DE3508560A1 - Dosiereinrichtung fuer ein inhalationsgeraet - Google Patents

Description

• Dosiereinrichtunq für ein Inhalationsgerät
• Die Erfindung geht aus von einer Dosiereinrichtung für ein Inhalationsgerät mit einem piezokeramischen Zerstäuberelement und einem auswechselbaren drucklosen Vorratsbehälter für Inhalate.
• Ein Inhalationsgerät mit diesen Eigenschaften soll zur Behandlung der Atemwege, zB. bei Asthmakranken, dienen und Inhalationsgeräte ersetzen, die mit einer medizinischen Wirkstoff-Flüssigkeit gefüllt sind und deren Flüssigkeits-Transport durch chemische Treibgase erfolgt.
• Die Wirkstoff-Dosierung erfolgt dabei durch einen Auslösemechanismus, mit dem kurzzeitig ein Sprühventil betätigt wird. Neuere Untersuchungen lassen befürchten, dass chemische Treibgase gesundheitsschädliche Nebenerscheinungen auf den Organismus des Benutzers ausüben können, sodass man bestrebt ist, neue Wege zur Flüssigkeitszerstäubung ohne Verwendung von Treibgas zu finden.
• Für die medizinische Anwendung solcher Inhalationsgeräte spielt dabei eine bedeutsame Rolle, dass das Inhalat exakt dosiert werden kann und im Vorratsbehälter von der äusseren Atmosphäre völlig abgeschlossen ist.
• Ein bekannter Flüssigkeitszerstäuber (DE 2854841 C2) geht von einem piezokeramischen Zerstäuberelement und einem auswechselbaren drucklosen Vorratsbehälter aus, versucht aber das Dosierproblem über im Prinzip handelsübliche, patronenartige Flüssigkeitsgeber zu lösen, die aus durch manuellen Druck gegeneinander bewegbaren Teilen bestehen und die ein Auslassventil und eine damit zusammenwirkende Verdrängungs-Fördereinrichtung enthalten. Hierbei ist eine in engen Grenzen beliebig wiederholbare Dosierung des Inhalats nicht gewährleistet. Vielmehr sind bei diesem Flüssigkeitsgeber infolge seiner komplizierten Bauweise Toleranzabweichungen an den für die Dosierung verantwortlichen Funktionsteilen nicht auszuschliessen, was unmittelbar Toleranzabweichungen bei der Dosierung zur Folge hat. Zudem können durch manuell unterschiedliche Drücke und Zeitabläufe bei der Benutzung weitergehende Toleranzabweichungen nicht ausgeschlossen werden. Darüber hinaus ist ein luftdichter Abschluss auf Dauer nicht garantiert, weil die Dichtigkeit des Flüssigkeitsgeber durch Materialermüdung, zB. der Schliessfeder, abnehmen kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Inhalationsgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszugestalten, dass es auch nach längerer Benutzung exakt gleichbleibende, vorgegebene Inhalat-Portionen für den Geräte-Benutzer bereitstellt.
• Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil der Patentansprüche aufgeführten Merkmale.
• Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird erreicht, dass ein druckloser Vorratsbehälter für Inhalate zB. 100 Wirkstoff-Portionen luftdicht verschlossen über einen angemessen langen Zeitraum aufnehmen kann. Dieser Vorratsbehälter kann im verschlossenen Zustand in das Inhalationsgerät eingeführt werden und muss dort erst aktiviert werden, wenn die erste Anwendung unmittelbar bevorsteht. Dabei fliesst dann das Inhalat über eine Inhalatzuführung direkt zum Zerstäuberelement, ohne mit irgend einem Teil des Inhalationsgerätes in Berührung zu kommen, sodass eine sterile Zuführung gesichert ist. Auf dem Weg zum Zerstäuberelement wird das Inhalat in der Inhalatzuführung dosiert. Wichtigstes Bauteil für eine gleichbleibende Dosierung ist ein gummiartiges Rohr in der Inhalatzuführung. Moderne Herstellmethoden für zB.
• Kunststoffrohre sichern, dass Innen- und Aussendurchmesser dieses Rohres mit engen Toleranzen gefertigt wird. Mit einer Materialermüdung des gummiartigen Rohres durch Dauerbetrieb in einem Ausmass, dass diese in der Wiederholgenauigkeit der Dosierung eine Rolle spielen könnte, ist nicht zu rechnen, weil nach zB. 100 Dosierungen mit dem Vorratsbehälter auch die Inhalatzuführung gewechselt wird. Für eine gleichbleibend exakte Dosierung ist weiter ein Transportrad mit zE. acht auf den Umfang verteilten Dosiernocken und eine als Gegendruckstück vorgesehene, dem Aussendurchmesser des Transportrades nachgeformte Andruckschiene verantwortlich. Dabei ist das Transportrad beidseitig im Gehäuse des Inhalationsgerätes gelagert und die Andruckschiene direkt aus dem selben Gehäuse ausgeformt, sodass eine exakt gleichbleibende Lage zueinander gesichert ist. Das Ende des gummiartigen Rohres ragt in der Ruhestellung des Transportrades ein wenig über die jeweils letzte eingreifende Dosiernocke hinaus und hat einen geringen Abstand zur Vorderfläche des Zerstäuberelements, das mit ebenso geringem Abstand zum Aussendurchmesser des Transportrades angeordnet ist. Um sicherzustellen, dass das Transportrad nach jeder Betätigung wieder eine winkelgleiche Grundstellung einnimmt, sind an diesem, neben den zB. acht Dosiernocken, gleichviele Steuerrippen angeordnet, von denen jeweils eine Steuerrippe von zB.
• einer Blattfeder fixiert wird, wobei sich diese Blattfeder gleichzeitig gegen die jeweils nächste Steuerrippe so abstützt, dass nur eine Drehbewegung möglich ist. Damit exakt mit dem Transport der Inhalatmenge die Zerstäubung erfolgt, kann die Blattfeder neben ihren mechanischen Aufgaben gleichzeitig stromführend sein.
• Über eine weitere Kontaktfeder schliesst die Blattfeder während der Drehbewegung des Transportrades dann den Stromkreis zum Zerstäuberelement. Um einen entleerten Vorratsbehälter auswechseln zu können, schwenkt der Benutzer durch Drehung einer Excenterwelle die Blattfeder aus ihrer Fixierstellung. Damit kann das Transportrad entgegen der zur Dosierung vorgegebenen Drehbewegung gedreht und dadurch die Inhalatzuführung entfernt werden. Damit der mechanische und elektrische Ablauf synchron und verzögerungsfrei erfolgt und auch um Bauteile einzusparen, trägt das Transportrad neben den zB. acht Dosiernocken und Steuerrippen auch gleichviele Betätigungstasten. Diese sind in Schalenform zusammengefasst und werden im Wesentlichen vom Gehäuse des Inhaliergerätes abgedeckt. Jeweils eine Betätigungstaste ist in der Mitte eines Segmentausschnittes im Gehäuse sichtbar und benutzbar. Dabei ist der Segmentausschnitt so gestaltet, dass zur Handhabung des Gerätes die Betätigungstaste und damit das Transportrad mit den Dosiernocken und Steuerrippen in vorgegebener Richtung um zB. 1/8 des Transportrad-Umfanges geschwenkt werden kann.
• Die Erfindung ist an Hand von in der Zeichnung dargegestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt der Dosiereinrichtung für ein Inhalationsgerät mit einem Vorratsbehälter für Inhalate und einer Inhalatzuführung.
• Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Vorratsbehälter und eine Inhalatzuführung in einer anderen Ausführungsform.
• Fig. 3 einen Querschnitt durch das Transportrad für die Dosiereinrichtung mit Dosiernocken, Steuerrippen, Blattfeder, Kontaktfeder und Excenterwelle.
• Fig. 4 Eine Draufsicht auf einen Teil des Gehäuses für das Inhaliergerät mit einem Segmentausschnitt und einer Betätigungstaste, die mittig in diesem Segmentausschnitt angeordnet ist.
• Fig. 5 einen Querschnitt durch das Gehäuse mit Segmentausschnitt und den in Schalenform zugeordneten Betätigungstasten.
• Das Gehäuse 1 des Inhaliergerätes besteht aus mehreren Teilen und ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt.
• In den Zeichnungen ist es in Ausschnitten nur dann dargestellt, wenn angeformte Lager, Rippen, Schienen usu.
• direkt zur Funktion der Dosiereinrichtung beitragen.
• In eine Öffnung des Gehäuses 1 wird eine Inhalatzuführung 2/14 eingeführt, die längsbeweglich am Kopfteil 3 eines Vorratsbehälter 4/13 angeordnet ist. Dabei wird ein gummiartiges Rohr 7 zwischen ein Transportrad 9 mit Dosiernocken 10 und eine Andruckschiene 11 geführt. Wenn die Inhalatzufuhrung 2/14 ihre Funktionsposition erreicht hat, wird das Rohr 7 mindestens zweimal im Querschnitt so verformt, dass sich luftdichte und gleichförmige Kammern 12 bilden und das Ende des Rohres 7 direkt vor dem Zerstäuberelement 8 endet.
• Eine Ausführungsform der Inhalatzuführung 2 sieht dabei einen luftdichten Abschluss des Vorratsbehälter 4 durch durch eine gummiartige Dichtscheibe 6 und einer Längsbewegung zwischen Inhalatzuführung 2 und Vorratsbehälter 4 vor, wobei ein messerartiger Rohransatz 5 den Vorratsbehälter 4 aktiviert und federnde Nocken 16 die Längsbewegung in beiden Endstellungen fixiert.
• Eine andere Ausführungsform der Inhalatzuführung 14 sieht einen luftdichten Abschluss des Vorratsbehälter 13 durch einen gummiartigen Verschluss 17 und einer Drehbewegung über Gewindeansätze 15 vor, wobei auch hier ein messerartige Rohransatz 5 den Vorratsbehälter 13 in der Endphase der Verschraubung aktiviert.
• Das beidseitig im Gehäuse 1 gelagerte Transportrad 9 weist neben den Dosiernocken 10 gleichviele Steuerrippen 18 auf. Jeweils eine Steuerrippe 18.1 wird von einer Blattfeder 19 federnd fixiert. Die Blattfeder 19 stützt sich gleichzeitig gegen die jeweils nächste Steuerrippe 18.2 so ab, dass das Transportrad 9 nur in einer Drehrichtung bewegt werden kann.
• Die Blattfeder 19 ist neben ihren mechanischen Eigenschaften gleichzeitig stromführend. Durch die Drehbewegung des Transportrades 9 schwenkt die Blattfeder 19 nach aussen und schliesst über eine Kontaktfeder 20 den Stromkreis zum Zerstäuberelement 8.
• Durch eine Excenterwelle.21 kann die Blattfeder 19 aus ihrer Fixierstellung geschwenkt werden. Dadurch kann das Transportrad 9 entgegen der zur Dosierung vorgegebenen Drehbewegung gedreht werden. Damit kann ein entleerter Vorratsbehälter 4/13 und dessen Inhalatzuführung 2/14 durch das Transportrad entfernt werden.
• Das Transportrad 9 weist neben den Dosiernocken 10 und Steuerrippen 18 gleichviele Betätigungstasten 22 auf.
• Diese sind in Schalenform 23 zusammengefasst. Jeweils eine Betätigungstaste 22 ist in der Mitte eines Segmentausschnittes 24 am Gehäuse 1 des Inhaliergerätes sichtbar und benutzbar. Der Segmentausschnitt 24 ist dabei so gestaltet, dass mit einer Bewegung das Transportrad 9.soweit geschwenkt werden kann, dass eine Inhalat-Portion das Zerstäuberelement 8 erreicht und dort in einen für medizinische Zwecke geeigneten Inhalatnebel zerstäubt.

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Dosiereinrichtung für ein Inhalationsgerät mit einem piezokeramischen Zerstäuberelement, sowie einem auswechselbaren drucklosen Vorratsbehälter für Inhalate, der in bekannter Weise mit zB. einer gummiartigen Dichtscheibe luftdicht verschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Inhalatzuführung (2) am Kopfteil (3) des Vorratsbehälter (4) längsbeweglich so angeordnet ist, dass ein messerartiger Rohransatz (5) bei einer Längsbewegung der Inhalatzuführung (2) zum Vorratsbehälter (4) die zB.

   gummiartige Dichtscheibe (6) auf dem Vorratsbehälter (4) durchdringt und damit das Inhalat durch den Rohransatz (5) und einem folgenden gummiartigen Rohr (7) zum Zerstäuberelement (8) transportiert wird, wobei ein Transportrad (9) mit zB. acht Dosiernocken (10) das gummiartige Rohr (7) durch Druck auf eine, dem Aussendurchmesser des Transportrades (9) nachgeformte Andruckschiene (11) mindestens zweimal im Querschnitt so verformt, dass sich in Längsrichtung des Rohres (7) luftdichte gleichförmige Kammern (12) bilden, die das Inhalat aufnehmen, exakt portionieren und durch eine Drehbewegung zB. um 1/8 des Transportrad-Umfanges jeweils den Inhalt einer Kammer (12) dem Zerstäuberelement (8) zuführen, wo dieser noch während der Drehbewegung in einen für medizinische Zwecke geeigneten Inhalatnebel zerstäubt wird.
2. 2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inhalatzuführung (2) am Kopfteil (3) des Vorratsbehälter (4) ihre Längsbewegung durch federnde Nocken (16) im Bewegungsraum in beiden Endstellungen so fixiert, dass mit erkennbarem Kraftaufwand der luftdicht verschlossene Vorratsbehälter (4) durchstossen werden muss und dann der aktivierte Vorratsbehälter (4) mit der Inhalatzuführung (2) sicher verbunden bleibt.
3. 3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) und die Inhalatzuführung (14) in einer anderen Ausführungsform mit einem übereinstimmenden Gewindeansatz (is) versehen sind und diese Bauteile schon beim Hersteller, aber auch erst beim Benutzer miteinander verschraubt werden können, wobei erst in der Endphase der Verschraubung ein gummiartiger Verschluss (17) des damit luftdichten Vorratsbehälter (13) durch einen messerartigen Rohransatz (5) an der Inhalatzuführung (14) durchdrungen wird und damit das Inhalat durch den Rohransatz (s) und dem gummiartigen Rohr (7) zum Zerstäuberelement (8) transportiert und dosiert wird.
4. 4. Dosiereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (4+13) im luftdicht verschlossenen Zustand in das Gehäuse (1) des Inhaliergerätes eingeführt wird, wobei das gummiartige Rohr (7) an der Inhalatzuführung (2+14) zunächst leer in das Transportrad (9) eingezogen wird und durch Druck auf den Vorratsbehälter (4) oder durch Drehung des Vorratsbehälters (13) erst dann aktiviert wird, wenn die erste Anwendung des Inhalationsgerätes unmittelbar bevorsteht.
5. 5. Dosiereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportrad (9) neben den zB. acht Dosiernocken (10) gleichviele Steuerrippen (18) aufweist, von denen jeweils eine Steuerrippe (18.1) von zB. einer Blattfeder (19) federnd fixiert wird, wobei sich die Blattfeder (19) gleichzeitig gegen die jeweils nächste Steuerrippe (18.2) so abstützt, dass das Transportrad (9) nur in einer Drehrichtung bewegt werden kann und die Drehbewegung nach zB. 1/8 des Transportrad-Umfanges durch die Blattfeder (19) wieder federnd fixiert wird.
6. 6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (19) neben ihren mechanischen Aufgaben gleichzeitig stromführend ist und damit durch die Drehbewegung des Transportrades (9) über eine weitere Kontaktfeder (20) der Stromkreis zum Zerstäuberelement (8) geschlossen wird und dadurch die Zerstäubung der jeweiligen Inhalat-Portion exakt in dem Zeitraum erfolgt, in dem das Transportrad (9) bewegt wird.
7. 7. Dosiereinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (19) durch zB.

   eine Excenterwelle (21) aus ihrer Fixierstellung geschwenkt werden kann, damit zum Auswechseln eines entleerten Vorratsbehälters (4+13) dessen Inhalatzuführung (2+14) durch das Transportrad (9) entfernt werden kann, indem das Transportrad (9) entgegen der zur Dosierung vorgegebenen Drehbewegung gedreht wird.
8. 8. Dosiereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportrad (9) neben den zB. acht Dosiernocken (10) und Steuerrippen (18) gleichviele Betätigungstasten (22) aufweist, die in Schalenform (23) zusammengefasst sind und von denen jeweils eine Betätigungstaste (22) in der Mitte eines Segmentausschnittes (24) am Gehäuse (1) des Inhaliergerätes sichtbar und benutzbar ist, wobei der Segmentausschnitt (24) so gestaltet ist, dass die Betätigungstaste (22) und damit das Transportrad (9) um zB. 1/8 des Transportrad-Umfanges geschwenkt werden kann.