NO319071B1 - Lase-spenningsmekanisme, anordning for sammenpressing og forstovning av fluid samt anvendelse av mekanismen. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en låse-spenningsmekanisme med en langsgående akse i en vertikal retning for en fjæraktuert utmatings-dirvanordning.

Videre angår oppfinnelsen en anordning for sammenpresning og for-støvning av fluid.

Oppfinnelsen angår også en anvendelse av den ovenfor omtalte mekanisme.

Et formål for oppfinnelsen er å tilpasse en slik låsemekanisme som kan spennes til kravene for en miniatyrisert innretning for å frembringe et høyt trykk.

Oppfinnelsen er spesielt men ikke utelukkende utviklet for anvendelse med såkalte «målt doseinhalatorer» (MDI) som foreksempel omhandlet i US patentskrift 5.497.944 (avledet fra W091/14468), idet innholdene av begge innlemmes heri som referanse. Trykk (generelt minst 50 bar) utvikles i en dosert mengde fluid som tømmes ut gjennom en munnstykkesammenstilling med en eller flere meget små åpninger for eksempel i området 25 til 500 kvadrat-mikrometer. Foretrukne munnstykkesammenstillinger er omhandlet i US patentskrift 5.472.143 (og parallell WO94/07607), idet det hele innhold av begge innlemmes heri som referanse. En energilagringsinnretning, for eksempel en fjær, lades foretrukket manuelt for eksempel ved hjelp av en anordning med roterende sagtannkile som omhandlet i US patentskrift 4.260.082 og GB patentansøkning 2.291.135, idet innholdet av begge innlemmes heri som henvisning. En utløsningsmekanisme anordnes vanligvis for å holde fjæren i den spente tilstand og kan utløses manuelt for å trykksette den doserte mengde av fluid, for eksempel under anvendelse av en anordning med stempel og sylinder. En anordning med reservoar og ventil kan tilveiebringes for å lade sylinderen på nytt. Ytterligere detaljer er beskrevet i PCT/EP96/04351 og parallell USSN 08/726219, idet innholdet i begge disse innlemmes heri som referanse.

I de kjente låsende spennings- elter lademekanismer (W. Krause: Konstruktionselemente der Feinmechanik, forlag Carl Hanser, Munchen 1993, sidene 521 til 523) frigis på forhånd lagret energi ved det valgte tidspunkt og omdannes til bevegelse. Innretningene for lagring av den mekaniske energi er generelt en fjær som er koplet til en styrt eller understøttet komponent, omtalt her som hurtig-bevegelsesdelen. Et låseorgan forhindrer at hurtigbevegelsesdelen beveger seg og frigjør den på en forutbestemt måte.

Ved medisinsk aerosolterapi anvendes aerosoler frembrakt ved forstøvning eller spraying av flytende medikamenter for behandling av lidelser i åndedretts-kanalen i mennesker eller for behandling av astmatiske tilstander. For dette formål er det nødvendig med et høyt trykk utøvet på fluidet for å frembringe den lille dråpestørrelse som er nødvendig for aerosolen. Det høye trykk frembringes generelt ved hjelp av et stempel som kan beveges i en sylinder (DE-OS 195 36 902.5) for en miniatyrisert håndpåvirket sylindrisk forstøver av denne type er det ønskelig eller nødvendig å frembringe en forholdsvis høy mekanisk kraft for å drive stemplet inne i selve forstøveren.

Det er følgelig et ytterligere formål for oppfinnelsen å utvikle en låsende spennings- eller lademekanisme som selv i forbindelse med høye fjærkrefter er enkel og pålitelig å behandle.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en låsespennings-mekanisme i en langsgående akse i en vertikal retning for en fjæraktuert utmatings-dirvanordning i følge det selvstendige krav 1. Foretrukne utførelses-former av mekanismen er videre utdypet i kravene 2 til og med 8.

Målene oppnås videre ved en anordning for sammenpresning og fortøvning av fluid i følge det selvstendige krav 9. Foretrukne utførelsesformer av anordninger er videre utdypet i kravene 10 og 11.

Til slutt oppnås målene ved en anvendelse av mekanismen ifølge krav 12. Foretrukne utførelsesformer av anvendelsen er omtalt i kravene 13 og 14.

En låsende spennings- eller lademekanisme for en fjærpåvirket utmatings-drivanordning er omtalt, hvor mekanismen inkluderer en fjær som en innretning for lagring av den mekaniske energi som virker på utmatings-drivanordningen som en hurtig-bevegelsesdel, idet bevegelsen av denne bestemmes ved posisjonen av et låseorgan, en trykkinnretning for spenning av fjæren, øvre og nedre bevegelsesanslag for utmatings-drivanordningen og en innretning for å frigi låseorganet, idet innretningen har en kraftopptrinnings-transmisjonsinnretning mellom trykkrnnret-ningen for å spenne fjæren og selve fjæren, og et ringformet anordnet låseorgan med inngrepslåseoverflater.

Energilagringsinnretningen kan være en skruespiralfjær eller en platefjær eller diafragmafjær som virker som en strekkfjær eller som en trykkfjær og som foretrukket er sylindrisk.

Fjæren kan spennes ved hjelp av en direkte trykkinnretning. For dette formål blir utmatings-drivflensen erstattet med en aksialt operativ ytre kraft. I tilfelle med en høy fjærkraft er det fordelaktig å anordne en kraftopptrinnings-transmisjonsinnretning, for eksempel en sknjetrykktransmisjons-innretning, hvormed fjæren kan spennes ved hjelp av et ytre moment som kan utøves manuelt. I tilfelle av en skrue-trykktransmisjonsinnretning inkluderer en øvre husdel og utmatings-drivanordningen en enkelt-trinns eller flertrinn kile-trykkinnretning. En slik transmisjonsinnretning er anordnet mellom trykkinnretningen for spenning av fjæren og selve fjæren.

Låseorganet kan være en ring som er radielt elastisk deformerbar i seg selv eller en stiv ring med kamfremspring eller en stiv ring med bladfjærer tildannet derpå eller en stiv ring som kan underkastes en fjærforspenningsvirkning ved hjelp av en eller flere metalifjærer. Ringen kan være lukket eller åpen og kan omfatte et flertall deler og foretrukket to deler. Låseorganet omfatter plastmateriale eller metall. Det er anordnet forskyvbart i et plan perpendikulært på sylinderaksen eller det er deformerbart i dette plan.

Etter spenning av fjæren beveges låseoverflatene i låseorganet seg inn i banen for fjæren eller utmatings-drivanordningen og hindrer utløsning av fjæren.

Låseorganet kan bli påvirket ved hjelp av en utløserknapp. For å utløse låse-spennmekanismen blir en utløserknapp av denne type og dermed låseorganet generelt forskjøvet parallelt med planet for ringen, mer spesielt og foretrukket i retning mot sylinderaksen, eller låseorganet deformeres radielt i planet for ringen.

Bevegelsen av utmatings-drivanordningen blir nøyaktig avgrenset ved hjelp av definerte bevegelsesanslag. Foretrukket er drivanordningen en flens på en ytterligere utmatingsanordning.

En fjærbelastet drivmekanisme kan være tilveiebrakt hvori en utmatings-drivanordning er montert for lineær bevegelse mot fjærkraften mellom en frigitt posisjon og en låseposisjon og hvori der er et låseorgan som kan beveges på tvers av bevegelsesretningen for utmatings-drivanordningen inn i og ut av banen for anslag assosiert med utmatingsdrivanordningen, hvori låseorganet vesentlig er i form av en åpen eller lukket ring, slik at anslagene passerer derigjennom under innvirkning av fjæren når mekanismen utløses og hvori det hovedsakelig ring-lignende låseorgan eventuelt kan være i to eller flere seksjoner.

Låseorganet kan danne en eventuelt avbrutt lukket ring, men det kan også ha form av en åpen ring eller en bøyle. Det er også ønskelig at låseorganet kontakter anslaget på en slik måte at faren for velting og fastkiling av utmatings-drivanordningen nedsettes til et minimum. Dette kan for eksempel oppnås ved å sørge for inngrep ved minst to posisjoner som er hovedsakelig diametrisk motsatt hverandre.

Andre foretrukne trekk inkluderer de følgende:

Fjæren er en skrueformet trykkfjær.

Låseorganet «smekker» til innretning på linje med anslaget når utmatings-drivanordningen når den låste posisjon.

Smekk-virkningen tilveiebringes av kammer assosiert med midler for å bevege utmatings-drivanordningen fra den utløste posisjon til den låste posisjon.

Smekk-virkningen tilveiebringes av en eller flere fjærer.

Låseorganet er elastisk deformerbart slik at smekk-virkningen tilveiebringes.

Låseorganet er anordnet for å bli beveget manuelt ut av banen for anslaget.

Der er en kraftopptrinnings-transmisjon for å bevege utmatingsdrivanordningen mot fjærkraften.

Transmisjonen omfatter en roterbar del med en sagtannet trykkam. Utmatings-drivanordningen er anordnet for å drive et stempel i en sylinder

for å sammentrykke fluidet deri.

Mekanismen er en del av en innretning for spraying av fluid eller mer spesifikt en del av en målt doseinhalator (MDI).

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen skal nå beskrives som eksempler med henvisning til de vedføyde tegninger, hvori: Fig. 1a er et riss i vertikalt lengdesnitt gjennom en låse-spennmekanisme i henhold til oppfinnelsen hvor låseorganet er utløst og fjæren er i sin avspente posisjon; Fig. 1b er et lignende riss av den samme mekanisme med låseorganet i inngrep og fjæren i sin sammentrykte posisjon; Fig. 2a og 2b er horisontale snitt tilsvarende fig. 1a og 1b og viser låseorganet i sin utløste henholdsvis inngreps-posisjon. Fig. 3a og 3b er riss tilsvarende fig. 2a og 2b og viser en andre utførelses-form av låseorganet; Fig. 4a og 4b er vist tilsvarende fig. 2a og 2b og viser en tredje utførelses-form av låseorganet; Fig. 5a og 5b er riss tilsvarende fig. 2a og 2b og viser en fjerde utførelses-form av låseorganet; Fig. 5a og 6b er riss tilsvarende fig. 2a og 2b og viser en femte utførelses-form av låseorganet; Fig. 1a er et riss i lengdesnitt gjennom en låse-spennmekanisme. Den øvre sylindriske husdel 1 griper over fjærhuset 2 hvortil den er forbundet ved hjelp av hurtig-inngrep henholdsvis hurtig utløsningsfremspring 3. Hurtiginngrepsfrem-springene 3 er anordnet på utsiden av fjærhuset 2 og strekker seg oppover to

gjensidig motsatt anordnede sirkulære segmenter hvert på omtrent 30°. De griper inn i periferiske forløpende spor på innsiden av den øvre husdel. De to husdeler er derfor roterbare i forhold til hverandre. Anordnet i fjærhuset 2 er trykkfjæren 4 som generelt allerede er forspent når de to husdeler settes sammen. Trykkfjæren 4 understøttes på et perifert forløpende fremspring ved den nedre ende av fjærhuset og mot utmatings-drivanordningen 5 som er forskyvbart anordnet i akseparallelt forhold mellom den øvre husdel og fjærhuset 2 og som i sin tur trykker mot den øvre husdel 1. Den sylindriske koppformede utmatings-drivanordning erglidbart montert i den sylindriske boring i huset 2, men står ut i den øvre husdel 1. Det ringformede låseorgan 6 strekker seg omkring utmatings-drivanordningen 5. Utløserknappen 7 som er montert på låseorganet står ut i sideretningen fra den øvre husdel 2.1 et foretrukket arrangement er utmatings-drivanordningen 5 en flens på et hult stempel (ikke vist) som kan beveges frem og tilbake i en sylinder (ikke vist) i den øvre husdel 1 som er forbundet til en forstøvningsinnretning. Den nedre ende av stemplet er forbundet til et reservoar (ikke vist), idet hele mekanismen er en del av en målt doseinhalator MDI.

I tilfelle av en trykktransmisjonsinnretning av skruetype inkluderer kraven av den koppformede utmatings-drivanordning 5 generelt to sagtannformede spor hvorimot to sagtenner i den øvre husdel 1 glir. Sagtennene og sporene er antydet i sterkt forenklet form i fig. 1a. Når den øvre husdel 1 roteres i forhold til fjærhuset 2 blir utmatings-dirvanordningen 5 presset videre inn i fjærhuset 2 mot kraften fra trykkfjæren. Så snart den øvre kant av utmatings-dirvanordningen er blitt presset tilstrekkelig langt nedover gjennom låseorganet blir det ringformede låseorgan forskjøvet perpendikulært på aksen for fjærhuset mellom den øvre kant av utmatings-drivanordningen 5 og et ringformet fremspring i den øvre husdel 2 og fastholder utmatings-drivanordningen og trykkfjæren som er (ytterligere) spent ved forskyvningen av utmatings-drivanordningen, i den oppnådde posisjon.

Den gjennomsnittlige fjærkraft er 10 til 150 N. Mellom øvre og nedre hvile-posisjoner for utmatings-drivanordningen endres fjærkraften omtrent ± 10% av den gjennomsnittlige fjærkraft.

Nedtrykking av utløserknappen 7 bevirker at det ringformede låseorgan skyves tilbake perpendikulært til aksen for fjærhuset hvorved bevegelsesbanen for utmatings-drivanordningen åpnes. Trykkfjæren skyver utmatingsdrivanordningen oppover over en forutbestemt strekning og ved at den gjør dette påvirkes en komponent (ikke vist) som er forbundet til utmatings-drivanordningen, for eksempel et stempel i en sylinder.

Fig. 1a viser låse-spennmekanismen med utmatings-drivanordningen i sin øvre hvileposisjon og med låseorganet utkoplet. Fig. 1b viser låsespenn-mekanismen med utmatings-drivanordningen i sin nedre hvileposisjon og med låseorganet i inngrep. Bevegelsesanslaget 8 er innretningen for å avgrense bevegelsen av utmatings-drivanordningen i dens nedre hvileposisjon mens bevegelsesanslaget 9 er innretningen for å avgrense bevegelsen i den øvre hvileposisjon derav. Rotasjon av husdelen 1 og fjærhuset 2 i forhold til hverandre bevirker at mekanismen spennes fra tilstanden vist i fig. 1a til tilstanden vist i fig. 1 b, mens nedtrykking av utløserknappen 7 bevirker at mekanismen går fra den spente tilstand vist i fig. 1 b over til den utløste tilstand vist i fig. 1a. Fig. 2a og 2b viser et riss i tverrsnitt gjennom låse-spennmekanismen i høyde med midten av det ringformede låseorgan, og mer spesifikt fig. 2a tilsvarende tilstanden av låse-spennmekanismen som vist i fig. 1a i den utløste posisjon av låseorganet og fig. 2b tilsvarende tilstanden for låse-spennmekanismen som vist i fig. 1a med låseorganet i inngrepsposisjon. Fig. 3a til 6b viser et antall utførelsesformer i henhold til oppfinnelsen av det ringformede låseorgan, mer spesifikt delvis i tverrsnitt omtrent i høyde med midten av det ringformede låseorgan og delvis som et planriss med bunnen av den øvre husdel 1 i snitt. Fig. 3a, 4a, 5a og 6a viser låseorganet i den utløste posisjon mens fig. 3b, 4b, 5b og 6b viser låseorganet i inngrepsposisjon.

I fig. 3a og 3b, er et avfaset kamfremspring 11 anordnet på den ytre periferioverflate av låseorganet 10. Et ytterligere avfaset kamfremspring 12 er anordnet på den øvre kant av fjærhuset 2. Mot slutten av den roterende bevegelse av den øvre husdel 1 i forhold til fjærhuset 2 kommer de to kamfremspring til å ligge an mot hverandre med sine avfasede sider og kamfremspringene på fjærhuset 2 vil skyve låseorganet 10 inn i inngrepsposisjonen. Når utløserknappen 7 trykkes ned blir låseorganet skjøvet tilbake inn i den frigjorte posisjon og banen for bevegelse av utmatings-drivanordningen legges åpen.

I fig. 4a er låseorganet 13 forsynt med to integrerte fjærer som presser låseorganet i den øvre hvilestilling for låse-spennmekanismen mot den øvre periferioverflate av utmatings-drivanordningen 5. Så snart den øvre kant av utmatings-drivanordningen 5 er blitt presset gjennom låseorganet 13 blir dette forskjøvet med kraften fra de integrerte fjærer inn i inngrepsposisjonen vist i fig. 4b. Når utløser-knappen presses ned blir låseorganet 13 skjøvet tilbake inn i den frigjorte posisjon mot kraften fra de integrerte fjærer og bevegelsesbanen for utmatings-drivanordningen legges åpen. Fig. 5a viser et låseorgan 15 hvis forspente bueformede deler 16 til å begynne med presses mot den ytre periferioverflate av utmatings-drivanordningen 5. Så snart den øvre kant av utmatings-drivanordningen er blitt presset gjennom låseorganet smekker de forspente bueformede deler 16 over den øvre kant av utmatings-drivanordningen inn i inngrepsposisjonen. Når utløserknappen presses inn blir de bueformede deler 16 på grunn av deres bøyebelastning presset utover og åpner banen for forskyvning av utmatings-drivanordningen. Fig. 6a viser et todelt låseorgan 17 med integrerte fjærer. Hver fjærdel 18 er roterbart montert på en akse 19. Et fremspring 20 er anordnet på innsiden av hver fjærdel. Så snart den øvre kant av utmatings-drivanordningen er blitt presset gjennom låseorganet smekker fremspringene 20 over den øvre kant av utmatings-drivanordningen inn i inngrepsposisjonen. Når utløserknappen trykkes inn blirfjær-delene 18 presset utover med fremspringene 20 og åpner banen for forskyvning av utmatings-drivanordningen.

En låse-spennmekanisme som beskrevet i det foregående med henvisning til tegningene har de følgende fordeler: Den er enkel og pålitelig å anvende selv av ikke-fagpersoner;

Den kan utløses med en hånd ved nedtrykking av utløserknappen;

Når det anvendes en kraftopptirnnings-transmisjonsinnretning, for eksempel en skrue-trykktransmisjonsinnretning, er det mulig å frembringe en høy fjærkraft ved hjelp av et lavt dreiemoment;

Bevegelsen av låseorganet kan positivt koples til den roterende bevegelse

for spenning av fjæren på en enkel måte;

Den kan fremstilles økonomisk og er lett å sammensette;

Den omfatter funksjonelle elementer som har en lav slitasjetakt og er pålitelig i drift;

Den er kompakt og kan lett tilpasses en miniatyrisert høytrykksforstøvnings-innretning;

Doseringsvirkningen er meget nøyaktig på grunn av de definerte bevegelsesanslag for utmatings-drivanordningen.

Claims (14)

1. Låse-spenningsmekanisme med en langsgående akse i en vertikal retning for en fjæraktuert utmatingsdirvanordning, mekanismen omfatter: en øvre sylindrisk husdel (1) og et fjærhus (2), en fjær (4) som virker på en utmatingsdrivanordning (5) for å bevirke at nevnte utmatingsdrivanordning (5) fungerer som en hurtigbevegelsesdel, nevnte utmatingsdrivanordning er anordnet for å flytte et stempel i en sylinder for å komprimere fluid deri, en drivanordning for oppspenning av fjæren (4), et låseorgan (6), et bevegelsesanslag (9) for å begrense bevegelse av utmatingsdrivanordningen (5) ved sin øvre hvileposisjon og et bevegelsesanslag (8) for å begrense bevegelse av utmatingsdrivanordningen (5) ved sin nedre hvileposisjon, og innretning for å frigjøre låseorganet (6), mekanismen er karakterisert ved at: - en kraftopptrinnings-overføringsinnretning opererbar for å spenne fjæren er anordnet mellom drivanordningen for oppspenning av fjæren og fjæren; - nevnte øvre sylindriske husdel (1) og nevnte fjærhus (2) er forbundet med hverandre ved hjelp av utløsningsfremspring (3) og er roterbar i forhold til hverandre hvorved utmatingsdrivanordningen (5) er presset inn i fjærhuset (2) mot kraften til fjæren (4); - nevnte låseorgan (6) snepper i innretning med bevegelsesanslaget (8) når utmatingsdrivanordningen (5) når sin nederste hvileposisjon og holder utmatings-drivanordningen (5) i den nedre hvileposisjonen og fjæren (4) i sin spente posisjon; - nevnte låseorgan (6) er forskyvbar i et plan perpendikulær til den langsgående aksen av huset (1) for å frigjøre den oppspente tilstanden av fjæren; og - ved at nevnte innretning for frigjøring av låseorganet (6) er utløserknapp (7) koplet eller forbundet til låseorganet (6) og er opererbar ved den nedre hvileposisjonen av utmatingsdrivanordningen (5) ved trykking hvorved låseorganet (6) er flyttet ut av banen til utmatingsdrivanordningen og derved frigjør utmatings-drivanordningen fra sin nedre hvileposisjon, slik at fjæren (4) skyver utmatings-drivanordningen (5) til sin øvre hvileposisjon.

2. Mekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte fjær (4) omfatter en spiralfjær eller platefjær som virker som en strekkfjær eller en trykkfjær.

3. Mekanisme ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kraftopptrinnings-overføringsinnretningen omfatter en skruetrykk-overføringsinnretning anordnet mellom drivanordningen for oppspenning av fjæren og fjæren.

4. Mekanisme ifølge krav 3, karakterisert ved at utmatingsdrivanordningen (5) er koppformet og skruetrykk-overføringsinnretningen omfatter to sagtannnformede fordypninger i ringen til den koppformede utmatingsdrivanordningen mot hvilken to sagtenner i en øvre husdel glir.

5. Mekanisme ifølge ethvert av kravene 1 til 4, karakterisert ved at låseorganet (6) omfatter en åpen (17) eller lukket ring (6; 10; 13; 15) som er anordnet forskyvbar i et plan perpendikulær til den langsgående aksen av låsoppspennings-mekanismen.

6. Mekanisme ifølge ethvert av kravene 1 til 5, karakterisert ved at låseorganet (6) omfatter: en radielt elastisk deformerbar ring (15), eller en stiv ring (13) med bladfjærer (14) formet derpå, eller en stiv ring (10) med et kamfremspring (11), eller en stiv ring og en metallfjær.

7. Mekanisme ifølge ethvert av kravene 1 til 6, karakterisert ved at låseorganet (6) er av plast eller metall.

8. Mekanisme ifølge ethvert av kravene 1 til 7, karakterisert ved at bevegelse av låseorganet (6) er sikkert koplet til den relative roterende bevegelse av den øvre sylindriske husdel (1) og fjærhuset (2).

9. Anordning for sammenpresning og forstøvning av fluid omfattende en dysesammenstilling, et stempel i en sylinder og en mekanisme i henhold til ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at utmatningsdrivanordningen (5) er anordnet for å bevege stemplet i sylinderen for å sammenpresse og utstøte fluid anordnet deri.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den er en målt doseforstøver.

11. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den er en miniatyrisert høytrykksdosemål-forstøver.

12. Anvendelse av en mekanisme i henhold til ethvert av kravene 1 -8 i en anordning for sammenpresning og forstøvning av fluid.

13. Anvendelse av en mekanisme ifølge krav 12, hvor anordningen er en målt doseforstøver.

14. Anvendelse av en mekanisme ifølge krav 9, hvor anordningen er en miniatyrisert høytrykksdosemål-forstøver.