定量分配阀的制作方法_4

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类似于图3至图8中所示阀的一般原理和操作。然而,在该阀中,阀杆的 向内移动的端点由弹簧构件提供,从而变得受弹簧圈束缚(即,通过相邻的弹簧圈接触)。 为允许杆214的灌装侧孔228的注塑成型,需在边沿231中提供模塑孔232 (在图10和图 11中可见)。
[0077] 图9b示出了图9a、图10和图11中所示的阀的不同变型,作为与图9a中的变型的 图示的直接比较。在图9b中,阀杆214作为第一一体式部件221的独立部件提供,所述第 一一体式部件包括顺应性偏置构件215和限定封闭预计量区域223的笼的第二阀体230。 如在先前的实施例中,第一一体式部件另外地包括垫圈边沿231,该垫圈边沿通过阀到瓶压 接操作而得以牢固地定位。独立的阀杆部件214具有内杆部分235,该内杆部分保持在顺应 性偏置构件215下端处的承窝中,所述偏置构件用于朝其非分配位置偏置杆214。例如,当 与图9a的阀的示例性实施例相比,图9b中所示的阀202的示例性实施例由此具有一个以 上的独立部件时,其设计允许针对杆214和顺应性偏置构件215使用不同的材料。
[0078] 图12至图15示出了可供选择的前室部件,该前室部件可适当地用于类似于上文 所讨论的示例性阀实施例的阀。
[0079] 图12a所示的前室部件221几乎与图10所示的前室部件相同,不同的是图12a的 部件包括一体式顺应性偏置构件215,所述一体式顺应性偏置构件在重叠注塑的(例如,聚 合物的)外部结构248内具有子结构249,具体地金属弹簧。如上所述,此类子结构可用于 增强顺应性偏置构件,从而例如有利于最小化或避免随时间推移的应力弛豫或蠕变。此类 一体式部件可通过以下方式制造:将金属元件定位在用于一体式部件的模具内,然后重叠 注塑所选择的聚合物材料,接着是冷却之后获得成品部件。通常,下面的金属元件和成品顺 应性偏置元件可具有匹配的结构,例如,针对螺旋压缩弹簧构件的金属螺旋压缩弹簧子结 构。在图12b所示的图12a的变型中,顺应性偏置构件215仅具有通过外部结构248重叠 注塑的子结构249的末端,同时暴露中心部分。
[0080] 图13所示的前室部件221包括一体式顺应性偏置构件215,该一体式顺应性偏置 构件为具有上部和下部垂直端的两个偏置C弹簧的形式。阀杆214的向内移动的端点由两 个水平条233和止挡元件237来提供,其中两个水平条位于第二阀体230的内部侧面上,止 挡元件位于C弹簧构件的下部垂直端与阀杆的顶部之间。当阀杆克服偏置而推动时,止挡 元件237将向上行进并最终推动抵靠条233的下表面,从而限制杆的行进。
[0081] 图14和图15所示的前室部件221包括一体式顺应性偏置构件215,该一体式顺应 性偏置构件分别为两个弯曲臂和C形臂的形式。阀杆214的向内移动的端点由条233和相 对的止挡元件237提供,其中条位于两个臂之间,止挡元件位于第二阀体230的顶部处或其 附近。当阀杆克服偏置推动时,臂将横向向外弯曲,并且条233将向上行进并最终推动抵靠 止挡元件237的下表面,从而限制杆的行进。
[0082] 合在一起,所述图和所示的示例性实施例示出了根据本发明的计量阀是适用于 PMDI的独特的阀,所述阀显示出简洁性和低部件数量(例如,这些示例性阀实施例中的三 个或四个部件,对比许多可商购获得的PMDI阀中的通常八个部件),同时提供熟悉的常规 轴向推动击发操作,并且有利地具有与致动器(通过中空凸阀杆)以及与气溶胶容器(通 过常规压接)的常规配合。
[0083] 如对于本领域的技术人员将显而易见,有利的是顺应性偏置构件被设计为不阻止 气溶胶制剂的流动,以及提供合适的功能参数,例如,合适的行程(即,从静止到击发点,从 击发点到向内移动端点,从向内移动端点返回到阀重新灌装点等的杆移动距离)、足够的复 位力、静止位置处的足够的残余向外偏置力、非过度击发力,以及硬止挡件特征结构,该硬 止挡件特征结构能够抵抗适当的(例如180N)患者力而阀不失效并且阀不会"变得连续"。 有利地,顺应性偏置构件被设计为使得其确保前述的有利参数保持适用于例如有限元分析 和/或物理测试所需的存储和操作温度范围(例如〇°C至45°C)。例如,可使用熟知的优 化原理和方法对具有约0. 2mm元件大小的3-D网孔的偏置构件的所选设计应用有限元分析 (FEA),该熟知的优化原理和方法在1996年由PrenticeHall公布的K.JBathe所著的书 "有限元方法(FiniteElementProcedures)"中有所描述。可对设计的尺寸,诸如任何水平 和垂直构件的厚度以及偏置构件的任何近似圆柱体轮廓的直径进行修改,直到从FEA中获 得合适的力与距离的结果。因此,通常在施加压缩力的情况下,在4_的偏置构件压缩处, 所需的力为约35N,并且当其组装入阀时,对应于约7N或8N的力的压缩为约1mm。已经发 现的是,可容易获得的FEA软件精确预测用于典型偏置构件的力与距离的关系曲线。该信 息可容易地用于调整顺应性偏置构件的设计,以提供可接受的力、阀杆行进距离、材料应力 级别、部件成本,以及总体阀大小封装之间的平衡。
[0084] 为有助于避免药物沉积和/或为增强平滑操作的摩擦性能,计量阀的部分或全 部内部表面(例如,前室部件和/或计量腔室部件的部分或全部表面)可提供有低能表 面涂层。此类涂层的例子包括等离子涂层,诸如在W02009/061895和W02010/129753中 所公开的DLG(钻石样玻璃);和任选地叠加在非金属上的全氟聚醚硅烷涂层,例如在 W02009/061891、W02009/061907、W02009/061902 和W02010/129758 中所公开的DLG基础 涂层。其他可行的涂层包括等离子体聚合的氟化烃;化学或物理气相沉积的聚合物;冷等 离子体聚合的硅氧烷,例如二甲基硅氧烷、二苯基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧 烷、硅氨烷、烷氧基硅烷、聚对二甲苯N、氟聚对二甲苯、聚对二甲苯C、聚对二甲苯D、氟代丙 烯酸酯;全氟聚醚硅烷、全氟聚醚磷酸酯和/或氟代烷基硅烷的涂层,其中此类涂层通过浸 涂、喷涂或浇涂以及导致或允许分子连接基团固化的方式或通过等离子沉积法来沉积;通 过已知为Silcosteel?.工艺的工艺真空沉积在钢制部件表面上的二氧化娃(约500nm厚); 以及如在W02007/112312中所述的氟代烷基单层涂层。
[0085] 如上所述,希望提供这样的阀,所述阀可以常规方式与在加压定量吸入器中使用 的典型的气溶胶容器配合。此类气溶胶容器通常由金属(例如,铝或铝合金或不锈钢)制 成。在这种情况下,通常有利的是使用可机械压接的套圈(例如,由诸如铝或铝合金的金属 制成的套圈)。气溶胶容器可以由其他材料诸如玻璃、塑料或陶瓷制成。可例如使用之前段 落列出的任何涂层针对气溶胶容器和/或计量阀的内部表面而涂覆在其部分或全部内壁 上,以减少药物沉积。作为另外一种选择,涂层可选自混合的含氟聚合物和非含氟聚合物, 其中含氟聚合物为例如聚四氟乙烯(PTFE)、共聚的乙烯四氟乙烯(ETFE)、共聚的全氟乙烯 丙烯(FEP)、全氟化的聚烷氧基乙烯-共-乙烯(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚合的氯化 乙烯四氟乙烯(CETFE),并且非含氟聚合物为例如选自以下聚合物系列的聚合物:聚醚砜 (PES)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺、胺-甲醛热固性树脂、苯胍胺和/或 聚乙二醇(PEG)。优选的选项为PTFE-PES、FEP-PES和PFA-PEG。铝制气溶胶容器可被阳极 化,并且阳极化表面可有助于其他涂层如PTFE或PFA更牢固地附着到容器上。可通过静电 干粉涂覆法用含氟聚合物来涂覆气溶胶容器。其他涂层可包括环氧-酚醛或环氧脲-甲醛 衬里(例如,W095/17195中描述的环氧/苯酚甲醛树脂)。
[0086] 在使用塑料气溶胶容器(例如,吹塑成型或注塑成型的塑料容器)而不是常规的 金属气溶胶容器的情况下,可能有利的是使用塑料套圈(例如,注塑成型套圈)代替金属套 圈。此时,塑料套圈和气溶胶容器可被设计为允许套圈夹到或拧到气溶胶容器上,或配有用 于将套圈以超声、激光或其他方式热焊接到气溶胶容器的协同操作表面。作为另外一种选 择,可使用粘合剂将阀附连到气溶胶容器上。
[0087] 可能有利的是将套圈作为计量腔室部件的一体式元件提供,以有利地进一步减少 部件数量。此类一体式部件的制造可包括单次注塑成型或更有利的至少两次注塑成型,例 如,将计量腔室部件的其他元件重叠注塑到已形成的套圈内,或作为另外一种选择,将套圈 重叠注塑到计量腔室部件的其他已形成元件上。如可通过图16所示的示例性实施例所理 解的那样,将套圈(和任选的垫圈密封件)作为计量腔室部件的一体式元件提供可允许提 供双部件轴向计量阀设计。
[0088] 图16所示的示例性阀202被示出为安装到气溶胶容器201上并处于其静止位置。 可以看出,示例性实施例包括其设计类似于图3至图8所示的示例性实施例的前室部件的 前室部件221,所述前室部件包括第二阀体230、顺应性偏置构件215和阀杆214。包括第一 阀体213、内密封件和外密封件(分别为216、217)以及搁架构件236的计量腔室部件222 也类似于图3至图8所示的示例性实施例的计量腔室部件,但存在几个显著差异。具体地, 套圈211与垫圈密封件238 -起被形成为计量腔室部件222的一体式部件。有利地,套圈 和一体式垫圈密封件由合适的弹性聚合物材料(诸如SANTOPRENE(埃克森美孚公司(Exxon MobilCorporation)),例如等级121-62M100)制成。套圈211可通过放置方式被安装到容 器201,通常将容器放置在硬表面上,使其开口位于最上面(即,处于与图16所示的取向相 反的取向),然后在阀上施加向下的力。从而套圈的裙边226径向向外移动位置穿过容器开 口端附近的小珠204,然后在进一步在向下移动时,裙边的开口端径向向内移动以牢固地夹 持容器的颈部205。由于裙边开口端处的牢固夹持所产生的力,因此周边一体式垫圈密封件 238与容器开口端形成压紧密封。
[0089] 在先前的示例性实施例中,顺应性偏置构件至少部分地(具体地,完全地)位于预 计量区域内。这是有利的,因为其允许生产紧凑型阀,其中阀的顺应性偏置构件在其第二 阀体内受保护。后者就阀和/或阀的各个部件的制造、装卸和运输而言可为有用的。尽管 如此,其中顺应性偏置构件可部分或完全地位于预计量区域外部的可供选择的设计是可行 的。这可通过图17和图18中所示的示例性实施例来理解。
[0090] 图17和图18示出了截面阀202的等轴视图,该截面阀附接到示出了其一部分的 截面气溶胶容器201 ;该阀被示出为处于其(非分配)静止位置(图17)和其分配位置(图 18)。该阀类似于图9a、图10和图11所示的阀(比较图9a和图17)。套圈211和包括其 第一阀体213、内密封件216和外密封件217、搁架构件236和一体式垫圈密封件238的计 量腔室部件222是相同的或几乎相同的。另外,前室部件221的第二阀体230和边沿231 是相同的或几乎相同的。但前室部件的顺应性偏置构件215和阀杆214显示出显著的差 异。具体地,顺应性偏置构件215朝容器的内部位于预计量区域的外部,并且被构造为拉伸 圆柱形螺旋弹簧。阀杆,即其细长的上部沿中心轴向穿过由圆柱形弹簧构件限定的内部空 间,阀杆和弹簧构件朝弹簧和阀杆的内端或内部一体地连接。由于阀上部的延伸部,具有其 上开口 244的杆通道218延伸到气溶胶容器的内部。阀的上部提供有一对开口 245,以允许 药物制剂在预计量区域和上杆部分的内部之间自由通行。如在先前的实施例中,阀杆的上 部提供有灌装侧孔228,以允许灌装计量腔室和具有分配侧孔219的阀杆的下部。虽然不可 见,但在模具的第二阀体230中提供有孔以在上杆部分中形成侧灌装孔228。
[0091] 从用户的角度看,阀操作类似于常规的推动击发阀。当阀被致动时,阀杆从其非 分配位置(图17)轴向和向内地移动至其分配位置(图18)。然而,在该阀中,顺应性偏置 构件215为拉伸弹簧,其在静止位置(图17)处被拉伸并且在分配位置(图18)处被进一 步拉伸。换句话讲,弹簧构件在致动时拉伸而不是压缩。位于预计量区域内并且围绕阀杆 214的细长上杆部分235延伸至少部分路径的延伸凸缘241防止顺应性偏置构件由于阀杆 过度向内移动而过度延伸。当释放阀时,拉伸弹簧移动回至其初始大小,并且阀在该偏置作 用下从其分配位置向外移动回其非分配位置。当阀处于其非分配位置(图17)时,分配通 道209与计量腔室212隔离,并且经由灌装侧孔228在气溶胶容器的内部与预计量区域223 和计量腔室212之间提供连通路径,并且其经由杆通道218和顶部开口 244连接至气溶胶 容器的内部,以及经由杆通道218和一对侧开口 245连接至预计量区域。(应当理解,上杆 218的顶部开口可任选地被封闭,因为计量腔室可仅通过预计量区域进料。)在阀的分配位 置(图18)中,计量腔室212与预计量区域223以及气溶胶容器的内部隔离,因为灌装侧孔 228不再与计量腔室连通,并且计量腔室经由分配侧孔219与分配通道209连通。
[0092] 图19至图21示出
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