DE102016120413B3 - Inhalationsvorrichtung mit einer Kapsel und Verfahren zur Inhalation - Google Patents

Inhalationsvorrichtung mit einer Kapsel und Verfahren zur Inhalation Download PDF

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Abstract

Inhalationsvorrichtung mit einem in einem Druckbehälter (1) angeordneten Kolben (2), einem Betätigungshebel (3), einer Druckluftleitung (4) und einem Auslöser (5) dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (3) mit der Hebelbetätigung eine Doppelfunktion realisiert dadurch, dass der Betätigungshebel (3) einberseits mit einem Kolbenbetätigungsmechanismus (8) zur Druckerzeugung und andererseits mit einem Kapselaufnahmemechanismus (9) zur Aufnahme und Fixierung von Inhalationsmittel (6) enthaltenden Kapseln (7) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Inhalationsvorrichtung, eine Kapsel für die Aufnahme eines Inhalationsmittels sowie ein Inhalationsverfahren zum Inhalieren von Inhalationsmitteln. Der potenzielle Anwendungsbereich der Erfindung reicht vom Bar-/Nachtkulturbereich über Fitnessstudios bis hin zu pharmazeutischen Verwendungen.
  • Ziel der Erfindung ist es, ein grundlegend neu entwickeltes Inhalationsgerät zu etablieren, welches es dem Nutzer erlaubt, über ein Kapselsystem handelsübliche Schnupfpulver, energiesteigernde Pulver, Schnupftabak oder auch Arzneimittel durch einen kontrollierten Luftdruck-Mechanismus nasal anzuwenden.
  • So soll beispielsweise das Brauchtumsgut des Schnupfens von Tabak und vor allem auch von Nicht-Tabakprodukten (z. B Traubenzucker) völlig neu inszeniert werden. Am Markt existiert eine Vielzahl von Schnupfpulvern – selbstverständlich alle legal und im Handel frei erhältlich. Das Produkt gelangt über die Nasenschleimhaut direkt in die Blutbahn. Nutzer fühlen sich daher unmittelbar erfrischt und belebt. Zudem wird die Nase frei. Hierzu gibt es auch traditionelle Schleudern, mit deren Hilfe sich der Nutzer das Produkt, also das Inhalationsmittel, in die Nase befördern kann. Diese Produkte unterscheiden sich jedoch grundlegend von der vorliegenden Erfindung und funktionieren durch einen einfachen Hammer-/Wipp-Mechanismus.
  • Aus der AT 333 415 B ist ein Inhalierapparat mit Wirbelkammer bekannt, in welcher eine Kapsel mit medikamentösen Substanzen einsetzbar ist. Die Kapsel wird durch eine Anstich-Vorrichtung zur Freisetzung der medikamentösen Substanzen angestochen.
  • Die DE 69129188 T2 beschreibt einen Inhalator mit einem Reservoir für mehrere dosierte Inhalationsmittel mit Transportvorrichtung und mit Wirbelkammer. Die Transportvorrichtung weist einen Kolben mit einer Ausnehmung auf.
  • Mit der DE 2220253 A1 wurde ein Aerosolzerstäuber bekannt, welcher als Treibmittel durch einen Kolben komprimierte Druckluft verwendet.
  • Aus der EP 2157990 B1 ist ein Inhalator zur Verabreichung von pulverförmigen Medikamenten bekannt, welcher eine Feinzerstäubungskammmer und eine mit einem Deckel abgedeckte Kapselleerungskammer aufweist, wobei der Deckel als Kapselhalter dient.
  • Die WO 02/24262 A2 beschreibt eine Inhalationsvorrichtung mit einer Pumpeneinheit zur Erzeugung eines Druckluftstromes. Die Pumpeneinheit ist einerseits mit einer Zerstäubereinheit und andererseits mit einem als Kurbelgetriebe ausgebildeten Antrieb verbunden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Inhalationsvorrichtung, eine Kapsel für die Inhalationsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Inhalieren zu schaffen, wobei die Inhalationsvorrichtung und die Kapsel einfach und preiswert herstellbar, einfach zu bedienen und zuverlässig funktionstüchtig sein sollen und das Verfahren komplikationslos und reproduzierbar ausführbar sein soll.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 7 und 11. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der einfachen Bedienbarkeit der Inhalationsvorrichtung, in dem ein Betätigungshebel mit einem Kolbenbetätigungsmechanismus zur Druckerzeugung und einem Kapselaufnahmemechanismus zur Aufnahme und Fixierung von Inhalationsmittel enthaltenden Kapseln verbunden ist. Mit dem Betätigungshebel wird also eine Doppelfunktion realisiert, in dem mit der Hebelbetätigung einerseits der Druck erzeugt und andererseits die Kapsel aufgenommen, fixiert und abgedichtet wird. Wesentliche Bestandteile der Inhalationsvorrichtung sind ein Druckbehälter mit Kolben, ein Betätigungshebel, ein Kapselaufnahmemechanismus, eine Druckluftleitung, ein Auslöser und eine Sockelplatte. Der Druckbehälter, vorzugsweise in Zylinderform, weist eine Aluminiumhülle auf. Er trägt an der Oberseite ein Manometer, welches die erzeugte Druckstärke der Inhalationsvorrichtung über ein Zifferblatt wiedergibt. Durch die Betätigung des Betätigungshebels, also ein einmaliges drücken nach unten, wird über den Kolbendruck im Inneren des Druckbehälters Druck aufgebaut, der durch ein Druckventil zurückgehalten wird. Gleichzeitig schließt sich der Kapselaufnahmemechanismus in dem die Halterung heruntergefahren wird und die über eine Schiene eingeführte Kapsel an einer Stufe auf den Kapselhalterungsmechanismus gedrückt wird. Ein Kolben dichtet die aufgedrückte Kapsel ab. Im inneren der Inhalationsvorrichtung befinden sich weitere Hebel, Buchsen und Lager sowie ggf. Zahnräder oder Hebel-Schienen-Konstruktionen. Bei allem gibt es eine Verschlauchung im inneren der Inhalationsvorrichtung. Der Hebel besteht aus einer Edelstahlstange und einem Eichenholzgriff. Der Kapselhalterungsmechanismus besteht vorzugsweise aus Aluminium. Er ist mit einer Schiene versehen, auf die die Kapsel eingeführt wird und weist Ausnehmungen auf. Die Dichtringe auf der Oberfläche sorgen dafür, dass die Kapsel luftdicht angepresst wird. Der mechanische Druck wird durch eine über einen Radius von 50 % hinausgehende Klemme aufgebaut. Ein Auslöser ist an der Hinterseite der Inhalationsvorrichtung platziert und mit einem Rückschlagventil verbunden. Im inneren der Inhalationsvorrichtung führt ein Rohrsystem bzw. ein aus Schläuchen bestehendes System die erzeugte Druckluft zu der Kapselaufnahmevorrichtung. Die Sockelplatte besteht aus Eichenholz und wird von einem Metallgestell umfasst, welches ein Erfassen mit den Händen des Nutzers von allen Seiten ermöglicht.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer zuverlässigen Funktionsweise der Inhalationsvorrichtung, indem der Druckbehälter über eine Druckluftleitung mit dem Kapselaufnahmemechanismus verbunden ist und zwischen Kapselaufnahmemechanismus und Kapsel eine Dichtung eingeordnet ist und der Kapselaufnahmemechanismus über einen Schienen-Hebelmechanismus oder einen Zahnrad-/Zahnstangenkombination mit dem Betätigungshebel verbunden ist. Dadurch, dass der Kapselaufnahmemechanismus als Hohlzylinder ausgebildet ist und Ausnehmungen sowie einen Klemmrand aufweist und eine Dichtfunktion realisiert, wird eine stabile Halterung der Kapsel und eine sichere Abdichtung gewährleistet.
  • Die Inhalationsvorrichtung ist besonders bedienungsfreundlich dadurch, dass die Inhalationsvorrichtung als Tischgerät mit einer Sockelplatte ausgebildet ist und der Druckbehälter mit einem Manometer zur Druckanzeige verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kapsel gestattet sowohl die mehrfache Verwendung als wieder befüllbare Kapsel als auch als einmalig verwendbares Wegwerfprodukt, indem entweder die Inhalationsmittel in der Kapsel zwischen zwei Membranen manuell eingebracht angeordnet sind oder die Inhalationsmittel in der Kapsel portioniert in vorgefertigten Pads oder Röhrchen angeordnet sind. Die Kapsel kann somit durch eine Schraubverbindung durch Oberteil und Unterteil wieder verwendbar oder durch eine Schweiß- oder Klebeverbindung zwischen Oberteil und Unterteil zum eimaligen Gebrauch ausgebildet sein.
  • Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der einfachen und komplikationslosen Bedienung durch die Realisierung der folgenden Verfahrensschritte:
    • – Erzeugen eines definierten Drucks in einem Druckbehälter über einen mittels Betätigungshebels in einem Zylinder bewegbaren Kolben.,
    • – gleichzeitig mit der Hebelbewegung zur Druckerzeugung verschließen, Fixieren und Abdichten eines Kapselaufnahmemechanismus,
    • – Freisetzen des Drucks unter Mitnahme der Inhalationsmittel über durch den Druck zerstörte Membranen oder Behälterwandungen von Pads oder Röhrchen der Kapsel und
    • – Einbringen der Inhalationsmittel in die Nase durch den erzeugten Druck über Nasenaufsätze der Kapsel.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Inhalationsvorrichtung vor dem Einsatz der Kapsel,
  • 2 eine erfindungsgemäße Inhalationsvorrichtung mit eingesetzter Kapsel,
  • 3 eine Schnittdarstellung der Inhalationsvorrichtung mit Innenansicht.
  • 4 eine Explosivdarstellung der erfindungsgemäßen Kapsel,
  • 5 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kapsel,
  • 6a eine Kapsel mit Pad-Befüllung,
  • 6b eine Kapsel mit Röhrchen-Befüllung,
  • 6c eine Kapsel mit Trichter und Unterteilmembran,
  • 6d eine Kapsel mit integriertem Trichter und
  • 7 ein Detail der Kapselhalterung des Kapselaufnahmemechanismus.
  • Wie aus 1 zu ersehen ist, ist die Inhalationsvorrichtung auf einer Sockelplatte 18 angeordnet und im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Schrauben befestigt. Die Sockelplatte 18 ist rechteckförmig ausgebildet und besteht aus Eichenholz, welches von einem Metallgestell umfasst wird. Hierdurch wird ein Erfassen mit den Händen des Nutzers von allen Seiten ermöglicht. Der zylindrisch ausgebildete Druckbehälter 1 besteht aus einer Aluminiumhülle. Er trägt an seiner Oberseite ein Manometer 19, welches die gegenwärtige Druckstärke der Inhalationsvorrichtung über ein Ziffernblatt anzeigt. Im Inneren des Druckbehälters 1 befindet sich ein Kolben 2 zur Druckerzeugung. Der Kolben 2 wird über den Betätigungshebel 3 bewegt, wobei gleichzeitig mit dem Niederdrücken des Betätigungshebels 3 der Druck erzeugt und die Kapsel 7 in den Kapselaufnahmemechanismus 9 fixiert und abgedichtet wird. Das Fixieren der Kapsel 7 im als Hohlzylinder 9a ausgebildeten Kapselaufnahmemechanismus 9 erfolgt dadurch, dass die Kapsel 7 mit einer Ringwulst 14a in Ausnehmungen 9c einrastend eingeschoben wird. Das Fixieren und Einrasten wird durch eine Klemmung erreicht, die daraus resultiert, dass der Klemmrand 9b einen Kreisbogenradius geringfügig größer als 180°, also beispielsweise 181° bis 185°, aufweist. Die Abdichtung der Kapsel 7 erfolgt über eine Dichtung 19a, wie in 7 dargestellt. Die Dichtung 19a ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Gummiabdichtung ausgebildet, auf welche die Kapsel 7 mit dem Unterteil 14 gedrückt wird derart, dass ein seitliches Entweichen der Luft verhindert wird und der Luftdruck nur durch die gegenüberliegenden Öffnungen 19 in dem Kapselaufnahmemechanismus 9 und 14a in dem Unterteil 14 der Kapsel 7 zu dem Inhalationsmittel 6 in der Kapsel 7 geleitet wird.
  • 2 zeigt die Inhalationsvorrichtung im gespannten Zustand, das heißt, der Betätigungshebel 3 ist niedergedrückt und der Kolben 2 hat im Inneren der Inhalationsvorrichtung einen Druck in der Größenordnung von 3 bar aufgebaut. Wichtig für die Funktion der Inhalationsvorrichtung ist, dass der Druck ausreicht, und die Membran oder die Umhüllung des Inhalationsmittels 6 zu zerstören und das Inhalationsmittel 6 in die Nase zu befördern. Die Kapsel 7 ist in dem gespannten Zustand der Inhalationsvorrichtung in dem Hohlzylinder 9a eingerastet, fixiert und abgedichtet.
  • In 3 sind weitere Details der Inhalationsvorrichtung in einer Schnittdarstellung zu ersehen. Die Inhalationsvorrichtung befindet sich im gespannten Zustand, der Betätigungshebel 3 ist niedergedrückt, der Kolben 2 hat über den Kolbenbetätigungsmechanismus 8 den Druck aufgebaut, welcher durch Drücken des Auslösers 5 über die Druckluftleitungen 4 freigesetzt wird.
  • Mit dem Niederdrücken des Betätigungshebels 3 wird parallel zu dem Druckaufbau die Kapsel 7 in dem Kapselaufnahmemechanismus 9 einrastend fixiert und abdichtend angepresst. Die Betätigung des Kapselaufnahmemechanismus 9 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Zahnrad-/Zahnstangenkombination 11, indem durch das Niederdrücken des Betätigungshebels 3 die Zahnstange nach unten bewegt und die Kapsel 7 dichtend angepresst wird. Anstelle der Zahnrad-/Zahnstangenkombination ist auch der Einsatz eines Schienen-Hebel-Mechanismus möglich. Die Inhalationsvorrichtung ist nun bereit zur Betätigung über den Auslöser 5.
  • 4 nun zeigt den prinzipiellen Aufbau der Kapsel 7 in einer Explosivdarstellung. Diese Ausführungsvariante der Kapsel 7 ist geeignet zur manuellen Befüllung der Kapsel 7 mit dem Inhalationsmittel 6. Hierzu wird in den Unterteil 14 eine erste Membran 25 eingelegt, dann der Einsatz 15 in das Unterteil 14 eingebracht, in die Öffnung 15a das Inhalationsmittel 6 eingefüllt und über dem Einsatz 15 eine zweite Membran 25 aufgelegt. Nun erfolgt der Zusammenbau der Kapsel 7 zu einem kompakten Element wie in 5 dargestellt. Zweckmäßigerweise wird das Unterteil 14 und das Oberteil 13 über ein Gewinde miteinander verschraubt.
  • Anstelle der Membranen und dem manuell eingeführten Inhalationsmittel 6 ist es auch möglich, das Inhalationsmittel 6 vorkonfektioniert in Pads 20 oder in Röhrchen 17 in die Kapsel 7 einzubringen. Eine derartige Befüllung gestattet auch, die Kapsel 7 als Einwegprodukt auszubilden, wobei für diese Ausführungsvariante Unterteil 14 und Oberteil 13 miteinander verschweißt sind.
  • 5 zeigt die zusammengesetzte Kapsel 7 mit den Nasenaufsätzen 12, dem Oberteil 13, dem Unterteil 14 und der Ringwulst 14a, den Einsatz 15 und den Zerstäuber 16.
  • Aus 6a ist die Anordnung eines Pads 20 mit dem Inhalationsmittel 6 zwischen Oberteil 13 und Unterteil 14 zu ersehen. 6b zeigt eine Ausführungsvariante, bei welcher ein Röhrchen 17 mit dem Inhalationsmittel 6 Verwendung findet, wobei das Röhrchen 17 in die Öffnung 18a im Unterteil 14 eingebracht wird.
  • Eine Ausführungsvariante der Erfindung mit nur einer Membran ist in 6c dargestellt. Die Membran ist hierbei als Untermembran 21 ausgebildet und wird von unten auf das Unterteil 14 aufgebraucht. In das Unterteil 14 ist ein Trichter 23 mit dem Inhalationsmittel 6 eingefügt. Abgeschlossen wird die Kapsel 7 durch das Oberteil 13 mit den Nasenaufsätzen 12, welche im vorliegenden mit abziehbarem Frischesiegel 22 abgedeckt sind. Das Frischesiegel 22 wird vor der Nutzung der Kapsel 7 abgezogen. Mit dieser Ausführungsvariante der Erfindung wird nur noch eine Membran, die Untermembran 21, benötigt.
  • In 6d ist eine modifizierte Ausführungsform zu 6c dargestellt, bei welcher das Unterteil mit integriertem Trichter 14b ausgebildet ist.
  • 7 zeigt ein Detail des Kapselaufnahmemechanismus 9 mit dem Hohlzylinder 9a, wobei hier die Öffnung 19 mit den Dichtungen 19a sowie der Klemmrand 9b mit einem Kreisbogenradius von 182° und den Ausnehmungen 9c zum Zusammenwirken mit der Ringwulst 14a der Kapsel 7 zu ersehen ist.
  • Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die hier dargelegten Ausführungsbeispiele. Es ist vielmehr möglich, durch Kombination der Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Druckbehälter
    2
    Kolben
    3
    Betätigungshebel
    4
    Druckluftleitungen
    5
    Auslöser
    6
    Inhalationsmittel
    7
    Kapsel
    8
    Kolbenbetätigungsmechanismus
    9
    Kapselaufnahmemechanismus
    9a
    Hohlzylinder
    9b
    Klemmrand
    9c
    Ausnehmungen
    11
    Zahnrad-/Zahnstangenkombination
    12
    Nasenaufsatz
    13
    Oberteil
    14
    Unterteil
    14a
    Ringwulst
    14b
    Unterteil mit integriertem Trichter
    15
    Einsatz
    15a
    Öffnung
    16
    Zerstäuber
    17
    Röhrchen
    18
    Sockelplatte
    18a
    Öffnung
    19
    Öffnung
    19a
    Dichtung
    20
    Pad
    21
    Untermembran
    22
    Frischesiegel
    23
    Trichter
    24
    Manometer
    25
    Membran

Claims (12)

  1. Inhalationsvorrichtung mit einem in einem Druckbehälter (1) angeordneten Kolben (2), einem Betätigungshebel (3), einer Druckluftleitung (4) und einem Auslöser (5) dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (3) mit der Hebelbetätigung eine Doppelfunktion realisiert dadurch, dass der Betätigungshebel (3) einberseits mit einem Kolbenbetätigungsmechanismus (8) zur Druckerzeugung und andererseits mit einem Kapselaufnahmemechanismus (9) zur Aufnahme und Fixierung von Inhalationsmittel (6) enthaltenden Kapseln (7) verbunden ist.
  2. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) über die Druckluftleitung (4) mit dem Kapselaufnahmemechanismus (9) verbunden ist und zwischen Kapselaufnahmemechanismus (9) und Kapsel (7) eine Dichtung (9a) angeordnet ist.
  3. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselaufnahmemechanismus (9) über einen Schienen-Hebelmechanismus (10) oder eine Zahnrad-/Zahnstangenkombination (11) mit dem Betätigungshebel (3) verbunden ist.
  4. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselaufnahmemechanismus (9) als Hohlzylinder (9a) ausgebildet ist und Ausnehmungen (9b) sowie einen Klemmrand (9c) aufweist
  5. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhalationsvorrichtung als Tischgerät mit einer Sockelplatte (18) ausgebildet ist.
  6. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) mit einem Manometer (24) zur Druckanzeige verbunden ist.
  7. Kapsel zum Zusammenwirken mit einer Inhalationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (7) die Bestandteile Nasenaufsätze (12), Oberteil (13), Unterteil (14) mit Ringwulst (14a), Einsatz (15) und Zerstäuber (16) umfasst.
  8. Kapsel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhalationsmittel (6) in der Kapsel (7) zwischen zwei Membranen manuell eingebracht angeordnet sind.
  9. Kapsel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhalationsmittel (6) in der Kapsel (7) portioniert in vorgefertigten Pads (20) oder Röhrchen (17) angeordnet sind.
  10. Kapsel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (7) durch eine Schraubverbindung zwischen Oberteil (13) und Unterteil (14) wiederverwendbar oder durch eine Schweiß- oder Klebeverbindung zwischen Oberteil (13) und Unterteil (14) zum einmaligen Gebrauch ausgebildet ist.
  11. Verfahren zum Inhalieren von in Kapseln enthaltenem Inhalationsmittel über die Nase, wobei die Kapseln in einer Inhalationsvorrichtung angeordnet sind, umfassend folgende Verfahrensschritte: – realisieren einer Doppelfunktion durch einen Betätigungshebel der Inhalationsvorrichtung, indem einerseits ein definierter Druck in einem Druckbehälter über einen mittels dem Betätigungshebel in einem Zylinder bewegbaren Kolben erzeugt wird und andererseits gleichzeitig mit der Hebelbewegung zur Druckerzeugung der Kapselaufnahmemechanismus verschlossen, fixiert und abgedichtet wird, – freisetzen des Druckes unter Mitnahme der Inhalationsmittel über durch den Druck zerstörte Membranen oder Behälterwandungen der Pads oder Röhrchen in der Kapsel und – Einbringen der Inhalationsmittel in die Nase durch den erzeugten Druck über Nasenaufsätze der Kapsel.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen und Verschließen des Kapselaufnahmemechanismus mittels des Betätigungshebels über einen Schienen-Hebelmechanismus oder eine Zahnrad-/Zahnstangenkombination erfolgt.
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