Capsule à coquille dure
La présente invention a pour objet une capsule à coquille dure, par exemple en gélatine. Cette capsule est du type comprenant un capuchon et un corps agencés pour s'ajuster télescopiquement afin de former un récipient pour des substances telles que des préparations pharmaceutiques pour administration orale. Ces capsules peuvent être remplies et fermées sur des machines travaillant à grande vitesse et résister sous leur forme finale à la séparation du capuchon et du corps.
Une capsule de gélatine connue comprend un capuchon tubulaire ou cylindrique fermé à une extrémité, l'autre extrémité étant ouverte pour recevoir télescopiquement un corps étroitement ajusté de conformation semblable. Les deux parties ajustées de cette capsule sont fabriquées en grand nombre sur une machine automatique en trempant des chevilles de moulage en acier inoxydable dans de la gélatine en solution aqueuse, en séchant la coquille de gélatine sur chaque cheville, en séparant la coquille sèche de la cheville et en coupant les parties résultantes de la capsule à la longueur requise.
Les chevilles de moulage sont conçues de façon à présenter une conicité uniforme ou une forme en chandelle afin d'éviter l'aspiration ou une autre force résultante quand la partie de la capsule est retirée de la cheville.
Par suite de la conicité de la cheville de moulage, le capuchon et le corps résultants présentent la même conicité, ce qui permet avantageusement un ajustage en coin entre le capuchon et le corps quand ces parties sont jointes ensemble dans la capsule finie. L'ajustage en coin est ordinairement suffisant dans les cas ordinaires, spécialement quand la capsule est scellée par une bande qui l'entoure ou quand elle est remplie avec de la poudre.
Les chevilles de moulage qui sont utilisées tendent à coller au cours d'un emploi prolongé et doivent être par conséquent lubrifiées avec un film d'huile avant le trempage. Par suite de cette nécessité de lubrification, les chevilles de moulage ont une conformation qui assure une distribution uniforme de lubrifiant afin d'éviter une stagnation locale de l'huile et l'affaiblissement résultant de la paroi de la capsule dans la zone de stagnation. Il est nécessaire pour cela que le trempage des chevilles soit rapide et efficace. L'opération sur une seule machine est répétée plusieurs centaines de milliers de fois par jour.
Ainsi, tout obstacle au retrait uniforme de la partie de capsule de la cheville doit être évité dans la mesure du possible. I1 est évident que si la partie sèche de la capsule n'est pas correctement séparée de la cheville, la cheville mal débarrassée n'est ordinairement pas détectée et participe au cycle suivant de trempage, séchage, etc. Cela entraîne une perte dans la production et, dans les cas extrêmes, peut produire un endommagement de la machine. Après les stades de retrait et de coupe, et au cours du mouvement de la capsule devant les couteaux, le capuchon et le corps correspondant sont joints l'un à l'autre. La jointure est seulement partielle et constitue un ajustage propre au transport et à la séparation ultime, au remplissage et au finissage par le dernier opérateur.
Pour remplir une capsule vide, le capuchon et le corps sont séparés dans une machine automatique, remplis du médicament désiré et joints ensuite par pression. Dans un stade facultatif, les capsules, vides ou remplies, passent dans une machine à imprimer qui imprime un texte sur le capuchon et le corps. Un des stades de finissage peut être un stade de polissage. Cela se fait ordinairement en brassant les capsules pleines dans un sel granuleux pour débarrasser les capsules de la poudre superficielle. Avant le transport, les capsules sont comptées, par exemple par des compteurs électroniques. En outre, dans les opérations de remplissage, de polissage, d'impression et de comptage, les capsules jointes sont maniées et transportées par vibration ou gravité dans des récipients, sur des transporteurs, des glissières ou des rampes.
Le traitement subi par les capsules jointes avant le transport est donc rigoureux. Pendant le transport, le comportement des capsules est imprévisible, mais on rencontre souvent des contraintes mécaniques et des températures et pressions extrêmes. Par exemple, pendant le transport par air, il n'est pas rare que la capsule soit soumise au vide et à la température régnant en haute altitude.
n arrive occasionnellement qu'une capsule vide forme un coin trop prononcé, rendant difficile le retrait correct du capuchon pour le remplissage. Une difficulté plus sérieuse se rencontre quand, après la jointure du capuchon sur le corps rempli,-le capuchon est maintenu trop lâchement de sorte qu'il se sépare du corps et que le médicament s'échappe de la capsule.
Dans ce cas, les conséquences sont fâcheuses à plusieurs points de vue: par exemple, la perte du médicament entraîne un écart par rapport à la quantité indiquée sur l'étiquette. En outre, la perte du médicament peut gêner la fabrication, particulièrement l'impression. D'autres inconvénients de ce type sont évidents.
Un but de l'invention est de fournir une capsule de gélatine comprenant un corps et un capuchon, à coquille dure, qui puisse être facilement fabriquée sur une machine automatique travaillant à grande vitesse et qui, sous forme jointe et remplie d'un médicament, reste intacte sans libération ni délogement accidentels du capuchon, ni perte de médicament, etc.
Un autre but est de fournir une telle capsule à autoverrouillage pouvant être placée dans une position de fermeture partielle avant le remplissage et qui reste dans cette condition sans se sceller accidentellement.
Un autre but est de fournir une capsule qui, après remplissage avec un médicament, puisse être facilement scellée simplement en poussant les parties de la capsule rune contre l'autre, sans endommager la capsule.
Un autre but enfin est de fournir une capsule dont les parties peuvent être facilement retirées des chevilles de moulage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe partielle et à plus grande échelle de cette forme d'exécution.
La fig. 2a est une coupe à plus grande échelle d'un détail représenté à la fig. 2.
La fig. 3 est une coupe correspondant à la fig. 2 montrant la capsule partiellement fermée.
La fig. 4 est une coupe de la seconde forme d'exécution.
La fig. 4a est une coupe à plus grande échelle d'un détail représenté à la fig. 4.
La fig. 5 est une vue d'une cheville de moulage, et
la fig. 6 est une vue en plan schématique d'une par
tie de la cheville de moulage de la fig. 5.
La capsule 10 représentée à la fig. 1 comprend un capuchon 11 et un corps 12 avec des extrémités 15 et 24 fermées, ces parties étant facilement moulées et séparées sur une machine travaillant à grande vitesse, et facilement assemblées en position verrouillée ou semi-verrouillée. Le capuchon 11 présente une rainure circonfé
rentielle 17 dans laquelle le corps 12 peut être forcé à la manière d'un coin en position verrouillée pour constituer un joint durable évitant une séparation accidentelle pour les causes normalement rencontrées pendant la manutention et le transport. Les parties de la capsule peuvent être faites en une gélatine pouvant être ingérée sans danger et présentent les qualités plastiques désirées.
I1 est évident que d'autres matières que la gélatine présentant les propriétés désirables peuvent remplacer partiellement ou totalement la gélatine.
Le capuchon 1 1 comporte une paroi interne 13 et une paroi externe 14 avec une extrémité ouverte 16. Une nervure circonférentielle 18 est formée sur la paroi interne 13, opposée à la rainure 17 de la paroi externe 14.
La nervure 18 présente une section droite de forme générale triangulaire définie sur la surface interne par des surfaces inclinées 19 et 21 qui se rencontrent sur un sommet 20. L'extrémité fermée 15 est arrondie ou hémisphérique, mais la forme n'est pas critique et peut être autre que celle représentée. La surface interne 13, dans sa partie allant de l'extrémité ouverte 16 à une ligne 22 qui est une ligne d'épaulement, présente une légère conicité de l'ordre de 0,010 cm par centimètre, à l'exclusion de la nervure 18. Le capuchon et le corps sont représentés à la fig. 3 en position partiellement fermée ou semiverrouillée, l'extrémité ouverte 25 du corps étant avancée jusqu'à la surface inclinée avant 19 de la nervure 18.
Le corps présente une rainure 1 8a qui correspond à la nervure 18. La rainure 18a comporte une surface inclinée avant 19a et une surface inclinée arrière 21a qui se joignent sur un sommet 20a. A la fig. 2, le capuchon et le corps ont été pressés l'un vers l'autre depuis la position partiellement fermée jusque dans la position complètement fermée ou de verrouillage. Dans cette dernière position, la nervure 18 et la rainure 18a du corps sont ajustées l'une avec l'autre, les surfaces inclinées et les sommets correspondants étant en contact direct (fig. 2a).
Dans cette position, l'extrémité ouverte 25 du corps a été avancée dans le capuchon juste au-delà de la ligne d'épaulement 22. Le corps présente la même conicité que le capuchon de son extrémité ouverte à son extrémité fermée. La conicité et les dimensions du corps en rapport avec la conicité ainsi que les dimensions du capuchon sont telles qu'elles permettent une entrée facile du corps dans le capuchon et assurent encore un ajustage serré dans la zone où l'extrémité du corps est avancée dans la position de semi-verrouillage. Dans cette position, le capuchon et le corps sont coincés l'un dans l'autre et ne peuvent être séparés dans les conditions normalement rencontrées avant le remplissage.
Ce qui est plus important encore, c'est que les deux parties résistent à un verrouillage accidentel, partiellement par leur conicité opposée et partiellement grâce à la nervure 18, et aussi grâce à la section droite restreinte au-dessus de la ligne d'épaulement 22.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4 et 4a, le capuchon a la même configuration que précédemment avec la nervure 18 et le corps présente une forme conventionnelle sans rainure circonférentielle telle que la rainure 18a de la première forme d'exécution. Cette
seconde forme d'exécution est très semblable à celle précédemment décrite et comporte par ailleurs les mêmes composants qui peuvent prendre aussi une position semiverrouillée et une position verrouillée. Elle présente l'avantage de ne pas exiger de chevilles de corps spéciales pour sa fabrication. L'ajustage verrouillé dans la
zone de la nervure et de la rainure (fig. 4a) se fait prin
cipalement par un contact à coin entre le sommet 20 de
la nervure 18 et le corps.
En d'autres mots, le contact de la surface externe 14 du corps avec les surfaces inclinées 19 et 21 de la nervure 18 tend à être discontinu, avec une pression de verrouillage maximum au sommet 20.
I1 en résulte que cette forme d'exécution assure ordinairement un verrouillage serré contre tout mouvement relatif du capuchon et du corps, contrairement à la première forme d'exécution décrite (fig. 2a) dans laquelle le capuchon et le corps sont maintenus ensemble par ce qu'on peut appeler un verrouillage lâche . Le verrouillage lâche est avantageux parce qu'il assure un assemblage permanent contre une séparation accidentelle tout en permettant d'ouvrir la capsule intentionnellement, quand on le désire, avec la possibilité d'une perte minimum du contenu. On a trouvé que ce verrouillage lâche est supérieur à celui des capsules conventionnelles en ce qui concerne le scellage tout en permettant avec une grande facilité de séparer la capsule volontairement.
On pense que ce verrouillage lâche est dû au fait que les parties verrouillées de la nervure 18 et de la rainure 1 8a comprenant les surfaces inclinées et les sommets présentent une distorsion minimum ou même nulle.
Un autre avantage des parties de la capsule décrite est la facilité relative avec laquelle elles se détachent des chevilles de moulage sur les machines automatiques modernes à grande vitesse de type courant. La fig. 5 montre une cheville de moulage 26 supportée sur un axe 27, utilisée pour former les parties de la capsule décrite. La cheville 26 peut être employée pour former soit les capuchons soit les corps selon les dimensions particulières requises. Ainsi, pour l'un et l'autre cas, la cheville comporte une tête disposée au-dessus de la ligne d'épaulement 22 et est par ailleurs de forme générale cylindrique.
La tête est pratiquement hémisphérique, mais d'autres formes peuvent être utilisées selon la forme finale recherchée pour les parties de la capsule. Une rainure circonférentielle définie par des surfaces inclinées 29 et une surface plate 30 est formée au-dessous de la ligne d'épaulement. La ligne pointillée 28 au-dessous de la rainure représente la ligne de coupe de la partie de la capsule après trempage de la cheville dans une solution de gélatine, séchage et retrait de cette partie de dessus la cheville.
Pour la production des capsules décrites de grandeur No 1, la cheville du type représenté présente les dimensions usuelles d'une cheville No 1. La cheville est modifiée toutefois en ce qu'elle présente une rainure circonférentielle qui est disposée à une distance suffisante de la ligne d'épaulement 22 pour que le capuchon moulé résultant présente une continuation dans la conicité entre la nervure 18 et la ligne d'épaulement. On ne pense pas que cette distance soit critique, mais elle est ordinairement de 1,25 à 1,50 mm de la ligne d'épaulement au centre de la rainure. Le profil de la rainure (fig. 6) montre plus clairement le contour formé par la conicité de la cheville 26 avec les deux surfaces inclinées 29 et la surface plate 30.
On a trouvé que le resserrement diamétral pour la rainure d'une cheville de moulage No 1 peut être de 0,075 à 0,125 mm environ. Un moindre resserrement n'est pas satisfaisant parce que le corps tend à se verrouiller accidentellement dans les capsules ayant un resserrement insuffisant. L'angle de la surface inclinée est également critique. Cet angle, formé entre une ligne verticale imaginaire et la surface 29 peut être de 3 à 50 ou plus, jusqu'à 100. Des angles plus grands doivent être évités car les parties résultantes de la capsule sont très difficiles à sceller en position verrouillée. En fait, si la pression nécessaire pour sceller la capsule est excessive, dans les conditions valables dans les opérations de remplissage à grande échelle, il existe un nombre trop grand de capsules dont les extrémités sont enfoncées.
En ce qui concerne le contour de la rainure (fig. 6), il n'est pas essentiel que la cheville présente la surface plate 30; comme corollaire, il n'est pas essentiel que la nervure 18 du capuchon ou la rainure 1 8a du corps présente une surface plate. En d'autres mots, bien que cette configuration plate soit préférée, les deux surfaces inclinées 29 peuvent se couper directement sous un angle obtus sans partie rectiligne ou surface plate 30 intermédiaire.
Pour une cheville de moulage No 1, la ligne d'épaulement 22 est située ordinairement à environ 2,25 à 2,50mm et la ligne de coupe 28 à environ 11,0 à 11,8mm de la partie supérieure de la cheville. A la ligne de coupe le diamètre est d'environ 6,0 à 6,4 mm et la conicité de 0,010 à 0,015 cm par centimètre à la ligne d'épaulement.
Pour un corps No 1, la ligne de coupe 28 est environ à 16,0 à 17 mm de la partie supérieure de la cheville, et le centre de la rainure à environ 1,25 à 1,5 mm de la ligne de coupe. La conicité est la même que celle du capuchon et les dimensions de la rainure correspondent de préférence à celles de la nervure du capuchon. De préférence aussi, comme indiqué plus bas, les dimensions doivent être choisies de manière que lorsque le capuchon et le corps sont en position verrouillée, la nervure et la rainure (si elle est présente) se correspondent et l'extrémité ouverte du corps s'étend vers l'intérieur juste au-delà de la ligne d'épaulement en une zone où un ajustage à coin est ainsi produit.
On comprend que le moulage donne la configuration externe de la cheville aux surfaces internes des parties respectives, capuchon et corps, de la capsule.
L'épaisseur de la partie de capsule produite varie selon divers facteurs, mais est en moyenne de 0,075 à 0,125 mm environ. Une fois que la gélatine a fait prise sur la cheville et a été séchée par la chaleur et une circulation d'air, la partie de capsule résultante relativement épaisse et rigide, comme il est connu, est très difficile à détacher même d'une cheville conventionnelle lubrifiée.
I1 est donc tout à fait inattendu que la capsule décrite, fabriquée avec une nervure circonférentielle s'étendant vers l'intérieur en engagement serré avec la rainure de la cheville de moulage, puisse être séparée avec succès et sans dommage, à grande vitesse et pour de grands volumes. I1 est encore plus surprenant que la séparation se fasse, sinon avec moins d'effort, tout au moins avec le même effort que celui nécessaire avec les capsules connues. On pourrait penser que la rainure de la cheville gêne considérablement la séparation de la partie moulée, spécialement quand la rainure présente une conicité exactement opposée ou une conicité inversée par rapport à la surface de détachement jugée désirable pour une séparation satisfaisante.
On pourrait penser que la rainure de la cheville et la partie résultante de la capsule pourraient être désavantageuses à cause de la tendance de la rainure à rassembler le lubrifiant et de l'effet de moulage imparfait résultant dans la zone de la rainure, entraînant une épaisseur de paroi inférieure à l'épaisseur standard et produisant par conséquent une capsule affaiblie. On a trouvé cependant que la qualité de la capsule décrite n'est nullement diminuée à cet égard.
La forme d'exécution préférée décrite, où l'extrémité ouverte du corps s'étend vers l'intérieur au-delà de la ligne d'épaulement, produit une action de verrouillage autoréglée par coopération de la nervure du capuchon et du corps. L'étendue du coin de l'extrémité 25 du corps dans l'extrémité 15 du capuchon peut être modifiée, selon la flexibilité des parties en réponse à une pression de fermeture, et cette variation constitue un facteur de sécurité et permet de compenser toute variation de dimension d'une capsule à l'autre par rapport à la distance entre la ligne d'épaulement et la nervure du capuchon ou la rainure du corps. Le contact des extrémités 15 du capuchon et 25 du corps sert ainsi non seulement à limiter la position de la capsule par rapport au corps, mais aussi à améliorer le verrouillage de la nervure du capuchon par un coin séparé de cette nervure.