WO2004024340A1 - Blockiervorrichtung für ein sperrspannwerk mit federbetätigtem abtrieb - Google Patents

Blockiervorrichtung für ein sperrspannwerk mit federbetätigtem abtrieb Download PDF

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Abstract

Die Gebrauchsdauer eines Gerätes ist zu begrenzen, falls dafür hygienische, medizische oder technische Gründe vorliegen. Dafür ist eine vom Benutzer des Gerätes nicht beeinflussbare Vorrichtung erforderlich, die die weitere Benutzung des Gerätes zuverlässig, wirksam und endgültig verhindert, sobald die vorgegebene Anzahl von Betätigungen erreicht ist. Ein Sperrspannwerk mit federbetätigtem Abtrieb und Zählwerk, mit dem ein derartiges Gerät ausgestattet ist, das in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht ist, deren beide Teile gegeneinander drehbar gelagert sind, kann durch eine vorgespannte Blattfeder blockiert werden. Die Blattfeder ist zunächst in einer Aussparung in der Wand des einen Gehäuseteils untergebracht. Sobald die zulässige Anzahl von Betätigungen erreicht ist, schiebt ein Stössel die Blattfeder aus ihrer Ruheposition heraus. Dabei springt die Blattfeder in eine Aussparung in der Wand des anderen Gehäuseteils, und beide Gehäuseteile können nicht mehr gegeneinader gedreht werden. Der Stössel kann im Zeiger des Zählwerks angebracht sein. Die Blockiervorrichtung kann nur mit einem Kraftmoment überwunden werden, mit dem das Gerät zerstört wird. Die Vorrichtung ist geeignet zum Blockieren eines Hochdruck-Zerstäubers oder eines nadellosen Injektors, mit dem ein Fluid zu einem Aerosol zerstäubt wird, oder ein Fluid in ein biologisches Gewebe injiziert wird.

Description

Blockiervorrichtung für ein Sperrspannwerk mit federbetätigtem Abtrieb
Die Erfindung betrifft eine BlocJkiervorrichtung, mit der der bestimmungsgemäße
Gebrauch eines Gerätes, das mit einem Sperrspannwerk und federbetätigtem Abtrieb ausgerüstet ist, nach einer vorgegebenen Anzahl von Betätigungen verhindert wird. Bei dem Gerät kann es sich zum Beispiel um einen Hochdruckzerstäuber oder um einen nadellosen Injektor handeln.
Die Erfindung bezweckt, die Gebrauchsdauer eines derartigen Gerätes zuverlässig zu begrenzen und Sicherheitsforderungen zu erfüllen. Die Gründe für die Begrenzung können beispielsweise hygienischer, medizinischer oder technischer Art sein.
Das Sperrspannwerk, das nach Ablauf der zulässigen Gebrauchsdauer blockiert werden soll, umfasst bevorzugt ein - in einem von Hand zu betätigenden Gerät untergebrachtes - Schraub-Schub-Getriebe, mit dem eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt und eine Arbeitsfeder gespannt wird. Die Arbeitsfeder wirkt auf ein Sprungstück des Sperrspannwerks, dessen Bewegung zunächst gesperrt wird, sobald die Arbeitsfeder den gespannten Zustand erreicht hat. In dem Sprungstück kann' ein Kolben befestigt sein, der in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist Innerhalb des Zylinders befindet sich vor dem Kolben eine Flüssigkeit, die beim Auslösen der Sperrvorrichtung des Sperrspannwerks mittels des von der Arbeitsfeder angetriebenen Kolbens durch eine Düse hindurch ausgestossen wird. Die Anzahl der Betätigungen des Sperrspannwerks und damit des Gerätes kann durch ein mechanisches Zählwerk gezählt werden.
In WO-93/21980 ist ein Dosier-Inhalator angegeben. Die zu inhalierende Dosis einer
Substanz wird durch eine von Hand betätigte Vorrichtung aus einem im Inhalator vorhandenen Vorrat der Substanz in eine Kammer eingebracht, aus der die Dosis mit dem Luftstrom ausgetragen wird, den der Benutzer beim Einatmen durch den Inhalator hindurch ansaugt. Der Dosier-Inhalator ist mit einer Zählvorrichtung versehen, die eine drehbare Schraubenspindel und einen Stab umfasst, dessen eines Ende in Form einer Nase in das Gewinde der Schraubenspindel eingreift. Der Stab verschiebt sich parallel zur Schraubenspindel mit zunehmender Drehung der Spindel. Das Zählwerk zeigt mittels der Position des nasenförmigen Endes des Stabes die Anzahl der Teilmengen an, die aus dem Substanzvorrat bereits entnommen worden sind, oder die daraus noch entnehmbar sind. Das andere Ende des Stabes wird in einem Führungsschacht verschiebbar gehalten, in den der Stab mit zunehmender Drehung der Schraubenspindel weiter eintaucht. Sobald der Substanzvorrat im Inhalator zur Neige geht, erreicht das nasenformige Ende des Stabes, das in die Schraubenspindel eingreift, den Teil der Spindel, der mit einigen Gewindegängen versehen ist, deren Steigung grösser ist als im übrigen Teil der Schraubenspindel. Dadurch verschiebt sich der Stab bei jeder Drehung der Schraubenspindel schneller als vorher. Das andere Ende des Stabes drückt dabei auf einen biegsamen Hebel, und die weitere Betätigung des Dosier-Inhalators wird verhindert.
In WO-97/20590 ist ein Sperrspannwerk für einen federbetätigten Abtrieb angegeben. In WO-97/24586 wird ein mechanisches Zählwerk für ein Dosiergerät beschrieben. In WO-97/12687 ist eine Vorrichtung zur Hochdruckerzeugung in einem Fluid in Mimatoausfαhrung angegeben, die mit einem Sperrspannwerk und einem Zählwerk versehen ist. Die Vorrichtung dient zum Zerstäuben eines Fluids zu einem inhalierbaren Aerosol. In WO-01/64268 wird ein nadelloser Injektor beschrieben, der ein Sperrspannwerk enthält.
Die beispielhaft genannten Geräte sind für wiederholte Benutzung vorgesehen, zum
Beispiel für das wiederholte Zerstäuben einer vorgelegten Flüssigkeitsmenge zu einem lungengängigen Aerosol, oder zum nadellosen Injizieren einer vorgelegten Flüssigkeitsmenge unter die menschliche oder tierische Haut. Die zerstäubte oder injizierte Flüssigkeitsmenge kann eine therapeutisch wirksame Substanz enthalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung für ein Gerät anzugeben, die nach einer vorgegebenen Anzahl von Betätigungen die weitere Benutzung des Gerätes zuverlässig, wirksam und endgültig verhindert, falls dafür ein triftiger Grund vorliegt. Das Gerät umfasst ein Sperrspannwerk mit einer Arbeitsfeder und einem Sprungstück, in dem ein Kolben angebracht ist, der in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist. Die Bauteile sind in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht, das ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil umfasst. Beide Gehäuseteile sind gegeneinander drehbar gelagert. Die Arbeitsfeder wird mittels eines Schraub-Schub-Getriebes durch Drehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander von Hand gespannt. Gleichzeitig mit dem Drehen der Gehäuseteile gegeneinander wird ein mechanisches Zählwerk betätigt, das eine Gewindespindel und einen Reiter umfasst. Die Gewindespindel ist in der Wand des unteren Gehäuseteils angebracht. Der Reiter wird um ein von der Anzahl der Drehungen der beiden Gehäuseteile gegeneinander abhängiges Stück auf der Spindel nach oben oder nach unten verschoben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit folgenden kennzeichnenden Merkmalen: • In der Aussenwand des unteren Gehäuseteils und in der Innenwand des oberen Gehäuseteils ist jeweils eine Aussparung vorhanden. Beide Aussparungen liegen bei einer vorgegebenen Drehstellung beider Gehäuseteile einander gegenüber.
• In der Aussparung im unteren Gehäuseteil ist ein bewegbares Blockierelement . vorhanden, das vor dem Aktivieren der Blockiervorrichtung nur in dieser Aussparung liegt und das Drehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander zulässt. Nach dem
Aktivieren der Blockiervorrichtung liegt das Blockierelement in beiden Aussparungen und verhindert das Drehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander.
* Mittels eines Stössels, der mit dem Reiter auf der Spindel des Zählwerks zusammenwirkt, wird das Blockierelement aus seiner Ruhelage in die Lage gebracht, die es nach dem Aktivieren der Blockiervorrichtung einnimmt.
Der Stossel kann einerseits an dem Reiter seitlich zur Spindel des Zählwerks angebracht sein. Bei dieser Ausführung der Blockiervorrichtung bewegt sich der Reiter bei bestimmungsgemässem Gebrauch des Gerätes in Richtung zum oberen Spindellager und zum oberen Gehäuseteil. Die Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils ist neben der Achse der Zählwerksspindel angebracht. Bevor der Reiter am oberen Spindellager anstösst, verschiebt der Stossel das in der Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils liegende Blockierelement aus seiner Ruheposition und aktiviert damit die Blockiervorrichtung. Der Stossel kann andererseits als eine Verlängerung des Blockierelements ausgebildet sein. Bei dieser Ausführung ragt das Ende des Stössels in den Weg, den der Reiter bei bestimmungsgemässem Gebrauch des Gerätes zurücklegt, bevor der Reiter am oberen Lager der Zählwerksspindel anliegt. Diese Ausführung wirkt genau so wie die vorstehend beschriebene Ausführung. Bei einer weiteren Ausfuhrung der Blockiervorrichtung kann der Stossel als
Verlängerung der Zählwerksspindel ausgeführt sein und über das obere Spindellager hinausragen. In diesem Fall ist die Zählwerksspindel axial verschiebbar gelagert. Die Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils ist bevorzugt in der Achse der Zählwerksspindel angebracht. Vor dem Aktivieren der Blockiervorrichtung wird die Zählwerksspindel durch eine Feder, zum Beispiel eine Schraubenfeder, gegen das untere Spindellager gedrückt. Bei dieser Ausführung der Blockiervorrichtung bewegt sich der Reiter bei bestimmungsgemässem Gebrauch des Gerätes in Richtung zum unteren Spindellager. Sobald der Reiter am unteren Spindellager anliegt, verschiebt sich die Zählwerksspindel bei ihrer weiteren Drehung in axialer Richtung zum oberen Gehäuseteil. Die als Stossel ausgebildete Verlängerung der Zählwerksspindel verschiebt das in der Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils liegende BlocJkierelement aus dessen Ruheposition und aktiviert damit die Blockiervorrichtung. In Umkehrung der beschriebenen Ausführungen kann das Blockierelement aus seiner
Ruheposition mittel des Reiters herausgezogen werden.
Das in der Wand des unteren Gehäuseteils vorhandene Blockierelement kann in axialer oder in radialer Richtung bewegbar sein. Das Blockierelement kann eine Blattfeder sein, bevorzugt eine vorgespannte Blattfeder mit zwei Schenkeln, die bevorzugt aus Metall besteht.
Die erfindungsgemäße Blockiervorrichtung hat folgende Vorteile:
• Sie ist für miniaturisierte Geräte geeignet. • Sie ist zwischen den einander überlappenden Gehäuseteilen angeordnet und bei einem Gerät im Gebrauchszustand für den Benutzer nicht mehr zugänglich.
• Sie ist einfach zu montieren.
• Ein Blockierelement in Form einer vorgespannten Blattfeder mit zwei Schenkeln ist in ihrer Ruheposition ohne zusätzlichen Aufwand gegen Verschieben gesichert. • Eine vorgespannte Blattfeder lässt sich mit einer relativ geringen Kraft aus ihrer Ruheposition hinausschieben oder herausziehen.
• Eine vorgespannte Blattfeder mit zwei Schenkeln springt schlagartig von ihrer Ruheposition in ihre Position bei aktivierter Blockiervorrichrung, sobald sie mittels eines Stössels um eine vorgegebene Strecke bewegt worden ist. Damit ist der Ansprechpunkt der Blockiervorrichtung genau festgelegt.
• Das Drehen beider Gehäuseteile gegeneinander wird unmittelbar blockiert, sobald das ursprünglich in der Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils vorhandene Blockierelement in beiden Aussparungen gleichzeitig liegt.
• Die aktivierte Blockiervorrichtung, die eine vorgespannte metallene Blattfeder enthält, läßt sich nur durch ein mehrere Newtonmeter grosses Kraftmoment überwinden, mit dem das blockierte Gerät zerstört wird.
Die erfindungsgemäße Blockiervorrichtung wird beispielsweise in einem Hochdruck- Zerstäuber oder in einem nadellosen Injektor benutzt. Eine mit einem derartigen Gerät verabreichte medizinische Flüssigkeit kann ein in einem Lösemittel gelöstes Arzneimittel enthalten. Als Lösemittel sind beispielsweise Wasser, Ethanol oder deren Mischungen geeignet. Als Arzneimittel werden beispielsweise Berotec (Fenoterol-Hydrobromid; l-(3,5-dihy droxy-phenyl)-2-[[l -(4-hydroxy-benzyl)-ethyl]-amino]-ethanol-hydro- bromid), Atrovent (Ipratropiumbromid), Berodual (Kombination aus Fenoterol-Hydro- bromid und Ipratropiumbromid), Salbutamol (oder Albuterol), Combivent, Oxivent (Oxitropium- bromid), Ba 679 (Tiotropiumbromid), BEA 2108 (Di-(2-thienyl)glykol- säuretropenol- ester), Flunisolid, Budesonid und andere verwendet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Blockiervorrichtung wird an Hand der Figuren weiter erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen ausschnittsweise jeweils einen Längsschnitt durch die Wand des unteren und des oberen Gehäuseteils sowie einer Blattfeder als Blockierelement und eines Stössels in Höhe der Aussparungen in den Wänden. Der Längsschnitt liegt parallel zur Achse des unteren und des oberen Gehäuseteils.
Die Figuren 3 und 4 zeigen die Längsansicht eines Gerätes, das im Bereich des Zählwerks und der Blockiervorrichtung aufgeschnitten ist.
In den Figuren 1 und 3 ist die Blockiervorrichtung im Ruhezustand dargestellt. Das
Blockierelement befindet sich in seiner Ruheposition und nur in der Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteüs. In den Figuren 2 und 4 ist die aktivierte Blockiervorrichtung dargestellt. Das Blockierelement ist aus seiner Ruheposition verschoben und befindet sich in beiden Aussparungen in den Wänden der beiden Gehäuseteile. Das obere Gehäuseteil (1) überlappt das untere Gehäuseteil (2). Der Spalt (3) zwischen den beiden gegeneinander drehbar gelagerten Gehäuseteilen ist überhöht dargestellt. Im oberen Gehäuseteil befindet sich die Aussparung (4) und im unteren Gehäueteil die Aussparung (5). Die Aussparung (5) enthält einen hinterschnittenen Vorsprung (6), der an den Seitenwänden der Aussparung (5) mit dem unteren Gehäuse- teil verbunden ist. Der Stossel (8a, 8b) ragt in die Aussparung in der Wand des unteren Gehäuseteils hinein. Der Stossel ist an dem (in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellten) Reiter angebracht, der sich auf der (in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellten) Spindel des Zählwerks befindet. Das Blockierelement ist eine Blattfeder mit zwei Schenkeln. Die Blattfeder (7a) ist in ihrer Ruheposition zwischen dem Boden der Aussparung (5) und dem hinterschnittenen Vorsprung (6) eingeklemmt. Der Stossel (8a) ist in einer Position dargestellt, die er kurz vor dem Berühren der Blattfeder (7a) erreicht hat. Bei der weiteren Betätigung des Gerätes bewegt sich der Stossel in Richtung auf die Blattfeder und verschiebt diese aus ihrer Ruheposition, bis das Ende der Blattfeder hinter dem Vorsprung (6) hervorspringt. Falls in diesem Augenblick beide Aussparungen (4) und (5) noch nicht einander gegenüber liegen, stösst das hinter dem Vorsprung (6) hervorgesprungene Ende der Blattfeder zunächst an die Innenwand des oberen Gehäuseteils. Sobald bei weiterem Drehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander beide Aussparungen (4) und (5) einander gegenüber liegen, springt das Ende der Blattfeder in ■ die Aussparung (4). Damit liegt die Blattfeder (7b) in beiden Aussparungen, und die Blockiervorrichtung ist aktiviert.
In der Figur 3 ist die Spindel (10) des Zählwerkes dargestellt, auf der sich der Reiter (9) in seiner (unteren) Ausgangsposition befindet, bevor das Gerät zum ersten Mal benutzt wird. Der Stossel (8a) ist von der Blattfeder (7a) weit entfernt.
In der Figur 4 befindet sich der Reiter auf der Spindel in seiner (oberen) Endposition, in der er das eine Ende der Blattfeder (8b) berührt und die Blattfeder aus ihrer Ruheposition herausgeschoben hat, wodurch die BlocJkiervorrichtung aktiviert worden ist.
Die in den Figuren dargestellte vorgespannte Blattfeder (7a; 7b) als Blockierelement besteht zum Beispiel aus Federstahlblech mit etwa 0,2 mm Dicke und ist etwa 3,5 mm breit. Die beiden Aussparungen in den Wänden der beiden Gehäuseteile sind etwa 4 mm breit und jeweils etwa 1 mm tief. Die beiden Gehäuseteile können bei alctivierter Blockiervorrichtung nur mit grossem Kraftaufwand (Kraftmoment etwa 3 Newton- meter) gegeneinander gedreht werden, wobei jedoch das Gerät selbst zerstört und unbrauchbar wird.

Claims

Patentansprüche
1 Blockiervorrichtung für ein Gerät, das ein Sperrspannwerk mit einer Arbeitsfeder und einem Sprungstück umfasst, in dem ein Kolben angebracht ist, der in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist, und diese Bauteile in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht sind, das ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil umfasst, und beide Teile gegeneinander drehbar gelagert sind, und die Arbeitsfeder mittels eines Schraub-Schub-Getriebes durch Drehen der beiden Gehäuseteile gegeneinander von Hand gespannt wird, und gleichzeitig mit dem Drehen der Gehäuseteile gegen- einander ein mechanisches Zählwerk betätigt wird, das eine Gewindespindel und einen Reiter umfasst, und die Gewindespindel in der Wand des unteren Gehäuseteils angebracht ist, und der Reiter um ein von der Anzahl der Drehungen der beiden Gehäuseteile gegeneinander abhängiges Stück auf der Spindel verschoben wird, wobei • in der Aussenwand des unteren Gehäuseteils und in der Innenwand des oberen
Gehäuseteils jeweils eine Aussparung vorhanden ist, und
• beide Aussparungen bei einer vorgegebenen/ Drehstellung beider Gehäuseteile einander gegenüber liegen, und ein bewegbares Blockierelement vorhanden ist, das sich zunächst nur in der Aussparung im unteren Gehäuseteil befindet, und ein Stossel zum Bewegen des Blockierelements vorhanden ist, der mit dem Reiter auf der Spindel des Zählwerks zusammenwirkt.
2 Blockiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei • der Stossel am Reiter angebracht ist.
3 Blockiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stossel am Blockierelement angebracht ist.
4 Blockiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
• der Stossel als Verlängerung der Spindel des Zählwerks ausgebildet ist und die Spindel axial verschiebbar gelagert ist.
5 Blockiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei • das Blockierelement in axialer Richtung bewegbar ist.
6 BlocMervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
• das Blockierelement eine vorgespannte Blattfeder ist. Blockiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, wobei das Blockierelement eine vorgespannte Blattfeder mit zwei Schenkeln ist und bevorzugt aus Metall besteht.
Verwendung der Blockiervorrichtung nach Anspruch 1 zum Blockieren eines Hochdruck-Zerstäubers in Miniaturausführung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, die einen pharmazeutischen Wirkstoff enthält, zu einem Aerosol.
Verwendung der Blockiervorrichtung nach Anspruch 1 zum Blockieren eines nadellosen Injektors in Miniaturausfuhrung zum Injizieren einer Flüssigkeit, die einen pharmazeutischen Wirkstoff enthält, in tierisches oder menschliches Gewebe.
PCT/EP2003/009364 2002-08-28 2003-08-23 Blockiervorrichtung für ein sperrspannwerk mit federbetätigtem abtrieb WO2004024340A1 (de)

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