Procédé de fabrication de capsules en matière plastique et machine pour la
mise en oeuvre de ce procédé.
L'invention se rapporté à un procédé de fabrication de capsules en matière plastique, destinées à contenir des produits tels que des produits pharmaceutiques et à une machine pour ! a mise en oeuvre de ce procédé.
Le procédé selon l'invention est earaeté- risé en ce qu'on utilise deux bandes de ma tière plastique ayant des propriétés élastiques différentes dues à un traitement préalable desdites bandes, qu'on soumet une zone limitée d'une face de l'une desdites bandes à une pression inférieure à la pression atmosphéri- que de façon à obtenir dans ladite bande des poches destinées à recevoir des produits, qu'on superpose la deuxième bande sur celle comprenant lesdites poches, qu'on soude les bandes l'une à l'autre et qu'on découpe simula- nément des capsules par application locale de pression aux deux bandes autour desdites poelles,
et qu'on laisse se relâcher les contraintes produites dans les deux bandes différentes formant les capsules, de manière que les capsules puissent prendre la forme définitive dé- sirée.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce qn'elle comprend des moyens pour amener deux bandes de ma tière plastique, des moyens pour soumettre des zones limitées d'une face de l'une desdites bandes à une pression inférieure à celle de l'atmosphère dans le but d'y former des poches destinées à contenir des produits, des moyens pour appliquer l'autre bande sur la face de la première comportant lesdites poches et des moyens pour souder lesdites bandes l'une à l'autre autour desdites poches et pour découper des capsules par application localisée de pression aux deux bandes autour des poches.
Dans le passé, des capsules en gélatine plastique remplies de liquide ou de pâtes ont été produites couramment. Lorsque des matières solides devaient être mises en capsules, ces matières solides étaient préalablement dispersées dans un liquide pour former une pâte qui pouvait être mise en capsule sur les machines existant alors.
L'emploi de poudres dans des capsules en gélatine dure est connu depuis longtemps, le corps de la capsule étant formé préalablement, la capsule étant remplie ensuite et finalement un capuchon étant mis en place. Toutefois, on n'a pas obtenu de succès dans la production de machines bon marché, suffisantes et satisfaisantes pour produire des capsules en gélatine plastique susceptibles de recevoir des substances en poudre. Le procédé et la machine selon l'invention comblent cette lacune.
Ils permettent de former rapidement, facilement et avec précision de telles capsules, et peuvent comprendre des moyens pour remplir celles-ci de poudre. La machine peut être fa- cilement adaptée pour le remplissage des capsules de liquides ou de pâtes et elle peut être utilisée pour former des capsules en matières autres que la gélatine, à condition que ces matières soient plastiques, susceptibles d'être produites sous forme de bandes et que ces bandes soient capables de se souder l'une à l'autre pour former un joint lorsqu'elles sont soumises à des conditions appropriées de température et de pression.
Le dessin ci-annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine pour sa mise en oeuvre.
La fig. 1 est une vue en élévation de face.
La fig. 2 est une vue en élévation de dos.
La fig. 3 est une vue en perspective montrant certains détails de la machine.
La fig. 4 est une vue en plan d'une partie de ces détails.
La fig. 5 est une vue en élévation, à plus grande échelle, d'un détail de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en bout d'un détail de la machine.
La fig. 6a est une vue latérale du détail montré à la fig. 6.
La fig. 7 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un autre détail de la machine.
La fig. 8 est une vue en perspective d un autre détail.
La fig. 9 est une vue montrant les différentes phases du fonctionnement d'un organe de la machine.
La fig. 10 est une coupe fragmentaire, à plus grande échelle, suivant la ligne 10-10 de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue analogue suivant la ligne 11-11 de la fig. 9.
La fig. 12 est une vue analogue suivant la ligne ne 12-1. de la fig. 9.
La fig. 13 est une vue analogue suivant la ligne 13-13 de la fig. 9.
La fig. 14 est une vue analogue suivant la ligne 14 de la fig. 9.
Dans la forme d'exécution représentée de la machine, de la gélatine fondue, comme dé- erit plus loin, est préparée et amenée dans une trémie 21. Pour le réglage de la température, il est désirable que la trémie qui peut être en laiton, soit pourvue d'un élément de chauffage 21lz à réglage thenmostatique, de manière que la gélatine puisse être maintenue à la température désirée. On peut aussi uti- liser une trémie à doubles parois entre lesquelles on fait circuler un fluide de chauffage approprié. La trémie 21 peut être remplie au moyen d'une conduite à gélatine 22 reliée a une source appropriée, de manière que la gélatine dans la trémie soit maintenue à un niveau sensiblement uniforme.
La gélatine passe de la trémie sous un racloir 23 en forme de lame. Ce racloir peut être une pièce dis tincte où faire corps avec la trémie. Cette dernière repose sur la jante d'une roue 24 qu'on appellera roue de coulée, cette jante ayant une surface chromée et polie. La trémie portant le raeloir est maintenue en position par des tiges 25 et 26 de longueur réglable et par des galets 21s en contact avec la surface de la jante, ces galets étant réglables pour per- mettre de faire varier la distance entre l'arête inférieure du racloir et la surface de la jante.
Le racloir est fendu, verticalement au milieu de sa largeur, la distance entre l'arête inférieure du raeloir et la surface de la jante étant réglable séparément pour chacune des deux moitiés du racloir. Lorsque la roue de coulée 24 tourne dans le sens de la flèche indiquée aux fig. 1 et 2, la gélatine s'écoule de la trémie 21 entre l'arête inférieure du racloir 23 et la surface polie de la jante de cette roue, sur laquelle elle forme un film lisse et continu. Grâce à la subdivision du raeloir en deux moitiés réglables individuellement, ce film est constitué de deux bandes juxtaposées et attenantes, dont chacune aura une épaisseur réglable à volonté et indépendante de l'épaisseur de l'autre bande.
On verra plus loin que ceci permet de déterminer, selon les désirs de l'opérateur, l'épaisseur des différentes parties de paroi de la capsule et aussi la position du joint de fermeture de celle-ci.
Les deux bandes constituant le film sont ensuite séparées l'une de l'autre par un galet de séparation 27 en forme de couteau rotatif à arête vive, appliqué sur la jante de la roue 24 par un ressort 28 dont la tension est régable.
La machine sera installée, de préférence, dans un local pourvu d'un conditionnement d'air, de manière que sa température et son humidité puissent être réglées, afin de toujours maintenir le film de gélatine dans l'état désiré. La roue de coulée 24 est recouverte d'un carter 29, disposé à proximité de la roue . sans toutefois la toucher. Un conduit d'éva- cation 30 est raccordé à ce carter pour aspirer dans celui-ci l'air conditionné, afin qu'il sèche et conditionne la surface du film en gélatine, et évacue cet air soit dans le local, soit vers l'extérieur par un conduit d'échappe- ment, suivant les conditions d'humidité existantes.
L'arbre de la roue de coulée 24 est supporté par des paliers montés sur un bâti 3] de la machine et entraîné mécaniquement en synchronisme avec d'autres parties de la machine, comme on l'expliquera plus tard.
Les deux bandes de gélatine partiellement séchées et conditionnées sont détachées de la roue 24 par un organe rotatif de séparation : i3 à palettes, entrainé par une courroie à une vitesse circonferentielle plus élevée que celle de la roue 24. Les coups légers répétés des palettes de cet organe de séparation séparent les bandes de la roue sans les endommager ou les allonger.
Comme indiqué clairement dans la fig. 3, les deux bandes en gélatine sont conduites ensuite selon deux chemins distincts. L'une des bandes, qu'on désignera comme bande de couverture 34, passe sur deux galets de guidage 35 et 36 sur lesquels passe une courroie sans fin de transport 37. La courroie de transport et les galets doivent être faits en une matière ne coDant pas à la gélatine, par exemple en poly- tétrafluoro-éthylène, ou en métal fritte, la surface de ces galets étant lubrifiée de manière que la bande de gélatine n'y adhère pas.
Lorsque plus de deux galets sont employés, une courroie de transport n'est pas néces saire.
Après avoir passe sur ces éléments de gui clage, la bande 34 arrive à un mécanisme de renversement désigné dans son ensemble par
38 (fig. 3) et constitue par deux poulies 39
et 40 tournant sur un premier arbre et par
deux poulies 41 et 42 tournant sur un
deuxième arbre perpendiculaire au premier.
Une courroie 50 passe sur ces poulies dans
l'ordre 40, 42, 39, 41 et de nouveau sur 40.
Comme on le voit à la fig. 3, la bande de géla
tine 34 s'applique sur cette courroie 50 à l'en-
droit où celle-ci passe sur la poulie 40, où elle
est déviée de 90 vers le haut. Entre les pou
lies 40 et 42, la courroie et la bande appli
quée sur elle sont tordues de 90 dans le sens
opposé à celui des aiguilles d'une montre, vu
en direction de leur avancement ; la poulie 42
les fait dévier de 180 vers le bas, et en des
cendant de la poulie 42 vers la poulie 39, elles
subissent une nouvelle torsion de 90 dans le
même sens que précédemment.
De ce fait, lors
que la bande 34 sort du mécanisme de renver
sement, elle est retournée sens dessus dessous
et déplacée latéralement, de manière à être
en regard de l'autre bande 44. Elle passe alors
sur un galet 85 dit galet de fermeture, dont
on verra plus tard la fonction. Les galets de
guidage 35 et 36 sont entraînés de manière à
avoir la même vitesse cireonferentielle que la
roue 24.
L'autre bande de gélatine 44 que l'on dé
signera par bande inférieure, après avoir été 'détachée de la roue de coulée 24 par l'organe
à palettes 33, arrive sur des galets de. guidage
46 et 47. Le galet de guidage 46 peut être
graissé au moyen cl'une brosse 45 (fig. 1)
tournant dans un bain d'huile peu profond.
Ce galet de guidage pourrait aussi être fabri-
que en matière poreuse, telle que du laiton
fritte, à travers laquelle le lubrifiant peut
être envoyé à la surface du galet depuis le
tourillon qui supporte celui-ci. Il est désira
ble de maintenir une mince pellicule d'huile
à la surface de ce galet, de manière que la
face de la bande de gélatine en contact avec
lui soit graissée pour qu'elle n'adhère pas faci-
lement aux organes suivants du mécanisme.
Le galet de guidage 46 est entraîné par une
roue à chaîne 48 indiquée dans la fig. 2, de
manière que la vitesse circonférentielle du
galet soit sensiblement la même que la vitesse eireonférentielle de la roue-4. Le galet 47 est entraîne par le galet 46 au moyen d'une courroie croisée 32 (fig. 2). La bande de géiatine inférieure 44 passe ensuite vers un tambour à moules 49.
Ce tambour à moules est le détail le plus important de la machine. Il comporte une pluralité de cavités sur sa périphérie, chaque cavité étant destinée à former une capsule en gélatine à chaque tour du tambour. Il est important que le tambour à moules soit usiné avec précision, de manière que toutes les cavités aient des dimensions rigoureusement identiques. L'uniformité des charges introduites dans les capsules et 1'uniformité des dimensions des capsules remplies dépend dans une très grande mesure de la précision de cet, usinage. Le nombre total des cavités dans la surface du tambour dépend du nombre de capsules qu'on désire produire à chaque tour du tambour.
Dans 1'exemple représenté à la fig. 3, trois rangées de cavités disposées en quinconce sont prévues sur la périphérie du tambour, mais il pourrait y avoir une seule rangée ou un nombre quelconque de rangées selon les besoins. Dans ledit exemple, chaque rangée comprend 48 cavités, mais on peut prévoir un nombre quelconque de cavités par rangée sur la circonférence du tambour.
Comme indiqué plus clairement dans la fig. 7, chaque cavité 51 est cylindrique et garnie d'une douille 52 dont le bord fait saillie sur la circonférence du tambour. L'épaisseur de la paroi de la douille 52 est, cle préférence, comprise entre une et deux fois l'épaisseur de la bande de gélatine. Pour des petites capsules, la paroi de la douille peut avoir une épaisseur de 0, 75 mm. La saillie du bord de la douille au-dessus de la surface du tambour devrait être au moins égale à deux fois, mais de préférenee approximativement égale à trois fois l'épaisseur de la bande de gélatine. La surface 53 du tambour est cylindrique, mais la précision de son usinage n'est pas essentielle.
Les parties en saillie des douilles 52 doivent, par contre, être usinées avec une très grande précision ; en effet, comme on le verra plus loin, ces parties doivent entrer en contact avec un galet de fermeture sur tous les points de leur face pendant la rotation, afin de produire un bon découpage de la capsule.
Dans chaque douille 52 est fixée une pièce de retenue 56 dans laquelle coulisse un pous- soir de démoulage 54 cylindrique muni d'un rebord 55 susceptible de buter contre un re- bord intérieur de la pièce de retenue 56.
Celle-ci est engagée sous pression dans la cavité, de manière à rester en position pendant les opérations. Au fond de la cavité débouche un conduit d'air 58 transversant la paroi du tambour à moules. La hauteur du poussoir doit être telle que lorsqu'il bute contre le fond de la cavité, sa face supérieure soit sensiblement au même niveau que la face supé rieure de la pièce de retenue 56, de manière que l'espace libre de la douille 52 ait la forme d'un cylindre à fond plat. La profondeur de ee cylindre détermine la capacité de chaque capsule et elle doit être uniforme pour toutes les douilles du tambour à moules.
Un jeu est prévu entre le poussoir 54 et la pièce de retenue 56, afin que l'air venant du conduit 58 soulève le poussoir jusqu'à ce que sa base vienne buter contre le rebord intérieur de la pièce de retenue, le poussoir étant maintenu dans cette position par la pression d'air et que l'air puisse être évacué de la cavité pen- dant la phase d'éjection de la capsule. Il est désirable, mais pas nécessaire que le poussoir monte approximativement jusqu'à l'extrémité supérieure de la cavité lorsqu'il est soulevé par la pression d'air, car ceei facilite l'éjec- tion de la capsule. La douille 52 et la pièce de retenue 56 pourraient aussi être faites en une seule pièce vissée dans la cavité du tambour à moules.
Le tambour à moules 49 tourne sur un tambour stationnaire 103 dans la circonfé- rence duquel est ménagé un évidement 59 (fig. 6a) fermé par la surface intérieure du tambour, de manière à former une chambre d'aspiration 59 vers laquelle l'air est évacué périodiquement de chaque cavité à travers son conduit 58 lorsque eelui-ei passe sur ledit évidement au cours de la rotation du tam bour 49, c'est-à-dire du passage de chaque conduit 58 par le plan radial 10-10 jusqu'à son passage par le plan 13-13 de la fig. 9.
La chambre d'aspiration 59 est reliée par un tube 104 à un dispositif d'évacuation non représenté. D'autre part, la circonférence du tambour stationnaire 103 comporte une série d'évidements reliés par deux conduits 105 à une source d'air sous pression pour faire agir cette pression, par les conduits 58, sur les poussoirs de démoulage 54 lorsque ces conduits arrivent dans le plan radial 14-14 in- diqué dans la fig. 9.
Une palette de fermeture 106 eoulissant dans une fente du tambour 10 et actionnée par un ressort sépare la chambre d'aspiration 59 des évidements sous pression ; cette palette est appliquée par son ressort contre la paroi du tambour à moules 49 et se déplace selon l'usure ou les irrégula- rités inévitables de la face intérieure de cette paroi.
Le tambouràmoules 49 est fixé sur un arbre 75 entraîné par engrenages. Le tambour stationnaire 103 est supporté par cet arbre 75 et sa rotation est empêchée par une goupille 128 fixée dans le bâti de la machine.
Pour le réglage de la température da tambour à moules, des corps de chauffe sont logés dans le tambour stationnaire 103, lequel peut être en laiton. Les câbles pour ces éléments de chauffage sont indiqués schémati- quement en 107 (fig. 9). Il est désirable que la température du tambour stationnaire soit ré glée thermostatiquement. Des câbles condui- sant vers un thermostat sont indiqués en 1. 07'.
N'importe quel type de thermostat peut être employé.
La tête de remplissage qui va maintenant être décrite fonctionne selon un certain cycle : pendant son fonctionnement, elle s'éloigne de la surface du tambour à moules, puis se rapproche de celle-ci et se met en position, la mise en position étant effectuée par des gou- pilles 60, et reste ensuite en contact avec la bande de gélatine qui se trouve sur le tam bour à moules pendant une période appro- priée de la rotation du tambour, pour être de nouveau éloignée, afin de répéter le eyele.
La tête de remplissage est représentée partiellement dans la fig. 7. Dans un bloc 63 sont ménagés, en rangées de trois, neuf alésages cylindriques 61 dans chacun desquels est logée une tubulure de remplissage 62 (fig. 8). La face de celle-ci fait sur la face du bloc 63 une saillie réglable et généralement égale à une à deux fois l'épaisseur de la bande Latubulure de remplissage 62 présente un passage de remplissage 64 relié à une trémie qui sera décrite par la suite. Autour de l'orifice inférieur de ce passage, un logement annulaire est ménagé dans la face de la tubulure et rempli de matière poreuse 65, qui peut être constituée par du feutre, du verre fritte ou des métaux frittes.
Le métal fritte a l'avantage de pouvoir être usiné aux dimensions exactes de son logement et même soudé ou brasé en position dans celui-ci, et il peut être facilement stérilisé. Des canaux d'évacuation 66 partent du fond du logement de la matière poreuse vers un évidement annulaire 67 de la tubulure 62, évidement qui communique avec un canal d'évacuation 68 relié à un tuyau d'évacuation 80 (fig. 1).
Pendant les opérations de remplissage, le bloc de remplissage 63 descend sur la bande de gélatine qui court sur le tambour à moules 49. Le diamètre extérieur de la tubulure de remplissage est suffisamment plus petit que le diamètre intérieur des douilles 52 garnissant les cavités du tambour pour permettre le passage de la bande la plus épaisse employée sur la machine.
Le bloc 63 peut être pourvu d'éléments de chauffage et de thermostats, logés dans des alésages 108 et 109 respespectivement. Une commande électrique est particulièrement commode. Le chauffage du bloc n'est pas toujours nécessaire, mais il est particulièrement commode lorsque la machine est utilisée pour des poudres hygroseopiques.
Sur le bloc 63 est montée une trémie à poudre 69 (fig. 1). La trémie à poudre sera exécutée, de préférence, en matière transparente, de manière à pouvoir observer facilement son état de remplissage. Comme indiqué dans la fig. 1, la trémie à poudre comporte un mélangeur 70 composé de fils de fer montés sur un arbre susceptible de tourner dans la partie supérieure de la trémie à poudre et mis en rotation par un arbre ilexible 71 entraîné par une source motrice appropriée.
Les passages de remplissage 64 sont en com- munieation avec cette trémie à poudre. Il est désirable que le mélangeur soit mis en rotation suffisamment rapide pour éviter l'agglomération ou la solidification de la poudre.
La a trémie à poudre 69 est pourvue cl'une ouverture de remplissage 72 dans laquelle peut être introduite une conduite flexible amenant de la poudre additionnelle, de manière que la trémie puisse être remplie automatiquement ou manuellement de poudre additionnelle pendant le fonctionnement de la machine, afin que la trémie à poudre soit toujours suffi- samment remplie pour assurer un fonctiome- ment continu. Pour obtenir des résultats sa tisfaisants, il est nécessaire qu'une quantité suffisante de poudre soit toujours disponible dans la trémie, de manière qu'aucun passage de remplissage n'admette de l'air au lieu de poudre depuis la trémie.
La tête de remplissage est mise en position par rapport au tambour à moules 49 au moyen d'un dispositif à excentrique repré- senté à la fig. 5. Le bloc 63 est monté sur un bras 73 présentant une fente 74 à travers laquelle passe l'arbre 75 du tambour à moules.
L'extrémité inférieure du bras coopère avec un maneton excentrique 76 fixé sur un arbre 77, situé à la verticale de l'arbre 75 et entraîné à la même vitesse que celui-ci. Le mane- ton lui-même exécute un mouvement de rotation dans une ouverture de guidage 78 du bras 73.
Comme indiqué dans les fig. 3 et 1, des goupilles de position 60 sont disposées sur la face latérale du tambour à moules 49, ces goupilles étant placées dans une certaine position par rapport aux cavités et étant employées pour la mise en position de là tête de remplissage. Dans la forme d'exécution particulière représentée, seize goupilles sont employées pour les quarante-huit cavités de eliaque rangée ; il v a donc une goupille pour trois jeux de cavités, c'est-à-dire pour trois cavités dans chacune des trois rangées.
Le bloc de remplissage 63 porte, en regard de la face latérale du tambour 49 sur laquelle sont disposées les goupilles 60, un coin 79 susceptible de s'engager entre deux goupilles adjacentes. de manière à maintenir ce bloc en position déterminée par rapport au tambour 49. Dans la position représentée à la fi. 5, l'excentri- que 76 est en contact avee le bord interne su- périeur de l'ouverture 78. Lorsque l'arbre de l'excentrique tourne dans la même direction que le tambour à moules dans le sens des aiguilles d'une montre comme montré,
le maneton 76 soulevé le bras sensiblement radialement par rapport au tambour à moules 4 jusqu'à ce que le coin 79 soit dégagé d'entre les goupilles 60. Lorsque ce coin est dégage. le maneton 76 entraine, par friction et grâce à l'orientation de la partie du pourtour de l'ouverture 78avec laquelle il est en contact, le bras 73 et, par conséquent, la tête de remplissage dans une direction contraire aux aiguil- les d'une montre pour les amener dans la position indiquée en pointillé dans la fig.
5. A ce moment, le maneton ayant dépasse le point le plus haut de sa trajectoire et commencé son mouvement de deseente, permet au bras et à la tête de remplissage de descendre jusqu'à ce que le coin 79 soit engagé entre les deux goupilles 60 suivantes ; le bloc 63 est alors de nouveau entraîné par le tambour 49 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le maneton excentrique 76 continue à descendre jusqu'à ce que la totalité du poids de la tête de remplissage repose sur les goupilles 60 ou sur la bande de gélatine et le tambour à moules. Le maneton tourne alors librement dans l'ouver- ture de guidage 78 jusqu'au m ornent où le cycle recommence.
Un mécanisme identique est prévu sur le côté arrière du tambour à moules, de manière que la trémie à poudre soit soutenue en avant et en arrière par un mécanisme identique et symétrique. Pour un fonctionnement normal, il est préférable que le poids de la tête de remplissage repose plutôt sur la bande de gé- latine que sur les goupilles 60, de manière que la bande de gélatine agisse comme garniture d'étanchéité et empêche une fuite d'air sur la périphérie du dispositif de remplissage.
Le bloc de la tête de remplissage peut comporter un nombre plus ou moins grand de tu- bulures pour remplir au cours d'une opération un nombre plus ou moins grand de cavités, à condition que les goupilles soient disposées de manière appropriée pour chaque groupe de cavités.
Comme on l'a dit avant de passer à la des eription du tambour à moules 49, la bande de gélatine 44 entre en contact avec celui-ci après avoir passé sous le galet de guidage 47.
Comme indiqué dans la figure schématique 9, elle vient en position sur le tambour à moules en s'appuyant sur les bords en saillie des douilles 52. En passant par le plan 10-10 indiqué dans la fig. 9, chaque cavité entre en communication avec la chambre à dépression 59 par l'intermédiaire du conduit d'air 58, ce qui produit une. dépression dans la eavité. La pression atmosphérique extérieure applique alors la bande de gélatine aux bords des douilles 52 et presse ce film dans la cavité pour former un revêtement sous forme de cuvette dans celle-ci.
La fig. 10 montre la bande infé- rieuse 44 mise en position sur le bord en saillie de la douille, et la fig. 11 montre la bande pressée vers le bas et en contact avec le poussoir de démoulage 54 et avec la pièce de retenue 56. La dépression est maintenue dans la cavité jusqu'à ce que la capsule ait été fermée et séparée.
Lors de l'avancement de la cavité pourvue cl'un revêtement en gélatine, la tête de remplissage est descendue pour venir en contact avee la bande 44, comme décrit précédemment, dans le plan 11-11 indiqué sehémati quement dans la fig. 9. La tubulure de remplissage 62 peut pénétrer partiellement dans la cavité pourvue d'un revêtement en géla- tine.
Dans cette phase du cycle se produit le remplissage. Le diamètre du passage de remplissage 64 doit être choisi en rapport avec la consistance de la poudre à mettre en capsules, de manière que cette poudre ne s'écoule pas à travers le passage sous 1'effet de la gravité et de vibrations éventuelles. Mais lorsque la machine fonctionne, cette poudre doit remplir toute la section de ce passage.
Lorsque la tête de remplissage est en position, l'air se trouvant au-dessus de la couche de gélatine garnissant la cavité est partiellement évacué à travers la matière poreuse 65 et les canaux d'évacuation 66 et 68. En général, la dépression produite au-dessus de la gélatine sera moins prononcée que celle maintenue dans le fond de la cavité. Pour assurer un remplissage satisfaisant, il est désirable que l'air ne soit évacué que lentement à travers le canal 68. Ceci sera obtenu en reliant le tuyau d'évacuation 80 à une soupape commandée par un solénoïde et en communication avec une pompe à vide (pas indiquée).
La soupape à solénoïde peut être commandée par un disjoncteur 81 comportant un organe de contact 82 glissant sur des goupilles d'actionnement 83 disposées sur un plateau à came 84. Ces goupilles de contact sont agencées de manière que la soupape à solénoïde admette de l'air par à-coups dans le canal d'évacuation 68, ce qui produit un écoulement pulsatoire de la poudre et son dépôt d'une densité uniforme dans la cavité garnie de gélatine. La matière poreuse 65 empêche l'écoulement de la poudre à travers les canaux d'évacuation et assure une densité relativement uniforme et consistante de la poudre.
Dans des conditions normales de travail, une poudre d'une densité remarquablement uniforme peut être obtenue en l'exposant à une série d'actions du vide par à-coups, cinq à-coups pour chaque cap sule étant un nombre satisfaisant, mais on peut également appliquer entre un et une douzaine d'à-coups par capsule (pour des pou dres différentes). Il a été constaté qu'un remplissage homogène peut être obtenu au moyen de ce dispositif, de manière que la densité de la charge ne varie généralement pas plus d'une fraction de pour-cent, d'une charge à l'autre.
La grandeur de ces charges peut être ré glée en variant la profondeur de pénétration de la tubulure de remplissage 62 dans la ea- vité, ou en variant la profondeur de la cavité.
Des variations de la charge peuvent également être obtenues en modifiant la pression et le vide utilisés.
Cette opération de remplissage terminée et la pression atmosphérique étant, admise par les canaux d'évacuation 68 et 66, la tête de remplissage est soulevée au moven du mane- ton excentrique 76 et du bras 73, comme expliqué précédemment, et la cavité remplie passe, par la rotation du tambour 49, dans le plan indiqué par 12-12 dans la fig. 9. I) ans cette position, la bande de fermeture 34 est appliquée par un galet de fermeture 85 contre la face de la bande inférieure 44 comportant les cavités remplies de poudre.
Le galet de fermeture 85 est fixé sur un arbre dont les paliers sont montés à coulisse dans des fentes d'un étrier 94 fixé au bâti de la machine. Par l'intermédiaire d'une tige fixée à chaque palier, un ressort 89 (fig. 1), dont la compression peut être réglée par un tourniquet 95, presse le galet 85 vers le tambour 49 et le maintient en contact avec la bande de gélatine tout en permettant un déplacement radial du galet 85 dans les deux sens pour suivre les irrégularités éventuelles de la surface de la bande.
Dans le galet 85 est logé un tambour sta tionnaire 113, dans lequel l'arbre sur lequel est fixé le galet tourne librement. La rotation de ce tambour est empêchée par une goupille 129 (fig. 5) engagée dans une fente d'un support 130 solidaire de l'étrier 94.
Comme indiqué dans les fig. 3 et 5, le galet de fermeture 85 comporte de petites ouvertures dont la disposition et les dimensions peuvent correspondre à celles des cavités du tambour à moules. Par ces ouvertures, reliées à travers un évidement 111 du tambour 113 et un tuyau 110 à la pompe à vide, une dé- pression peut être créée entre la bande 34 et le galet 85. Cette dépression facilite la. mise en position de la bande de fermeture 34 de manière que eelle-ei ne glisse pas démesurément sur la surface du galet de fermeture.
Si une composition particulière de gélatine employée avait tendance à adhérer au galet de fermeture, un dispositif à air comprimé, tel que celui utilisé dans le tambour à moules, peut être incorporé dans le galet de fermeture pour faciliter le détachement de la bande de gélatine et des capsules. Fne mèche de graissage 112 (fig. 1) est en contact avec la surface du galet de fermeture, cette mèche étant alimentée convenablement en huile, de manière qu'un mince film d'huile soit maintenu constamment sur la surface du galet de fermeture, afin d'empêcher le collage de la gélatine sur ce galet.
On constatera que lorsque le galet est surchauffé, la gélatine est partieulièrement susceptible de coller, et que lorsque le mélange de gélatine exige une tempé- rature plus élevée, un soin particulier doit être apporté pour que ce galet ait une surface bien polie et bien lubrifiée, afin d'empêcher que la gélatine ne colle ou s'accumule sur la surface.
Comme indiqué plus particulièrement dans la fig. 5, un élément de chauffage 86 est monté sur le côté du tambour stationnaire . 113 de ce galet de fermeture et il est commandé thermostatiquement au moyen d'un thermostat 87, afin que ce galet puisse être maintenu à la température désirée. Le réglage de la température de ce galet peut être essentiel, comme cela sera indiqué par la suite.
Du fait que le tambour à moules 49 et le galet de fermeture 85 tournent ensemble, l'ac- tion du ressort 89 décrite plus haut produit d'abord le contact entre la bande de fermeture 34 et la. bande inférieure 44 et ensuite une pression sur les deux bandes superposées, supportées par le bord en saillie des douilles 52 jusqu'à ce que ces bords en saillie coupent les deux bandes de gélatine superposées comme indiqué dans la fig. 13. Cette pression produit l'expulsion de la gélatine se trouvant entre le bord en saillie et le galet de fermeture, et du fait de la compression entre ce bord et le galet, la gé- latine adhère de manière qu'un joint hermétique soit formé.
Dans des conditions de travail appropriées, les deux bandes de gélatine sont réunies de manière uniforme et si bien qu'un examen attentif est nécessaire pour reconnaître le joint ; celui-ci est presque aussi solide que la paroi de la capsule. La bande résiduelle 88 (fig. 3) est tirée vers le bas à l'extérieur et dégagée des bords en saillie des douilles 52 dans un espace prévu dans ce but.
A 1'endroit où le tambour et le galet se sépa- rent lors de leur rotation, de l'air sous pression arrive au fond des cavités du tambour, par les conduits 58 qui traversent le plan indiqué dans la fig. 11, et fait monter le poussoir de démoulage 54 (fig. 14). Ce poussoir de démoulage éjecte la capsule remplie hors de la cavité, cette capsule prenant aa. forme cléfinitive par rétraction élastique de ses parois.
Il a été constaté qu'il est nécessaire que la face de la bande de fermeture 34 qui était appliquée sur la roue de coulée 24 soit en regard de la face de la bande inférieure 44 qui était également appliquée sur cette roue, a fin que les deux bandes adhèrent proprement l'une à l'autre. La face opposée des bandes forme une surface tenace et durcie, probablement due à l'évaporation de l'humi- dité, et elle est considérablement moins adhésive que la face protégée des bandes. La face extérieure durcie ne produit une fermeture qu'avec difficulté et une telle fermeture est plus fragile et possède une plus grande tendance à la séparation. C'est pour cette raison que le dispositif de renversement 38 a été prévu.
Pour obtenir un joint propre et afin de découper complètement la gélatine dans la bande, il est désirable que le dispositif à ressort 89 du galet de fermeture applique une pression relativement grande sur la surface du galet de fermeture. Les capsules ont tendanse à sortir de leur cavité sous l'action du poussoir 54 et de la pression d'air appliquée au fond de la cavité après avoir dépassé la ligne 14 de la fig. 9. Elles subissent alors l'action de deux brosses rotatives 90, tournant dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre à une vitesse relativement élevée, cette vitesse périphérique étant plusieurs fois la vitesse périphérique du tambour à moules.
L'action de ces brosses fait sortir des cavités les capsules qui n'en ont pas encore été éjectées et les projettent sur une courroie transporteuse 91, laquelle emmène les cap sules terminées. La bande dans laquelle les capsules ont été découpées passe sous un. galet 92 et entre des galets 93, ces galets tournant à une vitesse périphérique supérieure à celle du tambour 49, afin d'exercer une traction sur la bande pour la tendre, afin qu'elle se détache facilement du tambour 49. De là, la bande est amenée dans un récipient à déchets ou éloignée d'une autre manière. D'autres moyens peuvent être employés pour éloigner la bande résiduelle et souvent son poids suffit à la détacher du tambour 49.
Dans la fig. 2 est représentée schématiquement la disposition des courroies d'entraîne- ment de la machine. Une tension dans la bande de gélatine doit être évitée. Ceci est obtenu le plus facilement en s'assurant que la vitesse périphérique de chaque galet en contact avec la gélatine soit la même que la vitesse périphérique de la roue de coulée 24.
Normalement, la bande de gélatine aura tendance, d'une part, à se contracter pendant le séchage après avoir été éloignée de la roue 24, et, d'autre part, à se dilater à cause de son échauffement et à cause de la tension à laquelle elle est soumise par son poids propre en passant sur les galets.
Une propriété particulière à la gélatine est sa tendance à être élastique. Autrement dit, un film de gélatine tendu aura tendance à reprendre lentement sa forme initiale. Par conséquent, une bande de gélatine tendue à n'importe quel point pendant son passage à travers la machine aura tendance à reprendre lentement ses dimensions initiales. Cette caractéristique peut être utilisée en dilatant le film, ce qui sera obtenu en donnant à la roue de coulée une vitesse inférieure à celle des autres galets de la machine. Les capsules coupées et sorties du tambour à moules d'em preintes auront une forme sensiblement spherique, mais du fait que les films de gélatine formant la capsule auront tendance à se contracter dans la direction dans laquelle ils ont été tendus initialement, une capsule avant la forme d'un ballon de rugby sera produite.
Cette production de capsules elliptiques à partir de cavités rondes est une earaetéristi- que importante de l'invention, mais ce n'est pas nécessairement une caractéristique essentielle, car il sera toujours possible de produire des capsules sphériques en évitant de tendre le film.
Comme indiqué dans les fig. 1 et 2, un moteur 96 entraine un arbre principal 98 au moyen d'un réducteur de vitesse à vis sans fin 97, cet arbre entraînant à son tour la roue de coulée 24 au moyen d'un engrenage hélicoï- dal 99. Des roues coniques 100 entraînent un arbre 101 sur lequel sont montées des roues à chaîne pour l'entraînement des différents organes et dispositifs de la machine. Un arbre intermédiaire 116 est entraîné par l'arbre 101 au moyen d'une roue à chaîne principale 115.
L'organe de séparation à palettes 33 est entraîné par l'arbre intermédiaire 116 au moyen d'une courroie 117. Les galets de guidage 46 et 47, couplés entre eux par la courroie 3', sont entraînés par le même arbre au moyen d'une roue à chaîne 48 sur laquelle passe une courroie de transmission. La poulie 40 et, par conséquent, la courroie 50 du mécanisme de renversement est entraînée au moyen d'une chaîne 118. La courroie de transport 37 est entraînée par une transmission à courroie 11-1) 9 appropriée.
L'arbre d'excentrique 77 et le méeanisme qu'il actionne sont entraînés par l'arbre 116 au moyen d'une roue dentée de transmission 120 et d'une roue 121 fixée sur cet arbre 77. A leur tour, la roue d'engrenage 123 du tambour à moules et la roue 124 du galet de fermeture sont entraînées par une roue d'engrenage folle 122 en prise avec la roue 121. Les galets 93 qui écartent la bande de déchet sont entraînés depuis l'arbre 101 au moyen d'une chaîne 125, et une courroie 126 entraîne la courroie transporteuse 91 et une autre courroie 127 actionne les brosses rotatives 90.
En changeant la roue à chaîne principale 115 et en ajustant la longueur de la chaîne, il est possible de changer le rapport des vitesses entre le tambour à moules et tous les organes se trouvant en contact avec la bande de gélatine, ainsi que la roue de coulée i elle-même, de manière à pouvoir facilement modifier la tension des bandes de gélatine, lorsqu'on le désire.
Quoiqu'on obtienne encore des résultats satisfaisants lorsque la température et le degré d'humidité exacts varient dans une large mesure pratiquement à chaque point de la machine, le rapport relatif de ces températures et degrés d'humidité est relativement important pour une opération particulière et devrait rester sensiblement constant pour une fabri- cation donnée si l'on veut obtenir un produit uniforme. Il est, par exemple, possible de di- minuer la proportion d'eau dans la bande de gélatine lorsque la température monte. Une température plus élevée peut être employée pour la roue de coulée 24 et dans le méeanisme entier lorsqu'on utilise une proportion plus faible de glycérine.
Un temps de séchage plus long est nécessaire à des températures plus basses ou lorsque l'humidité relative est plus élevée. La température relative entre le tambour à moules et le galet de fermeture est extrêmement importante pour le réglage de la position qu'aura sur la capsule terminée le joint entre ses deux parties. De la gélatine plus chaude, par exemple, coule plus facilement que de la gélatine froide. La température du tambour à moules est réglée par des moyens the. rmostatiques depuis un thermostat non représenté, lequel règle la quantité de chaleur fournie au tambour stationnaire 103.
Cette quantité de chaleur doit pouvoir être réglée facilement et rapidement, afin d'assu- rer un rapport de températures correct.
Comme indiqué dans certains des exemples donnés plus loin, lorsque ce tambour à moules est maintenu à une température légèrement plus basse que le galet de fermeture, les deux bandes de gélatine qui sont en contact cha eune a-er 1'un de ces éléments prendront ees températures différentes. Lors de la fermeture, les parties qui sont en contact avec les parois et le fond de la cavité seront plus froides que la partie constituant la couverture.
Apres l'éjection de la capsule fermée, la con- verture, plus chaude, se dilatera plus facilement, alors que la partie inférieure, plus 1roide, aura tendanee à se contracter. La capsuie tend à prendre une forme ronde, la partie inférieure froide en gélatine se contracte et provoque la dilatation de la partie constituant la couverture et du fait que cette partie est plus chaude, elle se dilate plus facilement.
Si les températures relatives de la partie inné- rieure et de la couverture sont réglées conve nablement, leur joint se trouvera à mi-hauteur de la capsule terminée. Il n'est pas tou jours nécessaire que ce joint soit à mi-hauteur, mais en réglant la température, le joint peut être placé à la hauteur voulue. La position à mi-hauteur est donnée à titre d'exem- ple, étant celle qui est acceptée le plus souvent par les clients.
On donnera maintenant certains exemples spécifiques en décrivant certaines conditions de travail qui ont donné des résultats satisfaisants. On ne doit pas supposer ou admettre implicitement que ces conditions de travail soient les seules possibles pour obtenir un résultat déterminé, car en variant une de ces conditions, la variation d'une autre peut être compensée. Par exemple, la température peut être maintenue relativement haute en utili- sant relativement peu d'eau dans le mélange, ou des quantités plus considérables d'eau peu- vent être employées à des températures plus basses.
Exemple 1 :
48 parties de gélatine du commerce ont été mélangées avec 18 parties de glycérine pure, et avec 36 parties d'eau. Le mélange a été maintenu pendant environ 16 heures à une température approximative de + 4 C pour permettre à la gélatine de gonfler et il a été ensuite chauffé progressivement à 58 C au moyen d'un serpentin traversé par de la vapeur. Sans que cela soit nécessaire, une quantité suffisante d'un colorant jaune soluble dans l'eau a été ajoutée pour colorer la géla- tine, ainsi qu'une quantité suffisante de dioxyde de titane, afin que des couches minces ne soient pas transparentes. La gélatine a été préparée approximativement vingt-quatre heures avant son emploi.
Pendant l'emploi, la gélatine a été maintenue à 58 C lorsqu'elle a été coulée à travers la trémie à gélatine 21 sur la roue de coulée 24. La position du racloir 23 a été ajustée de manière qu'après avoir sé 0 ehé suffisamment pour former des capsules, la bande de gélatine ait une épaisseur d'environ 0, 7 à 0, 13 mm près. La température de la roue pouvait s'ajuster à celle du local maintenue entre 23 et 24 C. L'humidité relative a été maintenue à 50 /o approximativement. La température du tambour à moules a été maintenue entre 23 et 24 C. La pression du galet de fermeture 85 a été suffisante pour percer complètement la gélatine.
Au début de l'opération, le tuyau d'évacuation 80 était fermé, de sorte que les premières capsules, qui pouvaient encore présenter quelques défauts, sont t restées vides, jusqu'au moment où les températures respectives du tambour à moules et du galet de fermeture furent ajustées de manière satisfaisante et que la marche de la machine fut régulière. De cette manière, la perte de matière de remplissage par des premières capsules défectueuses est évitée.
Le remplissage était constitué par une préparation sous forme de poudre sèche comprenant plusieurs vitamines. Avec une température entre 31 et 33 C du galet de fermeture, une enveloppe uniforme et solide a été formée, les deux parties en gélatine étant de dimensions approximativement égales, le joint sans bavures, avec un découpage satisfaisant, un bord franc, produisant une capsule satisfaisante. A titre d'essai, la température du galet de fermeture a été modifiée. A 24 C, les capsules n'étaient pas fermées. Entre 27 et 28 C, elles étaient fermées partiellement, mais le joint n'était pas solide, des bavures de gélatine restaient sur la capsule, et la partie de couverture de l'enveloppe était plus petite.
Entre 35 et 38 C, un joint solide a pu être obtenu sans bavures et la partie de couverture de l'enveloppe en gélatine était plus grande.
Entre 41 5 et 43 C, la bande de gélatine fon- dait sur le galet de fermeture et l'essai a été terminé.
Exemple 2 :
En utilisant le même mélange de gélatine que dans l'exemple 1, le galet de fermeture a été maintenu à une température constante de 39 C et la température du tambour à moules a été variée. A une température entre 14 5 et 18 C, le joint n'était pas solide, comportait des bavures et la partie inférieure de l'enve- loppe était considérablement plus petite. Une température entre 21 et 24 C produisait un joint solide et uniforme avec une bonne enveloppe solide. A des températures entre 27 et 9o 5 C, un joint solide a pu être obtenu, mais la partie inférieure de l'enveloppe était plus grande.
La capsule se déformait facilement et était de ce fait délicate jusqu'à ce qu'elle ait eu le temps de se refroidir. Les capsules avaient tendance à s'allonger dans le tambour à moules.
Exemple 3 :
L'effet de la température du local sur la fabrication des capsules a été contrôlé en maintenant la température de la roue de eou- lée à 32 C, celle du tambour à moules à 35 C, et en utilisant la gélatine mentionnée préeé demment. A une température du local de 14, 5 C, une bande solide de gélatine a été produite sur la roue de coulée, cette bande ne pouvant être travaillée et maniée que difficilement. Entre 15 5 et 18 C, la capsule était solide et elle conservait sa forme.
Entre 21 et 94O C, la capsule n'était pas aussi solide, elle conservait bien sa forme et elle séchait un peu plus rapidement que dans l'essai préeédent. Entre 27 et 29 5 C, la capsule se cassait facilement et la bande était trop chaude pour un travail satisfaisant avec ce mélange.
Exemple-1 :
Le mécanisme d'entraînement à chaîne a été réglé de manière que la vitesse périphé- rique du tambour à moules soit approximativement de 15"/o plus élevée que celle de la roue de coulée. Le mélange de gélatine était celui décrit dans l'exemple 1, les températures étaient maintenues comme dans l'exemple 1 pour obtenir un joint satisfaisant à mi-hau- teur et les capsules ont été remplies d'une préparation à plusieurs vitamines. Les cap- sules formées par la machine étaient passablement plus longues que leur plus petit diamètre, elles possédaient une forme régulière ovale et étaient solides et bien formées.
Une méthode normale, employée dans eertaines limites, pour varier la quantité de produit contenue dans chaque capsule consiste à varier l'épaisseur du film de gélatine. En ajustant le racloir 23 par rapport à la roue de coulée 24, une variation considérable de l'épaisseur de la paroi peut être obtenue et quoique la dimension extérieure de la capsule reste sensiblement la même, la quantité du remplissage varie du fait du changement de grandeur de la cavité. Cette variation est particulièrement commode lorsque des poudres de densités différentes et à actions thérapeu- tiques différentes sont utilisées et lorsqu'on désire obtenir des capsules d'efficacité uniforme.
Différents autres équivalents mécaniques peuvent être utilisés ; par exemple, une courroie peut être utilisée au lieu de la roue de coulée. Des tambours ou moyens de coulée séparés peuvent être utilisés pour couler les deux bandes. D'autres moyens de chauffage, tels que des radiateurs de chaleur, des corps chauffés par induction, de l'eau chaude, ete., peuvent être employés pour le réglage de la température des différents éléments déerits, chacun avec des moyens appropriés pour le réglage de ces moyens de chauffage.
Manufacturing process of plastic capsules and machine for
implementation of this method.
The invention relates to a method of manufacturing plastic capsules intended to contain products such as pharmaceutical products and to a machine for! implementation of this method.
The process according to the invention is facilitated in that two strips of plastic material having different elastic properties due to a preliminary treatment of said strips are used, that a limited zone of one face of one is subjected. said strips at a pressure lower than atmospheric pressure so as to obtain in said strip pockets intended to receive products, that the second strip is superimposed on that comprising said pockets, that the strips are welded together the other and that capsules are simultaneously cut by local application of pressure to the two bands around said pans,
and that the stresses produced in the two different bands forming the capsules are allowed to relax, so that the capsules can take the desired final shape.
The machine for carrying out the method is characterized in that it comprises means for supplying two strips of plastic material, means for subjecting limited areas of one face of one of said strips to a pressure less than that of the atmosphere in order to form therein pockets intended to contain products, means for applying the other strip on the face of the first comprising said pockets and means for welding said strips to one another another around said pockets and for cutting capsules by localized application of pressure to the two bands around the pockets.
In the past, plastic gelatin capsules filled with liquid or pastes were commonly produced. When solids were to be capsuleed, these solids were pre-dispersed in a liquid to form a paste which could be capsuleed on then existing machines.
The use of powders in hard gelatin capsules has been known for a long time, the body of the capsule being formed beforehand, the capsule then being filled and finally a cap being put on. However, no success has been obtained in producing inexpensive, sufficient and satisfactory machines for producing plastic gelatin capsules capable of receiving powdered substances. The method and the machine according to the invention fill this gap.
They make it possible to form such capsules quickly, easily and with precision, and can include means for filling them with powder. The machine can be easily adapted for filling capsules with liquids or pastes and it can be used to form capsules of materials other than gelatin, provided that these materials are plastic, capable of being produced in the form of gelatin. bands and that these bands are able to weld together to form a seal when subjected to appropriate conditions of temperature and pressure.
The accompanying drawing illustrates the process and represents, by way of example, an embodiment of the machine for its implementation.
Fig. 1 is a front elevational view.
Fig. 2 is a rear elevational view.
Fig. 3 is a perspective view showing certain details of the machine.
Fig. 4 is a plan view of some of these details.
Fig. 5 is an elevational view, on a larger scale, of a detail of FIG. 1.
Fig. 6 is an end view of a detail of the machine.
Fig. 6a is a side view of the detail shown in FIG. 6.
Fig. 7 is a sectional view, on a larger scale, of another detail of the machine.
Fig. 8 is a perspective view of another detail.
Fig. 9 is a view showing the different phases of the operation of a member of the machine.
Fig. 10 is a fragmentary section, on a larger scale, taken on line 10-10 of FIG. 9.
Fig. 11 is a similar view taken along line 11-11 of FIG. 9.
Fig. 12 is a similar view along line 12-1. of fig. 9.
Fig. 13 is a similar view taken along line 13-13 of FIG. 9.
Fig. 14 is a similar view taken along line 14 of FIG. 9.
In the illustrated embodiment of the machine, molten gelatin, as will be further described, is prepared and fed into a hopper 21. For temperature control, it is desirable that the hopper which may be made of brass. , or provided with a heating element 21lz with thenmostatic adjustment, so that the gelatin can be maintained at the desired temperature. A hopper with double walls can also be used, between which a suitable heating fluid is circulated. The hopper 21 can be filled by means of a gelatin line 22 connected to a suitable source, so that the gelatin in the hopper is maintained at a substantially uniform level.
The gelatin passes from the hopper under a scraper 23 in the form of a blade. This scraper can be a separate part in which to form part of the hopper. The latter rests on the rim of a wheel 24 which will be called a casting wheel, this rim having a chrome and polished surface. The hopper carrying the rack is held in position by rods 25 and 26 of adjustable length and by rollers 21s in contact with the surface of the rim, these rollers being adjustable to allow the distance between the lower edge to be varied. squeegee and rim surface.
The squeegee is split vertically in the middle of its width, the distance between the lower edge of the squeegee and the surface of the rim being separately adjustable for each of the two scraper halves. When the casting wheel 24 rotates in the direction of the arrow shown in Figs. 1 and 2, the gelatin flows from the hopper 21 between the lower edge of the scraper 23 and the polished surface of the rim of this wheel, on which it forms a smooth and continuous film. Thanks to the subdivision of the rack into two individually adjustable halves, this film is made up of two juxtaposed and adjoining strips, each of which will have an adjustable thickness at will and independent of the thickness of the other strip.
It will be seen later that this makes it possible to determine, according to the wishes of the operator, the thickness of the various wall parts of the capsule and also the position of the closure seal thereof.
The two bands constituting the film are then separated from one another by a separation roller 27 in the form of a rotary knife with a sharp edge, applied to the rim of the wheel 24 by a spring 28, the tension of which is adjustable.
The machine will preferably be installed in a room provided with air conditioning, so that its temperature and humidity can be regulated, in order to always maintain the gelatin film in the desired state. The casting wheel 24 is covered with a casing 29, disposed near the wheel. without touching it. An exhaust duct 30 is connected to this casing for sucking the conditioned air therein, so that it dries and conditions the surface of the gelatin film, and discharges this air either into the room or to the room. 'outside by an exhaust duct, depending on the existing humidity conditions.
The casting wheel shaft 24 is supported by bearings mounted on a frame 3] of the machine and driven mechanically in synchronism with other parts of the machine, as will be explained later.
The two strips of partially dried and conditioned gelatin are detached from the wheel 24 by a rotary separating member: i3 with paddles, driven by a belt at a circumferential speed higher than that of the wheel 24. The repeated light strokes of the paddles. this separator separates the bands from the wheel without damaging or lengthening them.
As clearly indicated in fig. 3, the two gelatin bands are then driven along two separate paths. One of the bands, which will be referred to as the cover band 34, passes over two guide rollers 35 and 36 over which an endless transport belt 37 passes. The transport belt and the rollers must be made of a material not Not coding to gelatin, for example polytetrafluoroethylene, or sintered metal, the surface of these rollers being lubricated so that the gelatin strip does not adhere thereto.
When more than two rollers are used, a conveyor belt is not necessary.
After having passed over these guiding elements, the strip 34 arrives at a reversal mechanism designated as a whole by
38 (fig. 3) and constitutes by two pulleys 39
and 40 turning on a first shaft and by
two pulleys 41 and 42 rotating on a
second shaft perpendicular to the first.
A belt 50 passes over these pulleys in
order 40, 42, 39, 41 and again on 40.
As seen in fig. 3, the gela strip
tine 34 is applied to this belt 50 at the
right where it passes over pulley 40, where it
is deflected 90 upwards. Between the lice
lies 40 and 42, the belt and the app band
quée on it are twisted by 90 in the direction
opposite to clockwise, seen
in the direction of their advancement; pulley 42
deflects them by 180 downwards, and in
ceasing from pulley 42 to pulley 39, they
undergo a further twist of 90 in the
same meaning as before.
Therefore, when
that the band 34 comes out of the reversing mechanism
Sure, she turned upside down
and moved laterally, so as to be
next to the other strip 44. It then passes
on a roller 85 called a closing roller, of which
we will see the function later. Pebbles
guide 35 and 36 are driven so as to
have the same waxonferential speed as the
wheel 24.
The other strip of gelatin 44 that we
will sign by lower band, after having been 'detached from the casting wheel 24 by the organ
paddle 33, arrives on rollers. guidance
46 and 47. The guide roller 46 can be
greased with a brush 45 (fig. 1)
rotating in a shallow oil bath.
This guide roller could also be manufactured
than porous material, such as brass
frit, through which the lubricant can
be sent to the surface of the pebble from the
journal that supports it. It is desired
ble to maintain a thin film of oil
on the surface of this pebble, so that the
face of the gelatin strip in contact with
is greased so that it does not adhere easily
lement to the following organs of the mechanism.
The guide roller 46 is driven by a
chain wheel 48 shown in fig. 2, of
so that the circumferential speed of the
roller is substantially the same as the eireonferential speed of the wheel-4. The roller 47 is driven by the roller 46 by means of a crossed belt 32 (FIG. 2). The lower geiatin strip 44 then passes to a mold drum 49.
This mold drum is the most important detail of the machine. It has a plurality of cavities on its periphery, each cavity being intended to form a gelatin capsule at each turn of the drum. It is important that the mold drum is machined with precision, so that all the cavities have exactly the same dimensions. The uniformity of the charges introduced into the capsules and the uniformity of the dimensions of the filled capsules depend to a very great extent on the precision of this machining. The total number of cavities in the surface of the drum depends on the number of capsules one wishes to produce at each revolution of the drum.
In the example shown in FIG. 3, three rows of staggered cavities are provided on the periphery of the drum, but there could be a single row or any number of rows as required. In said example, each row comprises 48 cavities, but any number of cavities can be provided per row on the circumference of the drum.
As indicated more clearly in fig. 7, each cavity 51 is cylindrical and lined with a sleeve 52, the edge of which projects over the circumference of the drum. The wall thickness of the sleeve 52 is preferably between one and two times the thickness of the gelatin strip. For small capsules, the wall of the sleeve may have a thickness of 0.75 mm. The protrusion of the edge of the socket above the surface of the drum should be at least twice, but preferably approximately three times the thickness of the gelatin strip. The surface 53 of the drum is cylindrical, but the precision of its machining is not essential.
The projecting parts of the bushes 52 must, on the other hand, be machined with very high precision; in fact, as will be seen below, these parts must come into contact with a closing roller at all points of their face during the rotation, in order to produce a good cutting of the capsule.
In each sleeve 52 is fixed a retaining piece 56 in which slides a cylindrical release pusher 54 provided with a rim 55 capable of abutting against an internal rim of the retaining piece 56.
This is engaged under pressure in the cavity, so as to remain in position during operations. At the bottom of the cavity opens an air duct 58 transversing the wall of the mold drum. The height of the pusher must be such that when it abuts against the bottom of the cavity, its upper face is substantially at the same level as the upper face of the retaining piece 56, so that the free space of the socket 52 be in the form of a cylinder with a flat bottom. The depth of the cylinder determines the capacity of each capsule and should be uniform for all bushings of the mold drum.
A clearance is provided between the pusher 54 and the retainer 56, so that the air coming from the duct 58 lifts the pusher until its base abuts against the inner edge of the retainer, the pusher being held in this position by the air pressure and that the air can be evacuated from the cavity during the phase of ejection of the capsule. It is desirable, but not necessary, for the pusher to rise approximately to the upper end of the cavity when lifted by the air pressure, as this facilitates ejection of the capsule. The socket 52 and the retainer 56 could also be made as a single piece screwed into the cavity of the mold drum.
The mold drum 49 rotates on a stationary drum 103 in the circumference of which is formed a recess 59 (Fig. 6a) closed by the inner surface of the drum, so as to form a suction chamber 59 towards which the air. is periodically evacuated from each cavity through its duct 58 when it passes over said recess during the rotation of the drum 49, that is to say from the passage of each duct 58 through the radial plane 10-10 until 'as it passes through the plane 13-13 of FIG. 9.
The suction chamber 59 is connected by a tube 104 to an evacuation device, not shown. On the other hand, the circumference of the stationary drum 103 comprises a series of recesses connected by two ducts 105 to a source of pressurized air to cause this pressure to act, through the ducts 58, on the release pushers 54 when these ducts arrive in the radial plane 14-14 shown in fig. 9.
A closing pallet 106 sliding in a slot in the drum 10 and actuated by a spring separates the suction chamber 59 from the pressure recesses; this pallet is applied by its spring against the wall of the mold drum 49 and moves according to the wear or the inevitable irregularities of the inner face of this wall.
The mold drum 49 is fixed on a shaft 75 driven by gears. The stationary drum 103 is supported by this shaft 75 and its rotation is prevented by a pin 128 fixed in the frame of the machine.
To adjust the temperature of the mold drum, heating bodies are housed in the stationary drum 103, which may be made of brass. The cables for these heating elements are shown schematically at 107 (fig. 9). It is desirable that the temperature of the stationary drum be thermostatically controlled. Cables leading to a thermostat are shown at 1.07 '.
Any type of thermostat can be used.
The filling head which will now be described operates according to a certain cycle: during its operation, it moves away from the surface of the mold drum, then approaches the latter and moves into position, the positioning being carried out. by pins 60, and then remains in contact with the gelatin strip which is on the mold drum for an appropriate period of the rotation of the drum, to be moved away again, to repeat the eyele.
The filling head is partially shown in fig. 7. In a block 63 are formed, in rows of three, nine cylindrical bores 61 in each of which is housed a filler pipe 62 (Fig. 8). The face of the latter makes on the face of the block 63 an adjustable projection and generally equal to one to two times the thickness of the strip. The filling tube 62 has a filling passage 64 connected to a hopper which will be described later. . Around the lower orifice of this passage, an annular housing is formed in the face of the tubing and filled with porous material 65, which may consist of felt, sintered glass or sintered metals.
Sintered metal has the advantage that it can be machined to the exact dimensions of its housing and even welded or brazed into position therein, and it can be easily sterilized. Evacuation channels 66 leave from the bottom of the housing of the porous material towards an annular recess 67 of the tubing 62, which recess communicates with an evacuation channel 68 connected to an evacuation pipe 80 (FIG. 1).
During the filling operations, the filling block 63 descends on the gelatin strip which runs over the mold drum 49. The outside diameter of the filling nozzle is sufficiently smaller than the inside diameter of the bushes 52 lining the cavities of the drum. to allow passage of the thickest web used on the machine.
Block 63 can be provided with heating elements and thermostats, housed in bores 108 and 109 respectively. Electric control is particularly convenient. Heating of the block is not always necessary, but it is particularly convenient when the machine is used for hygroseopic powders.
On the block 63 is mounted a powder hopper 69 (fig. 1). The powder hopper will preferably be made of transparent material, so that its state of filling can be easily observed. As shown in fig. 1, the powder hopper comprises a mixer 70 composed of wires mounted on a shaft capable of rotating in the upper part of the powder hopper and rotated by an ilexible shaft 71 driven by a suitable motor source.
The filling passages 64 are in communieation with this powder hopper. It is desirable that the mixer be rotated fast enough to avoid agglomeration or solidification of the powder.
The powder hopper 69 is provided with a filling opening 72 into which can be inserted a flexible pipe supplying additional powder, so that the hopper can be filled automatically or manually with additional powder during operation of the machine, so that the powder hopper is always sufficiently full for continuous operation. To obtain satisfactory results, it is necessary that a sufficient quantity of powder is always available in the hopper, so that no filling passage admits air instead of powder from the hopper.
The filling head is positioned relative to the mold drum 49 by means of an eccentric device shown in FIG. 5. The block 63 is mounted on an arm 73 having a slot 74 through which the shaft 75 of the mold drum passes.
The lower end of the arm cooperates with an eccentric crankpin 76 fixed to a shaft 77, located vertically to the shaft 75 and driven at the same speed as the latter. The handle itself performs a rotational movement in a guide opening 78 of the arm 73.
As shown in fig. 3 and 1, position pins 60 are arranged on the side face of the mold drum 49, these pins being placed in a certain position with respect to the cavities and being used for positioning the filling head. In the particular embodiment shown, sixteen pins are used for the forty-eight cavities of the row; there is therefore one pin for three sets of cavities, that is to say for three cavities in each of the three rows.
The filling block 63 carries, facing the lateral face of the drum 49 on which the pins 60 are arranged, a wedge 79 capable of engaging between two adjacent pins. so as to maintain this block in a determined position relative to the drum 49. In the position shown in fi. 5, eccentric 76 is in contact with the upper inner edge of opening 78. As the eccentric shaft rotates in the same direction as the mold drum clockwise. shows as shown,
the crankpin 76 raised the arm substantially radially relative to the mold drum 4 until the wedge 79 is cleared between the pins 60. When this wedge is clear. the crankpin 76 drives, by friction and thanks to the orientation of the part of the periphery of the opening 78 with which it is in contact, the arm 73 and, consequently, the filling head in a direction opposite to the needles d 'a watch to bring them to the position indicated in dotted lines in fig.
5. At this moment, the crankpin having passed the highest point of its trajectory and started its downward movement, allows the arm and the filling head to descend until the wedge 79 is engaged between the two pins. 60 following; block 63 is then driven again by drum 49 in a clockwise direction. Eccentric crankpin 76 continues to descend until the full weight of the filling head is resting on pins 60 or on the gelatin strip and mold drum. The crankpin then turns freely in the guide opening 78 to the m adorn where the cycle begins again.
An identical mechanism is provided on the rear side of the mold drum, so that the powder hopper is supported forward and backward by an identical and symmetrical mechanism. For normal operation, it is preferable that the weight of the filling head rests on the strip of gelatin rather than on the pins 60, so that the strip of gelatin acts as a gasket and prevents leakage of gas. air on the periphery of the filling device.
The filling head block may have a greater or lesser number of tubes to fill a greater or lesser number of cavities during an operation, provided that the pins are arranged appropriately for each group of tubes. cavities.
As stated before proceeding to the des eription of the mold drum 49, the gelatin strip 44 comes into contact with the latter after having passed under the guide roller 47.
As shown in schematic figure 9, it comes into position on the mold drum, resting on the protruding edges of the bushes 52. Passing through the plane 10-10 shown in fig. 9, each cavity communicates with the vacuum chamber 59 through the air duct 58, which produces a. depression in eagerness. External atmospheric pressure then applies the strip of gelatin to the edges of the sockets 52 and presses this film into the cavity to form a cup-like coating therein.
Fig. 10 shows the lower band 44 positioned on the protruding edge of the socket, and FIG. 11 shows the strip pressed down and in contact with the release pusher 54 and with the retainer 56. The vacuum is maintained in the cavity until the capsule has been closed and separated.
During the advancement of the cavity provided with a gelatin coating, the filling head is lowered to come into contact with the strip 44, as previously described, in the plane 11-11 indicated sehemati cally in FIG. 9. The filler neck 62 may partially enter the cavity provided with a gelatin coating.
In this phase of the cycle, filling occurs. The diameter of the filling passage 64 should be chosen in relation to the consistency of the powder to be capsules, so that this powder does not flow through the passage under the effect of gravity and possible vibrations. But when the machine is running, this powder should fill the entire section of this passage.
When the filling head is in position, the air above the gelatin layer lining the cavity is partially exhausted through the porous material 65 and the exhaust channels 66 and 68. In general, the vacuum produced above the gelatin will be less pronounced than that held in the bottom of the cavity. To ensure satisfactory filling, it is desirable that the air is only slowly discharged through channel 68. This will be achieved by connecting the discharge pipe 80 to a valve controlled by a solenoid and in communication with a vacuum pump. (not indicated).
The solenoid valve can be controlled by a circuit breaker 81 having a contact member 82 sliding on actuating pins 83 disposed on a cam plate 84. These contact pins are arranged so that the solenoid valve admits of pressure. intermittent air in the discharge channel 68, which produces a pulsating flow of the powder and its deposit of a uniform density in the cavity lined with gelatin. The porous material 65 prevents the flow of powder through the discharge channels and provides a relatively uniform and consistent density of the powder.
Under normal working conditions, a powder of remarkably uniform density can be obtained by exposing it to a series of intermittent vacuum actions, five bursts for each cap being a satisfactory number, but one can also apply from one to a dozen strokes per capsule (for different powders). It has been found that a homogeneous filling can be obtained by means of this device, so that the density of the charge does not generally vary more than a fraction of a percent, from one charge to another.
The magnitude of these loads can be controlled by varying the depth of penetration of the filler tubing 62 into the clearance, or by varying the depth of the cavity.
Variations in load can also be achieved by changing the pressure and vacuum used.
This filling operation completed and the atmospheric pressure being admitted through the discharge channels 68 and 66, the filling head is lifted by means of the eccentric crank 76 and the arm 73, as explained previously, and the filled cavity passes. , by the rotation of the drum 49, in the plane indicated by 12-12 in fig. 9. I) In this position, the closure strip 34 is applied by a closure roller 85 against the face of the lower strip 44 comprising the cavities filled with powder.
The closing roller 85 is fixed on a shaft whose bearings are slidably mounted in slots of a yoke 94 fixed to the frame of the machine. By means of a rod fixed to each bearing, a spring 89 (fig. 1), the compression of which can be adjusted by a turnstile 95, presses the roller 85 towards the drum 49 and maintains it in contact with the band of gelatin while allowing a radial displacement of the roller 85 in both directions to follow any irregularities in the surface of the strip.
In the roller 85 is housed a stationary drum 113, in which the shaft on which the roller is fixed turns freely. The rotation of this drum is prevented by a pin 129 (FIG. 5) engaged in a slot of a support 130 integral with the caliper 94.
As shown in fig. 3 and 5, the closing roller 85 has small openings, the arrangement and dimensions of which may correspond to those of the cavities of the mold drum. By these openings, connected through a recess 111 of the drum 113 and a pipe 110 to the vacuum pump, a vacuum can be created between the band 34 and the roller 85. This vacuum facilitates the. positioning of the closure strip 34 so that it does not slip excessively on the surface of the closure roller.
If a particular gelatin composition employed tended to adhere to the closure roller, a compressed air device, such as that used in the mold drum, may be incorporated into the closure roller to facilitate detachment of the gelatin strip and capsules. A grease wick 112 (fig. 1) is in contact with the surface of the closing roller, this wick being suitably supplied with oil, so that a thin film of oil is constantly maintained on the surface of the closing roller, in order to prevent the gelatin from sticking to this roller.
It will be seen that when the roller is overheated, the gelatin is particularly susceptible to sticking, and that when the gelatin mixture requires a higher temperature, special care must be taken so that this roller has a well polished and well lubricated surface. , to prevent gelatin from sticking or accumulating on the surface.
As indicated more particularly in FIG. 5, a heating element 86 is mounted on the side of the stationary drum. 113 of this closing roller and it is controlled thermostatically by means of a thermostat 87, so that this roller can be maintained at the desired temperature. The temperature control of this roller can be essential, as will be indicated below.
Because the mold drum 49 and the closure roller 85 rotate together, the action of the spring 89 described above first produces contact between the closure strip 34 and 1a. lower band 44 and then pressure on the two superimposed bands, supported by the protruding edge of the bushes 52 until these protruding edges cut the two superimposed gelatin bands as shown in fig. 13. This pressure causes the gelatin between the protruding edge and the closing roller to be expelled, and due to the compression between this edge and the roller, the gelatin adheres so that a hermetic seal is formed. form.
Under suitable working conditions, the two gelatin bands are united in a uniform manner and so that careful examination is necessary to recognize the joint; this is almost as strong as the wall of the capsule. The residual strip 88 (Fig. 3) is drawn downwardly outward and cleared from the projecting edges of the bushes 52 into a space provided for this purpose.
At the point where the drum and the roller separate during their rotation, pressurized air arrives at the bottom of the cavities of the drum, through the ducts 58 which pass through the plane shown in FIG. 11, and raises the release button 54 (fig. 14). This release pusher ejects the filled capsule out of the cavity, this capsule taking up aa. final key shape by elastic retraction of its walls.
It has been found that it is necessary for the face of the closure strip 34 which was applied to the casting wheel 24 to be opposite the face of the lower strip 44 which was also applied to this wheel, so that the two bands adhere neatly to each other. The opposite side of the tapes forms a tough, hardened surface, probably due to evaporation of moisture, and is considerably less tacky than the protected side of the tapes. The hardened outer face only produces a closure with difficulty and such a closure is more fragile and has a greater tendency to separate. It is for this reason that the overturning device 38 has been provided.
In order to obtain a clean seal and in order to completely cut the gelatin in the web, it is desirable that the spring device 89 of the closure roller apply a relatively large pressure on the surface of the closure roller. The capsules tend to come out of their cavity under the action of the pusher 54 and the air pressure applied to the bottom of the cavity after having passed line 14 of FIG. 9. They are then subjected to the action of two rotating brushes 90, rotating in the anti-clockwise direction at a relatively high speed, this peripheral speed being several times the peripheral speed of the mold drum.
The action of these brushes causes the capsules which have not yet been ejected to emerge from the cavities and projects them onto a conveyor belt 91, which takes the completed capsules. The strip from which the capsules were cut goes under one. roller 92 and between rollers 93, these rollers rotating at a peripheral speed greater than that of the drum 49, in order to exert a traction on the band to tension it, so that it is easily detached from the drum 49. From there, the tape is fed into a waste container or otherwise removed. Other means can be employed to move the residual tape away and often its weight is sufficient to detach it from the drum 49.
In fig. 2 is a schematic representation of the arrangement of the drive belts of the machine. Tension in the gelatin band should be avoided. This is most easily achieved by ensuring that the peripheral speed of each roller in contact with the gelatin is the same as the peripheral speed of the casting wheel 24.
Normally, the gelatin strip will tend, on the one hand, to contract during drying after being moved away from the wheel 24, and, on the other hand, to expand due to its heating and due to the tension. to which it is subjected by its own weight while passing over the rollers.
A particular property of gelatin is its tendency to be elastic. In other words, a stretched gelatin film will tend to slowly return to its original shape. Therefore, a gelatin strip stretched at any point during its passage through the machine will tend to slowly return to its original dimensions. This feature can be used by expanding the film, which will be achieved by giving the casting wheel a lower speed than the other rollers in the machine. The capsules cut and taken out of the impression mold drum will have a substantially spherical shape, but because the gelatin films forming the capsule will tend to contract in the direction in which they were initially stretched, one capsule before the capsule is stretched. shape of a rugby ball will be produced.
This production of elliptical capsules from round cavities is an important feature of the invention, but it is not necessarily an essential feature, since it will always be possible to produce spherical capsules without stretching the film.
As shown in fig. 1 and 2, a motor 96 drives a main shaft 98 by means of a worm speed reducer 97, this shaft in turn driving the casting wheel 24 by means of a helical gear 99. Wheels conical 100 drive a shaft 101 on which are mounted chain wheels for driving the various parts and devices of the machine. An intermediate shaft 116 is driven by the shaft 101 by means of a main chain wheel 115.
The vane separator 33 is driven by the intermediate shaft 116 by means of a belt 117. The guide rollers 46 and 47, coupled together by the belt 3 ', are driven by the same shaft by means of 'a chain wheel 48 on which a transmission belt passes. The pulley 40 and hence the belt 50 of the overturning mechanism is driven by means of a chain 118. The transport belt 37 is driven by a suitable belt drive 11-1) 9.
The eccentric shaft 77 and the mechanism that it actuates are driven by the shaft 116 by means of a transmission toothed wheel 120 and a wheel 121 fixed to this shaft 77. In turn, the wheel d The mold drum gear 123 and the closure roller wheel 124 are driven by an idler gear 122 in mesh with the wheel 121. The rollers 93 which move the waste strip apart are driven from the shaft 101 by means of of a chain 125, and a belt 126 drives the conveyor belt 91 and another belt 127 drives the rotating brushes 90.
By changing the main chain wheel 115 and adjusting the chain length, it is possible to change the speed ratio between the mold drum and all the parts in contact with the gelatin strip, as well as the gear wheel. casting itself, so that the tension of the gelatin strips can be easily changed when desired.
Although satisfactory results are still obtained when the exact temperature and degree of humidity vary to a large extent at practically every point of the machine, the relative ratio of these temperatures and degrees of humidity is relatively important for a particular operation and should remain substantially constant for a given manufacture if a uniform product is to be obtained. It is, for example, possible to decrease the proportion of water in the gelatin strip when the temperature rises. A higher temperature can be used for the casting wheel 24 and throughout the machine when a lower proportion of glycerin is used.
Longer drying time is needed at lower temperatures or when relative humidity is higher. The relative temperature between the mold drum and the closing roller is extremely important for adjusting the position that the seal between its two parts will have on the completed capsule. Hotter gelatin, for example, flows more easily than cold gelatin. The temperature of the mold drum is controlled by means the. rmostatic from a thermostat, not shown, which regulates the quantity of heat supplied to the stationary drum 103.
This quantity of heat must be able to be regulated easily and quickly, in order to ensure a correct temperature ratio.
As indicated in some of the examples given later, when this mold drum is kept at a temperature slightly lower than the closing roller, the two gelatin strips which are in contact with one of these elements will set. these different temperatures. When closing, the parts which are in contact with the walls and the bottom of the cavity will be cooler than the part constituting the cover.
After ejection of the closed capsule, the hotter conversion will expand more easily, while the lower, stiffer part will tend to contract. The capsuie tends to take a round shape, the cold gelatin lower part contracts and causes the expansion of the part constituting the blanket and because this part is warmer, it expands more easily.
If the relative temperatures of the inner part and the cover are properly adjusted, their seal will be at mid-height of the finished capsule. This seal does not always have to be halfway up, but by adjusting the temperature the seal can be placed at the desired height. The mid-height position is given as an example, being the one most often accepted by customers.
Some specific examples will now be given by describing certain working conditions which have given satisfactory results. We should not assume or implicitly admit that these working conditions are the only ones possible to obtain a determined result, because by varying one of these conditions, the variation of another can be compensated. For example, the temperature can be kept relatively high by using relatively little water in the mixture, or larger amounts of water can be used at lower temperatures.
Example 1:
48 parts of commercial gelatin were mixed with 18 parts of pure glycerin, and with 36 parts of water. The mixture was kept for about 16 hours at an approximate temperature of + 4 ° C to allow the gelatin to swell and it was then gradually heated to 58 ° C by means of a coil crossed by steam. Without this being necessary, a sufficient amount of a water soluble yellow dye was added to color the gelatin, as well as a sufficient amount of titanium dioxide, so that thin layers were not transparent. The gelatin was prepared approximately twenty-four hours before use.
During use, the gelatin was kept at 58 ° C as it was poured through the gelatin hopper 21 onto the casting wheel 24. The position of the scraper 23 was adjusted so that after setting 0 ehé sufficiently to form capsules, the gelatin strip is about 0.7 to 0.13 mm thick. The temperature of the wheel could be adjusted to that of the room maintained between 23 and 24 C. The relative humidity was maintained at approximately 50 / o. The temperature of the mold drum was maintained between 23 and 24 ° C. The pressure of the closure roller 85 was sufficient to completely pierce the gelatin.
At the start of the operation, the discharge pipe 80 was closed, so that the first capsules, which could still show some defects, remained empty, until the time when the respective temperatures of the mold drum and the roller. were adjusted satisfactorily and the machine was running smoothly. In this way, the loss of filling material by defective first capsules is avoided.
The filling consisted of a preparation in the form of a dry powder comprising several vitamins. With a temperature of between 31 and 33 C of the closing roller, a uniform and solid envelope was formed, the two gelatin parts being of approximately equal dimensions, the seal without burrs, with a satisfactory cut, a sharp edge, producing a capsule. satisfactory. As a test, the temperature of the closing roller was changed. At 24 C, the capsules were not closed. Between 27 and 28 C, they were partially closed, but the seal was not strong, gelatin burrs remained on the capsule, and the cover portion of the envelope was smaller.
Between 35 and 38 ° C, a strong seal could be obtained without burrs and the covering part of the gelatin shell was larger.
Between 415 and 43 ° C the gelatin band melted on the closure roller and the test was terminated.
Example 2:
Using the same gelatin mixture as in Example 1, the closure roller was kept at a constant temperature of 39 C and the temperature of the mold drum was varied. At 145-18 C the seal was not strong, had burrs, and the bottom of the casing was considerably smaller. A temperature between 21 and 24 C produced a strong and uniform seal with a good solid envelope. At temperatures between 27 and 9o 5 C a strong seal could be obtained, but the lower part of the casing was larger.
The capsule warped easily and was therefore delicate until it had had time to cool down. The capsules tended to elongate in the mussel drum.
Example 3:
The effect of room temperature on capsule making was controlled by maintaining the temperature of the flow wheel at 32 ° C, that of the mold drum at 35 ° C, and using the gelatin mentioned above. At a room temperature of 14.5 ° C, a solid strip of gelatin was produced on the casting wheel, which strip could only be worked and handled with difficulty. Between 15 5 and 18 C, the capsule was solid and it retained its shape.
Between 21 and 94O C, the capsule was not as strong, it held its shape well and it dried a little faster than in the previous test. Between 27 and 295 C the capsule broke easily and the tape was too hot to work satisfactorily with this mixture.
Example-1:
The chain drive mechanism was adjusted so that the peripheral speed of the mold drum was approximately 15 "/ o higher than that of the casting wheel. The gelatin mixture was as described in the example. 1, temperatures were maintained as in Example 1 to achieve a satisfactory mid-height seal and the capsules were filled with a multi-vitamin preparation. The machine-formed capsules were considerably longer than Their smallest diameter, they possessed a regular oval shape and were strong and well formed.
A normal method, employed within certain limits, of varying the amount of product contained in each capsule is to vary the thickness of the gelatin film. By adjusting the scraper 23 relative to the casting wheel 24, a considerable variation in the wall thickness can be obtained and although the outer dimension of the capsule remains substantially the same, the amount of the filling varies due to the change in size. size of the cavity. This variation is particularly convenient when powders of different densities and with different therapeutic actions are used and when it is desired to obtain capsules of uniform effectiveness.
Various other mechanical equivalents can be used; for example, a belt can be used instead of the casting wheel. Separate drums or casting means can be used to cast the two belts. Other heating means, such as heat radiators, induction heated bodies, hot water, etc., can be employed for the temperature control of the different elements, each with suitable means for the heating. adjustment of these heating means.