Machine pour former des capsules médicinales.
L'objet de la présente invention est une machine pour former des capsules médici- nales, en particulier des capsules en gélatine, à l'aide d'une matière plastique digestible, destinée à former la paroi des capsules.
Des essais ont été faits ces dernières années pour établir des machines automatiques pour faire des capsules. Dans une machine de ce genre connue, deux bandes de gé- latine sont amenées, par des moyens appropriés, sur la surface d'un organe destiné a fournir de la matière de remplissage liquide pour les capsules formées ultérieurement, à l'aide d'une paire de moules rotatifs coopérant.
Les bandes passent sur des surfaces opposées identiques de l'organe d'alimentation en liquide avant de venir en contact et avec les moules, et la. matière de remplissage est forcée contre l'une ou les deux bandes au moment où une-cavité correspondante de chaque moule est disposée contre chaque bande, de façon que la pression du liquide fasse se dilater la matière de chaque bande dans la cavité sur laquelle elle est posée.
Lorsque, par la rotation des moules, les cavités sont amenées en regard l'une de l'autre avec les bandes entre elles, la capsule est coupée et scellée et la matière de remplissage s'y trouve enfermée.
Même lorsque cette machine fonctionne correctement, elle possède plusieurs désavan- tages. Il est difficile d'empêcher le passage de l'air avec la matière de remplissage dans les capsules, en particulier lorsqu'il y a des petites dépressions dans les bandes qui ne sont pas éliminées par le contact avec la surface sur laquelle la bande passe, et cet air a pour effet, dans la majorité des cas, d'altérer le contenu des capsules.
Un autre désavantage de cette machine est que, si l'une ou l'autre des bandes de gélatine est plus mince qu'elle ne devrait l'être à un endroit quelconque de sa longueur, et n'arrive pas en contact avec le moule lorsqu'elle se trouve au point où s'effectue le remplissage des capsules, la pression du liquide de remplissage peut s'exercer latéralement en même temps qu'elle force la gélatine vers l'intérieur de la cavité.
Cette pression latéral, tend à'créer un espace enfre la bande et la surface porteuse. Or. toute fuite de matière de remplissage sur le ou les moules est un désavantage sérieux puisque cela altère non seulement les moules, mais aussi les capsules. Si une pareille fuite a lieu, la machine doit être arrêtée et nettoyée à fond et toute capsule altérée doit être soumise à un traitement relativement cher pour la rendre en état d'être scellée.
L'objet de la présente invention est une machine pour faire des capsules à l'aide d'une matière plastique digestible, qui évite les désavantages des machines susmentionnées.
La machine selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour former, à partir d'une ou plusieurs bandes de ladite matière, par cintrage longitudinal et soudure des bords, un tube entourant un tuyau rigide, lequel tuyau est relié, d'une part, à un. dispositif débitant sous pression un liquide médicamenteux et se termine, d'autre part, par une pièce présentant au moins un orifice d'écoulement pour ledit liquide et dont le périmètre, dans là région qui précède cet orifice, est au moins aussi grand que le périmètre intérieur donné au tube par les moyens de formation, en ce qu'elle comporte en outre des moyens propres à former, avec la coopération du liquide sous pression, par compression et découpage du tube à intervalles réguliers, des capsules scellées contenant du liquide médicamenteux,
ces derniers moyens étant également aptes a, exercer une traction sur le tube.
Cette machine permet de faire les capsules rapidement et efficacement avec une perte négligeable de matière de remplissage des capsules pendant la formation de celles-ci.
La possibilité d'entrée de l'air dans les capsules est pratiquement éliminée et des cap-.suies satisfaisantes et uniformes peuvent etre obtenues.
Une forme d'esécution de la machine pour former des capsules selon la présente invention est représentée, à titre d'exemple, dans les dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 en est une vue en élévation laté- rale, son carter étant montré en coupe.
La fig. 2 est une vue en plan, le carter étant également montré en coupe.
La fig. 3 est une vue en élévation, à plus grande échelle, de la partie représentée à droite sur la fig. 1.
La fig. 4 montre un détail des moyens pour fermer les capsules à partir du tube.
La fig. 5 est un détail d'une partie du mécanisme de la fig. 4 dans une position différente de fonctionnement.
La fig. 6 est un plan de la tuyère d'écou- lement montrée en coupe longitudinale dans la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6.
La fig. 8 montre une variante des moyens pour former des capsules à partir d'un tube.
La fig. 9 est une vue en coupe partielle d'un cylindre jnoulant le tube et d'un cylindre de guidage coopérant pour former la matière avant le moulage du tube.
La fig. 10 est une vue en coupe partielle de deux cylindres à leur ligne de contact, représentant la manière dont le tube est moule autour tuyau.
La fig. 11 est une vue en élévation-partielle des deux cylindres de moulage du tube montrant le tuyau qui passe entre les cylin dres et une partie du tube forme autour du tuyau.
La fig. 12 est un détail à plus grande échelle de l'extrémité gauche de Ta fig. 1.
La fig. 13 représente les moyens qui commandent l'éjection des capsules formées hors de la machine.
En se référant d'abord aux fig. 1 et 2, la machine représentée comprend une base 10 supportée de toute manière appropriée en 11, cette base portant une superstructure convenable pour les différents organes. Cette superstructure comporte des fers profilés ou autres supports appropriés 12, 13 et 110, et une construction en plaques de métal 14 à l'extrémité opposée de la base 10. Des arbres 15 et 16 sont portés par les fers profilés 12 et des arbres correspondants 17 et 18 sont portés par'des fers profiles 13. Ces arbres portent des poulies sur lesquelles passent les transmissions sans fin 20 et 21.
Des arbres 111 et 112 sont portés par les fers profilés 110, et des arbres correspondants 113 et 114 sont portés par la construction en plaques de métal 14. Des poulies 19' qui portent les courroies sans fin 115 et 116 sont montées sur les arbres 111, 112, 113 et 114.
La construction est telle que la machine peut porter des unités multiples et que différentes parties peuvent être doublées. Gela sera compris facilement en considérant la fig. 2 où on peut voir que les courroies ou poulies sont doublées pour prévoir une machine ayant deux unités pour faire simulta- nement des capsules.
Sur l'es fers profilés 12 sont disposés des supports appropriés, tels que des fers cor nières ou plaques 22 (fig B) qui portent des récipients 23 et 24 dont chacun peut être alimenté à partir d'un réservoir principal 25 par des conduites appropriées, tel que représenté. Les récipients 23 et 24 sont munis de soupape-s flotteurs pour commander l'ali- mentation en gélatine selon les besoins, à partir du réservoir 25 qui est chauffé, par exemple, par une circulation d'eau chaude ou de vapeur dans une double paroi, ta circulation de l'agent de chauffage étant contrôlée par les tuyaux 26 et 26a. Les. récipients 23 et 24 peuvent être munis, comme montré à la fig. 1, d'un dispositif de trop-plein, de manière que la gélatine liquide s'écoule lorsqu'elle atteint un niveau prédéterminé.
La gélatine s'écoulant par le trop-plein peut être recueillie dans un récipient approprié et employée à nouveau. Le but du dispositif de trop-plein est d'assurer une pression uniforme de la gélatine sous les couteaux 27 et 28 associés avec les récipients et d'assurer ainsi une épaisseur uniforme du film de gélatine déposé sur les courroies sans fin 20 et 21 dans le voisinage desquels les récipients 23 et 24 sont disposés comme montré à la fig. 1. Les lames peuvent être munies d'un ajustage micrométrique pour assurer l'épaisseur exacte du film.
La commande des courroies peut être effectuée par un moteur électrique 29 par l'intermédiaire d'un embrayage 30 qui entraîne une poulie 32 par l'intermédiaire d'une courroie 31. La poulie motrice 32 commande un réducteur de vitesse dont la roue à chaîne 33 est reliée par une chaîne 33a avec une roue qui entraîne l'arbre 114. L'arbre 113 est entraîné là la même vitesse et simultanément avec l'arbre 114 au moyen d'une chaîne 34 qui entraîne une roue à chaîne fixée sur l'arbre 113. Les arbres 111, 17, 16, 15 et 18 sont entraînés par l'arbre 113 au moyen d'une série de chaînes 117, 118, 119, 120 et 121, et l'arbre 112 est entraîné par une chaîne et une roue à chaîne à partir de l'ar- bre 114.
Les cylindres 35'et 36 sont commandés par une chaîne et une roue à chaîne fixée à l'arbre 17, et les cylindres 45 et 46 sont commandés d'une manière similaire à partir de l'arbre 18. L'ensemble de commande peut naturellement être d'un-type approprié quelconque ; tandis qu'on a montré une commande à chaîne, on pourrait utiliser aussi bien une commande par engrenages.
Les courroies 20, 21, 115 et 116 peuvent être faites en acier inoxydable et elles sont destinées à porter au moule les films de gé- latine, déposés sur elles par les récipients 23 et 24.
La gélatine est chauffée dans le réservoir 25 à une température assez élevée pour la transformer en une masse visqueuse. Elle'est déposée alors sur les courroies 20 et 21 où elle est refroidie par des moyens appropriés de refroidissement à une température telle qu'elle puisse être transportée sur les cylindres d'enlèvement, comme décrit plus tard.
Elle est réchauffée, à l'extrémite de la ma- chine qui moule les, capsules, à une température suffisamment élevée pour assurer la fermeture des capsules. La température peut varier avec différentes sortes de gélatine et dépend du degré d'humidité de la gélatine et de sa faculté de sécher rapidement, mais la température appropriée peut être déterminée facilement par un. opérateur expérimenté.
Des moyens appropriés peuvent être uti- lisés pour contrôler la température des bandes de gélatine. Dans les dessins, un refroidisseur à eau 122 est montré au-dessous de la courroie 20 et un autre refroidisseur 123 est disposé au-dessous de la courroie 21. Une circulation continue d'eau est maintenue à travers ces refroidisseurs pour ainsi durcir dans une certaine mesure les'bandes de gélatine sur les courroies. Au-dessous de chaque courroie 115 et 116 sont disposes des'réchauffeurs d'eau 136 et 137. De l'eau à la température appropriée est maintenue en circulation à travers ces réchauffeurs pour élever la température des bandes de gélatine'a celle nécessaire pour la fermeture des'capsules.
Une autre manière de contrôler la tem- pérature des bandes de gélatine, qui est montrée dans les dessins !, est de prévoir un carter approprié indiqué par 39, divisé, au moyen de cloisons 40, en plusieurs chambres dans chacune desquelles l'a température peut être ; ontrolee. Par gempl, dans la ohambre 138, la température sera maintenue au niveau approprie pour amener la bande de gélatine à l'état visqueux. Dans la chambre 139, la iempérature pourra être celle de l'atmosphère, et dans la chambre 140, la température sera naintenue au niveau approprié pour obtenir une bonne fermeture des capsules.
Les bandes sont passées d'une chambre à l'autre par des fentes 41 formees-dans les'cloisons.Desor- ganes de fermeture 42 sont disposés pour
Fermer les fentes et ainsi séparer les chambres l'une de l'autre. Les-organes de fermeture 42 sont naturellement flexibles et sont disposés en contact de glissement avec les bandes de gélatine passant par la machine.
Le film de gélatine sur la courroie 21, après qu'il a durci d'un certain degré par re- froidissement, passe sur les cylindres 35 et 36, ce qui allonge son chemin et permet un durcissement ultérieur. Il est amené alors à la courroie 115, comme montré à-la fig. 1, au point 37, un support 142 étant prévu pour le film après-le cylindre 36 pour aider à le porter. Entre le cylindre 36 et le point 37 la bande est tournée façon que le côté, qui était au commencement dirigé vers le haut est maintenant posé sur la courroie 115.
La face supérieure de la bande de gélatine est plus lisse que celle disposée contre l'a courroie lorsque la bande est formée. Ainsi, en tournant la face lisse pour venir en contact avec la courroie 115 au point 37, la face lisse deviendra finalement une partie de la face e extérieure des capsules'à former. Le film de gélatine sur la courroie 20 passe de façon similaire sur des cylindres 45 et 46 et puis vers le bas sur la courroie 116. Cette bande, cependant, n'est pas retournée parce que la face lisse sera dirigée vers l'extérieur après son passage par les cylindres de moulage décrits plus tard.
Lorsque les bandes de gélatine passent sur les cylindres-35 et 36 et sur les cylindres 45 et 46, elles sont. soumises a, une certaine tension. La grandeur de cette tension peut varier selon la qualite de la gélatine. Des moyens pour compenser l'allongement dû à cette tension sont prévus, sans quoi les bandes s'amasseraient aux points-.'et B, à l'extré- mité des courroies 21'et 20, puisque la vitesse de mouvement des courroies est synchronisée.
Il n'est pas possible d'ajuster la vitesse des courroies 20 et 21 par rapport à la vitesse des courroies 116 et 115 pour tenir compte de la tension, du fait que le degré de tension varie avec la qualité de la gélatine. Un moyen de compensation de la tension est d'utiliser des interrupteurs à mercure ayant des bras de déclenchement qui fonctionnent par l'intermédiaire de solénoïdes pour arrêter les courroies 20 et 21 jusqu'à ce que les bandes'aient été avancées sur les courroies 115 et 116, par les cylindres 35, 36 et 45, 46 d'une distance suffisante pour compenser la tension, après quoi les interrupteurs fonctionnent pour faire démarrer'à nouveau les courroies 20 et 21.
La fig. 12 représente un tel moyen. Des bras de levier 124 et 125 sont montés rotati- vement en 126 et 127 et portent des interrupteurs à mercure 128 et 129 à leurs extrémités supérieures, tandis que leurs extrémités inférieures sont en forme de T pour former des bras sur lesquels sont montés des galets 130 ou simplement des tiges lisses. La bande de latine passe entre ces galets 130 et lorsqu'elle tend à s'amasser, par exemple en A, elle provoquera l'oscillation dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre du bras de levier 125, ce qui produit-la fermeture de l'interrupteur 129.
Un solénoïde 131 dans le circuit de l'interrupteur est excité et attire son armature fixée rotativement à. une extrémité d'un levier 132 qui porte à son autre extrémité une tige tournant dans une plaque 133 fixée rigidement à l'organe de refroidissement 123. L'extrémité libre de la tige est munie d'une came-elliptique 134, et le mouvement de ce levier 132 provoque le serrage de la courroie 21 entre cette cameetl'organe de refroidissement 123, ce qui fait glisser la courroie sur ses poulies. Tout autre moyen d'embrayage commandé par le solénoïde pour- rait lêtrwe employe.
Lorsque la courroie 115, qui est toujours en mouvement, emporte l'excès de bande non désiré en A, le mouve- ment de la bande de gélatine amène le bras de levier 125 à la position dans laquelle le levier 124 est représenté, pour ouvrir l'interrupteur à mercure et couper le courant allant au solénoïde. Le ressort 135 ramène alors le bras de levier 132 dans sa position de repos et permet à la courroie 21 de reprendre son mouvement.
Tandis qu'il a été montré un dispositif qui compense l'allongement dû à la tension des bandes de gélatine à un endroit proche de leur lieu de formation, un tel dispositif pourrait être disposé, si désiré, près des cy- lindres de moulage.
Pendant le passage des bandes à travers la machine, elles sont lubrifiées de façon appropriées, de manière qu'elles puissent être enlevées facilement des courroies et autres organes avec lesquels elles viennent en contact. Cela peut être effectué en employant des récipients appropriés de lubrifiant. Dans les dessins, on a montré des moyens de lubrification 44 en contact de frottement avec la face extérieure de chaque courroie 20 et 91 115 et 116. Des organes de lubrification 43 et 48a sont associés avec les organes de fermeture flexibles 42 qui peuvent être constitués par des mèches portant le lubrifiant.
Chaque face de la bande de gélatine doit être lubrifiée de façon qu'elle n'adhère pas au cy-
Lindre sur lequel elle passe, ou à la courroie lorsqu'elle est enlevée pour être amenée aux différents cylindres.
Lorsque les bandes de gélatine ont atteint l'extrémité de leur chemin sur les courroies 115 et 116, elles passent aux cylindres de moulage rotatifs 46 et 47 pour la formation d'un tube, ces cylindres étant munis d'une rainure périphérique et disposés en regard L'un de l'autre pour coopérer et agir simultanément sur les deux bandes afin de les joindre et les former en un tube.
Chaque cylindre rotatif de formation du tube est muni d'une rainure centrale circonférentielle 48, comme montré aux fig. 9 et 10, et dont les deux cotes extérieurs sont limités par des records circonférentiels 49 et 50 faisant saillie sur la périphérie du cylin dreet,aveclarainure48,constituent le moule de formation du tube.
Les bandes de gélatine passent entre les cylindres de moulage 46 et 47 et des cylin dres dû moulage coopérant dont une série 51 est associée avec le cylindre rotatif 46 et la deuxième série 52 est associée avec le cylindre 47. Chacun des cylindres 51 présente une nervure circonférentielle 53 ayant un contour extérieur arrondi s'adaptant dans la rainure 48 du cylindre de moulage associé, de façon qu'une portion de chaque bande de gélatine soit cintrée de façonàprésenterune section droite semi-cylindrique, comme montrée en 54, pour former une moitié du tube qui doit être produit.
Ainsi, les bandes, pendant la première partie de leur mouvement sur les cylindres de moulage 46 et 47, sont moulées de façon préliminaire en des organes ayant la forme do gouttières.
En continuant leur avance autour des cy- lindres 46 et 47, les bandes passent par l'es- pace entre ces derniers pour former le tube.
A travers cet espace s'étendent deux tuyaux 55 et 55a. Lorsque les bandes de gélatine traversent cet espace, les rebords circonféren- tiels 49 et 50 sur chaque cylindre arrivant en contact les uns avec les autres ont un effet de cisaillement sur les bandes, et les parties marginales 56 de ces dernières (voir fig. 10) sont découpées, tandis que les parties des bandes, destinées à former le corps du tube, sont réunies ensemble le long de leur bord.
Pendant l'opération de cisaillement et de réunion, les bandes de gélatine se disposent autour des tuyaux 55 et 55aX
Des parties des bandes sont soumises à un vide pendant la formation du tube. Cela est représenté aux fig. 9, 10 et 11, où les cy- lindres 46 et 47 de formation du tube sont munis de canaux radiaux 90 et 91 de chaque côté de la rainure 41, ces canaux débouchant sur la surface périphérique des cylindres en un point sur lequel passent les bords des bandes. Les canaux 90 et 91 sont reliés par des canaux transversaux 93 qui débouchent Sur. un côté de chaque cylindre et communiquent avec les segments 94 et 95 reliés, à une source de vide.
Ces segments sont disposés de telle manière et sont d'une longueur telle que le vide soit appliqué aux bords des bandes à partir du point où elles quittent les derniers cylindres d'une série 51 et 52 respectivement, jusqu'à ce que les bandes entrent dans l'espace entre les cylindres de moulage 46 et 47.
En outre, le segment inférieur est plus long que le segment supérieur, comme on le voit clairement à la fig. 11,-de manière qu'après la formation du tube, les borda des-bande qui ont été séparés de la matière destinée à former le tube soient encore soumis au vide pour les enlever du tube qui se forme. Les segments 94 et 95 sont relies par des ouvertures 96 et 97 avec une source de vide de tout genre connu.
Les parties marginales des bandes cisail lées pendant le moulage du tube sont enlevées par des guides appropriés 145 (fig. 1) et recueillies dans des récipients 146 desquels elles peuvent être prises et mises dans les s réservoirs po, ur etre employees de nouveau, ce qui évite une perte.
Lorsque le tube est formé, il avance le long des tuyaux vers les cylindres de moulage des capsules 57 et 58, où il passe sur une tuyère d'écoulement 150 commune pour les deux tuyaux, pour. être formé en capsules qui sont remplies, avec la matière désirée pendant leur formation.
Les cylindres rotatifs de moulage 57 et 58 sont montés sur des arbres transversaux g 59 et 60 et sont commandés en relation avec les cylindres de moulage 46 et 47 du tube au moyen de roues, à chaîne qui reçoivent leurs mouvements à partir d'un arbre 114 portant une roue à chaîne destinée à actionner la chaîne de commande 61. Cette chaîne, après avoir passé autour de la roue à chaîne de l'arbre 114, passe sur une paire de roues folles 62 et 63, sur une roue à chaîne fixée à l'arbre 60 et une roue à chaîne fixée à l'arbre 59, de telle manière que les arbres 59 et 60, et par conséquent les cylindres rotatifs 57 et 58, soient entraînes en sens contraire.
La chaîne passe de façon similaire sur une roue à chaîne fixée à l'arbre 64 et plus sur une roue à chaîne fixée à l'arbre 65, ces arbres portant les moules rotatifs 46 et 47, la chaîne étant en prise avec des côtés oppo- s, des roues, de manière à entraîner les arbres 64 et 65 et les moules 46 et 47 en sens opposé. La chaîne passe alors autour d'une roue fixée sur l'arbre 66 qui sert à produire la rotation du cylindre inférieur de la série 52, les autres cylindres de cette série étant commandes par le cylindre inférieur au moyen de roues et de chaînes.
Ainsi, le moule rotatif 46 formant le tube et le moule rotatif 57 formant les capsules tournent dans le même sens, et le moule rotatif 47 formant le tube et le moule 58 formant les capsules tournent ensemble dans la même direction-, ma. is en sens opposé à la direction de mouvement des moules 46 et 57. La série inférieure de cylindres de moulage 52 est actionnée par le même organe de commande, tandis que la série supérieure 51 est commandée au moyen d'une chaîne 141 à partir d'une roue à chaîne fixée sur l'arbre 65, le cylindre inférieur de la série 51 étant commande par la chaîne 141 et les autres cylindres dans la série étant entraînés par le cylindre inférieur au moyen de roues et de chaînes appropriées.
Ainsi, les cylindres de la série 51 tournent en. sens opposé à ceux de la série 52, tandis que les cylindres de chaque série 51, 52 tournent en sens'opposé à celui des cylindres 46, 47 de moulage du tube avec lequel ils coopèrent.
Les bandes de gélatine avancent à travers la machine par l'action de serrage des cylindres de moulage 57 et 58 formant les capsules, ce qui a pour effet, de tirer le tube formé et par conséquent les bandes à l'aide desquelles le tube est formé. Le diamètre combiné des deux tuyaux 55 et 55a est de préférence plus petit que le diamètre intérieur normal du tube, de façon qu'un frottement excessif entre le tube formé et les tuyaux soit empêché. Ces tuyaux sont représentés comme ayant une section circulaire, mais ils pourraient, par exemple, avoir une section elliptique.
La formation des capsules est montrée en particulier aux fig. 4 à 7. Les tuyaux 55 et 55a se terminent dans une tuyère d'écoulement 150 qui est sensiblement en forme de coin. Ses faces supérieure et inférieure 70 et 71 sont sensiblement plates dans un plan n lra. nsversal à l'axe longitudina-l de la tuyère et des tuyaux, mais dans un plan passant par cet axe et perpendiculaire aux axes des cylindres de moulage 57 et 58 elles ont la même courbure que la périphérie des cylindres de moulage 57 et 58. Ces surfaces 70 et 71 se rencontrent à l'arête avant 72 de la tuyère d'écoulement et présentent les ouvertures d'écoulement 68 et 69, respectivement, de deux canaux 77 et 78 allant vers l'arrière 79 de la tuyère.
Ces canaux s'ouvrent côte a côte dans la partie arrière 79 et sont respectivement reliés aux tuyaux 55a et 55.
Le périmètre maximum de la tuyère d'écoulement 150, indiqué à la fig. 7 par la ligne 150a, est plus grand que le périmètre intérieur normal du tube de la matière de couverture des capsules qui est déterminé par les cylindres 46 et 47 de formation du tube.
Par conséquent, ce dernier est dilaté lorsqu'il passe sur l'arrière de la tuyère de décharge 150 avec lequel il est en contact de glissement, de sorte que de l'air ne peut passer audelà de l'arrière de la tuyère et qu'ainsi il ne s'en trouve pas dans le tube lorsque ce dernier passe sur l'extrémité avant de la tuyère et se trouve tendu sur les faces 70 et 71 de celle-ci.
L'exclusion d'air du tube pendant la formation des capsules est très importante parce que beaucoup de médicaments qui pourraient être placés dans les capsules seraient détériorés par le contact a, vec l'air. Le périmètre maximum de la tuyère d'écoulement ou d'une partie quelconque du tuyau sur lequel passe le tube pendant son avance vers la tuyère doit être par conséquent au moins aussi grand que le périmètre intérieur normal du tube en matière de couverture des capsules, et, de préférence, comme dans l'exemple représenté, il est plus grand que ce dernier périmètre.
La, tuyère d'écoulement 150 est située de façon que le jeu entre elle et le bord des ca- vités 76 du moule soit légèrement plus petit que l'épaisseur normale de la matière dont est formé le tube de gélatine passant suer ! a tuyère, et le sommet ou l'arête 72 de la tuyère s'étend vers un point qui est sensiblement disposé sur la ligne de contact des deux cylindres. Lorsque le tube passe sur les faces 70 et 71 il est maintenu plat sur ces faces et sa trouve appliqué fortement contre elles par les bords des cavités du moule. Ainsi, la partie du tube enfermée par chaque cavité du moule est scellée et toute communication avec d'autres parties du tube est empêchée.
Cette étape est atteinte en premier lieu lorsque les parties sont dans la position montrée dans la fig. 5. A cette étape, les ouvertures d'écou- lement 68 et 69 sont en communication avec les parties du tube qui sont scellées par les cavités du moule. Les deux tuyaux 55 et 55a sont reliés à des sources séparées d'alimentation en médicament liquide, à partir desquelles le liquide est refoulé sous pression aux tuyaux par des pompes 147 et 148. Ces pompes travaillent par intermittence et en relation de temps avec d'autres parties de la machine.
La synchronisation est telle que, lorsque les parties atteignent la position montrée à la fig. 5, les pompes fonctionnent pour forcer une quantité prédéterminée de médi- cament à travers les tuyaux 55 et 55a et puis à travers les ouvertures d'écoulement 68 et 69. La pression du médicament produit la dilatation de la gélatine qui couvre ces ouvertures dans l'intérieur des cavités 76. De cette manière, on produit deux demi-capsules remplies avec du médicament.
Il serait possible de produire des capsulez' avec une tuyère d'écoulement ayant des ouvertures reliées à un passage commun allant à l'arrière de la tuyère et de là à un seul tuyau qui serait alimenté par une pompe à partir d'une seule source de médicament. Cependant, l'avantage de la disposition représentée, qui comporte deux tuyaux et deux sources d'alimentation de médicament, est que le contrôle séparé de la quantité de médica tuent délivrée par chaque ouverture est obtenu.. Sans ce contrôle séparé, il est possible que les capsules formées ne soient pas uniformes parce que les bandes de gélatine à l'aide desquelles le tube est formé peuvent avoir des degrés de plasticité différents, se lon, par exemple, leur épaisseur et température relatives.
De côté du tube formé par une bande qui a le plus haut degré de plasticité se courbera davantage vers l'extérieur que l'autre côté. Cependant, avec les sources séparées d'alimentation, il est évident que, même si les qualités plastiques des côtés opposés du tube sont différentes, les deux côtés se courbent vers l'extérieur de la même quantité, parce que les surfaces en cause sont de la même grandeur et sont alimentés par une quantité égale de liquide.
Un autre avantage d'avoir deux tuyaux avec deux sources d'alimentation est qu'il y a des médicaments qui sont difficiles à mélanger sans faire pénétrer de l'air en eux. Si deux sources d'alimentation sont employées, l'un des médicaments peut être pompé dans une moitié et l'autre médicament dans l'autre moitié, de façon que le mélange ait lieu à l'intérieur de la capsule sans présence d'air.
Lorsque les moules rotatifs 57 et 58 formant les capsules continuent à tourner, res- pectivement dans le sens et à l'encontre des aiguilles d'une montre, le tube de gélatine est tiré davantage à travers la machine et les demi-capsules susmentionnées glissent sur les faces 70 et 71 de la tuyère d'écoulement 150 vers et au-delà de son arête 72. La fig. 4 re- présent le cas où les bords avant des deux g demi-capsules ont passé l'arête de la tuyère et ont été amenés en contact, comme indiqué en 73. A ce point, la matière aux bords arrière de ces cavités est encore séparée par l'extrémité étroite de la tuyère.
Lors de la continuation du mouvement rotatif des moules, les parties des cavités qui se rencontrent en 73 avancent à travers la ligne de contact des moules, de façon que le tube soit fortement comprimé et qu'une action de ci saillement ait lieu sur toute la périphérie des : deux cavités près des bords arrière de ceMes-ci, immédiatement après l'enlèvement de la matière de l'extrémité avant de la tuyère d'écoulement. En fait, l'action des deux cavités qui se rencontrent est de cisail- ler et de tourner vers l'intérieur. les bords de I'a matière ainsi découpée, de façon qu'ils se rencontrent et soient scellés ensemble pour former une capsule parfaite.
La matière en surplus 74 formée de la partie de tube qui s'étend autour des cavités est reçue dans des cavités auxiliaires 75 entourant les cavités de moule et forme une bande trouée qui peut être enlevée facilement pour être employée ultérieurement, comme il sera décrit plus tard.
Des brosses rotatives de nettoyage 84 et 85 (voir fig. 3) sont associées avec les moules rotatifs 57 et 58. Ces brosses sont disposées pour être appliquées contre les périphéries des moules en un point au-delà de celui où les capsules sont formées, de façon que la surface de chaque moule qui, un instant avant, a forme une capsule soit soumise à l'action de nettoyage des brosses. Par conséquent, la surface de travail de chaque moule sera débarrassée de toutes particules étrangères lorsqu'elle avance en contact avec le tube pour former les capsules. Les brosses rotatives sont montées sur des arbres 86 et 87 portant des roues à chaîne qui sont actionnées à leur tour par les chaînes 88 et 89, dont la première est entraînée par une roue fixée sur l'arbre 113 et la deuxième par une roue portée par l'arbre 60.
Tout autre moyen de nettoyage approprié pourrait être employé.
Ainsi qu'on le voit aux fig. 4 et 13, des moyens sont prévus pour maintenir les cap sules formées dans les cavités de l'un des cy- lindres de moulage 57 et 58 et puis, à un point prédéterminé de la rotation de ce cy- lindre, pour éjecter les capsules de ce dernier.
Dans l'exemple représenté, ces moyens sont portés par le cylindre inférieur 58. Dans ce but, un canal en forme de L 142 conduit à partir de la base de chaque cavité de moulage 76 dans le cylindre 58 vers le centre du cy- lindre et puis tourne à angle droit pour dé- boucher sur une face latérale du cylindre. Les ouvertures dans cette face latérale sont montrées à la fig. 13. Un collecteur fixe et courbé 143 est appliqué contre cette face du cylindre 58 et s'étend X partir d'un point immé- diatement en avant de la ligne de contact des deux cylindres jusqu'à un point sensiblement au-delà de cette ligne, ce collecteur étant re- lié, à une source de vide appropriée.
Lors de la rotation du cylindre 58, les ouvertures 142 dans sa face passent le long du côté intérieur du collecteur. Tant qu'elles sont derrière ce dernier, le vide est appliqué aux cavités 76 correspondant à ces ouvertures et les capsules sont maintenues par conséquent dans ces cavités pendant qu'elles passent s, ur l'arc sur lequel s'étend le collecteur 13. A une faible distance à partir de l'extrémité inférieure de ce collecteur, il y a un autre collecteur 144 qui est relié à une source de pros- sion. Lorsqu'une ouverture 142 passe à l'in- terieur de ce collecteur, la pression est appli- quée à la cavité 76 correspondante et la capsule dans cette cavité est éjectée.
Ainsi, lorsque les cavités ont passé le collecteur 144, elles sont exemptes de capsules.
La fig. 8 montre une variante du méca- nisme de formation des capsules, les cylindres de moulage 98 et 99, dans cette figure, remplaçant les cylindres de moulage 57 et 58 de la fig. 4. Les cavités de moulage 100 et l 01 des cylindres 98 et 99 sont espacées l'une de l'autre autour de la périphérie des cylindres d'une distance légèrement supérieure à celle qui sépare les cavités des cy- lindres 57 et 58. Des pistons coulissant 102 sont montés entre les cavités 100 et 101 et sont normalement soumis, à la pression d'un ressort 103 les poussant vers. l'extérieur, ces ressorts entourant des tiges 104 qui prolongent les pistons 102.
Les pistons portent des chevilles latérales 105 qui passent à travers des fentes dans une face latérale de chacun des moules rotatifs 98 et 99, et sont disposées de manière à passer dans un chemin de came approprié 106 formé par des guides espaces 107, la première partie de ce chemin de came, au point où les chevilles des pistons entrent dans ce chemin, étant disposée, comme indique en 108, sensiblement parallèle a, la'sur- face de chaque cylindre de moulage.
Le médicament arrive par un seul tuyau 109, dont la tuyère d'écoulement 109s n'est pas en forme de coin comme la tuyère 150, mais est seulement d'un diamètre légèrement réduit à son extrémité avant. Elle peut 8tre constituée simplement par un élargissement du tuyau 109. Son périmètre maximum à l'endroit 109b est, comme on remarquera, plus grand que le périmètre intérieur normal du tube'de gélatine passant sur la tuyère, exactement comme dans le cas de 1 tuyère 150.
Lorsque les pistons 102 s'approchent de la ligne de contact des cylindres,, ils sont d'abord projetés entièrement vers l'extérieur jusqu'à ce qu'ils atteignent la partie 108a du chemin de came 108. Lorsqu'ils s'approchent : de cette paTtie, ils viennent en prise avec le tube de gélatine au-delà de l'extrémité de la tuyère 109a. Juste avant d'atteindre le point 108a du chemin de came, une pompe à laquelle le tuyau 109 est relié,'décharge-une quantité mesurée de médicament à travers le tuyau. Le liquide exerce une pression sur le tube immédiatement à l'avant des deux pistons coopérant en prise avec le tube, et tend à dilater le tube.
Immédiatement après le déchargement du médicament, le mouvement des cylindres de moulage a pour effet que les pistons pincent le tube, comme indiqué en 200, pour sceller la portion du tube immé- diatement en avant'des pistons. Lors du mou vement-ultérieur des cylindres de moulage, cette portion dilatée est reçue dans les cavités coopérantes 100 eb 101. La portion du tube à l'intérieur de ces, cavités est alors scellée pour former une capsule lorsque les cylindres passent leur ligne de contact, l'action de scellage étant sensiblement la même que celle déjà dé- crite en référence à la fig. 4.
Pendant l'avance des cylindres vers leur ligne de contact, les pistons sont retirés graduellement par le chemin de came 108, mais Us restent en contact avec les parties du tube disposées de chaque côté des cavités de moulage dans lesquelles les capsules sont formées.
Dans la disposition de la 4 ou de la fig. 8, il peut y avoir plusieurs tuyères d'écoulement et tuyaux y reliés associés avec chaque cylindre formant le tube et chaque cylindre de moulage. Cela est montré à la fig. 2 où trois tuyaux 55 (il est supposé qu'il y ait seulement un tuyau pour chaque tuyère d', écoulement) sont, associés avec les séries des cylindres de moulage sur chaque côté de la machine.
L'invention n'est pas limitée à la consbrution telle que représentée ia titre d'exem- ple seulement sur le dessin. En particulier, au lieu de cintrer longitudinalement deux bandes de matière plastique, la machine pour raitêtreagencée de façon à cintrer une seule bande et à souder les bords longitudinaux de tette bande l'un à l'autre de façon à former un tube.
Machine for forming medicinal capsules.
The object of the present invention is a machine for forming medicinal capsules, in particular gelatin capsules, using digestible plastic material, intended to form the wall of the capsules.
Attempts have been made in recent years to establish automatic machines for making capsules. In a known machine of this kind, two bands of gelatin are brought, by suitable means, over the surface of a member intended to supply liquid filling material for the capsules formed subsequently, by means of a pair of rotating molds cooperating.
The bands pass over identical opposing surfaces of the liquid supply member prior to contacting and with the molds, and the. filling material is forced against one or both bands as a corresponding cavity of each mold is placed against each band, so that the pressure of the liquid causes the material of each band to expand in the cavity on which it is asked.
When, by the rotation of the molds, the cavities are brought opposite one another with the bands between them, the capsule is cut and sealed and the filling material is enclosed therein.
Even when this machine is functioning properly, it has several disadvantages. It is difficult to prevent the passage of air with the filling material in the capsules, especially when there are small depressions in the bands which are not removed by contact with the surface over which the band passes. , and this air has the effect, in the majority of cases, of altering the contents of the capsules.
Another disadvantage of this machine is that if either of the gelatin strips is thinner than it should be anywhere along its length, and does not come into contact with the mold when it is at the point where the capsules are filled, the pressure of the filling liquid can be exerted laterally at the same time as it forces the gelatin into the interior of the cavity.
This lateral pressure tends to create a space between the strip and the load-bearing surface. However, any leakage of filling material on the mold or molds is a serious disadvantage since it affects not only the molds, but also the capsules. If such a leak occurs, the machine should be stopped and cleaned thoroughly, and any tampered capsule should be subjected to relatively expensive treatment to make it sealable.
The object of the present invention is a machine for making capsules using a digestible plastic material, which avoids the disadvantages of the aforementioned machines.
The machine according to the present invention is characterized in that it comprises means for forming, from one or more strips of said material, by longitudinal bending and welding of the edges, a tube surrounding a rigid pipe, which pipe is connected. , on the one hand, to a. device delivering a medicated liquid under pressure and terminates, on the other hand, by a part having at least one flow orifice for said liquid and whose perimeter, in the region preceding this orifice, is at least as large as the internal perimeter given to the tube by the forming means, in that it further comprises means suitable for forming, with the cooperation of the pressurized liquid, by compressing and cutting the tube at regular intervals, sealed capsules containing medicinal liquid ,
these latter means also being able to exert traction on the tube.
This machine makes it possible to make capsules quickly and efficiently with a negligible loss of filling material from the capsules during the formation of the latter.
The possibility of air entering the capsules is virtually eliminated and satisfactory and uniform caps can be obtained.
One embodiment of the machine for forming capsules according to the present invention is shown, by way of example, in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a side elevational view thereof, its housing being shown in section.
Fig. 2 is a plan view, the housing also being shown in section.
Fig. 3 is an elevational view, on a larger scale, of the part shown on the right in FIG. 1.
Fig. 4 shows a detail of the means for closing the capsules from the tube.
Fig. 5 is a detail of part of the mechanism of FIG. 4 in a different operating position.
Fig. 6 is a plan of the flow nozzle shown in longitudinal section in FIG. 5.
Fig. 7 is a section taken along line 7-7 of FIG. 6.
Fig. 8 shows a variant of the means for forming capsules from a tube.
Fig. 9 is a partial sectional view of a cylinder jnoulant the tube and of a guide cylinder cooperating to form the material before the molding of the tube.
Fig. 10 is a partial sectional view of two cylinders at their line of contact, showing the manner in which the tube is molded around the tube.
Fig. 11 is a partial elevation view of the two tube molding cylinders showing the pipe which passes between the cylinders and a portion of the tube formed around the pipe.
Fig. 12 is a detail on a larger scale of the left end of FIG. 1.
Fig. 13 shows the means which control the ejection of the capsules formed from the machine.
Referring first to Figs. 1 and 2, the machine shown comprises a base 10 supported in any suitable manner at 11, this base carrying a suitable superstructure for the various members. This superstructure has profile irons or other suitable supports 12, 13 and 110, and a metal plate construction 14 at the opposite end of the base 10. Shafts 15 and 16 are carried by the profile irons 12 and corresponding shafts. 17 and 18 are carried by profile irons 13. These shafts carry pulleys on which pass the endless transmissions 20 and 21.
Shafts 111 and 112 are carried by the profile irons 110, and corresponding shafts 113 and 114 are carried by the metal plate construction 14. Pulleys 19 'which carry the endless belts 115 and 116 are mounted on the shafts 111 , 112, 113 and 114.
The construction is such that the machine can carry multiple units and different parts can be doubled. This will be easily understood by considering fig. 2 where it can be seen that the belts or pulleys are doubled to provide a machine having two units for simultaneously making capsules.
On the profiled irons 12 are arranged suitable supports, such as corner irons or plates 22 (fig B) which carry receptacles 23 and 24 each of which can be supplied from a main tank 25 by suitable pipes. , as shown. The vessels 23 and 24 are provided with float valves to control the supply of gelatin as required from the reservoir 25 which is heated, for example, by circulating hot water or steam in a double chamber. wall, your circulation of the heating medium being controlled by pipes 26 and 26a. The. containers 23 and 24 can be fitted, as shown in fig. 1, of an overflow device, so that the liquid gelatin flows when it reaches a predetermined level.
Gelatin draining from the overflow can be collected in a suitable container and used again. The purpose of the overflow device is to ensure a uniform pressure of the gelatin under the knives 27 and 28 associated with the containers and thus to ensure a uniform thickness of the gelatin film deposited on the endless belts 20 and 21 in the vicinity of which the containers 23 and 24 are arranged as shown in FIG. 1. Slides can be fitted with a micrometric adjustment to ensure exact film thickness.
The belts can be controlled by an electric motor 29 via a clutch 30 which drives a pulley 32 via a belt 31. The driving pulley 32 controls a speed reducer including the chain wheel 33 is connected by a chain 33a with a wheel which drives the shaft 114. The shaft 113 is driven there at the same speed and simultaneously with the shaft 114 by means of a chain 34 which drives a chain wheel attached to it. 'shaft 113. Shafts 111, 17, 16, 15 and 18 are driven by shaft 113 by means of a series of chains 117, 118, 119, 120 and 121, and shaft 112 is driven by a chain. and a chain wheel from shaft 114.
The cylinders 35 'and 36 are driven by a chain and a chain wheel attached to the shaft 17, and the cylinders 45 and 46 are driven in a similar manner from the shaft 18. The control assembly can of course be of any suitable type; while a chain drive has been shown, a gear drive could be used as well.
The belts 20, 21, 115 and 116 may be made of stainless steel and are intended to carry to the mold the films of gelatin deposited on them by the containers 23 and 24.
The gelatin is heated in the reservoir 25 to a temperature high enough to transform it into a viscous mass. It is then deposited on the belts 20 and 21 where it is cooled by suitable cooling means to a temperature such that it can be transported on the stripping rolls, as described later.
It is reheated, at the end of the machine which molds the capsules, to a temperature sufficiently high to ensure the closure of the capsules. The temperature may vary with different kinds of gelatin and depends on the moisture content of the gelatin and its ability to dry quickly, but the suitable temperature can be easily determined by one. experienced operator.
Appropriate means can be used to control the temperature of the gelatin strips. In the drawings, a water cooler 122 is shown below the belt 20 and a further cooler 123 is disposed below the belt 21. A continuous flow of water is maintained through these coolers to thereby harden in a solid state. to some extent the gelatin bands on the belts. Below each belt 115 and 116 are water heaters 136 and 137. Water of the appropriate temperature is kept circulating through these heaters to raise the temperature of the gelatin strips to that necessary to achieve this. the closure of the capsules.
Another way of controlling the temperature of the gelatin bands, which is shown in the drawings!, Is to provide a suitable casing indicated by 39, divided, by means of partitions 40, into several chambers in each of which the temperature. perhaps ; ontrolee. Alternatively, in room 138 the temperature will be maintained at the appropriate level to bring the gelatin strip to a viscous state. In chamber 139, the temperature may be that of the atmosphere, and in chamber 140, the temperature will be maintained at the appropriate level to obtain good closure of the capsules.
The bands are passed from one chamber to the other through slits 41 formed in the partitions. Closing members 42 are arranged for
Close the slits and thus separate the chambers from one another. The closure members 42 are naturally flexible and are arranged in sliding contact with the gelatin strips passing through the machine.
The gelatin film on the belt 21, after it has hardened to a certain degree by cooling, passes over the rolls 35 and 36, which lengthens its path and allows further hardening. It is then brought to the belt 115, as shown in FIG. 1, at point 37, a holder 142 being provided for the film after the roll 36 to help carry it. Between cylinder 36 and point 37 the strip is turned so that the side, which was initially facing upwards, is now laid on the belt 115.
The upper face of the gelatin strip is smoother than that disposed against the belt when the strip is formed. Thus, by turning the smooth face to contact the belt 115 at point 37, the smooth face will eventually become part of the outer face of the capsules to be formed. The gelatin film on belt 20 similarly passes over rolls 45 and 46 and then down onto belt 116. This tape, however, is not returned because the smooth side will be facing outward afterwards. its passage through the molding cylinders described later.
When the gelatin bands pass over cylinders-35 and 36 and over cylinders 45 and 46, they are. subjected to a certain tension. The magnitude of this voltage may vary depending on the quality of the gelatin. Means for compensating for the elongation due to this tension are provided, otherwise the bands would gather at points -. 'And B, at the end of the belts 21' and 20, since the speed of movement of the belts is synchronized.
It is not possible to adjust the speed of the belts 20 and 21 relative to the speed of the belts 116 and 115 to account for the tension, since the degree of tension varies with the quality of the gelatin. One way to compensate for the tension is to use mercury switches having trigger arms which operate through solenoids to stop belts 20 and 21 until the belts have been advanced over belts 115. and 116, by the cylinders 35, 36 and 45, 46 a distance sufficient to compensate for the tension, after which the switches operate to restart the belts 20 and 21.
Fig. 12 represents such a means. Lever arms 124 and 125 are rotatably mounted at 126 and 127 and carry mercury switches 128 and 129 at their upper ends, while their lower ends are T-shaped to form arms on which rollers are mounted. 130 or just smooth rods. The band of Latin passes between these rollers 130 and when it tends to collect, for example at A, it will cause the anti-clockwise oscillation of the lever arm 125, which produces it. closing of switch 129.
A solenoid 131 in the switch circuit is energized and attracts its rotatably attached armature to. one end of a lever 132 which carries at its other end a rod rotating in a plate 133 rigidly fixed to the cooling member 123. The free end of the rod is provided with an elliptical cam 134, and the movement of this lever 132 causes the clamping of the belt 21 between this cametl'l'oiler 123, which causes the belt to slide on its pulleys. Any other means of clutch controlled by the solenoid could be employed.
When the belt 115, which is still in motion, carries away the unwanted excess tape at A, the movement of the gelatin band brings the lever arm 125 to the position in which the lever 124 is shown, to open. the mercury switch and turn off the power to the solenoid. The spring 135 then returns the lever arm 132 to its rest position and allows the belt 21 to resume its movement.
While a device has been shown which compensates for the elongation due to the tension of the gelatin bands at a location close to their place of formation, such a device could be disposed, if desired, near the molding cylinders.
As the belts pass through the machine they are suitably lubricated so that they can be easily removed from belts and other parts with which they come into contact. This can be done by employing suitable containers of lubricant. In the drawings, lubricating means 44 have been shown in frictional contact with the outer face of each belt 20 and 91 115 and 116. Lubricating members 43 and 48a are associated with the flexible closure members 42 which may be formed. by wicks carrying the lubricant.
Each side of the gelatin strip must be lubricated so that it does not adhere to the cy-
Lindre over which it passes, or to the belt when it is removed to be brought to the various cylinders.
When the gelatin strips have reached the end of their path on the belts 115 and 116, they pass to the rotating molding rolls 46 and 47 for the formation of a tube, these rolls being provided with a peripheral groove and arranged in look at each other to cooperate and act simultaneously on the two bands in order to join them and form them into a tube.
Each rotary tube forming cylinder is provided with a circumferential central groove 48, as shown in Figs. 9 and 10, and the two outer dimensions of which are limited by circumferential records 49 and 50 projecting on the periphery of the straight cylinder and, aveclarainure48, constitute the mold for forming the tube.
The bands of gelatin pass between the molding cylinders 46 and 47 and cooperating molding cylinders of which a series 51 is associated with the rotary cylinder 46 and the second series 52 is associated with the cylinder 47. Each of the cylinders 51 has a rib. circumferential 53 having a rounded outer contour fitting into the groove 48 of the associated molding cylinder, so that a portion of each gelatin strip is bent so as to have a semi-cylindrical cross section, as shown at 54, to form one half of the tube to be produced.
Thus, the strips, during the first part of their movement on the molding rolls 46 and 47, are pre-molded into gutter-shaped members.
As they continue to advance around the cylinders 46 and 47, the bands pass through the space between the latter to form the tube.
Two pipes 55 and 55a extend through this space. As the gelatin strips pass through this space, the circumferential flanges 49 and 50 on each cylinder coming into contact with each other shear the strips, and the marginal portions 56 thereof (see Fig. 10). ) are cut, while the parts of the strips, intended to form the body of the tube, are joined together along their edge.
During the shearing and joining operation, the gelatin bands are arranged around the pipes 55 and 55aX
Portions of the bands are subjected to a vacuum during the formation of the tube. This is shown in Figs. 9, 10 and 11, where the cylinders 46 and 47 for forming the tube are provided with radial channels 90 and 91 on each side of the groove 41, these channels opening onto the peripheral surface of the cylinders at a point over which the tubes pass. edges of the bands. The channels 90 and 91 are connected by transverse channels 93 which open onto. one side of each cylinder and communicate with connected segments 94 and 95 to a vacuum source.
These segments are arranged in such a way and are of such length that a vacuum is applied to the edges of the strips from the point where they leave the last rolls of a series 51 and 52 respectively, until the strips enter. in the space between the mold rolls 46 and 47.
In addition, the lower segment is longer than the upper segment, as can be clearly seen in fig. 11, so that after the formation of the tube, the edges of the bands which have been separated from the material intended to form the tube are still subjected to a vacuum to remove them from the tube which is formed. The segments 94 and 95 are connected by openings 96 and 97 with a vacuum source of any known type.
The marginal parts of the shear bands cut during the molding of the tube are removed by suitable guides 145 (fig. 1) and collected in containers 146 from which they can be taken and put into the reservoirs to be used again. which avoids a loss.
When the tube is formed, it advances along the pipes to the capsule molding cylinders 57 and 58, where it passes over a common flow nozzle 150 for both pipes, for. be formed into capsules which are filled with the desired material during their formation.
The rotary molding rolls 57 and 58 are mounted on transverse shafts 59 and 60 and are controlled in relation to the molding rolls 46 and 47 of the tube by means of chain wheels which receive their movements from a shaft. 114 carrying a chain wheel intended to operate the control chain 61. This chain, after having passed around the chain wheel of the shaft 114, passes over a pair of idler wheels 62 and 63, on a fixed chain wheel to the shaft 60 and a chain wheel fixed to the shaft 59, so that the shafts 59 and 60, and therefore the rotary cylinders 57 and 58, are driven in the opposite direction.
The chain runs similarly over a chain wheel attached to the shaft 64 and over a chain wheel attached to the shaft 65, these shafts carrying the rotating molds 46 and 47, the chain being engaged with opposite sides. - S, wheels, so as to drive the shafts 64 and 65 and the molds 46 and 47 in the opposite direction. The chain then passes around a wheel fixed to the shaft 66 which serves to produce the rotation of the lower cylinder of the series 52, the other cylinders of this series being controlled by the lower cylinder by means of wheels and chains.
Thus, the rotary mold 46 forming the tube and the rotary mold 57 forming the capsules rotate in the same direction, and the rotary mold 47 forming the tube and the mold 58 forming the capsules rotate together in the same direction. is in the opposite direction to the direction of movement of the molds 46 and 57. The lower series of molding cylinders 52 is actuated by the same control member, while the upper series 51 is controlled by means of a chain 141 from a chain wheel fixed to the shaft 65, the lower cylinder of the series 51 being driven by the chain 141 and the other cylinders in the series being driven by the lower cylinder by means of suitable wheels and chains.
Thus, the cylinders of the series 51 rotate in. direction opposite to those of the series 52, while the cylinders of each series 51, 52 rotate in the opposite direction to that of the molding cylinders 46, 47 of the tube with which they cooperate.
The gelatin bands advance through the machine by the clamping action of the molding cylinders 57 and 58 forming the capsules, which has the effect of pulling the formed tube and therefore the bands with the aid of which the tube is form. The combined diameter of the two pipes 55 and 55a is preferably smaller than the normal internal diameter of the pipe, so that excessive friction between the formed pipe and the pipes is prevented. These pipes are shown as having a circular section, but they could, for example, have an elliptical section.
The formation of the capsules is shown in particular in FIGS. 4-7. The pipes 55 and 55a terminate in a flow nozzle 150 which is substantially wedge-shaped. Its upper and lower faces 70 and 71 are substantially flat in a plane n lra. nsversal to the longitudinal axis of the nozzle and pipes, but in a plane passing through this axis and perpendicular to the axes of the molding rolls 57 and 58 they have the same curvature as the periphery of the molding rolls 57 and 58. These surfaces 70 and 71 meet at the front edge 72 of the flow nozzle and present the flow openings 68 and 69, respectively, of two channels 77 and 78 going towards the rear 79 of the nozzle.
These channels open side by side in the rear part 79 and are respectively connected to the pipes 55a and 55.
The maximum perimeter of the flow nozzle 150, shown in fig. 7 at line 150a, is larger than the normal interior perimeter of the capsule cover material tube which is determined by the tube forming cylinders 46 and 47.
Therefore, the latter is expanded as it passes over the rear of the discharge nozzle 150 with which it is in sliding contact, so that no air can pass beyond the rear of the nozzle and that 'thus there is none in the tube when the latter passes over the front end of the nozzle and is stretched over the faces 70 and 71 thereof.
The exclusion of air from the tube during capsule formation is very important because many drugs that could be placed in the capsules would be damaged by contact with air. The maximum perimeter of the flow nozzle or of any part of the pipe over which the tube passes during its advance towards the nozzle must therefore be at least as large as the normal internal perimeter of the tube in terms of cover of the capsules, and, preferably, as in the example shown, it is larger than the latter perimeter.
The flow nozzle 150 is located so that the clearance between it and the edge of the mold cavities 76 is slightly smaller than the normal thickness of the material of which the sweat-passing gelatin tube is formed! a nozzle, and the top or ridge 72 of the nozzle extends to a point which is substantially disposed on the line of contact of the two cylinders. When the tube passes over the faces 70 and 71, it is kept flat on these faces and is found pressed strongly against them by the edges of the mold cavities. Thus, the part of the tube enclosed by each cavity of the mold is sealed and any communication with other parts of the tube is prevented.
This step is first reached when the parts are in the position shown in fig. 5. At this stage, the flow openings 68 and 69 are in communication with the parts of the tube which are sealed by the mold cavities. The two pipes 55 and 55a are connected to separate sources of liquid medicament supply, from which the liquid is delivered under pressure to the pipes by pumps 147 and 148. These pumps work intermittently and in time relation with other parts of the machine.
The synchronization is such that when the parts reach the position shown in fig. 5, the pumps operate to force a predetermined amount of drug through pipes 55 and 55a and then through flow openings 68 and 69. The pressure of the drug causes the gelatin which covers these openings to expand in the tube. inside the cavities 76. In this way, two half-capsules filled with drug are produced.
It would be possible to produce capsulets with a flow nozzle having openings connected to a common passage going to the rear of the nozzle and thence to a single pipe which would be fed by a pump from a single source. of medication. However, the advantage of the arrangement shown, which has two pipes and two drug supply sources, is that separate control of the amount of drug delivered through each opening is achieved. Without this separate control it is possible. that the capsules formed are not uniform because the gelatin bands with the help of which the tube is formed may have different degrees of plasticity, depending, for example, on their relative thickness and temperature.
The side of the tube formed by a strip that has the highest degree of plasticity will bend outward more than the other side. However, with the separate power sources, it is evident that although the plastic qualities of the opposite sides of the tube are different, the two sides bend outwardly by the same amount, because the surfaces involved are of the same size and are supplied with an equal amount of liquid.
Another advantage of having two hoses with two power sources is that there are drugs that are difficult to mix without getting air into them. If two power sources are used, one of the drugs can be pumped into one half and the other drug into the other half, so that mixing takes place inside the capsule without the presence of air. .
As the rotary molds 57 and 58 forming the capsules continue to rotate, respectively clockwise and counterclockwise, the gelatin tube is pulled further through the machine and the aforementioned half-capsules slide. on the faces 70 and 71 of the flow nozzle 150 towards and beyond its edge 72. FIG. 4 shows the case where the leading edges of the two half-capsules have passed the edge of the nozzle and have been brought into contact, as indicated at 73. At this point, the material at the trailing edges of these cavities is still separated by the narrow end of the nozzle.
As the molds continue to rotate, the portions of the cavities which meet at 73 advance through the mold nip, so that the tube is strongly compressed and a protruding action takes place over the entire length. periphery of: two cavities near the rear edges thereof, immediately after removal of material from the front end of the flow nozzle. In fact, the action of the two cavities which meet is to shear and rotate inward. the edges of the material thus cut, so that they meet and are sealed together to form a perfect capsule.
Surplus material 74 formed from the portion of tube which extends around the cavities is received in auxiliary cavities 75 surrounding the mold cavities and forms a perforated strip which can be easily removed for later use, as will be described further. late.
Rotary cleaning brushes 84 and 85 (see fig. 3) are associated with the rotary molds 57 and 58. These brushes are arranged to be applied against the peripheries of the molds at a point beyond that where the capsules are formed, so that the surface of each mold which, an instant before, has formed a capsule is subjected to the cleaning action of the brushes. Therefore, the working surface of each mold will be free of any foreign particles as it advances in contact with the tube to form the capsules. The rotating brushes are mounted on shafts 86 and 87 carrying chain wheels which are actuated in turn by chains 88 and 89, the first of which is driven by a wheel fixed to the shaft 113 and the second by a mounted wheel. by shaft 60.
Any other suitable cleaning method could be used.
As seen in Figs. 4 and 13, means are provided for maintaining the capsules formed in the cavities of one of the molding cylinders 57 and 58 and then, at a predetermined point of the rotation of this cylinder, for ejecting the capsules. of the last.
In the example shown, these means are carried by the lower cylinder 58. For this purpose, an L-shaped channel 142 leads from the base of each mold cavity 76 into the cylinder 58 towards the center of the cylinder. and then turns at a right angle to clear on a side face of the cylinder. The openings in this side face are shown in fig. 13. A fixed, curved manifold 143 is applied against this face of cylinder 58 and extends X from a point immediately forward of the line of contact of the two cylinders to a point substantially beyond this. line, this collector being connected, to a suitable vacuum source.
As the cylinder 58 rotates, the openings 142 in its face pass along the interior side of the manifold. As long as they are behind the latter, vacuum is applied to the cavities 76 corresponding to these openings and the capsules are therefore maintained in these cavities while they pass over the arc over which the manifold 13 extends. A short distance from the lower end of this manifold there is another manifold 144 which is connected to a source of voltage. When an opening 142 passes inside this manifold, pressure is applied to the corresponding cavity 76 and the capsule in this cavity is ejected.
Thus, when the cavities have passed the manifold 144, they are free of capsules.
Fig. 8 shows a variant of the capsule-forming mechanism, the molding rolls 98 and 99, in this figure, replacing the molding rolls 57 and 58 of FIG. 4. The mold cavities 100 and 1101 of rolls 98 and 99 are spaced apart from each other around the periphery of the rolls by a distance slightly greater than that between the cavities of rolls 57 and 58. Sliding pistons 102 are mounted between the cavities 100 and 101 and are normally subjected to the pressure of a spring 103 urging them towards. on the outside, these springs surrounding rods 104 which extend the pistons 102.
The pistons carry side pins 105 which pass through slots in a side face of each of the rotary molds 98 and 99, and are arranged to pass through a suitable cam track 106 formed by space guides 107, the first part of this cam track, at the point where the piston pins enter this path, being disposed, as indicated at 108, substantially parallel to the surface of each mold cylinder.
The drug arrives through a single pipe 109, the flow nozzle 109s of which is not wedge-shaped like nozzle 150, but is only of a slightly reduced diameter at its front end. It can be constituted simply by an enlargement of the pipe 109. Its maximum perimeter at location 109b is, as will be noted, greater than the normal interior perimeter of the gelatin tube passing over the nozzle, exactly as in the case of 1. nozzle 150.
As the pistons 102 approach the cylinder nip, they are first thrown fully outward until they reach the portion 108a of the cam track 108. As they approach : from this part, they engage with the gelatin tube beyond the end of the nozzle 109a. Just before reaching point 108a of the cam track, a pump to which hose 109 is connected discharges a measured amount of drug through the hose. The liquid exerts pressure on the tube immediately in front of the two pistons cooperating in engagement with the tube, and tends to expand the tube.
Immediately after the drug has been discharged, the movement of the mold rolls causes the pistons to pinch the tube, as indicated at 200, to seal the portion of the tube immediately in front of the pistons. During the subsequent movement of the molding rolls, this expanded portion is received in the cooperating cavities 100 eb 101. The portion of the tube within these cavities is then sealed to form a capsule when the rolls pass their line of. contact, the sealing action being substantially the same as that already described with reference to FIG. 4.
As the rolls advance towards their contact line, the pistons are gradually withdrawn through the cam track 108, but they remain in contact with the portions of the tube disposed on either side of the mold cavities in which the capsules are formed.
In the arrangement of 4 or of FIG. 8, there may be several flow nozzles and connected pipes associated with each cylinder forming the tube and each molding cylinder. This is shown in fig. 2 where three pipes 55 (it is assumed that there is only one pipe for each flow nozzle) are associated with the series of molding cylinders on each side of the machine.
The invention is not limited to the construction as shown by way of example only in the drawing. In particular, instead of longitudinally bending two strips of plastic material, the machine is arranged to bend a single strip and to weld the longitudinal edges of this strip to each other so as to form a tube.