CN112353776A - 一种改良型胶囊及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于胶囊制造技术领域，并具体公开了一种改良型胶囊及封装方法，包括中空本体及套装在中空本体外部的中空帽，中空帽一端封闭另一端开口，其壁面上设计有帽锁紧环一和帽锁紧环二，中空本体一端封闭另一端开口，其靠近开口端的壁面上设计有两锥度不同的环形椎体、直线段和体锁紧环；中空本体的壁面上还设计有通气槽和喷射环，该喷射环在中空本体与中空帽完全锁合时与中空帽的开口端形成供密封液通过的间隙。本发明的胶囊能够在组装时允许过量的空气自胶囊的内部溢出又能够在胶囊进行后续密封时防止胶囊内部的空气溢出，具有组装时方便可靠，组装后密封性好等优点。

Description

一种改良型胶囊及封装方法

技术领域

本发明属于胶囊制造技术领域，更具体地，涉及一种改良型胶囊及封装方法。

背景技术

胶囊是用特种成膜材料(如明胶、纤维素、多糖等)制成的用于装内容物(如粉末、颗粒、片状、丸状、半固体、液体等各类药物)的囊状物，其一般分为硬胶囊和软胶囊，其中硬胶囊又称空心胶囊，由本体和帽两部分组成。

硬胶囊在制造完成后处于预装配状态，填充时将预装配的胶囊在无分离风险的情况下传送至填充机，实现内容物的填充。在填充机中，一般采用如下步骤实现内容物的填充：首先将帽从本体上移除，然后在本体内填充一定剂量的内容物，最后将帽再次定位在本体上且锁定在完全闭合的最终位置中。

然而在上述填充之后最终闭合胶囊时，胶囊结构无法隔绝内外空气流通，后续密封时内部空气会由胶囊内部溢出破坏密封处。因此，本领域有必要进一步进行研究，以获得一种新型的胶囊结构，使得胶囊既能够可靠的组装，又能够在锁合后形成可靠的空气隔绝，最终为后续进一步密封做准备。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种改良型胶囊及封装方法，其通过关键组件帽和本体的结构设计，可使得组装时允许过量的空气自胶囊的内部溢出，并在胶囊进行后续密封时防止胶囊内部的空气溢出，具有组装时方便可靠，组装后密封性好等优点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种改良型胶囊，其包括中空本体以及套装在该中空本体外部的中空帽，其中：

所述中空帽的一端封闭另一端开口，该中空帽的壁面上设计有两圈环形沟槽，其中靠近封闭端的环形沟槽定义为帽锁紧环一，远离封闭端的环形沟槽定义为帽锁紧环二；

所述中空本体同样一端封闭另一端开口，其靠近开口端的壁面上由开口端到封闭端依次设计有环形椎体一、直线段、体锁紧环和环形椎体二，所述环形椎体一的锥度大于环形椎体二，所述体锁紧环用于在中空本体与中空帽预锁合时与所述帽锁紧环二锁合，并用于在中空本体与中空帽完全锁合时与所述帽锁紧环一锁合，实现中空本体与中空帽的锁紧；

所述中空本体的壁面上还设计有通气槽和喷射环，该通气槽由环形椎体一延伸至环形椎体二，该喷射环在中空本体与中空帽完全锁合时与所述中空帽的开口端形成供密封液通过的间隙。

作为进一步优选的，所述环形椎体一的锥度设计为0.5°～1°，高度设计为0.5mm～1.5mm；所述环形椎体二的锥度设计为0.2°～0.3°，高度设计为2mm～4mm。

作为进一步优选的，所述直线段的高度设计为2mm～3mm。

作为进一步优选的，所述中空本体的厚度与中空帽的厚度保持一致，设计为100μm～150μm，优选为130μm。

作为进一步优选的，所述帽锁紧环一的深度大于帽锁紧环二的深度，且所述体锁紧环的深度与帽锁紧环二的深度保持一致。

作为进一步优选的，所述帽锁紧环一的深度设计为60μm～160μm，所述帽锁紧环二的深度设计为40μm～80μm；所述帽锁紧环一与帽锁紧环二的间距设计为3mm～5mm。

作为进一步优选的，所述喷射环的深度设计为70μm～200μm。

作为进一步优选的，所述中空帽的开口端设计为微喇叭口形。

按照本发明的另一方面，提供了一种改良型胶囊的封装方法，其包括如下步骤：

1)将中空帽的开口端套装在中空本体开口端的外部，并使得中空本体上的体锁紧环与中空帽上的帽锁紧环二锁合，实现中空本体与中空帽的预锁合；

2)将完成预锁合的中空本体与中空帽整体传输至填充工位，移除中空帽，然后将内容物填充至中空本体中；

3)再次将中空帽的开口端套装在中空本体开口端的外部，套装过程中，中空本体上的体锁紧环首先与中空帽上的帽锁紧环二锁合实现中空本体与中空帽的预锁合，然后与中空帽上的帽锁紧环一锁合，实现中空本体与中空帽的完全锁合，在完全锁合之前通气槽与中空帽壁面之间形成有气体溢出通道，中空本体与中空帽内部的空气从气体溢出通道排出，完全锁合时中空帽和中空本体之间形成密封，且中空本体及中空帽位于帽锁紧环二以下的壁面间存在间隙，且中空本体上的喷射环与中空帽的开口端同样形成有间隙；

4)在喷射环处注入密封液，该密封液从喷射环与中空帽开口端间的间隙进入中空本体壁面与中空帽壁面间的间隙，形成环形密封，以此实现胶囊的封装。

作为进一步优选的，完全锁合时中空本体的壁面与中空帽的壁面之间的间隙为20μm～120μm，优选为40μm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明通过中空本体和中空帽的结构设计，可使得中空本体与中空帽能够有效装配，保证装配的可靠性和紧密性。

2.本发明通过设计通气槽能够在胶囊组装时允许过量的空气自胶囊的内部溢出，避免胶囊内部压力增大导致胶囊发生变形或爆裂，降低胶囊损坏的风险。

3.本发明通过环形椎体的设计，一方面可以在插入时引导帽与本体有效装配，另一方面可以减少帽在插入过程中的锁紧力和阻力。

4.本发明的帽上设计有两个锁紧环，本体上设计有一个锁紧环，通过两帽锁紧环与体锁紧环以及通气槽的配合，可在组装时实现胶囊内部空气的排出，同时可保证胶囊完全锁合时的密封性，具体的本发明设计的胶囊在预锁合状态时，帽锁紧环二与体锁紧环接触，提供合适预锁合力，帽锁紧环二与通气槽不接触，提供气体溢出通道，防止胶囊内气体压力过大；在胶囊完全锁合时，帽锁紧环一与通气槽和体锁紧环接触，形成一重密封，帽锁紧环二与本体壁面接触，形成二重密封，保证胶囊进行后续的密封加热干燥时防止胶囊内部的空气溢出；本体壁面与帽壁面之间。

5.本发明通过设置喷射环，可以提供密封液合适的喷射位置，并降低多余密封液处理难度。

6.本发明还对胶囊结构的各项参数如环形椎体的锥度、胶囊厚度、锁紧环的深度、间距、喷射环的深度、帽和本体壁面间的间隙等进行了研究与设计，通过上述设计，可使帽插入过程中锁紧力合适，并提供合适的预紧力和锁紧力，并为胶囊结构提供足够的强度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的改良型胶囊处于完全锁合状态时的半剖正视图；

图2是本发明实施例提供的改良型胶囊处于预锁合状态时的半剖正视图；

图3是本发明实施例提供的改良型胶囊处于预锁合状态时图2的A-A向的放大示意图；

图4是本发明实施例提供的改良型胶囊处于预锁合状态时图2的B-B向的放大示意图；

图5是本发明实施例提供的改良型胶囊处于完全锁合状态时图1的A-A向的放大示意图；

图6是本发明实施例提供的改良型胶囊处于完全锁合状态时图1的B-B向的放大示意图；

图7是本发明实施例提供的两个环形椎体锥度的标示图；

图8是本发明实施例提供的改良型胶囊处于预锁合状态时，帽锁紧环二与体锁紧环的配合关系图；

图9是本发明实施例提供的改良型胶囊处于完全锁合状态时，帽锁紧环一与体锁紧环的配合关系图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

2-中空本体，3-中空帽，4-本体闭合端，5-帽闭合端，6-帽开口端，7-本体开口端，10-帽锁紧环一，11-帽锁紧环二，12-体锁紧环，13-环形椎体一，14-环形椎体二，15-喷射环，16-通气槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种改良型胶囊，其包括中空本体2以及套装在该中空本体2外部的中空帽3，本发明通过对中空本体与中空帽这两个关键部件的结构设计，可获得一种在本体和帽组装时实现空气自胶囊内部溢出，进而调整胶囊内部压力，避免压力增大使得胶囊变形或爆裂，并且能够在胶囊锁合后形成可靠的空气隔绝的改良型硬壳胶囊。具体的，胶囊的每个部分均采用明胶或其他任何医药上可接受的材料制成。

下面逐一对关键部件进行详细说明。

参见图1和图2，中空帽3为一端封闭另一端开口的管状结构，可以为筒形、多边形等，其中封闭的一端定义为帽闭合端5，开口的一端定义为帽开口端6，优选的帽开口端设计为微喇叭口形，既可降低插入难度，又能容纳较多的密封液，提高密封效果。该中空帽3靠近帽闭合端5的壁面上设计有两圈环形沟槽，具体的两环形沟槽彼此平行且与中空帽3的轴线垂直，其中靠近帽闭合端5的环形沟槽定义为帽锁紧环一10，远离帽闭合端5的环形沟槽定义为帽锁紧环二11，该帽锁紧环一10用于在胶囊完全闭合时，与中空本体锁合(具体与中空本体中的体锁紧环12锁合)，具体的在完全锁合时，帽锁紧环一10与体锁紧环12相互锁紧，产生较大的锁紧力，实现中空帽与中空本体的完全锁合；该帽锁紧环二11用于在胶囊预锁合时与中空本体锁合(具体与中空本体中的体锁紧环12锁合)，具体的在预锁合时，帽锁紧环二11与体锁紧环12相互锁紧，产生合适的预锁合力，实现中空帽与中空本体的预锁合。具体的，可通过帽锁紧环一10与帽锁紧环二11深度尺寸的设计，实现预锁力与锁紧力的比值达到预设值。

继续参见图1和图2，中空本体2同样为一端封闭另一端开口的管状结构，可以为筒形、多边形等，其中封闭的一端定义为本体闭合端4，开口的一端定义为本体开口端7，其靠近本体开口端7的壁面上由开口端向闭合端依次设计有环形椎体一13、直线段、体锁紧环12、环形椎体二14，该环形椎体一13和环形椎体二14的壁面与直线段呈一定角度，环形椎体一13位于本体开口端7的端部，且锥度大于环形椎体二14，较大斜度的环形椎体一13用于在中空本体插入中空帽期间引导中空本体顺利导入中空帽中；而较小斜度的环形椎体二14，一方面用来在插入期间引导本体，另一方面是减少帽在插入过程中的锁紧力，并提供帽插入过程中空气排出通道。本发明的改良型胶囊的本体和帽可按通常用于生产套筒式胶囊的方法例如使用金属销的浸渍模塑法来生产，也可以通过注射模压法来制造，在此不赘述。

继续参见图1和图2，体锁紧环12与帽锁紧环一样，也为环形沟槽，具体的体锁紧环与中空帽的轴线垂直，该体锁紧环12既在中空本体2与中空帽3完全闭合位置时与帽锁紧环一10锁合，保证胶囊的较大配合力，防止胶囊在运输或其他工序中散落，又在中空本体2与中空帽3预锁合位置与帽锁紧环二11锁合，产生合适的预锁力，保证胶囊顺利填充。

再次参见图1和图2，中空本体的壁面上还设计有通气槽16，该通气槽的作用是在帽插装在本体外部过程中，胶囊内部的空气能够通过通气槽溢出，避免胶囊内部压力过大，导致胶囊发生变形或爆裂，其设计成从环形椎体一13延伸至环形椎体二14，即通气槽横跨环形椎体一13、直线段、体锁紧环12和部分环形椎体二14，以提高排气效果，该通气槽为直接设置在中空本体壁面上的凹槽。进一步的，中空本体的壁面上还设计有喷射环15，优选设计在中空本体中部的壁面上，该喷射环15与体锁紧环一样，也为环形沟槽，具体的喷射环与体锁紧环平行，且与中空本体的轴线垂直，该喷射环15在中空本体与中空帽完全锁合时，与中空帽的开口端形成有供密封液通过的间隙，密封液喷射后可通过此间隙在帽与本体之间通过毛细作用形成环形密封。此喷射环的作用除了便于形成密封环外，还有如下作用：一是去除多余密封液时效果更好，去除多余密封溶液能够有效的减少密封溶液对胶囊本体的作用导致胶囊变形，特别是采用抽吸时，能够有效的去除多余密封液；二是加热时，如有密封液体由本体、帽之间的间隙中溢出时，会流进喷射环15中，不会在帽的开口端边缘形成液滴。

本发明不仅对胶囊的结构形状进行了设计，还对胶囊的各项设计参数进行了研究，因为结构形状决定了胶囊的整体形状，而参数的设计决定了胶囊中中空帽与中空本体的配合效果及胶囊最终的密封效果，因此有必要进行专门的研究与设计。

具体而言，参见图7，本发明中的环形椎体一13的锥度β(即环形椎体一的倾斜面与本体直线段外壁面间的夹角)设计为0.5°～1°，高度(沿胶囊的轴线方向)设计为0.5mm～1.5mm，环形椎体二14的锥度α(即环形椎体二的倾斜面与本体直线段外壁面间的夹角)设计为0.2°～0.3°，高度(沿胶囊的轴线方向)设计为2mm～4mm，直线段的高度(沿胶囊的轴线方向)设计为2mm～3mm，通过上述设计一方面是在插入期间便于帽的引导，另一方面可以减少帽在插入过程中的锁紧力，并提供帽插入过程中空气的排出通道。

具体的，中空本体和中空帽的厚度决定了胶囊结构的厚度，该厚度是保证胶囊整体结构强度和稳定性的重要参数，本发明对其进行了设计，具体的中空本体2的厚度设计为100μm～150μm，优选为130μm，中空帽3的厚度与本体的厚度保持一致，设计为100μm～150μm，优选为130μm，在该厚度参数下，一方面为胶囊密封提供足够的强度，另一方面可大幅度减少因密封液对胶囊作用产生的变形。

更具体的，本发明中的中空本体与中空帽主要通过体锁紧环和帽锁紧环实现装配，因此它们的参数设计至关重要，具体的，本发明中的体锁紧环12的深度与帽锁紧环二11的深度保持一致，帽锁紧环一10的深度设计成大于帽锁紧环二11的深度，通过上述设计配合环形椎体二14的设计，使得预锁合时帽锁紧环二11与体锁紧环12接触，与通气槽16不接触，形成气体溢出通道；在完全锁合时，由于帽锁紧环一10的深度大于体锁紧环12，其会压缩体锁紧环12使其变形，使得帽锁紧环一10不仅可以与体锁紧环12接触，还能与体锁紧环12上的通气槽16接触，进而实现密封。具体的帽锁紧环一10的深度设计为60μm～160μm，帽锁紧环二11的深度设计为40μm～80μm，帽锁紧环一10与帽锁紧环二11的间距为3mm～5mm，体锁紧环12的深度设计为40μm～80μm，通过上述帽锁紧环与体锁紧环的配合，可实现胶囊在预锁紧时，锁紧力较小，锁紧时锁紧力较大，预锁力与锁紧力的比值约为1/20，以保证在预锁合时溢出通道的有效形成，完全锁合时胶囊的有效密封。

进一步的，喷射环15用于中空本体与中空帽完全锁合时，与中空帽的开口端形成供密封液通过的间隙，密封液喷射后可通过此间隙在帽与本体之间通过毛细作用形成环形密封，其深度设计为70μm～200μm，通过上述设计：一是去除多余密封液时效果更好，去除多余密封溶液能够有效的减少密封溶液对胶囊本体的作用导致胶囊变形，特别是采用抽吸时，能够有效的去除多余密封液；二是加热时，如有密封液体由本体、帽之间的间隙中溢出时，会流进喷射环15中，不会在帽的开口端边缘形成液滴。

本发明的胶囊，在本体和帽处于预锁合状态时，如图8所示，帽锁紧环二11与体锁紧环12锁合，提供合适的预锁合力，帽锁紧环二11与通气槽16不接触，胶囊在通气槽16处形成通往外界的气体溢出通道；在本体和帽处于完全锁合状态时，如图9所示，帽锁紧环一10的深度大于体锁紧环12的深度，帽锁紧环一10压缩体锁紧环12变形，使得体锁紧环12与通气槽16基本处于一个圆环上，帽锁紧环一10与体锁紧环12及通气槽16接触，提供足够的锁合力及一重密封，帽锁紧环二11与中空本体的壁面形成过盈，形成二重密封，可有效保证密封性。本发明设计的胶囊的本体、帽的长度、外径、锁合长度等尺寸可根据实际需要进行设计。

本发明还提供了一种胶囊封装方法，其包括如下步骤：

1)将中空帽3的开口端套装在中空本体2开口端的外部，并使得中空本体2上的体锁紧环12与中空帽3上的帽锁紧环二11锁合，体锁紧环12与帽锁紧环二11彼此接触，如图3和4所示，即使得帽锁紧环二11嵌合在体锁紧环12内，实现中空本体2与中空帽3的预锁合；

2)将完成预锁合的中空本体2与中空帽3整体传输至填充工位，然后将中空帽3从中空本体2上移除，再将内容物填充至中空本体2中，其中内容物可以为任意需要填充至胶囊内的物体，例如粉末、颗粒、片状、丸状、半固体、液体等各类药物，或其他需要填充的物体；

3)再次将中空帽3的开口端套装在中空本体2开口端的外部，套装过程中，中空本体2上的体锁紧环12首先与中空帽3上的帽锁紧环二11锁合实现中空本体2与中空帽3的预锁合，如图3和图4所示；然后体锁紧环12与中空帽3上的帽锁紧环一10锁合，即帽锁紧环一10嵌合在体锁紧环12内，并使其变形，实现中空本体2与中空帽3的完全锁合，如图5和图6所示；在完全锁合之前通气槽16与中空帽壁面之间形成有通往外界的气体溢出通道，如图3中的A处箭头所示，此时中空本体2与中空帽3内部的空气可以从气体溢出通道排出，完全锁合时，帽锁紧环一10与体锁紧环12锁合，提供足够的锁合力，此时帽锁紧环一10与通气槽16微锁合，提供一重密封，帽锁紧环二11与中空本体的壁面形成过盈配合，形成二重密封，中空帽与中空本体位于帽锁紧环二11下方的壁面之间留有间隙，且中空本体上的喷射环15与中空帽的开口端同样形成有间隙；

4)在喷射环15处注入密封液，该密封液在喷射环15内通过毛细作用从喷射环15与中空帽开口端间的间隙进入中空本体壁面与中空帽壁面间的间隙，以此形成环形密封，进而实现整个胶囊的封装。

具体的，完全闭合时，中空本体的壁面与中空帽的壁面之间的间隙为20μm～120μm，优选为40μm。通过上述间隙结合喷射环的设计，既能为毛细作用提供良好的通道，又能为去除多余密封液和加热时不会在帽的开口端边缘形成液滴提供良好的结构。

总之，本发明的胶囊既能够在最终组装时允许过量的空气自胶囊的内部溢出又能够在胶囊进行密封加热干燥时防止胶囊内部的空气溢出，具有组装时方便可靠，组装后密封性好等优点。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改良型胶囊，其特征在于，包括中空本体(2)以及套装在该中空本体(2)外部的中空帽(3)，其中：

所述中空帽(3)的一端封闭另一端开口，该中空帽(3)的壁面上设计有两圈环形沟槽，其中靠近封闭端的环形沟槽定义为帽锁紧环一(10)，远离封闭端的环形沟槽定义为帽锁紧环二(11)；

所述中空本体(2)同样一端封闭另一端开口，其靠近开口端的壁面上由开口端到封闭端依次设计有环形椎体一(13)、直线段、体锁紧环(12)和环形椎体二(14)，所述环形椎体一(13)的锥度大于环形椎体二(14)，所述体锁紧环(12)用于在中空本体(2)与中空帽(3)预锁合时与所述帽锁紧环二(11)锁合，还用于在中空本体(2)与中空帽(3)完全锁合时与所述帽锁紧环一(10)锁合，实现中空本体与中空帽的锁紧；

所述中空本体的壁面上还设计有通气槽(16)和喷射环(15)，该通气槽(16)由环形椎体一(13)延伸至环形椎体二(14)，该喷射环(15)在中空本体与中空帽完全锁合时与所述中空帽的开口端形成供密封液通过的间隙。

2.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述环形椎体一(13)的锥度设计为0.5°～1°，高度设计为0.5mm～1.5mm；所述环形椎体二(14)的锥度设计为0.2°～0.3°，高度设计为2mm～4mm。

3.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述直线段的高度设计为2mm～3mm。

4.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述中空本体(2)的厚度与中空帽(3)的厚度保持一致，设计为100μm～150μm，优选为130μm。

5.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述帽锁紧环一(10)的深度大于帽锁紧环二(11)的深度，且所述体锁紧环(12)的深度与帽锁紧环二(11)的深度保持一致。

6.如权利要求5所述的改良型胶囊，其特征在于，所述帽锁紧环一(10)的深度设计为60μm～160μm，所述帽锁紧环二(11)的深度设计为40μm～80μm；所述帽锁紧环一(10)与帽锁紧环二(11)的间距设计为3mm～5mm。

7.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述喷射环(15)的深度设计为70μm～200μm。

8.如权利要求1所述的改良型胶囊，其特征在于，所述中空帽的开口端设计为微喇叭口形。

9.一种改良型胶囊的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将中空帽(3)的开口端套装在中空本体(2)开口端的外部，并使得中空本体(2)上的体锁紧环(12)与中空帽(3)上的帽锁紧环二(11)锁合，实现中空本体(2)与中空帽(3)的预锁合；

2)将完成预锁合的中空本体(2)与中空帽(3)整体传输至填充工位，移除中空帽(3)，然后将内容物填充至中空本体(2)中；

3)再次将中空帽(3)的开口端套装在中空本体(2)开口端的外部，套装过程中，中空本体(2)上的体锁紧环(12)首先与中空帽(3)上的帽锁紧环二(11)锁合实现中空本体(2)与中空帽(3)的预锁合，然后与中空帽(3)上的帽锁紧环一(10)锁合，实现中空本体(2)与中空帽(3)的完全锁合，在完全锁合之前通气槽(16)与中空帽壁面之间形成有气体溢出通道，中空本体(2)与中空帽(3)内部的空气从气体溢出通道排出，完全锁合时中空帽和中空本体之间形成密封，且中空本体及中空帽位于帽锁紧环二以下的壁面间存在间隙，中空本体上的喷射环(15)与中空帽的开口端同样形成有间隙；

4)在喷射环(15)处注入密封液，该密封液从喷射环(15)与中空帽开口端间的间隙进入中空本体壁面与中空帽壁面间的间隙，形成环形密封，以此实现胶囊的封装。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，完全锁合时中空本体的壁面与中空帽的壁面之间的间隙为20μm～120μm，优选为40μm。

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