DE2934732C2 - Dosiereinrichtung für Inhalate - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiereinrichtung für Inhalate, mit einem Inhalatbehälter sowie mit einer luftdicht damit verbundenen Pumpeinrichtung für die Zuführung der Inhalatflüssigkeit zu einem Zerstäuberelement, vorzugsweise für Inhalationsgeräte mit einem Ultraschall-Zerstäubungssystem.

Bei bekannten Inhalationsgeräten, die z. B. mit einer medizinischen Wirkstoff-Flüssigkeit angefüllt sind und die zur Behandlung der Atemwege z. B. bei Asthmakranken dienen, erfolgt die Dosierung des flüssigen Wirkstoffes auf mechanischem Wege über einen auf dem Pumpenprinzip beruhenden Fördermechanismus, mittels welchem eine vorbestimmte Portion der Flüssigkeit zu einem Zerstäuberelement, z. B. zu einer Zerstäuberdüse gebracht werden kann. Insbesondere bei Inhalationsgeräten für Asthmakranke, deren Flüssigkeitsbehälter mehrere Inhalationsportionen enthalten, ist von außerordentlicher Wichtigkeit, daß bei jedem Inhalationsvorgang dem Asthmakranken eine vorbfcStimmte, exakt dosierte Inhalatmenge zugeführt wird. Schon relativ geringe Abweichungen von dieser Sollmenge führen entweder zur völligen Wirkungslosigkeit des Wirkstoffes oder aber zu schwerwiegenden Schädigungen der behandelten Person. Bekannte Inhalationsgeräte der vorgenannten Art, die nach dem Kolben-Saugpumpenprinzip arbeiten, besitzen, um eine exakte Dosierung der Inhalatportionen zu erhalten, eine konstruktiv sehr aufwendige Bauweise, wobei zu befürchten ist, daß bei nicht exakter Einhaltung der sehr engen Konstruktionstoleranzen eine exakte, gleichbleibende Dosierung des Inhalats nicht mehr gewährleistet

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiereinrichtung für Inhalate der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei einfacher und raumsparender konstruktiver Ausgestaltung ein Höchstmaß an Sicherheit in bezug auf die exakte Dosierung der Inhalatportionen gewährleistet

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß als Pumpeinrichtung eine mit der Inhalat-Flüssigkeit in Verbindung stehende Zahnradpumpe vorgesehen ist deren mit dem Inhalatbehälter luftdicht verbundenes Pumpengehäuse einen zum Zerstäuberelement führenden Austrittskanal aufweist und die durch ein Betätigungsorgan entsprechend der gewünschten Dosierung betätigbar ist. Vorzugsweise sind die Zähne der Zahnradpumpe elastisch ausgebildet oder mit Dichtlippen versehen, so daß zwischen den ineinandergreifenden Zähnen der benachbarten Zahnräder bzw. zwischen den Zähnen und dem Pumpengehäuse keine Luftspalte sich bilden können. Die Dosiermenge des Inhalts kann durch die Wahl der Zahngröße der Zahnräder, der Zahnbreite und der Drehbewegung der Zahnradpumpe exakt vorbestimmt werden bzw. sie kann durch Veränderung der Drehbewegung, d. h. der Vorschubbewegung des Betätigungsorgans variiert werden. Durch eine solche, in der Konstruktion einfache und räumlich sehr gedrängt auszubildende Zahnradpumpe können exakte Inhalatportionen zum Zerstäuberelement hin transportiert werden, wobei durch die konstruktive Einfachheit Toleranz- oder Abnützungsprobleme ohne weiteres beherrschbar sind. Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung ist mit besonderem Vorteil anwendbar bei Inhalationsgeräten, die mit einem Ultraschall-Zerstäubungssystem mit elektronischer Anregungseinrichtung ausgestattet sind, da es hierbei gleichgültig ist, ob die Inhalatportion mit einem größeren oder kleineren Druck dem Zerstäuberelement, also z. B. einer Biegeschwingungen ausführenden Zerstäuberplatte zugeführt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Pumpengehäuse der Zahnradpumpe als separates Bauteil mit dem Inhalatbehälter, vorzugsweise mittels eines Steckverschlusses verbindbar. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, das Pumpengehäuse und damit die Zahnradpumpe fest im Gehäuse des Inhalationsgerätes zu installieren, derart, daß der Inhalatbehälter sehr leicht ausgewechselt und luftdicht mit dem Pumpengehäuse verbunden werden kann.

Es hat sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

im Gehäuse eines mit einem Aufnahmeraum für den Inhalatbehälter und für die Zahnradpumpe sowie mit Einern Zerstäuberelement ausgestatteten Inhalationsgerätes das manuell betätigbare Betätigungsorgan gelagert und mit der Zahnradpumpe gekugelt oder kuppelbar ist Vorzugsweise ist hierbei lediglich das in Form eines sogenannten mechanischen Schaltwerkes ausgebildete Betätigungsorgan, bestehend z.B. aus einem Schaltrad mit Schaltzähnen und einer longitudinal-verscbiebbaren Schaltklinke im Gehäuse des Inhalationsgerätes ortsfest gelagert, während der Inhalatbehälter zusammen mit dem mit ihm verbundenen Pumpengehäuse in den Aufnahmeraum einsetzbar und gleichzeitig z.B. mittels eines Vierkantdornes formschlüssig mit dem Betätigungsorgan, z.B. mit dem Schaltrad kuppelbar ist

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das vorzugsweise als Schaltwerk mit Schaltrad und Schaltklinke ausgebildete Betätigungsorgan sowie das Zerstäuberelement durch eir gemeinsames AusJöseorgan betätigbar. Dieses Auslöseorgan kann in Form einer Taste ausgebildet sein, das einerseits der Betätigung eines Einschaltkontaktes für die Anregungselektronik der Zerstäubungseinrichtung dient und andererseits mit der Schaltklinke des Betätigungsorgans verbunden ist, womit die Bewegung der Taste auf die Zahnradpumpe übertragen wird. Von Bedeutung hierbei ist, daß die Betätigung des Zerstäuberelementes zeitlich vor der Verstellung des Betätigungsorgans erfolgt, so daß die Inhalatportion erst dann zum Zerstäuberelement gefördert wird, wenn dieses bereits betätigt, d.h. in den Schwingungszustand versetzt ist

Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung ist infolge deren konstruktiver Einfachheit und der Möglichkeit einer räumlich sehr gedrängten Bauweise besonders geeignet für Inhalationsgeräte in Taschenformat, die z. B. von den Asthmakranken jederzeit mitgeführt und im Bedarfsfalle schnellstens zur Anwendung gebracht werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen

F i g. 1 und 2 ein die erfindungsgeniäße Dosiereinrichtung enthaltendes Inhalationsgerät in zwei Schnittansichten,

Fig.3 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung, bestehend aus Inhalatbehälter und Zahnradpumpe in vergrößerter Darstellung,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung in Schnittansicht,

Fig.5 eine. Einzelheit eines Pumpengehäuses der Dosiereinrichtung,

F i g. 6, 7 und 8 schematische Darstellungen des Betätigungsorgans für Zahnradpumpe und Zerstäuberelement.

Das Inhalationsgerät gemäß F i g. 1 und 2 ist in Taschenformat ausgebildet und dient insbesondere zur Benutzung für Asthmakranke. Es besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: Einem aus Kunststoffmaterial bestehenden L-förmigen Gehäusegrundkörper 1, einem einen Batteriesatz 2 enthaltenden Gehäuseteil 3, das auf den Gehäusegrundkörper 1 aufsteckbar ist, einem im Gehäusegrundkörper 1 in einer oberen Kammer 4 befindlichen elektronischen Schwingungsgenerator 5 mit einem damit verbundenen Zersläuberelement 6 mit Zerstäuberplatte 7, einem allgemein mit 8 bezeichneten Inhalat-Flüssigkeitsgeber, einer auf den Gehäusegrundkörper 1 aufsieckbaren Abdeckung 9 sowie aus einem manuell bedienbaren Schaltelement 10 in Form einer Taste. Das Zerstäuberelement 6 besteht aus einem kegelförmigen Schwinger (Schallübertrager), welcher auf einer Seite eine piezokeramische Schicht 11 sowie auf der anderen Seite die Zerstäuberplatte 7 trägt Ober elektrische Leitungen 12 steht das Zerstäuberelement in elektrischer Verbindung mit dem elektronischen Schwingungsgenerator 5, von dem aus Ultraschall-Schwingungen auf das Zerstäuberelement übertragen werden. Für den Betrieb des Schwingungsgenerators dienen die Batterien 2 bzw. ein geräteeigener Akkumulator, der mittels einem Kontakt 13 auf ein nicht dargestelltes, an das Stromnetz angeschlossenes Ladegerät zur Nachladung des Akkumulators aufgesetzt werden kann. Sobald Inhalat-Flüssigkeit auf die durch den Schwingungsgenerator 5 angeregte Zerstäuberplatte 7 gelangt, wird sie in einem feinen Nebel zerstäubt und durch einen Zerstäubertrichter 91 mit Zerstäuberöffnung 92 hindurch nach außen in Pfeilrichtung geworfen. Der Schwingungsgenerator ist einschaltbar durch einen Druckknopfschalter 14 mit Schaltorgan 141. Bestandteil des Gehäusegrundkörpers 1 ist ein in Richtung des Pfeiles 15 verschiebbarer Schlitten 16, dessen unmittelbarer Bestandteil wiederum die leicht nach innen gewölbte Druckfläche des Schaltelementes 10 ist Der Schlitten 16 ist mit einer in Fig. 1 senkrechten Schlittenfläche in Pfeilrichtung 15 entgegen der Kraft einer Feder 17 nach oben in die gestrichelte Stellung verschiebbar, wobei zur Lagerung der Feder 17 sowie zur Betätigung des Schalters 14 ein winkelig abgebogener Ansatz 161 des Schlittens 16 dient. Im Bereich des Schaltorgans 10 bildet der Schlitten zusammen mit den ihn umgebenden Gehäusewänden des Gehäusegrundkörpers 1 einen Aufnahmeraum 18 für den nachstehend noch näher erläuterten Flüssigkeitsgeber 8, welcher Aufnahmeraum durch die schon erwähnte Abdeckung 9 nach Einsetzen des Flüssigkeitsgebers 8 verschlossen werden kann. Einstükkig mit der Abdeckung 9 verbunden ist der Zerstäubertrichter 91 mit Zerstäuberöffnung 92. Auf den Zerstäubertrichter 91 aufsteckbar ist eine Verschlußkappe 19. Wie F i g. 1 zeigt ist im oberen Teil des Flüssigkeitsgebers 8 eine Ringnut vorgesehen, welche beim Einsetzen in den Aufnahmeraum 18 mit einem zangenartigen oder rippenartigen Gehäusewiderlager 20 als Bestandteil des Gehäusegrundkörpers 1 kuppelbar und damit arretierbar ist.

Wie deutlich F i g. 3 zeigt, besteht der Flüssigkeitsgeber 8 aus einem Inhalatbehälter 21 und einem auf den Behälterflansch 22 fest und luftdicht aufgesetzten Pumpengehäuse 23, das eine an sich bekannte Zahnradpumpe 24 enthält Die Zahnradpumpe 24 besteht aus zwei Zahnrädern 25 und 26, deren Zähne einerseits miteinander kämmen und andererseits dicht an den Wänden eines etwa brillenförmigen Hohlraumes 27 anliegen. In den unteren Bereich des Hohlraumes 27 mündet ein Eintrittskanal 28 und in den oberen Bereich ein anhand von Fig. 4 noch näher erläuterter Austrittskanal 29 ein. Zwischen Pumpengehäuse 23 und Behälterflansch 22 befindet sich ein Dichtungselement 30, das einstückig ein Förderrohr 31 aufweist, das sich bis zum Boden des Inhalatbehälters 21 erstreckt. Ein weitt/es, ringförmiges Dichtungselement 32 umzieht den Behälterflansch 22 und den auf dem Behälterflansch aufliegenden Rand des erstgenannten Dichtungselementes 30. Durch eingebogene Lappen 33 des Pumpengehäuses 23 ist eine feste, luftdichte Verbindung

von Pumpengehäuse 23 und Inhalatbehälter 21 hergestellt.

Wie anhand der F i g. 5 verdeutlicht, kann anstelle der vorgenannten Verbindung auch ein Steckverschluß, z. B. in Form eines Federringes 34, für die Verbindung von Pumpengehäuse 23 und Inhalatbehälter 21 vorgesehen sein.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist ein Pumpengehäuse 23' in bezug auf F i g. 3 um 90° gedreht dargestellt. Die Zahnradpumpe ist zu der in Fig.3 gezeigten identisch; lediglich das Pumpengehäuse unterscheidet sich hinsichtlich der Verbindungsmittel von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3. Mit dem Pumpengehäuse verbunden, z. B. vergossen, ist ein in Form eines Steckdornes ausgebildetes Förderrohr 3Γ, das am freien Ende spitz ausläuft. Der als separates, selbständig handelsfähiges Teil ausgebildete Inhalatbehälter 21 besitzt auf dem Behälterflansch 22 ein z. B. aus Gummi oder aus einem gummiartigen Werkstoff bestehendes Verschlußteil 35, das den mit einer Inhalatflüssigkeit 36 angefüllten Inhalatbehälter luftdicht verschließt. Beim Aufsetzen des Pumpengehäuses 23' durchsticht das Förderrohr 31' das Verschlußteil 35, wobei sich die Durchstechränder des Verschlußteils 35 dicht an das Förderrohr 3Γ anlegen und einen luftdichten Verschluß schaffen. Zusätzlich befindet sich noch zwischen Dichtungselement 32 und Förderrohr 3Γ ein weiteres elastisches Dichtungselement 37. In den Fig. 1, 3 und 4 ist mit 29 der Austrittskanal für die Zahnradpumpe 24 geförderte Inhalat-Flüssigkeit bezeichnet, die rüsselartig über das Pumpengehäuse 23 hinausgeführt ist und unmittelbar vor der Zerstäuberplatte 7 des Zerstäuberelementes endet (F i g. 1). Hierbei ist das Kanalvolumen so gewählt, daß es wesentlich geringer ist als das Flüssigkeitsvolumen innerhalb jeweils zweier zusammenwirkender Zähne der Zahnradpumpe 24, so daß praktisch die gesamte durch die Zahnradpumpe geförderte Flüssigkeitsmenge an die Zerstäuberplatte 7 übergeben wird.

Anhand der Fig. 1, 3, 6, 7 und 8 wird erläutert, in welcher Weise die Zahnradpumpe 24 zur Förderung einer exakt dosierten Inhalatmenge betätigt wird. Wie auch aus F i g. 4 hervorgeht, besitzt eines der Zahnräder 25 der Zahnradpumpe 24 einen über das Pumpengehäuse 23 hinausragenden Kupplungsschaft 38, der z. B. ein Vierkantprofil aufweisen kann. Über diesen Kupplungsschaft 38 erfolgt der Antrieb der Zahnradpumpe 24. Dieser Kupplungsschaft ist einsteckbar in eine entsprechende z. B. vierkantige Kupplungsöffnung eines mit vier Schaltzähnen 40 ausgerüsteten Schaltrades 41, das ortsfest und frei drehbar am Gehäusegrundkörper 1 gelagert ist. Mit 42 bzw. 42' ist eine longitudinal, in der Zeichnung senkrecht bewegbare Schaltklinke bezeichnet, die fest oder drehbar am Schaltelement 10 befestigt ist (Drehachse 43). Mit dem Drücken des als Taste ausgebildeten Schaltelementes 10 in Pfeilrichtung 15 gemäß F i g. 1 wird zuerst der Kontakt 141 geschlossen und damit das Zerstäuberelement eingeschaltet. Beim weiteren Verschieben des Schaltelementes 10 kommt ein Zahn 44 der Schaltklinke 42 bzw. 42' in Eingriff mit einem Schaltzahn 40 des Schaltrades 41, womit dieses Schaltrad und damit auch die Zahnradpumpe 24 um einen vorbestimmten Winkelweg, z. B. um 90° gemäß F i g. 7 verdreht wird. Entsprechend der gewünschten Dosierung des Inhalates kann dieser Winkelweg exakt eingestellt oder aber auch variiert werden. Die Teile 41,42 und 10 stellen somit ein Betätigungsorgan für die Zahnradpumpe 24 dar. Die Schaltklinke 42 wird durch eine nicht weiter dargestellte Feder gegen einen gehäusefesten Anschlag 45 bzw. gegen einen Gehäuseteil gedrückt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist gemäß Fig.8 an die Schaltklinke 42' selbst ein Federelement 46 angeformt Mit der Betätigung des Schaltelementes 10 wird also gleichzeitig das Zerstäuberelement eingeschaltet und die Zahnradpumpe bzw. deren Zahnräder 25 und 26 derart um einen vorbestimmten Winkelweg verdreht, daß eine vorbestimmte Inhalatmenge, entsprechend dem Volumen von zwei oder vier oder mehr Zahnlücken durch den Austrittskanal 29 zur Zerstäuberplatte 7 (Fig. 1) gefördert wird. Gleichzeitig wird durch das Förderrohr 31 bzw. 3Γ Inhalatflüssigkeit aus dem Inhalatbehälter 21 angesaugt und in den Zahnlücken für den nächsten Inhalationsvorgang bereit gestellt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Dosiereinrichtung für Inhalate, mit einem Inhalatbehälter sowie mit einer luftdicht damit verbundenen Pumpeinrichtung für die Zuführung der Inhalatflüssigkeit zu einem Zerstäuberelement, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpeinrichtung eine mit der Inhalatflüssigkeit (36) in Verbindung stehende Zahnradpumpe (24) vorgesehen ist, deren mit dem Inhalatbehälter (21) luftdicht verbundenes Pumpengehäuse (23, 23') einen zum Zerstäuberelement (6) führenden Austrittskanal (29) aufweist und die durch ein Betätigungsorgan (41/42/10) entsprechend der gewünschten Dosierung betätigbar ist

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (23, 23') der Zahnradpumpe (24) als separates Bauteil mit dem Inhalatbehälter (21), vorzugsweise mittels eines Steckverschlusses verbindbar ist

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalatbehälter (21) durch ein Verschlußteil (35) verschlossen ist, das durch ein als Steckdorn ausgebildetes Förderrohr (31') des Pumpengehäuses (23') beim Verbinden von Inhalatbehälter und Pumpengehäuse durchsteckbar ist

4. Dosiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (Gehäusegrundkörper 1) eines mit einem Aufnahmeraum (18) für den Inhalatbehälter und für die Zahnradpumpe sowie mit einem Zerstäuberelement (6) ausgestatteten Inhalationsgerätes das manuell betätigbare Betätigungsorgan (41/42/10) gelagert und mit der Zahnradpumpe gekuppelt oder kuppelbar ist

5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise als Schaltwerk mit Schaltrad (41) und Schaltklinke (42, 42') ausgebildete Betätigungsorgan sowie das Zerstäuberelement (6) durch ein gemeinsames Auslöseorgan (10) betätigbar sind.

6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Zerstäuberelementes (6) zeitlich vor der Verstellung des Betätigungsorgans erfolgt

7. Dosiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei Inhalationsgeräten mit einem Ultraschall Zerstäubungssystem.

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