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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dosiszähler für ein tragbares
Abgabegerät
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ein derartiger Zähler ist aus der Lehre der
US-A-5.482.030 bekannt.
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Eine
abgemessene Dosis erhaltene Inhalatoren bestehen in typischer Weise
aus einem ein Medikament enthaltenden Behälter und einem Betätigungskörper mit
einem Medikamenten-Abgabeauslass. Die vorliegende Erfindung wird
Anwendung bei jeglichem Typ eines eine abgemessene Dosis erhaltenden
Inhalators finden, in welchem die Inhalte des Medikamentenreservoirs
bzw. -vorratsbehälters
für den
Anwender unsichtbar sind, einschließlich unter Druck stehender,
eine abgemessene Dosis erhaltender Inhalatoren (sowohl manuell betätigbare
als auch atembetätigte
Typen), Trockenpulver-Inhalatoren oder dergleichen.
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Der
ein Medikament enthaltende Behälter kann
eine unter Druck stehende Dose sein, die ein Gemisch aus einem aktiven
Medikament und einem Treibmittel enthält. Derartige Dosen sind üblicherweise
aus einem tiefgezogenen Aluminiumnapfteil mit einem umgefalzten
Deckelteil gebildet, der eine Bemessungs-Ventilanordnung trägt. Die
Abmessungs-Ventilanordnung ist mit einem vorstehenden Ventilschaft
versehen, der bei Gebrauch in einem dichten Schiebesitz in einen
sogenannten "Schaftblock" in dem Betätigungskörper eingesetzt
ist.
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Um
den konventionellen manuell betätigbaren
Inhalator zu betätigen, übt der Anwender
eine Druckkraft auf das geschlossene Ende der Dose aus. Die inneren
Komponenten der Bemessungs- Ventilanordnung
sind derart federbelastet, dass in typischer Weise eine Druckkraft
zwischen 15 und 30 N erforderlich ist, um das Gerät zu betätigen. Auf
diese Druckkraft hin bewegt sich die Dose axial in Bezug auf den
Ventilschaft um einen Betrag, der zwischen 2 und 4 mm variiert.
Dieses Ausmaß der
axialen Bewegung genügt,
um das Bemessungsventil zu betätigen und
um eine abgemessene Menge des Medikaments und Treibmittels zu veranlassen,
durch den Ventilschaft ausgestoßen
zu werden. Diese dosierte Menge wird dann in das Mundstück durch
eine Düse
in dem Schaftblock freigegeben. Ein Anwender, der durch den Medikamenten-Abgabeauslass
des Gerätes
inhaliert, wird an dieser Stelle eine Dosis des Medikaments erhalten.
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Eine
abgemessene Dosis erhaltende Inhalatoren, wie sie oben beschrieben
sind, verabreichen eine genaue Medikamentendosis, wenn diese jeweils benötigt wird,
was besonders nützlich
ist für
Anwender, deren Atmungsschwierigkeiten sich ihnen plötzlich zeigen.
Es ist der Erfolg dieser Geräte
geworden, dass sie nunmehr in der ganzen Welt genutzt werden, wo
sie einer breiten Vielfalt von klimatischen Bedingungen ausgesetzt
sind.
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Eine
jüngere
Entwicklung ist die so genannte "atembetätigte Betätigungseinrichtung", die eine Medikamentendosis
durch ein Mundstück
auf eine Inhalation durch den Anwender liefert. Dieser Typ von Anordnung
ist besonders in Fällen
praktisch, in denen die Koordination zwischen der Anwenderinhalation und
dem manuellen Druck der Aerosoldose mangelhaft ist. So mangelt es
beispielsweise Kindern zuweilen an der notwendigen Koordination,
um eine effektive Selbstverabreichung zu erzielen. Zu Zeiten von Atemnot
können
auch erwachsene Anwender eine schlechte Koordination erleben.
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Bedauerlicherweise
besteht einer der Nachteile der Selbstverabreichung von einem Inhalator darin,
dass Anwender häufig
eine Schwierigkeit in der Bestimmung erfahren, wenn die Charge in
dem das Medikament enthaltenden Behälter nahezu zu Ende gegangen
ist. Bei Aerosoldosen liegt ein Teil des Grundes für diese
Schwierigkeit darin, dass ein Überschuss
an Treibmittel in der Dose sogar dann verbleiben kann, wenn der
Medikamentenvorrat nahezu aufgebraucht ist. Alternativ kann der
nahezu erschöpfte
Zustand in einem Überschuss
an Medikament in Relation zu dem Treibmittel resultieren. Somit
wird der Eindruck hervorgerufen, dass der Inhalator noch imstande
ist, brauchbare Medikamentendosen bereitzustellen, einfach weil
die Dose Flüssigkeit enthält. Dies
ist für
den Anwender potentiell gefährlich,
da die Dosierung unzuverlässig
wird und da wenige Leute routinemäßig ein Not- bzw. Reservegerät tragen.
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Viele
Anwender enthalten mehrere unterschiedliche Inhalatoren für die Behandlung
einer Vielzahl von Zuständen.
Andere verfügen über Inhalatoren
an einer Anzahl von unterschiedlichen Orten bzw. Stellen, wie in
der Schule, zu Hause, in der Arbeit, etc. Unter diesen Umständen ist
es für
den Anwender besonders schwierig, die von der jeweiligen individuellen
Inhalationsvorrichtung gewonnene Gebrauchsmenge im Auge zu behalten.
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Es
ist klar, dass ein Bedarf an einem Zählermechanismus besteht, der
es Anwendern ermöglicht, zu
beurteilen, wie viele Dosen in der undurchsichtigen Dose verbleiben.
Ein derartiger Zähler
würde gewährleisten,
dass Anwender gewarnt werden, wenn der Inhalator sich der Erschöpfung nähert, so
dass geeignete Maßnahmen
getroffen werden können,
um ein Auslaufen der Behandlung zu vermeiden. Falls ein Dosiszähler eine
Ablesemöglichkeit
mit einer Auflösung
von einer Dosis bereitstellen kann, kann dies überdies für eine Einhaltungsüberwachung
genutzt werden, entweder unter Krankenhaus- bzw. Kliniküberwachung
oder durch Eltern und Lehrer, die die Einhaltung durch Kinder beurteilen,
um die sie sich kümmern.
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Zu
diesem Zweck sind in der Vergangenheit verschiedene Zähler vorgeschlagen
worden, die das Management bzw. die Führung der bemessenen Dosierung
unterstützen.
Derartige Zähler
variieren in der Komplexität
und dem Entwicklungsstand; allen gemeinsam ist jedoch das Merkmal,
dass sie eine relative Bewegung zwischen dem das Medikament enthaltenden
Behälter
und dem Betätigungskörper ermitteln
und auf eine solche Bewegung hin inkrementieren bzw. weiterschalten.
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Bekannte
Dosiszähler
können
in folgende Typen kategorisiert werden:
- (a)
Anzeigevorrichtungen für
niedriges Reservoir,
- (b) Tankuhr-Typen (Auflösung
begrenzt auf 10 Dosen oder höher),
- (c) Dosis-Computer (Auflösung
auf eine Dosis und an sich genau).
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Ein
Beispiel des ersten Typs ist in der internationalen Patentanmeldung
Nr. WO 86/05991 beschrieben; bei diesem Typ ist ein eine farbige
Markierung tragendes Rad als Warnungsanzeigeeinrichtung verwendet.
Das Rad wird durch ein Schneckengetriebe gedreht, welches Teil des
Bemessungsmechanismus bildet. Aus der Betätigung des Bemessungsmechanismus
wird gefolgert, dass der Patient eine Medikamentendosis genommen
hat, und wenn eine bestimmte Anzahl von Dosen verabreicht worden
ist, wird der farbige Teil des Rades durch eine Öffnung sichtbar. Dies zeigt
dem Anwender an, dass ein Ersatz der Abgabeeinrichtung in Kürze erforderlich
sein wird. Die in diesem Dokument offenbarten Prinzipien würden dem
System ermöglichen,
zu einer Anzeige vom Kraftstofftanktyp ausgebaut zu werden, abgesehen
von der Tatsache, dass das Schneckengetriebesystem für die Bereitstellung
einer Einzeldosisauflösung
in einem tragbaren Produkt ungeeignet ist.
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In
der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 92/09324 ist die Verwendung
einer drehbaren Anzeigeeinrichtung offenbart, in die eine Zahnstange einbezogen
ist, welche durch eine Sperrklinke während der Abgabe einer Medikamentendosis
angetrieben wird. Jeder Zahn auf bzw. in der Zahnstange entspricht
einer einzelnen Dosis. Der Nachteil dieses Typs von Anordnung besteht
darin, dass für
einen zuverlässigen
Betrieb sämtliche
Zähne in
der Zahnstange perfekt sein müssen.
Ein schlechter Zahn würde
dazu führen,
dass der Zähler "halbvoll" anzeigt, wenn das
Reservoir tatsächlich
leer ist. Das Dokument offenbart außerdem eine Anzahl von Getriebemitteln,
um der Anzeige zu ermöglichen,
auf hunderte von Dosen zu inkrementieren. Um einen Zähler für einen
typischen tragbaren 200-Dosen-Inhalator unter Anwendung dieser Erfindung
bereitzustellen, wäre
ein Rad mit sehr kleinen Zähnen
erforderlich, deren Ausbildung jenseits derzeitiger Herstellungsfähigkeiten
unter vernünftigen
Kosten liegt.
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In
der europäischen
Patentanmeldung Nr. 0 480 488 ist ein ähnlicher Dosiszähler unter
Verwendung einer Zahnstange mit in eine einzige Richtung weisenden
Zähnen
als Aufzeichnungseinrichtung angegeben. Diese Anordnung ist bezeichnend
für den gegenwärtigen Stand
der Technik und die diesem innewohnenden Beschränkungen. Der Anzeigering zeigt
die verbleibenden Dosen an, allerdings lediglich in Einheiten von
10 Dosen. Ferner begrenzt der Anzeigering aus Gründen der Zahngröße die Reservoirkapazität auf insgesamt
etwa gezählte
120 Dosen. Durch weitere Verringerung des Getriebes ist es für diesen
Systemtyp möglich,
dass er auf 200 Dosen erweitert wird, allerdings lediglich durch
Verringerung der Anzeigeauflösung
auf mehr als 10 Dosen.
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Im
US-Patent Nr. 4.565.302 ist eine ähnliche Einrichtung wie die
oben erörterten
Geräte
angegeben, wobei jedoch in 6 klar
die Beschränkungen derartiger
Mechanismen hinsichtlich der Anzeigelesbarkeit und der Gesamt-Reservoirgröße veranschaulicht
sind. Um eine Lesbarkeit zu gewährleisten,
ist in dem Gerät
eine große
Zahl 5 gezeigt; aus der Figur geht jedoch klar hervor, dass nicht
mehr als 30 Dosen auf diese Weise angezeigt werden können, falls
derselbe Stil und dieselbe Größe der Anzeige
für jede abgegebene
Dosis gefordert ist, das heißt,
5, 4, 3, etc.
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Im
US-Patent Nr. 5.437.270 ist für
ein Multidosen-Pulvergerät
eine Anzahl von Anzeigeeinrichtungen angegeben, die ein Bandsystem
enthalten. Das System ist als Band beschrieben, welches zu einer
Rolle aufgewickelt ist und welches frei drehbar ist, wobei die Vorderkante
des Bandes an einer Trommel befestigt ist, welche mit der Drehung
des Bemessungsgliedes gekoppelt ist. Das Bemessungsglied ist so
beschrieben, dass es um ein bekanntes Winkelinkrement mittels eines
Sperrklinkensystems gedreht wird, welches mit einer geradlinigen
Taste verbunden ist, die der Patient drückt, um eine Dosis abzumessen.
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Ein
Beispiel eines Dosis-Computers ist in der internationalen Patentanmeldung
Nr. WO 91/06334 beschrieben. In diesem Dokument ist ein elektronisches
Verfahren zum Zählen
von Dosen, die in der Medikamentendose verbleiben, unter Verwendung eines
Schalters offenbart, der durch die Dosenbewegung getriggert wird;
die Schalterbetätigung
wird mittels eines Mikroprozessors aufgezeichnet, der die verbleibenden
Dosen auf einem Anzeigebildschirm anzeigt. Dieses System wurde zur
Kontrolle von Klinikstudien erfunden und es enthält eine Datums-/Zeitprotokollierung
sowie Einrichtungen zum Herunterladen von Daten. Bei dem betreffenden Schutzrecht
handelt es sich um das erste Schutzrecht, welches eine Implementierung
eines echten elektronischen Dosis-Computers zeigt.
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Zahlreiche
weitere Patentanmeldung sind gefolgt, die weitere Dosisbestimmungseinrichtungen offenbaren
(üblicherweise
als Folge der Bewegung des Bemessungsventils), welche mit elektronischen Einrichtungen
zur Aufzeichnung der Dosen verbunden sind.
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Einer
der Nachteile dieser bekannten Zähler besteht
darin, dass sie sich auf die mechanische Interaktion zwischen Teilen,
die an dem das Medikament enthaltenden Behälter angebracht sind, und Teilen
abstützen,
die an dem Betätigungskörper vorgesehen
sind. Mit anderen Worden ausgedrückt heißt dies,
dass die betreffenden bekannten Zähler verschiebungs getriggert
sind. Derartige Zähler
sind mit zufriedenstellenden Toleranzen wegen der Änderung
in der Länge
der typischen Aerosoldosen schwer herzustellen, zu der zum Teil
die Umbiege- bzw. Falzoperation beiträgt, die zur Verbindung des das
Ventil tragenden Deckelteiles an dem Haupt-Becherteil angewandt
wird. Eine weitere Variable ist die Länge des Hubes des Bemessungsventils.
Obwohl die beteiligte Technologie nicht besonders anspruchsvoll
ist, hat es sich herausgestellt, dass die Größe der Bewegung, die eine Betätigung des
Bemessungsventils einer typischen, ein Medikament enthaltenden Aerosoldose
bewirkt, in ein Toleranzband fallen kann, welches so klein ist wie
0,5 mm. Damit ist es schwierig, einen gattungsmäßigen Zähler bereitzustellen, der auf
jede Betätigung
hin genau inkrementiert. Dies kann sogar dann zutreffen, wenn der
Zähler,
die Aerosoldose und das Inhalatorgehäuse für die gemeinsame Nutzung speziell
ausgelegt worden sind. Das Problem ist daher wahrscheinlich unter
Umständen
verschlechtert, gemäß denen
Aerosoldosen, Inhalatorgehäuse
und durch Verschiebung getriggerte Zähler unterschiedlicher Hersteller in
Kombination verwendet werden.
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In
der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 96/00595 ist die Verwendung
eines Wärmesensors
offenbart, der die Verdampfungswärme
des Treibmittels ermittelt und der somit die abgegebene Dosis wirklich
ermittelt. Dieses Gerät
leidet jedoch an dem gemeinsamen Nachteil sämtlicher elektronischer Dosiszähler, dass
es relativ teuer ist.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die folgenden
Vorteile in einem mechanischen Zähler
zu kombinieren:
- (1) Absolute Eigenzuverlässigkeit
beim Gebrauch ein unzuverlässiger
Zähler
ist schlechter als überhaupt
kein Zähler.
- (2) Einzeldosis-Ablesbarkeit über 200 Dosen oder mehr.
- (3) Niedrige Kosten, die zu verfügbaren Produkten passen.
- (4) Geringe Größe bei großer Anzeige
zur Anpassung an tragbare Inhalatoren.
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Die
Erfindung stellt einen Dosiszähler
für einen
eine abgemessene Dosis erhaltenden Inhalator zur Verfügung, mit
einer Betätigungseinrichtung,
mit
einer Antriebseinrichtung für
einen Antrieb einer Drehzahnradeinrichtung in einer schrittweisen
Art auf eine Verschiebung der betreffenden Betätigungseinrichtung hin, wobei
die betreffende Drehzahnradeinrichtung ein an einer Spindel angebrachtes
Rad aufweist, welches um seinen Umfang herum eine Vielzahl von Schaltzähnen enthält,
mit
einer Einrichtung zur Verhinderung einer Rückwärtsdrehung der betreffenden
Drehzahnradeinrichtung,
mit einer mit der Drehbewegung der
betreffenden Drehzahnradeinrichtung gekoppelten Anzeigeeinrichtung,
die auf ihrer einen Oberfläche
eine sichtbare Anordnung von zunehmend größer werdenden ganzen Zahlen
aufweist, welche auf jeden Schritt der schrittweisen Drehbewegung
der Drehzahnradeinrichtung hin um eine einzelne ganze Zahl schaltbar sind.
Dieser Dosiszähler
ist dadurch gekennzeichnet, dass er ferner eine Steuerfläche zur
Regulierung der Position des Eingriffs und des Lösens zwischen der Antriebseinrichtung
und dem genannten Rad aufweist.
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Vorzugsweise
sind die Betätigungsmittel bzw.
ist die Betätigungseinrichtung
durch eine geradlinige Verschiebung von einer ersten Position in
eine zweite Position und zurück
in die erste Position betätigbar,
und der Zählungs-Schaltvorgang
erfolgt während
des Vorwärtshubes
der Betätigungseinrichtung von
der ersten Position in die zweite Position. Die Betätigungseinrichtung
kann beispielsweise einen federbelastenden Stößel enthalten, der imstande
ist, mit dem Rand eines Medikamentenreservoirs in Anlage zu gelangen
und der entgegen der Rückholkraft der
Federlast drückbar
ist, wenn dem Medikamentenreservoir übertragen wird, eine Dosis
eines Medikaments durch sein Bemessungsventil abzugeben. Die Betätigungsein richtung
kann mit der Antriebseinrichtung zusammenhängend gebildet sein.
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Durch
Steuern der Position des Eingriffs und des Lösens zwischen der Antriebseinrichtung
und dem Rad wird die zum Zählen
benötigte
Bewegung präzise
geregelt. Zur maximalen Zuverlässigkeit
und Genauigkeit braucht der Zähler
lediglich zu schalten, nachdem das Bemessungsventil seine Dosis
von dem Inhalator abgegeben hat. Falls er dies zuvor zählt, können Anwender
den Zähler
schalten, ohne eine Dosis eines Medikaments zu empfangen. In extremen
Fällen
könnte
der Anwender mit einer Zähleranzeige "leer" enden, wenn der
Medikamentenvorratsbehälter
tatsächlich
voll ist. Folglich kann die Bewegung von dem Ruhepunkt bis zum Abdrückpunkt als
die "Darf-nicht-Zähl"-Zone definiert werden.
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Sobald
wie möglich
nach dem Abdrücken muss
der Zähler
schalten, wobei die obere Grenze das Ausmaß der vollen Bewegung des Bemessungsventils
ist. Dies kann als "Muss-Zähl"-Zone definiert werden.
Da sämtliche
Anordnungen notwendige Toleranzen für eine zuverlässige Produktion
aufweisen, ist ein Teil dieser "Muss-Zähl"-Zone für die Abdrückpositions-Abweichung
und ein Teil für
die Bewegungsabweichung bei voller Ventilbewegung erforderlich.
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Obwohl
typische Ventilbewegungen zwischen 3 und 5 mm liegen, ist lediglich
ein Teil dieser Bewegung verfügbar,
um einen Zählermechanismus zu
schalten. Folglich besteht die tatsächliche Anforderung an einen
Zähler
darin, dass dieser nach 2 mm der Bewegung schalten muss und dass
er imstande ist, 5 mm der Bewegung ohne eine Doppelzählung zu akzeptieren.
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Bei
bekannten Sperrklinken-Schaltmechanismen wird ein Antriebselement
dazu verwendet, in eine Ein-Richtungs-Zahnform einer Zahnstange
einzugreifen. Die Zahnstange kann geradlinig oder unter Bildung
eines gezahnten Rades um sich selbst gebogen sein. Das Antriebselement
greift in den ersten Zahnstan genzahn ein und verschiebt bzw. bewegt die
gesamte Zahnstange um eine Distanz, die größer ist als eine Zahnteilung.
Die Zahnstange muss dann in der neuen Position verbleiben, während sich
das Antriebselement von dem ersten Zahn löst und in den nächsten eingreift.
Das vorübergehende
Festhalten der Zahnstange wird gewöhnlich durch ein festes Element
oder eine Klinke erzielt, das bzw. die in eine Zahnform der Zahnstange
eingreift und eine Rückwärtsbewegung
verhindert.
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Damit
lediglich ein Zahn pro Antriebselementbewegung geschaltet wird,
muss die Zahnstangenbewegung eine Zahnteilung überschreiten, jedoch kleiner
sein als zwei Zahnteilungen. Damit muss die gewählte Teilung mit der verfügbaren Bewegung
zusammenpassen, wobei die Nennbewegung in typischer Weise bei bzw.
auf 1,5 Zahnteilungen festgelegt ist. Der maximale Bewegungsbereich liegt
daher zwischen einer Zahnteilung und zwei Zahnteilungen.
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Bedauerlicherweise
fallen die Toleranzen, die in Bemessungsventilen für Inhaliergeräte anzutreffen
sind, außerhalb
dieses Bandes. Falls die "Muss-Zähl"-Zone bei 2 mm der
Bewegung beginnt und sich zwischen 3 und 5 mm erstreckt, ist es
unmöglich,
eine Zahnteilung zu bestimmen, die universell für sämtliche Inhaliergerätevarianten
anwendbar ist.
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Die
Steuerfläche überwindet
dieses Problem dadurch, dass der Eingriffspunkt sowie der Punkt
des Lösens
zwischen dem gezahnten Rad und dem Antriebselement geregelt wird.
Es wird dann möglich, eine
kleine kreisförmige
Zahnstange zu verwenden, um präzise
Steigerungen bzw. Inkremente zu erhalten. Durch Erweitern der Steuerfläche über die
kreisförmige
Zahnstange hinaus in beiden Richtungen ist es möglich, eine präzise Drehsteigerung
von einer geradlinigen Ventilbewegung sogar dann bereitzustellen,
wenn die geradlinige Bewegung jene weit übersteigt, die für das Drehinkrement
benötigt
wird. Unter Anwendung dieser Erfindung wird die maximale Genauigkeit
in der Zunahme bzw. Inkrementierung ohne die Möglichkeit ei ner Doppelzählung oder
einer Empfindlichkeit gegenüber
einer Änderung
in der geradlinigen Bewegung erzielt.
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Bei
einer besonders bevorzugten Variante ist die Einrichtung zur Verhinderung
einer Rückwärtsdrehung
der Drehzahnradeinrichtung eine Friktionskupplung, wie eine Umschlingungs-Federkupplung. Der
Vorteil einer Umschlingungs-Federkupplung liegt darin, dass diese
auf die Spindel wirkt, welche das Schalt- bzw. Sperrklinkenrad trägt, und
die Spindel gegen eine Rückwärtsdrehung
in Bezug auf das Zählerchassis
verspannt. Das Fehlen von Seitenkräften, die auf das Schalt- bzw.
Sperrklinkenrad wirken, bedeutet, dass der mechanische Betrieb des
Zählers vereinfacht
ist.
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In
vorteilhafter Weise umfasst die Antriebseinrichtung für den Antrieb
der Drehzahnradeinrichtung eine Schaltantriebsklinke in Form eines
Gabelantriebs, bei dem das Element, welches in die Schaltzähne des
Rades eingreift, zwischen einem Paar von in Abstand voneinander
vorgesehenen Tragarmen getragen ist. Der Zwischenraum zwischen den
Tragarmen ist so bemessen, dass in ihm die Dicke des Rades aufgenommen
wird, so dass die Tiefe des Eingriffs zwischen der Schaltantriebsklinke
und den Schaltzähnen
des Rades durch den Antriebseinrichtungsträger nicht behindert ist.
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Vorzugsweise
ist die Anzeigeeinrichtung ein lang gestrecktes flexibles Band,
wie ein Papier- oder Kunststoffband, auf dem die Dosiszählung aufgedruckt
ist, wie als absteigende Reihenfolge von Zahlen, beispielsweise
von 200. Der Vorteil einer Bandanzeige liegt darin, dass unterschiedliche
Druckstile oder Darstellungen ohne weiteres eingeschlossen werden
können,
um signifikante Ereignisse für
den Inhalationsgeräteanwender
hervorzuheben, wie eine sich nähernde
Erschöpfung
des Medikamentenreservoirs. Das Band wird von einer Abwickelspule
abgegeben, die parallel zu einer Aufwickelspule angeordnet ist.
Die Aufwickelspule kann dieselbe Spindel gemeinsam nutzen, auf der
das Schaltrad angebracht ist. Das Band verläuft zwischen den beiden Spulen und
es läuft
in dem Inhalationsgerät
hinter einem Fenster vorbei, durch welches eine der gedruckten Zahlen
für den
Anwender sichtbar ist.
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Der
Dosiszähler
kann ferner eine stufenlose Hemm- bzw. Sperreinrichtung zur Verhinderung
einer Rückwärtsdrehung
der Drehzahnradeinrichtung umfassen.
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Vorzugsweise
ist die stufenlose Hemm- bzw. Sperreinrichtung eine Umschlingungs-Federkupplung,
die auf die Spindel wirkt, an bzw. auf der das Schaltrad angebracht
ist, und die die Spindel entgegen einer Rückwärtsdrehung in Bezug auf das Zählchassis
verspannt. Das Fehlen von Seitenkräften, die auf die Schaltradeinrichtung
wirken, bedeutet, dass der mechanische Betrieb des Zählers vereinfacht
ist.
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Die
Betätigungseinrichtung
kann durch eine geradlinige Verschiebung von einer ersten Position zu
einer zweiten Position und zurück
zu der ersten Position betätigbar
sein, wobei die Zählschaltung während des
Vorwärtshubes
der Betätigungseinrichtung
von der genannten ersten Position in die genannte zweite Position
erfolgt. Die Betätigungseinrichtung
kann beispielsweise einen federbelasteten Stößel enthalten, der imstande
ist, mit dem Rand eines Medikamentenreservoirs in Anlage zu gelangen und
der entgegen der Rückholkraft
der Federlast drückbar
ist, wenn dem Medikamentenreservoir übertragen wird, eine Dosis
eines Medikaments durch sein Bemessungsventil abzugeben. Die Betätigungseinrichtung
kann mit der Antriebseinrichtung zusammenhängend bzw. integral gebildet
sein.
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Die
Antriebseinrichtung für
den Antrieb der Drehzahnradeinrichtung kann eine Schaltantriebsklinke
in Form eines Gabelantriebs sein, bei dem das Element, welches in
die Schaltzähne
des Rades eingreift, zwischen einem Paar von in Abstand voneinander
vorgesehenen Tragarmen getragen ist. Der Zwischenraum zwischen den
Tragarmen ist vorzugsweise so bemes sen, dass die Dicke des Rades
dazwischen aufgenommen wird, so dass die Tiefe des Eingreifens zwischen
der Schaltantriebsklinke und den Schaltzähnen des Rades durch den Antriebseinrichtungsträger nicht
behindert ist.
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Vorzugsweise
ist die Anzeigeeinrichtung ein lang gestrecktes flexibles Band aus
Papier oder Kunststoffmaterial, auf dem die Dosiszählung aufgedruckt
ist, beispielsweise als abnehmende Zahlenfolge von beispielsweise
200 ausgehend. Der Vorteil einer Bandanzeige liegt darin, dass unterschiedliche Druckstile
oder -darstellungen ohne weiteres einbezogen werden können, um
wichtige Ereignisse für den
Inhalationsgerätanwender
hervorzuheben, wie eine sich nähernde
Erschöpfung
des Medikamentenreservoirs. Das Band wird von einer Abwickelspule abgegeben,
die parallel zu einer Aufwickelspule angeordnet ist. Die Aufwickelspule
kann dieselbe Spindel gemeinsam nutzen, auf der das Schaltrad angebracht
ist. Das Band verläuft
zwischen den beiden Spulen und es bewegt sich in dem Inhalationsgerät hinter
einem Fenster, durch das eine der gedruckten Zahlen für den Anwender
sichtbar ist.
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Der
Dosiszähler
kann ferner einen Schalt- und Antriebsklinkenmechanismus aufweisen,
der eine Zahnstange mit einer Reihe von Schaltzähnen und eine Antriebsklinkeneinrichtung
in Form eines Gabelantriebs enthält,
bei dem das Element, welches in die Schaltzähne eingreift, zwischen einem
Paar von in Abstand voneinander gesehenen Tragarmen getragen ist.
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Der
Zwischenraum zwischen den Tragarmen ist vorzugsweise so bemessen,
dass die Dicke der Zahnstange dazwischen aufgenommen wird, so dass die
Tiefe des Eingriffs zwischen der Schaltantriebsklinke und den Zähnen der
Zahnstange durch den Antriebseinrichtungsträger nicht behindert ist. Diese Anordnung
hilft, die Kräfte
auf jeder Seite des Zahneingreifelements auszugleichen und minimiert
ein Verdrehen. Die Antriebsklinke kann entweder zum Ziehen der Schaltzähne oder
zum Drücken
der Schaltzähne
verwendet werden.
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Die
Erfindung wird nunmehr lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
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1 eine
Schnittansicht durch ein Inhalationsgerät unter Veranschaulichung eines
Zählermechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer Position nahe des Grundteiles einer Inhalationsgerät-Betätigungseinrichtung,
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2 eine
Schnittansicht unter rechten Winkeln zur Ansicht gemäß 1,
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3 eine
schematische Perspektivansicht einer besonders bevorzugten Form
der Erfindung, von der eine unwesentliche Einzelheit des Inhalationsgerätegehäuses der
Klarheit halber weggelassen worden ist,
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4 eine
schematische Ansicht einer konventionellen Schaltzahnrad- und Antriebsklinkenanordnung,
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5 in
den Ansichten (a) und (b) schematisch
zwei mögliche
Anordnungen des Schaltzahnrades und der Antriebsklinke gemäß der Erfindung,
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6 in den Ansichten (a) und (b) schematisch eine stufenartige bzw.
eine stufenlose Hemmung, die auf eine Schaltzahnrad- und Antriebsklinkenanordnung
wirkt, und
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7 eine
Reihe von schematischen Ansichten zum Vergleich von konventionellen
Schaltantrieben mit Gabelantrieben gemäß der Erfindung.
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Nunmehr
wird auf die 1 und 2 Bezug
genommen, in denen der untere Teil eines eine abgemessene Dosis
erhaltenden Inhalators gezeigt ist, umfassend einen Betätigungskörper 20 mit
einem Medikamenten-Abgabeauslass 25. Eine Aerosoldose 30 erstreckt
sich in den unteren Teil des Betätigungskörpers 20.
Die Aerosoldose 30 ist aus einem tiefgezogenen Aluminium-Napfabschnitt 31 gebildet, an
dem ein Deckelteil 32 durch Falzen bzw. Biegen angebracht
ist. Der Deckelteil 32 trägt eine Bemessungsventilanordnung,
die einen abstehenden Ventil schaft 33 aufweist, dessen
Ende in einem dichten Schiebesitz in einem Schaftblock 21 des
Betätigungskörpers 20 aufgenommen
ist. Der Schaftblock 21 weist eine Düse 22 auf, die mit
dem Medikamenten-Abgabeauslass 25 so verbunden ist, dass
auf eine Betätigung
der Bemessungsventilanordnung hin eine Charge des Medikaments durch
die Düse 22 in den
Medikamenten-Abgabeauslass 25 abgegeben wird. Eine Betätigung der
Bemessungsventilanordnung wird dadurch bewirkt, dass eine Abwärtsbewegung
der Aerosoldose 30 in Bezug auf den Betätigungskörper 20 hervorgerufen
wird. Dies kann durch Ausübung
eines manuellen Drucks durch den Anwender gegen das (nicht dargestellte)
umgestülpte Grundteil
der Aerosoldose 30 oder durch einen automatischen Druck
der Aerosoldose 30 auf den Anwender der Inhalation hin
in Inhalationsgeräten
des atem-betätigten
Typs erzielt werden. Der Mechanismus der Atembetätigung bildet nicht einen Teil
der vorliegenden Erfindung und wird in dieser Anmeldung nicht in
weiteren Einzelheiten beschrieben. Ein Anwender, der durch den Medikamenten-Abgabeauslass 25 inhaliert,
wenn die Aerosoldose 30 einem Druck ausgesetzt ist, wird
eine abgemessene Dosis des Medikaments erhalten.
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Ein
Zählermechanismus,
der generell mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist, enthält einen Betätigungsstößel 41,
der aus einem Kunststoff, wie Nylon, geformt ist; der Stößel 41 weist
ein Anschlagteil 42 auf, das mit dessen Grundteil zusammenhängend gebildet
ist. Die Unterseite des Anschlagteiles 42 ist mit einem
Blindloch ausgebildet, welches eine Druckfeder 43 aufnimmt,
die auf einem hoch stehenden Zapfen 44 angebracht ist,
der an einem unteren Element des Zählerchassis gebildet ist.
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Eine
Antriebseinrichtung 50 für den Antrieb einer Drehzahnradeinrichtung
in Form eines Schaltzahnradrades 60 ist mit dem Anschlagteil 42 der
Betätigungseinrichtung
zusammenhängend
geformt und umfasst ein (nicht dargestelltes) Quer-Hakenelement, welches
zwischen zwei Armen 52, 53 (von denen lediglich
einer in 2 sichtbar ist) angebracht ist,
deren Grundteile gemeinsam mit dem Anschlagteil 42 vorgesehen
sind. Das Quer-Hakenelement ist so bemessen und ausgerichtet, dass
es in die Schaltzähne 61 eingreift,
die um den Umfang des Schaltrades 60 gebildet sind, um
dieses in einer Vorwärtsrichtung
zu drehen.
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Das
Schaltrad 60 ist mit einer ersten Hohlachse 63 zusammenhängend geformt,
die auf einer ersten Achse bzw. Spindel 73 drehbar getragen
ist, welche quer von einem Chassis-Subelement 70 absteht.
Das Chassis-Subelement 70 weist außerdem eine zweite Achse bzw.
Spindel 77 auf, die von ihm quer absteht und auf der eine
zweite Hohlachse 67 drehbar getragen ist. Ein flexibles
Band 68 ist um die zweite Hohlachse 67 herumgewickelt,
die als Abwickelspule dient; das betreffende Band gelangt zu der ersten
Hohlachse 63, die als Aufwickelspule dient. Eine Führungsplatte 69,
die Teil des Chassis-Subelements 70 bildet, hilft, das
Band auf einem glatten Weg von der Abwickelspule zur Aufwickelspule
zu führen.
Die Oberfläche
des Bandes 68 ist mit einer fortschreitenden Reihe von
abnehmenden Zahlen markiert, welche die Anzahl von Dosen angeben,
die in der Aerosoldose verbleiben. In typischer Weise beträgt die Anfangszählung 200,
und aufeinander folgende Markierungen auf dem Band nehmen um, 1 ab.
Der Abstand zwischen aufeinander folgenden Markierungen ist mit
der Schaltbewegung des passenden Rades 60 koinzident, so
dass eine neue Zahl in einem in dem Inhalationsgerätegehäuse 20 vorgesehenen
Fenster 26 für
jede nachfolgende Betätigung
erscheint.
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Das
Schaltzahnrad 60 und die damit zusammenhängend gebildete
erste Hohlachse 63 werden an einer Rückwärtsdrehung durch eine Umschlingungs-Federkupplung 64 gehemmt,
welche die Hohlachse 63 an deren von dem Schaltzahnrad 60 abgewandten
Ende umgibt. Ein (nicht dargestelltes) Ende der Umschlingungs-Federkupplung 64 ist
gegen das Zählerchassis
verspannt. Die Windungen der Umschlingungs-Federkupplung 64 sind
so ausgerichtet, dass der Drehung der ersten Hohlachse 63 in
einem Vorwärtssinne
durch die Federwindungen kein Widerstand entge gengesetzt wird. Eine
Rückwärtsdrehung
der Hohlachse 63 wirkt jedoch so, dass die Federwindungen
um die betreffende Achse herum festgezogen werden, wodurch die erste
Hohlachse 63 veranlasst wird, durch die Innenfläche der
Umschlingungs-Federkupplung 64 erfasst und damit von einer Rückwärtsdrehung
abgehalten zu werden.
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Nunmehr
wird auf 3 Bezug genommen; in dieser
Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in
einer schematischen Perspektivansicht dargestellt. Der Zählermechanismus
ist generell mit dem Bezugszeichen 340 bezeichnet; er besteht
aus einer Betätigungseinrichtung 341 mit
einem Anschlagteil 342, welches mit der betreffenden Betätigungseinrichtung
zusammenhängend
gebildet ist, und einer Antriebseinrichtung 350, die mit
dem Anschlagteil 342 verbunden ist. Die Unterseite des
Anschlagteiles 342 ist mit einem Blindloch versehen, welches
eine Druckfeder 343 aufnimmt, die zum Rückholen der Betätigungseinrichtung 341 in
deren Ruhestellung nach deren Niederdrücken während der Betätigung des
(nicht dargestellten) Inhalationsgerätes dient.
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Die
Antriebseinrichtung 350 umfasst ein Quer-Hakenelement 351,
welches zwischen einem Paar von Armen 352, 353 angebracht
ist, die an ihren Grundteilen durch einen Steg verbunden sind. Der Steg
ist mit dem Anschlagteil 342 der Betätigungseinrichtung 341 verbunden,
und eine kombinierte Betätigungs-
und Antriebseinrichtungsanordnung kann aus einem Kunststoff, wie
Nylon, zusammenhängend gebildet
sein.
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Im
Gebrauch greift das Quer-Hakenelement 351 in die Schaltzähne des
Schaltzahnrades 360 ein, welches auf einer Hohlachse 363 angebracht
ist, die als Aufwickelspule für
eine flexible Bandanzeige 368 dient. Am Ende der Hohlachse 363 ist
von dem Schaltzahnrad 360 abgewandt eine Friktionskupplung 364 vorgesehen,
die dazu dient, eine Rückwärtsdrehung
der Achse 363 zu behindern bzw. zu hemmen und folglich
eine Rückwärtsdrehung
des Zählerbandes 368 zu
verhindern.
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Außerdem ist
in dieser Ansicht eine Steuerfläche 371 gezeigt,
die hier als Durchsichtelement dargestellt ist, so dass die Arbeitsvorgänge der
Erfindung deutlicher verstanden werden können. Die Steuerfläche 371 verläuft parallel
zur Bewegungsrichtung der Bewegungseinrichtung 341 und
sie liegt neben dem Schaltzahnrad 360 an einer Position,
die einen Sehnen- bzw. Tangentialvorsprung über eine der Radseiten markiert.
Einer der Tragarme 352 der Antriebseinrichtung 350 befindet
sich in Gleitkontakt mit der Steuerfläche 371. Dieser Gleitkontakt
dient dazu, die natürlich
Neigung der Antriebseinrichtung 350 zu unterbinden, sich
radial nach innen zur Rotationsachse des Schaltzahnrades 360 auszubiegen. Durch
Verhindern eines derartigen radial nach innen gerichteten Ausbiegens
beschränkt
die Steuerfläche 371 das
Eingreifen und Lösen
des Antriebs 350 mit bzw. aus dem Schaltzahnrad 360,
so dass der Abstand, um den das Schaltzahnrad 360 sich
dreht, auf eine Zahnteilung begrenzt ist. Dieser Zustand wird unabhängig vom
Ausmaß der
geradlinigen Bewegung oder des Hubes der Betätigungseinrichtung 341 beobachtet.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht einer konventionellen Schaltzahnrad- und
Antriebsklinkenanordnung, die ein hin- und hergehendes Antriebselement 451 verwendet,
welches in einem Ziehsinne wirkt, um ein Schaltzahnrad 460 in
der durch Pfeile A bezeichneten Richtung zu drehen. Eine feststehende Klinke 454 wirkt
so, dass eine Rückwärtsdrehung
des Schaltzahnrades 460 verhindert ist, und zwar durch die
Anlage an der Hinterkante bzw. dem hinteren Flügel 461b eines Schaltzahnes 461.
Auf eine Vorwärtsdrehung
des Schaltzahnrades 460 im Sinne bzw. der Richtung der
Pfeile A hin ist die feststehende Klinke 454 jedoch zu
einer radial nach außen
gerichteten Verformung imstande, in die sie durch Druckausübung der
Vorderkante bzw. dem vorderen Flügel 461a des
Schaltrades 461 gebracht wird.
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Wenn
bei dieser Anordnung das Schaltzahnrad 460 um mehr als
eine einzige Zahnteilung, jedoch um weniger als zwei Zahnteilungen
je Hin- und Herbewegung der Antriebsklinke 451 gedreht
wird, tritt ein Grad an Rückwärtsdrehung
auf, bis die feste Klinke 454 mit der Hinterkante bzw.
dem hinteren Flügel 461b eines
Schaltzahnes 461 zur Anlage gelangt. Damit kann die Drehung
des Schaltzahnrades 460 als "stufenweise" Drehung bezeichnet werden.
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Nunmehr
wird auf 5 Bezug genommen, in der schematisch
zwei mögliche
Anordnungen eines Schaltzahnrades und einer Antriebsklinke gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung veranschaulicht sind.
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Die
Ansicht (a) zeigt ein Antriebsklinken-Hakenelement 551,
das in Richtung bzw. im Sinne des Pfeiles B wirkt, um die Schaltzähne 561 eines
Schaltzahnrades 560 nach unten zu ziehen und eine Drehung
des Schaltzahnrades 560 im Uhrzeigersinn zu bewirken. Die
Steuerfläche 571 führt die
Spitze des Antriebsklinken-Hakenelement 551 und begrenzt
die Position, an der das Antriebsklinken-Hakenelement 551 den
ersten Kontakt mit einem Schaltzahn 561 während seiner
Abwärtsbewegung
ausführt.
In gleicher Weise erzwingt die Steuerfläche 571 ein Lösen des
Antriebsklinken-Hakenelements 551 aus dem Schaltzahn 561 an
einem festliegenden Punkt während
seines Abwärtsweges.
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Die
Ansicht (b) zeigt eine ähnliche
Anordnung, bei der eine Antriebsklinke 550 in einem Drücksinn in
Richtung des Pfeiles B wirkt, um das Schaltzahnrad 560 im
Uhrzeigersinn zu drehen. Auch hier ist die natürliche Neigung der Antriebsklinkenspitze 551,
einem Schaltzahn 561 um dessen gekrümmte Bahn zu folgen, durch
die Steuerfläche 571 verhindert.
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6(a) zeigt eine dem in 4 dargestellten
und oben beschriebenen konventionellen Schaltzahnrad- und -antriebsklinkenmechanismus ähnliche Anordnung.
Bei dieser besonderen An ordnung wirkt die Antriebsklinke 650 jedoch
in einem Drücksinne
in Richtung des Pfeiles B, um das Schaltzahnrad 660 im
Uhrzeigersinn zu drehen. Eine feststehende Klinke 654 wirkt
so, dass eine Rückwärtsdrehung
des Schaltzahnrades 660 verhindert ist, wobei ihre Wirkung
jedoch nicht kontinuierlich ist und wobei bezüglich der Hemmung gesagt wird,
dass sie "stufenweise" erfolgt.
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6(b) zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der
die feststehende Klinke 654 durch eine Schraubenfeder 664 ersetzt
ist, die auf eine Achse bzw. Spindel wirkt, welche das Schaltzahnrad 660 drehbar trägt. Die
Windungen der Feder 664 sind so ausgerichtet, dass eine
Vorwärtsbetätigung der
Antriebsklinke 650 im Sinne bzw. der Richtung des Pfeiles
B so wirkt, dass die Wicklung leicht entwickelt wird, was eine freie
Drehung der Spindel ermöglicht
und damit des Schaltzahnrades 660 im Uhrzeigersinn. Eine Rückwärtsdrehung
der Spindel wirkt so, dass die Wickelung der Feder 664 leicht
festgezogen wird, so dass sie die Spindel erfasst und diese von
einer Rückwärtsdrehung
abhält
bzw. eine solche hemmt. In diesem Sinne ist die Hemmung "stufenlos".
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Nunmehr
wird auf 7 Bezug genommen; hier ist eine
Reihe von schematischen Ansichten dargestellt, die zwei Anordnungen
eines konventionellen Schaltantriebs und zweier Anordnungen eines
Gabelantriebs zeigen.
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Die
Ansicht (a) zeigt eine konventionelle Drückanordnung,
bei der eine Antriebsklinke 751, die in Richtung eines
Pfeiles B betätigt
wird, in einen Schaltzahn 761 des Schaltzahnrades 760 eingreift, um
dieses im Uhrzeigersinn zu drehen. Um ein effektives Eingreifen
bzw. eine effektive Anlage zwischen der Spitze der Antriebsklinke 751 und
dem Tal zwischen benachbarten Schaltzähnen 761 zu erzielen, muss
die Spitze der Antriebsklinke 751 ziemlich schlank sein.
Dies bedeutet, dass sie für
eine Ausbiegung empfänglich
ist, und während
das Biegemoment die Anlage der Antriebsklinkenspitze an den Schalt zähnen 761 unterstützt, reduziert
das Biegemoment die effektive Bewegung. In einem Zähler könnte dies
sich auf die Zählgenauigkeit
auswirken.
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Die
Ansicht (b) zeigt ein Schaltzahnrad 760, welches
durch eine Gabelform der Antriebsklinke 751 im Uhrzeigersinn
gedreht wird, die im Drücksinne betätigt wird,
wie dies durch einen Pfeil B dargestellt ist. Das Schaltzahn-Anlageelement
ist an beiden Enden von einem Tragarm 752, 753 getragen.
Bei dieser Anordnung wirkt das Schaltzahn-Anlageelement durch reinen
Druck. Überdies
können
die Tragarme 752, 753 hinreichend robust gemacht
werden, um einer Biegung zu widerstehen, da sie mit dem Schaltzahnrad 760 nicht
in Kontakt zu kommen brauchen.
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Die
Ansicht (c) ist ähnlich der in der Ansicht (a) gezeigten Anordnung, bezieht sich jedoch
auf den Fall, dass die Antriebsklinke 751 im Ziehsinne
wirkt. Bei dieser Anordnung ist die Spitze der Antriebsklinke 751 in
Form eines Hakens gestaltet, mit dem hinter die Hinterkante bzw.
den hinteren Flügel 761b der Schalträder 761 eingreifbar
ist, um das Schaltzahnrad 760 im Uhrzeigersinn herum zu
ziehen. Der Haken muss notwendigerweise ziemlich schlank sein, um
ein effektives Anliegen an den bzw. Eingreifen in den Schaltzähnen 761 zu
erreichen. Dies bedeutet jedoch, dass die Spitze der Antriebsklinke 751 empfänglich ist
für eine
Ausbiegung. In diesem Falle fördert
die Neigung nach einer radial nach außen gerichteten Ausbiegung
ein vorzeitiges Lösen
der Antriebsklinke 751 aus dem Schaltzahnrad 760.
Auch hier führt
dies zu einer Verkürzung
des effektiven Hubes und kann die Zählgenauigkeit in einer Zählvorrichtung
untergraben.
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Die
Ansicht (d) zeigt eine Gabelform der
Antriebsklinke 751, die im Ziehsinne wirkt. Das Schaltzahn-Anlageelement
wird an beiden Enden von einem Tragarm 752, 753 getragen.
Bei dieser Ausführungsform
wirkt das Schaltzahn-Anlageelement bzw. -eingriffelement mit reinem
Druck. Überdies
können die
Tragarme 752, 753 hinreichend dick sein, um einer
Ausbiegung zu widerstehen, da sie das Schaltzahnrad 760 gespreizt überspannen
und mit diesem nicht in Kontakt zu kommen brauchen.
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Ein
weiterer Nutzen dieser Anordnung sowohl bei den Drück- als auch den Ziehformen
besteht darin, dass durch Tragen des Zahnanlage- bzw. Zahneingriffelements
an beiden Enden dieses im Profil auf eine Messerschneide für eine maximale Eingriffgenauigkeit
mit den Schaltzähnen 761 verringert
werden kann.
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Obwohl
die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen
beschrieben worden ist, dürfte
für Durchschnittsfachleute
verständlich
sein, dass diese Ausführungsformen
lediglich veranschaulichend sind und dass Änderungen ohne Abweichung vom
Schutzumfang der folgenden Patentansprüche möglich sind.