Procédé de remplissage et de fermeture étanche d'un élément cylindrique creux,
et machine pour sa mise en oeuvre
La présente invention concerne un procédé de remplissage et de fermeture étanche d'un élément cylindrique creux, par exemple une seringue, une ampoule, une fiole, sans risque d'entraîner d'air ni de souillures par des microbes et sans qu'il soit nécessaire de manoeuvrer le piston ou de poser le bouchon sur l'élément.
De plus l'opération peut être effectuée à l'aide d'un personnel non particulièrement spécialisé, ce qui permet pratiquement de remplir convenablement un grand nombre d'éléments avec une dépense aussi réduite que possible.
En outre, l'invention concerne une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Une forme de réalisation de la machine selon l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple en se référant au dessin ci-joint, dans lequel:
La fig. 1 en est une vue en perspective d'un côté.
La fig. 2 est une vue en perspective analogue de l'autre côté de cette machine.
La fig. 3 est une vue schématique en plan des divers postes ou zones de cette machine.
La fig. 4 est une coupe transversale d'une forme de construction préférée des éléments du mécanisme du poste de remplissage de cette machine.
Les fig. 5 et 6 sont des coupes respectivement suivant 5-5 et 6-6 de la fig. 4.
La fig. 7 est une vue en élévation latérale partielle avec coupe partielle d'une seringue ou autre élément rempli, avant de le fermer par un piston ou un bouchon.
La fig. 8 est une vue de face du mécanisme distributeur du médicament liquide.
La fig. 9 est une vue en élévation latérale d'une partie de ce mécanisme.
La fig. 10 est une vue partielle de face d'une partie de l'enveloppe et des éléments de construction adjacents, qui forment la chambre à vide de la machine.
La fig. 11 est une coupe transversale de la chambre suivant 11-11 de la fig. 10.
La fig. 12 est une coupe à plus grande échelle suivant 12-12 de la fig. 10.
La fig. 13 est une vue semblable à celle de la fig. 7 de l'élément rempli et hermétiquement fermé.
La fig. 14 est le schéma de l'installation hydraulique qui fait partie de la machine de la fig. 1.
La fig. 15 est le schéma de l'installation électrique.
La fig. 16 est une vue en élévation de face d'une étagère supportant des éléments ainsi que des dispositifs de fermeture et des pistons de ces éléments.
La fig. 17 en est la vue en plan.
La fig. 18 est une coupe latérale suivant 18-18 de la fig. 16.
La fig. 19 est une vue partielle en perspective de la portion d'extrémité supérieure de l'étagère.
La fig. 20 est une vue en plan de cette même portion, dont certains éléments sont déplacés ; et,
la fig. 21 est une coupe suivant 21-21 de la fig. 20.
La machine représentée aux fig. 1 et 2 comporte un socle 20 ainsi qu'une partie antérieure supérieure, délimitée par une surface inclinée 21 dans laquelle se trouve une fenêtre d'observation 22. Cette extrémité comporte aussi des orifices 23 qui sont fermés par des gants maintenus par les armatures les encerclant et dans lesquels les opérateurs introduisent la main et l'avant-bras pour manoeuvrer les éléments contenus dans l'armoire. Suivant la technique courante, ces éléments ne sont en contact qu'avec les surfaces intérieures stériles des gants et par suite ne peuvent pas se souffler.
De même, la face latérale de l'armoire (fig. 2) comporte plusieurs panneaux transparents 24 qui permettent aux opérateurs de voir à l'intérieur de l'armoire. D'autres groupes de deux orifices 25 sont disposés dans chacun des postes ou zones de la machine, lesquels, comme précédemment, servent à monter des pièces entourant le bras de paires de gants. Les opérateurs des postes délimités par le panneau 24 peuvent donc opérer sans contaminer les éléments adjacents à l'intérieur de l'armoire. Des tuyaux d'admission et d'échappement d'air, tels que 26, se raccordent d'une manière appropriée à l'armoire à une extrémité et à un dispositif de filtration et de traitement de l'air à l'autre extrémité.
L'extrémité de l'armoire des fig. 1 et 2 dans laquelle se trouvent les orifices 23 constitue l'extrémité antérieure ou d'entrée de la machine et son autre extrémité délimite le poste de distribution ou de déchargement de la machine. Une armoire auxiliaire 27 (fig. 1) peut être disposée à côté de l'armoire principale et communiquer avec elle par des tuyaux désignés d'une manière générale par 28.
Ces tuyaux peuvent se raccorder à des pompes décrites plus loin, pour faire arriver un volume de liquide déterminé avec précision dans les éléments à remplir. On préfère installer une armoire séparée telle que 27 au lieu d'incorporer à la machine (fig. 1) tous les dispositifs de dosage nécessaires aux opérations de remplissage.
Ainsi que l'indique schématiquement la fig. 3, une surface de support horizontale, disposée dans l'armoire principale est partagée par exemple sept zones ou postes. Le premier de ces postes est disposé dans la partie du capot formée par les parties 21 et 22. n sert de poste logeant les seringues et autres éléments avec leurs accessoires et leurs étagères. Ce poste comporte un ou plusieurs couvercles de fermeture appropriés, tels que 29 (fig. 1) pour permettre d'introduire les éléments dans la portion de support correspondante.
L'opérateur de ce poste peut manipuler les éléments en passant les mains par les orifices 23 et dans les gants correspondants. I1 peut aussi faire passer ces éléments aux postes 2 ou 3 au moyen d'un transporteur 30 qui passe par une ouverture d'un panneau hermétique, non représenté, séparant les postes 1 et 2.
D'autres opérateurs peuvent accéder à ces éléments par les orifices 25 et en regardant à l'intérieur par les fenêtres 24 ils peuvent assembler en partie les seringues qui arrivent en pièces détachées. Les senngues se remplissent d'une manière appropriée
avec les médicaments au poste 4. On fait le vide
au poste 5 dans les seringues remplies ; elles se ferment hermétiquement et passent par une ouverture d'un panneau hermétique, non représenté, qui établit une pression d'équilibre dans l'armoire. Les postes 6 et 7 sont disposés en face des orifices à gants 25 dans le même sas d'aérage. Ces postes servent à conserver et à faire sortir les éléments nécessaires. Un transporteur unique ou multiple 30 sert à faire avancer les éléments d'une extrémité à l'autre de l'armoire.
De même, un élément à voies multiples 31 peut permettre à des étagères différentes de suivre des trajets parallèles adjacents, puis de rester immobiles jusqu'à ce qu'un opérateur des postes 2 et 3 les déclenche.
Ainsi qu'il a déjà été dit, les éléments sont disposés par groupes supportés chacun par une étagère.
De même, les bouchons ou pistons qui servent à fermer hermétiquement les seringues une fois remplies sont disposés, de préférence, sur les étagères.
La forme générale de construction à choisir à ce propos fait l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique No 2532604. Cette forme de construction est représentée sur les fig. 16 à 21. Elle comporte d'une manière générale une barre 32 en forme de U, dont
es ailes sont percées de trous dans lesquels passent les corps des seringues 36 (voir aussi la fig. 7).
& es extrémités supérieures 34 des bras 33 de l'étagère se prolongent en dehors, en formant des guides et des supports d'étagères ainsi qu'on le verra plus loin. De plus, une étagère peut servir à supporter les pistons ou bouchons à combiner avec les seringues. Cette étagère 35 est, de préférence, comme l'étagère 32-34 en tôle métallique percée de trous.
Les extrémités de l'étagère 35 comportent des encoches, et passent de part et d'autre des bras verticaux 33 de l'étagère. L'étagère 35 est ainsi retenue en combinaison avec l'étagère 32-34, mais peut en être facilement détachée.
Un élément 35' peut être monté à oscillation sur l'extrémité supérieure des bras 33, et par suite peut osciller en venant dans une position au-dessus de la barre 32 et d'éléments de retenue qui l'empêchent de se déplacer par rapport à l'étagère. Ces éléments (fig. 7 et 13) peuvent consister en corps cylindriques 36 qui comportent à leur extrémité supérieure des collerettes 37 dirigées en dehors et d'un diamètre plus grand que celui des trous de la base 32 de chaque étagère et des trous de l'élément 35'. L'élément est donc suspendu sur l'étagère et retenu par elle. On introduit ordinairement au poste 1 un élément qui se compose d'une étagère remplie de seringues ou leurs équivalents. Les bouchons ou pistons 38 peuvent être introduits immédiatement avant le poste 4 ou au poste 1 en dehors.
Lorsque les éléments consistent en seringues, les bouchons comportent de préférence des évidements 39 dont la surface permet de les retenir en combinaison avec un piston plongeur ou des tiges de piston 40 (fig. 13). On peut faire pénétrer dans les trous, des éléments 36 ou les enlever. Les bouchons ou pistons 38 sont en caoutchouc naturel ou synthétique ou en toute autre matière appropriée, élastique et flexible.
Leur surface en contact avec les trous comporte un nombre approprié de rainures conformément à la pratique courante. Le diamètre des trous des étagères 35 et 35' des bouchons ou pistons plongeurs est inférieur à celui des nervures délimitées par les rainures. Ces bouchons peuvent donc être retenus en combinaison avec les étagères jusqu'à leur prélèvement.
Ces bouchons ou pistons plongeurs se mettent en place et sont retenus sans aucune difficulté sur les étagères, étant donné qu'on peut les comprimer facilement pour les introduire dans leurs orifices.
L'opérateur en position au poste 1 peut donc faire passer directement, par exemple au moyen du transporteur 30, au poste 4, les étagères garnies de seringues et de bouchons. S'il s'agit de seringues hypodermiques sur lesquelles des canules sont montées en permanence sur leurs extrémités extérieures (côté gauche de la fig. 16) ces canules ou aiguilles et les pointes adjacentes de la seringue peuvent être enfermées chacune dans une gaine. Si les seringues ne comportent pas d'aiguilles (côté droit de la fig. 16) on peut poser aux postes 2 et 3 des capsules sur les pointes percées des corps de seringue. De préférence, on pose les gaines ou capsules sur le corps et l'aiguille des seringues au moment où on les stérilise et avant de les introduire dans le couvercle de fermeture 29.
S'il s'agit de remplir d'autres éléments que des seringues hypodermiques, on peut opérer d'une manière analogue si ces éléments comportent des capsules ou leurs équivalents.
Les éléments à remplir au poste 4 sont donc disposés dans les étagères 32-34. On fait osciller les éléments 35' pour les amener au-dessus des seringues, en empêchant ainsi dans tous les cas les seringues de se déplacer. Les bouchons ou pistons sont disposés sur les étagères 35. L'opérateur aux postes 2 et 3 règle le transport des étagères au poste 4, suivant le nombre de seringues à remplir que ce poste peut recevoir. Dans tous les cas, les étagères arrivent finalement au poste 4 par le transporteur 30, commandé si on le désire par des chariots ou dispositifs analogues. L'armoire 27 est disposée à côté de ce poste.
Le mécanisme, monté de préférence dans l'armoire principale et servant de poste de remplissage est représenté sur les fig. 4, 5 et 6 et son dispositif de montage sur les fig. 8 et 9.
Une plate-forme 41 constitue la surface de support principale de l'armoire 27 (fig. 8 et 9), et supporte une enveloppe 42, le long de chaque côté de laquelle sont disposés des éléments de remplissage.
Ceux-ci sont de préférence du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique Nô2148899. Le nombre d'éléments correspond à celui des seringues ou leurs équivalents, que l'on remplit sous forme de groupe unique. Ils comportent chacun un cylindre 43, monté à oscillation sur un axe 44 adjacent à son extrémité supérieure. La tige de piston 45 de l'élément est accouplée à un goujon ou tige excentrique 46 portée par un élément rotatif 47. Il est évident que, lorsque cet élément tourne, le piston plongeur accouplé à la tige 45 reçoit un mouvement de va-etvient. Suivant les indications du brevet précité, la position excentrique du goujon 46 peut être réglée pour faire varier le volume de liquide débité par le cylindre 43 pendant la course de refoulement du piston.
Un raccord 48 est réuni à chaque cylindre 43, et s'accouple avec des tuyaux 49 et 50 contenant des soupapes de retenue réglant le débit du médicament liquide. Les extrémités extérieures des tubes 50 communiquent avec un réservoir de ce liquide. Les tuyaux 49 communiquent chacun avec des ajutages de remplissage décrits plus loin. Un dispositif de commande, de préférence commun, non représenté, actionné par un moteur électrique, sert à faire tourner les cames 47 en synchronisme. Les goujons ou tiges portés par les diverses cames occupent donc à chaque instant des positions semblables. Par suite, lorsque le moteur fonctionne, le liquide est aspiré par les tuyaux 50 dans les cylindres 43 pendant que les tiges 45 reviennent en arrière. Une des soupapes du raccord 48 se ferme à la fin de la course d'aspiration, empêchant ainsi le liquide de couler en sens inverse.
Lorsque les pistons des cylindres 43 viennent en avant, le liquide sort par les tuyaux 49 et les soupapes des divers raccords 48 s'ouvrent pour permettre à ce liquide de passer.
Ces soupapes qui subissent une légère action d'aspiration se ferment pour empêcher le liquide de s'écouler en sens inverse. Des plaques de montage 51 permettent de monter ou de démonter facilement le dispositif de remplissage de l'ensemble pour pouvoir le nettoyer. En réglant la position verticale de l'axe 44, on peut monter plusieurs cylindres différents 43.
Les tuyaux 49 communiquent chacun avec un des éléments de remplissage disposés dans l'armoire, de façon à remplir les seringues hypodermiques ou éléments équivalents avec un médicament. La plaque 51 sert à faire monter ou descendre l'axe 44 pour en régler la position correspondant à des seringues de diverses longueurs et refouler le volume total de liquide à chaque course du piston. On détermine avec précision le volume à refouler en réglant la position du maneton de manivelle 46.
Les éléments de construction du poste 4 (fig. 3) sont représentés spécialement sur les fig. 4, 5 et 6.
Deux colonnes 53 peuvent coulisser dans les trous de la plate-forme de l'armoire principale dont la surface est désignée par 52. Ces colonnes supportent entre elles une traverse 54. Des supports creux ou colonnes 55 montés sur la plate-forme 52 sont percés de trous dans lesquels passent les colonnes 53 qui se prolongent au-dessous de cette plate-forme. Des douilles à billes 56 et 57 sont disposées dans les trous des colonnes 55. Leurs extrémités extérieures ne peuvent pas se déplacer et leurs extrémités intérieures s'appliquent contre un élément d'écartement 58.
Les colonnes peuvent être entourées au-dessous de la plate-forme 52 par des ressorts 59 qui les poussent de haut en bas. Les extrémités supérieures des ressorts s'appliquent contre les surfaces inférieures de la plate-forme 52 et leurs autres extrémités contre des colliers 60 fixés sur les colonnes. Des éléments anti-friction en forme de roulements à billes 61 sont montés en rotation sur les extrémités inférieures de ces colonnes, et s'appliquent contre des cames 62 fixées sur un arbre 63 monté en rotation dans des consoles 64 au-dessous de la plate-forme. Un pignon de chaîne 65 est monté en rotation sur l'arbre 63 et y est accouplé par un embrayage à un seul tour 66. Un solénoïde 67 commande de préférence l'embrayage et le débrayage des éléments de cette pièce 66.
Il est évident que lorsque l'embrayage est accouplé, et que le pignon 65 tourne, l'arbre 63 tourne également Pendant ce mouvement les cames 62 permettent aux colonnes 53 et à l'élément 54 qu'elles portent, de descendre sous la poussée du ressort 59. Ce mouvement se poursuite préférence pendant un mouvement angulaire de l'arbre d'une amplitude considérable. Les cames 62 déterminent évidemment des périodes de repos. Mais pendant le complément d'un cycle de rotation la came 62 vient en contact avec les roulements 61, de façon à faire monter les colonnes 53.
Les extrémités supérieures des colonnes 53 comportent une partie coudée 68 (fig. 6). Les tuyaux 49 se raccordent chacun à un ajutage d'une série d'ajutages 69 dirigés de haut en bas. Ces éléments sont supportés par exemple par des colliers 70. Le nombre des ajutages 69 doit correspondre au nombre de seringues à remplir et l'intervalle qui les sépare doit correspondre à celui qui sépare les seringues et il est délimités par les trous percés dans la portion de corps 32 de l'étagère qui les supporte. Les éléments de l'embrayage 66 restent en prise pendant un tour.
A cet effet, une armature 68' partant du solénoïde est articulée par une bielle 69' fixée de la même manière à son extrémité extérieure à l'extrémité inférieure d'une barre 70. L'extrémité supérieure de cette barre est montée à oscillation par un axe 71 au-dessous de la plate-forme 52. Des faces de blocage 72 coopérant entre elles font partie de la barre 70 et de l'embrayage à un seul tour 66. Un ressort 73 fait venir la barre dans une position déterminée, au-dessous de laquelle le verrou empêche l'embrayage de tourner. La fermeture temporaire d'un interrupteur 74 fait passer le courant dans le solénoïde 67. Un dispositif de freinage actionné d'une manière appropriée empêche de préférence l'arbre 63 de dépasser sa position en tournant.
Ce dispositif peut comporter une bielle 76' montée à oscillation et portant une semelle de frein 77 s'appliquant contre la périphérie d'un tambour ou élément angulaire 78 calé sur l'arbre 63. Un ressort 79 reposant sur l'extrémité extérieure de la bielle 76' exerce un effort de contact approprié par lequel la semelle de frein ou élément équivalent empêche l'arbre 63 de tourner.
Les colonnes 55 servent chacune à monter les supports 80' dans le prolongement de la série des ajutages 69. Ces supports servent à monter les extrémités 34 de la barre 32 des étagères. En conséquence, une étagère portant une série de seringues (fig. 4 et 6) peut ainsi venir dans une position dans laquelle les orifices des seringues supportées se trouvent chacun au-dessous d'un ajutage 69. L'interrupteur 74 en se fermant fait passer le courant dans le solénoïde 67, de façon à provoquer le mouvement de son armature à l'encontre de l'action du ressort 73 et à débloquer le verrou 72. Le pignon de commande 65 tournant d'un mouvement continu fait alors tourner l'arbre 63.
L'arbre peut tourner de 3600 dans le sens des aiguilles d'une montre. Pendant les premiers 900, les colonnes 53 descendent de façon à faire pénétrer en position appropriée les ajutages dans les orifices des seringues. A ce moment, la came 62 vient en contact avec l'élément de commande 76 d'un interrupteur 75. En conséquence, un circuit se ferme de façon à faire entrer en action les éléments de remplissage (fig.
8 et 9). I1 en résulte qu'un volume dosé avec précision du médicament liquide sort par les ajutages pendant que l'arbre 63 tourne encore de 1800.
Pendant le mouvement de rotation final de 90O de l'arbre 63, les colonnes 53 et les ajutages montent lentement pour empêcher le liquide de former de la mousse. Lorsque les éléments arrivent au voisinage de leur position de fin de course de bas en haut, les faces du verrou 72 viennent en contact dans la position indiquée sur la fig. 5. Dans ces conditions, l'arbre 63 ne peut pas continuer à tourner. L'opérateur peut alors enlever l'étagère avec les seringues remplies, des supports 80' et ces seringues peuvent être transportées au poste 5 où se fait le vide (fig. 3).
Les éléments de construction de ce poste sont représentés en détail sur les fig. 10, 1 1 et 12. I1 est facile de voir que l'on peut faire venir l'étagère d'un poste dans l'autre d'une manière quelconque à volonté et qu'à cet effet les éléments de support ont de préférence la forme de petits chariots de façon à retenir par le support mobile, les seringues spécialement après leur remplissage. Pendant ce mouvement les éléments de retenue 35' dans une position au-dessus des seringues des étagères, empêchent leur mouvement. Lorsque les éléments 35 sont vides, les seringues peuvent se remplir de la manière décrite ci-dessus. Mais, si l'étagère 35' porte des bouchons ou des pistons, elle oscille et cesse d'être dans le prolongement pendant l'opération de remplissage.
Si les bouchons ou pistons sont supportés par une étagère com plètement démontable l'étagère 35 ne se combine pas avec l'étagère 32-34 avant que les seringues portées par cette dernière soient remplies et occupent une position au poste 5 où se fait le vide ou au voisinage de ce poste (fig. 3).
Les fig. 10, 11 et 12 représentent une forme de construction préférée du poste, où se fait le vide. La plate-forme de l'intérieur de l'armoire désignée par 52 comme précédemment (fig. 10 et 11) comporte une enveloppe 80 qui y est montée, et se compose d'un corps en forme de U sur la face extérieure duquel se trouve une rainure qui loge une bague torique 81 ou garniture analogue se prolongeant au-delà de la face.
Une porte en forme de panneau monté à coulisse 82 coopère avec l'enveloppe 80 en formant une chambre complètement fermée. Le panneau 82 comporte de préférence une ouverture 83 fermée par une fenêtre d'observation 84 empêchant l'air de passer. Des prolongements 85 adjacents aux côtés latéraux opposés de la plate-forme 52 passent par-dessus les zones des extrémités du panneau 82 au-delà de sa face extérieure. Le prolongement 85 fait partie de l'enveloppe 80. La plate-forme est percée d'un trou d'une section suffisante pour que le panneau 82 puisse y passer.
Des éléments sont disposés au-dessous de la plateforme 52 (fig. 11) et forment des glissières de guidage 87 dans lesquelles se logent les faces antérieure et postérieure du panneau, adjacentes à ses zones latérales. Des éléments antifriction appropriés 88 peuvent être disposés dans la glissière 87 de façon à permettre de pousser facilement le panneau de la position des fig. 10 et 11 jusqu'en un point où son bord supérieur dégage une cavité délimitée entre les branches de l'enveloppe 80. La cavité est ainsi facilement accessible pour en enlever ou y introduire les étagères telles qu'elles sont décrites ci-dessus.
Le panneau 82 est normalement maintenu dans une position dans laquelle il dégage la bague torique ou élément de garniture équivalent 81. Ce résultat est obtenu au moyen d'un nombre approprié de billes poussées par des ressorts 89 et venant en dehors de la face de la chambre 80, adjacente au panneau 82.
Celui-ci a donc tendance à venir dans une position à gauche de celle de la fig. 11. Des coins 90 permettant de régler d'une manière appropriée la position relative entre le panneau et la chambre, sont disposés dans les prolongements 85. Les dimensions relatives des éléments sont choisies de façon que lorsque le panneau parvient à sa position la plus élevée, le prolongement des coins 90 pousse le panneau latéralement en contact étanche avec la garniture 81 et la face de la chambre 80 qui la porte. Lorsque les coins 90 viennent en retrait, les billes poussées par les ressorts ou éléments équivalents, éloignent immédiatement le panneau 82 de l'enveloppe 80 en supprimant l'étanchéité. Le panneau 82 ne frotte donc pas sur la garniture 81 et ne l'endommage pas.
Des tiges 91 sont fixées sur les extrémités inférieures de chacun des coins 90 et peuvent être articulées sur un axe 92 à des tringles de manivelle 93.
Pendant que les tiges 91 vont et viennent, des bras ou prolongements 95' qu'elles portent actionnent un interrupteur 94. Des tiges 94' sont également articulées sur le bord inférieur du panneau 82. D'autres tiges 95 peuvent être montées verticalement à coulisse dans des guides 96 fixés sur la face postérieure de la chambre 80. Des bras 97 sont montés sur ces tiges au voisinage de leurs extrémités supérieures et supportent entre elles un élément horizontal 98 situé au-dessus de la chambre 80. Les extrémités inférieures des tiges 95 sont réunies par un élément horizontal 99 sur lequel est articulée une tige 100.
Il est facile de voir que lorsque la tige 94' va et vient, les éléments de la chambre délimitée par l'enveloppe 80 et le panneau 82 sont en position relative étanche, position dans laquelle l'intérieur de la chambre 80 est accessible. De même les tiges 95' vont et viennent en faisant monter ou descendre l'élément horizontal 98. Etant donné que plusieurs goujons de poussée, décrits plus loin, sont réunis à cet élément, celui-ci reçoit un mouvement de va-et-vient.
Des consoles 101 sont disposées à chaque extrémité de la cavité délimitée par l'enveloppe 80 et servent à recevoir et à retenir l'étagère des seringues 32-34.
L'extrémité d'un tuyau 101' se raccorde à une source de vide et l'autre extrémité communique avec l'intérieur de la chambre. Outre les éléments de commande 94-95 décrits ci-dessus, d'autres éléments de commande consistent en bras 102 qui ne peuvent pas se déplacer par rapport à l'alignement horizontal 99 et actionnent des interrupteurs 103. De même (fig. 11), un galet de déclenchement 104 porté latéralement par la tige 94' vient en contact avec l'élément de commande 105 d'une soupape 106 commandant le mouvement de va-et-vient des arbres 93.
Des goujons de poussée (fig. 12) sont montés sur le bras supérieur de l'enveloppe 80 en forme de U.
A cet effet, ce bras est percé d'orifices transversaux dont le nombre correspond à celui des seringues montées dans une étagère. Des douilles 104' sont disposées dans chacun de ces orifices, et y sont retenues dans une position appropriée par des écrous 105 au-dessus desquels des chapeaux filetés 106 se vissent sur les portions filetées de leurs extrémités supérieures 107. Des bagues toriques 108 et 109 forment un joint hermétique entre les tiges 110, la douille 104' et l'enveloppe 80. Les extrémités supérieures des tiges 110 sont accouplées à l'élément horizontal adjacent 98, et des manchons 111 dirigés de haut en bas sont montés sur leurs extrémités inférieures. Les extrémités inférieures de goujons 112 se prolongent au-dessous des manchons 111.
Ces goujons sont retenus de préférence par des collerettes 113 s'appliquant contre la face intérieure des portions de base des manchons 111. Les extrémités opposées de ressorts 14 s'appliquent contre les surfaces inférieures des tiges 110 et la surface d'un goujon 112. Celui-ci est ainsi poussé élastiquement dans une position d'extension. L'effort exercé par le ressort 114, complété par le poids d'un goujon 112 sur lequel il agit, doit être sensiblement supérieur à celui qui est nécessaire pour faire sortir un piston ou un bouchon 38 de son étagère 35.
Les extrémités inférieures des manchons 111 et des goujons 112 pénètrent dans la chambre délimitée par l'enveloppe 80 et dans laquelle est disposée une étagère. I1 est facile de voir que lorsque les tiges 95' vont et viennent, les tiges 110 reçoivent un mouvement analogue de façon à déplacer en avant et en arrière les goujons 112. Ces goujons, en position de retrait, se trouvent à une hauteur à laquelle l'étagère peut être facilement placée dans la chambre ou en être retirée. Les goujons 112 viennent chacun dans le prolongement de l'un des orifices des étagères 35 et 35'.
Par suite, lorsque les goujons 112 viennent en avant, sous l'effet du mouvement de haut en bas des tiges 95', leur extrémité de section réduite 40 pénètre dans les évidements des pistons plongeurs ou bouchons (fig. 13) et provoque leur flexion lorsqu'ils viennent en contact avec la surface supérieure du médicament contenu dans une seringue ou ampoule 36. Au moment où ce contact s'établit, le mouvement de descente d'un élément de fermeture 38 s'interrompt en raison de l'élasticité du ressort 114 qui permet au goujon 112 de rester immobile, quoique la tige 110 continue de descendre. Par suite, quelle que soit la hauteur du niveau du liquide à l'intérieur d'une seringue ou ampoule, le piston ou bouchon vient simplement dans une position où il repose sur la surface supérieure du liquide sans le repousser sur le côté ou même au-dessus de l'élément ijntroduit 38.
Mais le mouvement de haut en bas du bouchon ou du piston a pour effet de déplacer l'air résiduel se trouvant éventuellement entre sa face inférieure et la surface supérieure du médicament liquide.
Le type d'énergie actionnant le moteur qui fait fonctionner la machine décrite peut être choisi à volonté. I1 peut correspondre d'une manière générale, au poste où se fait le vide, à celui qui est décrit ci-dessus au poste de remplissage. On choisit de préférence des pistons électriques et pneumatiques suivant la nature exactement en passant par les ajutages, chacune des seringues ou autres éléments portés par l'étagère, d'une quantité de médicament correspondant à la position de réglage des pièces.
Les manivelles 46 ayant fait un tour complet, la came vient rencontrer l'élément de commande d'un interrupteur (correspondant respectivement aux éléments 62 et 76) en fermant ainsi les circuits de commande respectifs, qui font cesser le passage du courant dans l'embrayage de commande des manivelles 46 des divers dispositifs de remplissage et le font passer dans le frein qui interrompt leur mouvement dans les positions déterminées de la fig. 9. Les seringues disposées au-dessous des ajutages 69 sont ainsi exactement remplies. En même temps les cames 62 ont fait un tour complet en élevant les bras 53 et en sortant les ajutages 69 des seringues qui ont été remplies. L'interrupteur 136 ainsi actionné (fig. 15) coupe le courant dans l'embrayage et actionne le frein qui commande le dispositif de remplissage (fig. 8 et 9).
On remarquera qu'en réglant d'une manière appropriée la succession des mouvements au poste de remplissage, on supprime les gouttes pouvant rester sur les ajutages 69.
Les doses qui sortent des ajutages sont ainsi déterminées avec précision.
Le cycle de fonctionnement des cylindres de remplissage 43 est synchronisé d'une manière appropriée par le procédé décrit avec les mouvements des ajutages 69. Ainsi qu'il a déjà été dit, les ajutages descendent et pénètrent dans l'orifice des seringues ou autres éléments en y faisant arriver une dose déterminée du médicament. Les ajutages s'élèvent dans la position de la fig. 6, où leur extrémité inférieure se place au-dessus du médicament refoulé. En synchronisant d'une manière appropriée les mouvements d'avancement et de retrait des pistons plongeurs 45 dans les cylindres de remplissage 43, les pistons reçoivent un mouvement de retrait de très faible amplitude après que les ajutages 69 se sont éloignés au-dessus du médicament refoulé. En conséquence une aspiration s'exerce en faisant pénétrer à ce moment le médicament légèrement dans les ajutages.
I1 en résulte que les gouttes ne risquent pas d'y rester attachées.
On enlève alors l'étagère portant les seringues remplies, des bras ou consoles 80' et on la fait avancer par un chariot ou de toute autre manière jus
qu'au poste 5 où se fait le vide (fig. 3). A ce poste l'opérateur retire les étagères portant les seringues remplies et les associe à une étagère 35 portant des bouchons ou pistons, si l'étagère 35' ne possède pas
ces éléments. Bien entendu, dans ce dernier cas, on peut simplement faire osciller l'étagère portant les
pistons ou bouchons, dans une position où ses ouver
tures se trouvent en face de celles qui supportent les
seringues 36. De même, si elle n'est pas garnie anté
rieurement d'éléments 38, on peut alors les y disposer.
Dans tous les cas, le panneau 82 ainsi que les
coins 90 occupent leur position de retrait ou infé
rieure. L'étagère remplie peut ainsi être disposée dans la cavité délimitée par l'enveloppe 80 et dans cette position elle est suspendue sur les bras 101. En même temps, un ou plusieurs interrupteurs 137 (fig. 11) se ferment sous l'action d'un élément de commande 138.
Ces interrupteurs sont désignés par 140 et 141 sur la fig. 15. Le courant passe ainsi dans les solénoïdes 142 et 143. I1 en résulte qu'un courant d'air comprimé d'un débit déterminé passe dans l'installation pneumatique de la machine, représentée schématiquement sur la fig. 14.
Des électrovalves sont désignées par 144 et 145 sur cette figure, et des soupapes de retenue 146 et 147, disposées à proximité, servent de dispositif de sécurité. Les soupapes 144 et 145 en s'ouvrant, provoquent l'ouverture d'une soupape-pilote 148 qui permet à l'air comprimé d'arriver dans un cylindre 149, comportant un piston auquel est accouplée une tige 94 qui commande le mouvement du panneau 82 (fig. 11). I1 en résulte que le panneau 82 monte dans une position où il ferme la chambre 80.
Le panneau occupant cette position élevée, l'élément de commande 104 accouplé à la tige 94 vient rencontrer l'élément de commande 105, de façon à ouvrir la soupape 106. Celle-ci règle le débit de l'air comprimé arrivant dans les cylindres 150 et 151, qui contiennent des pistons accouplés aux tiges 91, elles-mêmes accouplées aux coins 90 (fig. 11). L'air comprimé a donc pour effet d'élever les tiges 91 en provoquant un mouvement correspondant des coins qui s'appliquent ainsi contre le panneau 82 et le poussent latéralement en l'amenant dans une position où il forme un joint étanche avec un élément de l'enveloppe 80.
Pendant ce mouvement, les pistons plongeurs à ressort ou billes 89 viennent en position de retrait et la bague torique ou garniture équivalente 81 subit une compression.
Lorsque les tiges 93 arrivent à la fin de leur course supérieure, les bras 95 viennent en contact avec les éléments de commande des interrupteurs 94.
Il en résulte que le courant passe dans l'électrovalve 152 pour l'amener en position de fermeture et dans l'électrovalve 153 pour l'amener en position d'ouverture par l'intermédiaire des contacts normalement fermés du relais 154 (fig. 15).
La pompe 130 fait alors le vide dans la chambre définie par l'élément de corps 80 et le panneau 82 à l'aide du tuyau 101'. I1 reste entendu qu'un appareil de mesure approprié doit être, de préférence, connecté dans l'espace contenant l'étagère, de sorte que le vide ait une valeur déterminée avec précision.
Un interrupteur de contrôle du vide ferme un circuit lorsque le vide prédéterminé est atteint, ce qui excite l'enroulement du relais 154 et assure l'ouverture de l'électrovalve 152 normalement fermée.
Celui-ci revient à sa position de fermeture de sorte que l'espace défini par la portion de corps 80 et le panneau 82 n'est plus relié à la pompe à vide. Par
suite cet espace sera soumis au vide à la valeur prédéterminée.
Les contacts normalement ouverts du relais 154 se trouvant fermés, l'enroulement que comporte la minuterie 156 est excité; cette minuterie est réglable et par conséquent, elle peut être réglée en un point quelconque désiré d'un intervalle donné; lorsque le temps correspondant est écoulé, les contacts de la minuterie se ferment pour exciter l'enroulement de la valve de contrôle 157 ; ce qui contrôle le débit d'air dans un cylindre (non représenté) régissant le mouvement de pistons auxquels sont reliées les tiges 95' et 100. Conséquemment, la pièce 98 s'abaisse ainsi que les tiges 110 et les doigts 112.
A cause des éléments d'étanchéité tels que 108 et 109 (fig. 12) il ne peut se produire de fuite dans l'espace contenant l'étagère. Dans ces conditions, les bouchons ou éléments de piston 38 sont déplacés à partir de l'étagère 35 au contact de la surface supérieure du médicament dans la seringue 36. Quand la tige 100 atteint une position très voisine de sa station la plus basse, les supports 102 liés aux pièces 99, agissent sur la valve de contrôle 103 pour faire arriver l'air dans les cylindres 150 et 151 et rétracter les tiges 93 afin d'effacer les pièces en forme de coin 90.
Lorsque les pièces 90 se déplacent, les supports 95 dégagent les interrupteurs 94.
Les enroulements régis sont donc de ce fait, désexcités, de sorte que les électrovalves 152 prennent la position ouverte. En conséquence, la chambre dans laquelle l'étagère est disposée se remplit à la pression existant dans l'armoire. Lorsque la dépression diminue dans cette chambre, l'interrupteur 155 revient en position d'ouverture. Il en résulte que le courant cesse de passer dans l'enroulement d'un relais 154 dont les contacts s'ouvrent en désexcitant l'enroulement d'une minuterie 156. Dans ces conditions, le relais 154 occupe sa position normale où il est prêt à accomplir le cycle de fonctionnement suivant. Lorsque le courant cesse de passer dans la minuterie 156, son contact s'ouvre et fait cesser le passage du courant dans une électrovalve régulatrice qui amène la tige 100 à sa position supérieure par le cylindre correspondant.
Les extrémités inférieures des goujons 112 occupent ainsi des positions dans lesquelles on peut soulever l'ensemble de l'étagère sans être gêné par les bras 101.
Lorsque la pression dans l'espace délimité par l'enveloppe 80 et le panneau 82 est égale à la pression atmosphérique, elle s'exerce sur les faces supérieures des pistons des seringues qui ont été remplies.
Etant donné que ces éléments sont en contact face à face avec le médicament liquide, ils s'appliquent fortement contre la surface du liquide sans que les bulles d'air risquent de pénétrer dans l'orifice des seringues. Un dispositif de commande correspondant aux éléments de commande 102 et au groupe de soupapes 103 dirige de l'air comprimé dans le cylindre contenant le piston auquel est réunie la tige 94', ce qui se produit au moment où les coins 90 arrivent sensiblement à leur position de fin de course inférieure. En conséquence, le panneau 82 descend vers une position dans laquelle on peut retirer l'étagère avec les seringues qu'elle supporte et la remplacer par une autre.
On voit que pendant que le panneau 82 descend, il s'écarte hors du contact de la garniture 81 sans risquer de l'endommager sous l'action des éléments 89 pressés par des ressorts ou de leurs équivalents fonctionnant de la même manière. Après avoir enlevé de la chambre du poste où se fait le vide, l'étagère supportant les seringues remplies et fermées, on peut l'associer au transporteur 30 pour l'évacuer de la machine.
Ainsi qu'il est facile de le voir d'après ce qui précède, le volume refoulé dans la seringue ou autre élément ne dépend pas de la capacité de cet élément et il n'est pas nécessaire en plus d'agir d'une manière quelconque sur le piston ou bouchon pour que l'élément se remplisse de médicament et ne contienne pas d'air. En conséquence, on peut compter sur une dose d'une précision absolue et on ne risque pas d'injecter de l'air dans le système circulatoire d'un malade. La seringue ne contient pas d'air emprisonné. On ne risque pas d'infection microbienne, comme dans le cas où il est nécessaire de percer ou de manipuler le piston ou bouchon pour faire sortir l'air emprisonné.
Ainsi qu'il est connu, les liquides dissolvent une certaine quantité de gaz tel que l'air, cette dissolution dépendant non seulement de la solubilité du gaz mais encore de la température de la solution et de la pression qui s'exerce sur elle. Ainsi qu'il est facile de le voir, en appliquant le procédé décrit on n'exerce sur elle qu'une faible pression, juste suffisante pour dégager les gaz dissous ainsi que l'atmosphère au-dessus de la solution. La solution étant ainsi maintenue sous pression réduite pendant un certain temps, les gaz dissous s'en échappent avant que la seringue soit complètement fermée. Si des bulles ou poches d'air se forment dans des conditions inhabituelles et une fois que la seringue est remplie, ces bulles sont retenues dans les rainures faisant partie de l'élément de fermeture 38 et par suite sont isolées de la solution.
De plus, si on le désire, on peut faire sortir les gaz nuisibles de l'intérieur des seringues avant de les remplir, en purgeant à une ou plusieurs reprises la chambre 80-82 à l'aide d'un courant de gaz inertes, et en faisant le vide entre ces purges, pour extraire ces gaz ou l'air de la seringue. On peut faire arriver les gaz inertes par le tuyau 101 ou monter un second tuyau, non représenté, en communication avec la chambre à cet effet. On peut ainsi régler le dispositif de synchronisation et de commande de la machine et le renforcer pour obtenir la sucession des opérations que l'on désire.
Dans tous les cas, la dépression doit être réglée à une valeur voisine de celle à laquelle la solution commence à bouillir. Bien entendu, la température de la solution ou du médicament peut être abaissée à la valeur que l'on désire en la refroidissant d'une manière appropriée. En général, on maintient la dépression à la valeur déterminée pendant un inter valle de temps compris entre une demi et 30 secondes et cet intervalle est suffisant pour que la pression de la solution redevienne égale à celle de l'atmosphère.
Etant donné que les goujons 112 sont relativement pointus et de section réduite, au voisinage de leurs extrémités inférieures en contact avec les éléments de fermeture 38, la flexion des pistons ou goujons ne donne lieu à aucune difficulté risquant de faire échapper le gaz lorsque les éléments de fermeture viennent au contact de la surface supérieure du médicament.
REVENDICATIONS
I. Procédé de remplissage et de fermeture étanche d'un élément cylindrique creux, caractérisé en ce qu'on dispose l'élément debout avec son orifice de remplissage en haut pour le remplir d'un volume déterminé d'un liquide, en ce qu'on dispose un élément de fermeture au-dessus du liquide, et en ce qu'on fait le vide entre l'élément de fermeture et l'orifice pour faire descendre l'élément de fermeture dans l'élément cylindrique et l'amener en contact avec la surface supérieure du liquide.
A method of filling and sealing a hollow cylindrical element,
and machine for its implementation
The present invention relates to a method of filling and sealing a hollow cylindrical element, for example a syringe, an ampoule, a vial, without risk of entraining air or contamination by microbes and without it being necessary to maneuver the piston or put the stopper on the element.
In addition, the operation can be carried out with the help of non-particularly specialized personnel, which practically makes it possible to properly fill a large number of elements with as little expenditure as possible.
In addition, the invention relates to a machine for implementing this method.
An embodiment of the machine according to the invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a perspective view from one side.
Fig. 2 is a similar perspective view of the other side of this machine.
Fig. 3 is a schematic plan view of the various stations or areas of this machine.
Fig. 4 is a cross section of a preferred form of construction of the elements of the filling station mechanism of this machine.
Figs. 5 and 6 are sections respectively along 5-5 and 6-6 of FIG. 4.
Fig. 7 is a partial side elevational view with partial section of a syringe or other filled element, before closing it with a plunger or a stopper.
Fig. 8 is a front view of the liquid medicine dispensing mechanism.
Fig. 9 is a side elevational view of part of this mechanism.
Fig. 10 is a partial front view of part of the casing and the adjacent construction elements, which form the vacuum chamber of the machine.
Fig. 11 is a cross section of the chamber along 11-11 of FIG. 10.
Fig. 12 is a section on a larger scale on 12-12 of FIG. 10.
Fig. 13 is a view similar to that of FIG. 7 of the filled and hermetically sealed element.
Fig. 14 is the diagram of the hydraulic installation which is part of the machine of FIG. 1.
Fig. 15 is the diagram of the electrical installation.
Fig. 16 is a front elevational view of a shelf supporting elements as well as closures and pistons thereof.
Fig. 17 is the plan view.
Fig. 18 is a side section on 18-18 of FIG. 16.
Fig. 19 is a partial perspective view of the upper end portion of the shelf.
Fig. 20 is a plan view of this same portion, certain elements of which are moved; and,
fig. 21 is a section on 21-21 of FIG. 20.
The machine shown in fig. 1 and 2 comprises a base 20 as well as an upper front part, delimited by an inclined surface 21 in which there is an observation window 22. This end also comprises orifices 23 which are closed by gloves held by the frames. encircling and in which the operators introduce the hand and the forearm to maneuver the elements contained in the cabinet. According to the current technique, these elements are in contact only with the sterile interior surfaces of the gloves and therefore cannot be blown.
Likewise, the side face of the cabinet (Fig. 2) has several transparent panels 24 which allow operators to see inside the cabinet. Other groups of two orifices 25 are arranged in each of the stations or zones of the machine, which, as before, serve to mount parts surrounding the arm of pairs of gloves. The operators of the stations delimited by the panel 24 can therefore operate without contaminating the adjacent elements inside the cabinet. Air intake and exhaust pipes, such as 26, suitably connect to the cabinet at one end and to an air filtration and treatment device at the other end.
The end of the cabinet in fig. 1 and 2 in which the orifices 23 are located constitutes the front or inlet end of the machine and its other end delimits the distribution or unloading station of the machine. An auxiliary cabinet 27 (fig. 1) can be arranged next to the main cabinet and communicate with it by pipes generally designated by 28.
These pipes can be connected to the pumps described below, to bring a precisely determined volume of liquid into the elements to be filled. It is preferred to install a separate cabinet such as 27 instead of incorporating into the machine (fig. 1) all the dosing devices necessary for the filling operations.
As shown schematically in fig. 3, a horizontal support surface, arranged in the main cabinet, is shared, for example, seven zones or stations. The first of these stations is arranged in the part of the cover formed by the parts 21 and 22. n serves as a station housing the syringes and other elements with their accessories and their shelves. This station has one or more suitable closing covers, such as 29 (fig. 1) to allow the elements to be introduced into the corresponding support portion.
The operator of this station can handle the elements by passing his hands through the orifices 23 and in the corresponding gloves. I1 can also pass these elements to stations 2 or 3 by means of a conveyor 30 which passes through an opening of a hermetic panel, not shown, separating stations 1 and 2.
Other operators can access these elements through the orifices 25 and by looking inside through the windows 24 they can partially assemble the syringes which arrive in pieces. The senngues fill up appropriately
with the drugs at station 4. We clear the air
at station 5 in the filled syringes; they close hermetically and pass through an opening of a hermetic panel, not shown, which establishes an equilibrium pressure in the cabinet. The stations 6 and 7 are arranged opposite the glove holes 25 in the same air lock. These positions are used to keep and bring out the necessary items. A single or multiple conveyor 30 serves to advance the elements from one end of the cabinet to the other.
Likewise, a multi-lane element 31 may allow different shelves to follow adjacent parallel paths and then to remain stationary until an operator of stations 2 and 3 triggers them.
As has already been said, the elements are arranged in groups each supported by a shelf.
Likewise, the caps or pistons which serve to hermetically close the syringes once they have been filled are preferably placed on the shelves.
The general form of construction to be chosen in this connection is the subject of US Patent No. 2532604. This form of construction is shown in Figs. 16 to 21. It generally comprises a U-shaped bar 32, of which
The wings are pierced with holes through which the syringe bodies 36 pass (see also FIG. 7).
& es upper ends 34 of the arms 33 of the shelf extend outward, forming shelf guides and supports as will be seen later. In addition, a shelf can be used to support the pistons or caps to be combined with the syringes. This shelf 35 is preferably like the shelf 32-34 made of sheet metal pierced with holes.
The ends of the shelf 35 have notches, and pass on either side of the vertical arms 33 of the shelf. The shelf 35 is thus retained in combination with the shelf 32-34, but can be easily detached therefrom.
A member 35 'can be mounted swingably on the upper end of the arms 33, and therefore can swing coming into a position above the bar 32 and retainers which prevent it from moving relative to it. to the shelf. These elements (fig. 7 and 13) may consist of cylindrical bodies 36 which have at their upper end flanges 37 directed outwards and of a larger diameter than that of the holes in the base 32 of each shelf and the holes in the base. 'item 35'. The element is therefore suspended on the shelf and retained by it. An element which consists of a shelf filled with syringes or their equivalents is usually introduced at station 1. The plugs or pistons 38 can be introduced immediately before station 4 or at station 1 outside.
When the elements consist of syringes, the stoppers preferably have recesses 39 whose surface allows them to be retained in combination with a plunger or piston rods 40 (Fig. 13). Elements 36 can be inserted into the holes or removed. The plugs or pistons 38 are made of natural or synthetic rubber or any other suitable material, elastic and flexible.
Their surface in contact with the holes has an appropriate number of grooves in accordance with current practice. The diameter of the holes in the shelves 35 and 35 'of the plugs or plungers is smaller than that of the ribs delimited by the grooves. These plugs can therefore be retained in combination with the shelves until they are removed.
These plugs or plungers are put in place and are retained without any difficulty on the shelves, since they can be easily compressed to introduce them into their orifices.
The operator in position at station 1 can therefore pass directly, for example by means of the conveyor 30, to station 4, the shelves furnished with syringes and caps. In the case of hypodermic syringes on which cannulas are permanently mounted on their outer ends (left side of Fig. 16) these cannulas or needles and the adjacent tips of the syringe may each be enclosed in a sheath. If the syringes do not have needles (right side of fig. 16) capsules can be placed at stations 2 and 3 on the pierced tips of the syringe bodies. Preferably, the sheaths or capsules are placed on the body and the needle of the syringes when they are sterilized and before they are introduced into the closure cover 29.
If it is a question of filling elements other than hypodermic syringes, one can operate in a similar manner if these elements comprise capsules or their equivalents.
The elements to be filled at station 4 are therefore arranged in shelves 32-34. The elements 35 'are oscillated to bring them above the syringes, thereby preventing the syringes from moving in any case. The caps or pistons are placed on the shelves 35. The operator at stations 2 and 3 regulates the transport of the shelves at station 4, depending on the number of syringes to be filled that this station can receive. In all cases, the shelves finally arrive at station 4 by conveyor 30, controlled if desired by trolleys or the like. The cabinet 27 is placed next to this station.
The mechanism, preferably mounted in the main cabinet and serving as a filling station, is shown in FIGS. 4, 5 and 6 and its mounting device in FIGS. 8 and 9.
A platform 41 constitutes the main support surface of cabinet 27 (Figs. 8 and 9), and supports a casing 42, along each side of which are provided filling elements.
These are preferably of the type described in US Pat. No. 6,148,899. The number of elements corresponds to that of syringes or their equivalents, which are filled in as a single group. They each comprise a cylinder 43, mounted to oscillate on an axis 44 adjacent to its upper end. The piston rod 45 of the element is coupled to a stud or eccentric rod 46 carried by a rotary element 47. It is obvious that, when this element turns, the plunger piston coupled to the rod 45 receives a reciprocating movement. . According to the indications of the aforementioned patent, the eccentric position of the stud 46 can be adjusted to vary the volume of liquid delivered by the cylinder 43 during the delivery stroke of the piston.
A fitting 48 is joined to each cylinder 43, and mates with pipes 49 and 50 containing check valves controlling the flow of liquid medicament. The outer ends of the tubes 50 communicate with a reservoir of this liquid. The pipes 49 each communicate with filler nozzles described later. A control device, preferably common, not shown, actuated by an electric motor, is used to rotate the cams 47 in synchronism. The studs or rods carried by the various cams therefore occupy similar positions at all times. As a result, when the engine is running, the liquid is sucked through the pipes 50 into the cylinders 43 as the rods 45 move back. One of the valves in fitting 48 closes at the end of the suction stroke, thus preventing liquid from flowing in the reverse direction.
When the pistons of the cylinders 43 come forward, the liquid exits through the pipes 49 and the valves of the various fittings 48 open to allow this liquid to pass.
These valves which undergo a slight suction action close to prevent the liquid from flowing in the opposite direction. Mounting plates 51 make it possible to easily mount or remove the filling device from the assembly in order to be able to clean it. By adjusting the vertical position of the axis 44, it is possible to mount several different cylinders 43.
The pipes 49 each communicate with one of the filling elements arranged in the cabinet, so as to fill the hypodermic syringes or equivalent elements with a medicament. The plate 51 is used to raise or lower the axis 44 to adjust the position corresponding to syringes of various lengths and deliver the total volume of liquid at each stroke of the piston. The volume to be delivered is determined with precision by adjusting the position of the crank pin 46.
The construction elements of station 4 (fig. 3) are shown especially in figs. 4, 5 and 6.
Two columns 53 can slide in the holes of the platform of the main cabinet, the area of which is designated by 52. These columns support between them a cross member 54. Hollow supports or columns 55 mounted on the platform 52 are drilled. holes through which pass the columns 53 which extend below this platform. Ball bushings 56 and 57 are arranged in the holes of the columns 55. Their outer ends cannot move and their inner ends are pressed against a spacer element 58.
The columns can be surrounded below the platform 52 by springs 59 which push them up and down. The upper ends of the springs apply against the lower surfaces of the platform 52 and their other ends against collars 60 fixed to the columns. Anti-friction elements in the form of ball bearings 61 are mounted in rotation on the lower ends of these columns, and are applied against cams 62 fixed on a shaft 63 mounted in rotation in consoles 64 below the platform. -form. A chain sprocket 65 is rotatably mounted on the shaft 63 and is coupled thereto by a single-turn clutch 66. A solenoid 67 preferably controls the engagement and disengagement of the elements of this part 66.
It is obvious that when the clutch is coupled, and that the pinion 65 turns, the shaft 63 also turns During this movement the cams 62 allow the columns 53 and the element 54 which they carry, to descend under the thrust of the spring 59. This movement is preferably continued during an angular movement of the shaft of a considerable amplitude. The cams 62 obviously determine periods of rest. But during the completion of a cycle of rotation, the cam 62 comes into contact with the bearings 61, so as to raise the columns 53.
The upper ends of the columns 53 have a bent portion 68 (Fig. 6). The pipes 49 each connect to a nozzle of a series of nozzles 69 directed from top to bottom. These elements are supported for example by collars 70. The number of nozzles 69 must correspond to the number of syringes to be filled and the interval which separates them must correspond to that which separates the syringes and it is delimited by the holes drilled in the portion. body 32 of the shelf which supports them. The elements of the clutch 66 remain in engagement for one revolution.
For this purpose, an armature 68 'starting from the solenoid is articulated by a connecting rod 69' fixed in the same way at its outer end to the lower end of a bar 70. The upper end of this bar is mounted to oscillate by a pin 71 below the platform 52. Locking faces 72 cooperating with one another form part of the bar 70 and of the single-turn clutch 66. A spring 73 causes the bar to come into a determined position, below which the lock prevents the clutch from rotating. Temporarily closing switch 74 causes current to flow through solenoid 67. A properly actuated braking device preferably prevents shaft 63 from overshooting its position when rotating.
This device may include a connecting rod 76 'mounted to oscillate and carrying a brake shoe 77 applying against the periphery of a drum or angular element 78 wedged on the shaft 63. A spring 79 resting on the outer end of the connecting rod 76 'exerts an appropriate contact force by which the brake shoe or equivalent element prevents the shaft 63 from rotating.
The columns 55 each serve to mount the supports 80 'in the extension of the series of nozzles 69. These supports are used to mount the ends 34 of the bar 32 of the shelves. As a result, a shelf carrying a series of syringes (Figs. 4 and 6) can thus come into a position in which the openings of the supported syringes are each below a nozzle 69. Switch 74 on closing is made. pass the current through the solenoid 67, so as to cause the movement of its armature against the action of the spring 73 and to release the latch 72. The control pinion 65 rotating in a continuous movement then turns the l 'tree 63.
The shaft can turn 3600 clockwise. During the first 900, the columns 53 descend so as to make the nozzles penetrate in the appropriate position in the orifices of the syringes. At this moment, the cam 62 comes into contact with the control element 76 of a switch 75. As a result, a circuit closes so as to bring the filling elements into action (fig.
8 and 9). As a result, a precisely metered volume of liquid drug exits through the nozzles while shaft 63 is still rotating 1800.
During the final 90 ° rotational movement of shaft 63, columns 53 and nozzles slowly rise to prevent the liquid from foaming. When the elements arrive in the vicinity of their bottom-up end-of-travel position, the faces of the latch 72 come into contact in the position indicated in FIG. 5. Under these conditions, the shaft 63 cannot continue to rotate. The operator can then remove the shelf with the filled syringes, supports 80 'and these syringes can be transported to station 5 where the vacuum is made (fig. 3).
The construction elements of this station are shown in detail in FIGS. 10, 11 and 12. It is easy to see that the shelf can be moved from one station to the other in any way at will and that for this purpose the support elements preferably have the shape of small carriages so as to retain by the mobile support, the syringes especially after their filling. During this movement the retainers 35 'in a position above the syringes of the shelves, prevent their movement. When the elements are empty, the syringes can be filled as described above. But, if the shelf 35 'carries plugs or pistons, it oscillates and ceases to be in the extension during the filling operation.
If the caps or pistons are supported by a completely removable shelf, shelf 35 does not combine with shelf 32-34 before the syringes carried by the latter are filled and occupy a position at station 5 where the vacuum is made. or in the vicinity of this station (fig. 3).
Figs. 10, 11 and 12 represent a preferred form of construction of the station, where a vacuum is created. The platform of the interior of the cabinet designated by 52 as above (fig. 10 and 11) has a casing 80 which is mounted therein, and consists of a U-shaped body on the outer face of which is finds a groove which accommodates an O-ring 81 or the like extending beyond the face.
A slidably mounted panel-shaped door 82 cooperates with the casing 80 forming a completely closed chamber. The panel 82 preferably includes an opening 83 closed by an observation window 84 preventing air from passing. Extensions 85 adjacent to opposite lateral sides of platform 52 pass over the end areas of panel 82 beyond its exterior face. The extension 85 forms part of the casing 80. The platform is pierced with a hole of sufficient section for the panel 82 to pass through it.
Elements are arranged below the platform 52 (FIG. 11) and form guide rails 87 in which the front and rear faces of the panel are housed, adjacent to its side zones. Appropriate anti-friction elements 88 may be disposed in the slide 87 so as to allow the panel to be easily pushed from the position of FIGS. 10 and 11 up to a point where its upper edge releases a cavity delimited between the branches of the casing 80. The cavity is thus easily accessible for removing therefrom or introducing therein the shelves as described above.
The panel 82 is normally held in a position in which it disengages the O-ring or equivalent packing element 81. This is achieved by means of an appropriate number of balls urged by springs 89 and coming out of the face of the ring. room 80, adjacent to panel 82.
The latter therefore tends to come in a position to the left of that of FIG. 11. Wedges 90 allowing the relative position between the panel and the chamber to be adjusted in an appropriate manner are arranged in the extensions 85. The relative dimensions of the elements are chosen so that when the panel reaches its highest position. , the extension of the corners 90 pushes the panel laterally in sealed contact with the lining 81 and the face of the chamber 80 which carries it. When the corners 90 are recessed, the balls pushed by the springs or equivalent elements immediately move the panel 82 away from the casing 80, removing the seal. The panel 82 therefore does not rub on the lining 81 and does not damage it.
Rods 91 are attached to the lower ends of each of the wedges 90 and can be hinged on a pin 92 to crank rods 93.
While the rods 91 come and go, arms or extensions 95 'which they carry actuate a switch 94. Rods 94' are also articulated on the lower edge of the panel 82. Other rods 95 can be mounted vertically to slide. in guides 96 fixed on the rear face of the chamber 80. Arms 97 are mounted on these rods in the vicinity of their upper ends and between them support a horizontal element 98 located above the chamber 80. The lower ends of the rods 95 are joined by a horizontal element 99 on which is articulated a rod 100.
It is easy to see that when the rod 94 'comes and goes, the elements of the chamber delimited by the casing 80 and the panel 82 are in a relative sealed position, a position in which the interior of the chamber 80 is accessible. Likewise, the rods 95 'move back and forth by causing the horizontal element 98 to rise or fall. Since several push studs, described below, are joined to this element, the latter receives a back and forth movement. .
Consoles 101 are arranged at each end of the cavity delimited by the casing 80 and serve to receive and retain the syringe shelf 32-34.
One end of a pipe 101 'connects to a vacuum source and the other end communicates with the interior of the chamber. Besides the control elements 94-95 described above, other control elements consist of arms 102 which cannot move with respect to the horizontal alignment 99 and actuate switches 103. Likewise (fig. 11) , a trigger roller 104 carried laterally by the rod 94 'comes into contact with the control element 105 of a valve 106 controlling the reciprocating movement of the shafts 93.
Push studs (Fig. 12) are mounted on the upper arm of the U-shaped casing 80.
For this purpose, this arm is pierced with transverse orifices, the number of which corresponds to that of the syringes mounted in a shelf. Bushes 104 'are disposed in each of these orifices, and are retained therein in a suitable position by nuts 105 above which threaded caps 106 are screwed onto the threaded portions of their upper ends 107. O-rings 108 and 109 form a hermetic seal between the rods 110, the sleeve 104 'and the casing 80. The upper ends of the rods 110 are mated to the adjacent horizontal member 98, and sleeves 111 directed up and down are mounted on their lower ends. . The lower ends of studs 112 extend below the sleeves 111.
These studs are preferably retained by flanges 113 applying against the inner face of the base portions of the sleeves 111. The opposite ends of springs 14 apply against the lower surfaces of the rods 110 and the surface of a stud 112. The latter is thus elastically pushed into an extended position. The force exerted by the spring 114, supplemented by the weight of a stud 112 on which it acts, must be appreciably greater than that which is necessary to release a piston or a stopper 38 from its shelf 35.
The lower ends of the sleeves 111 and of the studs 112 enter the chamber delimited by the casing 80 and in which a shelf is disposed. It is easy to see that when the rods 95 'come and go, the rods 110 receive a similar movement so as to move the studs 112 back and forth. These studs, in the withdrawn position, are at a height at which the shelf can be easily placed in or removed from the bedroom. The studs 112 each come in the extension of one of the openings of the shelves 35 and 35 '.
Consequently, when the studs 112 come forward, under the effect of the up and down movement of the rods 95 ', their end of reduced section 40 penetrates into the recesses of the plungers or plugs (FIG. 13) and causes their bending. when they come into contact with the upper surface of the medicament contained in a syringe or ampoule 36. When this contact is established, the downward movement of a closure member 38 is interrupted due to the elasticity of the spring 114 which allows the stud 112 to remain stationary, although the rod 110 continues to descend. Therefore, regardless of the height of the liquid level inside a syringe or ampoule, the plunger or stopper simply comes into a position where it rests on the upper surface of the liquid without pushing it aside or even to the side. -above the introduced element 38.
But the up and down movement of the stopper or the plunger has the effect of displacing the residual air possibly located between its underside and the upper surface of the liquid medicament.
The type of energy driving the motor which operates the machine described can be chosen at will. It may correspond in general, to the station where the vacuum is made, to that which is described above at the filling station. Electric and pneumatic pistons are preferably chosen according to the nature exactly passing through the nozzles, each of the syringes or other elements carried by the shelf, with a quantity of medicament corresponding to the adjustment position of the parts.
The cranks 46 having made a complete turn, the cam comes to meet the control element of a switch (corresponding respectively to elements 62 and 76) thus closing the respective control circuits, which stop the flow of current in the control clutch of the cranks 46 of the various filling devices and pass it through the brake which interrupts their movement in the positions determined in FIG. 9. The syringes arranged below the nozzles 69 are thus exactly filled. At the same time the cams 62 have made a full turn raising the arms 53 and taking out the nozzles 69 of the syringes which have been filled. The switch 136 thus activated (fig. 15) cuts the current in the clutch and actuates the brake which controls the filling device (fig. 8 and 9).
It will be noted that by appropriately adjusting the succession of movements at the filling station, the drops which may remain on the nozzles 69 are eliminated.
The doses coming out of the nozzles are thus determined with precision.
The operating cycle of the filling cylinders 43 is suitably synchronized by the method described with the movements of the nozzles 69. As already stated, the nozzles descend and enter the orifice of the syringes or other elements. by delivering a determined dose of the drug. The nozzles rise in the position of fig. 6, where their lower end is placed above the discharged drug. By appropriately synchronizing the advancing and retreating motions of the plungers 45 in the filling cylinders 43, the pistons receive a very low amplitude retraction motion after the nozzles 69 have moved away above the medicament. repressed. As a result, aspiration is exerted by making the drug penetrate slightly into the nozzles at this time.
As a result, the drops are unlikely to remain attached to it.
The shelf carrying the filled syringes, from the arms or consoles 80 'is then removed and it is moved forward by a cart or in any other way.
than at station 5 where the vacuum is created (fig. 3). At this station the operator removes the shelves carrying the filled syringes and associates them with a shelf 35 carrying stoppers or pistons, if the shelf 35 'does not have
these elements. Of course, in the latter case, we can simply swing the shelf carrying the
pistons or plugs, in a position where its open
tures are found opposite those that support the
syringes 36. Similarly, if it is not filled with an
laughterly elements 38, they can then be placed there.
In all cases, panel 82 as well as
90 corners occupy their retracted or inferior position
higher. The filled shelf can thus be placed in the cavity delimited by the casing 80 and in this position it is suspended on the arms 101. At the same time, one or more switches 137 (fig. 11) close under the action of 'a control element 138.
These switches are designated by 140 and 141 in FIG. 15. The current thus passes through the solenoids 142 and 143. It follows that a current of compressed air with a determined flow rate passes through the pneumatic installation of the machine, shown schematically in FIG. 14.
Solenoid valves are designated 144 and 145 in this figure, and check valves 146 and 147, disposed nearby, serve as a safety device. The valves 144 and 145 when opening, cause the opening of a pilot valve 148 which allows the compressed air to arrive in a cylinder 149, comprising a piston to which is coupled a rod 94 which controls the movement of the valve. panel 82 (fig. 11). As a result, the panel 82 rises in a position where it closes the chamber 80.
With the panel occupying this elevated position, the control element 104 coupled to the rod 94 meets the control element 105, so as to open the valve 106. This regulates the flow rate of the compressed air arriving in the cylinders. 150 and 151, which contain pistons coupled to the rods 91, themselves coupled to the wedges 90 (Fig. 11). The compressed air therefore has the effect of raising the rods 91 by causing a corresponding movement of the wedges which thus rest against the panel 82 and push it laterally bringing it into a position where it forms a tight seal with an element. of the envelope 80.
During this movement, the spring or ball plungers 89 come into the retracted position and the O-ring or equivalent gasket 81 is compressed.
When the rods 93 reach the end of their upper stroke, the arms 95 come into contact with the control elements of the switches 94.
As a result, current flows through the solenoid valve 152 to bring it to the closed position and through the solenoid valve 153 to bring it to the open position via the normally closed contacts of relay 154 (fig. 15). ).
Pump 130 then evacuates the chamber defined by body member 80 and panel 82 using pipe 101 '. It should be understood that a suitable measuring device should preferably be connected in the space containing the shelf, so that the vacuum has a precisely determined value.
A vacuum control switch closes a circuit when the predetermined vacuum is reached, which energizes the coil of relay 154 and opens the normally closed solenoid valve 152.
This returns to its closed position so that the space defined by the body portion 80 and the panel 82 is no longer connected to the vacuum pump. By
then this space will be subjected to a vacuum to the predetermined value.
The normally open contacts of relay 154 being closed, the winding that comprises the timer 156 is energized; this timer is adjustable and therefore can be set at any desired point within a given interval; when the corresponding time has elapsed, the timer contacts close to energize the winding of the control valve 157; which controls the air flow in a cylinder (not shown) governing the movement of pistons to which are connected the rods 95 'and 100. Consequently, the part 98 lowers as well as the rods 110 and the fingers 112.
Due to sealing elements such as 108 and 109 (fig. 12) there can be no leakage in the space containing the shelf. Under these conditions, the plugs or plunger elements 38 are moved from the shelf 35 in contact with the upper surface of the medicament in the syringe 36. When the rod 100 reaches a position very close to its lowest station, the supports 102 linked to the parts 99, act on the control valve 103 to bring the air into the cylinders 150 and 151 and retract the rods 93 in order to erase the wedge-shaped parts 90.
When the parts 90 move, the supports 95 release the switches 94.
The regulated windings are therefore de-energized, so that the solenoid valves 152 take the open position. As a result, the chamber in which the shelf is placed fills up to the pressure existing in the cabinet. When the vacuum decreases in this chamber, the switch 155 returns to the open position. As a result, the current stops flowing in the winding of a relay 154, the contacts of which open by de-energizing the winding of a timer 156. Under these conditions, the relay 154 occupies its normal position where it is ready. to complete the next operating cycle. When the current stops flowing in timer 156, its contact opens and stops the flow of current in a regulating solenoid valve which brings the rod 100 to its upper position through the corresponding cylinder.
The lower ends of the studs 112 thus occupy positions in which the entire shelf can be lifted without being hampered by the arms 101.
When the pressure in the space delimited by the casing 80 and the panel 82 is equal to atmospheric pressure, it is exerted on the upper faces of the pistons of the syringes which have been filled.
Since these elements are in face to face contact with the liquid medicament, they apply strongly against the surface of the liquid without the risk of air bubbles entering the syringe opening. A control device corresponding to the control elements 102 and to the valve group 103 directs compressed air into the cylinder containing the piston to which the rod 94 'is joined, which occurs when the wedges 90 come to substantially their position. lower end position. Accordingly, the panel 82 descends to a position in which the shelf with the syringes it supports can be removed and replaced with another.
It can be seen that as the panel 82 descends, it moves away from contact with the lining 81 without risking damage to it under the action of the elements 89 pressed by springs or their equivalents operating in the same way. After having removed from the chamber of the station where the vacuum takes place, the shelf supporting the filled and closed syringes, it can be associated with the conveyor 30 to remove it from the machine.
As can easily be seen from the above, the volume delivered into the syringe or other element does not depend on the capacity of that element and it is not necessary in addition to act in a manner. on the plunger or stopper so that the element fills with medication and does not contain air. As a result, one can count on a dose of absolute precision and there is no risk of injecting air into a patient's circulatory system. The syringe does not contain trapped air. There is no risk of microbial infection, as in the case where it is necessary to pierce or manipulate the plunger or stopper to release the trapped air.
As is known, liquids dissolve a certain quantity of gas such as air, this dissolution depending not only on the solubility of the gas but also on the temperature of the solution and on the pressure exerted on it. As it is easy to see, by applying the process described, only a low pressure is exerted on it, just sufficient to release the dissolved gases as well as the atmosphere above the solution. Since the solution is thus kept under reduced pressure for a certain time, the dissolved gases escape from it before the syringe is completely closed. If any bubbles or air pockets form under unusual conditions and once the syringe is filled, these bubbles are retained in the grooves forming part of the closure member 38 and therefore isolated from the solution.
In addition, if desired, harmful gases can be released from inside the syringes prior to filling them, by purging chamber 80-82 one or more times with a stream of inert gases, and by creating a vacuum between these purges, to extract these gases or the air from the syringe. The inert gases can be made to arrive through the pipe 101 or a second pipe, not shown, can be mounted in communication with the chamber for this purpose. It is thus possible to adjust the synchronization and control device of the machine and to strengthen it in order to obtain the succession of the operations that are desired.
In all cases, the vacuum must be adjusted to a value close to that at which the solution begins to boil. Of course, the temperature of the solution or the drug can be lowered to the desired value by cooling it in an appropriate manner. In general, the depression is maintained at the determined value for an interval of time comprised between half and 30 seconds and this interval is sufficient for the pressure of the solution to become equal to that of the atmosphere again.
Since the studs 112 are relatively sharp and of reduced section, in the vicinity of their lower ends in contact with the closing elements 38, the bending of the pistons or studs does not give rise to any difficulty which could cause the gas to escape when the elements closure come into contact with the upper surface of the drug.
CLAIMS
I. A method of filling and sealing a hollow cylindrical element, characterized in that the element is placed upright with its filling orifice at the top to fill it with a determined volume of a liquid, in that 'a closure element is arranged above the liquid, and in that a vacuum is created between the closure element and the orifice to lower the closure element into the cylindrical element and bring it into contact with the upper surface of the liquid.