NO318651B1 - Doseringsanordning for levering av konstante enhetsdoser - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en doseringsanordning, og mer spesielt en anordning som gjør det mulig å levere en forut bestemt mengde av et fluidum uten bruk av en drivgass, som kan brukes i alle stillinger og som kan monteres på beholdere av forskjellige former.

I mange felter, er det ofte nødvendig å være i stand til å levere presist utmålte mengder av fluida eller væsker i en beholder konstruert for dette formål, og spesielt i det farmasøytiske området er det et absolutt krav at den tilmålte mengden som leveres av anordningen er både presis og konstant, dvs. at anordningen må levere en forut bestemt dosert mengde, og denne doserte mengden må forbli identisk, selv etter et forholdsvis stort antall anvendelser.

Videre, for å forbedre påliteligheten av doseringsanordningen og å gjøre den lettere å fremstille, er det ønskelig at den omfatter en minst mulig antall av deler.

Doseringsanordninger som nå er i bruk, omfatter ofte et stort antall deler, så som sjekkventil, fjær, stempel, stopper osv. I tillegg må doseringsanordningen kunne utvise god tetning og hindre luft eller vann fra å komme inn i beholderen og skade det produkt eller sammensetning den inneholder, og som en generell regel kan denne tetning bare oppnås tilfredsstillende ved ytterligere elementer så som ringer, kraver, filtere eller pakninger.

Patent EP-A-0,395,754 beskriver for eksempel en doseringsanordning som er konstruert for produkter med forholdsvis høy viskositet, så som kosmetiske kremer. Denne doseringsanordning består av en stopper som er skrudd inn i en gjenget ut-gang på en sylinderformet beholder som omfatter et ekspansjonskammer med varia-belt volum i forbindelse med det indre av beholderen via en ventil og et rør.

Patent FR-A-2,676,714 angår en beholder som inneholder et flytende produkt som skal leveres, utstyrt med en innretning som er ment å beskytte produktet i beholderen etter bruk, og å frembringe en forseglet lukning etter at det er nødvendig å stenge av utløpskanalen for produktet ved bruk av en hette. I en utførelse, er beholderen en trykkbeholder som er utstyrt med en ventil, som ved aktivering forårsaker at utløpet av fluidum som skyver tilbake en elastisk membran omfattende en nål-ventil omgitt av åpninger via hvilke produktet kan flyte ut. Når ventilen utløses, vil suksjon returnere membranen mot dens understøttelse, slik at nålventilen stenger av utløpsåpningen.

En slik anordning er lett å bruke, men kan ikke pålitelig og gjentatt levere ut en forut bestemt dosert mengde av et produkt.

Patent US-A-4,376,495 beskriver en anordning som er konstruert for å frembringe en justerbar dosert mengde av et fluidum som finnes i en fleksibel beholder omfattende et hult stempel som beveger seg i halsen på beholderen, kombinert med en ventil som tillater fluidet å passere.

Patent FR-A-2,674,024 beskriver en enkel doseringsanordning bestående av et forholdsvis lite antall deler. Hovedelementet i denne doseringsanordning består i hovedsak av en stopper som inneholder en elastisk deformerbar del som ved sitt sentrum gjennomtrengt av en åpning som er delvis lukket av en sjekkventil, og omfatter på sin kant en rørformet dei som er montert på et lokk laget av et stivt materiale. Denne anordningen passer for fluida som kan brukes spesielt i kosmetikk, men er ikke egnet for farmasøytiske produkter på grunn av manglende presisjon i den doserte mengde som leveres, og mangel på tetning av anordningen som en helhet.

Situasjonen er den, at i området farmasøytiske produkter, er forholdene til presisjon og konstanthet av den doserte mengde som leveres essensielle, og må absolutt oppfylles, med meget små feilmarginer, uten å redusere brukerlettheten. I tillegg må tetningen av doseringsbeholderen bære perfekt, for å unngå noen risiko for at klartilstanden går tapt, og også for å sikre at produktet som skal leveres, inne i beholderen, holder seg vel.

Det er således ønskelig å være i stand til å bruke en doseringsanordning som er i stand til å gi permanent ypperlig tetning mot luft og vann, til å motstå sterilisering som bruker varme eller stråling, deriblant små antall ikke-metalliske deler, og som kan gi forut bestemt, enhetlig tilmålte mengder med god presisjon (i størrelsesorden + eller - 5 %) og som er enkel å bruke.

Subjektet for den foreliggende oppfinnelse er nettopp en doseringsanordning som retter seg etter de forhold som er indikert ovenfor, og som unngår ulempene med anordninger som allerede er kjent i teknikken, og helt spesielt en doseringsanordning som gjør det mulig å levere konstante enhetlig tilmålte mengder, som passer for administrering av farmasøytiske produkter i form av fluida. I tillegg kan doseringsanordningen ifølge oppfinnelsen brukes i alle stillinger, uten behov for å bruke en drivgass.

Ifølge foreliggende oppfinnelse oppnås de ovennevnte formål ved hjelp av en doseringsanordning for levering av konstante enhetsdoser av et fluidum som holdes i en beholder, omfattende et hult stempel som avgrenser et definert volum, montert slik at det kan bevege seg på beholderen, og kommunisere med denne, samt en elastisk del som forbinder stempelet med beholderen, idet denne anordningen er særpreget ved de trekk som er angitt i den karakteriserende delen av krav 1. Ytterligere fordelaktige trekk og utførelser er angitt i de uselvstendige kravene.

Volumet som defineres ved innsiden av det hule stempelet og den deformerbare sylindriske krave kan kommunisere med utsiden via en utløpsåpning som kan stenges av med en ventil.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen, er de to nevnte ventiler montert i opposi-sjon, dvs. at den ventilen som er montert på den elastisk deformerbare sylinderkrave er i lukket stilling når stempelet er påvirket mot reaksjonskraften av den sylindriske krave, mens den er i åpen stilling når stempelet er utløst og returnerer til sin opprin-nelige posisjon under påvirkning av den elastisk deformerbare krave. I motsetning, er ventilen for å stenge utløpsåpningen fra det interne volum av stempelet i åpen tilstand når stempelet er påvirket og i lukket tilstand når stempelet er utløst.

Ifølge en foretrukket utførelse, består ventilen som er montert på den deformerbare sylindriske krave av en fleksibel leppe som er integrert med kraven, hvor krave/leppe-enheten er i ett stykke. Basen for leppen er plassert på beholdersiden, mens kanten på leppen er orientert mot stempelet. I en foretrukket utførelse, er leppen ringformet. I den lukkede stilling, er leppen presset mot den lukkede sylinder som er integrert med beholderen.

Likeledes består ventilen for å stenge utløpsåpningen i det interne volum av stempelet av en fleksibel leppe presset mot en sylinder som er plassert langs aksen for utløpsåpningen, hvor kanten på leppen er orientert mot utsiden.

En enkelt pressing av stempelet forårsaker således blokkering av den fleksibel leppe som er integrert med den deformerbare krav, og driver fluidum som er i det interne volum i stempelet gjennom utløpsåpninger, og løfter leppen på avstengningsdelen. Når stempelet utløses, vil den motsatte bevegelse forårsakes lukning av leppen på avstengningsdelen og åpning av leppen som er integrert med den deformerbare krave. Fluidet som er til stede i beholderen kan således trenge inn i det indre volum i stempelet, og forblir dertil stempelet aktiveres igjen.

Den utvendige diameter av den deformerbare sylinderkrave, som tilsvarer

den innvendige diameter av utløpsåpningen for beholderen, er fortrinnsvis lik omkring to ganger diameteren av den lukkede sylinder av samme akse rundt hvilken den deformerte sylinderkrave er plassert. Tykkelsen av den sylinderformede krave representerer minst 75 % av åpningen som skiller den lukkede sylinder fra den indre vegg av stempelet, og det er mulig for denne åpningen å stenges av ved den fleksibel ringformede leppe som er integrert med kraven.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen, omfatter beholderen en sylindrisk hals som det hule stempelet kan gli på. Den sylindriske halsen er fortrinnsvis dobbeltvegget, og det hule stempellegemet kan gli mellom de to veggene. Denne anordningen gir bedre føring for stempelet.

Glidningen av stempelet er begrenset ved en passende anordning, som gjør det mulig å definere et konstant volum.

Den sylinderformede halsen kan danne en integrert del av beholderen, men ifølge et alternativ ifølge oppfinnelsen, er det også mulig å bruke en beholder som er utstyrt med en åpning som den sylindriske halsen kan være montert på, ved skruing inn i et gjenge anordnet i åpningen i beholderen, eller ved sammenlåsning.

Likeledes kan formen av beholderen konstrueres til å passe for den tiltenkte bruk. Spesielt kan det være fordelaktig å anordne et stempel i bunnen av beholderen for å opprettholde et passende trykk, som gjør det lettere å støte ut det fluidum det inneholder.

I tilfellet med en doseringsanordning for farmasøytiske produkter i form av en aerosol inne i en trykkbeholder hvor volumet generelt ligger mellom 10 milliliter og 150 milliliter, er således volumet av den doserte mengde som støtes ut ved hver nedtrykning lik det interne volum av stempelet, som kan ligge mellom omkring 50 mikroliter og 5 milliliter.

Doseringsanordningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å levere et antall tilmålte mengder som generelt ligger mellom 20 og 100 tilmålte mengder, avhengig av volumet av beholderen, med en presisjon i den doserte mengde i størrelsesorden + eller - 5 % etter volum, uten at klartilstanden blir tatt.

Trekkene og fordelene med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå i mer de-talj i den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser, under henvisningen til tegnin-gene, hvor: Fig. 1 representerer et riss i lengdesnitt gjennom en beholder utstyrt med en doseringsanordning ifølge oppfinnelsen, hvor stempelet er i opp-posisjon. Fig. 2 representerer beholderen på figur 1, hvor stempelet i doseringsanordningen er i nedtrykket posisjon. Fig. 3 representerer et lengdesnitt gjennom en alternativ utførelse av doseringsanordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 representerer et forenklet alternativ til doseringsanordningen ifølge oppfinnelsen, i et lengdesnitt.

Som figur 1 viser, består anordningen ifølge oppfinnelsen av en beholder 1, omfattende i sitt øvre område et sylindrisk element 2 med dobbelte vegger 3 og 4 mellom hvilke et stempel 5 av passende sylindrisk form kan gli. Beholderen 1 og stempelet 5 er fortrinnsvis laget av ett og samme materiale, for eksempel poly-propylen.

Sylinderen 2 er åpen ved begge ender. Inne i denne sylinderen 2 er det plassert en annen sylinder 6 som er lukket ved sin øvre del, slik at de to sylindrene 2 og 6 er koaksiale. Den indre sylinder 6 er festet til hovedsylinderen 2 ved festeknaster 7 som er anordnet i det ringformede rom som skiller de to sylindrene. Bare en festeknast er vist på figur 1, men anordningen har fortrinnsvis tre eller fire av disse. Bare en festeknast er vist på figur 1, men anordningen har fortrinnsvis tre eller fire av disse.

Det interne volum av beholderen 1 kommuniserer således med det indre av stempelet 5 via det ringformede rom som skiller de to sylindrene 2 og 6. Dette rommet er imidlertid avstengt med en krave 8 laget av et elastisk deformerbart materiale, for eksempel laget av naturlig eller syntetisk gummi, av butadienstyrenkopoly-mer, av silikon, eller alternativt av nitrilgummi.

Den deformerbare krav 8 har en tilnærmet sylindrisk form, og danner en forbindelse mellom legemet for beholderen 1 og stempelet 5. Den blir holdt på den nedre kant 9 av stempelet 5 ved en fals 10, mens en annen fals 11 fester den på kanten 12 av den indre vegg 3 i det sylindriske element 2.

Det sylindriske meliomområdet 13 av den deformerbare krave 8 frembringer således perfekt tetning mellom stempelet 5 og det sylindriske element 2. På den annen side har den andre fals 11 en tykkelse som er noe mindre enn rommet mellom den indre vegg av stempelet og den indre sylinder 6, og levner således et rom gjennom hvilket fluidet som finnes i beholderen 1 kan passere.

Den deformerbare krave 8 omfatter en fleksibel leppe 14, plassert på den indre overflate av den øvre fals 11, som gjør det mulig å stenge av rommet som skiller den øvre fals 11 fra den indre sylinder 6. Enden på leppen 14 virker sammen med sporet 15 laget i overflaten på den indre sylinder 6. Leppen 14 er fleksibel nok til at den kan bevege seg bort fra overflaten på den indre sylinder 6 under påvirkning av et trykk i beholderen 1 eller suksjon inne i stempelet 5.

Det innvendige volum av stempelet 5 kommuniserer med utsiden via røret 16, utstyrt med en avstengningsdel 17 som virker sammen med en sylindrisk stav 18 plassert langs aksen av røret 16. Denne avstengningsdel 17 omfatter en leppe 19 som er i stand til å løftes og beveges bort fra stangen 18 under påvirkning av fluidum som forlater beholderen via røret 16. Så snart trykket av fluidum er utløst, returnerer leppen 19 til å sténge av utløpet fra røret 16, presser elastisk mot stangen 18, og gir således en forseglet lukning av røret og hindrer luft fra å trenge inn i stempelet 5.

En ribbe 20 utformet på den indre overflate av den ytre vegg 21 av hovedsylinderen 2 vender mot den ytre vegg av stempelet 5 og virker sammen med en skul-der 22 som er anordnet på den ringformede knast 23, integrert med stempelet, for å begrense bevegelsen av stempelet og hindre dette fra å komme ut ved enden av den oppadgående bevegelse i hovedsylinderen. Knasten 23 har tilstrekkelig fleksibi-litet til å tillate at stempelet 5 tvinges inn i rommet mellom de to veggene i hovedsylinderen 2.

Stempelet har enda et stempel 24 som kan stige opp langs den indre vegg, såvel som en tetningsring 25 som kan være laget av et elastisk materiale, som nitrilgummi, silikon eller en termoplastisk elastomer, for eksempel.

Operasjonen av doseringsanordningen ifølge oppfinnelsen er indikert neden-for.

I den første posisjon, før den første bruk, er anordningen i den posisjon som er representert på figur 1.

Når brukeren utøver et trykk ved å skyve ned på fokk-delen av stempelet 5, går dette nedover, og glir mellom de to veggene i sylinderen 2. Denne bevegelsen forårsaker en strekning av mellomområdet 13 av den deformerbare krave 8. Luften inne i stempelet 5 blir drevet ut via røret 16 gjennom avstengningsdelen 17, og løfter leppen 19. Trykket av luft inne i stempelet 5 holder den ringformede leppe 14 i en blokkert posisjon mot veggen i den indre sylinder 6, som i den posisjon som er representert på figur 1, og hindrer således forbindelse mellom det indre av beholderen 1 og det interne volum i stempelet 5.

Ved slutten av sin bevegelse, inntar stempelet 5 den posisjon som er representert på figur 2, hvor den indre vegg av lokket på stempelet ligger an mot den øvre del av den deformerbare krave 8.

Så snart trykket på lokket av stempelet 5 er utløst, stiger stempelet opp, blir mellom de to veggene av hovedsylinderen 2 under den elastiske fjærvirkning av den performerbare krave 8, som har en tendens til å returnere til sin utgangsstilling. I denne bevegelsen skapes det en lett suksjon i det indre volum av stempelet 5, hvis utløp er steng ved avstengningsdelen 17. Fluidet i beholderen 1, som er ved et høy-ere trykk, skyver så tilbake den ringformede leppe 14 og entrer inn i det indre volum av stempelet 5.

Ved slutten av den oppadgående bevegelse av stempelet 5, kommer dette i kontakt med baksiden 21, og stempelet inntar derfor sin nøyaktige utgangsstilling. Siden forskjellen i trykk mellom innsiden av beholderen 1 og det interne volum av stempelet 5 er redusert, kommer den ringformede leppe 14 tilbake til å ligge an mot. veggen i den indre sylindere i sporet 15. Volumet som er avgrenset ved stempelet 5 inneholder derfor en gitt dosert mengde av fluidum fra beholderen 1, og denne doserte mengde er alltid den samme hver gang stempelet 5 beveger seg mellom sine to ekstreme posisjoner som representert ved figurene 1 og 2.

Denne doserte mengde av fluidum er isolert fra utsiden ved avstengningsdelen 17, og fra innsiden av beholderen ved den ringformede leppe 14 på den deformerbare krave 8. Den er således klar for å administreres.

Pressing mot stempelet 5 igjen, forårsaker at den doserte mengde fluidum slippes ut gjennom røret 16 og gjennom avstengningsdelen 17, idet det skyver tilbake leppen 19. Når stempelet er i den nedtrykte stilling som representert på

figur 2, er hele den doserte mengde utstøtt, unntatt et lite volum som forblir i røret 16, men dette volum er identisk ved hver bruk, og den doserte mengde som administreres blir derfor uendret fra en bruk til den neste.

Når trykket på stempelet 5 utløses, vil stempelet stige opp, og gli mellom de to veggene i hovedsylinderen 2 som indikert ovenfor, og en ny dosert mengde av fluidum entrer det indre volum i stempelet. Etter hver bruk, er den doserte mengde av fluidum identisk, idet volumet blir likt det interne volum i stempelet i hevet stilling, begrenset av stopperen 21.

Den alternative utførelse som representert på figur 3 har den samme deformerbare krave 8 og det samme stempel 5. Fluidet som skal leveres i enhetsdoser blir i dette tilfellet holdt i den fleksible beholder 26 som er plassert inne i beholderen, og tetning er anordnet ved en ytterligere ring 27 laget av nitrilgummi eller silikon, plassert på den øvre del av beholderen 1 mellom veggen og hovedsylinderen 2. Denne forenklede form unngår bruken av stempel 24. Den fleksible beholder 26, eller pose, er laget av et termoplastisk materiale, fortrinnsvis polyetylen eller poly-propylen.

Doseringsanordningen som representert på figur 4 er et forenklet alternativ til den på figur 1 med hvilken den har til felles hovedelementene, dvs. beholderen 1 og den deformerbare ringformede krave 8. Stempelet 28 blir i dette tilfellet mellom veggene i beholderen 1 og hovedsylinderen 29, som er enkeltvegget.

Oppfinnelsen er beskrevet ovenfor for et eksempel på en doseringsanordning som kan brukes for farmasøytiske produkter, men den er klart anvendelig i alle om-råder i hvilke det er nødvendig å utlevere presise og konstante doser av et fluidum.

Claims (8)

1. Doseringsanordning for levering av konstante enhetsdoser av et fluidum som holdes i en beholder (1), omfattende et hult stempel (5) som avgrenser et definert volum, montert slik at det kan bevege seg på beholderen (1), og kommunisere med denne, samt en elastisk del som forbinder stempelet med beholderen, karakterisert ved at den elastiske del består av en elastisk deformerbar sylindrisk krave (8), omfattende minst en ventil (14) som kan stenge av utløpsåpnin-gen for beholderen, og er plassert rundt en lukket sylinder (6) som har den samme akse som den sylindriske krave, og er integrert med beholderen (1).

2. Doseringsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelet (5) kan gli på en sylindrisk hals (2) som er integrert med beholderen (1).

3. Doseringsanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den sylindriske hals (2) er dobbeltvegget, mellom hvilke vegger legemet av det hule stempel (5) kan gli.

4. Doseringsanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den utvendige diameter av den deformerbare sylindriske krave (8) er lik omkring 2 ganger diameteren av den lukkede sylinder (6).

5. Doseringsanordning ifølge ett eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at tykkelsen av den deformerbare sylindriske krave (8) representerer minst 75% av den åpning som skiller den lukkede sylinder (6) fra den indre vegg i stempelet (5).

6. Doseringsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at volumet som er avgrenset ved den innvendige vegg i det hule stempel (5) og den deformerbare sylindriske krave (8), kan kommunisere med utsiden via en utløpsåpning (16) som kan stenges av med en ventil (17).

7. Doseringsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilen montert på den deformerbare sylindriske krave (8) består av en fleksibel leppe (14) som er integrert med kraven (8), presset mot den lukkede sylinder (6) som er integrert med beholderen (1).

8. Doseringsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den lukkede sylinder (6) som er integrert med beholderen (1), omfatter et spor (15) som virker sammen med enden på den fleksible leppe.