, o termo "solvente" significa um líquido dentro do qual o po- límero da cápsula é solúvel ou a uma temperatura e pressão padrão, ou a uma temperatura e/ou pressão elevadas. Em particular, o polímero ou a mis- tura de polímero usada para fazer o corpo e a tampa da cápsula devem ser solúveis no solvente à temperatura e pressão de operação do aparelho. O uso de solvente faz com que o material de polímero do corpo e da tampa se misturem e fundam durante a remoção do solvente.

Uma vantagem da disposição acima descrita é que a cápsula pode ser transportada com muito cuidado através da primeira parte da cen- tral de fusão, o que permite que a cura inicial da vedação seja completada com um mínimo de perturbação mecânica, ou impacto. Isso melhora a quali- dade da vedação. Uma vez que a vedação é particularmente curada no pri- meiro estágio da central de fusão, a cápsula entra, então, no segundo está- gio, onde a velocidade longitudinal da cápsula através da central da fusão pode ser aumentada, por exemplo. Em ainda outra modalidade, a fonte de calor é um gás aquecido

e o fluxo é direcionado substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal da(s) cesta(s). o fluxo de ar pode ser selecionado para ser 5 a 20 m/s para prover uma proporção adequada de fluxo.

A temperatura da fonte de calor e do tempo de permanência da cápsula dentro da zona de fusão são selecionados para prover uma integri- dade ideal de vedação, enquanto mantém uma produção satisfatória de cáp- sulas.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um método para vedar uma cápsula com carcaça rígida tendo partes de corpo coaxiais que se sobrepõem quando unidas uma com a outra de forma teles-

cópica, formando, aí, um vão circunferencial em torno da cápsula, o método compreendendo: i. colocar a cápsula em uma posição de vedação estática em um conjunto de transportador de cápsula;

ii. em tal posição de vedação, aplicar um fluido de vedação uni- formemente ao vão da cápsula;

iii. girar a cápsula em uma posição de sucção estática angular-

mente espaçada da posição de vedação; e

iv. em tal posição de vedação, prover uma área de baixa pres- são em torno da cápsula de modo a remover o excesso de líquido de veda- ção da cápsula.

Vantajosamente, o aparelho da invenção pode ter uma ou mais

das seguintes características opcionais:

. a posição de sucção é angularmente espaçada 90° da posição

de vedação;

. a cápsula é carregada em uma cavidade em uma posição de carregamento estático e, então, girada para sua posição de vedação, a posi- ção de vedação sendo preferivelmente espaçada de modo angular 90° da posição de carregamento;

. a cápsula é carregada em uma posição vertical e vedada em uma posição horizontal; . a cápsula é girada da posição de sucção em uma posição de

descarga estática, que é preferivelmente espaçada de modo angular 90° da posição de sucção e, então, expulsa do conjunto condutor de cápsula;

. uma área de baixa pressão é provida em torno da cápsula quando esta é girada da posição de vedação para a posição de sucção e da posição de sucção para a posição de descarga;

. a baixa pressão em torno da cápsula é provida por um período de tempo de permanência entre a posição de vedação e a posição de des- carga na faixa de 0,2 a 2 segundos, preferivelmente na faixa de 1 a 1,5 se- gundos, mais preferivelmente igual a 1,33 segundos; . a baixa pressão provida em torno da cápsula é na faixa de 10 a

60 KPa (100 a 600 milibar), preferivelmente 25 a 35 KPa (250 a 350 milibar);

. o rendimento de secagem calculado como [{1000/baixa pres- são em mbar) χ tempo de permanência em segundos]é pelo menos 1,2;

. o método compreende, ainda, curar a vedação formada pelo fluido de vedação no vão aplicando-se uma fonte de calor de fusão enquanto transporta a cápsula de uma primeira extremidade para uma segunda ex- tremidade de uma central de fusão; e

. a cápsula é transportada através de pelo menos uma parte da central de fusão sem centrifugar ou agitar.

O método, conforme definido acima, refere-se ao uso de um a- parelho de acordo com o primeiro aspecto da invenção. Por conseguinte, qualquer característica do aparelho, conforme definido antes, pode formar um íntegro do método.

Como as cápsulas estão substancialmente secas quando en- tram na central de fusão, podem ser transportadas através da central de fu- são com o mínimo de perturbações físicas, uma vez que a possibilidade de as cápsulas grudarem uma na outra, ou às superfícies internas da central de fusão, é significativamente reduzida. Assim, a fonte de calor e o modo como a cápsula é transportada através da zona de fusão podem ser selecionados para prover a qualidade de vedação ideal, ao invés de selecionados para obter o melhor algo intermediário entre reduzir as cápsulas que grudam uma na outra, ou às superfícies internas e obter a vedação adequada.

Uma modalidade da invenção será agora descrita em detalhes, apenas a título de exemplo, e com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

A figura 1 é uma vista em elevação esquemática de um apare- Iho de acordo com a invenção, compreendendo quatro barras de processo transportadas em um cilindro que pode girar;

A figura 2 é uma vista superior, ampliada, da barra de processo mostrada na figura 1;

A figura 3 é uma vista em seção transversal, ampliada, no plano 3-3 da barra de processo da figura 2;

A figura 4 é uma representação esquemática do sistema de vá- cuo do aparelho da figura 1; e A figura 5 é uma vista longitudinal, em seção transversal, do primeiro e segundo estágio da cesta de fusão em dois estágios do aparelho da figura 1.

A figura 1 mostra um aparelho 1, de acordo com a invenção, in- cluindo, essencialmente, uma estrutura 2, um conjunto de transportador de cápsula 3 montado na estrutura 2, de modo a poder girar em torno de um eixo de rotação x, uma central de fusão 4 e um conduto de alimentação 5 provido para alimentar cápsulas no conjunto transportador de cápsula 3.

Em uma posição normal de uso, o aparelho é orientado de mo- do tal que o eixo de rotação χ fique substancialmente horizontal e o tubo de alimentação 5 fique substancialmente vertical (ou orientado de modo a ali- mentar as cápsulas em uma posição vertical no conjunto transportador de cápsula 3).

O conjunto transportador de cápsula 3 compreende um cilindro 6 e quatro barras de processo idênticas, 7, transportadas por e conectadas ao cilindro 6 em sua periferia. As barras de processo 7 são dispostas na mesma orientação e posição axial no cilindro 6 e são distribuídas de modo uniforme, circunferencialmente em torno do eixo de rotação χ e do conjunto transportador 3. As barras de processo 7 são, então, angularmente espaça- das uma da outra, com um passo angular de 90°. Em modalidades alternati- vas, o conjunto de transportador de cápsula 3 pode compreender oito barras de processo com um passo angular de 45°, por exemplo.

O aparelho compreende, ainda, meios de acionamento (não mostrado) para acionar o conjunto condutor de cápsula 3 em rotação. Um ciclo do conjunto condutor 3 corresponde a uma revolução completa de 360° em torno do eixo de rotação x.

Uma barra de processo é mostrada em maiores detalhes nas fi- guras 2 e 3. No exemplo mostrado, cada barra de processo 7 tem aí defini- das seis cavidades ou cilindros 14, dimensionados para aí receber respecti- vas cápsulas 15. A cavidade tem um eixo Z que corresponde ao eixo longi- tudinal da cápsula 15 aí acomodada.

As cápsulas 15 são, tipicamente, cápsulas de gelatina que com- preendem um corpo e uma tampa que são unidas, de modo telescópico, de modo tal que a tampa se sobrepõe, circunferencialmente, a uma parte do corpo que define uma vão entre eles. Esse tipo de cápsula é comum na téc- nica e não será descrito em maiores detalhes.

O aparelho 1 compreende, ainda, meios de vedação para apli-

car um fluido de vedação uniformemente ao vão da cápsula 15 na respectiva cavidade 14. Esse meio de vedação compreende, para cada cavidade, um aplicador de fluido de vedação compreendendo uma pluralidade de bocais de vaporização 17 A, 17B que se comunicam com a cavidade 14 e são a- daptados para vaporizar um volume predeterminado do fluido de vedação para o vão. Os bocais de vaporização 17A, 17B são localizados dentro da parede de cada cilindro 14 e são circunferencialmente espaçados em torno do eixo Z.

Os bocais de vaporização 17A, 17B são conectados a um reser- vatório (não mostrado) de um solvente, tipicamente um misturador 50:50 de água/etanol para as cápsulas de gelatina e uma bomba (não mostrada) que é controlada para distribuir um volume predeterminado do solvente de cada bocal de vaporização 17A, 17B.

O aparelho 1 compreende, ainda, um meio de sucção adaptado para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula 15 na respecti- va cavidade 14 após a aplicação do fluido de vedação, de modo a remover o excesso de líquido de vedação da cápsula. O meio de sucção inclui uma fonte de vácuo (não mostrada), uma pluralidade de bocais de vácuo 19A, 19B que se comunicam com a cavidade 14 e são conectados à fonte de vá- cuo ou isolada daí, o meio de sucção sendo capaz de prover uma pressão reduzida na saída do bocal de entre 10 e 60 KPa (100 e 600 milibar), preferi- velmente entre 25 e 35 KPa (250 e 350 milibar). Os bocais de vácuo 19A, 19B são circunferencialmente espaçados em torno do eixo Z.

A fonte de vácuo pode gerar uma pressão de vácuo, em sua sa- ida, de 10 a 60 KPa (100 a 600 mbar), a uma proporção de fluxo de 10 a 40 m3 por hora. Mais preferivelmente, a fonte de vácuo é capaz de gerar uma pressão de vácuo, em sua saída, de 25 a 35 KPa (250 a 350 mbar), a uma taxa de fluxo de 20 a 30 m3 por hora.

Por exemplo, pode haver três bocais de vaporização 17A que são orientados para cima, em uma primeira posição axial Z, e três bocais de vaporização circunferencialmente espaçados da primeira posição. Também pode haver dois conjuntos de bocais a vácuo circunferencialmente espaça- dos 19A, 19B que são axialmente espaçados em Z. Os bocais de vaporiza- ção 17A, 17B são axialmente espaçados dos bocais de vácuo 19A, 19B.

Cada barra de processo 7 também inclui um mecanismo de re- tenção de cápsula compreendendo uma placa inclinada 20 (figura 1) que fecha, seletivamente, cada cilindro durante o processamento das cápsulas, para reter as cápsulas 15 dentro de seus respectivos cilindros 14 ou abre cada cilindro durante o ciclo do conjunto de condutor de cápsula 3.

Os bocais de vaporização 19A, 19B são conectados à fonte de vácuo, ou bomba de vácuo 21, conforme mostrado esquematicamente na figura 4. A bomba a vácuo 21 é uma bomba de anel líquido que mantém uma taxa de fluxo 25Nm3 por hora, a 20 KPa (200mbar). A bomba a vácuo 21 está em comunicação fluida com os bocais a vácuo 19A, 19B via um conduto 22. Conforme mostrado na figura 4, o diâmetro do conduto 22 dimi- nui a vários intervalos ao longo de seu comprimento, provendo uma parte do conduto 22 a que tem um primeiro diâmetro D1, uma segunda parte do con- duto 22b que tem um segundo diâmetro D2, onde D2 é menor do que D1, e uma terceira parte do conduto 22c que tem um terceiro diâmetro D3, onde D3 é menor do que D2. O diâmetro D1 tem 25 mm e o diâmetro do bocal é 0,2 ou 0,3 mm. Os diâmetros D2 e D3 podem ser escolhidos como conveni- entes, contanto que o conduto reduza em diâmetro de 25 mm para o diâme- tro do bocal. Da mesma forma, os comprimentos das partes de conduto 22a, 22b, 22c podem ser variados, de acordo com a conveniência.

A central de fusão 4 inclui uma cesta com fusão de dois estágios que é mostrada na figura 4. A cesta de fusão 30 consiste em uma cesta de primeiro estágio 32, que tem uma parede interna 36 que define uma for- ma frustocônica e uma cesta de segundo estágio 34 que tem forma cilíndri- ca. A cesta de segundo estágio 34 inclui elementos internos 38 que definem uma hélice dentro da cesta 34.

As cestas de primeiro e segundo estágios 32, 34 são formadas de aço perfurado para prover cestas de malha através das quais o ar pode fluir.

A cesta de primeiro estágio 32 é disposta de modo tal que o eixo longitudinal da cesta é horizontal e a extremidade da cesta que tem o menor diâmetro é localizada adjacente ao conjunto condutor de cápsula 3. A cesta de segundo estágio 34 também é disposta de modo tal que o eixo Iongitudi- nal é horizontal e coaxial com o eixo horizontal da primeira cesta 32. Uma extremidade do cilindro é localizada adjacente à extremidade da cesta de primeiro estágios 32 tendo o diâmetro maior. O diâmetro interno da segunda cesta é dimensionado para se encaixar no diâmetro interno da primeira ces- ta, em seu ponto maior. As primeira e segunda cestas 32, 34 são fixadas uma à outra e

incluem uma fonte de acionamento comum (não mostrada) que aciona as cestas para girar em torno de seus eixos longitudinais. Fontes de aciona- mento rotacionais adequadas são bem-conhecidas e não serão aqui descri- tas em detalhes.

A central de fusão 4 inclui um fluxo de ar quente (mostrado pe-

las setas 40) que é direcionado através da cesta de fusão 30 para aquecer as cápsulas e daí curar a vedação formada entre o corpo da cápsula e a tampa. A temperatura do ar e a taxa de fluxo podem ser selecionadas de acordo com o material da cápsula e o tempo de permanência da cápsula dentro da cesta de fusão 30. Porém, para uma cápsula de gelatina com um tempo de permanência típico de 50 segundos dentro da zona de fusão, o ar é aquecido a uma temperatura de 50°C e tem uma taxa de fluxo de 6 a 11 m/s.

O aparelho 1 inclui, ainda, meios de controle (não mostrados) para controlar, de modo sincrônico, o meio de acionamento, o meio de veda- ção e o meio de sucção, tal meio de controle sendo adaptado para girar, de forma gradativa, o conjunto de condutor de cápsula 3 para quatro posições estáticas sucessivas 51, 52, 53, 54, angularmente espaçados 90°. Em um ciclo de rotação, acima de 350°, uma barra de processo 7 é sucessivamente colocada e temporariamente interrompida nessas quatro posições estáticas 51, 52, 53, 54, enquanto as outras três barras 7 do conjunto condutor 3 são colocadas, correspondentemente, e interrompidas, de modo temporário, res- pectivamente nas três outras posições estáticas.

O meio de controle também pode incluir um sistema de tubula- ção que pode conectar, seletivamente, ou isolar os bocais a vácuo 19A, 19B da barra de processo 7 da fonte de vácuo, de modo a ativar o meio de suc- ção para as cavidades 14 dessa barra 7, dependendo da posição angular de tal barra no ciclo.

Os meios de controle são adaptados para controlar a bomba as- sociada com o reservatório do fluido de vedação, de modo a ativar o meio de vedação para as cavidades 14 de uma barra 7, dependendo da posição an- guiar de tal barra no ciclo.

Agora é feita referência à figura 1 para descrever, em maiores detalhes, o modo de operação do aparelho.

Em uso, a primeira barra de processo 7 recebe seis cápsulas 15 dos condutos de alimentação 5 no ponto de alimentação da cápsula 51, no início do ciclo - posição de referência anular de 0o ângulo - correspondendo a uma posição de carregamento para as cavidades 14 dessa barra 7. Cada cápsula 15 é alimentada em seu respectivo cilindro 14, dentro da barra de processo 7 e mantida no lugar na barra de processo pelo mecanismo de re- tenção durante parte do ciclo. Nessa modalidade, as cápsulas 15 não são retificadas antes de

serem alimentadas em seus respectivos cilindros 14 dentro da barra de pro- cesso 7. A retificação consistiria em orientar todas as cápsulas do mesmo modo (por exemplo, o corpo para baixo e a tampa para cima). Na verdade, a provisão tanto de um conjunto de bocais de vaporização 17A, inclinado para cima, e um conjunto de bocais de vaporização 17B inclinado para baixo tor- na a retificação inútil, uma vez que o vão pode ser vaporizado de forma efi- caz com o fluido de vedação, ou de um dos conjuntos de bocais, ou de ou- tro. Porém, se a disposição de bocais de vaporização for diferente, uma eta- pa de retificação pode ser incluída antes de as cápsulas serem alimentadas em seus respectivos cilindros, de modo tal que todas as cápsulas sejam ori- entadas do mesmo modo.

A barra de processo 7 é, então, girada no sentido horário, por

rotação do conjunto condutor 3 para uma segunda posição 52 do ciclo - po- sição angular: 90°, correspondente a uma posição de vedação para as cavi- dades 14 dessa barra 7 onde o solvente é vaporizado no vão entre o corpo da cápsula e a tampa, via os bocais de vaporização 17A, 17B dispostos em torno de cada cápsula.

A rotação da barra de processo 7 via o cilindro 6 continua no sentido horário, acima de 90°, até que uma posição de sucção 53 - posição angular: 180° - e as cápsulas 15 dentro da barra de processo 7 sejam aspira- das via os bocais de vácuo 19A, 19B. A aspiração é mantida pelo essencial do movimento rotacional do conjunto condutor 3 a partir da posição de veda- ção 52 até a posição de sucção 53 e durante a parada na posição de sucção 53.

A rotação da barra de processo 7 via o cilindro 6 continua no sentido horário, acima de 90°, até que uma posição de descarga - posição angular: 270° - em que as cápsulas contidas na barra podem ser descarre- gadas do conjunto condutor 3 para a central de fusão 4. A aspiração é man- tida para as cavidades 14 dessa barra de processo 7 sobre o essencial do movimento rotacional do conjunto condutor 3 a partir da posição de sucção 53 até a posição de descarga 54 e para quando a barra de processo 7 al- cança a posição de descarga 54, de modo que as cápsulas 15 contidas nes- sa barra possam ser descarregadas a partir do conjunto de condutor 3.

Será observado que a sucção ou aspiração é mantida para uma barra 7 por substancialmente meio-ciclo, isto é, 180° da rotação do conjunto condutor 3, a partir da posição de vedação 52, imediatamente após a extre- midade da etapa de vedação para a posição de descarga 54, imediatamente antes da descarga pela seta 60 na figura 1.

Em tempo de aspiração, esse meio-ciclo corresponde ao perío- do de tempo de permanência na faixa de 0,2 a 2 segundos, preferivelmente na faixa de 1 a 1,5 segundo, mais preferivelmente equivalente a 1,33 segun- do;

Na extremidade do período de aspiração, a barra de processo 7 chega na posição de descarga 54, onde as cápsulas são descarregadas da barra 7 para dentro da primeira cesta 32 da cesta de fusão 30.

A rotação da primeira cesta 32, acoplada com sua forma interior frustocônica faz com que as cápsulas sejam transportadas da extremidade de diâmetro mais estreita da cesta para a extremidade de diâmetro mais ampla da cesta, com a velocidade de trajeto ao longo da cesta sendo deter- minada pelo ângulo da parede interna 36 e a velocidade de rotação. Quando as cápsulas alcançam a extremidade da primeira cesta 32, passam para a segunda cesta 34, onde são levadas a fazer um percurso de uma extremi- dade para a outra pelos elementos internos 38 que definem a rosca do para- fuso helicoidal. Em outras palavras, elas são transportadas por uma ação de parafuso. Novamente, a velocidade de trajeto das cápsulas através da se- gunda cesta é determinada pelo passo da rosca de parafuso helicoidal e a velocidade de rotação.

O tempo todo que as cápsulas estão dentro da cesta de fusão 30, estão sendo submetidas ao fluxo do ar aquecido 40, o que faz com que a vedação entre a tampa e o corpo seja curada.

Quando as cápsulas alcançam a extremidade da segunda cesta 34, são transferidas para um recipiente de armazenagem de volume e trans- portadas para uma segunda etapa no processo de formação de cápsula, tal como impressão ou verificação de controle de qualidade.

Claims (37)

1. Aparelho para vedar uma cápsula com carcaça rígida tendo partes de corpo coaxiais que se sobrepõem quando unidas uma com a ou- tra, de forma telescópica, formando, assim, um vão circunferencial em torno da cápsula, o aparelho (1) compreendendo: - uma estrutura (2); um conjunto condutor de cápsula (3) montado, de forma giratória, na estrutura (2) e pro- vido de pelo menos uma cavidade (14) para aí acomodar uma respectiva cápsula (15); - meios de vedação (17A, 17B) para aplicar um fluido de veda- ção uniformemente ao vão de uma cápsula (15) a ser vedada na respectiva cavidade (14); meios de sucção (19A, 19B) adaptados para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula (15) na respectiva cavidade (14) após a aplicação do fluido de vedação, de modo a remover o líquido de vedação em excesso da cápsula (15); - meios de acionamento para acionar o conjunto condutor de cápsula (3) em rotação; e - meios de controle para controlar, de forma sincrônica, os mei- os de acionamento, os meios de vedação (17A, 17B) e o meio de sucção (19A, 19B), tal meio de controle sendo adaptado para girar, de forma esca- lonada, o conjunto condutor de cápsula (3) em sucessivas posições estáticas (51, 52, 53, 54) da cavidade (14), incluindo uma posição de vedação (52), em que a cápsula (15) é vedada pelo meio de vedação (17A, 17B), em que tais posições estáticas (51, 52, 53, 54) incluem, ainda, uma posição de suc- ção (53), em que o meio de sucção (19A, 19B) é ativado para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula (15) na respectiva cavidade (14), tal posição de sucção (53) sendo angularmente espaçada da posição de ve- dação (52).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, em que a posição de sucção (53) é angularmente espaçada 90° da posição de vedação (52).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que tais posições estáticas (51, 52, 53, 54) incluem, ainda, uma posição de carrega- mento (51), em que a cavidade (14) é carregada com uma cápsula (15) a ser vedada, a posição de vedação (52) sendo angularmente espaçada da posi- ção de carregamento (51).

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3 , em que a posi- ção de vedação (52) é angularmente espaçada 90° da posição de carrega- mento(51).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4 , em que a cavi- dade (14) tem um eixo (Z) que corresponde ao eixo da cápsula (15) aí rece- bido, que é vertical na posição de carregamento (51) e horizontal na posição de vedação (52).

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que tais posições estáticas (51, 52, 53, 54) incluem, ainda, uma posição de descarga (54), em que a cápsula (15) pode ser descarrega- da da cavidade (14), a posição de descarga (54) sendo angularmente espa- çada da posição de sucção (53).

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, em que a posição de descarga (54) é angularmente espaçada 90° da posição de sucção (53).

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, em que os meios de controle são adaptados para ativar os meios de sucção (19A, 19B) para prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula (15) na respec- tiva cavidade (14) quando o conjunto condutor de cápsula (3) gira da posição de vedação (52) para a posição de sucção (53) e da posição de sucção (53) para a posição de descarga (54).

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, em que os meios de controle são adaptados para ativar o meio de sucção (19A, 19B) para a cápsula entre a posição de vedação (52) e a posição de descarga (54) por um período de tempo de permanência na faixa de 0,2 a 2 segundos, preferi- velmente na faixa de 1 a 1,5 segundos, mais preferivelmente equivalente a 1,33 segundos.

10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o meio de sucção inclui uma fonte de vácuo, pelo menos um bocal de vácuo (19A, 19B) que se comunica com a cavidade (14) e sele- tivamente conectado à fonte de vácuo ou isolada daí, o meio de sucção sen- do capaz de prover uma pressão reduzida na saída do bocal entre 10 e 60 KPa (100 e 600 milibar), preferivelmente entre 25 e 35 KPa (250 e 350 mili- bar).

11. Aparelho, de acordo com as reivindicações 9 e 10 combina- das, em que o rendimento da secagem, calculado como [(1000 pressão de saída do bocal em mbar) χ tempo de permanência em segundos é pelo me- nos 1,2.

12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o meio de vedação inclui um aplicador de fluido de veda- ção compreendendo pelo menos um bocal de vaporização (17A, 17B) que se comunica com a cavidade (14) e é adaptado para vaporizar um volume predeterminado do fluido de vedação para o vão.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, em que o apli- cador do fluido de vedação compreende uma pluralidade de bocais circunfe- rencialmente espaçados em torno da cavidade (14).

14. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o meio de sucção inclui um conduto (22) que conecta o bocal de vácuo (19A, 19B) à fonte de vácuo, tal conduto tendo uma extremi- dade de fonte de vácuo e uma extremidade de bocal, em que a área de se- ção transversal do conduto na extremidade da fonte de vácuo (A1) é 75 a 1300 mm2 e o bocal tem uma área de seção transversal (A2) de 0,0075 a 0,3 mm2 e em que a proporção A1/A2 é 250 a 170,000.

15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o conjunto condutor de cápsula (3) inclui um cilindro (6) montado, de forma giratória, na estrutura (2) e pelo menos uma barra de pro- cesso (7) conectada ao cilindro, em sua periferia, tal barra de processo com- preendendo a cavidade (14), o respectivo bocal de vácuo (19A, 19B) e o res- pectivo aplicador de fluido de vedação (17A, 17B).

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, em que a barra do processo (7) inclui uma pluralidade de cavidades (14), cada uma adapta- da para receber uma respectiva cápsula (15) e cada cavidade sendo associ- ada com um respectivo aplicador de fluido de vedação (17A, 17B) e pelo menos um respectivo bocal de vácuo (19A, 19B).

17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, em que o conjunto condutor de cápsula (3) compreende uma plu- ralidade de barras de processo (7) transportadas pelo cilindro (6), as quais são dispostas em sua periferia, em torno do eixo de rotação (x), de modo a ficar angularmente espaçada uma da outra com o mesmo passo angular.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, em que o con- junto condutor de cápsula (3) compreende quatro barras de processo (7) dispostas em torno do eixo de rotação (x) com uma passo angular de 90°.

19. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, incluindo ainda uma central de fusão (4) disposta para receber a cápsula (15) do conjunto condutor de cápsula (3), a central de fusão incluin- do uma fonte de calor de fusão (40) e uma disposição de transporte (30) ca- paz de transportar a cápsula da primeira extremidade para uma segunda extremidade da central de fusão (4).

20. Aparelho, de acordo com as reivindicações 6 e 19, combina- das, em que a central de fusão (4) é disposta para receber a cápsula do con- junto condutor de cápsula (3), na posição de descarga (54).

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19 ou 20 , em que a disposição de transporte (30) inclui uma cesta com malha e a fonte de ca- lor de fusão (40) compreende um fluxo de gás aquecido.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, em que a cesta com malha (30) é uma cesta com estágios múltiplos, incluindo pelo menos um primeiro estágio (32) e um segundo estágio (34) e a cesta é acionada para girar em torno do eixo longitudinal.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, em que um es- tágio (32) da cesta com malha (30) compreende uma parede interna frusto- cônica (36) que é disposta com seu eixo central sendo horizontal e a cápsula é transportada da extremidade com diâmetro menor para a extremidade com diâmetro maior pela ação da gravidade.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, em que um estágio (34) da cesta com malha (30) é cilíndrico e inclui elementos in- ternos (38) dispostos para definir um trajeto em espiral através do cilindro, em que a cápsula é transportada da primeira extremidade do estágio para a segunda extremidade do estágio pela ação de parafuso dos elementos inter- nos.

25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 24, em que o pri- meiro estágio (32) da cesta com malha (30) compreende uma parede interna frustocônica (36) que é disposta com seu eixo central sendo horizontal e a cápsula é transportada de uma extremidade de diâmetro menor para uma extremidade de diâmetro maior pela ação da gravidade e o segundo estágio (34) da cesta com malha é cilíndrico e é disposto para ser coaxial com o pri- meiro estágio, o segundo estágio (34) incluindo elementos internos (38) dis- postos para definir um trajeto em espiral através do cilindro, em que a cápsu- la é transportada da primeira extremidade do segundo estágio para a segun- da extremdidade pela ação de parafuso dos elementos internos.

26. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, em que a velocidade rotacional da cesta (30) é selecionada para prover um tempo de permanência para a cápsula dentro da central de fusão (4) de entre 20 a 100 segundos, preferivelmente 30 a 70 segundos.

27. Método para vedar uma cápsula com carcaça rígida tendo partes de corpo coaxiais que se sobrepõem quando unidas uma com a outra de forma telescópica, formando, aí, um vão circunferencial em torno da cáp- sula, o método compreendendo: (i) colocar a cápsula (15) em uma posição de vedação estática (52) em um conjunto de transportador de cápsula (3); (ii) em tal posição de vedação (52), aplicar um fluido de vedação uniformemente ao vão da cápsula; (iii) girar a cápsula (15) em uma posição de sucção (53) estática angularmente espaçada da posição de vedação (53); e (iv) em tal posição de sucção (53), prover uma área de baixa pressão em torno da cápsula (15) de modo a remover o excesso de líquido de vedação da cápsula.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, em que a posi- ção de sucção (53) é angularmente espaçada 90° da posição de vedação (52).

29. Método, de acordo com a reivindicação 27 ou 28, em que a cápsula (15) é carregada em uma cavidade (14) em uma posição de carre- gamento estática (51) e, então, girada para sua posição de vedação (52), a posição de vedação sendo, preferivelmente, espaçada angularmente 90° da posição de carregamento (51).

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, em que a cápsu- la (15) é carregada em uma posição vertical e vedada em uma posição hori- zontal.

31. Método, de acordo com as reivindicações 27 a 30, em que a cápsula é girada da posição de sucção para uma posição de descarga está- tica, que é, preferivelmente, angularmente espaçada 90° da posição de suc- ção e, então, descarregada do conjunto condutor de cápsula (2).

32. Método, de acordo com a reivindicação 31, em que a área de pressão baixa é provida em torno da cápsula quando a cápsula (15) é girada da posição de vedação (52) para a posição de sucção (53) e da posi- ção de sucção (53) para a posição de descarga (54).

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, em que a baixa pressão em torno da cápsula (15) é provida por um período de tempo de permanência entre a posição de vedação (52) e a posição de descarga (54) na faixa de 0,2 a 2 segundos, preferivelmente na faixa de 1 a 1,5 segundo, mais preferivelmente equivalente a 1,33 segundos.

34. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 33, em que a baixa pressão provida em torno da cápsula (15) está na faixa de 100 a 600 milibars, preferivelmente 250 a 350 milibars.

35. Método, de acordo com as reivindicações 33 e 34, combina- das, em que o rendimento de secagem calculado como [(1000/baixa pressão em mbar) χ tempo de permanência em segundos]é pelo menos 1,2.

36. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 35, compreendendo, ainda, curar a vedação formada pelo fluido de veda- ção no vão aplicando-se uma fonte de calor de fusão (40) enquanto trans- porta a cápsula (15) de uma primeira extremidade para uma segunda extre- midade de uma central de fusão (4).

37. Método, de acordo com a reivindicação 36, em que a cápsu- la (15) é transportada através de pelo menos uma parte da central de fusão (4) sem centrifugação, ou agitação.