ES2280442T3

ES2280442T3 - Dispositivo de construccion miniaturizada para producir alta presion en un fluido a atomizar.

Info

Publication number: ES2280442T3
Application number: ES02003525T
Authority: ES
Inventors: Pasquale Cirillo; Joachim Eicher; Bernhard Freund; Johannes Geser; Joachim Jaeger; Bernd Zierenberg
Original assignee: Boehringer Ingelheim International GmbH
Current assignee: Boehringer Ingelheim International GmbH
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2007-09-16
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: PT1214985E; CZ295103B6; YU53996A; JPH11512649A; UY24339A1; WO1997012687A1; CA2551891A1; JP2009019637A; IL123634A; US20050252990A1; HK1015304A1; BG64081B1; AR003794A1; CA2551999C; CN1091660C; JP2003056458A; KR100431011B1; JP5015896B2; JP3488717B2; CZ101598A3

Abstract

Un dispositivo de construcción miniaturizada para presurizar un fluido, comprendiendo el dispositivo un pistón (2; 11; 17; 22; 28; 31, 33) móvil en un cilindro (1), una cámara (4) de alta presión situada en el interior del cilindro en frente del pistón y un elemento de válvula (3, 13, 18, 23, 29, 37), siendo el pistón un pistón cilíndrico hueco; caracterizado porque - el elemento de válvula es un elemento de válvula cilíndrico, con uno o más canales que se extienden en la superficie exterior del elemento de válvula o estando previsto un elemento de válvula cilíndrico de una pluralidad de ganchos con resorte, o teniendo un elemento de válvula cilíndrico montado sobre él una clavija coaxial, rebajada, a modo de hongo con ganchos con resorte sobre la misma; - siendo el miembro de válvula cilíndrico móvil sin ninguna fuerza auxiliar entre posiciones abierta y cerrada, siendo dicho elemento de válvula cilíndrico guiado por el pistón hueco y siendo axialmente móvil contra el pistón hueco; - se proporcionan medios de parada (6; 14; 15; 19; 24; 32) en el pistón hueco para limitar el movimiento axial de dicho elemento de válvula cilíndrico; y - se proporciona una superficie de obturación definida en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico.

Description

Dispositivo de construcción miniaturizada para producir alta presión en un fluido a atomizar.

El invento se refiere a un dispositivo para producir alta presión en un fluido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Comprende un pistón, que es móvil en un cilindro, y una válvula, ambos de construcción miniaturizada. El invento se refiere además a un atomizador de alta presión, que contiene dicho dispositivo y el uso del mismo, preferiblemente con fines medicinales.

Un objeto del presente invento es poner en disposición a un dispositivo de esta clase y al atomizador, que contiene el dispositivo, para que sean hechos más sencillos de diseño y más baratos de producir y apropiados para su función.

El documento FR-A-2 699 390, que reseña las características del preámbulo de la reivindicación 1, describe un aparato distribuidor para productos líquidos de elevada viscosidad, tales como geles, y también para productos de baja viscosidad. El distribuidor según las figuras 2 y 3 de dicho documento está provisto de dos válvulas, una válvula de entrada y una válvula de salida. Los platillos de la válvula están cargados elásticamente por un muelle de válvula para evitar el flujo de descarga de producto durante las fases de cierre de las válvulas. Ambas válvulas están se cierran utilizando cada una la fuerza auxiliar de un muelle de compresión. Los discos de la válvula están situados de forma axialmente móvil con respecto al pistón hueco o con respecto al cilindro respectivamente.

El distribuidor según la figura 1 del documento FR-A-2 699 390 tiene también dos válvulas, que consisten en elementos de válvula configurados como tapas arqueadas, desde las cuales se extienden orejetas de fijación con porciones de retenida, facilitadas para anclar la tapa arqueada en el interior de un taladro central en la pared radial. En la fase de cierre de estas válvulas, la periferia de la tapa arqueada está en contacto íntimo con la superficie exterior de la pared radial en cada caso. En la fase apertura de estas válvulas, la tapa arqueada está doblada hacia fuera, formando así un hueco entre al periferia de la tapa arqueada y la pared radial, permitiendo que atraviese algo de líquido. Estas tapas arqueadas no están cargadas elásticamente por un muelle de válvula y no son móviles axialmente con respecto al pistón o al cilindro en el que están montadas en cada caso. El mecanismo de la figura 1 de este documento es satisfactorio para distribuir productos viscosos. Este mecanismo no es suficientemente fiable para distribuir productos de baja viscosidad, en particular, después de cierta vida de servicio.

El distribuidor descrito en el documento FR-A-2 699 390 comprende dos válvulas, ya sea estando cada una de ellas cargada elásticamente por muelles de válvula y siendo móviles axialmente, o bien sin estar cargadas elásticamente por muelles de válvula y sin ser axialmente móviles.

El documento US-A-4 345 718 describe un pulverizador, en el que un gatillo accionado manualmente fuerza a un pistón hueco a moverse en un cilindro. Un elemento de válvula móvil libremente está colocado dentro del pistón, y en una realización (figura 9A), el movimiento del elemento de válvula es guiado por el pistón. Se facilitan medios de parada en el extremo de entrada del pistón parea limitar el movimiento del elemento de válvula.

En cromatografía líquida (HPLC), por ejemplo, cantidades relativamente pequeñas de líquido son conducidas generalmente a alta presión a través de la columna separadora. Además, en terapia médica por aerosoles, se obtienen los aerosoles atomizando o nebulizando fármacos líquidos para tratar enfermedades del tracto respiratorio en humanos o para tratar condiciones asmáticas. Nuevamente se requiere aquí una alta presión en una cantidad de fluido, relativamente pequeña en general, para producir el pequeño tamaño de las gotitas que se necesita para el aerosol. En el inhalador de dosis medidas según la patente de EE.UU. 5497944 (cuyo contenido completo se incorpora en esta memoria como referencia), se pulveriza un volumen prefijado de fluido a través de una boquilla con un pequeño orificio a una presión de entre 5 y 40 MPa (alrededor de 50 a 400 bares) para producir un aerosol. El presente invento es especialmente aplicable a tal inhalador de dosis medidas y dispositivos similares.

Según un aspecto del invento, se facilita un dispositivo de construcción miniaturizada para un fluido a presurizar, comprendiendo el dispositivo un pistón móvil en un cilindro, una cámara de alta presión situada en el cilindro enfrente del pistón, y un elemento de válvula; caracterizado porque el pistón es un pistón hueco cilíndrico; el elemento de válvula es un elemento de válvula cilíndrico, con uno o más canales que se extienden en la superficie exterior del elemento de válvula o estando previsto un elemento de válvula cilíndrico con una pluralidad de ganchos con resorte o teniendo montado un elemento de válvula cilíndrico una clavija coaxial, rebajada, a modo de hongo con ganchos con resorte sobre la misma; siendo el miembro de válvula cilíndrico móvil sin ninguna fuerza auxiliar entre posiciones abierta y cerrada, siendo dicho elemento de válvula cilíndrico guiado por el pistón hueco y siendo axialmente móvil contra el pistón hueco; se proporciona un medio de parada en el pistón hueco para limitar el movimiento axial de dicho elemento de válvula cilíndrico; y se proporciona una superficie de obturación definida en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico.

En una realización, se impide generalmente que el elemento de válvula gire alrededor de cualquier eje transversal al eje del pistón.

En otra realización, el pistón cilíndrico hueco es móvil dentro del cilindro y proporciona una vía para el fluido a través de él, la cámara de alta presión está situada enfrente del pistón dentro del cilindro, y es alimentada con fluido a través de dicha vía, y una válvula de entrada en dicha vía de fluido, válvula que se mueve con el pistón, pero también es capaz de realizar un movimiento guiado limitadamente a lo largo del eje del pistón, entre una posición cerrada en contacto con un asiento de válvula proporcionado por el pistón, y una posición abierta distanciada del asiento de válvula, estando el elemento de válvula configurado y guiado de modo que no pueda girar alrededor de cualquier eje transversal al eje del pistón de modo que una superficie prefijada del mismo encaje en el asiento.

En la patente de EE.UU. 5497944 se describe y muestra un dispositivo similar en el que el elemento de válvula de retención es una bola. Con tal disposición, la bola puede girar durante múltiples operaciones. Se ha descubierto que el desgaste y la distorsión implicados con alta presión pueden deformar permanentemente la bola, de modo que si una parte diferente de su superficie se usa durante operaciones secuenciales de cerrado y obturado (porque la bola es libre de girar alrededor de un eje transversal) hay una tendencia a que se presenten fugas. Se puede evitar esto usando la misma superficie del elemento de válvula cada vez, permitiendo así el asiento para asegurar la deseada obturación. En la disposición preferida según el invento, al menos una parte importante del elemento de válvula es cilíndrica y es guiada en una cámara (que puede, por ejemplo, ser la cámara de la misma bomba o puede ser parte del interior del pistón) y el cilindro del elemento de válvula tiene una superficie terminal, que colabora con el asiento de válvula facilitado por el pistón. Otro inconveniente de una válvula de bola, que se puede evitar usando el invento, es que el área transversal de la válvula es necesariamente considerablemente más pequeña que el diámetro de la bola y, por consiguiente, que el cilindro guía en el que se mueve; esto lleva a una reducción de la fuerza aplicada por el elemento de válvula al asiento de válvula, que procede de la presión del fluido generada durante la carrera de presión (movimiento hacia delante) del pistón. Es deseable una fuerza de aplicación elevada del elemento de válvula para deformar ligeramente elásticamente el elemento de válvula y/o el asiento de válvula para cerrar cualquier ligera abertura entre ellos.

En la especificación que sigue, los términos lado de entrada o de salida o extremo de entrada o de salida se usan en relación con la dirección principal del flujo del fluido dentro del dispositivo. El término fluido incluye tanto gases como líquidos, pero el presente invento se refiere principalmente a líquidos.

El elemento de válvula es algo desplazable contra el pistón hueco, pero se mueve básicamente con el pistón hueco.

El elemento de válvula es preferiblemente de forma rotativamente simétrica de un solo eje, es, por ejemplo, un cilindro circular o un tronco de cono. Su sección transversal es algo menor que la sección transversal de la cámara en la que el elemento de válvula está montado de forma móvil. Se consigue esto por medio de uno o más canales, que se extienden preferiblemente en la superficie exterior del elemento de válvula cilíndrico, o por un diámetro algo menor del elemento de válvula en relación con el diámetro de la cámara en la que el elemento de válvula está montado de forma móvil.

El elemento de válvula es guiado en la cámara en la que está instalado de forma móvil; un elemento de válvula cilíndrico puede girar alrededor de su eje tal como se requiere, pero su eje queda siempre paralelamente al eje del pistón hueco. Esto produce una superficie de obturación definida en el extremo de entrada del elemento de válvula.

La distancia, en la que se puede desplazar el elemento de válvula en relación con el pistón hueco, está limitada por una parada o medio de parada que sujeta el elemento de válvula móvil junto con el pistón hueco.

En algunas realizaciones del invento en las que la parada está más allá del extremo de salida del elemento de válvula, puede necesitarse que haya, al menos, una entalladura en la región del extremo de salida del elemento de válvula para posibilitar al líquido que fluya a través entre la parada y el elemento de válvula, cuando la válvula está abierta. La entalladura o cada entalladura está situada bien en el elemento de válvula en el extremo de salida del mismo o bien en la parada del pistón hueco.

En la posición donde el elemento de válvula hace contacto con la parada del pistón hueco, la válvula está abierta. En la posición donde el elemento de válvula hace contacto con la superficie de obturación definida, la válvula está cerrada.

Un elemento de válvula dispuesto dentro del pistón hueco no tiene virtualmente fricción con la pared interior del pistón hueco. Un elemento de válvula dispuesto directamente enfrente del extremo del pistón hueco puede rozar posiblemente contra la pared del cilindro de la válvula principal del dispositivo. En este caso, la válvula se cierra y se abre activamente según se mueve el pistón hueco, a cuenta de la fricción entre el elemento de válvula y la pared del cilindro.

El cilindro está constituido preferiblemente de plástico y el pistón hueco, de metal o plástico. El material para el elemento de válvula se selecciona, en términos de dureza, para complementar la dureza del material para el pistón hueco y puede ser de metal, cerámica, vidrio, piedra preciosa, plástico o elastómero. El elemento de válvula se manufactura preferiblemente de una pieza.

Cuando el fluido es aspirado, la cámara de alta presión está conectada a la alimentación de fluido por medio del pistón hueco. Durante la carrera de admisión del pistón hueco, el fluido fluye a través del pistón hueco y por delante del elemento de válvula hasta la cámara de alta presión del cilindro. Durante la carrera de escape del pistón hueco, el asiento de válvula es obturado estrechamente a alta presión contra la superficie definida de obturación del elemento de válvula.

El dispositivo según el invento para producir alta presión en un fluido está conectado a la alimentación de fluido por su extremo de entrada. La cámara de alta presión está conectada a otro dispositivo en el que o a través del cual el fluido es conducido a alta presión. El pistón hueco o el cilindro está unido a un dispositivo de impulsión que realiza un movimiento relativo entre el pistón hueco y el cilindro y que aplica la fuerza requerida para generar la alta presión.

En una realización, el elemento de válvula cilíndrico puede ser guiado y estar montado de una manera axialmente móvil, directamente delante del extremo del pistón hueco, siendo el diámetro del elemento de válvula esencialmente igual al diámetro interno del cilindro. En el exterior, próximo a su extremo de salida, el pistón hueco tiene una muesca circundante, preferiblemente doblada o conformada en calidad de elemento de parada, en el que se aplica una pluralidad de ganchos con resorte en el elemento de válvula. En lugar de la muesca, el pistón hueco puede tener en su extremo exterior un ahusamiento conformado con un borde circundante, conformado a modo de embudo hacia fuera. El diámetro externo del pistón hueco en su extremo exterior es mayor que el diámetro de la base de la muesca y menor que el diámetro del cilindro. En lugar de la muesca circundante, el extremo exterior del pistón hueco puede estar previsto en el exterior en varios, preferiblemente 2 puntos diametralmente opuestos, con zonas aplastadas que forman un escalón para actuar como un medio de parada. El extremo plano del pistón hueco proporciona un asiento de válvula que coopera con una superficie de obturación plana definida en el lado de entrada del elemento de válvula. El borde exterior en el extremo del pistón hueco puede estar biselado.

En otra realización, el elemento de válvula cilíndrico puede ser guiado y estar montado de una manera móvil, directamente delante del extremo del pistón hueco, siendo el diámetro del elemento de válvula esencialmente igual al diámetro interno del cilindro. El extremo del pistón hueco está conformado hacia dentro para proporcionar un labio vuelto hacia dentro y actuar como un medio de parada. En el elemento de válvula está montada una clavija coaxial, rebajada, a modo de hongo, cuyos ganchos con resorte se aplican detrás del borde conformado del pistón hueco. La superficie de obturación definida, que se extiende alrededor de la clavija, descansa sobre el extremo exterior del pistón sobre el borde del labio.

Todavía en otra realización, el elemento de válvula preferiblemente cilíndrico se puede montar de modo que sea totalmente móvil dentro del pistón hueco. El extremo de salida del pistón hueco tiene un diámetro interior mayor que el diámetro interior del resto del pistón hueco. La longitud de esta porción ensanchada del pistón hueco es algo mayor que la longitud del elemento de válvula. El diámetro del elemento de válvula es básicamente igual al diámetro interior del extremo ensanchado del pistón hueco. El extremo de salida del pistón hueco está perfilado hacia el interior para formar un labio, ya sea en toda su periferia o sobre una parte de su periferia, y actúa como una parada que sujeta el elemento de válvula dentro del pistón hueco. La base de la porción ensanchada, que forma el asiento de válvula, puede ser plana o cónica. Una entalladura para el flujo de fluido por el lado de salida del elemento de válvula puede, por ejemplo, tomar la forma de un canal escalonado. Una entalladura para el flujo de fluido en la parada puede construirse, por ejemplo, como una muesca del borde de labio.

En una variante de esta realización, el elemento de válvula se puede disponer totalmente dentro del pistón hueco en el extremo de entrada del mismo. La parada estará colocada entonces en el extremo de salida de la porción ensanchada y la superficie definida de obturación estará entonces en el borde perfilado del extremo de entrada del pistón hueco.

En otra realización, el pistón hueco consiste en un tubo de pared delgada, que está perfilado por su extremo proyectándose en el cilindro y que está provisto de un estrechamiento envolvente en el extremo del espacio previsto para el elemento de válvula. El elemento de válvula cilíndrico está guiado e instalado de forma móvil en el espacio entre el borde perfilado y el estrechamiento envolvente. Otro tubo de pared gruesa puede ser empujado en el extremo de entrada del pistón hueco, siendo su diámetro exterior igual al diámetro interior del pistón hueco, y siendo conectado además fijamente dicho tubo de pared gruesa al pistón hueco y extendiéndose preferiblemente hasta aproximadamente el estrechamiento envolvente en el pistón hueco. El tubo de pared gruesa actúa como un elemento de desplazamiento y hace más fácil que el fluido sea aspirado a la cámara de presión sin aplicarse virtualmente presión. El tubo de pared gruesa se hace preferiblemente de plástico.

En una variante de esta realización, el elemento de válvula se puede montar completamente dentro del pistón hueco en el extremo de entrada del mismo. La parada se sitúa entonces en el estrechamiento envolvente y la superficie definida de obturación se sitúa en le borde formado en el extremo de entrada del pistón hueco.

En una realización más, el pistón hueco comprende un tubo de pared delgada, que contiene un tubo de pared gruesa cuyo diámetro exterior es igual al diámetro interior del pistón hueco y que está fijamente conectado al pistón hueco. El tubo de pared gruesa funciona como un cuerpo de desplazamiento y hace más fácil que el fluido sea aspirado virtualmente sin ser aplicada presión.

El extremo de entrada del pistón hueco está ensanchado. En el extremo ensanchado, el pistón hueco está fijamente conectado a un miembro de cierre, cuyo diámetro exterior es mayor que el diámetro exterior del extremo de entrada ensanchado del pistón hueco. El miembro de cierre contiene una depresión que está abierta por su lado enfrentado al extremo ensanchado del pistón hueco. En la base de la depresión hay una abertura que actúa como una entrada para el fluido. La base de la depresión puede ser cónica o plana: forma la superficie definida de obturación.

El elemento de válvula está dispuesto en la depresión del elemento de cierre; es guiado de modo que sea móvil axialmente en la depresión. El diámetro externo del elemento de válvula es menor que el diámetro interior de la depresión, pero preferiblemente mayor que el diámetro interior del pistón hueco en la parte del mismo que se proyecta dentro del cilindro. El elemento de válvula puede contener, en su extremo de salida, al menos una entalladura a través del cual fluye el fluido a la cámara de alta presión durante la carrera de admisión del pistón hueco.

La parada para el elemento de válvula es preferiblemente el extremo del cuerpo de desplazamiento, que se proyecta en la porción ensanchada del pistón hueco, o - si el extremo del cuerpo de desplazamiento está situado en la porción sin ensanchar del pistón hueco - la transición desde la porción sin ensanchar del pistón hueco al extremo de entrada ensanchada del mismo.

El pistón hueco con el extremo de entrada ensanchado es preferiblemente de metal. El cuerpo de desplazamiento y el elemento de cierre están hechos preferiblemente de plástico. El elemento de válvula puede estar hecho de plástico o metal.

Es de particular importancia el uso del dispositivo según el invento para producir alta presión, en un fluido de un atomizador (nebulizador), para pulverizar fluido libre de propulsor.

Según otro aspecto del invento, se ha facilitado un atomizador para pulverizar un fluido, que comprende una pieza de carcasa superior, una pieza de carcasa inferior, una carcasa de muelle, un muelle, una carcasa de bomba, una boquilla, un mecanismo de bloqueo y un contenedor de almacenamiento, caracterizado porque la carcasa de bomba está fijada en la pieza de la carcasa superior y tiene en un extremo un elemento de boquilla con la boquilla; comprende el dispositivo según la reivindicación 1 que comprende el pistón hueco con un elemento de válvula cilíndrico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, la brida impulsora, en la que está asegurado el pistón hueco está colocada en la pieza de carcasa superior; el mecanismo de bloqueo o de enganche está dispuesto en la pieza de carcasa superior, la carcasa del muelle con el muelle está colocada en la pieza de carcasa inferior, que está montado giratoriamente en la pieza de carcasa superior por medio de un cojinete giratorio, la pieza de carcasa inferior que puede estar ajustada en la carcasa del muelle en dirección axial.

Otros aspectos del invento se deducen de las reivindicaciones adjuntas, pero se pueden hacer variaciones y combinaciones de características particulares en él sin salirse del ámbito del invento. Ciertas características preferidas se definen en las reivindicaciones subordinadas.

Se describirán ahora características preferidas adicionales del atomizador. El atomizador es preferiblemente un inhalador de dosis medidas.

El pistón hueco con el elemento de válvula corresponde preferiblemente a uno de los dispositivos según el invento mencionados anteriormente aquí. Se proyecta parcialmente en el cilindro de la carcasa de la bomba y está montado de modo axialmente móvil en el cilindro. El pistón hueco con elemento de válvula ejerce una presión de 5 a 60 MPa (alrededor de 50 a 60 bares), preferiblemente de 10 a 60 MPa (alrededor de 100 a 600 bares) sobre el fluido en su extremo de alta presión en el momento de soltarse el muelle.

La boquilla del elemento de boquilla es preferiblemente microestructurada, es decir, realizada por microtecnología. Elementos de boquilla microestructurados se revelan, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. 5472143, cuyo contenido completo se incorpora en esta memoria como referencia.

El elemento de boquilla consiste, por ejemplo, en dos platos de vidrio y/o silicona unidos firmemente uno con otra, de los cuales, al menos, un plato tiene uno o más canales microestructurados, que conectan el extremo de la entrada de la boquilla al extremo de salida de la boquilla. En el extremo de salida de la boquilla hay, al menos, un orificio circular o no circular menor o igual a 10 \mum de tamaño. El tamaño, en este sentido, se refiere al diámetro hidráulico. Los diámetros hidráulicos de este tipo de aparato son generalmente menores que 100 micrómetros, preferiblemente de 1 a 20 micrómetros.

Las direcciones de pulverización de las boquillas del elemento de boquilla pueden discurrir paralelamente una a otra o pueden estar oblicuamente una con respecto a la otra. En un elemento de boquilla, que tiene al menos dos orificios de boquilla en el extremo de salida, las direcciones de pulverización pueden estar inclinadas una con respecto a otra formando un ángulo de 20 a 160º, preferiblemente formando un ángulo de 0 a 150º. Las direcciones de pulverización se encuentran en la proximidad de los orificios de la boquilla.

En la carcasa de la bomba, se puede facilitar una válvula de retención con o sin resorte entre el orificio de la boquilla y la cámara de alta presión del cilindro. Esta válvula de retención cierra la cámara de alta presión en el estado de reposo del atomizador, protege al fluido de la entrada de aire y puede evitar, si fuese necesario, que los componentes volátiles del fluido se evaporen hacia fuera de la carcasa de la bomba. La válvula de retención abre automáticamente tan pronto como la presión del fluido excede, en la cámara de alta presión, de un valor mínimo y se agota la corriente de fluido. La válvula de retención puede ser, por ejemplo, una válvula esférica. Puede consistir también en un plato flexible, que está fijado por un lado y descansa como un faldón en el extremo de salida de la cámara de alta presión. En otra realización, puede consistir en un disco de material preferiblemente material flexible, fijado todo alrededor, taladrado por una espiga. El agujero taladrado permite a la corriente de fluido pasar a través hacia la boquilla tan pronto como la presión del fluido exceda de un valor mínimo. Después de que se haya agotado la presión, el agujero de la espiga se vuelve a cerrar.

El elemento de válvula está montado preferiblemente en el extremo del cilindro enfrentado al elemento de boquilla.

El mecanismo de bloqueo o de enganche tiene un muelle, preferiblemente un muelle de compresión cilíndrico helicoidal, como reserva de energía mecánica. El muelle actúa sobre la brida impulsada como un elemento automático, cuyo movimiento se determina por la posición de un elemento de bloqueo. La trayectoria de movimiento de la brida impulsada se define con precisión por topes superior e inferior. El muelle está sometido preferiblemente a tracción por un par de torsión exterior por medio de un dispositivo elevador de fuerza, por ejemplo, una excéntrica helicoidal de empuje en diente de sierra, generándose la fuerza según la pieza de carcasa superior gira contrariamente a la carcasa del muelle de la pieza de carcasa inferior. En este caso, la pieza de carcasa superior y la brida impulsada comprenden una disposición simple o múltiple de cuña en diente de sierra.

Se revelan mecanismos de este tipo general en la patente de EE.UU. 4260082 y en la solicitud de GB 2291135, cuyo contenido completo se incorpora en esta memoria como referencia.

El elemento de bloqueo con superficies de bloqueo encajantes se ha dispuesto en una configuración anular alrededor de la brida impulsada. Consiste, por ejemplo, en un anillo de plástico o de metal, que en una forma es inherentemente deformable radialmente de forma elástica. El anillo está dispuesto en un plano formando ángulos rectos con el eje del atomizador. Después de la desviación del muelle, las superficies de bloqueo del elemento de bloqueo se mueven a la trayectoria de la brida impulsada y evitan que el muelle se suelte. El elemento de bloqueo se acciona por medio de un botón. El botón accionador está conectado o acoplado al elemento de bloqueo. Con el fin de accionar el mecanismo de bloqueo, se aprieta el botón accionador paralelamente al plano del anillo, preferiblemente hacia el atomizador; el anillo deformable es deformado, con ello, en el plano del anillo para soltar la brida para moverse por el muelle.

El elemento y el muelle bloqueadores preferidos se describen y se muestran en la Solicitud de Patente alemana 195452267 y presentado por Microparts, pero cedido a Boehringer Ingelheim International GmbH. El contenido completo de esta solicitud se incorpora en esta memoria como referencia.

El atomizador contiene opcionalmente un contador mecánico, que comprende un husillo con cuerda que está montado en la carcasa del muelle. El eje del husillo se extiende en la región de la superficie exterior paralelamente al eje del atomizador. El husillo está montado en la región de su extremo, por medio de un rodamiento giratorio, en la carcasa del muelle. El husillo tiene dientes por el extremo más próximo a la pieza de carcasa superior. En el borde de la pieza de carcasa superior hay, al menos, una excéntrica que engrana en los dientes del extremo del husillo cuando las dos piezas de carcasa son giradas una con respecto a la otra. Se ha montado en el husillo un cursor con medios de prevención al giro y que encaja en sus roscas.

El contador preferido se describe y se muestra en la Solicitud de Patente Alemana 195 49 033.9, fechada el 28 de diciembre de 1995 y presentada por Microparts, pero cedida a Boehringer Ingelheim International GmbH. El contenido completo de esta solicitud se incorpora en esta memoria como referencia.

La pieza de carcasa inferior es empujada axialmente sobre la carcasa del muelle y cubre el montaje, el accionamiento del husillo y el contendor de almacenamiento para el fluido. La posición del cursor es visible a través de una entalladura de la pieza de carcasa inferior y puede ser leído en una escala, por ejemplo, de la pieza de carcasa inferior.

Cuando el atomizador es accionado, se gira la pieza de carcasa superior con respecto a la pieza de carcasas inferior, arrastrando la pieza de carcasa inferior a la carcasa del muelle con ella. El muelle, mientras tanto, es comprimido y desviado por medio de una excéntrica helicoidal de empuje, y el mecanismo de bloqueo encaja automáticamente. El ángulo de rotación es preferiblemente una fracción entera de 360º, por ejemplo, 180º. Al mismo tiempo que el muelle es desviado, la pieza accionada de la pieza de carcasa superior se mueve una cierta distancia, el pistón hueco es replegado dentro del cilindro en la carcasa de la bomba, como resultado de lo cual algo del fluido es aspirado fuera del contenedor de almacenamiento hacia la cámara de alta presión enfrente de la boquilla.

Por medio de los engranajes, que consisten en un pistón en un extremo del husillo y una cremallera o cremalleras en el borde de la pieza de carcasa superior, el movimiento relativo de las dos piezas de carcasa es captado y convertido en movimiento rotativo del husillo y un desplazamiento del cursor sobre el husillo. En cada accionamiento del atomizador, el cursor es movido una cierta distancia a lo largo del husillo.

La posición del cursor indica qué proporción de fluido a ser atomizado ha sido ya tomada del contenedor de almacenamiento y cuánta queda todavía disponible. Se puede reajustar el cursor sobre el husillo, si fuese necesario, por medio de una orejeta de reajuste.

Si se desease, se puede insertar en el atomizador uno tras otro una pluralidad (preferiblemente plegable) de contenedores de almacenamiento reemplazables, conteniendo el fluido que se ha de atomizar, y usarse. El contenedor de almacenamiento no está presurizado o sustancialmente presurizado. La presión del fluido en el contenedor de almacenamiento en el contenedor de almacenamiento es, en cualquier caso, sustancialmente más baja que la presión generada en la cámara de alta presión por el atomizador operado mecánicamente. El contenedor de almacenamiento contiene, por ejemplo, un fluido que contiene un medicamento.

Un contenedor apropiado con una pieza exterior dimensionalmente estable y una pieza interior plegable, según se va retirando el líquido, se revela en la Patente de EE.UU. 5316135, cuyo contenido completo se incorpora en esta memoria como referencia.

El proceso de atomización se arranca presionando suavemente el botón de accionamiento. El mecanismo de bloqueo abre entonces una vía para que se mueva la pieza impulsada. El resorte empuja el pistón dentro del cilindro de la carcasa de la bomba. El fluido abandona la boquilla del atomizador de forma pulverizada.

Los componentes del atomizador están hechos de un material que sea apropiado para su función. La carcasa del atomizador y, en tanto lo permita la función, otras piezas están hechas preferiblemente de plástico, por ejemplo, por moldeo por inyección. Para fines médicos, se usan materiales fisiológicamente aceptables.

El atomizador según el invento se usa, por ejemplo, para la producción sin propulsores de aerosoles medicinales. Se puede producir con ello un aerosol inhalable con un tamaño de la masa de partícula media (gotita) de alrededor de 5 \mum. Estas pequeñas partículas (tamaño medio menor de 12 \mum) son necesarias para la penetración directa en los pulmones. La cantidad descargada es preferiblemente de alrededor de 12 microlitros.

Se mencionan modo de ejemplo las siguientes sustancias activas de compuestos farmacéuticos en forma de soluciones acuosas o etanólicas, en función de la solubilidad de la sustancia activa: berotec (hidrobromuro de fenoterol), berodual (bromuro de ipratropio e hidrobromuro de fenoterol), flunisolida, atrovent (bromuro de ipratropio), salbutamol, budesonida, combivent (bromuro de ipratropio y salbutamol o sulfato de salbutamol), tiotropio, oxivent y péptidos apropiados.

Las soluciones pueden contener también excipientes aceptables farmacéuticamente.

El dispositivo preferido según el invento para producir alta presión en un fluido y el atomizador preferido, que contiene dicho dispositivo tienen las ventajas siguientes:

- El dispositivo contiene una válvula que opera sin ninguna fuerza auxiliar (producida por un resorte) y cierra como consecuencia de la resistencia del fluido sobre el elemento de válvula o a consecuencia de la fricción sobre la pared del cilindro.

- La válvula es estanca a prueba de una presión generalmente superior a 3 Mpa (30 bares).

- El elemento de válvula está hecho de una pieza; es fácil de manufacturar y ensamblar.

- La válvula cierra muy rápidamente debido a la corta distancia recorrida por el elemento de válvula para alcanzar la superficie definida de obturación.

- La válvula tiene una acción de obturación elevada.

- Como consecuencia del guiado del elemento de válvula se simétricamente giratorio de un solo eje, se produce una superficie definida de obturación, que es estanca a la alta presión a lo largo de un gran número de ciclos de movimiento del pistón hueco.

- El espacio muerto de la cámara de alta presión puede mantenerse extremadamente pequeño.

- Se puede operar el atomizador con seguridad y facilidad incluso por personas inexpertas, tanto para desviar el resorte como para accionar el proceso de atomización.

- El atomizador trabaja sin gas propulsor y es, por ello, ambientalmente favorable.

- El contenedor de almacenamiento para el fluido no está presurizado o sustancialmente sin presurizar.

- El movimiento del elemento bloqueador se acopla automáticamente, por un método simple, al movimiento rotativo para desviar el resorte.

- En una realización preferida, el atomizador consiste en componentes mecánicos puramente de bajo desgaste y opera fiablemente a lo largo de un periodo largo.

- Debido a los apoyos definidos para la pieza de accionamiento, la dosificación del aparato es muy exacta.

- El atomizador se puede manufacturar muy barato y ser fácilmente ensamblado.

- El contador mecánico es avanzado automáticamente según el atomizador es accionado; no es crítico en tolerancia, es fácil de ensamblar y opera con seguridad y fiabilidad.

- El contador es inaccesible cuando el atomizador se usa adecuadamente y no se puede falsificar por accidente.

- El contador se puede adaptar a cualquier número de descargas de fluido desde el contenedor de almacenamiento y a diferentes números generales de contenedores de almacenamiento a ser usados con un atomizador.

- Ninguna sustancia puede pasar desde el contador a la sustancia que ha de ser atomizada.

- El contador está integrado en el atomizador y no requiere espacio adicional alguno.

Realizaciones preferidas del invento se describirán ahora a título de ejemplo en relación con los dibujos, en los que:

Figuras 1a, 1b y 1c son respectivamente una sección longitudinal de una primera realización de una bomba para producir alta presión en un fluido según el invento, una vista oblicua de su pistón hueco y una vista oblicua de su elemento de válvula;

Figuras 2a, 2b y 2c son vistas similares de una segunda realización;

Figuras 3a, 3b y 3c son vistas similares de una tercera realización;

Figuras 4a, 4b y 4c son vistas similares de una cuarta realización;

Figuras 4d, 4e y 4f son vistas similares de una modificación de la cuarta realización;

Figura 5 es una sección longitudinal de una quinta realización;

Figuras 6a y 6b son secciones transversales longitudinales de un inhalador de dosis medida, según el invento, en diferentes condiciones operativas.

Las distintas realizaciones del dispositivo de bomba ya se han descrito en términos generales más arriba, pero esas descripciones se suplementarán ahora con descripción adicional en relación con los dibujos.

La figura 1a muestra una sección longitudinal, vista oblicuamente, a través de la primera realización del dispositivo de acuerdo con la invención para producir alta presión en un fluido. En el cilindro (1) se encuentra el pistón (2) hueco con el agujero (7) coaxial y el elemento (3) de válvula en la posición parcialmente abierta de la válvula. Entre el fondo del elemento (3) de válvula y el extremo del cilindro se encuentra la cámara (4) de alta presión. La cámara de alta presión está cerrada por otro componente (no mostrado). Montado sobre el pistón hueco, en el exterior del cilindro, se encuentra un dispositivo (no mostrado), por medio del cual el pistón hueco puede ser desplazado dentro del cilindro.

La figura 1b muestra el pistón (2) hueco visto oblicuamente. El extremo del pistón hueco enfrentado al elemento de válvula está provisto de una muesca (5) que está delimitada, en su extremo enfrentado al elemento de válvula, mediante un rellano anular de sección rectangular que conforma un escalón (8), cuyo diámetro es menor que el diámetro externo del pistón (2) hueco y es mayor que el diámetro base de la muesca. El borde frontal en el extremo del pistón hueco puede estar biselado.

La figura 1c muestra el elemento (3) de válvula visto oblicuamente. Tiene, por ejemplo, tres canales (9) en su superficie exterior para facilitar el flujo de fluido cuando la válvula está abierta. Montados sobre el elemento (3) de válvula, en su cara enfrentada al pistón hueco, se encuentran, por ejemplo, tres ganchos (6) con resorte, cuya anchura, en la dirección de la circunferencia del elemento de válvula, es menor que un tercio de esta circunferencia. Los ganchos (6) con resorte son más cortos en la dirección axial que la longitud de, por ejemplo, el extremo provisto de muesca del pistón hueco.

Durante el ensamblaje, el elemento (3) de válvula está colocado en el extremo del pistón (2) hueco, y los ganchos (10) se deslizan dentro de la muesca. El pistón hueco, junto con el elemento de válvula, es empujado entonces dentro del cilindro.

Cuando la válvula está abierta, el borde interior de los ganchos (10) se apoya sobre el escalón (8). Cuando la válvula está cerrada, la base del elemento (3) de válvula que se enfrenta al pistón hueco encaja estrechamente en el extremo del pistón (2) hueco que actúa como la superficie de obturación definida.

Con el fin de incorporar el fluido, el pistón hueco se levanta en parte fuera del cilindro, tras lo cual la válvula se abre automáticamente. El fluido fluye a través del agujero (7) en el pistón hueco y más allá del elemento de válvula hacia la cámara (4) de alta presión. Con el fin de expeler el fluido, el pistón (2) hueco es empujado dentro del cilindro (1), tras lo cual la válvula cierra automáticamente, virtualmente de manera instantánea, y se genera una alta presión en el fluido.

La figura 2a muestra la segunda realización del dispositivo de acuerdo con la invención, para producir una alta presión en un fluido como una sección longitudinal vista oblicuamente. En el cilindro (1) se encuentra el pistón (11) hueco, y el elemento (13) de válvula se encuentra en la posición parcialmente abierta de la válvula.

La figura 2b muestra una sección longitudinal a través del pistón (11) hueco con el extremo (12) de salida conformado del pistón hueco. Un cuerpo (26) de desplazamiento puede estar situado fijamente en el pistón hueco.

La figura 2c muestra el elemento (13) de válvula como una sección longitudinal vista oblicuamente. Montado sobre el elemento de válvula se encuentra una clavija (14) coaxial y rebajada, cuyo extremo de proyección se aplica detrás del borde (12) conformado del pistón hueco. El extremo (15) de la clavija enfrentada al pistón hueco puede estar biselado. La clavija puede tener una indentación o agujero (16) que se extiende en la dirección axial y, posiblemente, ranuras longitudinales que se extienden hacia arriba desde el extremo (15), formado así ganchos con resorte, de manera que la clavija puede ser empujada en el extremo conformado del pistón hueco, aplicándose con ello por detrás del borde conformado.

La figura 3a muestra la tercera realización del dispositivo según el invento, para producir alta presión en un fluido, en sección longitudinal vista oblicuamente. En el cilindro (1) está el pistón (17) hueco y el elemento (18) de válvula en la posición cerrada de la válvula.

La figura 3b muestra una sección longitudinal vista oblicuamente a través del pistón (17) hueco con el extremo (19) perfilado. En el extremo de salida del pistón hueco está la porción (20) ensanchada en la que va guiado y montado el elemento (18) de válvula de forma móvil axialmente. El extremo de entrada de la porción (20) ensanchada es o plano.

La figura 3c muestra el elemento (18) de válvula cilíndrico en sección longitudinal visto oblicuamente. Ambos extremos del elemento de válvula son planos y están situados perpendicularmente al eje del elemento de válvula. El elemento (18) de válvula contiene, por ejemplo, cuatro canales o planos (21) escalonados en su superficie exterior para facilitar el flujo de fluido por delante del extremo (19) perfilado, es decir, el labio vuelto hacia dentro, cuando la válvula está abierta, estando los extremos de los canales (21) radialmente hacia dentro del labio. El borde del elemento (18) de válvula, que apoya sobre la base inclinada de la cámara (20) hueca, puede estar.

El diámetro del elemento (18) de válvula es menor que el diámetro de la porción (20) ensanchada, de modo que el elemento (18) de válvula pueda moverse virtualmente sin fricción en la porción (20) ensanchada.

Para el ensamblaje, el elemento (18) de válvula es empujado dentro de la porción (20) ensanchada antes de que el extremo (19) de salida del pistón hueco sea perfilado.

La figura 4a muestra la cuarta realización del dispositivo según el invento, para producir alta presión en un fluido, en sección longitudinal vista oblicuamente. En el cilindro (1) están el pistón (22) hueco y el elemento (23) de válvula en la posición cerrada de la válvula. El diámetro del elemento de la válvula es menor que el diámetro interior del pistón hueco.

La figura 4b muestra una sección longitudinal, vista oblicuamente, a través del pistón (22) hueco con el extremo (24) exterior perfilado, que forma un labio vuelto hacia dentro y el estrechamiento (25) envolvente. El tubo (26) de pared gruesa, que actúa como el cuerpo de desplazamiento, puede ser empujado adentro del pistón (22) hueco y se asegura dentro de él.

La figura 4c muestra el elemento (23) de válvula en vista oblicua. En el extremo de salida del elemento de válvula hay una muesca (27), que se extiende radialmente en forma de una ranura transversal para facilitar el flujo del fluido cuando la válvula está abierta.

La figura 4d muestra una alternativa a la cuarta realización en sección longitudinal, vista oblicuamente. En el cilindro (1) está el pistón (28) hueco, opcionalmente con el cuerpo (29) de desplazamiento, con la válvula en posición cerrada. El diámetro del elemento (29) de válvula es menor que el diámetro interior del pistón hueco.

La figura 4e muestra una sección longitudinal, vista oblicuamente, a través del pistón (28) hueco con su extremo (24) de salida perfilado y el estrechamiento (25) envolvente. Se facilita, al menos, una escotadura (30) en forma de una entalladura o muesca se facilita en el extremo (24) de salida perfilado para facilitar el flujo de fluido, cuando la válvula está abierta. En vez de la escotadura, puede haber una convexidad.

La figura 4f muestra el elemento (29) de válvula en vista oblicua. En este caso, el elemento de válvula es un cilindro recto sin entalladuras.

La figura 5 muestra la quinta realización del dispositivo según el invento para producir alta presión en un fluido, en sección longitudinal y vista oblicuamente. En el cilindro (1), está el pistón (31) hueco, que contiene el cuerpo (32) de desplazamiento. Montado en el extremo (33) de entrada, ensanchado cilíndricamente, del pistón hueco está el elemento (34) de cierre con la depresión (35) y el taladro (36). En la muesca, está el elemento (37) de válvula guiado, axialmente móvil, que puede estar dotado por su extremo de salida de una ranura (38) como entalladura.

La realización del dispositivo según el invento para producir alta presión en un fluido, mostrada en las figuras 2a a 5, trabaja del mismo modo como ya se ha explicado en relación con la figura 1a.

La figura 6a muestra una sección longitudinal a través del atomizador preferido, descrito en detalle más arriba, con el resorte, y la figura 6b muestra una sección longitudinal a través del atomizador con el resorte suelto.

La pieza (51) de carcasa superior contiene la carcasa (52) de bomba, en cuyo extremo está montado el soporte (53) para la boquilla del atomizador. Este soporte es preferiblemente, como se describe en el documento de la Solicitud de Patente Alemana P19536303.3-51 de 4 de octubre de 1995 (y una solicitud PCT paralela presentada simultáneamente con ella a nombre de Boehringer Ingelheim International GmbH y de los inventores), cuyo contenido completo se incorpora en esta memoria como referencia. En el soporte, está el elemento (54) de boquilla y un filtro (55). El pistón (57) hueco, fijado en la brida (56) impulsada en forma copa del mecanismo (57) de bloqueo, se proyecta parcialmente dentro del cilindro de la carcasa de la bomba. En su extremo, lleva el pistón hueco el elemento (58) de válvula. El pistón hueco está obturado por la empaquetadura (59). Dentro de la pieza de carcasa superior, está el apoyo anular (borde (60) anular opuesto de la brida) en el cual descansa la brida cuando se suelta el resorte. En el extremo axial de la brida impulsada en forma de copa, está el apoyo (61) con el cual se sujeta la brida impulsada cuando el resorte se desvía. Después de desviar el resorte, el elemento (62) de bloqueo generalmente anular se mueve entre el apoyo (61) y un soporte (63) de la pieza de carcasa superior, bien por su propia elasticidad o bien (cuando es más rígido) en virtud de un resorte externo (no mostrado). El botón (64) de accionamiento se conecta al elemento de bloqueo, y puede bien sea moverlo corporalmente o deformarlo de modo que suelte el apoyo (61). La pieza de carcasa superior termina en la pieza (65) de embocadura y está cerrada por la tapa (66) protectora, que se puede fijar sobre ella.

La carcasa (67) del resorte con muelle (68) de compresión está montada giratoriamente en la pieza de carcasa superior por medio de una orejeta (69) instantánea y un rodamiento rotativo. La pieza (70) de carcasa inferior es empujada por la carcasa del muelle y gira con ella para operar el accionamiento (no mostrado) de excéntrica de diente de sierra para levantar el atomizador (moverlo desde la posición de la figura 6b a la condición de la figura 6a). Dentro de la carcasa del muelle, está el contenedor (71) de almacenamiento reemplazable para el fluido (72) que se ha de atomizar. El contenedor de almacenamiento está adaptado a un tapón (73) a través de cual el pistón hueco se proyecta en el contenedor de almacenamiento y sumerge su extremo en el fluido.

El husillo (74) para el contador mecánico está montado en la superficie exterior de la carcasa del muelle. En el extremo del husillo, que está enfrente de la pieza de carcasas superior, está el piñón (75) de accionamiento. El cursor (76) se asienta en el husillo.

Las realizaciones mostradas en los dibujos pueden variarse adicionalmente. Los componentes se pueden usar conjuntamente de un modo diferente al mostrado en los dibujos.

Ejemplo 1 Dispositivo miniaturizado para producir alta presión para un atomizador de medicina

El área de la válvula de un atomizador de medicina, correspondiente a la figura 1a, consiste en un cilindro de poli(tereftalato de butileno) con un diámetro interior de 1,6 mm y un diámetro exterior de 5 mm. La cámara de alta presión está cerrada por una placa que lleva una boquilla. En esta placa hay una boquilla de 20 \mum de diámetro con un canal de boquilla de 2 mm de longitud.

Un pistón hueco de metal con un diámetro exterior de 1,59 mm y un taladro de 0,35 mm de diámetro es empujado dentro del cilindro. El pistón hueco puede ser empujado 50 mm en el cilindro y su carrera es de 12 mm de longitud. El pistón hueco tiene una muesca doblada hacia dentro, circundante, de 4 mm de anchura con un diámetro de base de 0,75 mm. La muesca está delimitada por un escalón de 4,0 mm de longitud con un diámetro de 1,15 mm. El borde exterior del extremo vuelto hacia dentro del pistón hueco está biselado.

El elemento de válvula, hecho de poli(tereftalato de butileno) consiste en un disco de 2 mm de espesor, de 1,59 mm de diámetro, y 3 ganchos con resorte. Están previstos tres canales semi-cilíndricos de 0,4 mm de diámetro como rebajos en la superficie exterior del disco. Los ganchos con resorte se proyectan 6 mm del disco y el borde interior de los ganchos está alejado 4,2 mm del disco. El elemento de válvula puede así moverse axialmente 0,2 mm con relación al pistón hueco.

El volumen de suministro es de 23,4 mm^{3}. La presión del fluido es de alrededor de 3 MPa (320 bares).

Este atomizador se usa para atomizar o nebulizar productos farmacéuticos líquidos para una terapia de aerosol medicinal. El atomizador suministra el fármaco en la dosis requerida en cada actuación.

Ejemplo 2 Dispositivo miniaturizado para producir alta presión para un atomizador de cosmética

El área de la válvula de un atomizador de cosmética, correspondiente a la figura 3a, consiste en un cilindro de polietereter-cetona con un diámetro interior de 2,5 mm y un diámetro exterior de 8 mm. La cámara de alta presión está cerrada por una placa que lleva una boquilla. En esta placa hay una boquilla de 25 \mum de diámetro con un canal de boquilla de 2 mm de longitud.

Un pistón hueco de plástico reforzado con un diámetro exterior de 2,48 mm y un taladro de 0,5 mm de diámetro es empujado dentro del cilindro. El pistón hueco puede ser empujado 45 mm en el cilindro y su carrera es de 24 mm. El pistón hueco está perforado a un diámetro interior de 1,85 mm en una longitud de 5,0 mm por su extremo de salida. El extremo de salida del pistón hueco está deformado térmicamente.

El elemento de válvula es un cilindro de polipropileno que tiene 3,0 mm de altura y 1,6 mm de diámetro. Se facilitan cuatro canales escalonados como entalladuras en su superficie exterior. El elemento de válvula puede ser desplazado axialmente alrededor de 0,5 mm dentro del pistón hueco.

El volumen de suministro es de alrededor de 116 mm^{3}. La presión del fluido es de alrededor de 3 Mpa (30 bares).

Este atomizador se usa para atomizar pulverización capilar.

Claims

1. Un dispositivo de construcción miniaturizada para presurizar un fluido, comprendiendo el dispositivo un pistón (2; 11; 17; 22; 28; 31, 33) móvil en un cilindro (1), una cámara (4) de alta presión situada en el interior del cilindro en frente del pistón y un elemento de válvula (3, 13, 18, 23, 29, 37), siendo el pistón un pistón cilíndrico hueco; caracterizado porque

-: el elemento de válvula es un elemento de válvula cilíndrico, con uno o más canales que se extienden en la superficie exterior del elemento de válvula o estando previsto un elemento de válvula cilíndrico de una pluralidad de ganchos con resorte, o teniendo un elemento de válvula cilíndrico montado sobre él una clavija coaxial, rebajada, a modo de hongo con ganchos con resorte sobre la misma;

-: siendo el miembro de válvula cilíndrico móvil sin ninguna fuerza auxiliar entre posiciones abierta y cerrada, siendo dicho elemento de válvula cilíndrico guiado por el pistón hueco y siendo axialmente móvil contra el pistón hueco;

-: se proporcionan medios de parada (6; 14; 15; 19; 24; 32) en el pistón hueco para limitar el movimiento axial de dicho elemento de válvula cilíndrico; y

-: se proporciona una superficie de obturación definida en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico.

2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (2) cilíndrico hueco tiene los medios de parada (8) en su exterior, en la zona de su extremo de salida,

-: el elemento de válvula (3) cilíndrico está guiado y montado de manera que sea axialmente móvil, directamente en el extremo de salida del pistón hueco,

-: el elemento de válvula cilíndrico tiene una pluralidad de ganchos (6) con resorte rebajados,

-: la superficie de obturación definida está prevista en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico sobre el extremo de salida plano del pistón hueco.

3. Un dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el que

-: los medios de parada, en el extremo exterior del pistón hueco están conformados como una muesca circundante, preferiblemente doblada o conformada o un ahusamiento conformado con un borde circundante, conformado a modo de embudo hacia fuera, siendo el diámetro externo del pistón hueco en su extremo mayor que el diámetro de la base de la muesca o que el diámetro externo del ahusamiento y menor que el diámetro del cilindro, o en el que

-: varios, preferiblemente dos puntos diametralmente opuestos en el extremo exterior del pistón hueco, con zonas aplastadas y un escalón que actúa como medios de parada.

4. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (11) hueco tiene un borde (12) conformado hacia dentro en su extremo de salida para actuar como medios de parada,

-: el elemento de válvula (13) cilíndrico está guiado y montado de manera que sea axialmente móvil, directamente enfrente del extremo de salida del pistón hueco,

-: el elemento de válvula cilíndrico tiene una clavija (14) coaxial rebajada, y

-: la superficie de obturación definida descansa sobre el extremo de salida del pistón hueco.

5. Un dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 4, en el que

-: el elemento de válvula (3; 13) cilíndrico tiene un diámetro que es igual al diámetro interno del cilindro, o en el que

-: el elemento de válvula (3; 13) cilíndrico tiene un diámetro que es igual al diámetro interno del cilindro, y al menos un canal (9) se extiende en la dirección axial del elemento de válvula cilíndrico, preferiblemente sobre la superficie exterior del elemento de válvula cilíndrico.

6. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (31) cilíndrico hueco tiene una porción (33) ensanchada en un extremo, cuyo diámetro interior es mayor que el diámetro interior en el resto del pistón hueco,

-: el pistón hueco tiene un borde conformado hacia dentro,

-: el elemento de válvula (37) cilíndrico está guiado y montado de manera que sea axialmente móvil dentro del pistón hueco, en la porción ensanchada del mismo, siendo el diámetro máximo del elemento de válvula cilíndrico menor que el diámetro interno del pistón hueco en su porción ensanchada y mayor que el diámetro interno en el resto del pistón hueco,

-: al menos una entalladura (38) está prevista en la zona del extremo de salida del elemento de válvula cilíndrico;

-: la superficie de obturación definida está situada dentro del pistón hueco en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico.

7. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (17) hueco cilíndrico tiene una porción (20) ensanchada en su extremo de salida,

-: los medios de parada son un borde (19) perfilado hacia dentro en el extremo de salida del pistón hueco,

-: el elemento de válvula (18) tiene al menos una entalladura (21) en su extremo de salida, o en el que

-: el pistón hueco tiene al menos una entalladura (30) en sus medios de parada.

8. Un dispositivo según la reivindicación 6, en el que

-: el pistón (31) hueco cilíndrico tiene una porción (33) ensanchada en su extremo de entrada,

-: la superficie definida obturadora está formada como un borde perfilado hacia dentro en el extremo interior del pistón hueco,

-: los medios de parada se han facilitado en el extremo de salida de la porción ensanchada del pistón hueco,

-: el elemento de válvula cilíndrico tiene al menos una entalladura (38) en su extremo de salida.

9. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (22) hueco cilíndrico tiene un borde (24) perfilado hacia dentro en uno de sus extremos y

-: está previsto un estrechamiento (25) envolvente cerca del borde perfilado del pistón hueco,

-: el elemento de válvula cilíndrico es guiado y montado de modo axialmente móvil dentro del pistón hueco entre el borde perfilado y el estrechamiento envolvente, siendo el diámetro máximo del elemento de válvula cilíndrico menor que el diámetro interno del pistón hueco,

-: el elemento de válvula (23) cilíndrico tiene una entalladura (27) en la región de su extremo de salida

10. Un dispositivo según la reivindicación 9, en el que

-: el pistón (22; 28) hueco cilíndrico tiene un borde (24) perfilado hacia dentro en su extremo de salida como medio de parada, y

-: está previsto un estrechamiento (25) envolvente en la región del borde perfilado en el extremo de salida del pistón hueco

-: el elemento de válvula (23) cilíndrico tiene al menos una entalladura (27) en su extremo de salida, o en el que

-: el medio de parada (24) del pistón hueco tiene al menos una entalladura (30).

11. Un dispositivo según la reivindicación 9, en el que

-: el pistón hueco cilíndrico tiene un borde perfilado hacia dentro en su extremo de entrada como superficie obturadora definida,

-: se ha facilitado un estrechamiento envolvente en la proximidad del borde perfilado en el extremo de entrada del pistón hueco como medio de parada,

-: el elemento de válvula cilíndrico tiene al menos una entalladura en su extremo de salida, o en el que el medio de parada del pistón hueco tiene al menos una entalladura.

12. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón hueco cilíndrico tiene un primer estrechamiento envolvente en un espacio del extremo de salida del pistón hueco como medio de parada, y un segundo estrechamiento envolvente entre el primer estrechamiento y el extremo de entrada como superficie definida de obturación,

-: el elemento de válvula cilíndrico es guiado y montado de modo axialmente móvil entre los dos estrechamientos.

13. Un dispositivo según la reivindicación 1, 6 ó 12, en el que

-: el elemento de válvula (18; 23) cilíndrico tiene al menos una entalladura (21; 27) en el elemento de válvula cilíndrico en su extremo de salida, o en el que

14. Un dispositivo según la reivindicación 1, 9 ó 12,

-: el extremo de entrada del pistón hueco se facilita con un cuerpo (26) de desplazamiento, que tiene un canal que se extiende axialmente, estando dispuesto dicho cuerpo de desplazamiento en el pistón hueco y fijamente conectado con él, y se extienda preferiblemente tanto como hasta el primer estrechamiento (25) envolvente, que está más próximo al extremo de entrada del pistón hueco.

15. Un dispositivo según la reivindicación 1, 9 ó 12, en el que

-: el extremo de salida del pistón hueco se facilita con un cuerpo de desplazamiento, que tiene un canal que se extiende axialmente, siendo montado dicho cuerpo de desplazamiento en el pistón hueco y fijamente conectado a él, y se extiende preferiblemente tanto como hasta el estrechamiento envolvente, que está más próximo al extremo de salida del pistón hueco.

16. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que

-: el pistón (31) hueco cilíndrico tiene una porción (33) ensanchada en su extremo de entrada y opcionalmente un tubo (32) como cuerpo de desplazamiento en la parte sin ensanchar del pistón hueco,

-: el extremo ensanchado del pistón hueco se facilita con un elemento (34) de cierre conectado a una depresión (36) plana o cónica con un taladro (35),

-: y contenido en ella, el elemento (37) de válvula cilíndrico es guiado y montado de modo axialmente móvil en la depresión, dicho elemento de válvula cilíndrico está provisto opcionalmente por su extremo de salida de una ranura (38) como una entalladura o una muesca,

-: el medio de parada en la zona del extremo de salida del elemento de válvula cilíndrico, y

-: la superficie de obturación definida está en el extremo de entrada del elemento de válvula cilíndrico.

17. Un atomizador para atomizar un fluido, que comprende una pieza (51) de carcasa superior, una pieza (70) de carcasa inferior, una carcasa de muelle, un muelle (68), una carcasa (52) de bomba, una boquilla (54), un mecanismo (62) de bloqueo y un contenedor (71) de almacenamiento, caracterizado porque

-: la carcasa (52) de la bomba está fijada en la pieza (51) de carcasa superior y tiene en un extremo un elemento de boquilla con la boquilla (54);

-: comprende el dispositivo según la reivindicación 1, que incluye el pistón (57) hueco con un elemento (58) de válvula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16,

-: la brida (56) impulsada en la que está asegurado el pistón hueco está situada en la pieza (51) de carcasa superior;

-: el mecanismo (62) de bloqueo o de enganche está dispuesto en la pieza de carcasa superior;

-: la carcasa del muelle con el muelle (68) está situada en la pieza de carcasa inferior, que está montada giratoriamente en la pieza de carcasa superior por medio de un rodamiento rotativo;

-: la pieza (70) de carcasa inferior está ajustada en la carcasa del muelle en dirección axial.

18. Un atomizador para atomizar un fluido según la reivindicación 17, en el que

-: el pistón (57) hueco con el elemento (58) de válvula, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, se proyecta parcialmente dentro del cilindro de la carcasa de la bomba y está montado de modo axialmente móvil en el cilindro.

19. Un atomizador según la reivindicación 17 ó 18, en el que

-: el mecanismo de bloqueo está en forma de un elemento (62) de bloqueo dispuesto en configuración anular con superficies de enclavamiento encajantes y un botón (64) de accionamiento.

20. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que

-: un contador mecánico, que tiene un husillo (74) y un cursor (76), está montado en la carcasa (67) del muelle en la región de la superficie exterior, y el eje de dicho husillo corre paralelamente al eje de la carcasa del muelle.

21. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en el que

-: un elemento (54) de boquilla comprende dos platos de vidrio y/o silicona firmemente unidos uno con otro, teniendo, al menos, un plato uno o más canales microestructurados, que conectan la entrada de la boquilla y la salida de la boquilla, y el extremo de salida de la boquilla tiene, al menos, un orificio, cuyo diámetro hidráulico es menor o igual a 10 \mum de tamaño.

22. Un atomizador según la reivindicación 21, en el que

-: el elemento (54) de boquilla tiene, al menos, dos orificios de boquilla en el extremo de salida, estando las direcciones de pulverización inclinadas relativamente una con respecto a la otra y encontrándose en la proximidad de los orificios de la boquilla.

23. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, en el que

-: el pistón (57) hueco ejerce una presión de 5 a 60 MPa (alrededor de 50 a 600 bares) sobre el fluido por su extremo que da frente a la boquilla, es decir en el extremo de alta presión de la boquilla, en el momento de accionar el botón (64) para soltar el muelle (68) comprimido.

24. Un atomizador según la reivindicación 23, en el que

-: el pistón (57) hueco ejerce una presión de 10 a 60 MPa (alrededor de 100 a 600 bares) sobre el fluido en su extremo que da frente a la boquilla, es decir en el extremo de alta presión de la boquilla, en el momento de accionar el botón (64) para soltar el muelle (68) comprimido.

25. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, en el que

-: un contenedor (71) de almacenamiento reemplazable para el fluido se dispone en la pieza (70) de carcasa inferior.

26. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 25, en el que se suministra un contenedor (71) de almacenamiento para un fluido, conteniendo dicho contenedor una composición farmacéutica.

27. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 26, en el que el contenedor (71) de almacenamiento contiene una solución farmacéuticamente aceptable de un medicamento seleccionado de un grupo que comprende: berotec, berodual, flunisolida, atrovent, salbutamol, budesonida, combivent, tiotropio, oxivent y péptidos adecuados.

28. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 27 usado para producir aerosoles médicos sin gas propulsor.

29. Un atomizador según una de las reivindicaciones 17 a 27 para pulverizar líquido a alta presión, que comprende una bomba para presurizar un volumen prefijado de líquido y descargarlo a través de una boquilla atomizadora, comprendiendo la bomba: un cilindro (52), un pistón (57) alternante dentro de él, siendo el pistón tubular y facilitando una vía de flujo de entrada al cilindro más allá de un primer extremo del pistón y estando provisto de una válvula de retención, un depósito (71) de líquido que tiene una superficie superior, una membrana, un tapón o tapa de material elástico, penetrado por el otro extremo del pistón, para permitir el flujo de líquido desde el depósito a lo largo de la longitud del pistón hasta el cilindro en la carrera de inducción, estando el pistón y el depósito fijados uno con otro cuando se opera la bomba, y un medio de retorno de la bomba para mover el pistón y el cilindro relativamente entre sí.

30. Un atomizador según la reivindicación 29, en el que el segundo extremo del pistón está indicado para la penetración inicial de la superficie superior elástica, la membrana, el tapón o tapa del depósito.

31. Un atomizador según la reivindicación 29, en el que el medio de bomba aspirante impelente comprende una brida (56) cargada elásticamente por muelle u otro elemento sobre el pistón, de modo que el muelle (68) opera la bomba en la dirección de compresión, y medios para dar tensión al muelle cuando la bomba opere en la dirección de la inducción.

32. Un atomizador según la reivindicación 31, en el que el medio para dar tensión al muelle (68) comprende una excéntrica helicoidal de dientes de sierra operada girando una pieza (51) del atomizador con respecto a la otra pieza (70).

33. Un atomizador según la reivindicación 31 ó 32, en el que el medio de bomba alternativa comprende un enganche manualmente operable para sujetar temporalmente el muelle en su condición cargada antes de la descarga de líquido presurizado.

34. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 29 a 33, que está adaptado para presurizar líquido a presión de, el menos, 5 MPa (alrededor de 50 bares).

35. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 25, que es un inhalador de dosis medidas para producir una nube de medicamento líquido para inhalarlo en los pulmones, teniendo las gotitas de líquido un tamaño de masa media de no más de 12 micrómetros.

36. Un dispositivo de bomba alternativa para producir alta presión en un fluido, que comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado además porque el pistón (2; 11; 17; 22; 28) hueco cilíndrico es móvil dentro del cilindro (1), proporcionando dicho pistón una vía para fluido a través de él, una cámara (4) de alta presión, que está situada enfrente del pistón dentro del cilindro y que es alimentada de fluido a través de dicha vía, y un elemento (3; 13; 18; 23; 29) de válvula de retención en dicha vía de fluido, que se mueve con el pistón, pero es capaz de movimiento limitado guiado a lo largo del eje del pistón entre una posición cerrada, en contacto con el asiento de válvula proporcionado por el pistón, y una posición distanciada del asiento de válvula, estando el elemento (3; 13; 18; 23; 29) de válvula configurado y guiado de modo que no pueda girar alrededor de su eje transversal al eje del pistón, de modo que una superficie prefijada de él encaje en el asiento.

37. Un dispositivo de bomba alternativa según la reivindicación 36, en el que el elemento (37) de válvula cilíndrico está montado en el extremo frontal del pistón (31) hueco, siendo el área efectiva del asiento de válvula sustancialmente la misma que la del taladro del pistón.

38. Un dispositivo de bomba alternativa según la reivindicación 37, en el que el asiento (36) de la válvula es troncocónico.

39. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 29 a 35, que incorpora un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 38.

40. Un atomizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 35 y 39, que tiene un elemento (54) de boquilla y un filtro (55) aguas arriba de la boquilla.