DE60023674T2

DE60023674T2 - Dossierventil

Info

Publication number: DE60023674T2
Application number: DE60023674T
Authority: DE
Inventors: Patrick Anthony Ware JONES; John Gregor Ware ANDERSON; Kenneth Paul Ware RAND
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: EP1169244A2; CN1343174A; BR0008867A; DE60023674D1; AR022872A1; HK1042680A1; CN1108967C; EP1169244B1; US7168597B1; PE20001450A1; WO2000055072A3; TW446565B; ATE308470T1; CO5241300A1; AU3158700A; JP2002538959A; WO2000055072A2; CA2367409A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Dosierventil für einen Aerosolbehälter. Das Ventil ist insbesondere für die Verwendung bei der abgemessenen Abgabe eines Medikaments über eine Inhalationsvorrichtung geeignet.
Es ist bekannt, ein Medikament in einer Aerosolform aus einer Dosieraerosol-Vorrichtung abzugeben. Derartige Vorrichtungen weisen für gewöhnlich ein Gehäuse auf, und darin gestützt, einen Behälter für die Aerosolrezeptur. Der Behälter weist ein Dosierventil auf, das im Allgemeinen ein Schieber oder ein Drehschieber ist. Der Schieber oder Drehschieber weist einen Ventilschaft auf, der gegen eine zurückhaltende Kraft, im Allgemeinen eine Reibungskraft, innerhalb eines Ventilkörpers aus einer Abgabeposition in eine Nicht-Abgabeposition bewegbar ist.
Genauer gesagt weist ein Schieber üblicherweise einen Ventilkörper, und innerhalb des Ventilkörpers einen Dichtring auf. Ein Ventilschaft mit einem Abgabedurchgang darin wird unter Reibung von dem Dichtring aufgenommen. Der Ventilschaft ist innerhalb des Dichtrings aus einer Position mit geschlossenem Ventil in eine Position mit offenem Ventil, bei der das Innere des Ventilkörpers mit dem Abgabedurchgang in Verbindung steht, gleitend bewegbar. Ein beispielhafter Schieber wird in der PCT-Anmeldung Nr. WO 96/28367 beschrieben.
Eine Betätigung eines Schiebers bedingt die Anwendung von einer ausreichenden mechanischen Kraft, um die Reibungskraft zwischen dem Ventilschaft und dem Dichtring zu überwinden. Bei gegenwärtig vermarkteten Inhalationsvorrichtungen ist die mechanische Kraft, die erforderlich ist, um den Schieber zu betätigen, im Allgemeinen in der Größenordnung von 20–40N. Diese Kraft wird häufig dadurch aufgebracht, dass der Patient manuell den Behälter, und den daran angebrachten Ventilkörper, relativ zu dem Gehäuse und den dadurch gestützten Ventilschaft niederdrückt. Die Bewegung des Ventilkörpers relativ zu dem Ventilschaft resultiert in der Betätigung des Ventils, und folglich dem Freisetzen eines Medikaments.
Bei einigen gegenwärtigen Inhalationsvorrichtungen mit einem Schieber oder Drehschieber neigt der Ventilschaft manchmal dazu, während des Betätigungszyklus zu haften, zu halten oder zu schleifen, mit dem Ergebnis, dass der Patient unter einigen Umständen einen Widerstand empfinden kann, wenn der Ventilschaft bewegt wird. Dies kann teilweise dadurch verursacht sein, dass ein Medikament sedimentiert oder aus der Aerosolrezeptur ausfällt, und sich an den inneren Ventilkomponenten ablagert, wobei das Vorhandensein eines Medikaments an der Gleitgrenzfläche die Reibungskraft zwischen dem Ventilschaft und der Reibungsdichtung erhöht. Verschiedene Lösungen des Problems des Ventilwiderstands wurden vorgeschlagen, einschließlich der Verwendung von Gleitmittel an dem Ventilschaft und der Dichtung.
Es ist zu verstehen, dass eine effektive Abgabe eines Medikaments an den Patienten unter Verwendung einer wie oben beschriebenen Inhalationsvorrichtung bis zu einem Maß von der Fähigkeit des Patienten abhängt, die Betätigung der Vorrichtung (z.B. Abschießen bzw. Abfeuern des Aerosols) mit einem ausreichend starken Einatmen zu koordinieren. Die erforderliche Koordination kann einige Patienten vor Schwierigkeiten stellen, mit der Gefahr, dass diese Patienten nicht die angemessene Medikamentendosis empfangen. Es gab somit Anstrengungen, Inhalationsvorrichtungen zu entwickeln, die sich nicht auf eine manuelle Betätigung durch den Patienten verlassen, insbesondere diejenigen, die als Antwort auf den Atem eines Patienten betätigbar sind. Diese Vorrichtungen sind oft als Atem-betätigbare Vorrichtungen bekannt.
Atem-betätigbare Vorrichtungen weisen üblicherweise eine Quelle von gespeicherter Energie auf, welche auf die Freisetzung hin den Schieber des Medikamentenbehälters betätigt, und folglich das Medikament freisetzt, und einen Atemauslöser, welcher die Freisetzung der gespeicherten Energie als Antwort auf den Atem des Patienten auslöst. Die gespeicherte Energiequelle ist erforderlich, weil die erforderte Kraft, um den Schieber zu betätigen (z.B. 20–40N wie oben erwähnt), zu groß ist, um lediglich durch den Atem eines Patienten zuführbar zu sein. Beispielhafte Atem-betätigbare Vorrichtungen sind in dem U.S. Patent Nr. 5,655,523 beschrieben.
Die Anmelder haben nun ein Dosierventil entwickelt, das ohne die Notwendigkeit eines Abgabeschafts oder anderem Abgabeelements, das relativ zu einem Ventilkörper zu bewegen ist, betätigt werden kann. Da das neue Ventil keine relative Bewegung eines Ventilschafts zu dem Ventilkörper erfordert, ist das Problem eines Widerstands, das mit einigen Schiebern und Drehschiebern assoziiert wird, beseitigt.
Das neu entwickelte Dosierventil ist des Weiteren durch die Anwendung einer erheblich geringeren Kraft betreibbar, als erforderlich ist, um ein herkömmliches Dosierventil mit einem Schieber oder Drehschieber zu betreiben. Die erforderte Kraft kann tatsächlich so gering sein, dass das Ventil lediglich durch die Kraft des Atems eines Patienten betätigbar ist. Das vorliegende Dosierventil ist somit insbesondere zur Verwendung bei Atem-angetriebenen Vorrichtungen geeignet. Derartige Vorrichtungen können viel einfacher als gegenwärtige Atem-betätigte Vorrichtungen sein, weil sie nicht notwendigerweise eine Quelle von gespeicherter Energie erfordern.
EP-A-567,348 beschreibt ein Dosierventil für einen Aerosolbehälter mit einem zweistufigen Zusammendrück- und Freisetzungsmechanismus, um das Ventil zu füllen und daraus abzugeben. Das Ventil umfasst Abmess- und Abgabeelemente, die durch eine Zentralbalg-Anordnung oder flexible Membran verbunden sind, zur relativen linearen Bewegung in einen und aus einem formschlüssigen Dichtungseingriff mit entgegengesetzt zugewandten Ventilsitzen, die an einem festen Ventilgehäuse beziehungsweise dem Abmesselement vorgesehen sind. Das Dosierventil hierin erfordert kein derartiges Zentralbalg-Merkmal.
Die US-A-4061251 offenbart ein Dosierventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 hiervon. Stand der Technik ist in der FR-A-2140341 offenbart. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Dosierventil nach Anspruch 1 geschaffen.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff Ventilauflage jedes Element, das durch einen Ventilsitz aufnehmbar ist, um eine Ventildichtung auszubilden, und das von dem Ventilsitz bewegbar ist, um die Ventildichtung aufzubrechen. Die Ventilauflage kann im Wesentlichen jede geeignete Form aufweisen. Der vorspannbare Kontakt zwischen den Ventilsitzen und Ventilauflagen kann durch jedes geeignete Vorspannmittel, wie beispielsweise eine Feder, vorgesehen sein.
Das Dosierventil hierin ermöglicht eine Abgabe von Aerosolinhalten, ohne die Notwendigkeit zur Bewegung eines Abgabeelements relativ zu dem Ventilkörper. Insbesondere erfordert das Dosierventil hierin nicht die Gleit- oder Drehbewegung eines Ventilschafts relativ zu dem Ventilkörper.
Das Dosierventil hierin ist vorzugsweise ausgestaltet, um einen nicht-gewundenen Flussdurchgangsweg von dem Einlass zu dem Auslass des Dosierventils zu schaffen.
Vorzugsweise bildet das Dosierventil eine einzelne integrale Einheit aus, die bequem auf bekannte Aerosolbehälter zur Verwendung bei der Abgabe eines Medikaments gepasst werden kann.
Vorzugsweise ist eines der Einlass- und Auslassventile geschlossen, wenn sich das Dosierventil in einem Ruhezustand befindet. Insbesondere bevorzugt sind beide, die Einlass- und Auslassventile geschlossen, wenn sich das Dosierventil in einem Ruhezustand befindet.
Der Betrieb der Einlass- und Auslassventile kann durch die Verwendung eines geeignet gekoppelten Auslösersystems gekoppelt sein.
In einem Aspekt weist eine Ventilauflage ein hartes, nicht zusammendrückbares Material auf, und ein Ventilsitz weist ein weicheres, zusammendrückbares Material auf. In einem anderen Aspekt weist eine Ventilauflage ein weiches, zusammendrückbares Material auf, und ein Ventilsitz weist ein härteres, nicht zusammendrückbares Material auf.
Alternativ können die Einlass- und Auslassventilauflagen und jeweilige Ventilsitze beide harte, nicht zusammendrückbare Materialien aufweisen, mit glatten Oberflächen, um eine gute Dichtung sicherzustellen.
Vorzugsweise umfasst das Ventil zusätzlich eine Auslassventil-Bewegungsvorrichtung, zum Bewegen der Auslassventilauflage außer Kontakt mit dem Auslassventilsitz.
Vorzugsweise umfasst das Ventil zusätzlich eine Einlassventil-Bewegungsvorrichtung, zum Bewegen der Einlassventilauflage außer Kontakt mit dem Einlassventilsitz.
In einem Aspekt ist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung mechanisch betätigbar. Das heißt, betätigbar durch die Anwendung von mechanischer Kraft, entweder direkt oder durch einen Mechanismus, der in der Lage ist, eine mechanische Kraft zu übertragen.
In einem anderen Aspekt ist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung elektrisch betätigbar. Das heißt, betätigbar durch die Anwendung von elektrischem Strom. Insbesondere bevorzugt weist entweder eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung einen Mehrkomponenten-Streifen oder -Draht auf, der als Antwort auf einen elektrischen Stromfluss verformbar ist.
Geeignete Mehrkomponenten-Streifen umfassen üblicherweise eine Vielzahl von Materialschichten, wobei jedes Material einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Bevorzugte Beispiele von Mehrkomponenten-Streifen umfassen Streifen mit mehreren Schichten unterschiedlicher Metalle (z.B. Bimetallstreifen), und Streifen mit zumindest einem piezoelektrischen oder piezoresistiven Material. Geeignete piezoelektrische Materialien umfassen piezoelektrische Keramiken, wie beispielsweise Zusammensetzungen von Blei-Zirkonat und Blei-Titonat, und piezoelektrische Kristalle, die im Allgemeinen polykristalline ferroelektrische Materialien mit der Perowskit-Struktur sind.
Geeignete Mehrkomponenten-Drähte umfassen eine Legierung, die einen Phasenübergang auf ein Erwärmen hin durchmacht, was in dem Zusammenziehen des Drahts resultiert. Üblicherweise beträgt der Grad des Zusammenziehens von 2% bis 8%. Derartige Legierungen sind im Allgemeinen als Formgedächtnis-Legierungen bekannt. Bestimmte Formgedächtnis-Legierungen machen eine Formänderung auf ein erneutes Kühlen hin durch. Derartige Zwei-Wege-Formgedächtnis-Legierungen werden auch für die Verwendung hierin ins Auge gefasst.
Bei einer Ausführungsform ist die Legierung vorzugsweise eine Nickel-Titan-Legierung, wie beispielsweise eine Nickel-Titan-Legierung mit von 5% bis 95%, vorzugsweise von 20% bis 80%, Nickel in Gewicht, und von 95% bis 5%, vorzugsweise von 80% bis 20%, Titan in Gewicht. Mit Nickel-Titan-Legierung ist eine Legierung gemeint, die im Wesentlichen aus Nickel und Titan besteht, obwohl andere Elemente in kleinen (z.B. Spuren) Mengen vorhanden sein können.
Bei anderen Ausführungsformen ist die Legierung vorzugsweise eine Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierung oder eine Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung. Spurenelemente von anderen Elementen können auch vorhanden sein.
Geeignete Drähte weisen üblicherweise einen Durchmesser von 30 bis 400 Mikrometer, vorzugsweise von 50 bis 150 Mikrometer, auf. Vorzugsweise ist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung magnetisch betätigbar.
Vorzugsweise weist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung ein magnetisches Material oder ein Material auf, das magnetisch induktiv ist, das heißt, ein Material, in welches Magnetismus induziert werden kann. Das Material kann permanent oder nicht-permanent magnetisierbar sein.
Vorzugsweise ist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung pneumatisch betätigbar.
Vorzugsweise ist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung hydraulisch betätigbar. Besonders bevorzugt weist eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung oder der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung eine Einrichtung auf, wie beispielsweise einen Beutel oder ein Rohr, mit einem Fluid gefüllt, der/das eine hydraulische Kraft übertragen kann.
Vorzugsweise weist die Auslassventilauflage und/oder Einlassventilauflage ein Element in der Form einer Kugel, eines Pilzes, eines Kegels, einer Scheibe oder eines Stopfens auf.
Vorzugsweise definiert der Ventilkörper zusätzlich eine Probenahmekammer, und der Einlass lässt den Fluss von der Probenahmekammer zu der Messkammer zu.
Die Messkammer ist vorzugsweise derart geformt, dass sie den Oberflächenkontaktbereich mit dem Aerosol minimiert, und dadurch eine Ablagerung eines Medikaments daran vermindert.
In einem Aspekt weist die Messkammer ein festgelegtes Volumen auf. In einem anderen Aspekt weist die Messkammer ein variables Volumen auf. Das Volumen der Messkammer kann zum Beispiel geändert werden, um die optimale Menge eines Medikaments zur Freisetzung vorzusehen. In einem bevorzugten Aspekt ist das Volumen der Messkammer automatisch als Antwort auf ein Dosiersignal, das von einem elektronischen Informationsverarbeitungsgerät gesendet wird, variabel.
Verschiedene Arten von Messkammern mit einem variablen Volumen werden ins Auge gefasst. Geeignete Kammern umfassen eine Kammer mit einem festgelegten Volumen, deren Messvolumen durch die Einfügung eines Stempels oder Kolbens variabel ist. Der Stempel oder Kolben kann eine festgelegte Form aufweisen, oder kann alternativ ein Element mit variabler Form und Volumen, wie beispielsweise ein aufblasbarer Ballon, umfassen. Andere geeignete Kammern umfassen eine Kammer die weitbar bzw. dehnbar ist, weil sie aus einem flexiblen/weitbaren Material ausgebildet ist. Weitere geeignete Kammern weisen Teleskop- oder Harmonika-Anordnungen auf, um eine mechanische Ausdehnung des Messvolumens zuzulassen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Aerosolbehälter mit dem Dosierventil der Erfindung geschaffen.
In einem bevorzugten Aspekt ist der Ventilkörper des Dosierventils nicht relativ zu dem Behälter bewegbar. Auch enthält das Dosierventil keinen bewegbaren Schaft. Dieses steht im Kontrast zu gegenwärtigen Schiebern, wo eine Betätigung des Ventils durch eine relative Bewegung des Aerosolbehälters zu dem Ventilschaft erreichbar ist.
In einem Aspekt umfasst der Aerosolbehälter eine Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel. Besonders bevorzugt ist das Treibmittel flüssiges HFA134a, HFA-227 oder Kohlendioxid. Besonders bevorzugt wird das Medikament aus der Gruppe ausgewählt, die aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat, Beclomethason-Dipropionat, Salzen oder Solvaten davon, und jeglichen Mischungen davon, besteht.
In einem anderen Aspekt weist der Aerosolbehälter ein Druckgas, vorzugsweise Druckluft, auf.
Der Aerosolbehälter der Erfindung kann in einer Inhalationsvorrichtung zur Abgabe eines Medikaments an einen Patienten enthalten sein, ferner mit einem Gehäuse, innerhalb dessen sich der Aerosolbehälter befinden kann; und einem Auslassventilauslöser, zum Auslösen der Bewegung der Auslassventilauflage aus dem Kontakt mit dem Auslassventilsitz.
Die Inhalationsvorrichtung weist vorzugsweise auch einen Einlassventilauslöser auf, zum Auslösen der Bewegung der Einlassventilauflage aus dem Kontakt mit dem Einlassventilsitz.
Vorzugsweise ist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers als Antwort auf den Atem eines Patienten auslösbar. Die Auslassventil- oder Einlassventilauslöser können als Antwort auf das Einatmen eines Patienten auslösbar sein, oder alternativ an einem Auslösepunkt, der mit dem Ende des Exhalationsteils von dem Atemzyklus eines Patienten gekoppelt ist, auslösbar. Inhalationsvorrichtungen, die an dem Ende des Exhalationsteils von dem Atemzyklus auslösbar sind, werden in der WO-A-00/53247 beschrieben.
Vorzugsweise stehen einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers mit einem Sensor in Verbindung, der den Atem eines Patienten erfasst.
In einem Aspekt umfasst der Sensor ein Atem-bewegbares Element, das als Antwort auf den Atem eines Patienten bewegbar ist. Vorzugsweise wird das Atem-bewegbare Element aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Flügel, einem Segel, einem Kolben und einem Laufrad besteht.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Drucksensor, zum Erfassen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Druckprofils. In einem weiteren Aspekt umfasst der Sensor einen Luftflusssensor, zum Erfassen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Luftflussprofils.
In einem weiteren Aspekt umfasst der Sensor einen Temperatursensor, zum Erfassen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Temperaturprofils.
In einem weiteren Aspekt umfasst der Sensor einen Feuchtigkeitssensor, zum Erfassen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Feuchtigkeitsprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Gassensor, zum Erfassen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Sauerstoff- oder Kohlendioxidprofils.
In einem weiteren Aspekt umfasst der Sensor ein piezoelektrisches oder piezoresistives Element.
Der Auslassventilauslöser und der Einlassventilauslöser können unabhängig auslösbar sein, oder sie können auf eine gekoppelte Art und Weise auslösbar sein.
Vorzugsweise ist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers ein mechanischer Auslöser. In einem Aspekt umfasst der mechanische Auslöser einen Hebelmechanismus. In einem anderen Aspekt umfasst der mechanische Auslöser einen Drehmomentübertragungsmechanismus.
Vorzugsweise weist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers einen Mehrkomponenten-Streifen auf, der als Antwort auf einen elektrischen Stromfluss verformbar ist. Der Mehrkomponenten-Streifen umfasst üblicherweise eine Vielzahl von Materialschichten, wobei jedes Material einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Bevorzugte Beispiele von Mehrkomponenten-Streifen umfassen Streifen mit mehreren Schichten unterschiedlicher Metalle (z.B. Bimetallstreifen), und Streifen mit zumindest einem piezoelektrischen oder piezoresistiven Material.
Vorzugsweise ist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers ein magnetischer Auslöser.
In einem Aspekt wirkt der Auslassventilauslöser magnetisch mit der Auslassventilauflage zusammen und/oder der Einlassventilauslöser wirkt magnetisch mit der Einlassventilauflage zusammen.
In einem anderen Aspekt wirkt der Auslassventilauslöser magnetisch mit einem Auslassgreifer bzw. -shuttle zusammen, der die Auslassventilauflage berührt, und/oder der Einlassventilauslöser wirkt magnetisch mit einem Einlassgreifer zusammen, der die Einlassventilauflage berührt. Vorzugsweise weist der Auslassgreifer und/oder Einlassgreifer ein magnetisches Material auf.
In einem weiteren Aspekt weist der Auslassgreifer ein Material auf, das magnetisch induktiv ist, und der Auslassventilauslöser weist ein induktives Element auf, das in der Lage ist, Magnetismus darein zu induzieren und/oder der Einlassgreifer weist ein Material auf, das magnetisch induktiv ist, und der Einlassventilauslöser weist ein induktives Element auf, das in der Lage ist, Magnetismus darein zu induzieren.
Vorzugsweise ist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers ein pneumatischer Auslöser.
Vorzugsweise ist einer oder beide des Auslassventilauslösers oder des Einlassventilauslösers ein hydraulischer Auslöser. Besonders bevorzugt weist der hydraulische Auslöser einen Beutel oder ein Rohr, mit einem Fluid gefüllt, auf, der/das eine hydraulische Kraft übertragen kann.
Die Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Schnittansicht eines ersten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Schnittansicht eines zweiten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Schnittansicht eines dritten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Schnittansicht eines vierten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
5a eine Schnittansicht eines fünften Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
5b eine Schnittansicht eines Details des Ventils von 5a ist;
6 eine Schnittansicht eines sechsten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine Draufsicht des Ventilbetätigungsmechanismus eines siebten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
8a bis 8d verschiedene Form eines Auflage- bzw. Tellerventils zeigen, das zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
9 eine Schnittansicht eines achten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Schnittansicht eines neunten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine Schnittansicht eines zehnten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
12 eine Schnittansicht eines elften Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
13 eine Schnittansicht eines zwölften Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
14 eine Schnittansicht eines dreizehnten Dosierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
15 eine schematische Ansicht einer Inhalationsvorrichtung mit einem Dosierventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
1 zeigt ein Aeorosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 10 auf, der eine Messkammer 12 und eine Probenahmekammer 14 definiert. Die Messkammer 12 weist einen Einlass 20, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 14 zulässt, die wiederum Aerosol aus einem Behälter (nicht gezeigt) empfängt, und einen Auslass 30 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 12 zulässt. Der Einlass 20 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 22 und einer Ventilauflage in der Form einer Metallkugel 24 versehen. Die Metallkugel 24 ist zu dem Ventilsitz 22 durch die Wirkung einer Feder 26 vorgespannt. Der Auslass 30 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer Metallkugel 34 versehen, die durch eine Feder 36 in einem vorgespannten Kontakt mit einem Ventilsitz 32 gehalten wird. Der Ventilkörper 10 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 6, das derart geformt ist, dass es eine kreisförmige Spur 8 definiert, die nach oben parallel mit dem Äußeren des Ventilkörpers 10 verläuft. Innerhalb der Spur 8 ist ein Magnetring 40 enthalten, der nach oben und unten auf der Spur 8 bewegbar ist.
Eine Betätigung des Ventils von 1 ist durch eine Bewegung des Magnetrings 40 erreichbar, der magnetisch mit den Metallkugelauflagen 24, 34 zusammenwirken kann, um sie von ihren Sitzen 22, 32 zu entfernen. Eine Bewegung des Magnetrings selbst ist zum Beispiel durch die Verwendung eines zweiten Magneten (nicht gezeigt) erreichbar. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 20 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol aus der Probenahmekammer 14 in die Messkammer 12 zuzulassen. Das Auslassventil 30 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen.
2 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 110 auf, der eine Messkammer 112 und eine Probenahmekammer 114 definiert. Die Messkammer weist einen Einlass 120, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 114 zulässt, und einen Auslass 130 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 12 zulässt. Der Einlass 120 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 122 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 124 versehen. Die Kugel 124 ist zu dem Ventilsitz 122 durch die Wirkung einer Feder 126 vorgespannt. Der Auslass 130 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer Kugel 134 versehen, die durch Wirkung der Feder 136 in Kontakt mit einem Ventilsitz 132 vorgespannt wird. Der Ventilkörper 110 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 106, und das Gehäuse ist mit Befestigungsschrauben 105, 107 versehen, zum Befestigen des Ventils an einem Aerosolbehälter (nicht gezeigt). Bewegbare Magnetringe 140, 142 berühren die elastischen Kugeln 124, 134 der Einlassbeziehungsweise Auslassventile 120, 130. Die Magnetringe 140, 142 stehen wiederum in magnetischer Verbindung mit Greifermagneten 150 und 152.
Eine Betätigung des Ventils von 2 ist durch eine Bewegung der Magnetringe 140, 142 erreichbar, um die elastischen Kugeln 124, 134 von ihren jeweiligen Sitzen 122, 132 physikalisch zu entfernen. Eine Bewegung der Magnetringe ist durch eine Bewegung der Greifermagnete 150, 152 erreichbar. Die Greifermagnete 150, 152 können wiederum an einen mechanischen Auslöser, wie beispielsweise einen Hebelmechanismus (nicht gezeigt), gekoppelt sein. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 120 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol aus der Probenahmekammer 114 in die Messkammer 112 zuzulassen. Das Auslassventil 130 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen.
3 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 210 auf, der eine Messkammer 212 definiert. Die Messkammer weist einen Einlass 220, der einen Aerosolfluss von einem Behälter (nicht gezeigt) zulässt, und einen Auslass 230 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 212 zulässt. Der Einlass 220 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 222 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kunststoffkugel 224 versehen. Die Kugel 224 ist zu dem Ventilsitz 222 durch die Wirkung einer Feder 226 vorgespannt. Der Auslass 230 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kunststoffkugel 234 versehen, die durch Wirkung der Feder 236 in Kontakt mit einem Ventilsitz 232 vorgespannt wird. Der Ventilkörper 210 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 206. Das Gehäuse 206 ist derart geformt, dass es zwei kreisförmige Aushöhlungen 208, 209 definiert, wobei jede nach oben parallel mit einem Abschnitt des Äußeren des Ventilkörpers 210 verläuft, und jeweils um die Einlass- und Auslassventile 220, 230 positioniert ist. Erste und zweite kreisförmige Solenoid- bzw. Elektromagnetkerne 240, 242 befinden sich bewegbar innerhalb der ersten und zweiten kreisförmigen Aushöhlungen 208, 209, und stehen jeweils mit den Einlass- und Auslasskugelventilen 224, 234 im Eingriff. Die kreisförmigen Elektromagnetkerne 240, 242 sind wiederum für eine induktive Verbindung mit äußeren Zylinderspulenwicklungsmagneten 250 und 252 positioniert. Die Zylinderspulenwicklungen 250, 252 sind mit einer elektrischen Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden.
Eine Betätigung des Ventils von 3 ist durch eine Bewegung der kreisförmigen Elektromagnetkerne 240, 242 erreichbar, um die elastischen Kugeln 224, 234 in eine nach oben gerichtete Richtung von ihren jeweiligen Sitzen 222, 232 physikalisch zu entfernen. Eine Bewegung der kreisförmigen Elektromagnetkerne 240, 242 ist wiederum durch das Anlegen von elektrischem Strom an die Zylinderspulenwicklungen 250, 252 erreichbar. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 220 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 212 zuzulassen. Das Auslassventil 230 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen.
4 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 310 auf, der eine Messkammer 312 und eine Probenahmekammer 314 definiert. Die Messkammer 312 weist einen Einlass 320, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 314 zulässt, und einen Auslass 330 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 312 zulässt. Der Einlass 320 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 322 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 324 versehen. Die Kugel 324 ist zu dem Ventilsitz 322 durch die Wirkung einer Feder 326 vorgespannt. Der Auslass 330 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 334 versehen, die durch Wirkung der Feder 336 in Kontakt mit einem Ventilsitz 332 vorgespannt wird. Griffarme 340, 342 greifen die elastischen Kugeln 324, 334 der Einlass- beziehungsweise Auslassventile 320, 330. Die Griffarme sind aus einem Bimetallstreifen ausgebildet, wobei jede der Bimetallkomponenten davon einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Die Griffarme 340, 342 sind mit einer elektrischen Stromquelle (nicht gezeigt) verbindbar.
Eine Betätigung des Ventils von 4 ist durch eine Bewegung der Griffarme 340, 342 erreichbar, um die elastischen Kugeln 324, 334 von ihren jeweiligen Sitzen 322, 332 physikalisch zu entfernen. Eine Bewegung der Griffarme 340, 342 ist wiederum durch das Anlegen von elektrischem Strom erreichbar, was eine Verformung des Bimetallstreifens bewirkt, aus dem die Arme 340, 342 ausgebildet sind. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 320 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 312 zuzulassen. Das Auslassventil 330 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen.
5a zeigt ein Aerosol-Dosierventil hierin, und 5b zeigt ein Detail dieses Ventils, wenn sich das Einlassventil in der offenen Stellung befindet. Das Dosierventil weist einen Ventilkörper 410 auf, der eine Messkammer 412 und eine Probenahmekammer 414 definiert. Die Messkammer weist einen Einlass 420, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 414 zulässt, und einen Auslass 430 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 412 zulässt. Der Einlass 420 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 422 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 424 versehen. Die Kugel 424 ist zu dem Ventilsitz 422 durch die Wirkung einer Feder 426 vorgespannt. Der Auslass 430 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 434 versehen, die durch Wirkung der Feder 436 in Kontakt mit einem Ventilsitz 432 vorgespannt wird. Geformte, flexible Elastomerbeutel 440, 442 sitzen innerhalb und an beiden Seiten von Zugangsbohrungen 416, 418, die in der Probenahmekammer 414 beziehungsweise der Messkammer 412 vorgesehen sind. Die Elastomerbeutel 440, 442 enthalten ein Fluidmaterial. Es kann gesehen werden, dass ein Abschnitt von jedem der Elastomerbeutel 440, 442 die elastischen Kugeln 424, 434 der Einlassbeziehungsweise Auslassventile 420, 430 berührt. Es kann auch gesehen werden, dass ein anderer Abschnitt von jedem der Elastomerbeutel 440, 442 einen Schlagarm (impacting arm) 450 berührt, der an einem Drehpunkt 454 gelenkig verbunden ist. Der Schlagarm 450 selbst ist mit einem Griff 456 verbunden, der selbst an einen Atem-betätigbaren Flügel (nicht gezeigt) angebracht sein kann.
Eine Betätigung des Ventils von den 5a und 5b ist durch ein Schlagen bzw. Stoßen der flexiblen, Fluid-gefüllten Elastomerbeutel 440, 442 erreichbar, um die elastischen Kugeln 424, 434 von ihren jeweiligen Sitzen 422, 432 physikalisch zu entfernen. Ein Stoß der Elastomerbeutel 440, 420 ist wiederum durch die Stoßbewegung des Schlagarms 450 erreichbar. Die Beutel 440, 442 sind derart geformt, dass sie sich auf den Stoß hin verformen, um die Übertragung der Stoßenergie durch die Fluidinhalte zuzulassen. Die Verformung von einem der Beutel 440, nachdem er durch den Schlagarm 450 getroffen wurde, ist in 5b gezeigt, die auch die Entfernung der elastischen Kugel 424 von ihrem Sitz 422 zeigt. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 420 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 412 zuzulassen. Das Auslassventil 430 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen. Es wird geschätzt werden, dass die dargestellte gelenkige Befestigung 454 des Schlagarms 450 lediglich den Stoß von einem der Elastomerbeutel 440, 442 zulässt, und folglich wird lediglich eines der Einlass- und Auslassventile 420, 430 zur Zeit geöffnet.
6 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 510 auf, der eine Messkammer 512 und eine Probenahmekammer 514 definiert. Die Messkammer 512 weist einen Einlass 520, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 514 zulässt, und einen Auslass 530 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 512 zulässt. Der Einlass 520 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 522 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 524 versehen. Die Kugel 524 ist zu dem Ventilsitz 522 durch die Wirkung einer Feder 526 vorgespannt. Der Auslass 530 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 534 versehen, die durch Wirkung der Feder 536 in Kontakt mit einem Ventilsitz 532 vorgespannt wird. Der Ventilkörper 510 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 506, und das Gehäuse ist mit Befestigungsschrauben 505, 507 versehen, zum Befestigen des Ventils an einem Aerosolbehälter 503 (lediglich teilweise gezeigt). Geformte Stifte 540, 542 sitzen innerhalb und an beiden Seiten von Zugangsbohrungen 516, 518, die in der Probenahmekammer 514 beziehungsweise der Messkammer 512 vorgesehen sind. Es kann gesehen werden, dass das Endstück von jedem der geformten Stifte 540, 542 die elastischen Kugeln 524, 534 der Einlass- beziehungsweise Auslassventile 520, 530 berührt. Es kann auch gesehen werden, dass der Kopf von jedem der Stifte 540, 542 eine Elastomermembran 546, 548 berührt, die wiederum mit zwei Köpfen versehene Übertragungsstifte 546, 548 berührt. Die Elastomermembranen 546, 548 und die Übertragungsstifte 546, 548 sind durch einen Schlagarm 560 stoßbar, der an einem Drehpunkt 564 gelenkig verbunden ist. Der Schlagarm 560 kann selbst mit einem Atembetätigbaren Flügel (nicht gezeigt) verbunden sein.
Eine Betätigung des Ventils von 6 ist durch eine Bewegung der geformten Stifte 540, 542 erreichbar, um die elastischen Kugeln 524, 534 von ihren jeweiligen Sitzen 522, 532 physikalisch zu entfernen. Eine Bewegung der geformten Stifte 540, 542 ist wiederum durch ein Stoßen der Elastomermembranen 546, 548 erreichbar, wobei ihre jeweiligen Übertragungsstifte 550, 552 einem Stoß durch den Schlagarm 560 folgen. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 520 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 512 zuzulassen. Das Auslassventil 530 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen. Es wird geschätzt werden, dass die dargestellte gelenkige Befestigung 564 des Schlagarms 560 lediglich den Stoß von einem der Übertragungsstifte 550, 552 zulässt, und folglich wird lediglich eines der Einlass- und Auslassventile 520, 530 zur Zeit geöffnet.
7 zeigt eine vereinfachte, schematische Darstellung eines Auflagenventilbetätigungsmechanismus, der für die Verwendung in einem Aerosol-Dosierventil geeignet ist. Das Ventil kann zum Beispiel von einer Art ähnlich derjenigen sein, die in den 1 bis 6 gezeigt wird, aber mit dem nun beschriebenen Auflagenventilbetätigungsmechanismus. Der Abschnitt des Ventilkörpers 610 auf, der eine Messkammer 612 definiert, wird gezeigt. Die Messkammer weist einen Auslass 630 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 612 zulässt. Der Auslass 630 ist mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 634 versehen, die in Kontakt mit einem Ventilsitz 632 durch die Wirkung einer Feder 636 vorgespannt ist. Ein Betätigungsstab 642 sitzt innerhalb und an beiden Seiten einer Zugangsbohrung 618, die in der Messkammer 612 vorgesehen ist. Das Endstück des Betätigungsstabs 642 berührt die elastische Kugel 634 des Auslassventils 630. Der Schaft des Betätigungsstabs 642 wird innerhalb eines Drehmomentrohrs 652 aufgenommen, und ein Griff 656 ist an dem Kopf des Betätigungsstabs 642 vorgesehen.
Eine Betätigung des Ventils von 7 ist durch ein Drehen des Betätigungsstabs 642 erreichbar, derart, dass sein Endstück die elastische Kugel 634 von ihrem Sitz 622 physikalisch entfernt. Der Betätigungsstab 642 wird durch die Verwendung des Griffs 656 an seinem Kopf gedreht. Der Griff 656 kann an jede geeignete Antriebseinrichtung gekoppelt sein, einschließlich mechanischer und elektrischer Antriebseinrichtungen (nicht gezeigt).
Die 8a bis 8d zeigen verschiedene Formen von Auflageventilen, die zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignet sind. Diese nutzen Ventilauflagen mit unterschiedlichen Formen. Diese alternativen Ventilauflagen können bei den Dosierventilen der 1 bis 6, oder dem Auflagenventilbetätigungsmechanismus von 7 anstelle der darin gezeigten Kugelventilauflagen, verwendet werden.
Genauer gesagt, zeigen die 8a bis 8d einen Ventilkörper 710a–d, der einen Ventilsitz 732a–d und eine Ventilauflage 734a–d stützt, die auf dem Ventilsitz 732a–d sitzt. In 8a ist die Ventilauflage 734a in der Form eines Pilzes. In 8b ist die Ventilauflage 734b in der Form eines Kegels. In 8c ist die Ventilauflage 734c in der Form einer Scheibe. In 8d ist die Ventilauflage 734d in der Form eines Stopfens.
9 zeigt ein Aerosol-Dosierventil in der Ruhestellung. Das Ventil weist einen Ventilkörper 810 auf, der eine Messkammer 812 und eine Probenahmekammer 814 definiert. Die Messkammer weist einen Einlass 820, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 814 zulässt, und einen Auslass 830 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 812 zulässt. Der Einlass 820 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 822 und einer Ventilauflage in der Form eines ersten geformten Magneten 824 versehen, der eine flexible Dichtung 823 daran vorgesehen hat. Die Dichtung 823 ist weg von dem Ventilsitz 822 durch die abstoßende Wirkung eines Ringmagneten 850 vorgespannt. Der Auslass 830 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form eines zweiten geformten Magneten 834 versehen, mit einer flexiblen Dichtung 833, die in Kontakt mit einem Ventilsitz 832 durch die anziehende Wirkung des Ringmagneten 850 vorgespannt ist. Die beiden geformten Magnete 824, 834 sind abgerundet, um Flussdurchgangswege dadurch vorzusehen.
Eine Betätigung des Ventils von 9 ist durch eine Bewegung des Ringmagnets 850 nach unten erreichbar, wodurch die Repulsionskraft von dem ersten geformten Magneten 824 entfernt wird, der deshalb den Ventilsitz 822 berühren kann, wobei der Einlass 820 geschlossen wird. Gleichzeitig zieht der Ringmagnet 850 den zweiten geformten Magneten 834 an, der sich von seinem Sitz 832 bewegt, wodurch der Auslass 830 geöffnet wird. Der Ringmagnet 850 kann wiederum mit einem mechanischen Auslöser verbunden sein, wie beispielsweise ein Hebelmechanismus (nicht gezeigt).
10 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 910 auf, der eine Messkammer 912 und eine Probenahmekammer 914 definiert. Die Probenahmekammer 914 ist trichterförmig, um einen leichten Aerosolfluss von dem Behälter zu der Messkammer 912 zu unterstützen. Die Messkammer 912 weist einen Einlass 920, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 914 zulässt, und einen Auslass 930 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 912 zulässt. Der Einlass 920 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 922 und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 924 versehen. Die Kugel 924 ist zu dem Ventilsitz 922 durch die Wirkung einer Feder 926 vorgespannt. Der Auslass 930 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 934 versehen, die durch Wirkung der Feder 936 in Kontakt mit einem Ventilsitz 932 vorgespannt wird. Der Ventilkörper 910 ist mit Befestigungsschrauben 905, 907 versehen, zum Befestigen des Ventils an einem Aerosolbehälter 903 (lediglich teilweise gezeigt). Geformte Stifte 940, 942 sitzen innerhalb und an beiden Seiten von Zugangsbohrungen 916, 918, die in der Probenahmekammer 914 beziehungsweise der Messkammer 912 vorgesehen sind. Es kann gesehen werden, dass das Endstück von jedem der geformten Stifte 940, 942 die elastischen Kugeln 924, 934 der Einlass- beziehungsweise Auslassventile 920, 930 berührt. Es kann auch gesehen werden, dass jeder der Stifte 940, 942 in eine Ruhestellung durch eine Feder 944, 946, weg von der jeweiligen elastischen Kugel 924, 934, vorgespannt wird. Die äußeren Köpfe der Übertragungsstifte 941, 943 sind für einen Stoß ausgebildet. Eine geeignete Stoßvorrichtung (nicht gezeigt) könnte zum Beispiel einen Schlagarm umfassen, wie in 6 gezeigt, der selbst mit einem Atem-betätigbaren Flügel. verbunden sein kann Eine Betätigung des Ventils von 10 ist durch ein Stoßen der Köpfe 941, 943 der geformten Stifte 940, 942 erreichbar, um die elastischen Kugeln 924, 934 von ihren jeweiligen Sitzen 922, 932 physikalisch zu entfernen. Die Wirkung der Federn 944, 946 wird wiederum jeden Stift, nach der Entfernung der Stoßkraft, in die Ruhestellung zurückbringen. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 920 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 912 zuzulassen. Das Auslassventil 930 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen. Durch die Stoßvorrichtung kann einer der geformten Stifte 940, 942 stoßbar sein, und folglich wird lediglich eines der Einlass- und Auslassventile 920, 930 zur Zeit geöffnet.
11 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 1010 auf, der eine Messkammer 1012 und eine Probenahmekammer 1014 definiert Die Messkammer 1012 weist einen Einlass 1020, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 1014 zulässt, und einen Auslass 1030 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 1012 zulässt. Der Einlass 1020 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 1022 und einer Ventilauflage in der Form eines Kegels 1024 versehen. Der Kegel 1024 ist zu dem Ventilsitz 1022 durch die Wirkung einer Feder 1026 (Ruhestellung) vorgespannt. Der Auslass 1030 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form eines Kegels 1034 versehen, der durch Wirkung der Feder 1036 (Ruhestellung) in Kontakt mit einem Ventilsitz 1032 vorgespannt wird. Geformte Betätigungsstifte 1040, 1042 sitzen innerhalb und an beiden Seiten von Zugangsdurchgängen 1016, 1018, die in dem Ventilkörper 1010 vorgesehen sind. Es kann gesehen werden, dass das Endstück von jedem der Betätigungsstifte 1040, 1042 mit den Kegelauflagen 1024, 1034 der Einlass- beziehungsweise Auslassventile 1020, 1030 verbunden ist. Es kann auch gesehen werden, dass das Endstück von jedem der Stifte 1040, 1042 mit schützenden Balgdiehtungen 1046, 1048 versehen ist, die eine Dichtung zwischen den Kegelauflagen 1024, 1034 und den Betätigungsstiften 1040, 1042 vorsehen. Die äußeren Köpfe der Übertragungsstifte 1041, 1043 sind für einen Stoß ausgebildet. Eine geeignete Stoßvorrichtung (nicht gezeigt) könnte zum Beispiel einen Schlagarm umfassen, wie in 6 gezeigt, der selbst mit einem Atembetätigbaren Flügel verbunden sein kann.
Eine Betätigung des Ventils von 11 ist durch ein Stoßen der Köpfe 1041, 1043 der Betätigungsstifte 1040, 1042 erreichbar, um die Kegelauflagen 1024, 1034 von ihren jeweiligen Sitzen 1022, 1032 physikalisch zu entfernen. Die Wirkung der Federn 1026, 1036 wird jeden Stift 1040, 1042, nach der Entfernung der Stoßkraft, in die Ruhestellung zurückbringen. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 1020 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 1012 zuzulassen. Das Auslassventil 1030 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen. Durch die Stoßvorrichtung kann einer der geformten Stifte 1040, 1042 stoßbar sein, und folglich wird lediglich eines der Einlass- und Auslassventile 1020, 1030 zur Zeit geöffnet.
12 zeigt ein Aerosol-Dosierventil und Aerosolbehälter (teilweise). Das Ventil weist einen Ventilkörper 1110 auf, der eine Messkammer 1112 und eine Probenahmekammer 1114 definiert. Die Probenahmekammer 1114 weist Einlässe 1116, 1117, die einen Aerosolfluss von dem Aerosolbehälter 1105 zulassen auf. Die Messkammer 1112 weist einen Einlass 1120, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 1114 zulässt, und einen Auslass 1130 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 1112 zulässt. Der Einlass 1120 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 1122 und einer Ventilauflage in der Form eines Gleitkolbens 1124 mit einem Auflagekopf 1125 versehen. Der Auflagekopf 1125 des Gleitkolbens 1124 ist zu dem Ventilsitz 1122 durch die Wirkung einer Feder 1126 vorgespannt. Der Auslass 1130 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form eines Gleitkolbens 1134 mit einem Auflagekopf 1135 versehen, der durch Wirkung der Feder 1136 in Kontakt mit einem Ventilsitz 1132 vorgespannt wird. Es kann gesehen werden, dass die Körper der Gleitkolben 1124 und 1134, und ihre jeweiligen vorspannenden Federn 1126 und 1136, jeweils in hermetisch abgedichteten Kolbenschäften 1128 und 1138 eingeschlossen sind. Die kugelförmigen 1125, 1135 Auflageköpfe der Gleitkolben 1124, 1134 stehen jedoch von den Kolbenschäften vor, um die jeweiligen Ventilsitze 1122, 1132 zu berühren. Formgedächtnis-Legierungsdrähte 1140, 1142 sind an den Gleitkolben 1124, 1134 der Einlass- beziehungsweise Auslassventile 1120, 1130 befestigt. Die Drähte 1140, 1142 sind auch an Verankerungspunkten 1146, 1148 oben bei jedem jeweiligen Kolbenschaft 1128, 1138 befestigt. Die Drähte 1140, 1142 sind aus einer Nickel-Titan-Legierung ausgebildet, die sich bei Erwärmung zusammenzieht, zum Beispiel als Antwort auf einen elektrischen Stromfluss. Die Drähte 1140, 1142 sind jeder mit einer elektrischen Stromquelle 1150, 1152 verbunden.
Eine Betätigung des Dosierventils von 12 ist durch ein Zusammenziehen der Formgedächtnis-Legierungsdrähte 1140, 1142 erreichbar, um die Gleitkolben 1124, 1134 innerhalb ihrer jeweiligen Schäfte 1128, 1138 zu bewegen, und folglich die Auflageköpfe 1125, 1135 von ihren jeweiligen Sitzen 1122, 1132 zu bewegen. Ein Zusammenziehen der Drähte 1140, 1142 ist wiederum durch den Fluss von elektrischem Strom durch die Drähte 1140, 1142 erreichbar. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 1120 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 1112 zuzulassen. Das Auslassventil 1130 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen.
13 zeigt ein Aerosol-Dosierventil, das eine Variation des Dosierventils von 9 ist. Das Ventil weist einen Ventilkörper 1210 auf, der eine Messkammer 1212 und eine Probenahmekammer 1214 definiert. Der Ventilkörper 1210 ist mit Befestigungsbohrungen 1205, 1207 versehen, zum Befestigen des Ventils an einem Aerosolbehälter (nicht gezeigt) mittels Schrauben. Die Messkammer weist einen Einlass 1220, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 1214 zulässt, und einen Auslass 1230 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 1212 zulässt. Der Einlass 1220 weist eine Bohrung auf, die eng ist, damit der Aerosolfluss leicht wird, wobei sie üblicherweise ungefähr 2mm im Durchmesser ist. Der Einlass 1220 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 1222 und einer Ventilauflage in der Form eines ersten geformten Magneten 1224 versehen, der einen flexible Kugelkopf 1223 daran vorgesehen hat. Wie gezeigt, wird der Magnet 1224 weg von dem Ventilsitz 1222 durch die abstoßende Wirkung eines Ringmagneten 850 vorgespannt. Wenn er so vorgespannt ist, weg von dem Ventilsitz 1222, kann der Magnet 1224 sich an die Position 1224a bewegen, in der er an eine geneigte Oberfläche 1209 an der Mündung der Probenahmekammer 1214 anstößt, wodurch ein guter Aerosolfluss zu dem Einlass 1220 der Messkammer 1212 zugelassen wird. Die Probenahmekammer 1214 ist auch mit Schlitzen 1215a, 1215b versehen, um dem Aerosolfluss weiter zu assistieren. Der Auslass 1230 weist eine Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form eines zweiten geformten Magneten 1234 auf, mit einem flexiblen Kugelkopf 1233 in Kontakt mit dem Ventilsitz 1232. Die Messkammer 1212 ist mit Schlitzen 1213a, 1213b versehen, um dem Aerosolfluss weiter zu assistieren. Die beiden geformten Magnete 1224, 1234 sind abgerundet, um Flussdurchgangswege dadurch vorzusehen.
Eine Betätigung des Ventils von 13 ist durch eine Bewegung des Ringmagnets 1250 nach unten erreichbar, wodurch die Repulsionskraft von dem ersten geformten Magneten 1224 entfernt wird, der deshalb den Ventilsitz 1222 berühren kann, wobei der Einlass 1220 geschlossen wird. Gleichzeitig zieht der Ringmagnet 1250 den zweiten geformten Magneten 1234 an, der sich von seinem Sitz 1232 bewegt, wodurch der Auslass 1230 geöffnet wird. Der Ringmagnet 1250 kann wiederum mit einem mechanischen Auslöser verbunden sein, wie beispielsweise ein Hebelmechanismus (nicht gezeigt).
14 zeigt ein Aerosol-Dosierventil. Das Ventil weist einen Ventilkörper 1310 auf, der eine Messkammer 1312 und eine Probenahmekammer 1314 definiert. Der Ventilkörper 1310 ist mit Befestigungsschrauben 1305, 1307 versehen, zur Befestigung des Ventils an einem Aerosolbehälter (nicht gezeigt). Die Probenahmekammer 1314 ist trichterförmig, um einen leichten Aerosolfluss von dem Behälter zu der Messkammer 1312 zu unterstützen. Die Messkammer 1312 weist einen Einlass 1320, der einen Aerosolfluss von der Probenahmekammer 1314 zulässt, und einen Auslass 1330 auf, der eine Abgabe von Aerosol aus der Messkammer 1312 zulässt. Der Einlass 1320 ist mit einer Ventileinrichtung mit einem Ventilsitz 1322 in der Form eines Gummi-O-Rings, und einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 1324, versehen. Der Auslass 1330 ist auch mit einer Ventileinrichtung mit einer Ventilauflage in der Form einer elastischen Kugel 1334 versehen, die den Ventilsitz 1332 berührt. Betätigungsstäbe 1340, 1350 werden durch Aushöhlungen in den elastischen Kugeln 1324, 1334 der jeweiligen Einlassund Auslassventilauflagen schmiegsam aufgenommen. Die Betätigungsstäbe 1340, 1350 gehen auch durch die elastischen Kugeldichtungen 1342, 1352, die innerhalb der O-Ringe 1344, 1354 sitzen, um Drehpunktdichtungen auszubilden. Es kann geschätzt werden, dass die Kugelauflagen 1324, 1334 durch eine gelenkige (d.h. Wippen bzw. Schaukeln) Bewegung, von ihren jeweiligen Betätigungsstäben 1340, 1350 innerhalb der jeweiligen Drehpunktdichtungen, bewegbar sind. Die Enden 1346, 1356 der Betätigungsstäbe 1340, 1350 werden durch die Wirkung von Drehfedern 1348, 1358 vorgespannt, die auf die Stäbe 1340, 1350 wirken, derart, dass die Auflagendichtungen 1324, 1334 in die geschlossenen Stellung vorgespannt sind. Die Federn 1348, 1358 sind an Arme 1360, 1362 angebracht, die von dem oberen Teil des Ventilkörpers 1310 vorstehen. Halteelemente 1364, 1366 sind vorgesehen, um eine übermäßige Bewegung der Betätigungsstäbe 1340, 1350 in der vertikalen (d.h. hoch/runter) Richtung zu verhindern. Die Betätigungsstäbe 1340, 1350 können mit geeigneten Atem-betätigbaren Flügeln (nicht gezeigt) verbunden werden, um die Atem-Betätigung davon zu ermöglichen.
Eine Betätigung des Ventils von 14 ist durch ein gelenkiges Bewegen bzw. Schwenken der Betätigungsstäbe 1340, 1350 erreichbar, um die elastischen Kugeln 1324, 1334 von ihren jeweiligen Sitzen 1322, 1332 physikalisch zu entfernen. Die Wirkung der Federn 1348, 1358 wird jeden Stab und zugehörige Kugelauflage 1324, 1334, nach der Entfernung der Gelenk- bzw. Schwenkkraft, in die Ruhestellung zurückbringen. Bei einem typischen Betrieb wird das Einlassventil 1320 zuerst geöffnet, um einen abgemessenen Fluss von Aerosol in die Messkammer 1312 zuzulassen. Das Auslassventil 1330 wird dann geöffnet, um eine Abgabe des Aerosols zuzulassen. Durch die Ventilbetätigung wird üblicherweise einer der Betätigungsstäbe 1340, 1350 schwenkbar sein, und folglich wird lediglich eines der Einlass- und Auslassventile 1320, 1330 zur Zeit geöffnet.
15 zeigt eine schematische Darstellung einer Inhalationsvorrichtung. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1460 mit einem Mundstück 1462 auf, und ist für die Aufnahme eines Aerosolbehälters 1470 geformt. Der Aerosolbehälter 1470 weist ein Dosierventil 1472 auf, das jedes hierin beschriebene Dosierventil sein kann. Innerhalb des Aerosolbehälters 1470 ist ein Rührer 1471 vorgesehen, zum Assistieren bei dem Rühren des Aerosolinhalte davon vor der Abgabe. Das Dosierventil 1472 weist einen Ventilschaft 1474 mit einer Ventildüse 1476 zur Abgabe eines Aerosols 1478 davon auf. Das Dosierventil 1472 ist mit einem Ventilantriebssystem 1480 verbunden, das jedes der hierin beschriebenen Ventilantriebs- oder Auslöseelemente aufweisen kann. Das Ventilantriebssystem 1480 wiederum steht mit einem Atemsensorsystem 1490 in Verbindung, das jeden hierin beschriebenen Atemerfassungsmechanismus aufweisen kann. Ein Dosiszähler 1492 ist vorgesehen, um die Anzahl der Betätigungen des Ventils 1472 zu zählen, und kann mit einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden werden, um Dosen anzuzeigen, die abgegeben wurden, oder um Dosen anzuzeigen, die in dem Behälter 1470 verbleiben.
Es kann geschätzt werden, dass jeder der Teile des Dosierventils, der die Medikamentensuspension berührt, mit Materialien wie beispielsweise Fluorpolymer-Materialien, welche die Neigung eines Medikaments daran anzuhaften vermindern, beschichtet sein kann. Geeignet Fluorpolymere umfassen Polytetrafluorethylen (PTFE) und Fluorethylenpropylen (FEP). Jedes bewegliche Teil kann auch darauf aufgebrachte Beschichtungen aufweisen, welche die gewünschten Bewegungscharakteristika steigern. Reibungsbeschichtungen können deshalb aufgebracht werden, um einen Reibungskontakt zu steigern, und Gleitmittel können verwendet werden, um einen Reibungskontakt zu vermindern, wie es notwendig ist.
Der Aerosolbehälter und das Ventil der Erfindung ist zur Abgabe eines Medikaments geeignet, insbesondere für die Behandlung von Atmungserkrankungen, wie beispielsweise Asthma und chronische Emphysenbronchitis (COPD).
Geeignete Medikamente können somit ausgewählt werden aus zum Beispiel schmerzlindernden Mitteln, z.B. Codein, Dihydromorphin, Ergotamin, Fentanyl oder Morphin; Präparaten für den Hals, z.B. Dilitiazem; Antiallergika, z.B. Cromoglycat, Ketotifen oder Nedocromil; Antibiotika, z.B. Cephalosporine, Penicilline, Streptomycin, Sulphonamide, Tetracycline und Pentamidin; Antihistamine, z.B. Methapyrilen; enzündungshemmende Mittel, z.B. Beclomethason-Dipropionat, Fluticasonpropionat, Flunisolid, Budesonid, Rofleponid, Mometason-Furoat, oder Triamcinolon-Acetonid; Hustenmittel, z.B. Noscapin; Broncho-Dilatoren, z.B. Albuterol, Salmeterol, Ephedrin, Adrenalin, Fenoterol, Formoterol, Isoprenalin, Metaproterenol, Phenylephrin, Phenylpropanolamin, Pirbuterol, Reproterol, Rimiterol, Terbutalin, Isoetharin, Tulobuterol, oder (–)-4-Amino-3,5-Dichlor-α-[[[6-[2-(2-Pyridinyl)Ethoxy]Hexyl]Methyl]Benzenmethanol; Diuretika, z.B. Amilorid; Antocholinergetika, z.B. Ipratropium, Tiotropium, Atropin oder Oxitropium; Hormone, z.B. Cortison, Hydrocortison oder Prednisolon; Xanthine, z.B. Aminophyllin, Cholin-Theophyllinat, Lysin-Theophyllinat oder Theophyllin; und therapeutische Proteine und Peptide, z.B. Insulin oder Glukagon. Es wird einem Fachmann klar sein, dass, wo es angemessen ist, die Medikamente in der Form von Salzen (z.B. als Alkalimetall- oder Aminsalze oder als Säurezusatz-Salze) oder als Ester (z.B. niedrige Alkylester) oder als Solvate (z.B. Hydrate) verwendet werden, um die Aktivität und/oder Stabilität des Medikaments zu optimieren.
Bevorzugte Medikamente werden aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat und Beclomethason-Dipropionat, und Salzen und Solvaten davon, z.B. das Sulfat von Albuterol und das Xinafoat von Salmeterol, ausgewählt.
Medikamente können auch in Kombinationen abgegeben werden. Bevorzugte Rezepturen, die Wirkstoffkombinationen enthalten, enthalten Salbutamol (z.B. als die freie Base oder das Sulfatsalz) oder Salmeterol (z.B. als das Xinafoat-Salz) in Kombination mit einem entzündungshemmenden Steroid, wie beispielsweise Beclomethason-Ester (z.B. das Dipropionat) oder Fluticason-Ester (z.B. das Propionat).
Es wird verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung lediglich dem Zweck der Darstellung dient, und dass sich die Erfindung auf Modifikationen, Variationen und Verbesserungen an ihr, im Rahmen der beigefügten Ansprüche, erstreckt.

Claims

Dosierventil zur Verwendung als das Dosierventil eines Aerosolbehälters zur Abgabe eines Medikaments, mit: einem Ventilkörper (10;...), der eine Messkammer (12;...) definiert, wobei die Messkammer einen Einlass (20;...) und einen Auslass (30;...) aufweist, 'der Einlass den Fluss des Medikaments aus dem Behälter zu der Messkammer zulässt, und der Auslass die Abgabe des Medikaments aus der Messkammer zulässt; dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass ein Einlassventil aufweist, das aus einer offenen in eine geschlossene Stellung reversibel betätigbar ist, wobei das Einlassventil einen Einlassventilsitz (22;...) und eine Einlassventilauflage (24;...), die sich mit ihm in einem vorspannbaren Kontakt befindet, aufweist; der Auslass ein Auslassventil aufweist, das aus einer Abgabestellung in eine Nicht-Abgabestellung reversibel betätigbar ist, wobei das Auslassventil einen Auslassventilsitz (32;...) und eine Auslassventilauflage (34;...), die sich mit ihm in einem vorspannbaren Kontakt befindet, aufweist; das Einlassventil und das Auslassventil unabhängig betreibbar sind; und gekennzeichnet durch einen Ventilbetätigungsmechanismus (40;...) zum unabhängigen Betreiben der Einlass- und Auslassventile, um bei der Verwendung zu ermöglichen, dass ein Medikament durch die Messkammer abgegeben wird, wobei der Ventilbetätigungsmechanismus bei der Verwendung geeignet ist: (i) das Einlassventil in seine offene Stellung zu bewegen, durch ein Bewegen der Einlassventilauflage außer Kontakt mit dem Einlassventilsitz, so dass ein Medikament in die Messkammer aus dem Behälter eintreten kann, und dann (ii) das Auslassventil in seine Abgabestellung zu bewegen, durch ein Bewegen der Auslassventilauflage außer Kontakt mit dem Auslassventilsitz, so dass ein Medikament in der Messkammer aus ihr abgebbar ist.
Dosierventil nach Anspruch 1, bei dem das Einlassventil und/oder das Auslassventil geschlossen sind, wenn sich das Dosierventil in einem Ruhezustand befindet.
Dosierventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest eine der Ventilauflagen ein nicht zusammendrückbares Material aufweist, und zumindest einer der Ventilsitze ein zusammendrückbares Material aufweist, oder umgekehrt.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Ventilbetätigungsmechanismus eine Auslassventil-Bewegungsvorrichtung (40;...) aufweist, zum Bewegen der Auslassventilauflage außer Kontakt mit dem Auslassventilsitz.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Ventilbetätigungsmechanismus eine Einlassventil-Bewegungsvorrichtung (40;...) aufweist, zum Bewegen der Einlassventilauflage außer Kontakt mit dem Einlassventilsitz.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung mechanisch betätigbar ist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung elektrisch betätigbar ist.
Dosierventil nach Anspruch 7, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung einen Mehrkomponenten-Streifen oder -Draht (340, 342; 1140, 1142) aufweist, der als Antwort auf einen elektrischen Stromfluss verformbar ist.
Dosierventil nach Anspruch 8, bei dem der Mehrkomponenten-Streifen oder -Draht mehrere Schichten unterschiedlicher Materialien umfasst.
Dosierventil nach Anspruch 9, bei dem der Mehrkomponenten-Streifen einen Bimetallstreifen umfasst.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem der Mehrkomponenten-Streifen zumindest ein piezoelektrisches oder piezoresistives Material umfasst.
Dosierventil nach Anspruch 8, bei dem der Mehrkomponenten-Draht eine Nickel-Titan-Legierung umfasst.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung magnetisch betätigbar ist.
Dosierventil nach Anspruch 13, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil- Bewegungsvorrichtung ein magnetisches Material oder ein Material, das magnetisch induktiv ist, aufweist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung pneumatisch betätigbar ist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung hydraulisch betätigbar ist.
Dosierventil nach Anspruch 15, bei dem eine oder beide von der Einlassventil-Bewegungsvorrichtung und der Auslassventil-Bewegungsvorrichtung einen Beutel oder ein Rohr, mit einem Fluid gefüllt, aufweist, der/das eine hydraulische Kraft übertragen kann.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die Auslassventilauflage eine Form aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Kugel, einem Pilz, einem Kegel, einer Scheibe und einem Stopfen besteht.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem die Einlassventilauflage eine Form aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Kugel, einem Pilz, einem Kegel, einer Scheibe und einem Stopfen besteht.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem der Ventilkörper zusätzlich eine Probenahmekammer (14;...) definiert, und der Einlass den Fluss von der Probenahmekammer zu der Messkammer zulässt.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die Messkammer ein festgelegtes Volumen aufweist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die Messkammer ein variables Messvolumen aufweist.
Aerosolbehälter mit einem Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
Aerosolbehälter nach Anspruch 23, bei dem der Ventilkörper des Dosierventils relativ zu dem Behälter nicht bewegbar ist.
Aerosolbehälter nach einem der Ansprüche 23 oder 24, mit einer Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel.
Aerosolbehälter nach Anspruch 25, bei dem das Treibmittel flüssiges HFA134a, HFA-227 oder Kohlendioxid umfasst.