ДОЗИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНГАЛЯЦИИ ПОРОШКООБРАЗНОЙ СУБСТАНЦИИ
DOSING DEVICE FOR INHALATION OF POWDER SUBSTANCE

Изобретение касается дозировочного устройства, активируемого потоком воздуха, всасываемого пользователем, для ингаляции порошкообразной субстанции, в частности, медицинского назначения согласно родовому понятию независимого пункта формулы изобретения.
Дозировочное устройство, о котором идет речь, известно из WO 2006/021546 A1. Отделенное в дозировочной камере количество субстанции приводится в закрытое положение готовности к выпуску содержимого. Вследствие вдыхания поршень движется и открывает дозировочную камеру. После этого она соединяется с путем воздушного потока, чтобы отделенное количество субстанции было вынесено из дозировочной камеры и перемещено во всасываемый поток воздуха.
Принимая во внимание этот известный уровень техники, следует видеть техническую проблему изобретения в том, чтобы благоприятным образом усовершенствовать дозировочное устройство, о котором идет речь, в направлении оптимизации подачи воздуха. В WO 02/26299 уже предлагается использовать всасываемый поток воздуха как для перемещения дозирующего стержня, так и для перемещения субстанции через мундштук. Но эти решения могут использоваться только в вертикальном положении дозировочного устройства, то есть практически не лежа в кровати. Также существует опасность расслоения ингаляционной субстанции.
Проблема оптимальной подачи воздуха решается по существу с помощью предмета пункта 1 формулы изобретения. В одной кольцевой камере встречаются два потока воздуха, из которых один сначала открывает дозировочную камеру, а затем с другим потоком воздуха попадает в кольцевую камеру. Благодаря выбранной конфигурации поршня для его перемещения требуется переместить относительно небольшую массу при большой контактной поверхности, что облегчает передвижение поршня из положения готовности к выпуску содержимого в положение деблокировки выпуска содержимого посредством потока воздуха, всасываемого пользователем. Требуется соответственно только относительно небольшая энергия потока всасываемого воздуха для деблокировки дозировочной камеры. Кроме того, при конструкции поршня в виде тонкой детали возможно достижение увеличения энергии воздуха во время ингаляции.
В предпочтительном усовершенствованном варианте предусмотрено, что верхний край поршня в его крайнем верхнем положении подходит к кольцевой стенке, которая принадлежит кольцевой камере, крышка которой предпочтительно имеет выдающиеся по краям, выступающие лопатки, между которыми остаются промежутки. После этой камеры расположен участок крышки, который представляет собой наклонную связующую отражательную стенку. Обтекаемый воздухом во время ингаляции, т.е. нагрузки воздухом, всасываемым пользователем, поршень также предпочтительно в верхнем положении, т.е. в положении готовности к разрешению выпуска содержимого дозировочной камеры, освобождает путь к кольцевой камере, что происходит при плотном прилегании к кольцевой стенке кольцевой камеры. Кольцевая камера действует подобно вихревой камере, в которой достигается оптимальное распределение ингаляционного порошка во всасываемом воздухе. Предназначенный для ингаляции порошок состоит, например, из способной транспортироваться всасываемым потоком основы, такой как лактоза, которая служит носителем для прилипающих к поверхности тонкоизмельченных высокодисперсных частиц лекарственного средства. Существуют, как правило, различные размеры частиц этой основы. Вследствие протекания содержащего порошок всасываемого воздуха через кольцевую камеру частицы порошка приблизительно уравниваются в своих размерах, т.е. частицы порошка большего размера разбиваются вследствие завихрения и возникающих при этом центробежных сил. Содержащий порошок всасываемый воздух отсасывается через промежутки, образовавшиеся между выдающимися в радиальном направлении наружу лопатками крышки, откуда он, слегка сфокусированный, поступает в мундштук дозировочного устройства. Распределенные по периметру крышки, если рассматривать в окружном направлении, лопатки и промежутки могут быть выполнены одинаковой ширины. Однако существует также возможность размещения в окружном направлении лопаток и/или промежутков различной ширины. Поэтому, если рассматривать в направлении обтекания кольцевой камеры, в конце кольцевой камеры происходит принудительное проведение содержащего порошок потока воздуха через соответственно предусмотренный в крышке промежуток в мундштук. В одном из усовершенствованных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что часть лопаток в окружном направлении выполняется большей ширины, чтобы получить направляющую лопатку с отражательной стенкой для содержащего порошок потока всасываемого воздуха. Предпочтительно эта лопатка сначала направлена в осевом направлении кольцевой камеры. Направляющая лопатка с отражательной стенкой заставляет поступающий поток всасываемого воздуха отклоняться в направленную поперек кольцевой камеры окружную плоскость. При нагрузке направляющей лопатки с отражательной стенкой с относительно высокой скоростью уже достигается разбивка более крупных частиц порошка. Дозирующий стержень удерживается во вращающемся с запорным колпачком внутреннем цилиндре с возможностью перемещения в осевой протяженности внутреннего цилиндра. Вращение внутреннего цилиндра передается дозирующему стержню. На боковой поверхности этот внутренний цилиндр снабжен проходящим в осевом направлении каналом, который начинается от выпускной стороны дозировочной камеры и заканчивается в кольцевой камере, при этом предусмотрено изменение осевого направления потока воздуха в окружную плоскость направляющей лопатки с отражательной стенкой. Последняя располагается, соответственно продолжая в осевом направлении канал, подобно крышке, оставляя выход в радиальном направлении. Через этот канал после вызванного всасываемым воздухом подъема поршня и при одновременной деблокировке дозировочной камеры высасывается отделенная доза субстанции и через кольцевую камеру подается к создающему всасываемый поток воздуха пользователю. В предпочтительном варианте осуществления изменение направления потока с радиального на осевое обеспечивается двумя включенными непосредственно друг за другом направляющими участками канала, каждый из которых соответственно производит изменение направления потока на 45 градусов. Также предпочтительно предусмотреть проходящий под углом примерно 45 градусов к плоскости, ориентированной поперек оси устройства промежуточный участок канала, который соединяет выпускную сторону дозировочной камеры с проходящим в осевом направлении каналом.
Всего создаются два пути для потока воздуха, один из которых обеспечивает выпуск содержимого из дозировочной камеры, а второй ведет непосредственно в расположенную перед мундштуком кольцевую камеру, где два потока воздуха встречаются. Соответственно один, устанавливающийся во время процесса ингаляции, содержащий частицы поток воздуха подается отдельно. Необходимое для ингаляции количество воздуха частично подводится через первый путь потока воздуха внутри кольцевой камеры. Если дозировочная камера закрыта, то возможно открывание дозировочной камеры через этот путь потока воздуха, например, с помощью нагруженного всасываемым воздухом поршня. Благодаря разделению путей потоков воздуха образуется сначала один поток не содержащего частиц воздуха. При правильной ингаляции через устройство протекают примерно 50 литров воздуха в минуту, это количество воздуха получается в результате сложения, по меньшей мере, двух потоков воздуха, при этом определенная доля подводится сначала через первый, открывающий дозировочную камеру путь потока. Это открывание дозировочной камеры, например, путем перемещения поршня из положения готовности к выпуску содержимого в положение деблокировки выпуска содержимого происходит в предпочтительном варианте осуществления при давлении открывания, составляющем примерно 2 кПа, а также при потоке воздуха от 18 до 22 литров воздуха в минуту. Поток воздуха второго пути движения воздуха, который ведет непосредственно от дозировочной камеры в расположенную перед мундштуком кольцевую камеру, имеет гораздо более высокую скорость потока, чем поток воздуха, вызывающий выпуск содержимого.
Второй поток воздуха в предпочтительном варианте осуществления всасывается через участок с решетчатой стенкой. В этом участке остается открытое поперечное сечение, которое создает возможность легкого всасывания необходимого количества воздуха. Решетчатая поверхность впуска воздуха также предпочтительно находится на не вращающемся относительно внутреннего цилиндра направляющем запорный колпачок наружном цилиндре с той стороны дозирующего стержня, которая расположена напротив выпускного устройства дозировочной камеры. Тем самым достигается четкое конструктивное разделение путей потоков воздуха.
Компактность конструкции такого дозировочного устройства достигается благодаря тому, что под решетчатой поверхностью впуска воздуха, также в принятой дозировочной камерой позиции в положении готовности к выпуску содержимого, расположен направленный к дозировочной камере канал, который даже допускает возможность оптического контроля, наполнена ли или, соответственно, закрыта ли в настоящий момент дозировочная камера. Этот канал в одном из предпочтительных вариантов осуществления пронизывает наружный цилиндр под решетчатой поверхностью впуска воздуха для первого пути потока воздуха, в области имеющего соответствующую форму отверстия впуска воздуха. Согласно этому варианту осуществления в отношении отверстий впуска воздуха оба пути потоков воздуха открываются с одной и той же стороны наружного цилиндра. Через предусмотренный под решетчатой поверхностью впуска воздуха канал в положении деблокировки выпуска содержимого дозировочная камера опорожняется предпочтительно поперек оси устройства, чтобы отделенная субстанция транспортировалась по второму пути потока воздуха, проходя через кольцевую камеру в мундштук, все это под воздействием всасываемого пользователем воздуха. Внутреннее пространство внутреннего цилиндра в более предпочтительном варианте осуществления полностью предоставляется в распоряжение для свободного распределения воздуха, всасываемого через решетчатую поверхность впуска воздуха, и находится в аэродинамическом соединении с кольцевой камерой.
В другом варианте осуществления изобретения боковая стенка наружного цилиндра снабжена, по меньшей мере, одним, предпочтительно двумя расположенными радиально напротив друг друга отверстиями впуска воздуха. Через эти отдельные отверстия впуска воздуха обеспечивается доступ к другим путям потоков воздуха, которые, по меньшей мере, в положении готовности к выпуску содержимого разделены на два других пути потока воздуха. Так, в одном из предпочтительных усовершенствованных вариантов осуществления предмета изобретения предусмотрено, что отверстия впуска воздуха с заданным общим направлением потока входят в кольцевую камеру в тангенциальном направлении и причем в направлении потока, заданном одновременно двумя другими путями потоков воздуха. Через эти отверстия впуска воздуха достигается своего рода инициирование изменения направления других путей движения воздуха в желаемом направлении потока внутри кольцевой камеры.
Предназначенная для ингаляции субстанция находится в емкости-хранилище, в которую погружается дозировочная камера для ее наполнения. Для обеспечения процесса наполнения дозировочной камеры, а также получения постоянно взрыхленного крайнего верхнего слоя массы субстанции, через который проходит дозировочная камера, на нижнем крае внутреннего цилиндра закреплена роторная лопатка, например, с помощью зажима, которая взаимодействует с направленным внутрь статорным плечом стенки емкости-хранилища. Благодаря этому возможно поддержание постоянного пополнения емкости-хранилища, а также плотности субстанции в ней. К тому же имеет место эффект взрыхления вокруг дозировочной камеры, благодаря которому исключается сгущение частиц субстанции. Кроме того, ротор при взаимодействии со статором работает так, что при обратном движении роторной лопатки во время повторного надевания и навинчивания запорного колпачка и при одновременном опускании дозировочной камеры в емкость-хранилище обеспечивается легкое прижатие самого верхнего крайнего слоя субстанции, благодаря которому получается гомогенизированная обращенная к дозировочной камере крайняя верхняя область количества субстанции, находящегося в емкости-хранилище.
Наконец, еще одно преимущество обнаруживается тогда, когда в области стенки емкости-хранилища предусмотрен указатель уровня, который позволяет узнать о ее наполнении. Этот указатель в самом простом варианте осуществления может быть связан непосредственно с осевым движением находящегося в емкости-хранилище резервного количества субстанции снизу в направлении к нагружающему внутренний цилиндр напорному поршню. Этот поршень смещается соответственно выпуску субстанции, что можно наблюдать на указателе уровня.
Ниже изобретение поясняется более подробно с помощью приложенных чертежей, которые представляют собой только один из примеров осуществления. Показано:
фиг.1 - вертикальное сечение предлагаемого изобретением дозировочного устройства в исходном положении с закрытым запорным колпачком;
фиг.2 - другое вертикальное сечение по линии II-II, показанной на фиг.1;
фиг.3 - увеличенный фрагмент верхней области устройства, показанного на фиг.1;
фиг.4 - изображение сечения, соответствующее фиг.1, относящееся к ситуации с почти опорожненной емкостью для хранения, предназначенной для ингаляции субстанции;
фиг.5 - сечение по линии V-V, показанной на фиг.4;
фиг.6 - другое изображение, соответствующее фиг.1, во время съема запорного колпачка;
фиг.7 - сечение по линии VII-VII, показанной на фиг.6;
фиг.8 - вертикальное сечение, показанное на фиг.1, однако после съема запорного колпачка и обусловленного этим перемещения дозировочной камеры в положение готовности к выпуску содержимого;
фиг.9 - сечение по линии IX-IX, показанной на фиг.8;
фиг.10 - соответствующее фиг.3 фрагментарное изображение, относящееся к ситуации, показанной на фиг.8;
фиг.11 - изображение ситуации, следующей за фиг.8, однако относящееся к положению во время ингаляции;
фиг.12 - сечение по линии XII-XII, показанной на фиг.11;
фиг.13 - другое соответствующее фиг.3 фрагментарное изображение, однако относящееся к ситуации, показанной на фиг.11;
фиг.14 - другое соответствующее фиг.1 изображение вертикального сечения, относящееся к промежуточному положению во время повторного надевания запорного колпачка после произведенной ингаляции;
фиг.15 - изображение ситуации, следующей за фиг.14, относящееся к промежуточному положению;
фиг.16 - изображение ситуации, следующей за фиг.15, относящееся к промежуточному положению при продолжении навинчивания запорного колпачка;
фиг.17 - поперечное сечение дозировочного устройства в положении готовности к выпуску содержимого по линии XVII-XVII, показанной на фиг.8;
фиг.18 - поперечное сечение дозировочного устройства по линии XVIII-XVIII, показанной на фиг.11;
фиг.19 - соответствующее фиг.17 изображение сечения по линии XIX-XIX, показанной на фиг.11, относящееся к положению деблокировки выпуска содержимого;
фиг.20 - сечение емкости для хранения субстанции по линии XX-XX, показанной на фиг.11, с не показанным запасом субстанции;
фиг.21 - на отдельном изображении в перспективе внутренний цилиндр дозировочного устройства;
фиг.22 - другое изображение в перспективе внутреннего цилиндра;
фиг.23 - дозирующий стержень дозировочного устройства на отдельном изображении в перспективе;
фиг.24 - отдельное изображение в перспективе поршня;
фиг.25 - на другом отдельном изображении в перспективе роторная лопатка, устанавливаемая на внутреннем цилиндре;
фиг.26 - роторная лопатка на другом изображении в перспективе;
фиг.27 - на отдельном изображении вид снизу крышки кольцевой камеры.
Изображенное на фигурах дозировочное устройство 1, предназначенное для ингаляции порошкообразной субстанции 2, в частности, медицинского назначения, выполнено в виде карманного прибора, имеющего форму короткого стержня, который удобно брать с собой, с определяющим его форму цилиндрическим корпусом 3.
Цилиндрический трубчатый корпус 3 в головной части снабжен наружным цилиндром 4, вращающимся относительно корпуса 3 вокруг оси x устройства. Наружный цилиндр 4 установлен на корпусе 3 с возможностью вращения в области концевого радиального уступа 5.
Этот имеющий также цилиндрическую трубчатую форму наружный цилиндр 4 в головной части устройства 1 переходит в надетый мундштук 6, форма которого согласована с формой рта, например является уплощенной. На этот мундштук 6 может накладываться чашеобразный запорный колпачок 7, осуществляющий защитную функцию. Последний выполнен в виде навинчивающегося колпачка, для чего принадлежащая ему внутренняя резьба 8 входит в зацепление с соответствующей ей наружной резьбой 9 на боковой стенке корпуса 3.
Наружный цилиндр 4 находится с запорным колпачком 7 в не допускающем проворачивание соединении, для чего наружный цилиндр с наружной стороны боковой стенки снабжен вертикально ориентированными ребрами 10, которые взаимодействуют с соответственно расположенными шлицевыми вертикальными пазами 11, находящимися с внутренней стороны стенки запорного колпачка 7. Соответственно перемещение по резьбе запорного колпачка 7 вызывает вращение наружного цилиндра 4 вокруг оси x устройства.
С нижней стороны торцевой край чашеобразного запорного колпачка 7, выполняя функцию ограничивающего упора и осуществляя уплотнение через конус, упирается в кольцевое плечо 12, которое образовано вышеназванным уступом цилиндрического корпуса 3.
Запорный колпачок 7 служит одновременно средством 13 активации выпуска порошкообразной субстанции 2 в воспроизводимых частичных дозах 14, для чего используется осевой ход резьбового зацепления внутренней резьбы 8 и наружной резьбы 9. Субстанция 2 находится в емкости 15 корпуса 3 для ее хранения (при необходимости пополняемой). С помощью дозировочного устройства соответствующая частичная доза 14 субстанции подается к расположенному снаружи емкости 15 для ее хранения месту U перехода.
Что касается дозируемого материала, речь идет о порошкообразной субстанции 2 (чаще всего медицинского назначения). Это могут быть, например, способные транспортироваться всасываемым потоком частицы основы, такие как лактоза, являющиеся носителями для прилипающих к поверхности тонкоизмельченных высокодисперсных частиц лекарственного средства.
Нижнее окончание емкости 15 для хранения субстанции образовано стаканообразным напорным дном 16, которое подпружинено в направлении мундштука 6 посредством пружины 17 сжатия. Пружина 17 сжатия опирается нижним концевым витком на нижний колпачок 18, замыкающий в этом месте корпус 3. Этот колпачок находится в стопорном зацеплении с участком корпуса 3, имеющим большее поперечное сечение с внутренней стороны стенки, при этом соответствующий стопорный бортик 19 нижнего колпачка 18 входит в зацепление в сопряженный кольцевой паз корпуса 3.
Головной концевой виток предварительно натянутой пружины 17 сжатия действует, оказывая нагрузку на внутреннее плечо 20 полого поршня 21 поршневого устройства 16/21. Как видно на изображениях, ступенчатое стаканообразное напорное дно 16 в области внутреннего плеча 20 соединено стопорным соединением с полым поршнем 21.
Край стакана напорного дна 16 представляет собой кольцевую губку 22, которая благодаря своему упругому материалу осуществляет соскабливание со стенок емкости 15 для хранения без потерь.
Пружина 17 сжатия в изображенном примере осуществления представляет собой цилиндрическую пружину с измеренной в ненапряженном состоянии длиной, которая примерно соответствует десятикратной максимальной длине в сжатом состоянии. Длина в сжатом состоянии определяется размером осевого перемещения напорного дна 16 между нижним положением, соответствующим положению наполнения, показанным на фиг.1, и верхним, ограниченным упором положением напорного дна 16 в емкости 15, показанным на фиг.4. Так, в изображенном примере осуществления такая длина в сжатом состоянии составляет 15 мм. Благодаря конфигурации пружины, в частности благодаря выбранной длине пружины по всей длине в сжатом состоянии, обеспечивается постоянное давление пружины на напорное дно 16, что приводит к равномерному уплотнению субстанции на протяжении всего периода использования устройства 1.
От нижнего колпачка 18 по центру отходит полая вертикальная шейка 23. Она образует вместе с охватывающим ее полым поршнем 21 камеру 24 для пружины 17 сжатия. В полой вертикальной шейке 23 в центре заключен абсорбирующий влагу материал в виде капсулы 25 с осушителем. Со стороны перехода к примыкающему в осевом направлении к корпусу 3 наружному цилиндру 4 емкость 15 заканчивается крышкой 26, выполненной за одно целое с боковой стенкой емкости 15. Эту крышу пронизывает в центре цилиндрический участок 27 вращающейся части 28, проходящей в плоскости, перпендикулярной оси x устройства. Эта часть имеет практически пластинчатую конфигурацию и соединена без возможности проворачивания с наружным цилиндром 4, соответственно имея возможность вращения относительно крышки 26 емкости вокруг оси x устройства. Цилиндрический участок 27 проходит с нижней стороны вращающейся части 28, пронизывая крышку 26 емкости 15. Нижняя свободная торцевая поверхность цилиндрического участка 27 лежит в плоскости поверхности крышки 26, закрывающей емкость 15 для хранения субстанции.
Диаметр прохода в крышке 26 увеличен по сравнению с диаметром цилиндрического участка 27. В остающемся кольцевом зазоре располагается имеющий кольцевое очертание держатель для роторной лопатки R. Этот держатель соединен без возможности проворачивания с цилиндрическим участком 27.
Обращенная к емкости 15 внутренняя поверхность роторного кольца 30 лежит в плоскости торцевой поверхности цилиндрического участка 27, обращенной в соответствующем направлении.
На роторе R, показанном на фиг.25 и 26 на отдельных изображениях, с нижней, то есть обращенной к емкости 15, стороны установлена лопатка 29. При этом речь идет здесь о лопатке 29, имеющей форму части шарового сегмента, которая в радиальном направлении выступает наружу за роторное кольцо 30 ротора R. Лопатка 29 подпирает соответственно примыкающую в радиальном направлении снаружи ротора R область крышки 26 емкости 15 при ровной конфигурации поверхности лопатки 29, обращенной к крышке 26 емкости. Эта поверхность лопатки 29 прилегает к обращенной к ней поверхности крышки емкости. В радиальной протяженности лопатка 29 доходит до внутренних стенок емкости 15 для хранения субстанции 2. От этой радикально наружной области лопатка 29 в поперечном сечении является выпуклой радиально внутрь, до осевой высоты, которая примерно соответствует радиальному размеру выступания лопатки 29 за роторное кольцо 30.
Вследствие такой конструкции лопатка 29 ротора R входит в массу субстанции, находящейся в емкости 15. Образованное крышкой 26 емкости плечо при взаимодействии с вращающимся относительно емкости 15 ротором R или, соответственно, лопаткой 29 представляет собой статор St.
Ротор R через роторное кольцо 30 прикреплен зажимом к цилиндрическому участку 27 вращающейся части 28.
В центре цилиндрического участка 27 размещена уплотнительная втулка 31. Она состоит из резинового материала или подобного упругого материала. В этой втулке остается в центре имеющее в поперечном сечении форму шлица направляющее отверстие 32 для дозирующего стержня 33 с соответствующим поперечным сечением.
Уплотнительная втулка 31, как и кольцевое уплотнение 35, предусмотренное между вращающейся частью 8 и принадлежащим корпусу поддерживающим крышку 26 емкости участком 34 корпуса, в простейшем варианте осуществления могут быть изготовлены методом двухкомпонентного литья под давлением вместе с вращающейся частью 28 и кроме этого также с описанным далее более подробно внутренним цилиндром. Однако здесь возможна также дополнительная установка частей из резины или, соответственно, эластомера во время изготовления.
Соединенный стопорным соединением с напорным дном 16 полый поршень 21 имеет с нижней стороны радиальную консоль 36. На ней отформован охватывающий стенки емкости 15 для хранения субстанции с наружной стороны, ориентированный в осевом направлении индикаторный выступ 37. Принятое им в зависимости от положения напорного дна осевое положение снаружи может быть определено пользователем через предусмотренное в корпусе смотровое окно 38. Таким образом, получается указатель 39 уровня.
Дозирующий стержень 33 вследствие соответствующей конфигурации функционирует, подобно движущейся дозировочной камере 40 для частичной дозы субстанции 14, которая должна быть выпущена, при этом движение дозирующего стержня 33 осуществляется линейно по центральной продольной оси x-x имеющего практически симметричную относительно оси вращения конфигурацию устройства 1, накладываясь на осуществляемое вокруг центральной продольной оси x-x вращательное движение. Дозирующий стержень 33 имеет практически плоскую форму с продолговатым прямоугольным поперечным сечением. Соотношение длин узкой стороны и широкой стороны составляет в изображенном примере осуществления примерно 1:3.
На обращенном от мундштука 6 конце дозирующий стержень 33 образует заострение, практически имеющее форму крестообразного шлица. При этом две зеркально симметричные наклонные боковые стороны отходят от соответствующих широких сторон дозирующего стержня 33 (см. фиг.20).
Конфигурация поперечного сечения дозирующего стержня 33 и заострение свободного конца благодаря захвату при вращении дозирующего стержня 33 в центральной области оказывают взрыхляющее вытесняющее действие на среду порошкообразной субстанции 2.
Дозировочная камера 40 выполнена в виде проходящего практически перпендикулярно центральной продольной оси x-x поперечного отверстия, имеющего ось отверстия, которая пронизывает поверхности широких сторон дозирующего стержня 33. Поперечное отверстие имеет коническую форму, так что это поперечное отверстие сужается в направлении к поверхности широких сторон дозирующего стержня 33. Кроме того, как видно, например, на изображении, показанном на фиг.2, выполненная в области вдающегося в среду субстанции конца дозирующего стержня 33 дозировочная камера 40 относительно поверхностей широких сторон дозирующего стержня 33 расположена не по центру, то есть смещена в сторону относительно продольной оси x-x.
Длина хода совершающей линейное, а также наложенное вращательное движение дозировочной камеры 40 учитывает в обоих конечных положениях дозирующего стержня 33 удерживание в закрытом состоянии поперечного сечения направляющего отверстия 32 при совершении действия соскребания или, соответственно, соскабливания по длине указанного отверстия 32, при котором наполняется дозировочная камера.
Обращенный к мундштуку конец запорного колпачка 7 образует освобождающееся при перегрузке место 41 соединения между дозирующим стержнем 33 и запорным колпачком 7. Средство стопорения со стороны запорного колпачка при этом представляет собой венец из пружинящих крючков, который выполнен в области свободного конца полого цилиндра 43, расположенного в центре с нижней стороны крышки 42 запорного колпачка. Соответствующий конец дозирующего стержня 33 в поперечном сечении выполнен симметричным относительно оси вращения, при этом также в переходной области от плоского участка к цилиндрическому концевому участку образуется тарельчатый радиальный бортик 44. На осевом расстоянии от этого радиального бортика 44 обращенная от плоского участка концевая область дозирующего стержня 33 образует стопорную головку 45. Между ней и радиальным бортиком 44 образован кольцевой паз 46, имеющий форму осиной талии. В него входят в зацепление направленные внутрь носики 47 пружинящих язычков венца, образованного крючками. Стопорная головка 45 в обоих осевых направлениях может проходить через носики 47, преодолевая их действие. Стопорение может быть достаточно тугим, потому что при перемещении колпачка по резьбе оно ослабляется и снова соединяется.
Центральное отверстие 48 мундштука 6 выполнено в области диспергирующей части 49. Эта диспергирующая часть 49 раскрывается наружу, то есть конусообразно, раскрываясь в направлении от емкости 15, при этом ее стенки 50 в направлении емкости 15 переходят в кольцеобразный крышеобразный участок 51. Этот участок образует одновременно верхнее окончание наружного цилиндра 4, на который опирается мундштук 6.
Образованное диспергирующей частью 49 центральное свободное пространство в закрытом положении колпачка в центре пронизано полым цилиндром 43, на котором находятся носики 47. Образующееся при этом кольцевое пространство между полым цилиндром 43 и стенками диспергирующей части в закрытом положении колпачка заполнено дополнительной капсулой 52 с осушителем.
В наружном цилиндре 4 по центру помещен внутренний цилиндр 53, пронизанный дозирующим стержнем 33 и в закрытом положении колпачка полым цилиндром 43 запорного колпачка. Этот внутренний цилиндр соединен без возможности проворачивания с наружным цилиндром 4.
Этот внутренний цилиндр 53 представляет собой практически полое тело и в центре снабжен перемещаемым в осевом направлении поршнем 54. Перемещение поршня 54 осуществляется примерно в нижней половине внутреннего цилиндра 53 в направлении емкости 15 для хранения субстанции через направляющий участок 55 с круглым поперечным сечением.
Обращенный от емкости 15 участок внутреннего цилиндра 53 образует область 56 перемещения головки поршня, имеющую большее поперечное сечение по сравнению с направляющим участком 55, причем проходящие в осевом направлении стенки 57 этой области снабжены радиальными отверстиями 58, 58' и 58". Эти радиальные отверстия аэродинамически соединены с расположенным со стороны наружного цилиндра участком 59 с решетчатой стенкой.
Под участком 59 с решетчатой стенкой, а также снизу направляющего участка 55 внутреннего цилиндра выполнен ориентированный в радиальном направлении также раскрывающийся к участку 59 с решетчатой стенкой канал 60. Этот канал может также служить смотровым контрольным окном для дозирующего стержня 33. Он входит в оставленное направляющим участком 55 в центре свободное пространство. В радиальном направлении напротив канала 60 к направляющему участку 55 примыкает промежуточный участок 61 канала, который проходит, поднимаясь от направляющего участка 55, под углом 45° к направленной перпендикулярно оси x плоскости в направлении обращенных к нему стенок наружного цилиндра 4, чтобы затем в конце перейти в проходящий в осевом направлении канал 62. Этот канал 62 образован проходящей в осевом направлении имеющей форму шлица раскрывающейся в радиальном направлении наружу выемкой в боковой стенке внутреннего цилиндра. Радиальное перекрытие канала 62 обеспечивается соответствующими стенками наружного цилиндра 4.
Наряду с показанным, например, на изображении сечения на фиг.1 радиальным отверстием 58 предусмотрены два других, соответственно, если рассматривать в ориентированной поперек оси x плоскости, образующих угол 90° с этим радиальным отверстием 58 радиальных отверстия 58' и 58", которые благодаря соответствующей конфигурации стенок внутреннего цилиндра находятся в непосредственном аэродинамическом соединении с участком 59 с решетчатой стенкой.
Ориентированный в осевом направлении канал 62 входит своим обращенным к мундштуку 6 концом в кольцевую камеру 63. Эта камера представляет собой вихревую камеру. Ее крышка 64 в поперечном сечении имеет конфигурацию крышки и снабжена выдающимися по краям выступающими лопатками 65, 66. Эти лопатки по краям направлены к внутренним стенкам наружного цилиндра 4, и между ними остаются, если рассматривать в окружном направлении, промежутки 67, через которые обеспечивается аэродинамическое соединение между кольцевой камерой 63 и оставшимся между участком 51 крышки диспергирующей части и крышкой 64 кольцевой камеры дополнительным кольцевым пространством 68.
Крышка 64 закреплена на внутреннем цилиндре 53 с внутренней стороны стенок с помощью ориентированного в осевом направлении фланца 69.
Дно 63 кольцевой камеры образовано выступающим в радиальном направлении наружу кольцевым бортиком 70, расположенным на осевом расстоянии от лопаток 65, 66 крышки 64 на внутреннем цилиндре 53 с внутренней стороны стенок. Этот бортик также упирается краями с внутренней стороны в стенки наружного цилиндра 4. Через этот кольцевой бортик 70 проходит ориентированный в осевом направлении канал 62. В радиальном направлении снизу кольцевая камера 63 ограничена концевым служащим для стопорения крышки 64 участком стенок внутреннего цилиндра 53. Образованные таким образом стенки кольцевой камеры снабжены шлицевыми проходами 71, служащими для аэродинамического соединения кольцевой камеры 63 с областью 56 перемещения головки поршня.
Как видно также, в частности, на изображении сечения, показанном на фиг.18, стенки наружного цилиндра на высоте кольцевой камеры 63 снабжены двумя расположенными диаметрально напротив друг друга отверстиями 72 впуска воздуха. Эти отверстия входят в тангенциальном направлении в кольцевую камеру 63, причем с заданным общим направлением потока. Соответственно при всасывании через отверстия 72 в кольцевой камере 63 обеспечивается заданный воздушный поток. Ориентированный в осевом направлении канал 62, если рассматривать в направлении потока, непосредственно после входа отверстия 72 впуска воздуха входит в кольцевую камеру 63, так что направление поступающего через осевой канал 62 в кольцевую камеру 63 потока воздуха через отверстия 72 впуска воздуха подвергается целенаправленному изменению в желаемом направлении завихрения.
Лопатки крышки 64, если рассматривать в окружном направлении, имеют различную ширину. Так, две расположенные диаметрально противоположно лопатки 65 примерно в три раза шире других лопаток 66, если рассматривать в окружном направлении. Одна из этих расширенных лопаток 65 лежит, перекрывая область входа осевого канала 62 в кольцевую камеру 63, и является соответственно этому направляющей лопаткой 73 с отражательной стенкой для поступающего через осевой канал 62 в кольцевую камеру 63 всасываемого потока воздуха.
Как также видно, в частности, на отдельном изображении, показанном на фиг.27, лопатки 66 в описанном примере осуществления проходят в окружном направлении под углом ß, равным 15°. Оставшиеся между лопатками 66 и 65 промежутки 67 проходят в окружном направлении также под углом α, равным 15°, в то время как краевые кромки более широких лопаток 65 образуют угол δ, равный 45°.
В этой связи возможны и другие виды распределения (например, лопатки меньшего размера - промежутки большего размера; лопатки большего размера - промежутки меньшего размера; неправильная конфигурация лопаток и промежутков).
В направлении потока воздуха, измененном на противоположное благодаря расположению отверстий 72 впуска воздуха, в кольцевой камере 63 рядом с входом осевого канала 62 в кольцевую камеру 63 расположен прерыватель 74. Этот прерыватель ограничивает окружной путь кольцевой камеры 63, который соответственно вследствие этой конфигурации является не сквозным кольцеобразным, а наоборот, прерывающимся. Обращенная навстречу направлению потока задняя боковая сторона прерывателя 74 представляет собой наклонную поверхность 75 набегания, соединяющую дно кольцевой камеры с имеющей промежутки 67 крышкой кольцевой камеры. Обеспечивается своего рода принудительное отклонение потока воздуха в концевой области кольцевой камеры 63 в осевом направлении вверх, в дополнительное кольцевое пространство 68.
Зафиксированный во внутреннем цилиндре 53 без возможности вращения, но с возможностью перемещения в осевом направлении поршень 54 имеет, прежде всего, головку 76 поршня, раскрывающуюся в форме тарелки в направлении мундштука. Эта головка в поперечном сечении раскрывается конусообразно. С нижней стороны тарелки поршня отформованы два проходящих параллельно друг другу и ориентированных в осевом направлении язычка 77. Поршень 54 изготовлен из резиноподобного материала.
Язычки 77, которые наружной стороной стенок повторяют контур поперечного сечения направляющего участка 55 внутреннего цилиндра 53, на нижнем свободном крае расщеплены в виде губок, а также имеют в своей свободной краевой области утолщенные уплотнительные поверхности 78.
Между язычками 77 перемещается плоская часть дозирующего стержня 33, при этом уплотнительные поверхности 78, взаимодействуя с плоской частью дозирующего стержня 33, оказывают соскребающее и уплотняющее действие.
В исходном положении устройства согласно изображению, показанного на фиг.1, расщепленные в виде губок свободные края язычков 77 внутри осевого углубления подходят к цилиндрическому участку 27 сверху.
В этом исходном положении тарельчатая головка 76 поршня опирается на дно области 56 перемещения головки поршня, ограничиваясь упором. Окружная краевая область свободного конца головки 76 поршня прилегает, оказывая уплотняющее действие, к соответствующей внутренней стенке внутреннего цилиндра 53.
В этом исходном положении головка дозирующего стержня 33, то есть ее радиальный бортик 44 и стопорная головка 45, находятся в образованном тарельчатой конфигурацией головки 76 поршня углублении.
Головка 76 поршня располагается при этом на осевом расстоянии под крышкой 64.
Принцип действия указанного устройства 1 следующий.
Для подготовки к ингаляции сначала следует отвинтить запорный колпачок 7. Во время отвинчивания запорного колпачка 7 благодаря указанному сцеплению происходит вовлечение во вращение наружного цилиндра 4, а через него - внутреннего цилиндра 53, а также в указанном примере осуществления - всех частей выше уровня камеры для хранения субстанции, которые не соединены без возможности вращения с корпусом 3. Соответственно при вращении захватывается и дозирующий стержень 33, при этом также при отвинчивании запорного колпачка 7 одновременно происходит осевое перемещение дозирующего стержня 33 через место 41 соединения, что вызывает подобное винтовому перемещение дозировочной камеры 40 в перекрывающее канал 60 еще закрытое положение B готовности к выпуску содержимого согласно изображению, приведенному на фиг.6 и 7.
Благодаря эксцентричному относительно оси вращения дозирующего стержня 33 расположению дозировочной камеры 40 достигается оптимальное ее наполнение посредством имеющего форму витка резьбы погружения сквозь среду субстанции, обеспечиваемое ротором. При этом площадь отверстия с большим диаметром дозировочной камеры 40 обращена в направлении вращения.
При этом одновременно вращающаяся лопатка 29 ротора R способствует постоянному взрыхлению вокруг среды субстанции, при котором достигается эффект лопасти. При вращении ротора R в противоположном направлении - при повторном навинчивании запорного колпачка 7 - лопатка 29 взаимодействует со статором St, способствуя скоблящему съему субстанции 2 с поверхности статора и придавливанию субстанции 2, чем достигается гомогенизация среды субстанции. Лопатка 29 ротора R воздействует на среду субстанции соответственно в обоих направлениях вращения.
С достижением дозирующим стержнем 33 положения B готовности к выпуску содержимого этот стержень стопорится. Для этого радиальный бортик 44 дозирующего стержня 33 перемещается за стопорные пальцы 79, которые отформованы на крышке 64 с нижней стороны.
При дальнейшем перемещении по резьбе запорного колпачка 7 стопорение в области места 41 соединения между полым цилиндром 43 и дозирующим стержнем 33 прекращается. Носики 47 соответственно выходят из кольцевого паза 46, после чего запорный колпачок 7 можно снять. Теперь устройство 1 подготовлено к ингаляции.
Путем перемещения по резьбе запорного колпачка 7 может быть обеспечено достаточное усилие для создания стопорения радиального бортика 44 и стопорных пальцев 79, а также для прекращения стопорения между стопорной головкой 45 и носиком 47 колпачка.
Язычки 77 поршня 54 прилегают с обеих сторон, перекрывая дозировочную камеру 40. Соответственно в этом положении невозможно даже частичное рассыпание отдельной дозы 14 субстанции. Наоборот, она надежно заперта в дозировочной камере 40. Благодаря этому предотвращается двойное дозирование при непроведенной ингаляции и последующем закрывании запорным колпачком 7. Кроме того, можно также временно отложить устройство 1 в положении B готовности к выпуску содержимого дозировочной камеры 40. Даже обычные толчки, оказываемые на устройство 1, не приводят к рассыпанию предназначенной для ингаляции отдельной дозы 14 субстанции, что исказило бы результат ингаляции.
Активация процесса ингаляции происходит автоматически путем нагрузки воздухом, всасываемым пользователем, называемой далее, простейшим образом, вдыханием.
Через мундштук 6 всасывается воздух, что сначала при нагрузке воздухом головки 76 поршня приводит к осевому перемещению поршня 54 в направлении крышки 64. Давление активации составляет в изображенном примере осуществления примерно 2 кгПа. Активация происходит почти мгновенно.
a
Верхняя свободная краевая область головки 76 поршня в приподнятом положении с нижней стороны упирается в кольцевую стенку 80 крышки 64. Теперь охватывающее свободную краевую область головки 76 поршня кольцевое пространство внутреннего цилиндра 53 расширено в радиальном направлении, при этом происходит обтекание поршня 54 в области головки 76 поршня в радиальном направлении. Образуется основной поток  воздуха, который, проходя через участок 59 с решетчатой стенкой, радиальные отверстия 58, 58' и 58", втекает в область 56 перемещения головки поршня и через оставшуюся в радиальном направлении снаружи головки 76 поршня свободную область кольцевого пространства через отверстия 71 поступает в кольцевую камеру 63. По этому пути потока воздуха транспортируется примерно от 85 до 90% всего объема ингаляционного воздуха.
Одновременно через постоянно открытые радиальные отверстия 72 впуска воздуха непосредственно всасывается воздух в кольцевую камеру 63, задавая направление завихрения в кольцевой камере 63.
За счет перемещенного в осевом направлении поршня 54 язычки 77 также перемещены в осевом направлении, деблокируя дозировочную камеру 40. Способствующее осевому перемещению поршня 54 действие достигается за счет того, что направляющий участок 55, в котором помещаются язычки 77, слегка расширяется в направлении головки 76 поршня, за счет чего трение между язычками 77 и стенками направляющего участка 55 уменьшено. Также трение между язычками 77 и плоской частью дозирующего стержня 33 минимизировано до области уплотнительных поверхностей 78.
b
Дозировочная камера 40 находится после этого в положении F деблокировки выпуска содержимого, в котором она активирована на пути потока между каналом 60 и промежуточным участком 61 канала. По нему проходит поток  воздуха, транспортирующий субстанцию и в изображенном примере осуществления составляющий примерно от 10 до 15% объема ингаляционного воздуха.
Дозировочная камера опорожняется при просасывании со стороны канала 60, причем начиная от меньшей площади отверстия в направлении большей площади отверстия дозировочной камеры 40. Двукратное изменение направления сначала примерно на 45° в отогнутый промежуточный участок 61 канала и от него в ориентированный в осевом направлении канал 62, создавая своего рода эффект отражательных пластин, приводит к первой разбивке более крупных частиц порошка, что приводит также к улучшению результата ингаляции.
Втекающий через канал 62 в осевом направлении в кольцевую камеру 63 с относительно высокой скоростью содержащий субстанцию поток воздуха отклоняется в окружном направлении посредством направляющей лопатки 73 с отражательной стенкой и с помощью первичного потока со стороны радиальных отверстий 72 впуска воздуха. На этой направляющей лопатке 73 с отражательной стенкой происходит дальнейшая разбивка более крупных частиц порошка.
Согласно этому варианту осуществления содержащий субстанцию поток воздуха проходит вне области поршня. Поршень 54 обтекается только не содержащим порошка воздухом.
В кольцевой камере 63 обеспечивается оптимальное распределение предназначенной для ингаляции отдельной дозы 14 субстанции. Содержащий субстанцию воздух при ингаляции выходит через промежутки 67. Относительно тяжелые, соответственно не разбитые или недостаточно разбитые частицы порошка направляются затем через прерыватель 74 в кольцевое пространство 68.
a
b
В кольцевой камере 63 сначала поступающие практически в осевом направлении потоки  и  воздуха направляются в общем горизонтальном окружном направлении, чтобы после этого сообща, пройдя аксиально сквозь крышку 64, поступить в мундштук 6.
У пользователя есть несколько признаков успешной ингаляции. С одной стороны, существует оптический контроль путем того, что поршень 54 после вызванного всасываемым воздухом подъема удерживается в своем поднятом положении действующими, хотя и небольшими силами трения. Через открытый в радиальном направлении наружу канал 60 виден поршень 54 или, соответственно, его язычки 77 в положении B готовности к выпуску содержимого. Этому может способствовать оптически заметное окрашивание язычков 77. После осуществленной ингаляции и соответственно поднятого поршня 54 язычки 77 не видны. Наоборот, открывается свободный вид на пустую дозировочную камеру 40. Также удар поршня 54 с нижней стороны о крышку 64 ощущается как акустически, так и осязательно.
После осуществленной ингаляции, но альтернативно также при нежелательной ингаляции из положения B готовности к выпуску содержимого запорный колпачок 7 снова навинчивается, при этом сначала посредством ввода стопорной головки 45 сквозь носики 47 снимается стопорение между радиальным бортиком 44 и стопорными пальцами 79. Силы, фиксирующие это стопорное соединение, выбраны соответственно меньше, чем величина усилия, необходимого для отклонения носиков 47. Во время дальнейшего перемещения запорного колпачка 7 по резьбе вниз происходит обратное перемещение поршня 54 через радиальный бортик 44 дозирующего стержня снова в его исходное положение. Одновременно при осевом перемещении и соответствующем вращательном движении дозирующий стержень 33 перемещается вниз в емкость для хранения субстанции. Сдвигание в обратном направлении поршня 54 через дозирующий стержень 33 заканчивается упором свободных выступающих концов язычков 77 в обращенную к ним поверхность крышки части 27 цилиндра. Затем при дальнейшем перемещении по резьбе вниз носики 47 входят в кольцевой паз 46 дозирующего стержня 33. Это завершающее стопорение может восприниматься пользователем акустически и осязательно как законченный процесс закрытия. Тем самым также гарантируется, что стопорение между дозирующим стержнем 33 и запорным колпачком 7, способствующее увлечению дозирующего стержня 33 и вместе с тем дозировочной камеры 40 в положение B готовности к выпуску содержимого, обеспечивается только в крайнем нижнем положении дозирующего стержня 33, в котором происходит наполнение дозировочной камеры 40. Соответственно при подъеме дозирующего стержня 33 дозировочная камера 40 всегда является наполненной.
Неправильному применению оказывается надежное противодействие. Неправильное закрывание устройства 1 приводит при последующей попытке ингаляции к тому, что соответственно не поднятый дозирующий стержень 33, с одной стороны, своим плоским участком закрывает проход между каналом 60 и промежуточным участком канала 61. С другой стороны, дозирующий стержень 33 продолжает нагружать через радиальный бортик 44 соответствующую поверхность головки 76 поршня. Соответственно при попытке ингаляции создание потока воздуха (за исключением небольшого потока через малые радиальные отверстия 72 впуска воздуха) невозможно, что обусловлено закрытием канала 60 и блокадой поршня 54. Тем самым пользователю подается ясный сигнал о неправильном положении. Оно может быть устранено только путем правильного закрытия устройства 1.
Все описанные признаки (сами по себе) являются существенными для изобретения. В раскрытие заявки настоящим включается также полное содержание описания соответствующих/прилагаемых приоритетных документов (копия предыдущей заявки), в частности, с целью включения признаков, указанных в этих документах, в пункты настоящей заявки.
Перечень ссылочных позиций
1 Устройство
2 Субстанция
3 Корпус
4 Наружный цилиндр
5 Радиальный уступ
6 Мундштук
7 Запорный колпачок
8 Внутренняя резьба
9 Наружная резьба
10 Ребра
11 Пазы
12 Кольцевое плечо
13 Средство активации
14 Отдельная доза субстанции
15 Емкость для хранения субстанции
16 Напорное дно
17 Пружина сжатия
18 Нижний колпачок
19 Стопорный бортик
20 Внутреннее плечо
21 Полый поршень
22 Кольцевая губка
23 Вертикальная шейка
24 Камера пружины
25 Капсула с осушителем
26 Крышка камеры
27 Цилиндрический участок
28 Вращающаяся часть
29 Лопатка
30 Кольцо ротора
31 Уплотнительная втулка
32 Направляющее отверстие
33 Дозирующий стержень
34 Участок корпуса
35 Кольцевое уплотнение
36 Радиальная консоль
37 Указанный выступ
38 Смотровое окно
39 Указатель уровня
40 Дозировочная камера
41 Место загрузки
42 Крышка запорного колпачка
43 Полый цилиндр
44 Радиальный бортик
45 Стопорная головка
46 Кольцевой паз
47 Носики
48 Отверстие мундштука
49 Диспергирующая часть
50 Стенки
51 Участок крышки
52 Капсула с осушителем
53 Внутренний цилиндр
54 Поршень
55 Направляющий участок
56 Область перемещения головки поршня
57 Стенки области
58 Радиальное отверстие
58' Радиальное отверстие
58" Радиальное отверстие
59 Участок с решетчатой стенкой
60 Канал
61 Промежуточный участок канала
62 Канал
63 Кольцевая камера
64 Крышка
65 Лопатка
66 Лопатка
67 Промежутки
68 Кольцевое пространство
69 Фланец
70 Кольцевой бортик
71 Отверстия
72 Отверстия впуска воздуха
73 Направляющая лопатка с отражательной стенкой
74 Прерыватель
75 Наклонная поверхность набегания
76 Головка поршня
77 Язычки
78 Уплотнительные поверхности
79 Стопорный палец
80 Кольцевая стенка
x Ось устройства
B Положение готовности к выпуску содержимого
F Положение деблокировки выпуска содержимого
R Ротор
St Статор
U Место перехода
α Угол промежутков 67
ß Угол лопаток 66
δ Угол лопаток 65
a Основной поток воздуха
b Поток воздуха, транспортирующий субстанцию