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Kapsel aus einem filmbildenden Material, beispielsweise Gelatine
Die Erfindung bezieht sich auf eine plastische Kapsel aus einem filmbildenden Material,
beispielsweise aus Hartgelatine, die als Behälter für abgemessene Mengen pulverförmiger
Stoffe, beispielsweise Pharmazeutika, verwandt wird. Die Erfindung geht aus von
einer Kapsel, die aus einem Hauptteil und einem stopfenförmigen Verschluß besteht.
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Derartige bekannte Hartgelatinekapseln umfassen einen langgestreckten,
zylindrischen, an einem Ende offenen Hauptteil, der durch eine Kappe, die über das
offene Ende des Hauptteiles geschoben wird, verschlossen wird. Normalerweise ist
die Kappe etwa halb so lang wie das Hauptteil. Da die Kappe ein hervorstehendes
Ende aufweist, welches den Hauptteil umgibt, kann sie shr leicht abgenommen werden
und oft geschieht
das unbeabsichtigt, wobei der Inhalt der Kapsel
verschüttet wird.
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Außerdem sind die bekannte. n Gelatinekapseln für die Verwendung
pulverförmiger Medikamente deshalb nicht besonders geeignet, weil beim Einführen
des Verschlußstopfens in den Hauptteil das Pulver aufgewirbelt wird, denn der Stopfen
wirkt wie ein Kolben, der in einen Zylinder hineingeschoben wird und dabei an den
Wänden entlanggleitet. Ein derartiges Aufwirbeln, welches durch das unkontrollierte
Ausstoßen der Iluft aus dem Hauptteil der Kapsel beim Einführen des Stopfens verursacht
wird, bewirkt einen Verlust an pulverförmigem Inhalt, so daß die Kapseln vor der
Verpackung und vor weiterer Behandlung außen gesäubert werden müssen.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Kapsel
der oben beschriebenen Art, die diese bekannten Nach.teile nicht aufweist.
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Erreicht wird das dadurch, daß der Eeil des Hauptteiles der Kapsel,
der den Stopfen umgibt, einen größeren Durchmesser aufweist als der Rest des Hauptteiles,
wodurch in dem Hauptteil eine Schulter gebildet ist, so daß der Stopfen der teleskopartig
in den Hauptteil hineingeschoben ist, mit seinem inneren Ende die Schulter überragt
und einen festen Reibüngsschluß herstellt.
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Erfindungsgemäß kann die Kapsel in der üblichen Weise hergestellt
sein, d. h. durch Eintauchen fingerförmiger Formen
in eine flüssige
Gelatinemischung, Methylzellulose, Zelluloseazetat oder ein anderes geeignetes filmbildendes
Material.
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Bei dleser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kapsel wirkt es sich
vorteilhaft aus, wenn der den Stopfen umfassende zylindrische Teil des Hauptteiles
sich von seinem offenen Ende in Richtung auf die Schulter zu verjüngt, so daß die
Einführung des Stopfens erleichtert und ein Entweichen der Ituft aus der Kapsel
beim Zusammenstecken der gapselteile ermöglicht wird.
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Die Verjüngung ergibt auch einen progressiven, keilartig wirkenden
Reibungsschluß zwischen dem Stopfen und dem Hauptteil, der seine maximale Festigkeit
erreicht, wenn der Stopfen unter der Schulter hinweggleitet und so den Stopfen in
dem Hauptteil der Kapsel festhält.
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Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung
dargestellt ist, näher erläutert.
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In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 einen längsschnitt durch die
zweiteilige Kapsel im vergrößerten Maßstab, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den
Hauptteil der Kapsel, Fig. 3 einen Querschnitt auf der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig.
4 einen Schnitt durch eine Füllstation einer Maschine, aus der das Zusammenstecken
der Kapselteile ersichtlich ist und
Fig. 5 einen Schnitt eines Teiles
der Wand, an der die Stopfenwand mit der Schulter des Hauptteiles zusammentritt,
im vergrößerten Maßstab.
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In der vorliegenden Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen B den
Hauptteil der Kapsel und das Bezugszeichen P den Verschlußstopfen. Der Hauptteil
B umfaßt eine zylindrische Wand 10 und ein durch eine halbkugelige Wand verschlossenes
Ende 12. Der Stopfen P umfaßt eine zylindrische Wand 14 und ein halbkugelig verschlossenes
Ende 16. Die Wände 10 und 14 sind im wesentlichen nicht verjüngt und haben im wesentlichen
überall gleiche Stärke. Der Hauptteil B besitzt ebenfalls einen den Stopfen umfassenden
zylindrischen Teil 18, in dem die zylindrische Wand 14 des Stopfens P liegt. Der
Teil 18 ist im Durchmesser größer als der Teil 10. Beim Übergang von einem Durchmesser
zum anderen ist eine Schulter 20 angeordnet, über die sich das innere Ende des Stopfens
P etwas hinaus erstreckt, wenn der Stopfen innerhalb des Hauptteiles B, wie in Fig.
1 gezeigt, angeordnet ist.
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Die relativen Durchmesser der beschriebenen Teile sind, wie ausgeführt
werden wird, von großer Bedeutung. Der äußere Durchmesser des Stopfens P ist bei
22 in Fig. 1 angedeutet und die Wand 14 verjüngt sich. nicht, sondern ist im wesentlichen
eichter Zylinder. Der den Stopfen umfassende Zylinder 18
besitzt
einen Durchmesser am inneren Ende in der Nähe der Schulter 20, der durch 24 in Fig.
2 angedeutet ist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser 22 ist. Wenigstens
die innere Fläche der Wand 18 verjüngt sich leicht, beispielsweise um 0,2 mm auf
einer Länge von 25 mm, wobei das Verhältnis zwischen den Wänden 14 und 18 so getroffen
ist, daß der innere Durchmesser 26 des äußeren Endes der zylindrischen Wand 18 um
so viel größer ist als der Durchmesser 22, daß eine leichte Einführung des Stopfens
P in den Teil B ermöglicht wird, und daß über den Hauptteil der Länge der Wand 18
das Ineinanderschieben von Stopfen P und Hauptteil B ein leichtes Entweichen der
eingeschlossenen Luft gestattet. Vollständige Berührung auf dem Umfang an der vorderen
Kante des Stopfens P und des Hauptteiles B, erfolgt etwa an der Stelle 30 (Fig.
1 und 5), wo die Schulter 20 beginnt. Dadurch findet eine keilförmige Verbindung
bei weiterer Einwärtsbewegung des inneren Endes des Stopfens P statt, indem dieses
auf die Schulter 20 hinaufgleitet, um, wie in Fig. 1 und 5 gezeigt, den Stopfen
P in dem Körper festzuhalten, damit ein unbeabsichtigtes Lösen vermieden wird. Diese
Verkeilung der Teile ineinander erfolgt an dem hervorstehenden Teil 30b der Schulter
und bewirkt eine leichte Verformung des inneren Endes des Stopfens P auf einen kleineren
Durchmesser, wodurch ein fester, dichter Reibungsschluß zwischen Stopfen P und Körper
B bewirkt wird.
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Wie Fig. 5 zeigt, liegt das Ende der Wand 14 auf der Schulter 20
an der Stelle 30b, wenn der Stopfen P in dem Hauptteil B steckt. In Abhängigkeit
von der Härte der Gelatine, den Abmessungen und der Gestalt der Schulter 20 wird
die Wand 14 die Wand 18 an der Stelle 30b erfassen und auch an dazwischenliegenden
Stellen auf der Schulter bis zur Stelle 30, an der die Schulter beginnt, d. h. ist
die Gelatine verhältnismäßig weich und der Winkel der Schulter verhältnismäßig stumpf,
wird die Wand 14 an dem inneren Ende des Stopfens P verformt und auf die Schulter
hinaufgeschoben, so daß sie in ih.rem äußeren Umfang der Kontur der Schulter entspricht.
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Ist andererseits die Gelatine verhältnismäßig hart und der Winkel
der Schulter weniger stumpf, wird die Stirnwand der Wand 14 das obere Ende der Schulter
bei 30b erfassen und sich nicht der Kontur der Schulter zwischen den Stellen 30b
und 30 anpassen. Deshalb kann im letzteren Falle ein kleiner Spalt zwischen den
Wänden 14 und 18 an den Punkten 30b und 30 sich bilden, der aber die Haftungsreibung,
die den Stopfen P im Hauptteil B festhält, nicht berührt.
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Aus Fig. 5 geht ferner hervor, daß zwischen den Wänden 14 und 18
in Richtung auf das Ende des Hauptteiles B zu und in Richtung auf das geschlossene
Ende des Stopfens P Luft vorhanden sein muß. Das liegt daran, daß der Durchmesser
26 des Hauptteiles B etwas größer ist als der Durchmesser 22 des Stopfens P, wie
oben beschrieben.
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Durch die Anordnung der Schulter 20 im Hauptteil der Kapsel, wird
diese ausgesteift und ist widerstandsfähiger gegen Zerbrechen, insbesondere dann,
wenn die Kapseln aus Hartgelatine oder einem sonstigen Material hergestellt sind,
welches nach dem Erstarren leicht zerbrechlich ist. Die Kapselteile, die den Hauptteil
und den Stopfen bilden, werden getrennt, paarweise hergestellt und später zusammengefügt,
um die Kapsel zu ergeben.
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Das zur Herstellung verwendete Material wird in Form eines Filmes
auf fingerartige Formen niedergeschlagen und erkalten und erstarren gelassen. Im
Falle von Gelatine wird das dadurch herbeigeführt, daß durch Wärme- und Luftirkulation
Wasser aus dem Gelatinegemisch verdampftwLrd. Der zerbrechliche, gehärtete Niederschlag,
der den Hauptteil und den Stopfen bilden kann, wird dann von den Formen abgestreift.
Die Größen der fertigen Kapseln sind gleich, da die Schulter bestimmt, wie weit
der Stopfen in den Hauptteil hineingesteckt werden kann, d. h. wenn der Stopfen
P, wie in Fig. 1 und 5 gezeigt, eingeführt ist, erfaßt er mit seinem vorderen Ende
die Schulter und wird durch Reibungshaftung festgehalten. Diese Verbindung durch
das'kurze Ende 14 des Stopfens reicht aus, diesen fest in dem Hauptteil zu halten,
selbst dann, wenn die Kapsel beim Verpacken oder bei sonstigen Manipulationen ziemlich
rauh gehandhabt wird.
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Beim Füllen bekannter Kapseln werden immer 5 bis 10 % des Kapselinhalts
verschüttet, wenn die Kappe in den Hauptteil hineingesteckt wird, weil die oberen
Teilchen der Füllung durch
die entweichende Luft aufgewirbelt und
mitgenommen werden und sich so auf der Außenseite der Kapsel ansammeln. Die gefüllte
Kapsel muß dann gereinigt werden. Aufgrund der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kapsel tritt ein derartiges Aufwirbeln des Inhalts nicht auf, so da# die Kapsel
au#en immer sauber bleibt.
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Zur Darstellung dieses Unterschiedes wird auf Fig. 4 Bezug genommen,
in der ein Teil der Füllvorrichtung 36 dargestellt ist, in der der Hauptteil B angeordnet
ist sowie ein Teil der Vorrichtung 38, in der der Stopfen Aufnahme findet. Di. e
Vorrichtung 36 besitzt eine Bohrung 40, in der der Hauptteil B liegt und der von
einem Kolben 44 gegen eine Schulter 42 gehalten wird. Die Vorrichtung 38 besitzt
eine Bohrung 46 für den Stopfen P, der sich gegen einen Kolben 48 abstützt.
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Zuerst ist die Vorrichtung 38 von der Vorrichtung 36 getrennt, so
daß der Teil B mit dem Gut 45 gefüllt werden kann bis zum oberen Ende der Vorrichtung
36. Das kann dadurch geschehen, daß die Form leich überfüllt und dann glattgestrichen
wird.
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Dadurch wird die Menge der Charge bestimmt, die eingefüllt werden
soll und die in den meisten Fällen sehr kritisch ist.
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Wenn also der Hauptteil B fest gegen die Schulter 42 gestoßen ist
und das Füllgut 45 mit der oberen Fläche der Vorrichtung 36 glattgestichen wird,
ist eine genaue Dosierung möglich.
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Obgleich in der Figur nur eine Bohrung 40 zur Aufnahme des
Hauptteiles
dargestellt ist, können sehr viele derartige Bohrungen vorhanden sein und Kapselteile
enthalten, die gleichzeitig gefüllt werden, wodurch sich eine wirtscbaftliche Produktion
erzielen läßt.
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Nachdem die Füllung stattgefunden hat, wird die Vorrichtung 38 mit
dem darin befindlichen Stopfen P berabgelassen, derart, daß seine Bohrung mit der
Bohrung 50 der Vorrichtung 36 fluchtet.
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Wenn jetzt der Kolben 48 nach unten bewegt wird, wird der Stopfen
P in die Bohrung 50 und damit in den Hauptteil B genau hineingeführt. Dabei ist
es wünshenswert, daß der Durchmesser der Bohrung 50 etwas kleiner ist als der äußere
Durchmesser des Stopfens P, so daß die vorn liegende Kante des Stopfens das Füllgut
von der Bohrung 50 abstreicht.
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Wenn also jetzt der Stopfen in den Hauptteil B eindringt, kann an
der Schulter 42 kein Füllgut vorbeigelangen, so daß also auch ein Hinauswirbeln
von Füllgut nicht möglich ist, und die Kapsel innerhalb kleiner Toleranzen gefüllt
werden kann.
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Während des Füllens entweicht eingeschlossene Luft durch die Raume
zwischen den Kapselteilen und den Bohrungen 40, 46 und 50 sowie durch den Raum zwischen
den Vorrichtungen 36 und 38. Diese Räume sind jedoch so klein, daß sie Füllgut,
beispielsweise Pulver 45, am Entweichen hindern. Die Genauigkeit beim Füllen der
erfindungsgemäßen Kapsel liegt innerhalb
0,5 Volumenprozent, verglichen
mit den üblichen Kapseln, bei denen die Genauigkeit zwischen 5 und 10 % lag.
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Wenn Kapseln zusammengesetzt, aber leer verfrachtet werden, fallen
sie nicht wie bekannte Kapseln auseinander.
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Während des Transports stecken sich viele übrige Kapseln über die
runden Enden der Xapselkörper und lassen sich dann später schlecht wieder trennen.
Dieses Aufeinanderstecken ist noch vorherrscbender, wenn bekannte Kapseln getrennt
verfrachtet werden. Bei den erfindungsgemäßen Kapseln kann das nicht vorkommen,
da die runden Enden der beiden Kapselteile im wesentlichen in Form und Abmessung
gleich sind.
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Schüttelversuche, die mit den erfindungsgemäßen Kapselteilen durchgeführt
worden sind, haben das bewiesen.
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Bin weiterer Nachteil bei den herkömmlichen Kapseln ist der, daß
sie 90 nebeneinander liegen können, daß die Stirnränder der Kapselkappen aufeinanderstoßen,
so daß schließlich durch die Schütelbewegung während des Transports die Eapselkappen
abgestoßen werden. Bei der erfindungsgemäßen Kapsel ist zu erkennen, daß das halbkugelige
Ende 16 des Stopfens P etwa da beginnt, wo der Körper B endet, so daß jenseits dieser
Umfangslinie keine zylindrische Wand mehr vorhanden ist, an der sich benachbarte
Kapseln derart ausrichten können, indem sie nebeneinander liegen, daß eine Trennung
der Kapselteile erfolgen könnte.
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Leere, getrennte Kapselteile erfindungsgemäßer Art können ohne weiteres
so verfrachtet werden, wogegen die Kapselteile herkömmlicher Art bei der Verfrachtung
oder Verschiffung sich ineinandersetzen mit den runden Enden und von der Füllmchine
automatisch verworfen werden. Die erfindungsgemäßen Kapseln sind also auch insofern
wirtschaftlicher als die üblichen.
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Obgleich die Wände 10 und 14 als im wesentlichen zylindrisch und
von gleicher Dicke beschrieben sind und nur die Innenfläche des Zylinders 18 als
sich verjüngend beschrieben ist, sind in der Praxis alle Wände von durch Tauchen
h.ergestellten Gelatinekapseln in iher Stärke verschieden, d. h.. sie sind am offenen
Ende dünner als weiter unten, was darauf beruht, daß die flüssige Gelatine nach
dem Tauchen an der Form herunterfließt, ehe sie sich verfestigt. Wenn dagegen die
innere Pläche der Wand 14 sich nicht verjüngt, weil sie auf einer Form konstanten
Durchmessers hergestellt ist, kann die äußere Oberfläche sich etwas verjüngen, und
die Verjüngung verliefe in der gleichen Richtung wie die auf der Innenfläche der
Wand 18.
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- Patentansprüche -