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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf einen Inhalator zur Abgabe
eines Medikaments aus einem Behältnis,
besonders auf einen Betätigungsmechanismus
zur Betätigung
eines im Inhalator gehaltenen Behältnisses.
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Inhalatoren
zur Abgabe vielfältiger
Medikamente sind weit verbreitet. Der Inhalator hält ein Medikamentbehältnis, das
beispielsweise durch Zusammendrücken
betätigt
werden kann, um eine Medikamentendosis abzugeben. Einige bekannte
Inhalatoren sind mit einem Betätigungsmechanismus
zur Betätigung
des Behältnisses
versehen. Es kann sich um einen atmungsaktivierten Mechanismus handeln, d.h.
er kann so angeordnet sein, dass er das Behältnis als Reaktion auf eine
Inhalation am Mundstück betätigt. Üblicherweise
umfasst ein atmungsaktivierter Inhalator einen Belastungsmechanismus
zum Belasten eines federnden Belastungselements mit einer Betätigungskraft
zum Zusammendrücken
des Behältnisses.
Es kann ein Auslösemechanismus
vorgesehen sein, um das federnde Belastungselement gegen das Zusammendrücken des
Behältnisses
zu halten, wobei der Auslösemechanismus
das federnde Belastungselement bei der Inhalation freigibt. Ein
solcher atmungsaktivierter Inhalator wird beispielsweise in WO 9949916
beschrieben.
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Wichtige
Bedingungen für
einen Betätigungsmechanismus
sind Zuverlässigkeit
und Einfachheit. Zuverlässigkeit
ist wichtig, um sicherzustellen, dass das Medikament bei jedem Einsatz
richtig abgegeben wird, besonders wenn der Verwender das Medikament
in einem Notfall braucht. Eine einfache Struktur ist erforderlich,
um erstens dazu beizutragen, dass der zuverlässige Betrieb des Betätigungsmechanismus
sichergestellt ist, und um zweitens die Herstellung zu vereinfachen,
wodurch die Herstellungskosten verringert werden.
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Ein
Problem, mit dem besonders ältere
und geschwächte
Verwender und Benutzer im Kindesalter oft zu kämpfen haben, besteht darin,
dass es schwerfällt,
ausreichend Kraft aufzubringen, um das federnde Belastungselement,
das zum Vorspannen der Betätigung
des Behältnisses
vorgesehen ist, zu belasten. Das federnde Belastungselement muss
mit ausreichender Energie belastet werden, damit das Behältnis betätigt werden
kann, was für
einige Benutzer mit Schwierigkeiten verbunden sein kann. Der erste
Aspekt der vorliegenden Erfindung soll zum Belasten des Mechanismus
beitragen.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Inhalator
zur Abgabe eines Medikaments durch Inhalation aus einem Behältnis vorgesehen,
das zur Abgabe einer Medikamentendosis zusammengedrückt werden
kann, wobei der Inhalator Folgendes umfasst: ein Gehäuse zum
Halten eines Behältnisses
mit einem allgemein zylindrischen Körper, wobei die zylindrische
Achse des Körpers
in einer vorbestimmten Richtung verläuft einen Belastungsmechanismus
zum Belasten eines federnden Belastungselements, das im belasteten
Zustand so angeordnet ist, dass es das Zusammendrücken des Behältnisses
vorspannt, wobei der Belastungsmechanismus Folgendes umfasst: ein
Belastungsglied, das das federnde Belastungselement in Eingriff nimmt,
und mindestens ein Kontaktglied, das bezüglich des Gehäuses in
einer Bewegungsrichtung bewegt werden kann, die orthogonal zu der
vorbestimmten Richtung verläuft,
und zum Antrieb des Belastungsglieds angeordnet ist, um das federnde
Belastungselement durch eine Nockenanordnung zwischen dem mindestens
einen Kontaktglied und dem Belastungsglied zu belasten.
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Indem
das/die Kontaktglied/er so angeordnet wird/werden, dass es/sie in
einer orthogonal zur zylindrischen Achse des Körpers des im Gehäuse gehaltenen
Behältnises
verlaufenden Bewegungsrichtung bezüglich des Gehäuses beweglich
ist/sind, wird die Belastung erleichtert. Der Inhalator kann in einer
Hand gehalten werden, wobei der Körper des Behältnisses
allgemein nach oben ausgerichtet ist. Eine seitliche Bewegung des/der
Kontaktglieds/-glieder lässt
sich dann leicht erreichen, indem der Inhalator zwischen Finger
und Daumen gehalten wird. Eine Nockenanordnung ist besonders vorteilhaft,
um das Belastungsglied zur Belastung des federnden Belastungselements
durch eine Nockenanordnung zwischen dem/den Kontaktglied/ern und
dem Belastungsglied zu treiben. Die Bedingungen in Bezug sowohl
auf Zuverlässigkeit
als auch auf Einfachheit sind erfüllt. Des Weiteren kann das
Belastungsglied geeignet im Inhalator angeordnet werden, wenn das/die Kontaktglied/er
günstigerweise
orthogonal zur vorbestimmten Richtung der Behältnisachse bewegt werden können.
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Insbesondere
gestattet die Nockenanordnung, dass die Bewegung des/der Kontaktglieds/-glieder
in eine Bewegung des Belastungsglieds in eine orthogonal zu der
Bewegungsrichtung liegenden Richtung, d.h. in einer parallel zur
vorbestimmten Richtung, in der die zylindrische Achse des Behältniskörpers gehalten
ist, liegenden Ebene, umgewandelt werden kann. Daher kann das federnde Belastungselement
einfach so ausgelegt werden, dass es das Zusammendrücken des
Behältnisses vorspannt.
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Wünschenswerterweise
ist das Belastungsglied so angetrieben, dass es sich in der zu der
Bewegungsrichtung orthogonal verlaufenden Richtung dreht. Das ist
deswegen vorteilhaft, weil die dem/den Kontaktglied/ern zur Verfügung gestellte
lineare Kraft in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Das trägt zur Belastung
des federnden Belastungselements bei und sorgt für einen einfacheren und zuverlässigeren
Mechanismus als es bei einem Belastungselement der Fall wäre, das
linear beispielsweise entlang einer Schiene beweglich ist.
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Bei
dem federnden Belastungselement kann es sich um eine Drehstabfeder
handeln. Es kann ein Behältnisein griffsglied,
das mit einem im Gehäuse gehaltenen
Behältnis
in Eingriff gebracht werden kann, vorspannen, um das Behältnis zusammenzudrücken, wobei
es sich bei dem Behältniseingriffsglied
um einen Hebel handeln kann, der um eine parallel zur Bewegungsrichtung
des mindestens einen Kontaktglieds verlaufende Achse gedreht werden kann.
Somit ist für
eine einfache Konfiguration mit zuverlässiger Wirkung gesorgt.
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Vorzugsweise
hat der Inhalator zwei an gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses
angeordnete Kontaktglieder. Dadurch wird der Betrieb erleichtert.
Die beiden Kontaktglieder können
zwischen Finger und Daumen zusammengedrückt werden, wenn der Inhalator
in der Hand gehalten wird. Als Alternative könnte ein einzelnes Kontaktglied
vorgesehen werden, das der Benutzer zum Gehäuse hin drückt.
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Da
das Übertragungsverhältnis zwischen dem
Betrag an angetriebener Bewegung des Belastungsglieds und dem Betrag
an Bewegung des/der Kontaktglieds/-glieder eine nicht lineare Funktion
der Position des Belastungsglieds ist, kann gesteuert werden, wieviel
Kraft der Benutzer über
den Bewegungshub des/der Kontaktglieds/-glieder bezüglich des
Gehäuses
aufbringen muss. Diese Technik kann zur Erzielung mehrerer technischer
Vorteile eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
wird das Verhältnis
während mindestens
eines Großteils
der angetriebenen Bewegung des Belastungsglieds kleiner. Dies gestattet einen
Ausgleich für
die vom federnden Vorspannelement erzeugte Reaktivkraft, die vom
Benutzer überwunden
werden muss. Im Allgemeinen nimmt diese Reaktivkraft mit dem Belasten
des federnden Belastungselements zu. Für Ausgleich ist jedoch gesorgt, indem
sichergestellt wird, dass das Übertragungsverhältnis während der
angetriebenen Bewegung des Belastungsglieds abnimmt, das seinerseits schon den
vom Benutzer aufzubringenden Kraftaufwand verringert.
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Wünschenswerterweise
variiert das Verhältnis
so, dass die notwendige Kraft, mit der das mindestens eine Kontaktglied
beaufschlagt wird, im Wesentlichen konstant ist. Wenn die Belastungskraft
des federnden Vorspannelements linear wächst (um einen Betrag, der
beispielsweise zu der Federkonstanten proportional ist, wenn das
federnde Belastungselement eine Feder ist), dann kann ein linearer
Widerstand erzielt werden, wenn das Verhältnis zur Position des Belastungsglieds
während
des Großteils
seiner angetriebenen Bewegung umgekehrt proportional ist.
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Zweitens
kann dem Inhalator durch das nicht lineare Variieren des Verhältnisses
mit der Position des Belastungsglieds ein bestimmtes Gefühl verliehen
werden, das der Benutzer hat, wenn er die Kontaktglieder betätigt. Beispielsweise
ist es wünschenswert,
dass das Verhältnis
während
eines Anfangsteils der angetriebenen Bewegung des Belastungsglieds im
Vergleich zu dem nachfolgenden Teil kleiner ist. Auf diese Weise
spürt der
Benutzer anfänglich
einen relativ geringen Widerstand gegen die Bewegung der Kontaktglieder.
Dies erhöht
nicht nur die vom Benutzer wahrgenommene Qualität des Inhalators, sondern trägt auch
zu der Beaufschlagung von Kraft bei.
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Die
Erfindung kann dadurch implementiert werden, indem das/die Kontaktglied/er
das Belastungsglied durch eine nicht lineare Nockenanordnung treibt/treiben.
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Die
Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz bei einem Inhalator,
der so angeordnet ist, dass er das federnde Belastungselement gegen
die Betätigung
des Behältnisses
hält und
zur Freigabe des federnden Belastungselements ausgelöst werden
kann, oder einem atmungsaktivierten Inhalator, bei dem der Auslösemecha nismus
so angeordnet ist, dass er durch Inhalation ausgelöst wird.
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Für ein besseres
Verständnis
wird der die vorliegende Erfindung verkörpernde Inhalator jetzt mittels
eines nicht einschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht des Inhalators;
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2 eine
Querschnittsansicht des Inhalators mit einer Darstellung des Gehäuses und
des Kanals;
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3 eine
Seitenansicht des Kanals;
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4 eine
Seitenansicht der zusammengebauten Anordnung aus Behältnis und
Kanal;
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5 eine
auseinandergezogene Ansicht des Behältnisses, des Bundes und des
Kanals;
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6 eine
Querschnittsansicht der zusammengebauten Anordnung aus Behältnis und
Kanal;
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7 eine
Ansicht des Betätigungsmechanismus
von der Seite und von hinten;
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8 eine
Ansicht der Spindel von hinten;
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9 eine
Ansicht der Anordnung des federnden Belastungselements von der Seite,
von hinten und von oben;
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10 eine
schematische Ansicht der an der Spindel ausgebildeten Nockenflächen;
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11 eine
Ansicht des Auslösemechanismus
von der Seite und von hinten;
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12 eine
Seitenansicht des Auslösemechanismus;
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13 eine
Seitenansicht des Verriegelungsmechanismus;
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14A bis 14F Graphen
der Winkelpositionen der Elemente des Betätigungsmechanismus während seines
Betriebsablaufs und
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15 bis 22 Ansichten
des Betätigungsmechanismus
in verschiedenen Zuständen
während seines
Betriebsablaufs, wobei Ansichten von gegenüberliegenden Seiten mit den
Buchstaben A bzw. B bezeichnet werden.
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Wie
in 1 dargestellt, hat der Inhalator ein Gehäuse 1 mit
einem oberen Abschnitt 19 und einem unteren Abschnitt 20.
Wie in der Querschnittsansicht von 2 dargestellt,
ist der obere Gehäuseabschnitt 19 eine
Hohlschale, in der ein Behältnis 2 für ein Medikament
untergebracht ist, das einen allgemein zylindrischen Körper 3 hat,
der mit seiner Achse in einer vorbestimmten Richtung (vertikal in 2) gehalten
wird. Im oberen Gehäuseabschnitt 19 ist
ein Betätigungsmechanismus
zum Betätigen
des Behältnisses 2 untergebracht,
der weiter unten genauer beschrieben wird.
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Das
Innere des oberen Gehäuseabschnitts 19 ist
dank Lufteinlässen 51,
die in der oberen Wand 52 des oberen Gehäuseabschnitts 19 ausgebildet sind,
zur Umgebung hin offen. Durch den Anordnungsort der Lufteinlässe 51 wird
größtenteils
verhindert, dass sie durch die Hände
des Benutzers verdeckt werden, der das Gehäuse 1 üblicherweise
an den Seiten ergreift und nicht die obere Wand 52 bedeckt.
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Das
Behältnis 2 kann
zusammengedrückt werden,
um eine Medikamentendosis abzugeben. Insbesondere hat das Behältnis 2 einen
Ventilschaft 4, der bezüglich
des Körpers 3 zusammengedrückt werden
kann, um eine Medikamen tendosis vom Ventilschaft 4 abzugeben.
Das Behältnis
ist von bekannter Art mit einer Dosierkammer, die ein bestimmtes Volumen
des Medikaments vom Körper 3 des
Behältnisses 2 auffängt. Dieses
Medikamentvolumen wird als gemessene Dosis vom Ventilschaft 4 abgegeben, wenn
der Ventilschaft 4 bezüglich
des Körpers 3 zusammengedrückt wird.
Der Ventilschaft 4 ist durch eine nicht gezeigte innere
Ventilfeder schwach nach außen
vorgespannt, um das Behältnis 2 nach
dem Zusammendrücken
rückzusetzen,
um die Dosierkammer neu zu füllen.
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Der
untere Gehäuseabschnitt 20 ist
eine Hohlschale, die mit dem oberen Gehäuseabschnitt 19 über ein
nicht gezeigtes Schubgelenk verbunden ist, dank dessen der untere
Abschnitt 20 in Pfeilrichtung in 1 abgetrennt
werden kann, indem der Benutzer die strukturierten Flächen 21 ergreift,
die am unteren und oberen Gehäuseabschnitt 19 und 20 ausgebildet
sind. Eine Kappe 22 ist über ein flexibles Gelenk 23 am
unteren Gehäuseabschnitt 20 angelenkt,
damit das vom unteren Gehäuseabschnitt 20 vorstehende
Mundstück 5 bedeckt
und freigelegt werden kann.
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Wie
in 2 gezeigt, ist im unteren Gehäuseabschnitt 20 ein
Kanal 24 untergebracht, der, wie isoliert in 3 dargestellt,
an das Mundstück 5 angeformt
ist.
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Der
Kanal 24 ist mit einem Behältnis 2 zusammengebaut,
wie aus 4 bis 6 hervorgeht. Der
Kanal 24 nimmt einen Düsenblock 11 in
einer Öffnung 25 auf.
Der Ventilschaft 4 des Behältnisses ist im Düsenblock 11 aufgenommen,
der so angeordnet ist, um eine vom Ventilschaft 4 abgegebene
Medikamentendosis aus dem Inhalator durch das Mundstück 5 zu
leiten. Der Kanal 24 und der Düsenblock 11 sind getrennt
ausgebildet. Dadurch können
beide hergestellt und dann zusammengebaut werden. Dadurch entstehen
Einsparungen in Herstellung und Logistik, weil verschiedene Düsenblockauslegungen leich ter
in eine einzige Kanalauslegung eingegliedert werden können und
umgekehrt.
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Ein
Bund 26 ist permanent mit dem Behältnis 2 verbunden.
Der Bund 26 umfasst einen Haltering 27, der permanent
um einen Halsabschnitt 28 des Behältniskörpers 3 angebracht
ist. Der Halteabschnitt 27 verhindert, dass der Bund 26 vom
Behältnis
entfernt wird, so dass der Bund 26 gemeinsam mit dem Behältnis 2 entfernt
und ersetzt wird. Der Halteabschnitt 27 und das Behältnis 2 können sich
jedoch in geringem Maße
entlang der Achse des Behältnisses 5 bewegen,
damit der Behältniskörper 2 zum Ventilschaft 4 zusammengedrückt werden
kann.
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Der
Bund 26 umfasst ferner eine Vorderplatte 29, an
die der Haltering 27 angeformt ist. Wenn das Behältnis 2 in
das Gehäuse 1 eingeführt ist, schließt die Vorderplatte 29 des
Bunds 26 eine zwischen dem oberen Gehäuseabschnitt 19 und
dem unteren Abschnitt 20 gebildete Öffnung und bildet daher einen
Teil der Außenwand
des Gehäuses 1. Dementsprechend
erhält
der Benutzer durch die Anwesenheit oder Abwesenheit der Vorderplatte 29 einen
visuellen Hinweis darauf, ob ein Behältnis 2 in das Behältnis eingeführt worden
ist, weil der Bund 26 permanent mit dem Behältnis 2 verbunden
ist.
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Ein
Paar an der Vorderplatte 29 der Seiten des Bunds 26 angeformte
Fangarme 30 nehmen die Innenfläche des oberen Gehäuseabschnitts 19 auf, um
den Bund 26 und das Behältnis 2 im
oberen Gehäuseabschnitt 19 zu
halten.
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Der
untere Gehäuseabschnitt 20 hat
einen Bolzen 50, an dem das Ende des Düsenblocks 11 platziert
ist, wie in 2 gezeigt, um den unteren Gehäuseabschnitt 20 und
den Kanal 24 gegenseitig festzuhalten. Der untere Gehäuseabschnitt 20 ist
jedoch nicht am Kanal 24 festgehalten und kann so vom oberen
Gehäuseabschnitt 19 entfernt
werden, wonach das Behältnis 2 im
oberen Gehäuseabschnitt 19 eingeführt und
der Kanal 24 am Behältnis 2 gehalten
bleibt, da der Ventilschaft 4 im Düsenblock 11 eingeführt ist.
Der Kanal 24 und der Düsenblock 11 können nachfolgend
zur Reinigung oder zum Austausch vom Ventilschaft 4 geschoben
werden. Nach dem Niederdrücken
der Fangarme 30 können
das Behältnis 2 und
der Bund 26 aus dem oberen Gehäuseabschnitt 19 geschoben
werden. Danach können
ein Ersatzbehältnis 2 und
ein Ersatzbund 26 eingeführt werden.
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Üblicherweise
werden dem Benutzer mit jedem neuen Behältnis 2 ein neuer
Kanal 24 und ein neuer Düsenblock 11 zur Verfügung gestellt,
so dass der Kanal 24 und das Mundstück 5 regelmäßig ersetzt
werden, damit im Laufe der Zeit kein Schaden eintritt oder sich
Schmutz ansammelt. Der Kanal 24 hat an seinem dem Mundstück 5 gegenüberliegenden
Ende eine Öffnung 31.
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Wie
in 2 gezeigt, weist der obere Gehäuseabschnitt 19 einen
Klappenkanal 32 auf, der sich von einem Strömungseinlass 33 zu
einer Klappe 13 erstreckt, die Teil des Auslösemechanismus
für den
Betätigungsmechanismus
ist, wie im Einzelnen unten beschrieben. Daher definieren der im
unteren Gehäuseabschnitt 19 untergebrachte
Kanal 24 und der Klappenkanal 32 zusammen einen
zusammengesetzten Kanal, der so geformt ist, dass er die Inhalationsströmung vom
Mundstück 5 zur
Klappe 13 leitet. Der durch den Kanal 24 und den
Klappenkanal 32 gebildete zusammengesetzte Kanal ist so
geformt, dass er die Strömung
zur Klappe 13 steuert, damit für geeignete Strömungseigenschaften
für den
ordnungsgemäßen Betrieb
der Klappe 13 gesorgt ist.
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Der
Inhalator hat des Weiteren einen Betätigungsmechanismus 6.
Zum besseren Verständnis folgt
zunächst
eine allgemeine Beschreibung der Gesamtstruktur und des Betriebs
des Betätigungsmechanismus 6.
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Eine
Betätigungskraft
zum Zusammendrücken
des Behältnisses 2 ist
in einem federnden Belastungselement in der Form einer Drehstabfeder 7 gespeichert.
Zur Belastung der Drehstabfeder 7 umfasst der Betätigungsmechanismus 6 einen
Belastungsmechanismus bestehend aus einem Belastungsglied in der
Form einer drehbaren Spindel 8 und zwei Kontaktgliedern
in der Form von Knöpfen 9,
die vom Gehäuse
vorstehen, wie in 1 gezeigt. Wenn die Knöpfe 9 bezüglich des
Gehäuses 1 zueinander niedergedrückt werden,
wird das Belastungsglied 8 angetrieben, das die Drehstabfeder 7 durch
eine Nockenanordnung zwischen den Knöpfen 9 und der Spindel 8 belastet.
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Die
Drehstabfeder 7 spannt das Zusammendrücken des Behältnisses 2 vor,
indem sie ein Behältniseingriffsglied
in der Form eines Hebels 10 in Eingriff nimmt, das den
Körper 3 des
Behältnisses
zu dem im Düsenblock 11 gehaltenen
Schaft 4 hin niederdrückt.
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Damit
die Betätigungskraft
nach der Belastung in der Drehstabfeder 7 gespeichert werden kann,
umfasst der Betätigungsmechanismus 6 einen Auslösemechanismus.
Dieser umfasst einen Verriegelungshebel 12, der den Behältniseingriffshebel 10 gegen
das Zusammendrücken
des Behältnisses 2 hält. Zur
Freigabe des Behältniseingriffshebels 10 umfasst
der Auslösemechanismus
weiterhin einen Flügel
in der Form einer Klappe 13, die den Verriegelungshebel 12 in
einem Ruhezustand festhält.
Durch Inhalation am Mundstück 5 wird
die Klappe 13 bewegt, um das Verriegelungsglied 12 freizugeben.
Dadurch wird wiederum der Behältniseingriffshebel 10 freigegeben,
wodurch die Drehstabfeder 7 das Zusammendrücken des
Behältnisses 2 treiben
kann.
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Der
Betätigungsmechanismus 6 umfasst weiterhin
einen Verriegelungsmechanismus, der die Spindel 8 nach
der Belastung der Drehstabfeder 7 verriegelt, wodurch die
Drehstabfeder 7 in ihrem belasteten Zustand gehalten wird,
bevor das Behältnis ausgelöst und nach
dem Auslö sen
in seinem zusammengedrückten
Zustand verriegelt wird.
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Der
Verriegelungsmechanismus umfasst eine Arretierung 14, die
in einer Verriegelungsposition die Spindel 8 arretiert
und die Drehstabfeder 7 in ihrem belasteten Zustand hält. Der
Verriegelungsmechanismus umfasst weiterhin ein Zwischenglied 15. Ein
federndes Vorspannelement in der Form einer Feder 16 ist
zwischen der Arretierung 14 und dem Zwischenglied 15 vorgesehen,
um die Arretierung 14 zu ihrer Verriegelungsposition vorzuspannen.
Die Feder 16 gestattet das Ablenken der Arretierung 14 durch
die Spindel 8 während
der Belastung der Drehstabfeder 7.
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Vor
der Inhalation wird das Zwischenglied 15 durch den Behältniseingriffshebel 10 festgehalten. Beim
Inhalieren am Mundstück 5 nimmt
die Klappe 13 das Zwischenglied 15 in Eingriff,
um es festzuhalten. Nach dem Zusammendrücken durch den Behältniseingriffshebel 10 ist
das Behältnis 2 dadurch
in seinem zusammengedrückten
Zustand verriegelt, indem die Arretierung 14 des Verriegelungsmechanismus
die Spindel 8 festhält.
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Wenn
der Grad der Inhalierung am Mundstück eine vorbestimmte Schwelle
unterschreitet, gibt die Klappe 13 das Zwischenglied 15 frei,
um das Vorspannelement 16 zu entlasten, das es seinerseits
der Arretierung 14 gestattet, die Spindel 8 freizugeben. Nach
Freigabe durch die Arretierung 14 bewegen sich die Spindel 8,
die Drehstabfeder 7 und der Behältniseingriffshebel 10 nach
oben und das Behältnis wird
rückgesetzt.
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Es
folgt eine genaue Beschreibung des Betätigungsmechanismus 6,
der in seiner Gesamtheit in 7 und teilweise
in 8 bis 13 dargestellt ist.
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8 zeigt
den Belastungsmechanismus, der aus einer drehbaren Spindel 8 und
zwei Kontaktgliedern in der Form von Knöpfen 9 an beiden Enden besteht.
Die Spindel 8 ist um eine orthogonal zur Achse des zylindrischen
Körpers 3 des
Behältnisses 2 verlaufende
Achse drehbar im oberen Gehäuseabschnitt 19 montiert.
Die Spindel 8 hat ein Paar Nockenflächen 8a, die auf gegenüberliegenden
Seiten der Drehachse der Spindel 8 angeordnet sind. Die Knöpfe 9 sind
so im Gehäuse
montiert, dass sie in einer parallel zur Drehachse der Spindel 8 verlaufenden
Bewegungsrichtung bewegbar sind. Die Knöpfe 9 haben jeweils
ein Paar nach innen vorstehende Nockenstößel 9a, die jeweils
eine jeweilige Nockenfläche 8a der
Spindel 8 in Eingriff nehmen. Durch die Nockenanordnung
der Nockenflächen 8a und
der Nockenstößel 9a zwischen
der Spindel 8 und den Knöpfen 9 werden die
Knöpfe 9 niedergedrückt, um die
Spindel 8 drehanzutreiben.
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Wie
in 9 dargestellt, ist die Drehstabfeder 7,
die das federnde Belastungselement bildet, so angeordnet, dass ihre
Windungen 7a eine mittlere zylindrische Fläche 8b der
Spindel 8 umfangen. Ein Fangarm 8c ragt radial
von der Spindel 8 weg. Ein erster Schenkel 7b der
Drehstabfeder 7 wird von dem Fangarm 8c gehalten,
so dass die durch die Knöpfe 9 getriebene
Bewegung der Spindel 8 die Drehstabfeder 7 belastet.
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Wie
schematisch in 10 dargestellt, haben die Nockenflächen 8a eine
nicht lineare Form, wodurch das Übertragungsverhältnis zwischen
dem Betrag an angetriebener Bewegung der Spindel 8 und
dem Betrag an Bewegung der Knöpfe 9 eine nicht
lineare Funktion der Drehposition der Spindel 8 ist. Der
Großteil 8b jeder
Nockenfläche 8a ist
mit zunehmender Steigung ausgebildet, um die erhöhte reaktive Belastungskraft
auszugleichen, die beim Niederdrücken
der Knöpfe 9 durch
die Drehstabfeder 7 auf die Spindel 8 ausgeübt wird.
Insbesondere sind sie so ausgebildet, dass die notwendige auf die Knöpfe ausgeübte Kraft
im Wesentlichen konstant ist, so dass der Benutzer linearen Widerstand
spürt. Da
die Dreh stabfeder 7 eine lineare Federkonstante hat, wird
dies dadurch erreicht, dass der Großteil 8b jeder Nockenfläche 8a so
ausgebildet ist, dass das Übertragungsverhältnis umgekehrt
proportional zur Drehposition der Spindel 8 ist.
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Wahlweise
kann der äußerste Abschnitt
der Nockenflächen 8a,
die von den Nockenstößeln 9a während der
anfänglichen
angetriebenen Bewegung der Spindel berührt werden, eine geringere
Steigung haben, wie beispielsweise bei der punktierten Linie 8e angegeben.
Dies soll das Übertragungsverhältnis bezüglich des
nachfolgenden Großteils 8b reduzieren.
Auf diese Weise spürt
der Benutzer anfänglich geringen
Widerstand gegen die Bewegung der Knöpfe 9. Das verbessert
das vom Benutzer wahrgenommene Gefühl und hilft auch dem Benutzer
bei der Kraftanwendung.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht darin, den Endabschnitt der Nockenfläche 8a mit einer Raste
zu versehen, wie anhand der gepunkteten Linien 8d dargestellt.
Wenn das Ende der Nockenstößel 9a die Raste 8d erreicht, übt die Nockenfläche 8a der
Spindel 8 keine Kraft mehr auf Knöpfe 9 aus, um sie
nach außen
zu drängen.
In dieser Position wird die Raste 8d von der Drehstabfeder 7 gegen
die Seite der Nockenstößel 9a gedrängt und
hält daher
die Knöpfe 9 in
ihrer innersten Position. Dadurch werden die Knöpfe 9 daran gehindert,
nach der Belastung der Drehstabfeder 7 lose hin- und herzugleiten.
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Wie
in 9 gezeigt, nimmt die Drehstabfeder 7 einen
Behältniseingriffshebel 10 in
Eingriff, der um eine Achse 10a schwenkbar im Inneren des
Gehäuses
montiert ist. Der Behältniseingriffshebel 10 ist allgemein
U-förmig mit
zwei mit einem Querstück 10c verbundenen
parallelen Seiten 10b. Eine sich zwischen den beiden Seiten 10b erstreckende
Stange 10d beaufschlagt den Körper 5 des Behältnisses 2. Eine
auf dem Querstück 10c ausgebildete
Erhebung 10e wird von dem zweiten Schenkel 7c der
Drehstabfeder 7 in Eingriff genommen, wodurch die Belastung der
Drehstabfeder 7 den Hebel 10 vorspannt, so dass dieser
das Behältnis 2 zusammendrückt. Der
Behältniseingriffshebel 10 wird
von einer nicht gezeigten Rückstellfeder,
die als Drehstabfeder auf der Achse 10a angeordnet werden
kann, aber schwächer
als die Drehstabfeder 7 ist, nach oben vorgespannt.
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Die
Drehstabfeder 7, die Spindel 8 und der Behältniseingriffshebel 10 sind
alle um eine orthogonal zur zylindrischen Achse des Körpers 5 des
Behältnisses 2 verlaufende
Achse drehbar. Dies sorgt für
einen einfachen und zuverlässigen
Belastungsmechanismus, besonders aufgrund der Anordnung der Drehstabfeder 7,
deren Windungen 7a die Spindel 8 umgeben. Einige
oder alle diese Elemente könnten
alternativ auch linear in einer parallel zu der zylindrischen Achse
des Körpers 5 des
Behältnisses 2 verlaufenden
Ebene beweglich sein, um einen Belastungsmechanismus zu erzielen,
der gleichfalls einfach zu konstruieren ist. Aus der Sicht eines
zuverlässigen
wiederholten Einsatzes des Betätigungsmechanismus 6 sind
jedoch drehbare Elemente bevorzugt.
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Andererseits
unterstützt
die Bewegung der Knöpfe
in einer orthogonal zur Zylinderachse des Körpers 3 des Behältnisses 2 verlaufenden
Richtung den Benutzer bei der Aufwendung von Kraft auf den Belastungsmechanismus.
Wie bei Inhalatoren üblich, erstreckt
sich das Gehäuse 1 in
der Richtung der zylindrischen Achse des Körpers 3 des Behältnisses 2, so
dass es leicht in einer Hand gehalten werden kann, wobei die Knöpfe 9 von
beiden Seiten vorstehen. So lassen sich die Knöpfe 9 leicht zwischen
Finger und Daumen niederdrücken.
Als Alternative könnte
ein einziger Knopf vorgesehen sein, der eine Belastung auf ähnliche
Weise gestattet, indem der Benutzer den Knopf und das Gehäuse auf
der dem Knopf gegenüberliegenden
Seite niederdrückt.
Beide Konfigurationen gestatten auch eine Belastung, indem man den
Inhalator auf eine Fläche
legt und beispielsweise mit der Handfläche Kraft ausübt. Dies
erleichtert die Belastung durch einen Benutzer, der seine Finger
kaum bewegen oder deren Bewegung kaum steuern kann, wie beispielsweise
ein Patient mit chronischer Arthritis.
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Der
Betätigungsgliedmechanismus 6 umfasst
einen Auslösemechanismus
wie in 11 und 12 dargestellt,
der nach dem Belasten die Speicherung der Betätigungskraft in der Drehstabfeder 7 gestattet.
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Der
Auslösemechanismus
umfasst einen Verriegelungshebel 12, der schwenkbar an
einer Achse 17 montiert ist, die sich durch das Innere
des Gehäuses 1 erstreckt.
Der Verriegelungshebel 12 hat in der Nähe der Achse 17 eine
Kerbe 12a. In einem in 12 gezeigten
rückgesetzten
Zustand hält
die Kerbe 12a einen Vorsprung 10f, der von dem
Querstück 10c des
Behältniseingriffshebels 10 vorsteht, wodurch
der Hebel 10 gegen das Zusammendrücken des Behältnisses 2 gehalten
wird. Der Verriegelungshebel 12 ist durch eine als Drehstabfeder
an der Achse 17 angeordnete Rückstellfeder 34 schwach
zu der in 11 und 12 gezeigten
Position hin vorgespannt.
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Der
Auslösemechanismus
umfasst ferner einen Flügel
in der Form einer Klappe 13, die drehbar an einer sich
durch das Innere des Gehäuses 1 erstreckenden
Achse 18 montiert ist. Die Klappe 13 wird durch
eine nicht gezeigte Rückstellfeder,
die als Drehstabfeder an der Achse 18 angeordnet sein kann,
zu der in 12 gezeigten Position vorgespannt.
Die Klappe 13 hat eine Verriegelungshebeleingriffsfläche 13a,
die von dem über
der Achse 18 positionierten Block 13b vorsteht.
In der in 12 gezeigten Position nimmt
die Eingriffsfläche 13a eine am
Ende des Verriegelungshebels 12 distal von der Achse 17 gebildete
Kontaktfläche 12b in
Eingriff, um den den Behältniseingriffshebel 10 haltenden
Verriegelungshebel 12 festzuhalten.
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Die
Klappe 13 ist in dem zusammengesetzten Kanal angeordnet,
der durch den Kanal 24 und den Klappenkanal 32 gebildet
ist, der sich von dem Mundstück 5 erstreckt,
wobei sich ein Klappenabschnitt 13c über den zusammengesetzten Kanal
am gegenüberliegenden
Ende vom Mundstück 5 erstreckt,
wo der Kanal in das Innere des Gehäuses 1 mündet. Daher
reagiert die Klappe 13 auf Inhalation am Mundstück 5.
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Durch
Inhalation am Mundstück
wird der Klappenabschnitt 13c in den Klappenkanal 32 gezogen
(im Uhrzeigersinn in 2 und gegen den Uhrzeigersinn
in 12). Durch eine solche Drehung der Klappe 13 kann
sich die Verriegelungshebeleingriffsfläche 13a außer Kontakt
mit der Kontaktfläche 12b des
Verriegelungshebels 12 bewegen.
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An
dem oberen Gehäuseabschnitt 19 ist auch
ein Knopf 35 montiert, der neben der Klappe 13 über der
Achse 18 angeordnet ist, so dass sich durch Niederdrücken des
Knopfs 35 die Klappe 13 in der Richtung dreht,
in der die Inhalation am Mundstück 5 erfolgt.
Dank des Knopfs 35 kann daher der Betätigungsmechanismus 6 ohne
Inhalation am Mundstück 5 manuell
freigegeben werden, um beispielsweise eine Betätigung des Behältnisses 2 zu
Testzwecken zu gestatten.
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Wenn
der Behältniseingriffshebel 10 durch die
Drehstabfeder 7 belastet ist, kann der Behältniseingriffshebel 10 dank
der Freigabe des Verriegelungshebels 12 durch die Klappe 13 so
angetrieben werden, dass das Behältnis 2 zusammengedrückt werden
kann. Der Vorsprung 10f lenkt den Verriegelungshebel 12 ab
(gegen den Uhrzeigersinn in 12), wenn
der Behältniseingriffshebel 10 vorbeigeht.
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Wie
in 13 gezeigt, umfasst der Betätigungsmechanismus 6 ferner
einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Spindel 8 nach
dem Belasten der Drehstabfeder 7. Der Verriegelungsmechanismus
umfasst eine Raste 14 und ein Zwischenglied 15,
die beide schwenkbar an der Achse 17 neben dem Verriegelungshebel 12 montiert
sind. Vor dem Zusammendrücken
des Behältnisses 2 wird
das Zwischenglied 15 von dem Querstück 10c des Behältniseingriffshebels 10,
der eine erste Kontaktfläche 15a neben
der Achse 17 berührt,
in der in 13 gezeigten Position gehalten.
Ein federndes Vorspannelement in der Form einer Drehstabfeder 16 ist
zwischen der Raste 14 und dem Zwischenglied 15 verbunden
und so belastet, dass die Raste 14 zu der in 13 gezeigten
Verriegelungsposition vorgespannt wird.
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Die
Raste 14 hat eine Kerbe 14a neben der Achse 17,
um den Arm 8c der Spindel 8 nach der Drehung in
die in 13 gezeigte Position, in der
die Drehstabfeder 7 belastet ist, in Eingriff zu nehmen.
In dieser Position verhindert die durch die Feder 16 bereitgestellte
Belastung, dass die Spindel 8 freigegeben wird, wodurch
die Drehstabfeder 7 in ihrem belasteten Zustand gehalten
wird. Vor dem Belasten befindet sich der Arm 8c der Spindel 8 über dem Ende 14b der
Raste 14 distal von der Achse 17. Wenn die Spindel 8 durch
Niederdrücken
der Knöpfe 9 nach
unten getrieben wird, nimmt der Arm 8c der Spindel das
Ende 14b der Raste 14 in Eingriff und lenkt die
Raste 14 durch Zusammendrücken der Feder 16 ab,
damit der Arm 8c der Spindel 8 vorbeigehen kann.
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Die
Klappe 13 umfasst ferner einen auf der der Verriegelungshebeleingriffsfläche 13a gegenüberliegenden
Seite der Achse 18 vom Block 13b vorstehenden
Bolzen 13d. Bei Inhalation am Mundstück 5 bewegt sich die
Klappe 13 in die in 13 gezeigte Position,
wo der Bolzen 13d eine zweite Kontaktfläche 15b des Zwischenglieds 15 distal
von der Achse 17 in Eingriff nimmt. Davor berührt der
Bolzen 13d die zweite Kontaktfläche 15b nicht, sondern
das Zwischenglied 15 wurde vom Behältniseingriffshebel 10 festgehalten.
Eine Bewegung der Klappe 13 löst den Auslösemechanismus aus, so dass
dieser das Behältniseingriffsglied 10 freigibt,
das sich nach unten außer
Kontakt mit dem Zwischenglied 15 bewegt. Der Bolzen 13d fängt jedoch
die Kontaktfläche 15b und
hält so
das Zwischenglied 15 weiter, wobei die Feder 16 im
belasteten Zustand ist. Dementsprechend bleibt die Raste 14 in
ihrer Verriegelungsposition, in der sie die Spindel 8 durch
Eingriffnahme des Arms 8c der Spindel 8 in der
Kerbe 14a der Raste 14 verriegelt.
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Wenn
anschließend
die Stärke
der Inhalation des Mundstücks
eine vorbestimmte Schwelle unterschreitet, bewegt sich die Klappe
außer
Kontakt mit dem Zwischenglied 15 (im Uhrzeigersinn in 13). Die
Höhe der
vorbestimmten Schwelle, bei der die Klappe 13 das Zwischenglied 15 freigibt,
wird durch die Form der zweiten Kontaktfläche 15b des Zwischenglieds 15 gesteuert.
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Nach
der Freigabe durch die Klappe 13 wird das Zwischenglied 15 durch
die Feder 16 angetrieben, die entlastet (im Uhrzeigersinn
in 13). Durch ein derartiges Entlasten der Feder 16 wird
die Kraft verringert, mit der die Raste 14 zu ihrer Verriegelungsposition
hin vorgespannt ist. Dementsprechend ist die auf den Behältniseingriffshebel 10 wirkende
Kraft der Drehstabfeder 7 ausreichend, um den Rastarm 8c der
Spindel 8 aus der Kerbe 14a zu treiben. Dementsprechend
können
sich die Spindel 8, die Drehstabfeder 7 und der
Behältniseingriffshebel 10 unter
Vorspannung durch die auf den Behältniseingriffshebel 10 wirkende
Rückstellfeder
vorgespannt nach oben bewegen, wodurch das Behältnis rückgesetzt werden kann.
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Die
Betriebsabfolge des Betätigungsmechanismus 6 wird
nun unter Bezugnahme auf die 14 bis 22 beschrieben. 14A bis 14F sind Graphen der Winkelpositionen der verschiedenen
Elemente des Betätigungsmechanismus 6.
Insbesondere zeigt 14A die Winkelposition der Klappe 13, 14B die Winkelposition des Verriegelungshebels 12, 14C die Winkelposition des Behältniseingriffshebels 10, 14D die Winkelposition des Zwischenglieds 15, 14E die Winkelposition der Raste 14 und 14F die Winkelposition der Spindel B. Verschiedene
Zustände
und Positionen des Betätigungsmechanismus 6 sind
durch die Buchstaben A bis R in 14 bezeichnet,
und 15 bis 22 zeigen den
Betätigungsmechanismus 6 in
einigen dieser Zustände,
wobei die Ansichten von gegenüberliegenden
Seiten durch Zusatz der Buchstaben A bzw. B bezeichnet werden.
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Die
Folge beginnt im Zustand A (15), in dem
die Drehstabfeder 7 durch Niederdrücken der Knöpfe 9 belastet worden
ist, und die Spindel 8 ist durch die Raste 14 verriegelt.
Im Zustand A wird der Behältniseingriffshebel 10 vom
Verriegelungshebel 12 gehalten. Der Inhalator kann mit
dem Betätigungsmechanismus 6 in
Zustand A gelagert werden.
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In
Position B beginnt der Benutzer mit der Inhalation. Als Reaktion
auf die Inhalation beginnt die Klappe 13 sich zu bewegen.
Durch die Form der Kontaktfläche 12b kann
der Verriegelungshebel 12 anfangen, sich langsam zu bewegen.
Der Betätigungsmechanismus 6 befindet
sich jetzt im in 16 gezeigten Zustand
C.
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In
Position D gibt die Verriegelungshebeleingriffsfläche 13a der
Klappe 13 die Kontaktfläche 12b des
Verriegelungshebels 12 frei. Unter der Belastung durch
die Drehstabfeder 7 beginnt das Behältniseingriffsglied 10 dementsprechend,
sich nach unten zu drehen und lenkt den Verriegelungshebel 12 gegen seine
Rückstellfeder
ab, während
sich der Vorsprung 10f aus der Kerbe 12a bewegt.
Der Betätigungsmechanismus
befindet sich jetzt im in 17 gezeigten Zustand
E.
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In
Position F bewegt sich der Behältniseingriffshebel 10 außer Kontakt
mit der ersten Kontaktfläche 15a am
Zwischenglied 15, das daher unter der Vorspannung durch
die Feder 16 beginnt, sich zu bewegen. Das Zwischenglied 15 bewegt
sich jedoch nur eine kurze Strecke, da es in Position G von der Klappe 13 gefangen
wird, und zwar besonders durch die Stange 13d der Klappe 13,
die die zweite Kontaktfläche 15b berührt. Durch
diese Berührung
wird die Bewegung der Klappe 13 und des Zwischenglieds 15 angehalten.
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Durch
die Bewegung des Behältniseingriffshebels 10 wird
der Körper 3 des
Behältnisses 2 bezüglich des
im Düsenblock 11 gehaltenen
Schafts 4 zusammengedrückt,
wodurch das Behältnis 2 dazu veranlasst
wird, eine Dosis Medikament abzugeben. Der Düsenblock 11 leitet
die Dosis Medikament aus dem Mundstück, an dem der Benutzer inhaliert.
Der Betätigungsmechanismus 6 befindet
sich jetzt im in 18 gezeigten Zustand
H.
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Wenn
die Stärke
der Inhalation abzunehmen beginnt, fängt die Klappe 13 in
Position I an, sich unter der Vorspannung durch ihre Rückstellfeder
zurückzubewegen,
und schließt
den Kanal. Durch diese Bewegung der Klappe 13 wird das
Zwischenglied 15 dazu veranlasst, sich aufgrund der Form
der zweiten Kontaktfläche 15b leicht
zu bewegen.
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Wenn
die Stärke
der Inhalation eine vorbestimmte Schwelle unterschreitet, bewegt
sich die Stange 13d der Klappe 13 in Position
J außer
Kontakt mit der zweiten Kontaktfläche 15b. Dadurch wird das
Zwischenglied 15 freigegeben. Unter der Wirkung der Feder 16 bewegt
sich das Zwischenglied 15, um die Feder 16 zu
entlasten. Der Betätigungsmechanismus 6 befindet
sich jetzt im in 19 gezeigten Zustand
K.
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In
der Position L verringert sich die Belastung der Raste 14 durch
die Feder 16 so weit, dass die Raste 15 die Spindel 8 nicht
mehr halten kann. Durch die Kraft der Drehstabfeder 7 wird
der Arm 8c der Spindel 8 nach oben und außer Eingriff
mit der Kerbe 14a der Raste 14 gedrückt. Dadurch
wird die Raste 14 nach hinten ge drückt. Der Betätigungsmechanismus 6 befindet
sich jetzt im in 20 gezeigten Zustand
M.
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In
Position N erreicht die Drehstabfeder 7 ihre neutrale,
unbelastete Position, so dass sich zwischen dem Behältniseingriffshebel 10 und
der Spindel 8 keine Belastung befindet. Danach werden der Behältniseingriffshebel 10 und
die Drehstabfeder 7 unter Wirkung der den Behältniseingriffshebel 10 vorspannenden
Rückstellfeder
bewegt.
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In
Position O berührt
der Behältniseingriffshebel 10 die
erste Kontaktfläche 15a des
Zwischenglieds 15 und drückt sie nach hinten. Der Betätigungsmechanismus
befindet sich jetzt im in 21 gezeigten
Zustand P. Dadurch wird die Feder 16 belastet und die Raste 14 zu
ihrer Verriegelungsposition hin geschoben, bis die Raste 14 den
Arm 8c der Spindel 8, der jetzt nicht mehr in
der Kerbe 14a ist, berührt.
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In
Position Q bewegt sich der Vorsprung 10f des Behältniseingriffshebels 10 in
eine Kerbe 12a des Verriegelungshebels 12, der
unter der Wirkung seiner Rücksetzfeder
in seine Verriegelungsposition zurückschnappt. Der Betätigungsmechanismus 6 befindet
sich jetzt im in 22 gezeigten Zustand
R. Im Zustand R wird das Behältnis
rückgesetzt
und kann für
die Abgabe der nächsten
Dosis wieder zusammengedrückt
werden, aber der Betätigungsmechanismus 6 ist
im entspannten Zustand, und die Drehstabfeder 7 ist unbelastet.
Durch die Drehung der Spindel 8 wurden die Knöpfe 9 nach
außen
in die in 22 gezeigte Position gedrückt. Der
Betätigungsmechanismus 6 kann
nun wieder durch Zusammendrücken
der Knöpfe 9 belastet
werden. Der Benutzer wird angewiesen, dies unmittelbar nach der
Inhalation auszuführen,
so dass das Behältnis
in einem Bereitschaftszustand gelagert werden kann, in dem es einfach
durch Inhalieren am Mundstück 5 benutzt werden
kann.
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Wenn
der Benutzer die Knöpfe 9 in
der Position S niederdrückt,
wird die Spindel 8 nach unten getrieben. Der Arm 8c der
Spindel 8 lenkt die Raste 14 so lange leicht gegen
die belastete Feder 16 ab, bis sich der Arm 8c in
die Kerbe 14a bewegt. Dadurch kann die Raste 14 dank
der Feder 16 in ihre Verriegelungsposition schnappen.