专利名称：投放液体的容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来储存和喷射液体的受压容器，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或称围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口通道，该开口通道适于喷射容器中储存的液体，所述开口通道确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口通道之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来以围成一个用来储存液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的并且可以朝所述开口通道方向位移或变形以对容器中的液体加压。本发明还涉及制造该容器的方法和设备以及从容器中喷射液体的方法。
背景对于用来储存并投放或喷射液体的容器，当对液体投放模型的控制要求越来越高的时候其构造也会越来越复杂。尽管在诸如多次使用器件或多剂量器件等某些情况下，诸如包括泵系统等复杂而昂贵的器件还是可以接受的，但这种情况是不常遇到的。经常遇到的情况举例来说是要求得到一种用来投放单个剂量液体的单个地密封的容器，例如用来投放药物的精确控制剂量的并在使用时刻之前一直保持无菌状态的投放液体的容器。对这种投放单个剂量的容器，如何精确地控制药物投放量便是决定性的技术了。如果对投放质量例如投放压强、液体的速度、瞄准的精度、射流的连贯性、液流的快速建立及结束、小的损耗、精确的剂量等等还有附加的要求，那么设计中所遇到的约束就可能更严厉了。高的容器压强可以得到高的射流速度或雾化等级，但是可能因为要对壁厚进行专门设计或对容器进行精心的保障而和费用发生矛盾，或因所述开口通道的变位、稳定性或开裂而与瞄准性能发生矛盾。射流的连贯性可能需要有一个精确的开口通道而要求材料中和制造中的疵病降至最小。高的剂量精度要求将腔室内的液体完全排空和小的液体损耗，转而要求快速地建压及卸压，并对腔室的稳定性及承压壁的受控崩破提出了高的要求。还需考虑一些辅助的要求，例如一般都要在所述开口通道上设置一个暂时性的密封装置以保证容器在使用之前的密封性并要设置一个装置以在投放液体时破坏或去除该密封装置。此外，容器除了要具有上述性能以外还可能需要设置一些增强刚性的构造及辅助构造以将容器保持在投放器件的固定装置或夹具上。为了避免一个一个地来操作单个剂量的容器，还可以供应一种由多个单剂量容器连接在一起的产品，并在一个投放器件上依次击发这些容器，在这种产品上可以设置一些附加的增强刚性的构造以及用来将单个容器送进并稳定在所述投放器件的击发位置上。在产品的制造方面，一是容器部件要有高的生产效率，二是要在高洁净度甚至无菌条件下对容器进行定量充填及密封。
先前技术仅在有限程度上满足上述要求。美国专利No.4,090,642描述了一种带子，该带子上具有多个装有可流动材料的凹穴，据称由于该可流动材料要靠挤压流到带子表面上上然后靠接触转移到皮肤上，因此液体的投放量及受控程度较低。美国专利No.5,497,763涉及一个系统，该系统包括一个类似的具有多个剂量的带子用来提供雾化液体以便吸入。由于该系统要求液体透过带子上的多孔薄膜流出并用一个独立的振动器来进行雾化，因此投放量仍然较低。GB 2,255,918涉及一个与之类似的形成小液滴以便吸入的装置，但是其液体的雾化是通过强迫液体通过容器上的一个狭窄开口通道来实现的。尽管所提出的容器是要求较高的可崩破的独立容器或包含多个容器的气泡状薄板，在向拱形的后壁加压时需要投放设备的重大支持，容器的崩破仍不能得到完全控制。还应注意，对于所述的应用目的来说，由于雾状的液滴是无源地由病人吸入肺部的，因此该装置毋需进行液流瞄准也不必形成液流甚至允许形成不同方向的液流。WO 90/13328，GB2242134，DE 19500726，WO 97/04827，US 4811731，US 5207217，US5415162，EP 469814，EP 129985，以及US 4627432所引证的诸多粉末吸入器都是没有雾化装置以及不从喷管形式的通道中释放物料的，因此所提到的要求都不于考虑，所提到的容器也没有一个适于本发明的应用目的的。WO 96/00050和EP 224352涉及了液滴流的生成、有源地击发、向一个眼睛瞄准、及依靠自身的惯性能够穿透空气间隙。然而，所需要的投放装置一般都很复杂，并且都没有提到整体地带有投放喷管的独立的单个剂量的容器。WO 96/06581及97/23177提体到了类似的用于眼睛治疗的这类单剂量容器。尽管所提到的容器在许多方面是有价值的，但其构造都与公知的容器相类似，亦即，不是复杂的独立容器就是带有多个泡形凹坑具有崩破泡壁的软带。
因此仍然有必要提供一种适于储存液体并能高度受控地并以高的质量来投放液体的、经过改进的、集成的、密封的、单剂量容器。
发明简介本发明的一个主要目的是消除先前所使用的容器系统所存在的缺点。更具体的目的是提供一种单剂量密封式容器系统，该容器系统既能用来储存液体又能高度受控地并以高的质量来投放液体。本发明的另一个目的是提供一种系统，该系统高度地满足下列各方面的要求液流速度、精确瞄准、射流的连贯性、液流的快速建立及结束、快速投放、小的损耗、精确的剂量、和/或容器的完全排空。本发明的又一个目的是提供一种系统，该系统允许在高的腔室压强下仍能保持容器的完整性并保证所述开口通道不出现破裂、不稳定性或变位。本发明的又一个目的为提供一种系统，该系统的承压壁的崩破是可控的。本发明还有一个目的是提供一种系统，该系统可用于改变液流动量的级别，例如低、中、高三档，所有这些档次的液流都可以平滑地施加到靶面上。本发明的另一个目的是提供一种系统容器，该容器的材料，元件制造及充填都是低成本的。本发明的另一个目的是提供一种高刚度、高稳定性的容器。本发明的另一个目的是提供一种容器构造，这种构造适用于一种多容器装置，该装置可以用来依次投放多个剂量的液体。本发明的另一个目的是向容器提供一种简便的投放设备的构造，该投放设备在投放时仅需有限的支持。本发明的另一个目的是提供一种系统，该系统易于被最终用户所掌握并且操作方便。
这些目的是通过所附的权利要求中所列的各项特征来达到的。
许多与精度有关的目的是通过使用一种背衬后壁来达到的，该后壁是容器的可崩破的密封件，它在崩破之前的总体形状是平的或是单向弯曲的。对于前壁的每一种总体形状该后壁都会有一个最小表面，该最小表面在崩破之前能使容器的容积及形状保持稳定。根据壁的变平或相反的变形情况便可预见并且控制该表面在容器增压时的崩破情况而不需要在该表面上形成弯曲、折迭或起皱。用一种可伸展的材料来制造后壁便可使它在崩破的时候增加其面积而避免开裂，并使它能动态地适应用来迫使后壁变形的冲头或冲锤工具的任何表面形状，并使它能适从容器腔室相对一面的形状。所有这些都有助于得到一个包括建压、保压及卸压在内的可控的压强响应，有助于得到精确的剂量，以及有助于容器的排空。制造方面的好处是通过下列特征来得到的后壁的易于制造的形状，在充填工序中形成后壁和前壁间的密封，以及后壁和多隔舱装置或装置包中的几个容器相粘接。可操作性、方便性及投放器件构造方面的优点是这样来得到的后壁的初始形状平滑，以及后壁的初始表面不建立在前壁构造材料的边缘上。整个容器的静态刚性和动态刚性都依赖于所述前壁。与泡形容器不同的是，本发明容器的器皿壁可以自由地进行设计而不必考虑由受压构造的刚性所决定的曲率，各个位置上的壁厚可以和其功能目的相适应而不必考虑由变形加工所造成的局部削弱，以及可以具有一个整体的开口通道，该开口通道取决于设计需要而不是由生产需要来决定。对于容器的容积控制和排空来说壁的稳定性是极其重要的。对于系统的耐压性和工作范围、可靠的瞄准、以及稳定而连贯的射流来说壁和开口通道的强度是极为重要的。这种构造方案还使投放器件中使用昂贵的容器支承装置的必要性降低并且使随后的将容器送进到击发位置上的工作更为容易。如果由于刚性方面的优点而取消泡壁部分，那么投放器件的容器夹具和送进机构还可更进一步简化。将该方案用到除带状和其它柔性构造形式以外的多容器装置中时便可使它们形成自支承构造而具有和单容器装置一样的操作性能和使用性能。当容器的腔室是形成在一个平的或单向弯曲的平板材料中时，那么不管是单容器装置还是多容器装置，器皿壁构造便具有例如下列特征高的结构刚性及简单的外形，因而具有制造、投放器构造和用户操作方面的优点；可以自由地进行腔室设计以得到例如合适的流量特性、器件的头部构造、任何长度的开口通道、以及形成高的动态稳定性。如果将器皿壁的厚度设计成基本不变或壁厚随着与开口通道位点的距离而增加，则可得到类似的好处。具有开口通道的器皿壁可以用例如塑料加工中常用的热造形工艺整体地以单一的材料构成，而不必进行变形加工或单独的喷管形成工序，并且易于充填液体和粘贴后壁。
本发明的其它目的和优点将在下面的详细描述中证明。
定义这里所用“单向弯曲”一词是指板材的一种形状，该形状是由一块平坦的板材得到的，该板材上的任何部位上的材料都没有经受任何方向上的伸展或收缩过程，亦即该板材的任何部分上的面积及板材的总面积都不变。与此相反，一个“双向弯曲”板或表面则指只能由平坦的板材通过伸展或收缩变形来得到的形状。如果一个弯曲的曲率是常数或是平滑地变化的则称为“连续弯曲”，而如果其曲率沿着板的方向有尖锐的变化则称为“不连续弯曲”。作为非限制性的实例，一个园筒表面或一个波纹板表面是单向弯曲的表面，因为它们可以由一个如纸板那样的非弹性薄板通过纯粹的弯曲来形成；而一个球面或马鞍表面如果不靠伸展变形是不可能形成的则是双向弯曲表面的例子。所有上述表面都是连续弯曲表面，因为它们的曲率变化是平滑的，而例如一个陡然折迭起来的薄板则在其折迭线处是不连续弯曲的。
这里所用“系统”一词是指应当理解为本发明的总体，包括诸如容器和投放器件等部件，还包括部分操作方法和使用方法。
如果没有明确的相反声明，这里所用“组成”、“包括”、“具有”、“带有”等词以及相似的术语不应当排它地理解成只限于所列举的元素，而是应当理解成允许更多的元素同样存在，并应当理解成涵盖以整体的、细分的、或聚集的形式存在的任何元素。与此相似，如“连接”、“附着”、“安装”、“施加”、“之间”之类的表述及类似的术语不应当排它地理解为只涵盖所列举元素的直接接触，而是应当理解成允许有一个或多个中间元素或构件存在其间。与此类似的表术用来描述力和作用时也要作同样的理解。
这里所用诸如“轴线”、“前”、“后”、以及“朝前”、“朝后”等说明容器和投放器的位置和方向的词应当结合液体的投放方向来理解。也就是通过容器开口通道的中心沿着液体投放的主干方向或平均方向作一条直线，该直线便被考虑为系统的轴线，液体便沿着此轴线向前投放。
详细描述概略地说，容器可以包括一个前壁和一个后壁，该前壁和后壁确定或包围了一个容器空间，该容器空间用于限制液体的范围。
容器空间主要形成在前壁和后壁之间并且包括一个形成在其内部或由前壁围成的腔室部分。尽管该空间中能够包含液体的有效容积可以大于腔室的固有容积，例如，还要附加上开口通道体积和后壁向后突出或弯曲所形成的小容积，但这里腔室容积最好是容器空间中的主要组成部分，特别是在后壁优选为基本上是平坦的或单向弯曲的情况下。腔室表面最好具有器皿空间的形状，腔室的开口通道位于与后壁相对的一侧而腔室的封闭的底部位于与前壁相对的一侧。此外，为了使腔室易于完全排空并且易于和驱动的冲头适配，从后方看过去腔室优选为仅有很小的凹割，最好是没有凹割。这可以通过这样的方法来做到将器皿的侧表面设计成与腔室的轴线平行例如一个园柱形，但最好是该表面沿着轴线从前往后在所有方向上都逐渐扩展从而使得从后方看过去大体上是越来越深的凹面。尽管器皿的表面可以有陡然变化的不连续处例如轴向的圆柱表面和较平坦的前端面的交界处，但为了刚性的理由器皿表面最好基本上是平滑而连续的。腔室在垂直于轴线的截面上的形状可以是任意的例如椭圆形或多边形，当然优选为园形。适用的总体形状是一个拱顶形或部分球形。如同公知，容器空间本身可以用例如与轴线平行或垂直的内部隔壁分隔成两个或多个独立的腔室以用来依次投放液体或在投放时进行混合。这种隔壁可以在进行投放之前手工去除或是在投放液体时可自动破裂的。备选的是，邻近的容器可以包含不同的液体并且基本上同时喷射，两个或多个分离的射流在喷射时进行混合，这可以用例如将多个开口通道排列成互相邻近而不重合或互相对准的方法来达到。
前壁优选为比后壁更具刚性，这是通过使前壁包含更具刚性和/或更厚的材料的方法来达到的。如同前面已经指出，有利的做法是通过前壁的设计来使容器及其开口通道具有更大的刚性及稳定性，并优选为仅仅依靠前壁来提供这种刚性而留任后壁去自由地完成别的设计目的。在满足这个要求的前提下前壁可以具有各种构形。前壁的厚度从腔室表面的法线方向测量亦即前壁的法线方向厚度可以是大体上相等的，这使得前壁的形状和腔室表面大致相同。然而优选的做法是前壁的法线方向厚度是变化的，最好是其法线方向厚度随着离轴线距离的增加而增加。这样的设计可使容器具有高的整体耐压稳定性和瞄准性能同时获得一个短而低摩擦力的开口通道。和这种构造相比，用拉伸工艺制造的气泡型容器由于其侧壁部分会减薄因而整体稳定性较低。与上述的壁厚变化有关的优选设计安排是将前壁的前表面设计成基本上是平的或单向弯曲的，更优选为平的，这样做可以得到如上所述的生产和操作方面的许多好处。更为优选的是不管腔室本身的形状怎样，将腔室附近的前壁部分的后表面也设计成是单向弯曲的并且最好是平的，这样做同样可以得到上述的生产和操作方面的好处。除此之外，平的或单向弯曲的表面还具有下述优点可以将原为平坦的板片、薄膜、或箔片不经拉伸变形而贴附到这些表面上，例如前壁前表面上的密封薄膜以及前壁后表面上的背衬后壁。最为优选的是将前壁的前、后表面设计成是相互平行或同轴的，这样做可以得到例如整体上为平板形或园柱形的构造，这种构造具有良好的刚性以及良好的操作性能及制造性能。
开口通道的设计和所要产生的液体射流的特性非常相关，这些射流特性包括例如是雾化喷洒还是集中的液流、是保持连贯的线形液流还是破碎成为分离液滴的线形液流。液流的投放速度也可以高到穿透一个表面、低到仅仅碰撞表面。可以设有几个或多个开口通道以例如产生一个可控的簇射，当然在大多数情况下优选为设置单个开口通道。开口通道的几何形状可以是简单的管形、有助于例如喷洒分布的发散形、有助于例如形成连贯性液流的收敛形、或诸如文杜利管那样的复合形状。开口通道的导管部分的长度一般最好取得短些以减小流动阻力。开口通道区域的前壁厚度仍然可以为了例如保持刚性的目的而对其进行控制，其方法为例如对围绕开口通道周围的部分前壁进行切割，最好是在前表面上进行切割，这样还有助于使贴在开口通道上的密封薄膜不干扰开口通道的性能。开口通道相对于腔室的位置可以为了例如便于和邻近射流混合的原因而是不对称的，例如朝腔室侧表面方向偏置，但是一般情况下开口通道还是优选为与腔室对称设置，例如与对称腔室同轴。
尽管前面所述的各个设计考虑是针对单个使用的单个独立容器而言的，但优选地用来设计多个容器的装置或装置包(packages)。这可以通过将几个独立容器用例如可以弯曲、折迭、或滚卷的柔性连接构造连成一个多容器构造的方法来实现。然而，该多容器的装置包优选为形成基本上刚性的并能自支承的构造，该构造还具有可与投放器件相连接的优点。尽管也可以通过刚性连接的方法将几个独立容器连成一个刚性的多容器构造，但是优选的方法是利用前壁的刚性，即设置一个具有多个腔室的加大的前壁构造。这种构造还具有易于制造多个容器和外观平滑而不复杂的优点。通过将该加大的前壁构造的前和/或后表面设计成为平面的或单向弯曲表面的方法，特别是在这些容器表面位于同一平面上的情况下，可使在该表面上粘贴薄膜变得更为容易。这时可以将一个未经分割的整片材料整个地贴到几个最好是所有的独立容器上。例如可以将一个公共的箔材作为各个容器的后壁贴附到该前壁构造的后表面上，或是将一个公共的可撕离膜片贴附在前表面的各个容器的开口通道上。
这种包含多个容器的前壁构造的整体形状可以是多种多样的。例如作为单向弯曲的前壁构造，其形状可以是整个园筒形或是其一部分。这种形状可以在有限的空间内布置许多容器并且具有很大的刚性。例如，如果投放器冲锤设置成是从整个圆筒的内面或从部分圆筒的凹面方向来冲撞容器，容器的开口通道可以安排在圆筒的外表面上；如果开口通道安排在与每个后壁正相反的位置上，冲锤便可从圆筒外来穿透后壁。例如，为了使冲锤可以简单地从外面来冲撞后壁，容器的开口通道可以安排在圆筒的内面上，这时可以在正好相反的位置上设置一个用来通过液体射流的孔。平面形状的前壁构造在制造和投放器构造方面具有很重要的优点。这种前壁构造的形状可以是例如矩形、正方形、或园形。我们发现，碟形的前壁构造是特别有利的，因为只要在投放器中设置一个简单的旋转装置便可将容器依次送进到击发位置上，并且由于不存在任何特殊的起始位置因此便于操作并简化了计数装置而且具有自动定中心功能。
将多个容器布置在前壁构造的有效表面上的途径很多。可以将容器排成一行或排在一条线上以避免二维送进。备选的是，可以将容器以二维的方式排在例如相互平行或同心的几条线上，以更紧凑地排列容器。
以上的设计考虑主要是针对前壁构造中由容器所占据的部分，但也可为了其它第二位的目的而涉及到其它的构造部分。这些构造部分包括例如有关投放器及制造过程中的夹持、紧固、单个或多个容器的送进及定心部分、以及有关用户的密封薄膜的粘贴及去除部分等等。这些构造部分可以自由地按各自的目的进行设计。
前壁优选为以诸如聚乙烯或聚丙烯等适用的惰性可塑材料来制造，还可以充填一些诸如玻璃纤维等来增强，并可以各种方法来制造，例如带有开口通道的腔室可以在一块原材料上以机械切削的方法来制造。虽然所述构造可以通过诸如模压等一个工序即可容易地形成，然而优选为通过注塑的方法来制造，因为整个构造包括开口通道在内可以用一个可分开的模具来形成。尽管前壁也可以用层压的或其它复合材料来制造，但用单一材料一般也已足够了。
如上所述，后壁的作用是在喷射液体之前对容器的后部进行密封以及在喷射期间使腔室崩破。后壁应当至少部分地垂直于开口通道的轴线，亦即与该轴线形成一个非零的角度并且优选为与该轴线基本上垂直。由于后壁的功能是起密封作用，因此对后壁材料的要求取决于具体的应用条件及所包含的液体的性质，但是一般地说后壁材料应当是高度不可透的。还要求后壁材料中不得含有溶剂和其它挥发性成分，并且在将后壁贴附到前壁上时优选为采用热封接的方法而不使用胶液或粘结剂。为了使后壁能够崩破，可以将后壁材料选择为在投放器件的冲锤的冲撞下后壁会破碎或破裂，但同时要求冲锤和腔室之间要有良好的密封。因此，优选的是后壁可以变形而不会破裂，最优选的是后壁可以变形到这样程度可将腔室的原有容积基本挤尽并与腔室的内表面相符。为了降低后壁材料的变形性能要求，可将后壁薄膜以例如连续波纹形的方式或不连续皱方式折迭折迭起来，亦即沿着每个容器上的一条或多条平行线条以这两种方式来使后壁呈单向弯曲形状，当这些波纹或皱折展开时便可代替一部分变形的作用。但是，为了得到一个可控性及重现性非常好的崩破，当后壁基本上是贴在前壁的后表面上时，后壁最好不要折迭。无论何种情况下，平面形或单向弯曲形后壁在喷射过程中的变形都会使其至少有一部分在某种程度上成为双向弯曲形状，这就要求材料作出某种程度的伸展变形。在例如要求重复使用的情况下，后壁材料可选为可弹性伸展变形的橡胶板。但是例如为了避免用户再次使用一次性使用的容器或是防止容器在使用后吸入空气或液体，优选的是至少有一部分变形最好是基本上全部变形都是不可逆的塑性变形。后壁最好是厚度均匀的板料、薄膜、或箔材，其尺寸最好小于前壁。该板料可以由一种单一材料组成，但优选为使用复合材料以满足所有以上提到的要求。最优选的板料是一种层压复合材料。优选的是，该层压材料要包括至少一层不可透并防扩散的材料，最好是一层诸如铝片那样的金属层；至少一层可变形的伸展层，最好是一层诸如聚乙烯那样的塑料层，如果该塑料层不具热封接性能则可备选地另外包括一层热封接层。这样的层压材料在下述情况下使用是令人满意的，亦即当壁崩破时其中的金属层可以破碎而残留层则可提供足够的弹性来进行所述的变形。
如上所述，容器的开口通道或通道群在实施击发之前最好是暂时密封的以保证容器的充分密封。在临使用之前应当将该密封弄破或去除。尽管也可以使用可手工弄破或压破的密封层，但是通常优选为使用一种可去除的密封件以避免从密封部位上掉下任何颗粒物。可以使用更厚一些或强度更高一些的密封层以得到完全可预见的动态过程。通常密封件可以整体地形成在前壁上，例如在前壁成形加工时在开口通道上的某个地方留下薄薄的一层材料。然而优选的是，设置一层独立的、可在击发之前揭去的密封件，并且优选为该密封件贴附在前壁的前表面上。另外，优选的是不使用胶液和粘结剂而是用诸如超声焊接或热焊接等方法来贴附该密封件。为了便于去除并避免对开口通道区域形成干扰，密封件可以贴附在开口通道周围的有限区域内。在包含多个容器的前壁构造中，优选为例如通过使用独立的薄膜、经过预切割的薄膜、或是例如一个园盘中的星形独立舌片的方式为每个容器设置一个独立的可去除的密封件。关于该密封件的材料要求，除了不必具有伸展变形性能以及由于开口通道面积很小因而不可透过性能要求稍低以外其它要求和后壁的材料相似。
上述三种零件应当连接在一起，并要在腔室中充填通常为单个剂量的待投放液体以形成一个预充填的密封容器。尽管也可以例如通过一个注射针头从容器的开口通道来对容器的腔室进行充填，优选的做法是在将后壁贴附上去之前从前壁的后面来充填腔室。因此一个有效的工艺规程是先可以通过焊接方式将密封薄膜贴附到开口通道或开口通道群上，然后从前壁的后面将液体充填到容器的腔室内，然后再以焊接方式将后壁贴附到已充填的腔室上。这个规程最好按所述的次序来实施。本发明在几个方面都有利于简单而有效地来实施这个规程，特别是与气泡型容器的制造和充填相比。和气泡状外壳相比，本发明的密封件和后壁可以用平板形材料来制造，可以用相同的扁平型或辊型简单工具在平的或单向弯曲的表面上进行贴附并在多容器构造中可以在几个容器上进行贴附而不需要进行材料的拉伸或其它变形的工序。另外，适用的焊接方法所产生的影响，例如热影响，是分别而单独地作用在密封薄膜和后壁上的并且是直接作用在所包括的贴附材料上的；而在气泡型容器的制造中对前后两层材料进行密封所需的热量是要透过一层剥离层来施加的，因此剥离层会受到过度粘接、工序时间会较长、有可能会对所包含的液体产生影响，还会加大产品的制造偏差。
用来使液体从容器中喷出的递送器件或投放器件通常包括一个底座、一个冲锤、和一个作动装置。所述底座上带有一个用来夹持容器或容器构造的夹具。所述冲锤可以沿着装在夹具上的容器的轴线方向作相对与底座的运动。所述作动装置的作用是驱动所述冲锤。
底座应当理解为包含更广的意义并且可以具有各种形状。容器要靠器件底座上的参考点来实现定位，冲锤要靠底座来体现所述运动，虽然冲锤是受到作动装置的作用力而作出所述运动并冲破容器后壁的，但为此在底座和运动部件之间会作用这样一个力。对投放器件功能的最低要求是它的底座要为容器提供一个支点或支承平台，它的运动部件要提供所述的运动而它的作动装置要提供所述的力。然而，实践证明，最好是底座上要包括一个外壳，该外壳至少要将一部分部件包围起来，并且最好要包围到这样的程度即仅是那些打算加以控制的要素或者打算由操作者来监测的要素才显露在外，以给出一个总体上便于使用的构造。
底座上应当包括一个用来夹持一个或多个容器的夹具。对该夹具的最低要求是至少要将待排空的那个容器固定在相对于所述冲锤的应有位置上，优选的是处于该位置上的容器的轴线和冲锤的运动轨迹平行，最优选的是处于该位置上的容器的轴线和冲锤的运动轨迹重合以使冲锤击中容器后壁。优选的是，该夹具应当能够容纳具有这里所述的特征例如这里所例证的尺寸和形状的容器。尽管本发明的容器具有足够的刚性因而不需要笨重的支承，优选的是，该夹具要向容器提供一个和来自冲锤的力相反方向的支承，更优选的是所提供的支承还能抵抗某些来自后方以及侧向的力。该夹具最好要将覆盖在腔室上的后壁表面完全暴露在冲锤前面，并且还应当至少将容器前面上的开口通道或开口通道群显露在外而不致妨碍液体的喷射。该夹具最好设计成易于在离散的容器之间进行切换，或是易于将多容器构造中的各个容器依次位移到夹具的击发位置上，其途径为例如在夹具上设置一个轨道，所述多容器构造可以在该轨道中作一维或二维运动。在一个优选实施例中，多个容器分布在碟形构造的一个园周上，这样就适于以碟形构造绕着其轴线转动的方式来将容器依次地支承在与夹具的击发位置对准的位置上。对于单容器装置，特别是对于多容器装置来说都要求设置一个导向装置来保证容器和冲锤能够良好地对准以得到预期的高的投放精度，其途径为例如为装置包上的每个容器设置一个对应的构件，该构件和底座、或夹具、或最好是冲锤上的至少一个相应锁定构件协同工作，当容器与冲锤达到符合要求的对准时二者便互锁在一起。当二者互锁时，在手动操作的场合下最好产生一个可触知或可听到的信号，在自动操作的场合下则最好产生一个可机械检测或可电检测的信号以帮助将容器停止在正确位置上。此外，底座上最好还包括一个计数装置，该计数装置设计成可以手动地或自动地、机械地或电动地记录下用过的容器数或剩余的容器数并发出警报以防止已排空容器的再次使用。
冲锤包括冲头和用来使冲头沿着运动轴线运动的活塞装置。在某种情况下，例如在当将一个冲锤用在不同形状的多个腔室时或当腔室是靠后壁的伸展性能来排空的情况下冲头的形状可以和腔室的形状不一致，但优选的冲头形状是和腔室一致的以排空容器。为了例如能够适应不同形状的腔室以扩展工作范围或获得确凿的排空效果可以制造出一种适应性较强的柔性冲头。为了能将液体从腔室的球形部分朝中心线部位挤出可以例如将柔性冲头制造得较腔室的形状稍小些。但是对于单一的腔室形状则优选为将冲头前表面的形状制成和腔室内表面基本一致，或者换句话说和前壁的容器空间部分的后表面的形状基本一致。在冲头部分的周围可以设置一个例如管性的支承构造，冲头在该管形支承内行进。该管形支承构造优选为至少在后壁崩破瞬间要和腔室的四周相紧邻以将冲头和腔室之间的空间密封起来，以达到例如允许较高的压强或减小泄漏的目的。冲锤的活塞部分对喷射过程影响不大而对推进过程则更大些，因此将放到作动系统中去讨论。
可以使用多种机构和能源来推动冲锤。这种机构可以是直接通过手工能量来工作的，这种情况下，最好是设置一个杠杆或齿轮系统来放大并传输力或运动，优选为朝低速度高力值的方向来进行转换。为了得到可控而又一致的结果，优选的是该机构要具有自动功能，亦即在操作者激发了该机构以后冲锤的推进应该是利用所储存的能量自动地、最好是不可逆转地进行下去。可以通过任何方法来储存能量，例如用一个机械弹簧、一个气体弹簧或气体发生器、电能、或以上这些的组合方式。能量可以通过适用的驱动装置或传输装置传输给冲锤，例如通过使用电能的一般电动机或往复运动型电动机、使用气体弹簧或气体发生器的活塞汽缸装置、使用柱形弹簧的柱塞或使用盘形弹簧的转子等。在驱动装置和冲锤之间通常最好要包括一个例如齿轮型的或凸轮表面型的变速器以对驱动力进行放大。优选的是要采取措施来防止至少是冲头部分最好还包括冲锤的活塞部分在行进过程中产生旋转。这种措施包括任何公知的导向构造，诸如一个不能转动的对称零件(non rotation symmetric part)和一个与其互补的零件协同工作，这两个零件分别位于冲锤和底座上。用来推动冲锤的优选变速器部件是螺柱螺母装置，其中的一个装在冲锤上，另一个装在变速器的驱动装置一侧上。冲锤的速度、力和运动特性要求取决于很多条件，这些条件包括诸如容器和开口通道的性质；具体的应用要求，例如液体是投放到表面上还是穿透表面；待投放物质的粘度，例如是液态溶液还是软膏等等。通用的陈述无法给出。然而，以上例证的能源、驱动装置、及变速器则可以适用于各种需要。此外还发现，有利的做法是在本器件中包括一个诸如防撞盒、线型阻尼器、液流阀、磁阻尼器之类的阻尼装置来控制速度并保持力的稳定。在大多数的应用场合中都要求快速建压并快速卸压，通常就要求冲锤具有稳定而不滞后的速度，这可以通过例如设置一个阻尼装置或增加冲锤和变速器的惯性来达到。
本发明的投放器件中最好还包括一个用来帮助从开口通道上去除一个暂时性密封件或将其弄破的装置。尽管该密封件有可能靠后壁崩破时腔室自身压强即可弄破但本发明优选为专门设置一个有源的步骤来弄破它。在本发明投放器的底座上连接了一个诸如用来弄破密封件的气动工具或用来去除密封薄膜的楔入或拉出工具那样的启封工具装置。这种装置可以位于夹具上或靠近夹具以便于该装置起作用，如果夹具区域比较拥挤则该装置可以放在较远的地方。该启封工具可以是手动地或自动地或例如作为容器进入夹具位点的运动的一部分而强制地进行工作的。然而已经发现有利的做法是将启封工具设在容器的后方以便于启封工具从后向前地运动以最有效的方式从密封膜片的后方将其从前壁的前表面上揭下。这样做还使启封工具及机构可以更方便地布置在底座上容器的后方，以减少启封工具对液体的喷射区域及喷射靶区的影响。启封工具可以独自拥有一个运动机构，但非常优选的是将启封工具安排到冲锤上或以这样的方式与冲锤相连接，即要使启封工具和冲锤一起运动。这样便可利用同一套运动机构并且在临喷射之前的一刹那中去除密封薄膜，并且成为喷射程序中的不可分离的一部分。优选的是，该启封工具不但经过前壁构造中的一个开口通道而且还能经过后壁上未被容器腔室占据但被密封薄膜覆盖的部位。通过对这样的一个开口通道和启封工具的尺寸优化，该启封工具便还适于用作一个导向装置，可以如上所述那样的在击发之前的最终时刻使冲锤对准腔室。操作时启封工具首先使薄膜离开容器的开口通道，随后是冲头冲撞容器的后壁。这里为了例如得到最简单的操作和在最后时刻的进行启封，可以通过冲锤的一个连续运动来执行这两个步骤，或是为了使用户能够有时间来确认薄膜已经正确地去除而分两步来执行这两个步骤，但这样就可能要求用户执行两次击发。这里也可能有兴趣在这两个步骤中采用不同的运动特性，例如在剥离步骤中采用慢速运动以免撕破薄膜而在喷射步骤中则采取快速动作。这样就可能需要某种换档装置例如齿轮排档、刹车离合器、或阻尼器等。本发明容器的总体设计原则大大地扩大了上述优点，此外由于前壁是刚性的因此可以用来进行导向并且使得腔室外区域在使用中不会出现不稳定问题。
取决于具体的应用场合，在本投放器件中设置一种瞄准装置和定位装置可能是有好处的。例如在向眼睛喷洒液体的应用中器件前可以设置一个罩子、接目件、或眼杯用来紧靠在眼窝上。在需要穿透一个表面的应用中开口通道和靶面间的距离可能很小或甚至二者要直接接触，而在大面积治疗的应用中则可能需要设置一个终端件(end piece)来确定距离和角度。而投放器件本身则如所公知那样和一般的器件一样还可以包括机械的或电动的警告、报警、或定时装置。
如在前言部分中指出，本发明可以应用在医疗领域内或以外的各种目的中，并可为了任何目的而储存并投放诸如化学制品、复合物或混合物等任何类型的制剂。该器件可用于各种成分的液体例如纯液体、溶液、乳化液、弥散液、体液等，以及如高粘度软膏等粘滞体。由于本系统如上所述在构造设计上比大多数其它应用设备更加严谨，本系统作为药物投放器件有确凿的特殊价值。
本发明优选地应用在眼睛的眼科药物治疗中。在这个领域中常规的投药方式是使用眼部滴剂或软膏，但这种方式有几个缺点。这两种方式的投药量一般都比眼睛所能吸收的量更大，其结果不但是剂量不确定及浪费昂贵的治疗药物而且未被眼睛吸收的药物会从鼻泪管漏泄而有可能造成潜在的副作用，例如用于治疗眼睛的β-受体阻滞剂等药物泄漏后会产生实质性的全身反应。另一个问题是普通的投药方式倾有引起眨眼反射的倾向，有可能整个地破坏治疗或是至少引入了一个高度的不确定因素。普通投药方式还不能提供高精度的瞄准，这就有可能例如使液体冲撞眼睛的虹膜部分，而这里是眼睛的能贯穿到前室的部分。本发明的下述特征解决了这些问题，这些特征包括可以投放小量液体、有源喷射并且不取决于液体的表面张力、可以以足够高的速度来递送液体因而来不及产生眨眼反射、以及可以喷射出集中而连贯的液流有利于精确瞄准。下面给出应用本发明的典型参数，尽管本发明的参数不限于这些示范值。投向眼睛的单个剂量体积的典型值可以小于25微升，优选为小于15微升最好为小于10微升。一般情况下这个体积是至少1微升，优选为至少2微升最好为至少3微升。由于这里要求每个容器中仅充以单个剂量的液体，因此这些数字也是指容器中所装的或所储存的液体的体积，但可能要作一定的放大以补偿不可喷射部分的量，该部分包括诸如以液膜的形式残留在容器中或开口通道内的液体，该放大量为例如25％但优选为不大于10％。容器中除了液体外还可能包含其它物体，特别是诸如空气等气体或是如氮气或稀有气体那样的清洗气体，这些气体的作用为例如便于制造、有助于雾化、或压强缓冲等，尽管在多数情况下不需要这些气体存在或仅需小量气体存在。容器腔室的最大直径为约1到20毫米，优选为2到10毫米。如果腔室不是园形的那么这些值按等截面的当量园直径来计算。液滴流或连贯射流的合适速度应当在下述两个因素之间进行平衡，一方面液流要具有要足够高的线性动量以在没有重力帮助的情况下跨越开口通道和靶面之间的空气隙并以足够的速度来避开眨眼反射，另一方面速度不可快至冲击眼睛产生不适感觉。理想的速度值某种程度上取决于液滴的尺寸，但是作为一般的规则液滴应当依靠自身的动量来跨越至少1厘米、优选为至少3厘米、最好为至少5厘米的空气，这涵盖了开口通道和靶面间的合理距离。液流离开开口通道时的速度下限的适用值为1米/秒，优选为至少5米/秒，最好为至少10米/秒。此速度的一般值为小于200米/秒，优选为小于100米/秒。液滴尺寸应当足够大而不致过快地减速以及不致因容易改变方向而被吸入，适用的液滴最小直径为20微米，优选为不小于50微米，最好为不小于100微米。一般情况下此尺寸为小于2000微米，优选为小于1500微米。液流的形式可以是雾化液滴的簇射或喷洒，但是优选的液流是狭窄而相当连贯的，尽管这样的液流在进行一定距离后也会破裂成互相分离的单个液滴。以上所给出的值是对球形液滴而言的并且是指多个液滴的重量平均颗粒直径。一股连贯的液流会破裂成为液滴，该液滴的直径约为液流直径的二倍。因此，容器的开口通道直径的适用值为约上面给出的液滴直径的一半或约10到1000微米之间，优选为约20到800微米之间。按从开口通道的前端到后壁的距离来计算的前壁厚度的适用值可以在0.5到10毫米之间，优选为1到5毫米之间。以上的各种考虑和液体的粘度相当有关，并且预计可以适用于溶液和软膏二者。
附图简介
图1A到1G所示为表示用于单个或多个容器的装置中的各种容器构造和特征的纵向剖面示意图。
图2A、2B和2C所示为一个碟形多容器构造的后视图、剖面图及局部放大图，图中围绕着碟的圆周分布有14个容器。
图3A到3D所示为一个和图2所示容器构造相似的碟形容器构造的透视图和局部剖面图，图中展示了后壁和剥离薄膜。
图4A及4B所示为一个用于碟形多容器构造的投放器件的局部剖面图和透视图，图中展示了该器件的内部零件。
附图描述在图1中除了图1F以外的所有实施例其前壁都形成了一个平板型构造，其中图1A、1B、1D和1E为平面形的而图1C和1G为具有同轴弯曲表面的。图中给出了许多有用的特征，但是并不是所有各图所展示的详细特征都是必须的或优选的。
在图1A中容器110包括前壁111，该前壁111具有基本平行的前表面和后表面。前壁111具有一个器皿形式的腔室112，该腔室112带有一个前表面113和一个对立的后开口114。图中所示的腔室断面大体上是一个园的一部分。开口通道115确定了容器的轴线116，该开口通道115是连接腔室内部和前壁外表面的液流通道。图中所示的开口通道115的横截面基本上是不变的并且带有一个很薄的内膜117，该内膜117是由注塑时留下的材料形成的，该内膜117作为一个暂时性密封件而在腔室受压时破裂。在腔室的后开口114上通过一个密封件(图中未表示)覆盖了一个可变形的后壁118，该后壁118是由平板形原材料制成的。图中的后壁118以不连续折线表示，这表示后壁118上形成了许多沿着与纸面垂直的方向延伸的皱折，其用途为当后壁材料受到朝容器腔室内的力的作用时可以帮助后壁进行变形因此降低了对材料的伸展性能的要求。
图1B所示的容器120具有与图1A所示容器相似的构造，但是其开口通道125是收敛形的，并且在前壁的前表面上覆盖并贴附了一个可弄破或可剥离的暂时性密封片127。后壁128是一个带有连续曲率部分129的薄膜。如果器皿由图中以虚线表示的与前壁的后表面齐平的后开口124限定时所形成的容积称为固有容积的话那么连续曲率部分129则使腔室在该固有容积的基础上又增加了一个附加容积。该连续曲率部分129还使后壁的表面积增加，该表面积限制了后壁的伸展。如果连续曲率部分129的曲率在垂直于纸面的方向上是恒定的，那么该带有曲率的后壁部分129就象一个圆筒那样可由平板原材料来弯成。与此相反，如果其形状是气泡形的那么材料就要进行双向伸展弯曲。
图1C所示的容器130的前壁131的形状基本上是一个圆柱体的一部分，前壁131的前、后表面都是绕着圆柱体轴线133转的单向弯曲表面。在向外凸出的圆柱外表面上设有一个开口通道135。图中还展示了一个由圆柱部分134和部分球面体137组成的腔室132，这两个部分都对称于开口通道135的轴线136。后壁138由平板形原材料连续地单向弯曲而成以适应前壁131的圆柱形内表面，因此后壁138的表面积比覆盖在腔室器皿后开口上的相应的平板面积更大，图中该平板以虚线139表示。
图1D所示为一个带有前壁141的容器140，前壁141上有一个由圆柱部分143及平底部分144组成的腔室142。图中还展示了一个开口通道145。在前壁的前表面上围绕着开口通道145设有一个平底凹坑146，该凹坑146的作用为避免开口通道145和剥离薄膜147及其密封表面148相接触，该密封表面148安排在凹坑146的范围之外。
图1E示意地展示了一个带有腔室152的容器150。该腔室的形状和图1A和1B中的容器腔室相似是部分园段绕着其中点153旋转而成。从中点153作出的径向线条154与腔室152的内表面155正交，图中该正交线154中的实线部分便是沿着腔室表面垂直方向测量的壁厚，由图可见，当离腔室轴线156的距离的增加时该处的壁厚也随着增加。作为对比，图1F中所示的容器160其前壁161中的腔室162沿以相同方法通过中心点163所作的正交线164方向测量的壁厚是恒定的。图1F中还展示了一个较长的并带有一个收敛段166及一个直线段167的开口通道165，该开口通道165的横截面大致不变。为了清洁起见，这两个图中都省略了剖面线。
图1G所示的容器170其前壁171如在图1C中那样基本上是一个圆柱体的一部分，前壁171的前、后表面都是以圆柱轴线173为园心的单向弯曲表面。但是在该实施例中，开口通道175安排在凹入的圆柱体内表面上。后壁178由平板形原材料连续地单向弯曲而成以适应前壁171的圆柱形外表面，同样，后壁178的表面积比覆盖在腔室172器皿上的相应的平板面积更大。同样，在开口通道175上覆盖了一片暂时性密封薄膜177，它是由一片平板形原材料单向弯曲而成。
图1A到1G所示的所有容器实施例可以看成是单个的分立容器也可以看成是一个多容器构造的一部分。该多容器构造可以通过将相同或不同类型的容器按图中所示的前壁上的断裂线相互连接起来而构成。
图2A、2B和2C所示为一个碟形多容器构造的后视图、剖面图及局部放大图，图中围绕着碟的圆周分布有14个容器。此总标号为200的碟形构造可以包括一个带有多个容器的圆周形前壁210；一个稍稍偏置的带有作动装置和夹持装置的辅助部分230；和一个带有剥离装置和导向装置的过渡部分250。在所示的实施例中，基本形状为平板的前壁构造210具有一个前面211和一个后面212并且包括14个相同的腔室220，该腔室220的大致形状为园的一部分其后缘221稍加倒园。腔室220的开口通道222稍稍收敛并且在前壁构造210的前面211上开口通道222的周围设有凹坑223，其用途上面已经指出。辅助部分230可以包括一个用于支承和作动目的中心孔231，孔231上带有可使碟不能转动而停止在对称位置上以便于作动的键平面232。孔231优选为稍带锥度并从后往前地逐渐收敛以便于作动器插入并对准中心。隔脊233的用途是当几个碟叠在一起时，例如当进行消毒时，保证碟和碟之间有一个间隙。过渡部分250可以包括几个同样是从后往前稍稍收敛的孔251，其用途为让启封工具从后往前地通过该孔以去除剥离薄膜形式的暂时性密封件(未表示)，并作为导向装置将腔室220定位在和投放器件中的冲头同轴的位置上。如图示那样方式排列的腔室在例如充填液体以后便可以用一个平面形的后壁薄膜(未表示)覆盖在其后面上将容器密封起来。每个腔室都可以用独立的膜片来密封但是也有可能用整个的一片膜片来覆盖所有的腔室。优选的是，这些膜片的径向位置仅限于碟的前壁部分210上，而不覆盖到过渡部分250及辅助部分230上。前壁平板的典型总体厚度可以为约2毫米而腔室深度为约1.5毫米。
图3A到3D所示为一个和图2中相似的碟形装置。图3A是从碟前侧看去的透视图，图3B是从碟后侧看去的透视图，图3C为从碟的周边到中心通过腔室部分的剖面图，图中的腔室处于未使用状态，而图3D则为相同部分的剖面图但腔室已经使用。如同图2一样，碟形构造具有一个带有多个容器的圆周形前壁310，一个稍稍偏置的带有作动装置和夹持装置的辅助部分330，和一个带有剥离装置和导向装置的过渡部分350。所有和图2公用的详细叙述这里不再重复。在本实施例中有14个相同的腔室320，该腔室320的大致形状为园的一部分，每个腔室320都伴随有一个开口通道322，每个开口通道322的前方伴随一个凹坑323。孔311的作用是使得碟在例如制造和充填时易于操作。辅助部分330上设有一个用于支承和作动的中心孔331，中心孔331上带有14个对称分布的齿332其作用为使得碟可以套到投放器件上的一个具有相应齿型的作动轴上而不需再考虑任何容器或碟部件的位置。过渡部分350上具有孔351其用途为让启封工具从后往前地通过该孔而去除下面还将叙述的剥离薄膜形式的暂时性密封件。一个切割层成环形的单片平面型后壁膜片370覆盖在所有腔室的后侧上并将容器密封起来，膜片370的径向位置只限于前壁构造310上。由图3A可见，一个可剥离的薄膜390贴附在碟的前面上并将所有腔室的开口通道322覆盖起来。该剥离薄膜390是由一片单一的平板型材料成形为星形并包括一个统一的中心环部分391，该中心部分391同心地贴附在碟的辅助部分330上。从该中心环部分391开始，对准每个腔室方向径向地伸出一个舌片392并从孔351前方跨过过渡部分350继续径向地延伸并覆盖到腔室的开口通道322上。最初使用时所有的开口通道322都被舌片392所覆盖。当想要对其中一个容器中的液体进行投放时，一个启封工具(未表示)便从碟的后方向前方运动通过相应的孔351，从而使相应的舌片392’离去而自由脱落并暴露出相应腔室的开口通道322如图3A及3D所示。相应的后壁370随即受力从图3C所示的平坦状态伸展到图3D所示的挤压腔室状态并将容器包含物喷射出。
图4A和4B所示为用于如图3中的多容器碟的投放器件。图中所展示的器件的总标号为400，器件400底座上的外壳已经完全去掉以展示其内部构造。碟410装在器件400的前侧，亦即图的右边。器件400可以包括一个具有支承轴421的夹具420，轴421上具有和碟中心孔中的齿相对应的齿422。轴421上还具有一个轴承齿轮423，齿轮423和一个控制齿轮424啮合，而控制齿轮424又和一个手轮425连接在一起，其用途为依次将各个独立容器送进到下面还将叙述的喷射位置上。手轮425可以是手动或是和一个机构相连(未表示)以根据驱动器的作用循环自动地送进。轴421上还设有一个棘轮棘爪机构426用来保证碟410只能占据在预定位置上并且只能朝一个方向转以避免已经排空的容器被再次使用。这一部分中还可能包括计数装置或其它用来更换碟的辅助加力装置(未表示)。图中，碟410的最低部分正处于喷射位置427上，夹具可以在这个位置上包括一个附加支承或导向构件(未表示)用来阻止碟向前或向后运动以例如平衡来自冲锤的作用力。优选的是，这种支承构件可以安排在底座上的用来插碟的挡板装置上。腔室在这个位置上对准了冲锤430。冲锤430包括一个冲头431，该冲头的前端形状为部分园形以和容器腔室的形状相适配。冲头431是冲头支承432中的一部分，冲头支承432还带有一个用来穿过碟410上的相当于图3中的孔351的启封及导向工具以从容器的开口通道上去除一个暂时性密封膜片并且使容器腔室定位在与冲头431对准的位置上，该工具的形状是一个探头销433。探头销433向前方延伸到比冲头431更远的位置上，以在冲头冲撞到容器后壁之前来执行上述任务。冲锤上还包括一个阳螺纹434用来推动冲锤轴向地来回运动。冲锤430受到与冲头支承432的下平面435相配的导向装置(未表示)的限制而不能作旋转运动。本器件还包括总标号为450的驱动器和传动系统来驱动冲锤。为此，设置了一个只能作旋转运动而轴向静止的驱动螺母451，该驱动螺母451中具有一个和冲锤阳螺纹434相啮合的阴螺纹452，这样，当螺母451转动时便驱使冲锤作轴向运动。还设置了一个角向阻尼器453，该阻尼器具有一个静止部分454和一个运动部分455，该运动部分455和驱动螺母451相连接并随其一起转动。驱动螺母451的外周上设有驱使螺母451旋转的齿轮456。在旋转驱动器的外壳460上设有和齿轮456相啮合的直径更大的齿轮461。在外壳460的内部又设有驱动弹簧462，该弹簧462可以通过一个从驱动器外壳460图中左边的开口部分463插入的绞动轴(未表示)来上紧。有一个制动轮464和驱动器外壳460同轴排列并与其刚性地连接在一起，制动轮464上带有一圈凸缘槽465，和凸缘槽465协同工作的是一个由人手可以触及的安全开关467来控制的解除保险用的销子466。击发系统470包括一个带有击发按钮471的安全装置(未表示)，该击发按钮471具有两个操作位置，第一个位置对应于部分地击发，亦即使驱动器和传动系统450将冲锤运动到这样的位置上探头销433将暂时性密封膜片完全去除，但冲头431则没有接触到容器后壁；而击发按钮471的第二个位置则允许冲头431完成其向前的运动而如图所示那样地进入容器腔室中。作为例子，喷射过程中冲锤的典型推进速度可以为对于一个深度为约1.5毫米的腔室，可以在约50毫秒的时间内运动2毫米。
本发明的内容不限于上面描述和例证的实施例，而是还可以在所附的权利要求界定的范围内变动。
权利要求
1.一种用来储存并喷射液体的承压容器，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以朝开口方向位移或变形，以对容器中的液体加压，其特征为其中的改进包括前壁相对于后壁来说基本上是刚性的，后壁在对容器进行加压之前基本上是平坦的或基本上是单向弯曲的，后壁在其伸展到将容器的腔室基本上填满(挤尽)之前是可变形的。
2.如权利要求1的容器，其特征为从后壁一侧望去腔室的形状大体上是一个凹坑。
3.如权利要求1的容器，其特征为从后方看过去腔室仅有很小的凹下部分，最好是没有凹下部分。
4.如权利要求1的容器，其特征为沿垂直于腔室表面向前壁方向来测量，前壁厚度大体上是恒定的。
5.如权利要求1的容器，其特征为沿垂直于腔室表面向前壁方向来测量，前壁厚度从轴线往外逐渐增加。
6.如权利要求1的容器，其特征为前壁的前表面至少在开口周围区域内基本上是平的或基本上是单向弯曲的。
7.如权利要求1的容器，其特征为前壁的后表面至少在腔室周围区域内基本上是平的或基本上是单向弯曲的。
8.如权利要求1的容器，其特征为前壁的前表面和后表面在腔室附近区域内，除了腔室及开口本身以外，其余部分是基本上平行或同心的。
9.如权利要求8的容器，其特征为前壁的总体形状是板形或部分圆柱形。
10.如权利要求1的容器，其特征为开口通道的截面形状是大致恒定、大致收敛、大致发散、或它们的组合等四种情况中的一种。
11.如权利要求1的容器，其特征为开口设计为有助于液体雾化。
12.如权利要求1的容器，其特征为开口设计为有助于使液体形成连贯的线形液流。
13.如权利要求1的容器，其特征为在前壁的前表面开口周围有一个被切割区域。
14.如权利要求1的容器，其特征为容器至少和另一个容器相连而形成一个多容器装置。
15.如权利要求14的容器，其特征为几个容器的前壁表面位于相同的平面或单向弯曲面上。
16.如权利要求15的容器，其特征为几个容器的前壁表面是用单个板材弯曲成的。
17.如权利要求14的容器，其特征为几个容器的后壁表面位于相同的平面或单向弯曲面上。
18.如权利要求17的容器，其特征为几个容器的后壁表面是用单个板材覆盖的。
19.如权利要求14的容器，其特征为该装置基本上是一个刚性的自支承构造。
20.如权利要求19的容器，其特征为该装置包括一个加大的前壁构造，其中包含了几个有开口的腔室以形成多个容器。
21.如权利要求20的容器，其特征为前壁构造的前表面和后表面在腔室附近区域内，除了腔室及开口本身以外，其余部分是基本上平行的，以给出一个大体上为平板的形状。
22.如权利要求21的容器，其特征为前壁构造的总体形状是碟形的。
23.如权利要求22的容器，其特征为几个容器分布在至少一个和碟的周边同心的圆上。
24.如权利要求20的容器，其特征为前壁的前表面和后表面在腔室附近区域内除了腔室及开口本身以外，其余部分是基本上单向弯曲并同心的。
25.如权利要求24的容器，其特征为前壁构造的总体形状是一个整圆柱或部分圆柱形。
26.如权利要求25的容器，其特征为几个容器在圆柱表面上二维(two dimensions)排列。
27.如权利要求1的容器，其特征为后壁以连续或不连续的方式进行折叠。
28.如权利要求1的容器，其特征为后壁的总体形状和前壁的后表面基本相同。
29.如权利要求1的容器，其特征为后壁用于作弹性变形。
30.如权利要求1的容器，其特征为后壁用于作非弹性变形或永久变形的。
31.如权利要求1的容器，其特征为后壁由层压材料组成。
32.如权利要求1的容器，其特征为后壁包括一个金属层。
33.如权利要求1的容器，其特征为开口上设有暂时性密封件。
34.如权利要求33的容器，其特征为密封件是可弄破或可去除的。
35.如权利要求33的容器，其特征为密封件包括一个平的或单向弯曲的板。
36.如权利要求1的容器，其特征为液体的体积小于25微升，最好小于15微升，更好小于10微升。
37.如权利要求1的容器，其特征为开口直径在10到1000微米之间，优选为在20到800微米之间。
38.如权利要求1的容器，其特征为前壁厚度在0.5到10毫米之间，优选为在1到5毫米之间。
39.如权利要求1的容器，其特征为腔室的最大直径在1到20毫米之间，优选为在2到10毫米之间。
40.一种用来储存并喷射液体的承压容器，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以朝开口方向位移或变形，以对容器中的液体加压，其特征为其中的改进包括前壁在腔室附近的整体形状，除了腔室本身以外，其余部分是平行式单向弯曲板，其基本上平行或同轴于前和后表面，腔室至少有一部分形成在前、后表面之间，而开口显露在前表面上，器皿的开口部分则显露在后表面上，以及后壁贴附在后表面上。
41.如权利要求40的容器，其特征同权利要求1至39中的任何特征。
42.一种用来储存并喷射液体的承压容器，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以朝开口通道方向位移或变形，以对容器中的液体加压，其特征为其中的改进包括沿穿过腔室延伸的线和垂直于器皿封闭表面的方向来测量，前壁厚度从容器轴线往外移动时逐渐增加。
43.如权利要求42的容器，其特征同权利要求1至9中的任何特征。
44.一个制造储存液体的容器的方法，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以位移或变形朝开口通道方向移动，以对容器中的液体加压，此方法的特征为包括下列步骤在前壁上形成一个器皿形式的腔室，并形成一个沟通该器皿和前壁前表面的开口，将液体引入到器皿腔室中，以及将一个平的或单向弯曲的后壁膜片贴附并粘接到器皿腔室的开口部分上，以将液体封闭在容器内。
45.如权利要求44的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为用注塑方法形成一个带有腔室和开口通道的前壁。
46.如权利要求44的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为用焊接方法来贴附后壁膜片。
47.如权利要求46的方法，其特征为包括一个热焊接步骤。
48.如权利要求44的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为在开口上面粘贴一个平的或单向弯曲的密封膜片。
49.如权利要求44的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为形成一个带有多于一个腔室的前壁。
50.如权利要求49的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为将后壁膜片粘贴到多于一个的腔室上。
51.如权利要求49的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为将一个平的或单向弯曲的密封膜片粘贴到多于一个的腔室上。
52.如权利要求44的方法，其特征为容器具有权利要求1至39中的任何特征。
53.一个包含液体的容器，其特征为该容器是按权利要求44至53中的任何方法制造的。
54.一个从容器中喷射液体的方法，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以朝开口通道方向位移或变形，以对容器中的液体加压。此方法的特征为包括下列步骤通过使至少一部分后壁在轴线方向上以足够的速度朝开口运动的方式来对容器加压，以通过开口喷射液体，以及随后通过后壁的弹性伸展或非弹性伸展来增加它的表面。
55.如权利要求54的方法，其特征为该伸展步骤包括将后壁从平的或单向弯曲形状伸展到双向弯曲形状。
56.如权利要求54的方法，其特征为该伸展步骤包括将后壁变形到直至和腔室的形状基本一致。
57.如权利要求54的方法，其特征为包括一个步骤，该步骤为基本上排空容器中的液体。
58.如权利要求54的方法，其特征为液体从开口喷射出的速度至少为5米/秒，优选为至少10米/秒。
59.如权利要求54的方法，其特征为液体以液滴的形式喷射，液滴的直径小于约20微米。
60.如权利要求54的方法，其特征为液体以连贯的射流形式喷射。
61.如权利要求54的方法，其特征为液体在冲撞到靶面之前能够穿过不小于1厘米的空气距离。
62.如权利要求54的方法，其特征为液体可以用来冲撞眼睛。
63.如权利要求54的方法，其特征为液体可以用来冲撞一个软表面以至少部分地穿透该表面。
64.一个用来从容器中喷射液体的器件，该容器包括a)一个前壁，该前壁具有一个腔室或围绕着一个腔室，该腔室相当于一个敞开的器皿，b)一个位于前壁上的开口，该开口适于喷射容器中储存的液体，所述开口确定一条容器轴线，c)一个备选的密封件，该密封件位于开口之上并适于暂时性使用，以及d)一个后壁，该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来，以围成一个用来储存容器内液体的空间，该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的，并且可以朝开口通道方向位移或变形以对容器中的液体加压，其特征为其中的改进包括一个带有容器座(夹具)的外壳(底座)，其适于容纳一个后壁到前壁前表面的距离至少为0.5毫米的容器，一个冲锤，该冲锤相对于外壳的运动方向和装在座中的容器的轴线基本一致，一个用来驱动冲锤的作动器。
65.如权利要求64的器件，其特征为容器装到座上后便基本上将覆盖在一个腔室上的整个后壁显露在冲锤前面。
66.如权利要求64的器件，其特征为座设计成可以在其中进行容器的更换。
67.如权利要求66的器件，其特征为座设计成可以通过在其中依次进行多容器装置中的容器送进而更换。
68.如权利要求67的器件，其特征为座包括一个用来送进容器的轨道。
69.如权利要求67的器件，其特征为座可以通过旋转来依次送进一个多容器装置的容器，该多容器装置中的各个容器排列成园形。
70.如权利要求64的器件，其特征为设置了一个用来保证冲锤对准容器腔室的导向装置。
71.如权利要求70的器件，其特征为导向装置包括一个位于容器和外壳或座之间的可释放的锁定手段。
72.如权利要求70的器件，其特征为导向装置包括一个位于容器和冲锤之间的可释放的锁定手段。
73.如权利要求72的器件，其特征为该锁定手段包括一个构件，该构件将运动中的容器锁定在冲锤的运动方向上。
74.如权利要求64的器件，其特征为该冲锤包括一个冲头和一个冲锤活塞。
75.如权利要求74的器件，其特征为该冲头前面部分的形状和容器腔室基本一致。
76.如权利要求74的器件，其特征为至少是冲头的前面部分是用和容器腔室相适应的柔软材料制造的。
77.如权利要求74的器件，其特征为设置了一个推动冲锤活塞用的作动器。
78.如权利要求64的器件，其特征为该作动器包括用来驱动冲锤的电动装置。
79.如权利要求64的器件，其特征为该作动器包括用来驱动冲锤的机械装置。
80.如权利要求79的器件，其特征为该机械装置包括至少一个用来储存能量的弹簧。
81.如权利要求64的器件，其特征为该作动器包括一个传动装置，该传动装置包括至少一个驱动力变换装置。
82.如权利要求81的器件，其特征为该传动装置包括一个螺柱螺母装置。
83.如权利要求64的器件，其特征为设置了一个影响冲锤运动的阻尼器。
84.如权利要求64的器件，其特征为设置了一个用来弄破或去除容器开口上的密封件的启封工具。
85.如权利要求84的器件，其特征为该工具安排在装在座中的容器的后方，并且当进行启封时便朝前方运动。
86.如权利要求85的器件，其特征为该工具设计成当它向前运动时能够穿过前壁而冲击密封件。
87.如权利要求86的器件，其特征为该工具和容器设计成二者协同成为一个导向装置，该导向装置保证冲锤对准容器腔室。
88.如权利要求85的器件，其特征为该工具和冲锤相连接并一起运动。
89.如权利要求88的器件，其特征为该工具和冲锤相连接，并且在冲锤冲撞容器之前冲撞密封件。
90.如权利要求64的器件，其特征为该容器是如权利要求1至39中的任何容器。
91.如权利要求64的器件，其特征为所述液体能够以权利要求54至63中的任何特征来喷射。
92.一组设备或一个设备组合，其特征为包括a)符合权利要求1至39中任何一个的容器，b)一个器件，该器件具有一个使容器后壁移动或变形的冲锤，以对容器中的液体加压。
全文摘要
本发明涉及一种用来储存和喷射液体的承压容器,该容器包括:a)一个前壁,该前壁具有一个腔室或称围绕着一个腔室,该腔室相当于一个敞开的器皿,b)一个位于前壁上的开口通道,该开口通道适于喷射容器中储存的液体,所述开口通道确定一条容器轴线,c)一个备选的密封件,该密封件位于开口通道之上并适于暂时性使用,以及d)一个后壁,该后壁将前壁中的器皿的敞开部分封闭并密封起来以围成一个用来储存容器内液体的空间,该后壁至少有一部分是沿着垂直于容器轴线的方向延伸的并且可以朝开口通道方向位移或变形以对容器中的液体加压。该前壁相对于该后壁来说基本上是刚性的。该后壁在对容器进行加压之前基本上是平的或基本上是单向弯曲的,该后壁在其伸展到将容器的原有腔室基本上挤尽之前是可变形的。本发明还涉及制造该容器的方法和设备以及从容器中喷射液体的方法。
文档编号A61M11/00GK1367707SQ0081117
公开日2002年9月4日 申请日期2000年7月20日 优先权日1999年8月3日
发明者珀西·本威克, 乔纳斯·托尔斯丁 申请人:法马西雅公司