Un siècle de machines à fabriquer les comprimés ( )

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1 Un siècle de machines à fabriquer les comprimés ( ) Andre Frogerais To cite this version: Andre Frogerais. Un siècle de machines à fabriquer les comprimés ( ) HAL Id: hal Submitted on 16 Mar 2017 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

2 Un siècle de machines à fabriquer les comprimés ( ) Fascicule N 1 : dispositifs manuels et machines semi automatiques Machine Freck (USA) André FROGERAIS andrefro47@yahoo.fr 28/06/2016 1

3 SOMMAIRE Fascicule 1 : 1- Introduction 2-Chronologie 3-Monographie des constructeurs 4-Les dispositifs manuels 5-Les machines de comptoir (semi automatique) 5.1- à vis à levier Fascicule 2 : 6- Les machines automatiques alternatives 6.1- verticale 6.2- horizontale Fascicule 3 : 7- Les machines automatiques rotatives 7.1- à mouvement alternatif à mouvement rotatif Fascicule 4 : 8- Les machines spéciales 2

4 1- Introduction : Pour fabriquer le premier comprimé il a fallu disposer d un dispositif de compression. William Brockedon dépose à Londres le brevet N le 8 décembre 1843 concernant un dispositif manuel de compression, son appareil est très rudimentaire. Artiste peintre, il désire comprimer de la poudre de graphite pour fabriquer lui-même la mine de plomb de ses crayons. Comment est il passé à la compression de substances médicamenteuses? c est un mystère. Il fabrique les premiers comprimés de bicarbonate de sodium et de potassium qu il va commercialiser avec succès en Grande Bretagne puis aux Etats Unis. La forme comprimé va se développer rapidement ce qui va conduire les producteurs à mettre au point des dispositifs de plus en plus performants pour automatiser la production. On peut distinguer : - les dispositifs manuels du type de celui inventé par Brockedon - les appareils semi automatiques dit de comptoir, utilisés par les pharmaciens d officine, la compression est réalisée soit par une vis soit par un levier. - les machines automatiques à mouvement alternatif - les machines automatiques à mouvement rotatif Ces machines sont produites en Allemagne, Autriche, Belgique, Etats Unis, France, Grande Bretagne et au Japon, elles vont évoluer pour répondre aux besoins des utilisateurs. Certaines machines sont restées à l état de prototypes, d autres ont été fabriquées à des centaines d exemplaires. De nombreux brevets ont été déposés, nous n avons retenu dans cette étude que les machines et appareils dont nous avons la certitude qu un exemplaire a été au minimum construit, Parmi les pionniers subsistent en Allemagne : Kilian et Korsch, en Belgique : Courtoy, en Grande Bretagne : Manesty et au Japon : Kikuschi et Hata. Cette étude est loin d être terminée, certaines machines ne furent fabriquées qu en un seul exemplaire, d autres ont traversé le siècle, nous espérons régulièrement compléter cette étude. Laboratoires Davies, Montréal (1895) 3

5 2- Chronologie : 1843 : dispositif de Brockedon, les premiers dispositifs de fabrication sont manuels : les frères Wyeth commencent la production industrielle de comprimés, leur collaborateur Henri Bower met au point une machine rotative à mouvement alternatif, la machine est mue manuellement, la compression est réalisée à l aide d un piston. Wyeth va construire une centaine de machines de ce type qui fonctionneront jusqu au début du XX siècle, il en fournit trois à son commettant britannique Burroughs Wellcome en Différentes machines de ce type vont être produites mais sans succès : - la technologie de l époque ne permettait pas une précision suffisante pour arrêter la matrice sous le poste de compression - La compression réalisée à l aide d un piston était insuffisante pour agglomérer convenablement la poudre. 4

6 1874 : Pour résoudre les problèmes de compression,t.j. Young aux Etats Unis construit la première machine alternative à compression par un excentrique. Il obtient les brevets US n (27/10/1874) et (27/09/1877) qu il cède à Henri Brown pour le compte des laboratoires Wyeth, c est la première machine à comprimer alternative à compression par excentrique, ce principe va être utilisé pendant plus d un siècle. La machine est semi automatique, l alimentation de la poudre est manuelle. Quelques années plus tard l alimentation de poudre est automatisée à l aide d un sabot qui assure également l éjection du comprimé ; le sabot fonctionne linéairement. La construction est confiée à F.J.Stockes. Stockes construit ensuite des machines alternatives avec un sabot à mouvement semi-circulaire. Ce type de machine va être utilisé pendant tout le XX siècle, en particulier en France : Clark aux Etats Unis obtient le brevet US n le 30 aout 1898 pour une machine rotative à mouvement continu à deux postes de compression, la machine est équipée d un compensateur de pression très rudimentaire, il s agit d un contre poids que l on déplace en fonction du diamètre du comprimé : cet accessoire est génial, il permet d éviter le blocage de la machine en cas de surpression. 5

7 Le brevet est cédé à aux laboratoires Parke Davis qui va construire cette machine pour son propre compte avant d en confier la production à F.J.Stockes. Cette machine est toujours fabriquée de nos jours elle n a fait l objet que de modifications mineures, son inventeur peut être qualifié de visionnaire. Brevet Clark US N Rotative Stockes BB2 (1898) Les comprimés à la fin du XIX siècle ne sont pas uniquement fabriqués par les industriels, en Allemagne, Grande Bretagne et Etats Unis, les pharmaciens d officine en produisent sous forme de préparations magistrales, des dispositifs semi automatiques sont mis à leur disposition, on les baptise machines de comptoir. Après la Première Guerre Mondiale, les prescriptions de comprimés cessent et les machines de comptoir disparaissent. Des constructeurs vont imaginer d autres principes de compression qui se solderont par des échecs. Laboratoires BAYER (USA) 1912: fabrication de l Aspirine 6

8 3- Monographie des constructeurs par ordre alphabétique : - COURTOY Edouard : fondé en 1912 à Hal (Belgique) Il fabrique des machines alternatives, le catalogue comprend une dizaine de modèles puis à partir de 1928 des machines rotatives. Ce sont les premières machines équipées d un compensateur hydraulique il permet une compression constante. L entreprise est absorbée en 1990 par le groupe américain GEA. - COLTON Arthur : fondé en1884 à Détroit (USA) Il fabrique toute une gamme de machines à comprimer alternatives à sabot circulaire et rotatives ainsi que des mélangeurs, granulateurs, sécheurs, turbines, remplisseuses de liquide, de tubes de pommade, machines pour la production de pilules, gélules, capsules molles, compteuse. Ils sont achetés par Synder Tool & Engineering Company en 1949, puis en 1954 par Cherry Burrel et en 1973 par Vector Corporation. A partir de 1980 la production des machines Colton cesse au début des années DÜHRING : Berlin (D) C est le spécialiste allemand des machines à comprimer alternatives, l entreprise cesse sa production après la Seconde guerre mondiale. - FROGERAIS Edmond : fondé en 1910 à Ivry Sur Seine (France) Il fabrique des machines à comprimer alternatives et rotatives ainsi que des mélangeurs, granuleuses, turbines, machines pour la production de pilules, pastilles, capsules molles. L activité cesse en HOLROYD John- MANESTY : Liverpool (UK) L entreprise produit des machines outils, elle est fondée en 1861, elle fabrique des machines à comprimer alternatives selon les brevets de l américain J.M.Mac Ferran. En 1905, le laboratoire pharmaceutique Thompson and Cappers devient l agent du constructeur américain Stockes, il importe les machines puis construit sous licence les machines à comprimer rotatives, un granulateur oscillant et des distillateurs d eau. L usine est située à Liverpool, l activité de construction mécanique est externalisée en 1920, la nouvelle entreprise prend le nom de Manesty du nom de la rue ou elle est installée. En 1946 l entreprise est cédée à John Holroyd. - KILIAN Fritz : fondé en 1886 à Berlin (Allemagne) Il commence à produire des presses de comptoir à compression par vis en 1891, puis des machines automatiques alternatives (1898) et rotatives (1904). Dés la fin du XIX siècle, il est le leader européen des machines à fabriquer les comprimés, très novateur il dépose plus de 60 brevets entre 1900 et 1940, il est le premier à se spécialiser dans les machines rotatives don t il perçoit l avenir. L entreprise est refondée après la Seconde guerre mondiale à Cologne. 7

9 - STOCKES F.J. : fondé en1896 à Philadelphie USA en Il fabrique des machines à comprimer alternatives et rotatives et toute une gamme de machines pour la fabrication des comprimés pharmaceutiques : mélangeurs, granulateurs, étuves, turbines ainsi que des machines à remplir les tubes de pommade et des lyophilisateurs. Il produit des presses pour l industrie chimique, la métallurgique ainsi que des presses hydrauliques. Il est leader mondial jusqu à la fin des années cinquante, possède des filiales dans de nombreux pays. Très innovateur.il met au point le premier distributeur forcé de poudre baptisé Force Flow, un dépoussiéreur de comprimés ainsi que le premier granulateur à mouvement oscillant. La société est reprise en 1964 par le groupe Pennsalt Chemicals Corporation puis en 1969 par Penssalt qui finalement la céde à la société Compression Components & Service. Bibliographie : - Catalogue Frogerais 1920 : taper Frogerais) - Les premières machines pharmaceutiques françaises : Histoire des comprimés en France, des origines au début du XX siècle : - Maurice Bouvet, Sur l historique des comprimés pharmaceutiques, Paris Med, 9 Aout 1919, Fritz Kilian : 8

10 - 4- les dispositifs manuels : Brockedon (UK- 1843) - British Patent N 9977 (1843) : Shapping pills, lozenges and black lead by pressure in dies - Anonyme, Brockedon s patent process, Pharmaceutical Journal, 1844, 3, William Brockedon Biographie : fr.slideshare.net/frogerais/william-brockedon Dunton Pill Machine (USA) : 1876 Jacob Dunton, pharmacien à Philadelphie a le premier l idée d ajouter des excipients aux poudres qu il désire comprimer. Pour résoudre les problèmes de collage, il préconise de sécher la poudre à la température de 90 Fahrenheit à 24% d humidité absolue et de lubrifier la surface des poinçons et de la matrice avec de l huile de paraffine, de l huile de coco ou de beurre de cacao (Brevet USA du 30 juin 1874). Il améliore le dispositif de Brockedon en le dotant d un poste d éjection. La compression est réalisée à l extrémité gauche de l appareil, puis l ensemble poinçon-matrice est déplacé à droite. Le poinçon inférieur et le comprimé sont éjectés par le bas. L appareil a été fabriqué dés 1864 et est breveté le 14 Mars Brevet USA du 14/03/1876 9

11 4.3 - Remington Pill Press (USA) : Pro.Am.Pharm.Assoc., 1875, 23, Pharmaceutical Journal, 1895, 55, Hand Pill Compressor de Wirtz (USA) : (4.5) - American Druggist and Pharmaceutical Reccord, 1893, 22, May, Son & Thompson (UK) Pharmaceutical Journal, August 1, 1896, XVII - The Chemist and Druggist, August 1, 1896,

12 4.6- Dispositif de Nelson: (USA (1897) Ce dispositif présent une amélioration pour faciliter le dosage de la poudre : le poinçon inférieur est gradué afin de permettre un dosage volumétrique de la poudre. L appareil comporte un poste d éjection de la même conception que le dispositif de Danton. - The Chemist and Druggist, Sept 4, 1897, The Journal of Pharmacy, 1898, Jan, Kahnemann: Vienne (A) Pharmazeutische Zeitung, 1899, 44,N 12, 98 - Apotheker Zeitung, 1899, 72 - F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Sringer 1901, 14 11

13 4.8 : Mac Ewans (UK) 1908 Le plateau porte-matrice est constitué est de deux parties, il est percé de quatre trous de diamètre différent ; la poudre préalablement pesée est déposée dans la matrice, la compression est manuelle, le comprimé est éjecté en tournant le plateau supérieur jusqu au poste d éjection. - Anonyme, Chem & Drugg,Sept 26, 1908, 73, Catalogue Bodard (F) Kilian (D) F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer, Berlin, 1901, 15 12

14 Arends (D) 1915 Geogs Arends, Die Tabletten fabrikation und ihre maschinellen, Hislfsmittel, 1915, 9 & Lentz- Berlin (D) F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer, Berlin, 1901, 15 - Pharmazeutische Zeitung, 1902, 47, n 24, J.K.Morgan (USA) The Pharmaceutical Journal, 1936, July 1 ; 1J.K.Morgan afin d encourager les pharmaciens à produire dans leurs officines des comprimés propose un dispositif facile à fabriquer. 13

15 5- Les machines semi automatiques dites de comptoir : La compression est réalisée soit à l aide d une vis soit à l aide d un levier, ces machines s adressent aux pharmaciens d officine pour la préparation officinale de comprimés prescrits par des médecins, ces appareils seront essentiellement fabriqués en Allemagne, en Grande Bretagne et aux Etats Unis. Les pharmacies en Allemagne et en Autriche avaient l obligation de fabriquer des comprimés Les presses à compression par une vis : (ordre chronologique) Presse Rosenthal ( D) 1874 Le Professeur Rosenthal de l Université d Erlangen en Bavière décrit dans la revue Berlin Klin Vock une presse à vis pour la compression de poudre qui fabriquent deux comprimés dans le sens vertical. Rosenthal n était pas au courant de l invention de Brockdon. C est la première presse à compression par vis. La machine produit deux comprimés à la fois dans le sens vertical quelques années plus tard Rosenthal fait construire une machine multi-poinçons par la société Reniger, Gebbert, Scholl d Erlangen. - Professeur Rosenthal, Eine Compressionspresse enschr., Berlin Klin Woch, 1874,11, Pharmazeutische Zeitung, 47, Mars 1902 n 24,

16 Tablettenmaschine GB. JB.Müerrle : Pforzheim (D), Brevet D.R.G.M. n Pharmazeutische Zeitung,41, 1896,n 99, Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24, Fritz Kilian Berlin (D) 1891 : Fritz Kilian à la demande du Service de Santé des Armées fabrique sa première presse qu il baptise «la Presse Simplex», brevet DR (1891) 15

17 Il améliore la machine l année suivante : brevet n, elle est équipée d un sabot d alimentation de la poudre rudimentaire et d un dispositif manuel d éjection du comprimé, elle peut utiliser des multiponçons. Universal Simplex - Brevet DR (1895) - Pharmazeutische Zeitung, Presse Universal,42, 1897, n 62, Pharmazeutische Zeitung, Presse Simplex,44, 1898, n 12, 98 - Pharmaceutical Journal, Avril 23, 1898, Georg.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 15 - Presse Robusta - The Chemisy and Druggist Supplement, Janv 10, 1886, 74 - F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer 1901, 25 & 26 16

18 - Presse Kilian Triumph - Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1901, A. Lentz : Berlin- (D) 1899 Position ouverte pour l alimentation de la poudre Position fermée pour la compression et l éjection - Anonyme, Pharm.Ztg., 1899, 44, 98 - F.Hutz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer, 1901, 23 - Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 14 - J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1950, 44 - Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24,

19 5.105 Henning & Martin: Leipzig (D) Pharmaceutische.Zeitung., 33, 1888,, Pharmaceutische.Zeitung,,44, 1899, n 12, : Hugo Keyl: Dresden (D) Brevet D.R.G.M. n et Apothek Zeitung, 14, 1899, Pharmazeutiche Zeitung, 55, 1902,

20 5.107 Karl Engler: Vienne (A) 1907 Presse Robusta - Georg.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 16 - Pharmazeutiche Zeitung, 57, 1912, n 13, Pharmazutiche Zeitung, 1934, 79, P.Depoorter, La prescription et preparation magistrates des compri més pharmaceutiques,1936, 35 - J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1950, 47 et 48 - France Pharmacie, 1957, Maw and Son : Londres (UK) 1912 Deux réglettes graduées au niveau du remplissage et de la compression facilitent les réglages. - Anonyme, Pharm.Journ, 1911, 87, The Chemical & Druggist, May 7, 1910, 48 19

21 Léopold Enoch: Hamburg (D) 1912 Tabletten-Press, Scheck N 2 - Pharmazeutische Zeitung, 57, 1912, Apothek Zeitung, 1913, Savy JeanJean : Courbevoie (F) vers M.Bouvet, La fabrication industrielle des comprimés, Barrières Paris, 19 20

22 les presses de comptoir à levier : Columbia - (USA) 1890 Presse à fonctionnement horizontal : The Perfection - Pharmaceutical Journal, 1895, 55,348 - The Chemist and Druggist : Nov 19, 1898, American Druggist and Pharmaceutical Reccord, 1895, 26, Whitall Tatum Company (1895) - Virgil Coblentz, Handbook of Pharmacy, 1895, George Griffenhagen, Tools of the Apothecary, Journal of the American Pharmaceutical association, Vol XVII, n 12, Decembre 1956,

23 5.203 Little Diamond : USA (1896) - Pharmaceutical Journal, 1895, Oct 26, Pazzo Compressor: USA (1897) - Pharmazeutiche Zeitung, , 90 - Pharmaceutical Journal, Dec 18, 1897, 548 & Mars 12, 1898, 278a Hennig et Martin : Leipzig 1899 La même machine est fabriquée par Schroeder et par A.E.Lentz (Berlin) - Pharmazeutische Zeitung, 1899, 44, F.utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer 1901, 19 - Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24, 229 Marke B, Modéle Germania - 22

24 Steinmueller: Dresden (D) 1899, - Pharmazeutische Zeitung, 44, 1899, n 37, Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24, Robert Liebau: Chemnitz, (D) Apotheker Zeitung, 1891, Pharmaceutische Zeitung, 44, 1899,98 - Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24, Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 11 - J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1950, 46 Des machines identiques sont construites par: - Dr Bender et Dr.Hobein (Munich) : Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 11 - Hennig et Martin (Leipzig): F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Springer 1901, 1 - August Zemsch, Wiesbaden: Pharmazeutische Zeitung, Warmbrunn, Quilitz & Co, Berlin: Pharmazeutische Zeitung,

25 5.208 Forshow USA ( 1902) - Pharmaceutical Journal, 1902, 68, Sterling: USA (1902) - Pharmaceutical Journal, 1897, Agust 28, 208a - The Chemical and Druggist, August 28, 1897, 367 Brevet US , 26 April 1898 (J.Cornelius) 24

26 W. Freck Chicago,USA (1908) C est la machine semi automatique la plus utilisée, elle est exportée en Allemagne, France, Grande Bretagne et Russie (Photo en couverture) Brevet US du 22 février Pharmaceutical Journal, , 44a - Pharmaceutical Journal, 68, 1902, Pharmazeutische Zeitung, 47, 1902, n 24, Heckmann: Vienne (A), Journal de Pharmacie de Russie, 1901,

27 Komprimeier Maschinen Gesellschraft : Berlin D (1913) Hali LILIPUT - Pharmaceutische Zeitung, 58, 1913, n 77, Apotheke Zeutung, 1914, 29, A.E.LENTZ: Berlin (D) Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1915, 12 26

28 5.214 Georg WENDEROTH: Cologne (D) Apotheke Zeitung, 1908, 47, Pharmazeutische Zeitung, 1910, n 18 27

29 Courtoy : Hall (B) Buckley-Bowke: (UK) - Hand Press, The Pharmaceutical Journal, Oct 27, 1934, Gebr.Gräfen: Berlin (D) J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1950, 44 28

30 Hans Blache: Berlin (D) - Die Pharmazie, 1949, 4, J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinen Hilfsmittel, Springer, 1950, Turbinota (D) J.Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer 1950, 45 29

31 Depoorter : B - P.Depoorter, La prescription et préparation magistrale des comprimés pharmaceutiques, 1936, Bottigelli : Milan (I) Una Compressatrice per farmacia, Boll.chim.farm, 1946, 85, 414 ( brevet Fusconi) 30

32 5.223 Fritz Kilian: Berlin (D) 1934 Presse Kili - J.Arends, Die Tablettenfabrikation, 1950, 42 31

33 Bibliographie: - F.Utz, Das Komprimiren von Arzneitabletten, Spinger, Georg Arends, Die Tablettenfabrikation und ihre maschinellen Hilfsmittel, Springer, Berlin 1915, 1939, Maurice Bouvet, La fabrication industrielle des comprimés, Bailliére, Paris 1919,

34 Disponible sur SLIDESHARE : Catalogue Frogerais 1920 Les premières machines pour la production des produits pharmaceutiques en France Histoire des comprimés pharmaceutiques en France, des origines au début du XX siècle William Brockedon Biographie La fabrication industrielle des pilules Pierre Broch ( ) et la pénicilline Henri Wierzbinski : le pionnier français des machines de conditionnement Histoire de la fabrication des saccharures granulés L Aspirine en France : un affrontement franco-allemand Les façonniers pharmaceutiques : la première génération ( ) A.Savy, Jeanjean, constructeurs de machines pour les industries alimentaires, pharmaceutiques et chimiques Les comprimés enrobés à sec / Dry Coating Les comprimés effervescents Les comprimés disparus : les triturés et les comprimés hypodermiques La fabrication industrielle des comprimés en France : 1 partie, des origines à 1945 La fabrication industrielle des cachets pharmaceutiques Histoire de la dragéification et du pelliculage pharmaceutique La confiserie pharmaceutique Un siècle de machines à fabriquer les comprimés ( ) ; Fascicule n 1 : dispositifs manuels et machines semi automatiques Disponible sur Archives-ouverte: Les origines de la fabrication des antibiotiques en France La fabrication industrielle des pastilles ou tablettes pharmaceutiques Histoire des comprimés pharmaceutiques en France, des origines au début du XX siècle 33