ДОЗИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНГАЛЯЦИИ ПОРОШКОВОГО ВЕЩЕСТВА
DOSING DEVICE FOR POWDERY SUBSTANCE INHALATION

Изобретение относится к активируемому потоком всасываемого пользователем воздуха дозировочному устройству для ингаляции порошкового вещества, в частности, медицинского назначения, согласно ограничительной части независимого пункта формулы изобретения.
Дозировочное устройство указанного вида известно из WO 2006/021546. Отделенное в дозировочной камере количество вещества перемещается в закрытое положение готовности к опустошению. Вследствие вдыхания перемещается поршень и открывает дозировочную камеру. После этого она находится в соединении с путем прохождения воздушного потока для удаления отделенного количества вещества из дозировочной камеры и перевода во всасываемый поток воздуха.
В сравнении известного уровня техники техническая задача изобретения состоит в дальнейшей модификации указанного дозировочного устройства относительно процесса ингаляции, в частности перемещения поршня в положение готовности к опустошению предпочтительным образом.
Эта задача решена по существу с помощью объекта пункта 1 формулы изобретения, при этом выполненный в верхней зоне в виде тарелки поршень снабжен отходящими от нижней стороны тарелки, закрывающими дозировочную камеру в положении готовности к опустошению язычками, которые открывают дозировочную камеру при вызванном всасываемым пользователем потоком воздуха перемещении поршня. В результате этого выполнения обеспечивается экономящее место и снижающее вес относительно выполнения поршня и легкоподвижное решение. Поршень минимизирован относительно своих функциональных участков, имеет, соответственно, служащую для его перемещения поршневую поверхность и перекрывающие дозировочную камеру в положении готовности к опустошению язычки. Поршневая тарелка предпочтительно выполнена приблизительно в виде плоского конструктивного элемента, в другом варианте выполнения в виде полусферы с противоположным нагрузочной поверхности поршня отверстием в полусфере. При этом поршневая тарелка имеет толщину материала или стенки, которая достаточна для обеспечения достаточной собственной стабильности тарелки, например, 0,5-2 мм, предпочтительно 1 мм. Язычки сформированы в виде единого целого и из того же материала, что и поршневая тарелка. Они проходят по обе стороны от центральной оси поршня, отходя от нагружаемой поверхности поршня. При этом язычки могут быть выполнены прямоугольными в поперечном сечении, с длиной поперечного сечения, которая в несколько раз превышает ширину поперечного сечения. В качестве альтернативного решения, язычки могут быть выполнены с имеющим форму кругового сегмента поперечным сечением с обращенной к дозировочной камере плоской стороной. За счет выбранного выполнения поршня для его перемещения требуется перемещать относительно небольшую массу, что облегчает перемещение поршня из положения готовности к опустошению в положение открывания для опустошения с помощью всасываемого пользователем потока воздуха. Таким образом, требуется лишь относительно небольшая энергия всасываемого потока воздуха для открывания дозировочной камеры. За счет лишь узких язычков можно без повышения трения перекрывать также несколько дозировочных камер. Дозировочный стержень можно также всегда легко заменять, например, с целью согласования с дозой вещества.
В предпочтительной модификации предусмотрено, что верхний край поршня в своем верхнем конечном положении выдвигается к кольцевой стенке, которая принадлежит кольцевой камере, крышка которой предпочтительно имеет выступающие на стороне края лопасти, между которыми имеются промежуточные пространства. За крышкой расположен участок крышки, который представляет наклонно стоящую фокусирующую отражательную стенку. Омываемый воздухом в ходе ингаляции, т.е. нагрузки всасываемым пользователем потоком воздуха, поршень освобождает в верхнем положении, т.е. в положении открывания для опустошения дозировочной камеры, путь к кольцевой камере. Подлежащий ингаляции порошок состоит, например, из предназначенной для транспортировки потоком всасываемого воздуха основы, такой как лактоза, которая пригодна в качестве носителя для прилипающих на поверхности микронизированных мелких частиц лекарства. Нагруженный порошком всасываемый воздух всасывается через образованные на стороне крышки выступающими в радиальном направлении наружу лопастями промежуточные пространства, откуда он в слегка фокусированном виде входит в мундштук дозировочного устройства. Другое экономящее место решение достигается с помощью частичного утапливания фиксирующей головки дозировочного стержня в верхнее углубление тарельчатого поршня с утапливанием в упомянутую полусферическую полость поршня. Дозировочный стержень удерживается в поворачиваемом закрываемым колпачком внутреннем цилиндре с возможностью сдвига в осевом направлении внутреннего цилиндра. Поворот внутреннего цилиндра передается на дозировочный стержень. На стороне стенки боковой поверхности этот внутренний цилиндр снабжен проходящим в осевом направлении каналом, который исходит из стороны опустошения дозировочной камеры и заканчивается в кольцевой камере, при этом для отклонения осевого направления воздушного потока в окружную плоскость может быть предусмотрена отклоняющая лопасть в виде отражательной стенки. Она расположена, соответственно, в осевом продлении канала в виде крышки с оставлением радиального выхода. Через этот канал после вызываемого всасыванием воздуха поднимания поршня и тем самым открывания дозировочной камеры высасывается отделенная доза вещества и подается через кольцевую камеру пользователю, создающему поток всасываемого воздуха. При обычном всасывании дозировочной камеры в радиальном направлении происходит сначала отклонение в проходящий в осевом направлении канал, что сопровождается, соответственно, действием отражательных пластин для распада крупных частиц порошка. В предпочтительном варианте выполнения отклонение из радиального потока в осевой поток достигается с помощью расположенных непосредственно друг за другом отклоняющих зон канала, каждая из которых вызывает отклонение потока на 45°. Так, предпочтительно предусмотрен далее проходящий под углом примерно 45° к ориентированной поперек оси устройства плоскости промежуточный участок канала, который соединяет сторону опустошения дозировочной камеры с проходящим в осевом направлении каналом.
Язычки на своем нижнем свободном краю разделены в виде губок для достижения зажимного действия во взаимодействии с дозировочным стержнем, соответственно, для уплотнительного взаимодействия с уплотнительным седлом. Кроме того, язычки имеют утолщенные уплотнительные поверхности для закрывания с двух сторон дозировочной камеры в положении готовности к опустошению. После перемещения дозировочного стержня с дозировочной камерой в положение готовности к опустошению можно снова навинчивать без негативных последствий, также без проведения ингаляции, закрывающий колпачок, что ведет к смещению обратно дозировочного стержня. За счет того что лишь воздействующие с дозировочной камерой уплотнительные поверхности утолщены, другие осевые участки язычков, при рассматривании в поперечном сечении, находятся на величину утолщения на расстоянии от соответствующей широкой поверхности дозировочного стержня. Вследствие такого выполнения, в ходе вызванного всасываемым воздухом осевого перемещения минимизируются силы трения поршня с язычками. Канал всасываемого потока, который направлен к одному из обоих язычков, обеспечивает оптический контроль за тем, находится ли стержень в положении готовности к опустошению.
Подлежащее ингаляции вещество хранится в камере хранения, в которую погружается дозировочная камера для ее заполнения. Для поддержки процесса заполнения дозировочной камеры, кроме того, для обеспечения всегда взрыхленного, проницаемого для дозировочной камеры самого верхнего слоя запаса вещества, на нижнем краю внутреннего цилиндра удерживается имеющая вид ротора лопасть, например зажата на нем, при этом лопасть взаимодействует с направленным внутрь имеющим вид статора буртиком стенки камеры хранения. За счет этого возможно пополнение, а также удерживание плотности вещества в камере хранения постоянной. К этому добавляется имеющийся в окружении дозировочной камеры эффект разрыхления, который исключает застревание партий вещества. Кроме того, ротор взаимодействует со статором так, что при движении назад имеющей вид ротора лопасти в ходе установки снова и навинчивания закрывающего колпачка при одновременном опускании дозировочной камеры в камеру хранения, достигается легкое сжимание самого верхнего слоя вещества, с целью получения равномерной, согласованной с дозировочной камерой самой верхней зоны вещества в камере хранения. Происходит заполнение дозировочной камеры, которую можно надежно окружать с помощью язычков.
Наконец, обеспечивается еще то преимущество, что в зоне стенки камеры хранения предусмотрен указатель уровня заполнения, по которому можно распознавать заполнение. Он может быть в простейшем выполнении непосредственно связан с осевым перемещением расположенного в камере хранения, нагружающего снизу хранимое количество вещества в направлении внутреннего цилиндра нажимного поршня. Он перемещается вместе с извлечением вещества, что можно наблюдать с помощью указателя уровня заполнения.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на примере выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - вертикальный разрез дозировочного устройства, согласно изобретению, в закрытом колпачком исходном положении;
фиг.2 - другой вертикальный разрез по линии II-II на фиг.1;
фиг.3 - верхняя зона устройства, согласно фиг.1, в увеличенном масштабе;
фиг.4 - соответствующее фиг.1 изображение в разрезе, которое относится к ситуации при почти опустошенной камере хранения для подлежащего ингаляции вещества;
фиг.5 - разрез по линии V-V на фиг.4;
фиг.6 - другое соответствующее фиг.1 изображение в ходе снятия закрывающего колпачка;
фиг.7 - разрез по линии VII-VII на фиг.6;
фиг.8 - соответствующее фиг.1 изображение, однако после снятия закрывающего колпачка и обусловленного этим перемещения дозировочной камеры в положение готовности к опустошению;
фиг.9 - разрез по линии IX-IX на фиг.8;
фиг.10 - соответствующее фиг.3 изображение, относящееся к ситуации, показанной на фиг.8;
фиг.11 - дополнительное положение, согласно фиг.8, однако относящееся к положению в ходе ингаляции;
фиг.12 - разрез по линии XII-XII на фиг.11;
фиг.13 - дополнительное положение, согласно фиг.8, однако относящееся к ситуации согласно фиг.11;
фиг.14 - другое соответствующее фиг.1 изображение в вертикальном разрезе, относящееся к промежуточному положению в ходе надевания закрывающего колпачка снова после проведенной ингаляции;
фиг.15 - дальнейшее положение, относительно фиг.14, относящееся к промежуточному положению;
фиг.16 - дальнейшее положение относительно фиг.15, относящееся к промежуточному положению в ходе навинчивания закрывающего колпачка;
фиг.17 - поперечный разрез дозировочного устройства в положении готовности к опустошению по линии XVII-XVII на фиг.8;
фиг.18 - поперечный разрез дозировочного устройства по линии XVIII-XVIII на фиг.11;
фиг.19 - соответствующее фиг.17 изображение в разрезе по линии XIX-XIX на фиг.11, относящееся к положению открывания для опустошения;
фиг.20 - разрез по линии ХХ-ХХ на фиг.11 камеры хранения без изображения хранящегося в ней вещества;
фиг.21 - внутренний цилиндр дозировочного устройства в изометрической проекции;
фиг.22 - внутренний цилиндр в другой изометрической проекции;
фиг.23 - дозировочный стержень дозировочного устройства в изометрической проекции;
фиг.24 - поршень в изометрической проекции;
фиг.25 - имеющая вид ротора лопасть для расположения на внутреннем цилиндре в изометрической проекции;
фиг.26 - имеющая вид ротора лопасть в другой изометрической проекции;
фиг.27 - крышка кольцевой камеры на виде снизу.
Показанное на фигурах дозировочное устройство 1 для ингаляции порошкового вещества 2, в частности, медицинского назначения реализовано в виде удобно переносимого, имеющего форму короткого стержня карманного прибора с определяющим форму цилиндрическим корпусом 3.
Цилиндрический трубчатый корпус 3 имеет на верхней стороне установленный с возможностью вращения относительно корпуса 3 вокруг оси х устройства наружный цилиндр 4. Цилиндр 4 закреплен в зоне концевой радиальной ступеньки 5 на корпусе 3 с возможностью вращения.
Этот также цилиндрический трубчатый наружный цилиндр 4 переходит на верхней стороне устройства 1 в мундштук 6, который имеет удобную для рта форму или выполнен плоским. Этот мундштук 6 защищен с помощью имеющего форму стакана закрывающего колпачка 7. Колпачок 7 реализован в виде навинчивающегося колпачка, для чего его внутренняя резьба 8 входит в зацепление с соответствующей наружной резьбой 9 на стенке боковой поверхности корпуса 3.
Наружный цилиндр 4 соединен без возможности проворачивания с закрывающим колпачком 7, для чего наружный цилиндр имеет на наружной стенке кожуха вертикально ориентированные ребра 10, которые взаимодействуют с соответственно позиционированными, имеющими вид прорезей вертикальными канавками 11 на внутренней стороне закрывающего колпачка 7.
В соответствии с этим, приведение во вращение закрывающего колпачка 7 вызывает вращение наружного цилиндра 4 вокруг оси х устройства.
На нижней стороне выступает торцевой край стаканообразного закрывающего колпачка 7, образующий ограничительный упор и уплотнение с помощью конуса с кольцевым буртиком 12, который образован за счет указанной выше ступеньки цилиндрического корпуса 3.
Закрывающий колпачок 7 служит одновременно в качестве исполнительного средства 13 для извлечения порошкового вещества 2 в повторяемых частичных количествах 14, для чего используется осевой ход резьбового зацепления внутренней резьбы 8 и наружной резьбы 9. Вещество 2 размещено в камере 15 хранения корпуса 3 (при необходимости с возможностью дополнительного заполнения). С помощью дозировочного устройства частичное количество 14 вещества подается в лежащее снаружи камеры 15 хранения переходное место U.
Пригодный для дозирования продукт является порошковым (в большинстве случаев) медицинским веществом 2. Это могут быть, например, пригодные к транспортировке всасываемым потоком основы, такие как лактоза, в качестве носителей для прилипающих на стороне поверхности микронизированных мелких частиц медикамента.
Нижнее окончание камеры 15 хранения образует горшкообразное нажимное дно 16, которое подпружинено в направлении мундштука 6 пружиной 17 сжатия. Пружина 17 сжатия опирается нижним конечным витком на закрывающий снизу корпус 3 донный колпачок 18. Он находится в фиксирующем зацеплении с имеющим здесь на стороне внутренней стенки участок с увеличенным поперечным сечением корпусом 3, при этом соответствующая кольцевая закраина 19 донного колпачка 18 входит в согласованную кольцевую канавку корпуса 3.
Верхний концевой виток пружины 17 сжатия действует с нагрузкой на внутренний цилиндр 20 полого поршня 21 поршневого устройства 16/21. Как показано на фигурах, ступенчатое горшкообразное нажимное дно 16 соединено с фиксацией в зоне внутреннего буртика 20 с полым поршнем 21.
Край горшкообразного нажимного дна 16 представляет кольцевую закраину 22, которая за счет своего обладающего эластичностью резины материала проходит без потерь по стенке камеры 15 хранения.
Пружина 17 сжатия в показанном примере выполнения является цилиндрической пружиной с заданной в разгруженном состоянии длиной, которая соответствует примерно десятикратной длине максимального сжатия. Длина сжатия задана величиной осевого перемещения нажимного дна 16 между нижним положением, согласно фиг.1, соответствующим положению заполнения, и верхним положением, ограниченным упором нажимного дна 16 в камеру 15 хранения, согласно фиг.4. Так, в показанном примере выполнения такая длина в сжатом положении равна 15 мм. Вследствие выполнения пружины, в частности вследствие выбранной длины пружины, достигается по всей длине сжатия постоянное давление пружины на нажимное дно 16, что приводит к равномерному уплотнению вещества во время всего периода использования устройства 1.
От центра донного колпачка 18 отходит полая стоячая цапфа 23. Она образует вместе с окружающим ее на расстоянии полым поршнем 21 пружинную камеру 24 для пружины 17 сжатия. По центру полой стоячей цапфы 23 размещен абсорбирующий влагу материал в виде осушительной капсулы 25. На стороне перехода к примыкающему в осевом направлении к корпусу 3 наружному цилиндру 4 камера 15 хранения заканчивается выполненной в виде единого целого со стенкой камеры 15 хранения крышкой 26 камеры. По ее центру проходит цилиндрический участок 27 проходящей в плоскости, перпендикулярной оси х устройства, поворотной части 28.
Она имеет по существу форму пластины и соединена без возможности проворачивания с наружным цилиндром 4, т.е. с возможностью поворота относительно крышки 26 камеры вокруг оси х устройства. Цилиндрический участок 27 проходит за пределы нижней стороны поворотной части 28 и через крышку 26 камеры. Нижняя свободная торцевая сторона цилиндрического участка 27 лежит в плоскости поверхности крышки 26 камеры, закрывающей камеру 15 хранения.
Проход в крышке 26 камеры увеличен в диаметре относительно диаметра цилиндрического участка 27. В остающемся кольцевом зазоре позиционирован имеющий кольцеобразный контур держатель для роторной лопасти R. Она соединена без возможности проворачивания с цилиндрическим участком 27.
Обращенная к камере 15 хранения внутренняя поверхность роторного кольца 30 лежит в плоскости направленной в соответствующем направлении торцевой поверхности цилиндрического участка 27.
Показанный отдельно на фиг. 25 и 26 ротор R несет на нижней стороне, т.е. со стороны камеры 15 хранения, лопасть 29. При этом она, лопасть 29, имеет форму участка шарового колпачка и выступает в радиальном направлении наружу за роторное кольцо 30 ротора R. В соответствии с этим, лопасть 29 подпирает примыкающую в радиальном направлении снаружи ротора R зону крышки 26 камеры при плоском выполнении обращенной к крышке 26 камеры поверхности лопасти 29. Эта поверхность лопасти 29 прилегает к обращенной к крышке камеры поверхности. В радиальном направлении лопасть 29 проходит до внутренней стенки камеры 15 хранения. От этой радиально наружной зоны поперечное сечение лопасти 29 увеличивается выпуклым образом радиально внутрь вплоть до осевой высоты, которая соответствует примерно величине выступания лопасти 29 за роторное кольцо 30.
Вследствие такого расположения лопасть 29 ротора R выступает в запас вещества камеры 15 хранения. Образованный с помощью крышки 26 камеры буртик образует во взаимодействии с поворотным относительно камеры 15 хранения ротором или лопастью 29 статор St.
Ротор R через роторное кольцо 30 зажат на цилиндрическом участке 27 поворотной части 28.
В центре цилиндрического участка 27 размещена уплотнительная втулка 31. Она состоит из резинового материала или аналогичного эластичного материала. Она оставляет по центру имеющее в поперечном сечении форму прорези направляющее отверстие 32 для согласованного по поперечному сечению дозировочного стержня 33.
Уплотнительная втулка 31, так же, как предусмотренное между поворотной частью 28 и подпирающим сверху участком 34 корпуса на стороне корпуса кольцевое уплотнение 35, могут быть в простейшем выполнении изготовлены способом двухкомпонентного литья под давлением вместе с поворотной частью 28 и, кроме того, с внутренним цилиндром, более подробное описание которого будет приведено ниже. Однако возможно также последующее расположение резиновых или эластомерных частей в ходе изготовления.
Соединенный с фиксацией с нажимным дном 16 полый поршень 21 имеет на нижней стороне радиальный кронштейн 36. На нем сформирован проходящий по наружной стороне стенки камеры хранения, ориентированный в осевом направлении указательный выступ 37. Достигаемое им в зависимости от положения нажимного дна осевое положение может распознаваться снаружи пользователем через предусмотренное в корпусе смотровое окно 38. За счет этого образован указатель 39 уровня заполнения.
Дозировочный стержень 33 служит вследствие соответствующего выполнения в качестве подвижной дозировочной камеры 40 для подлежащего выдаче частичного количества 14 вещества, при этом движение дозировочного стержня 33 происходит линейно в выполненном по существу с симметрией вращения относительно продольной средней оси х-х устройстве 1 с наложением выполняемого вокруг продольной средней оси х-х движения вращения. Дозировочный стержень выполнен по существу в виде плоской части с вытянутым в длину поперечным сечением. Отношение длины узкой стороны к широкой стороне составляет в показанном примере выполнения примерно 1:3.
На противоположном мундштуку 6 конце дозировочный стержень 33 образует имеющее приблизительно вид крестообразного шлица заострение. При этом зеркально симметричные наклонные боковые поверхности отходят от соответствующих широких сторон дозировочного стержня 33 (смотри фиг.20).
Выполнение поперечного сечения дозировочного стержня 33 и заострение свободной концевой зоны имеют на основании поворотного захвата дозировочного стержня 33 в центральной зоне разрыхляющее вытесняющее действие в отношении объема порошкового вещества 2.
Дозировочная камера 40 реализована в виде проходящего по существу перпендикулярно продольной средней оси х-х поперечного отверстия, при этом ось отверстия проходит через поверхности широких сторон дозировочного стержня 33. Поперечное отверстие сформировано коническим, так что поперечное отверстие сужается к поверхности широкой стороны дозировочного стержня 33. Кроме того, как показано, например, на фиг.2, образованная в зоне входящего в вещество конца дозировочного стержня 33 дозировочная камера 40 расположена не посредине относительно поверхностей широких сторон дозировочного стержня 33, т.е. со смещением в сторону относительно продольной оси х-х.
Путь хода перемещаемой линейно, а также с наложением вращательного движения дозировочной камеры 40 учитывает в обоих концевых положениях дозировочного стержня 33 удерживание закрытым поперечного сечения направляющего отверстия 32 с заполняющим дозировочную камеру ракельным или выравнивающим действием по длине указанного отверстия 32.
Обращенный к мундштуку конец закрывающего колпачка 7 образует при перегрузке освобождаемое место 41 стыковки между дозировочным стержнем 33 и закрывающим колпачком 7. При этом расположенное на стороне закрывающего колпачка фиксирующее средство является пружинным венцом с крюками, который сформирован в зоне свободного конца расположенного центрально на нижней стороне крышки 42 закрывающего колпачка полого цилиндра 43. Соответствующий конец дозировочного стержня 43 имеет вращательно-симметричную форму поперечного сечения, при этом далее в зоне перехода от плоского частичного участка к цилиндрическому концевому участку образована имеющая форму тарелки радиальная закраина 44. На расстоянии от этой радиальной закраины 44, противоположная плоской части концевая зона дозировочного стержня 33 образует фиксирующую головку 45. Между ней и радиальной закраиной 44 образована имеющая форму осиной талии кольцевая канавка 46. В нее входят направленные внутрь выступы 47 пружинных язычков венца с крюками. Фиксирующая головка выполнена с возможностью прохождения выступов 47 в обоих осевых направлениях. Фиксация может быть довольно тугой, поскольку она блокируется и снова соединяется при винтовом перемещении колпачка.
Центральное отверстие 48 мундштука 6 образовано в зоне диспергирующей части 49. Диспергирующая часть 49 открывается наружу, т.е. конически противоположно камере 15 хранения, при этом ее стенка 50 на обращенной к камере 15 хранения стороне переходит в кольцеобразный, крышеобразный участок 51 крышки. Он образует одновременно верхнее завершение несущего мундштук 6 наружного цилиндра 4.
Через образованное диспергирующей частью 49 центральное свободное пространство проходит по центру в положении закрывания колпачка несущий выступы 47 полый цилиндр 43. Возникающее при этом кольцевое пространство между полым цилиндром 43 и стенкой диспергирующей части заполнено в закрытом положении колпачка другой капсулой 52 с осушителем.
В наружном цилиндре 4 размещен по центру внутренний цилиндр 53, через который проходит дозировочный стержень 33, и в закрытом положении колпачка расположенный на стороне закрывающего колпачка полый цилиндр 43. Внутренний цилиндр 53 соединен без возможности проворачивания с наружным цилиндром 4.
Этот внутренний цилиндр 53 выполнен по существу в виде полого тела и несет по центру перемещаемый в осевом направлении поршень 54. Направляющая для поршня 54 реализована примерно в нижней половине внутреннего цилиндра 53, обращенной к камере 15 хранения, с помощью круглого в поперечном сечении направляющего участка 55.
Противоположный камере 15 хранения участок внутреннего цилиндра 53 образует увеличенную в поперечном сечении по сравнению с направляющим участком 56 зону 56 перемещения поршневой головки, при этом ориентированные в осевом направлении стенки 57 этой зоны имеют радиальные отверстия 58, 58', 58”. Эти радиальные отверстия образуют соединение по потоку с расположенным на стороне наружного цилиндра решетчатым участком 59 стенки.
Под решетчатым участком 59 стенки на нижней стороне расположенного на стороне внутреннего цилиндра направляющего участка 55 образован ориентированный в радиальном направлении, также открывающийся к решетчатому участку 59 стенки проточный канал 60. Он может служить также в качестве смотрового контрольного окна для дозировочного стержня 33. Он входит в оставленное направляющим участком 55 по центру свободное пространство. В радиальном направлении противоположно проточному каналу 60 к направляющему участку 55 примыкает промежуточный участок 61 канала, который проходит с подъемом, отходя от направляющего участка 55, под углом 45° к ориентированной перпендикулярно оси х плоскости в направлении соответствующей стенки наружного цилиндра 4, чтобы затем перейти на конце в направленный в осевом направлении канал 62. Этот канал 62 образован ориентированной в осевом направлении, имеющей вид прорези, раскрывающейся в радиальном направлении наружу выемкой во внутренней поверхности внутреннего цилиндра. Радиальное перекрытие канала 62 достигается с помощью соответствующей стенки наружного цилиндра 4.
Наряду с показанным, например, в разрезе на фиг.1 радиальным отверстием 58 предусмотрены два других, образующих, при рассматривании в ориентированной поперек оси х плоскости, угол 90° к этому радиальному отверстию 58 радиальных отверстия 58' и 58”, которые за счет соответствующего выполнения стенки внутреннего цилиндра соединены непосредственно по воздушному потоку с решетчатым участком 59 стенки.
Ориентированный в осевом направлении канал 62 входит своим обращенным к мундштуку 6 концом в кольцевую камеру 63. Она образует камеру завихрения. Ее крышка 64 выполнена в поперечном сечении в виде крыши и снабжена выступающими на стороне края лопастями 65, 66. Они выступают на стороне края к внутренней стенке наружного цилиндра 4 и оставляют, при рассматривании в окружном направлении, между собой промежуточные пространства 67, через которые обеспечивается соединение по воздушному потоку между кольцевой камерой 63 и оставленным между крышевидным участком 51 диспергирующей части и крышкой 64 кольцевой камеры кольцевым пространством 68.
Крышка 64 закреплена с помощью ориентированного в осевом направлении фланца 69 на внутренней стороне стенки на внутреннем цилиндре 53.
Дно 63 кольцевой камеры образовано с помощью выступающей радиально наружу на расстоянии в осевом направлении от лопастей 65, 66 крышки 64 на стороне наружной стенки на внутреннем цилиндре 53 кольцевой закраиной 70. Она также опирается по краям на внутреннюю стенку наружного цилиндра 4. Эта кольцевая закраина 70 прерывается ориентированным в осевом направлении каналом 62. Радиально внутрь кольцевая камера 63 ограничена концевым, служащим для фиксации крышки 64 участком стенки внутреннего цилиндра 53. Таким образом образованная стенка кольцевой камеры снабжена имеющими вид прорезей проходами 71 с целью соединения по воздушному потоку кольцевой камеры 63 с зоной 56 перемещения поршневой головки.
Как показано, в частности, в разрезе на фиг.18 стенка наружного цилиндра снабжена на высоте кольцевой камеры 63 двумя диаметрально противоположными отверстиями 72 для входа воздуха. Они входят по касательной в кольцевую камеру 63, задавая общее направление потока. В соответствии с этим, за счет всасывания через отверстия 72 для входа воздуха достигается заданный поток воздуха в кольцевой камере 63. Ориентированный в осевом направлении канал 62 входит, при рассматривании в направлении потока, непосредственно после вхождения отверстия 72 для входа воздуха в кольцевую камеру 63, так что входящий через осевой канал 62 в кольцевую камеру 63 воздушный поток испытывает целенаправленное отклонение с помощью отверстий 72 для входа воздуха в желаемое направление завихрения.
Лопасти крышки 64, при рассматривании в окружном направлении, выполнены с различной шириной. Так, две диаметрально противоположные лопасти 65 имеют относительно других лопастей 66, при рассматривании в окружном направлении, примерно в три раза большую ширину. Одна из этих расширенных лопастей 65 лежит с перекрытием зоны вхождения осевого канала 62 в кольцевую камеру 63, т.е. образует, соответственно, отклоняющую лопасть 73 в виде отражательной стенки для входящего через осевой канал 62 в кольцевую камеру 63 всасываемого воздушного потока.
Как показано, в частности, на фиг.27, лопасти 66 в показанном примере выполнения продолжаются в окружном направлении на угол β, равный 15°. Оставленные между лопастями 66 и 65 промежуточные пространства продолжаются в окружном направлении на угол α, также равный 15°, в то время как краевые кромки широких лопастей 65 образуют угол γ, равный 45°.
В этом отношении возможны также другие разделения (например, небольшие лопасти - большие промежуточные пространства; большие лопасти - небольшие промежуточные пространства; неравномерное выполнение лопастей и промежуточных пространств).
В противоположном расположению отверстий 72 для входа воздуха направлении воздушного потока в кольцевой камере 63 расположен вблизи с вхождением осевого канала 62 в кольцевую камеру 63 прерыватель 74. Он ограничивает окружной путь кольцевой камеры 63, который в соответствии с таким выполнением является не полностью кольцевым, а выполнен с прерыванием. Противоположная направлению потока задняя боковая поверхность прерывателя 74 образует наклонную поверхность 75 набегания, которая соединяет дно кольцевой камеры с имеющей промежуточные пространства 67 крышкой кольцевой камеры. Таким образом, обеспечивается принудительное отклонение воздушного потока в концевой зоне кольцевой камеры 63 в осевом направлении сверху в другое кольцевое пространство 68.
Удерживаемый во внутреннем цилиндре 53 без возможности проворачивания, однако перемещаемый в осевом направлении поршень 54 имеет сначала имеющую форму тарелки, раскрывающуюся в направлении мундштука поршневую головку 76. Она раскрывается конически в поперечном сечении. На нижней стороне поршневой тарелки сформированы два проходящих параллельно друг другу, ориентированных в осевом направлении язычка 77. Поршень 54 состоит из резинообразного материала.
Принимающие на наружной стороне стенки контур поперечного сечения направляющего участка 55 внутреннего цилиндра 53 язычки 77 расщеплены в виде губок на их нижнем свободном краю и имеют дополнительно в своей краевой зоне утолщенные уплотнительные поверхности 78.
Между язычками 77 направляется плоская часть дозировочного стержня 33, при этом уплотнительные поверхности 78 во взаимодействии с плоской частью дозировочного стержня 33 обеспечивают снимающее и уплотнительное действие.
В исходном положении устройства, согласно фиг.1, расщепленные в виде губок свободные края язычков 77 входят внутрь осевого углубления на верхней стороне относительно цилиндрического участка 27.
Кроме того, в этом исходном положении имеющая вид тарелки поршневая головка 76 с упором прилегает к донной зоне зоны 56 перемещения поршневой головки. Окружная краевая зона свободного конца поршневой головки 76 прилегает с уплотнением к согласованной внутренней стенке внутреннего цилиндра 53.
Кроме того, в этом исходном положении головка дозировочного стержня 33, т.е. его радиальная закраина 44 и фиксирующая головка 45, лежит в образованном за счет выполнения в виде тарелки поршневой головки 76 углублении.
При этом поршневая головка 76 лежит на расстоянии в осевом направлении под крышкой 64.
Принцип действия указанного устройства 1 состоит в следующем.
Для подготовки ингаляции сначала необходимо отвинтить закрывающий колпачок 7. В ходе отвинчивания закрывающего колпачка 7 происходит за счет указанного сцепления вращение наружного цилиндра 4 и через него внутреннего цилиндра 53, далее в показанном примере выполнения всех частей над плоскостью камеры хранения, которые не соединены без возможности проворачивания с корпусом 3. В соответствии с этим перемещается с вращением также дозировочный стержень 33, при этом дополнительно за счет винтового перемещения с подниманием закрывающего колпачка 7 одновременно происходит осевое перемещение дозировочного стержня 33 над местом 41 стыковки, что вызывает винтовое перемещение дозировочной камеры 40 в лежащее с перекрытием проточного канала 60, еще закрытое положение В готовности к опустошению, согласно фиг. 6 и 7.
За счет эксцентричного относительно оси вращения дозировочного стержня 33 расположения дозировочной камеры 40 достигается ее оптимальное заполнение за счет винтового прохождения через запас вещества с поддержкой ротором. При этом имеющая больший диаметр поверхность отверстия дозировочной камеры 40 ориентирована в направлении вращения.
Вращающаяся при этом лопасть 29 ротора R воздействует на уже разрыхленную среду запаса вещества, при этом достигается эффект лопаты. При противоположном вращении ротора R, т.е. при навинчивании снова закрывающего колпачка 7, лопасть 29 взаимодействует со статором St для соскабливания вещества 2 с расположенной на стороне статора поверхности и для прижимания вещества 2 с целью выравнивания запаса вещества. В соответствии с этим, лопасть 29 ротора R воздействует в обоих направлениях вращения на запас вещества.
При достижении положения В готовности к опустошению дозировочного стержня 33 он закрепляется с фиксацией. Для этого радиальная закраина 44 дозировочного стержня 33 заходит за фиксирующие пальцы 79, которые сформированы на нижней стороне крышки 64.
При дальнейшем винтовом перемещении закрывающего колпачка 7 снимается фиксация в зоне места 41 стыковки между полым цилиндром 43 и дозировочным стержнем 33. В соответствии с этим, выступы 47 выходят из кольцевой канавки 46, после чего можно снимать закрывающий колпачок 7. Устройство 1 подготовлено к ингаляции.
За счет винтового перемещения закрывающего колпачка 7 можно создавать достаточную силу для осуществления фиксации радиальной закраины 44 и фиксирующих пальцев 79, а также для устранения фиксации между фиксирующей головкой 45 и расположенными на стороне колпачка выступами 47.
Язычки 77 поршня 54 прилегают с перекрытием на обеих сторонах к дозировочной камере 40. В соответствии с этим, в этом положении не может высыпаться даже часть частичного количества 14 вещества. Оно надежно заключено в дозировочной камере 40. За счет этого предотвращается двойная дозировка при невыполненной ингаляции и последующем закрывании с помощью закрывающего колпачка 7. Кроме того, устройство 1 в положении В готовности к опустошению дозировочной камеры 40 можно также отложить. Даже обычные удары об устройство 1 не приводят к высыпанию подлежащего ингаляции частичного количества 14 вещества, что приводило бы к искажению результата ингаляции.
Процесс ингаляции происходит самостоятельно за счет нагрузки всасываемым пользователем воздухом, в последующем для упрощения за счет вдыхания.
Воздух всасывается через мундштук 6, что приводит сначала за счет нагрузки воздухом поршневой головки 76 к осевому перемещению поршня 54 в направлении крышки 64. Спусковое давление составляет в показанном примере выполнения примерно 2 кПа. Спуск происходит максимально ударным образом.
Верхняя свободная краевая зона поршневой головки 76 упирается в поднятом положении в нижнюю сторону кольцевой стенки 80 крышки 64. Окружающее теперь свободную кольцевую зону поршневой головки 76 кольцевое пространство внутреннего цилиндра 53 расширяется в радиальном направлении, за счет чего воздушный поток обтекает в радиальном направлении поршень 54 в зоне поршневой головки 76. За счет этого образуется основной воздушный поток а, который проходит через решетчатый участок 59 стенки, радиальные отверстия 58, 58' и 58” в зону 56 перемещения поршневой головки 56 и через оставленное свободным в радиальном направлении снаружи поршневой головки 76 кольцевое пространство входит в кольцевую камеру 63. Через этот путь прохождения воздушного потока проходит примерно 85-90% всего объема ингалируемого воздуха.
Одновременно через всегда открытые радиальные отверстия 72 для входа воздуха воздух непосредственно всасывается в кольцевую камеру 63 для задания направления завихрения в кольцевой камере 63.
За счет перемещения в осевом направлении поршня 54 также перемещаются в осевом направлении язычки 77 для открывания дозировочной камеры 40. Поддерживающее действие для осевого перемещения поршня 54 обеспечивается тем, что принимающий язычки 77 направляющий участок 55 слегка расширяется в направлении поршневой головки 76, за счет чего уменьшается трение между язычками 77 и стенкой направляющего участка 55. Трение между язычками 77 и плоской частью дозировочного стержня 33 также минимизируется зоной уплотнительных поверхностей 78.
После этого дозировочная камера 40 находится в положении F освобождения для опустошения, в котором она включена в путь прохождения потока между проточным каналом 60 и промежуточным участком 61 канала. С помощью этого воздушного потока b транспортировки вещества в показанном примере выполнения транспортируется примерно 10-15% объема ингалируемого воздуха.
Дозировочная камера опустошается за счет всасывания насквозь со стороны проточного канала 60, исходя из отверстия с меньшей поверхностью в направлении отверстия с большей поверхностью дозировочной камеры 40. Двойное отклонение на примерно 45° в извилистом промежуточном участке 61 канала и из него в ориентированный в осевом направлении канал 62 приводит аналогично действию отражательной пластины к первому разрушению больших частиц порошка, что дополнительно приводит к улучшенному результату ингаляции.
Входящий через канал 62 в осевом направлении в кольцевую камеру 63 с относительно высокой скоростью нагруженный веществом воздушный поток отклоняется с помощью отклоняющей лопасти 73 в виде отражательной стенки и отклоняется при поддержке инициирующим потоком со стороны радиальных входных отверстий 72 для воздуха в окружном направлении. На этой отклоняющей лопасти 73 происходит другое разрушение больших частиц порошка.
Вследствие такого выполнения нагруженный веществом воздушный поток выводится за пределы зоны поршня. Вокруг поршня 54 проходит лишь воздух, не содержащий порошка.
В кольцевой камере 63 достигается оптимальное распределение подлежащего ингаляции частичного количества 14 вещества. Нагруженный веществом воздух выходит через промежуточные пространства 67 для ингаляции. Относительно тяжелые, возможно не разрушенные или недостаточно разрушенные частицы порошка отклоняются самое позднее на прерывателе 74 в кольцевое пространство 68.
В кольцевой камере 63 сначала приходящие по существу в осевом направлении воздушные потоки а и b направляются в общее горизонтальное окружное направление, для совместного вхождения в мундштук 6 после прохождения в осевом направлении через крышку 64.
Для пользователя имеется несколько признаков успешной ингаляции. С одной стороны, обеспечивается оптический контроль за счет того, что поршень 54 после вызванного всасыванием воздуха подъема удерживается в поднятом положении на основании имеющихся, хотя и небольших сил трения. Через открытый наружу проточный канал 60 можно видеть поршень 54 или его язычки 77 в положении В готовности к опустошению. Это может поддерживаться оптически бросающейся в глаза окраской язычков 77. После выполненной ингаляции и соответственно поднятого поршня 54 язычки не видны. Вместо этого обеспечивается свободный вид пустой дозировочной камеры 40. Также упор поршня 54 на нижней стороне в крышку 64 воспринимается как акустически, так и гаптически.
После выполненной ингаляции, в качестве альтернативного решения или же при нежелаемой ингаляции из положения В готовности к опустошению, снова навинчивается закрывающий колпачок 7, при этом сначала за счет нагрузки фиксирующей головки 45 выступами 47 снимается фиксация между радиальной закраиной 44 и фиксирующими пальцами 79. Удерживающие силы этого фиксирующего соединения установлены, соответственно, меньше, чем величина силы для отклонения выступов 47. В ходе дальнейшего винтового перемещения закрывающего колпачка 7 поршень 54 с помощью расположенной на стороне дозировочного стержня радиальной закраины 44 снова перемещается назад в свое исходное положение. Одновременно при осевом перемещении и соответствующем вращательном движении дозировочный стержень 33 перемещается вниз в камеру хранения. Перемещение при сдвиге назад поршня 54 над дозировочным стержнем 33 заканчивается упором свободных, заканчивающихся губками концов язычков 77 в обращенную к нему поверхность крышки цилиндрической части 27. При дальнейшем винтовом перемещении вниз в конечном итоге выступы 47 входят в кольцевую канавку 46 дозировочного стержня 33. Эта завершающая фиксация воспринимается пользователем акустически и гаптически в качестве завершения процесса закрывания. Таким образом, обеспечивается, что вызывающая установку дозировочного стержня 33 и тем самым дозировочной камеры 40 в положение В готовности к опустошению фиксация между дозировочным стержнем 33 и закрывающим колпачком 7 достигается лишь в самом нижнем положении дозировочного стержня 33, в котором осуществляется заполнение дозировочной камеры 40. В соответствии с этим, при подъеме дозировочного стержня 33 всегда обеспечивается заполненная дозировочная камера 40.
Надежно предотвращается неправильное приведение в действие. Неправильное закрывание устройства 1 приводит при следующей попытке ингаляции к тому, что соответствующим образом не поднятый дозировочный стержень 33, с одной стороны, своим плоским частичным участком закрывает проход между проточным каналом 60 и промежуточным участком 61 канала. С другой стороны, дозировочный стержень 33 через радиальную закраину 44 нагружает дальше согласованную поверхность поршневой головки 76. В соответствии с этим, при попытке ингаляции за счет закрывания проточного канала 60 и блокирования поршня 54 не может создаваться воздушный поток (за исключением небольшого потока через небольшие радиальные входные отверстия 72 для воздуха). За счет этого пользователь получает ясный сигнал, что имеется неправильное положение. Его можно устранить лишь посредством правильного закрывания устройства 1.
Все раскрытые признаки являются (само по себе) существенными для изобретения. При этом в содержание заявки полностью включаются также содержания соответствующих прилагаемых приоритетных материалов (копия предварительной заявки), также с целью включения признаков этих материалов в формулу изобретения данной заявки.
Перечень позиций
1 Устройство
2 Вещество
3 Корпус
4 Наружный цилиндр
5 Радиальная ступенька
6 Мундштук
7 Закрывающий колпачок
8 Внутренняя резьба
9 Наружная резьба
10 Ребра
11 Канавки
12 Радиальный буртик
13 Исполнительное средство
14 Частичное количество вещества
15 Камера хранения
16 Нажимное дно
17 Пружина сжатия
18 Донный колпачок
19 Фиксирующая закраина
20 Внутренний буртик
21 Полый поршень
22 Кольцевая манжета
23 Стоячая цапфа
24 Пружинная камера
25 Капсула с сушильным веществом
26 Крышка камеры
27 Цилиндрический участок
28 Поворотная часть
29 Лопасть
30 Роторное кольцо
31 Уплотнительная втулка
32 Направляющее отверстие
33 Дозировочный стержень
34 Участок корпуса
35 Кольцевое уплотнение
36 Радиальный кронштейн
37 Указательный выступ
38 Смотровое окно
39 Указатель уровня заполнения
40 Дозировочная камера
41 Место стыковки
42 Крышка закрывающего колпачка
43 Полый цилиндр
44 Радиальная закраина
45 Фиксирующая головка
46 Кольцевая канавка
47 Выступы
48 Отверстие мундштука
49 Диспергирующая часть
50 Стенка
51 Участок крышки
52 Капсула с сушильным веществом
53 Внутренний цилиндр
54 Поршень
55 Направляющий участок
56 Зона перемещения поршневой головки
57 Стенка зоны
58 Радиальное отверстие
58' Радиальное отверстие
58” Радиальное отверстие
59 Решетчатый участок стенки
60 Проточный канал
61 Промежуточный участок канала
62 Канал
63 Кольцевая камера
64 Крышка
65 Лопасть
66 Лопасть
67 Промежуточные пространства
68 Кольцевое пространство
69 Фланец
70 Кольцевая закраина
71 Отверстия
72 Входное отверстие для воздуха
73 Отклоняющая лопасть в виде отражательной стенки
74 Прерыватель
75 Наклонная поверхность набегания
76 Поршневая головка
77 Язычки
78 Уплотнительные поверхности
79 Фиксирующий палец
80 Кольцевая стенка
х Ось устройства
В Положение готовности к опустошению
F Положение открывания для опустошения
R Ротор
St Статор
α Угол промежуточных пространств 67
β Угол лопастей 66
γ Угол лопастей 65
а Основной поток воздуха
b Воздушный поток для транспортировки вещества