Устройство для дозированного введения порошкообразного вещества

 

Использование: изобретение относится к медтехнике и может быть использовано в ингаляторах. Сущность изобретения: ингалятор содержит резервуар, ячейку с заданной дозой порошка, цилиндр с подпружиненным полым поршнем и клапанное устройство. Ячейка размещена в кассете, снабженной дополнительными ячейками с порошком. Торцевые участки ячеек перекрыты мембранами, выполненными с возможностью взаимодействия со средствами их прокалывания. Кассета установлена с возможностью перемещения для последовательного подведения ячеек к выходному концу канала для сообщения резервуара с ячейкой и выходным патрубком. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам с ручным управлением для дозированного введения предварительно заданного количества порошкообразного вещества.

Известно устройство для дозированного введения порошкообразного вещества, содержащее резервуар, управляемые нажимной кнопкой средства для создания в резервуаре давления, превышающего атмосферное, ячейку, содержащую предварительно заданную дозу порошка, и канал для сообщения резервуара с ячейкой и выходным патрубком.

Это известное устройство имеет тот недостаток, что перед каждым дозированием требуется вставлять в камеру новую капсулу, а также то, что сложно изготовить капсулы, которые открывались бы при заданном давлении и полностью опорожнялись после открывания.

В основу изобретения положена задача создать простое устройство для дозированного введения порошкообразного вещества, которое может быть использовано для дозирования ряда точных порций порошкообразного вещества без его разборки и требует со стороны пользователя только небольшое усилие для создания необходимого давления, превышающего атмосферное.

Поставленная задача в устройстве, согласно изобретению, решается за счет того, что резервуар содержит цилиндр с подпружиненным полым поршнем, установленным с возможностью осевого перемещения, полость которого сообщена с атмосферой через обратный клапан, клапанное устройство для сообщения внутренней полости цилиндра с входным отверстием канала, выходной конец которого примыкает к входному торцу ячейки, размещенной в кассете, снабженной дополнительными ячейками, заполненными порошкообразным веществом, причем торцевые участки ячеек перекрыты мембранами, выполненными с возможностью взаимодействия со средствами их прокалывания, а кассета установлена с возможностью перемещения для последовательного подведения ячеек к выходному концу канала.

Согласно изобретению клапанное устройство представляет собой участок в стенке поршня, соприкасающейся со стенкой цилиндра и имеющей отверстие, совмещенное при осевом перемещении поршня с отверстием в стенке цилиндра, сообщенным с входным концом канала.

Целесообразно, чтобы упомянутое клапанное устройство содержало подпружиненный клапан, имеющий головку, перекрывающую седло клапана в верхней стенке цилиндра, и шток, расположенный в полости цилиндра и выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем.

При этом предпочтительно, чтобы обратный клапан был расположен в торцевой стенке поршня.

В примере согласно изобретению обратный клапан содержит эластичную заслонку, выполненную с возможностью перекрытия отверстия в торцевой стенке поршня. Эластичная заслонка может представлять собой резиновый диск, закрывающий собой значительную часть торцевой стенки.

Подпружинивание поршня целесообразно осуществлять посредством винтовой пружины. Для этого поршень установлен с возможностью взаимодействия с винтовой пружиной, размещенной в полости цилиндра.

Также целесообразно, чтобы поршень содержал поршневой шток, установленный с возможностью взаимодействия с нажимной кнопкой, имеющей средства ограничения обратного хода поршня, которые предотвращают выброс поршня из цилиндра винтовой пружиной. Кроме того, устройство согласно изобретению содержит также средства для прокалывания мембран, включающие стержень, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе цилиндра.

Согласно примеру выполнения изобретения средства для прокалывания мембран содержат выполненный как одно целое с клапаном стержень, взаимодействующий с этим клапаном посредством поршня при перемещении последнего в осевом направлении в его крайнее внутреннее положение.

В примере выполнения устройства согласно изобретению часть канала проходит через стержень. При этом целесообразно, чтобы стержень содержал упругие средства для его отвода назад в исходное положение при сбросе давления, а также средства для ограничения его отвода.

Предпочтительно, чтобы кассета была установлена в открываемом кожухе, который имеет выходной патрубок, один конец которого примыкает к выходному торцу ячейки, а входной торец ячейки примыкает к выходному концу канала.

Также целесообразно, чтобы входной конец выходного патрубка был заострен для того, чтобы обусловленное стержнем перемещение кассеты приводило бы к разрыву мембраны, закрывающей выходной торец ячейки.

Для случая, когда предлагаемое устройство применяется для ввода лекарства через нос, целесообразно, чтобы выходной конец выходного патрубка имел удобную для введения в ноздрю форму.

Целесообразно, чтобы кожух содержал крышку, которая с помощью шарнира присоединена к корпусу цилиндра.

Также целесообразно, чтобы кассета была выполнена кольцеобразной и имела ячейки трубчатой формы, равномерно расположенные по окружности, при этом оси ячеек параллельны оси кассеты.

Такое выполнение кассеты позволяет производить последовательное перемещение ячеек в положение, в котором они располагаются соосно с каналом между упомянутым каналом и выходным патрубком.

Устройство согласно изобретению дополнительно содержит средство для вращения кассеты после опорожнения ячейки, чтобы приводить новую ячейку в положение между каналом и выходным патрубком.

При этом упомянутое средство для вращения кассеты содержит направляющую штангу, соединенную с нажимной кнопкой, причем свободный конец штанги расположен в канавке, выполненной на внешней поверхности кассеты, а канавка имеет участки, расположенные параллельно оси вращения кассеты, чередующиеся с участками, образующими угол с осью вращения.

Во время пользования устройством согласно изобретению при надавливании на нажимную кнопку свободный конец направляющей штанги вдвигается через один из упомянутых первыми участков канавки, а когда нажимная кнопка достигает положения, в котором порошкообразное вещество выталкивается из ячейки, находящейся в положении для дозирования, свободный конец направляющей штанги достигает конца упомянутого первым участка канавки, где этот участок канавки переходит в участок, образующий угол с осью вращения.

При возврате нажимной кнопки в исходное положение свободный конец направляющей штанги отводится назад через наклонный участок канавки, вызывая таким образом вращение кольцевой кассеты на угол, который зависит от угла наклона наклонной части канавки. После того как такое вращение произведено, может быть начат новый цикл.

На фиг. 1 показан предпочтительный пример выполнения предлагаемого устройства, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 устройство согласно фиг.1 с открытым кожухом кассеты и снятым защитным колпачком, вид сбоку, разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.5 - схематичный чертеж механизма для автоматического вращения кассеты, показанной на фиг. 1 3; на фиг. 6 устройство согласно второму примеру выполнения, вид сбоку, разрез; на фиг. 7 разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 разрез Г-Г на фиг. 6.

Устройство, показанное на фиг. 1 4, состоит из корпуса 2 цилиндра, содержащего цилиндр 1, в котором находится чашеобразный поршень 3, имеющий боковую стенку 4 и торцевую стенку 5. Боковая стенка 4 снабжена отверстием 6, а торцевая стенка 5 снабжена другим отверстием 7. Отверстие 7 в торцевой стенке 5 закрыто с внутренней стороны поршня 3 эластичной резиновой заслонкой 8, которая является частью резинового диска 9, закрывающего часть торцевой стенки 5 и удерживается в своем положении винтовой пружиной 10, которая с противоположного конца цилиндра 2 отцентрована при помощи кольцевого выступа 11.

Поршень 3 содержит полый поршневой шток 12, снабженный входным отверстием 13 для воздуха. Нажимная кнопка 14 соединена с поршневым штоком 12. Нажимная кнопка 14 имеет возможность осевого перемещения в нижней части 15 корпуса 2 цилиндра 1.

Нижняя часть 15 корпуса 1 цилиндра содержит на своем свободном конце направленный внутрь кольцевой выступ 16, который входит в зацепление с направленным наружу кольцевым буртиком 17 нажимной кнопки, когда последняя выходит из цилиндра 1. Нажимная кнопка 14 также содержит толкатель 18, который при надавливании на нажимную кнопку 14 давит на конец стержня 19 для прокалывания, обладающего возможностью осевого перемещения в канале 20 в корпусе 2 цилиндра.

Стержень 19 имеет внутренний канал 21, который сообщается с отверстием 22 в боковой стенке цилиндра 1. Конец стержня 19, обращенный к толкателю 18, снабжен эластичным кольцевым фланцем 23, а со своего противоположного конца стержень для прокалывания 19 имеет утолщенную часть 24, расположенную в круглой выемке 25 в корпусе 2 цилиндра. Эластичный кольцевой фланец 23 и утолщенная часть 24 стержня 19 обеспечивают перемещение стержня лишь на короткое расстояние, а также его возврат в исходное положение при снятии давления на толкатель 18.

Утолщенная часть 24 стержня 19 выполнена заостренной.

Устройство также содержит кольцевую вращающуюся кассету 26, имеющую двенадцать одинаковых ячеек 27, каждая из которых заполнена порошкообразным веществом (не показано). Ячейки 27 закрыты с обоих торцов мембранами (не показаны) с возможностью их разрыва. Кассета 26 окружена кольцевым выступом 28, который снабжен окном 29 и представляет собой нижнюю часть кожуха кассеты. Кольцевой выступ 28 имеет наклонную торцевую поверхность, соответствующую аналогичной наклонной торцевой поверхности верхней части 30 кожуха кассеты, которая соединена с корпусом 2 цилиндра при помощи шарнира 31 (см. фиг. 1 и 2). Верхняя часть 44 кожуха кассеты содержит выходной патрубок 32, который заострен с конца, обращенного к кассете 26. Выходной конец патрубка 32 закрыт съемным защитным колпачком 33.

Как следует из фиг. 3 и 5, наружная поверхность кассеты 26 имеет канавку 34 для направления шипа 35, которым снабжен свободный конец направляющей штанги 36 (см. фиг. 5), являющейся продолжением нажимной кнопки и установленной так, чтобы она имела возможность осевого перемещения внутри канала (см. фиг. 3) в корпусе 2 цилиндра 1. Канавка 34 содержит двенадцать направленных вдоль оси участков 37 чередующихся с двенадцатью участками 38, идущими под углом по отношению к участкам 37 и соединяющими их концы за исключением того, что последний наклонный участок 38 переходит в тринадцатый продольный участок канавки, который ведет к нижней торцевой поверхности кассеты.

Глубина участков 37 и 38 канавки изменяется в тех местах, где продольный участок 37 переходит в наклонный участок 38, образуя таким образом поверхности 39, которые обеспечивают возможность вращения кассеты только в одном направлении относительно шипа 35 по стрелке, показанной на фиг. 5.

Принцип работы описанного устройства следующий.

Перед применением устройства защитный колпачок 33 снимается и выходное отверстие выходного патрубка 32 вводится в одну из ноздрей пациента. После этого следует нажим на нижнюю кнопку 14.

Это нажатие вызывает прижим клапанной заслонки 8 к торцевой стенке 5 поршня 3, предотвращая таким образом выход воздуха через отверстие 7. При дальнейшем надавливании на нажимную кнопку 14 давление внутри цилиндра 1 возрастает. Рост давления продолжается до тех пор, пока отверстия 6 и 22 не начнут сообщаться друг с другом. Непосредственно перед этим толкатель 18 прижимает стержень для прокалывания 19 к кассете 26 и перемещает указанную кассету 26 к заостренному концу выходного патрубка 32 таким образом, что прокалываются мембраны, закрывающие торцы ячейки 27, которая находится в положении для дозировки.

В этом положении канал 21, ячейка 27 и выходной патрубок 32 становятся сообщающимися между собой, что обеспечивает возможность быстрого и полного выталкивания порошкообразного вещества из ячейки 27, когда отверстия 6 и 22 приводятся в соответствующее положение и происходит быстрый сброс давления, созданного в цилиндре 1.

Вытолкнутое порошкообразное вещество проходит из ячейки 27 в выходной патрубок 32 и в носовую полость пользователя.

При дальнейшем надавливании на нажимную кнопку 14 шип 35 проходит через продольный участок 37 канавки и попадает в переходную область между продольным участком 37 канавки и наклонным участком 38 канавки.

Когда надавливание на нажимную кнопку 14 прекращается, винтовая пружина 10 возвращает поршень и нажимную кнопку в исходное положение и в цилиндр 1 поступает воздух через отверстие 7 в торцевой стенке 5 поршня.

В это время давление на стержень 19 ослабевает и эластичный кольцевой фланец 23 возвращает стержень 19 назад в его исходное положение. При возвратном движении нажимной кнопки 14 шип 35 движется по наклонному участку 38 канавки, так как наклонная поверхность 39 предотвращает его возврат в продольный участок 37 канавки. В результате кассета 26 поворачивается на 30^o таким образом, что новая ячейка 27 приводится в положение для дозирования. Возврат нажимной кнопки 14 прекращается тогда, когда кольцевой буртик 17 входит в соприкосновение с выступом 16.

Теперь устройство готово для дозирования новой порции.

Когда все ячейки опорожнены, кожух кассеты открывают, как показано на фиг. 2, и вставляют новую заполненную кассету.

В случае, когда на наружной поверхности кассеты 26 нанесены номера, считывание которых производится через окошки 29, пользователь имеет возможность определить количество использованных или оставшихся доз, не открывая кожух кассеты.

Пример выполнения изобретения, показанный на фиг. 6 8, во многом аналогичен примеру осуществления изобретения, показанному на фиг. 1 5, и соответствующие детали указаны под теми же номерами позиций.

Основное отличие между этими двумя примерами выполнения изобретения состоит в конструкции клапанного устройства, которое осуществляет связь внутренней части цилиндра с каналом 21 через стержень 19. В примере выполнения изобретения согласно фиг. 6 это клапанное устройство представляет собой подпружиненный клапан, имеющий головку 40 клапана, которая перекрывает седло 41 клапана в верхней стенке цилиндра 1 высокого давления, шток 42 клапана проходит через упомянутую верхнюю стенку во внутреннюю часть цилиндра. Когда поршень 3 перемещают в его крайнее внутреннее положение, вставка 43, имеющаяся на внутренней стороне поршня, упирается в конец штока 42 клапана и поднимает головку 40 клапана над его седлом 41, противодействуя винтовой пружине 44, которая расположена вокруг штока клапана и упирается одним своим концом во внутреннюю часть верхней стенки цилиндра, а другим концом в шайбу 45, запрессованную в шток 42 клапана. Стержень 19 с внутренним каналом 21 имеет в этом примере выполнения изобретения форму короткой втулки, которая с одного конца присоединена к головке 40 клапана при помощи расположенных по окружности соединителей 46 таким образом, что при подъеме клапана прокалыватель срабатывает.

Другой конец стержня 19 почти по всему краю внутренней поверхности канала 21 снабжен острой кромкой 47, соответствующей по размеру внутреннему габариту ячейки 27, которая находится в положении для дозирования. Вследствие этого мембрана ячейки оказывается прорезанной по всему краю отверстия, за исключением тонкой полоски, которая предотвращает попадание отрезанной части мембраны в воздушный поток, проходящий через ячейку.

После того как мембрана с одного торца кассеты прорезана прокалывателем, этот прокалыватель поднимает кассету, прижимая ее к соответствующей острой кромке 48, которой снабжен выходной конец выходного патрубка 32 и который прорезает мембрану на другом торце кассеты.

Формула изобретения

1. Устройство для дозированного введения порошкообразного вещества, содержащее резервуар, управляемые нажимной кнопкой средства для создания в резервуаре давления, превышающего атмосферное, ячейку, содержащую предварительно заданную дозу порошка, и канал для сообщения резервуара с ячейкой и выходным патрубком, отличающееся тем, что резервуар содержит цилиндр с подпружиненным полым поршнем, установленным с возможностью осевого перемещения, полость которого сообщена с атмосферой через обратный клапан, клапанное устройство для сообщения внутренней полости цилиндра с входным отверстием канала, выходной конец которого примыкает к входному торцу ячейки, размещенной в кассете, снабженной дополнительными ячейками, заполненными порошкообразным веществом, причем торцевые участки ячеек перекрыты мембранами, выполненными с возможностью взаимодействия со средствами их прокалывания, а кассета установлена с возможностью перемещения для последовательного подведения ячеек к выходному концу канала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапанное устройство представляет собой участок в стенке поршня, соприкасающейся со стенкой цилиндра и имеющей отверстие, совмещенное при осевом перемещении поршня с отверстием в стенке цилиндра, сообщенным с входным концом канала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапанное устройство содержит подпружиненный клапан, имеющий головку, перекрывающую седло клапана в верхней стенке цилиндра, и шток, расположенный в полости цилиндра и выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем.

4. Устройство по любому из пп.1 3, отличающееся тем, что обратный клапан расположен в торцевой стенке поршня.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что обратный клапан содержит эластичную заслонку, выполненную с возможностью перекрытия отверстия в торцевой стенке поршня.

6. Устройство по любому из пп.1 5, отличающееся тем, что поршень установлен с возможностью взаимодействия с винтовой пружиной, размещенной в полости цилиндра.

7. Устройство по любому из пп.1 6, отличающееся тем, что поршень содержит поршневой шток, установленный с возможностью взаимодействия с нажимной кнопкой, имеющей средства ограничения обратного хода поршня.

8. Устройство по любому из пп.1 7, отличающееся тем, что средства для прокалывания мембран содержат стержень, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе цилиндра.

9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что средства для прокалывания мембран содержат выполненный как одно целое с клапаном, стержень, взаимодействующий с этим клапаном посредством поршня при перемещении последнего в осевом направлении в его крайнее внутреннее положение.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что часть канала проходит через стержень.

11. Устройство по любому из пп.1 10, отличающееся тем, что кассета установлена в открываемом кожухе, который имеет выходной патрубок, один конец которого примыкает к выходному торцу ячейки, а входной торец ячейки примыкает к выходному концу канала.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что входной конец выходного патрубка заострен.

13. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что корпус содержит крышку, которая с помощью шарнира присоединена к корпусу цилиндра.

14. Устройство по любому из пп.1 13, отличающееся тем, что кассета выполнена кольцеобразной и имеет ячейки трубчатой формы, равномерно расположенные по окружности, при этом оси ячеек параллельны оси кассеты.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство для вращения кассеты после опорожнения ячейки.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что средство для вращения кассеты содержит направляющую штангу, соединенную с нажимной кнопкой, при этом свободный конец штанги расположен в канавке, выполненной на внешней поверхности кассеты, а канавка имеет участки, расположенные параллельно оси вращения кассеты, чередующиеся с участками, образующими угол с осью вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8