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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Das
Gebiet der Erfindung bezieht sich auf Injektionsvorrichtungen zum
automatischen Abgeben vorgemessener Mengen von Material und auf
wegwerfbare Anordnungen hierfür.
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2. Kurze Beschreibung
des Stands der Technik
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Injektionsvorrichtungen
wie z.B. Spritzen werden auf medizinischem und tierärztlichem
Gebiet häufig
verwendet. Sie werden gewöhnlich
von geschultem Personal eingesetzt, welches befähigt ist, die geeignete Medikation
auszuwählen
und die erforderliche Dosis zu verabreichen.
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Für Situationen,
in denen kein geschultes Personal zur Verabreichung einer Medikation
verfügbar
ist, wurden spezielle Injektionsvorrichtungen entworfen. Derartige
Vorrichtungen sind verwendbar für Personen
wie Diabetiker, die sich selbst Insulin injizieren, Allergie-Patienten,
die eine Notinjektion von Antihistaminen oder einer anderen Medikation
benötigen
könnten,
und andere Patienten, bei denen eine Selbstinjizierung entweder
praktischer oder notwendig ist.
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Das
U.S.-Patent Nr. 2,752,918 offenbart einen Typ einer automatisch
betriebenen Injektionsvorrichtung. Nach Auslösung eines Betätigungsmechanismus
dieser Vorrichtung wird eine Nadel zum Durchdringen der Haut gebracht,
ein Medikament wird durch die Öffnung
der Nadel injiziert, und die Nadel wird zurückgezogen. Die Vorrichtung
umfasst eine erste Schraubenfeder zum Bewirken, dass die Nadel über ein
Vorderstück
hinausgestoßen
wird, und eine zweite Schraubenfeder, die während dieses Vorgangs zusammengedrückt wird.
Die zweite Feder treibt dann nach Freisetzen eines Greifmechanismus eine
Ampulle und eine Stange automatisch nach hinten, was ein Zurückziehen
der Nadel bewirkt.
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Das
U.S.-Patent Nr. 5,137,516 offenbart einen weiteren Typ einer automatisch
betriebenen Injektionsvorrichtung. Der Benutzer drückt die
Vorrichtung zuerst gegen die Haut, um eine interne Schaf- und Hülsenanordnung
zu bewegen. Danach wird ein Betätigungsknopf
niedergedrückt,
wodurch ein Knopfarm dazu gebracht wird, die Arme einer Halteklammer
auszubreiten. Die Trennung dieser Arme setzt den Kopf der Druckstange
frei, welche dann unter der Kraft einer Hauptschraubenfeder nach
vorne bewegt wird. Die Druckstange bewegt zuerst die gesamte Spritze
gegen die Kraft einer Spritzenfeder. Sobald die Nadel die Haut durchdrungen
hat, wird der Spritzenkolben von der Druckstange niedergedrückt, was
ein Entleeren der Spritze bewirkt. Die Hauptfeder der patentierten
Vorrichtung kann nach dem Wiederbefüllen einer neuen Spritzenanordnung erneut
gespannt werden. Ein solches Wiederbefüllen wird mittels einer vom
Spritzenkolben direkt auf die Druckstange der Vorrichtung ausgeübten Kraft
zu Stande gebracht.
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Das
U.S.-Patent Nr. 5,478,316 offenbart eine Vorrichtung einschließlich einer
Antriebsanordnung und einer damit verbundenen wegwerfbaren Spritzenanordnung.
Die Antriebsanordnung umfasst eine Konstantkraftfeder, welche auf
die Spritzenanordnung derart einwirkt, dass die Spritzennadel zuerst dazu
gebracht wird, in die Haut eines Patienten zu dringen. Diesem Schritt
folgt die Injizierung von Flüssigkeit
durch die Nadel in den Patienten.
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Die
Spritzenanordnung der patentierten Vorrichtung umfasst unter anderem
eine Hülse
und eine Kappe. Die Kappe ist an einem Ende der Hülse angebracht
und schützt
die Nadel vor der Verwendung der Vorrichtung. Da sich die Kappe
in Bezug auf die Hülse
nicht dreht, kann sie vom Benutzer während des Vorgangs des Ankoppelns
der Spritzenanordnung an der Antriebsanordnung ergriffen werden.
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Die
Antriebsanordnung der patentierten Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, welches
mit einem Ring verbunden ist. Der Ring umfasst einen Schlitz, welcher
während
der Einrichtung der Spritzenanordnung auf eine sich aus der Hülse radial
nach außen erstreckende
Längsrippe
ausgerichtet ist. Diese Hülse
kann bei derartiger Ausrichtung in das Gehäuse der Antriebsanordnung gedrückt werden,
wodurch die Feder belastet wird. Die Spritzenanordnung wird daraufhin
gedreht, was einen Eingriff des Druckknopfs der Antriebsanordnung
mit einem Fortsatz an einem Ende der Hülse bewirkt.
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Eine
Reihe von anderen Ansätzen
wurde zur Bereitstellung einer automatischen Injektion verschiedener
Materialien gewählt.
Die U.S.-Patente Nr. 3,797,489, 4,484,910, 4,902,279, 5,114,404
und 5,425,715 bieten weitere Beispiele für diese Art der Vorrichtung.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung und eine Hülsen- und
Spritzenanordnung hierfür,
welche sicher in der Anwendung und verlässlich sind und die Selbstverabreichung
von Medikamenten und anderen Materialien ermöglichen.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung wird eine Injektionsvorrichtung bereitgestellt, welche
ein Gehäuse,
eine am Gehäuse
verschiebbar angebrachte Spritzenanordnung und eine Feder zum Bewegen
der Spritzenanordnung in Bezug auf das Gehäuse und hin zur Haut eines
Patienten umfasst. Die Vorrichtung umfasst eine Hülse, die mit
dem Gehäuse
verbunden ist. Die Spritzenanordnung ist zumindest teilweise innerhalb
der Hülse
positioniert. Eine Kappe ist entfernbar an der Hülse angebracht. Erste und zweite
Verschlussglieder an der Kappe bzw. an der Hülse ermöglichen ein zeitweises Einrasten
der Kappe an der Hülse.
Eine Entriegelungsanordnung ermöglicht
das Loslösen
der Kappe von der Hülse,
wenn die Vorrichtung bereit zum Aktivieren ist.
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Eine
wegwerfbare Anordnung ist ebenfalls beschrieben, wobei die Anordnung
eine Hülse
und eine verschiebbar innerhalb der Hülse positionierte Spritzenanordnung
umfasst. Eine Kappe ist entfernbar an einem Ende der Hülse angebracht.
Erste und zweite Verschlussglieder an der Kappe bzw. an der Hülse ermöglichen
ein zeitweises Zusammenschließen
der Kappe. Die Hülse
umfasst ein Entriegelungsglied, welches bei Betätigung das Entfernen der Kappe
von der Hülse
ermöglicht.
Das zweite Verschlussglied und das Entriegelungsglied sind beide
vorzugsweise an einem ablenkbaren Finger positioniert, der sich
parallel zur Längsachse
der Hülse
erstreckt. Das Abbiegen des Fingers bewirkt ein Loslösen des
ersten und des zweiten Verschlussglieds, wodurch das Entfernen der
Kappe von der Hülse
ermöglicht
wird.
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Die
obenstehend beschriebenen Verbesserungen verhindern ein Entfernen
der Kappe, bevor die Hülsen/Spritzenanordnung
innerhalb des Gehäuses
der Spritzenanordnung in die Auslöseposition bewegt wird. Das
Einrasten der Kappe an der Hülse ermöglicht auch
das sichere Entfernen der Hülse,
sobald eine Injektion durchgeführt
wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Draufsicht auf
eine erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung;
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2 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Vorrichtung;
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3 ist
eine Schnittansicht, welche den Anfangsschritt beim Anbringen einer
neuen Spritzenanordnung an der Antriebsanordnung zeigt;
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4 ist
eine ähnliche
Ansicht, welche die neue Spritzenanordnung teilweise innerhab des
Gehäuses
der Antriebsanordnung zeigt;
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5 ist
ein Seitenaufriss, welcher das Ankoppeln einer neuen Hülsen- und
Spritzenanordnung an der Antriebsanordnung zeigt;
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6 ist
ein Seitenaufriss, welcher den letzten Schritt beim Anbringen einer
neuen Hülsen- und Spritzenanordnung
an der Antriebsanordnung zeigt;
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7 ist
eine Draufsicht auf die Injektionsvorrichtung;
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8 ist
eine Unteransicht davon;
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9 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 der 7;
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10 ist
eine Unteransicht der Hülse
der Injektionsvorrichtung;
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11 ist
eine Schnittansicht davon entlang Linie 11-11 der 10;
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12 ist
eine Schnittansicht davon entlang Linie 12-12 der 10;
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13 ist
eine Draufsicht auf die Hülse;
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14 ist
eine die Einführung
der Hülse
in den Ring der Antriebsanordnung darstellende Schnittperspektive;
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15 ist
eine Unteransicht des Rings;
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16 ist
eine Draufsicht auf den Ring;
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17 ist
ein Seitenaufriss des Rings;
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18 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 18-18 der 17; und
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19 ist
eine vergrößerte Schnittperspektive,
welche eine alternative Ausführungsform
der an einem Abschnitt des Rings angrenzenden Hülse zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Injektionsvorrichtung 10 wird bereitgestellt, welche insbesondere
zur Selbstverabreichung von Medikamenten und anderen Materialien
eingerichtet ist. Die Vorrichtung ist in Struktur und Betrieb ähnlich jener,
die im U.S.-Patent Nr. 5,478,316 beschrieben ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 umfasst
die Vorrichtung eine Antriebsanordnung einschließlich eines vom Benutzer leicht
handzuhabenden länglichen
Gehäuses 12.
Ein Ende des Gehäuses
ist geschlossen, während
das gegenüberliegende
Ende an einem Ring 14 angebracht ist. Der Ring ist ständig am
Gehäuse 12 befestigt
und kann als Teil des Gehäuses
betrachtet werden. Eine Kappe 16 ist in angrenzender Beziehung
zum Ring an einem Ende einer Hülse 28 befestigt.
Die Kappe ist an der Hülse nicht
drehbar und wird in Verbindung mit dem Ring zum Befestigen einer
Spritzenanordnung an der Antriebsanordnung verwendet. Während des
untenstehend im Detail beschriebenen Befestigungsvorgangs wird eine
Mehrzahl von länglichen
Rippen 18 an der Außenfläche der
Kappe verwendet.
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Unter
Bezugnahme auf die 2–4 wird gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung eine Spritzenanordnung 20 bereitgestellt. Ein
Stöpsel 24 ist
an einem Ende der Spritzenanordnung angebracht, und eine Nadelanordnung 26 ist am
gegenüberliegenden
Ende befestigt. Die Hülse 28 umschließt die Spritzenanordnung.
Die Spritzenanordnung umfasst eine Kartusche 30 oder Walze
und einen in der Kartusche verschiebbar positionierten Kolben 32.
Die Kappe 16 ist entfernbar an einem Ende der Hülse angebracht.
Ein ringförmiger
Schlitz 34 ist durch ein Paar konzentrischer Wände der
Kappe definiert. Der Endabschnitt der Hülse 28 ist im ringförmigen Schlitz
positioniert.
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Ein
Gummischild 36 ist in der Kappe positioniert und schützt die
Nadel 38 der Spritzenanordnung. Der Schild wird von der
Kappe durch Reibung zurückgehalten
und ist mit der Kappe entfernbar, wenn die Vorrichtung verwendet
werden soll. Eine Drehung der Kappe bewirkt eine Drehung der Spritzenanordnung 20 und
der Hülse 28 in
Bezug auf die Antriebsanordnung, wenn eine neue Spritzen- und Hülsenanordnung
daran befestigt wird.
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Eine
Schraubenfeder 40 ist zum elastischen Treiben der Hülse 28 in
Bezug auf die Kartusche 30 vorgesehen. Die Kartusche umfasst
einen Flansch 42, welcher gegen ein Ende der Feder stößt. Das
andere Ende der Feder greift in eine sich radial nach innen erstreckende
Wand der Hülse
ein. Ein Teil 44 der Hülse
erstreckt sich hinter den Stöpsel 24,
wodurch ein Abtrennen der Hülse
und des Stöpsels
von der Spritzenanordnung verhindert wird. Die Feder 40 bewirkt,
dass sich die Hülse über die
Nadel in ihre Ruheposition ausdehnt, wie in 3 gezeigt.
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Die
Antriebsanordnung der Vorrichtung ist zur wiederholten Verwendung
ausgelegt. Das Gehäuse 12 der
Antriebsanordnung ist aus zwei Abschnitten 12A, 12B,
die durch Ultraschallschweißen oder
ein anderes geeignetes Verfahren aneinander befestigt sind, zusammengesetzt.
Ein länglicher
Antriebsstab 46 ist im Gehäuse positioniert. Im Gehäuse 12 integrierte
Führungsleisten 47 bewahren
die Ausrichtung des Stabs. Der Stab 46 umfasst an einem
seiner Enden einen integrierten Sattel 48. Das gegenüberliegende
Ende des Stabs ist kleiner in der Ausdehnung, so dass es in den
Stöpsel 24 und
in die Kartusche 30 passt. An einer Seite des Stabs in
der Nähe
von dessen Sattelende ist eine Rampe 50 definiert. Die
gegenüberliegende
Seite des Stabs umfasst eine Mehrzahl von Kerben 52. Eine
längliche Rille 54 erstreckt
sich für
eine Distanz aus dem Ende des Stabs in der Kartusche, welche zumindest
der Maximallänge
der Bewegung des Kolbens 32 innerhalb der Kartusche 30 entspricht.
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Eine
Konstantkraftfeder 56 ist zum Treiben des Stabs 46 in
Richtung des Kolbens 32 vorgesehen. Das gewundene Ende
der Feder 56 ist in den Sattel 48 eingepasst.
Das andere Ende der Feder ist am Gehäuse 12 befestigt.
Obgleich eine Schraubenfeder zum Vorwärtstreiben des Stabs verwendet
werden könnte, übt eine
solche Feder keine wesentliche konstante Kraft auf den Stab aus,
während
sie sich axial durch das Gehäuse
bewegt. Um sicherzustellen, dass eine Schraubenfeder am Hubende
des Stabs genügend
Kraft ausübt,
muss sie mehr als am Hubanfang eigentlich erforderlich zusammengedrückt werden.
Dies führt
zu einem relativ starken Auftreffen des Antriebsmechanismus auf
der Spritzenanordnung und letztendlich auf der Epidermis des Patienten.
Es ist auch wahrscheinlicher, dass ein derartiger Antriebsmechanismus
für den
Benutzer deutlich hörbar
ist, was dazu beitragen kann, den Benutzer zu beunruhigen.
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Die
von der Konstantkraftfeder 56 ausgeübte Kraft genügt, um die
Reibung zwischen dem Kolben 32 und der Kartusche 30 und
zwischen der Nadel 38 und der Haut des Benutzers zu überwinden.
Beim Zurückschieben
des Stabs 46 in die Startposition nach dem Auslösen muss
der Benutzer nur eine konstante Kraft auf den Stab ausüben. Würde bei
der Antriebsanordnung eine Schraubenfeder eingesetzt, so wäre eine
stetig wachsende Kraft zum Wiederbefüllen der Vorrichtung erforderlich.
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Ein
Treiber 58 ist lösbar
mit dem Stab 46 verbunden. Der Treiber umfasst einen im
Allgemeinen zylindrischen Körper,
durch welchen sich der Stab 46 erstreckt. Eine sich radial
nach innen erstreckende Klinke 60 ist in einer der Kerben 52 positionierbar,
um den Treiber mit dem Stab zu verbinden. Die Klinke 60 erstreckt
sich aus einem ablenkbaren Federarm 62 des Treibers. Ein
Ende des Arms umfasst einen sich radial nach außen erstreckenden Fortsatz 64.
Ein Ende des Treibers stößt gegen
den Stöpsel 24.
Der Treiber 58 umfasst auch ein Paar von axial ausgerichteten
Flachstellen 74.
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Ein
Druckknopf 66 ist zum Eingriff sowohl in den Treiber 58 als
auch in die Hülse 28 vorgesehen. Der
Druckknopf funktioniert demgemäß als Halteeinrichtung
zum Halten der Stab/Treiber-Anordnung und der Konstantkraftfeder
in der Lagerposition sowie als Betätigungsglied zum Freigeben
der Halteeinrichtung. Unter Bezugnahme auf 3 umfasst
der Druckknopf ein erstes Eingriffsglied 66A, welches lösbar in
den Treiber eingreift. (Alternativ könnte in den Stab lösbar eingegriffen
werden.) Weiters umfasst er ein zweites Eingriffsglied 66B,
welches in einen Fortsatz 28A der Hülse eingreift. Das zweite Eingriffsglied
verhindert das Entfernen der Hülse
von der Antriebsanordnung, wenn die Hülse in die Auslöseposition
gedreht wird, und verhindert auch ein unbeabsichtigtes Betätigen des
Druckknopfs.
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Der
Druckknopf umfasst weiters einen Fortsatz 66C, welcher
durch eine Öffnung
im Gehäuse 12 streckbar
ist. Druckknopf und Fortsatz werden durch eine in 4 dargestellte
Schraubenfeder 68, welche den Druckknopf zur Öffnung treibt,
sowie den Hülsenfortsatz 28A in
der in 1 gezeigten Position gehalten. Wird der Hülsenfortsatz
nach hinten versetzt, wie in 5 gezeigt,
so bewahrt die Schraubenfeder 68 allein die Position des
Druckknopfs.
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Das
erste Eingriffsglied 66A des Druckknopfs kann nach manuellem
Treiben des Druckknopfs gegen die Kraft der Druckfeder 68 aus
dem Eingriff mit dem Treiber 58 bewegt werden. Nach einer
weiteren Verschiebung der Treiber/Stab-Anordnung greift die an einer
Seite des Stabs 46 definierte Rampe 50 in das
erste Eingriffsglied 66A ein, wodurch der Druckknopf weiter
in das Innere des Gehäuses 12 gezogen
wird. Diese Bewegung bewirkt das Lösen der Hülse 28, welche von
der Hülsenfeder 40 in
eine die Spitze der Nadel 38 umfassende Position getrieben
wird.
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Wie
obenstehend besprochen, ist der Stöpsel 24 an einem Ende
der Spritzenanordnung 20 angebracht, und ein Ende des Treibers 58 greift
in den Stöpsel
ein. Der Stöpsel
umfasst eine Öffnung 24A (2),
durch welche der Stab 46 hindurchgeht, wenn eine Injektion
durchgeführt
wird. Der Stöpsel umfasst
weiters ein Widerlager in Form eines sich radial nach innen erstreckenden
Fortsatzes 24B, wie in den 2–4 gezeigt.
Die Spritzenanordnung ist zwischen einer ersten Position, in welcher
der Fortsatz 24B an eine Endfläche 46A des Stabs
stößt, und einer
zweiten Position, in welcher der Fortsatz 24B der Rille 54 im
Stab gegenüberliegt,
drehbar. Der Stab kann dementsprechend durch den Stöpsel hindurchgehen,
wenn sich die Spritzenanordnung in der zweiten Dreh(d.h. Auslöse)position
befindet. Etwa vierzig Drehgrade sind erforderlich, um die Spritzenanordnung
zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen.
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Der
Stöpsel 24 umfasst
weiters einen sich radial nach außen erstreckenden Fortsatz 24C,
welcher in einem ersten axialen Schlitz 28D in der Hülse angeordnet
ist. Ein axialer Fortsatz 24D erstreckt sich vom Stöpsel und
kann beim Befüllen
einer neuen Spritzenanordnung zu Ausrichtungszwecken verwendet werden.
Der axiale Fortsatz 24D ist in einem zweiten in der Hülse gebildeten
axialen Schlitz 28E positioniert. Der Eingriff dieser Vorsprünge 24C, 24D in
die hinteren Wände
der jeweiligen Schlitze 28D, 28E verhindert ein
Herausbewegen der Spritzenanordnung aus der Hülse unter der Kraft der Schraubenfeder 40.
Drei mit gleichem Zwischenraum angeordnete Kerben 24E sind
in der Außenfläche des Stöpsels gebildet.
Die Hülse
umfasst drei sich axial erstreckende Rippen 28F, die aus
ihrer Innenfläche hervorstehen,
wie in 11 gezeigt. Diese Rippen 28F erstrecken
sich in den Kerben 24E, wodurch sie die gewünschte Ausrichtung
des Stöpsels
in Bezug auf die Hülse
aufrechterhalten.
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Das
Gehäuse 12 umfasst
Mittel zum In-Eingriff-Kommen mit dem Fortsatz 64 des Treibers,
wodurch ein Schwenken von dessen Arm 62 um einen integrierten
Scharnierabschnitt bewirkt wird. Dies wiederum bewirkt, dass die
Klinke 60 aus der Kerbe 52 zurückgezogen wird. Die Eingriffsmittel
umfassen einen sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz 70 mit
einer gekrümmten
Fläche,
welche mit einer entsprechenden gekrümmten Fläche am Fortsatz 64 in
Eingriff kommt. Dir Treiber 58 umfasst weiters eine an
den Fortsatz 64 angrenzende, rechteckig geformte Fläche 72.
Die rechteckige Fläche 72 greift
in einen distal ausgerichteten Abschnitt des Fortsatzes 70 ein,
um eine unbeabsichtigte Rückkehr
der Nadel 38 zu verhindern.
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Die 7–9 lieferten
detaillierte Ansichten der Kappe 16, welche am offenen
Ende der Hülse 28 angebracht
ist. Die Kappe umfasst eine im Allgemeinen zylindrische Außenwand 80 mit
vier radial vorstehenden Rippen 18. Die Kappe umfasst weiters eine
im Allgemeinen zylindrische Innenwand 82, welche mit der
Außenwand 80 koaxial
ist. Die Innenwand 82 umfasst an ihrem unteren Ende ein
Paar von gegenüberliegenden
Schlitzen 84. Jeder der an den Schlitzen angrenzenden,
einander gegenüberliegenden
Wandabschnitte umfasst einen sich radial nach innen erstreckenden
Rand 86. Ein sich radial nach innen erstreckender Fortsatz 88 ist
am oberen Ende jedes Schlitzes 84 gebildet. Der in 2 gezeigte
Gummischild 36 für
die Nadel 38 umfasst an seinem offenen Ende eine relativ
dicke Wand 36A, die zwischen dem Rand 86 und den
Fortsätzen 88 aufrechterhalten
wird.
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Zwei
Paare von einander gegenüberliegenden,
sich radial nach innen erstreckenden Fortsätzen 90 sind am unteren
Ende der Außenwand 80 der Kappe
integriert. Wie untenstehend besprochen, wirken diese Fortsätze als
Verschlussglieder, welche mit einem Verschlussglied an der Hülse 28 in
Eingriff zu bringen sind. Jeder Fortsatz 90 umfasst eine
schiefe Unterseite und eine Oberseite, die sich im Wesentlichen
lotrecht zur Längsachse
erstreckt. Die schiefe Oberfläche
kommt zunächst
mit einem Verschlussglied an der Kappe in Eingriff, wobei sie dem
Verschlussglied das Einrasten hinter dem Fortsatz ermöglicht,
wenn eine axiale Kraft auf die Kappe ausgeübt wird.
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Zwei
Paare von einander gegenüberliegenden
Rillen 92 sind in der Innenfläche der Außenwand 80 der Kappe
gebildet. Jede Rille hat eine im Querschnitt im Allgemeinen sägezahnförmige Ausgestaltung.
Die Rillen grenzen an die Endfläche
der Außenwand,
wie in 8 gezeigt, und sind auf die jeweiligen Rippen 18 ausgerichtet.
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Die 10–13 bieten
detaillierte Ansichten der Hülse 28 der
Injektionsvorrichtung. Die Hülse
umfasst einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einer sich aus seiner
Unterfläche
erstreckenden Längsrippe 28C.
Eine Kerbe 28B einschließlich eines Paars vertikaler
Kanten ist nahe dem Vorderabschnitt der Rippe 28C definiert.
Eine relativ kurze Rippe 28G erstreckt sich von der Außenfläche des
Vorderabschnitts der Hülse
und ist dazu ausgelegt, in irgendeine der Rillen 92 in
der Innenfläche
der Kappe 16 zu passen.
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Der
Vorderabschnitt der Hülse
umfasst weiters einen länglichen
ablenkbaren Finger 94, welcher, wie gezeigt, vorzugsweise
im Hülsenkörper integriert
ist. Der Finger umfasst einen ersten, relativ kleinen Fortsatz bzw.
eine erste, relativ kleine Rippe 96 und einen zweiten,
relativ großen,
sägezahnförmigen Fortsatz 98.
Das Ende des Fingers nahe dem Vorderende der Hülse ist im Hülsenkörper integriert. Das
gegenüberliegende
Ende ist frei. Der Finger ist in einem länglichen Schlitz 28H positioniert
und um seine Verbindung mit dem Hülsenkörper in den Schlitz ablenkbar.
Anders als die beiden Fortsätze 96, 98 ist der
Finger mit der Außenfläche des
Vorderabschnitts der Hülse
im Allgemeinen auf gleicher Höhe.
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Der
erste, relativ kleine Fortsatz 96 des Fingers 94 wirkt
als Verschlussglied, wenn er mit einem der sich radial erstreckenden
Fortsätze 90 in
der Kappe 16 in Eingriff steht. Die kurze Rippe 28G und die
Rillen 92 stellen sicher, dass die Verschlussglieder 96, 90 ausgerichtet
sind, wenn die Kappe an der Hülse
angebracht ist. Sobald der Fortsatz 96 hinter einem der
Kappenfortsätze 90 eingerastet
ist, kann die Kappe nicht mehr entfernt werden, bis der Finger 94 weit
in den Schlitz 28H abgelenkt wird. Dies ist durch Schieben
des großen
Fortsatzes 98 hin zum Schlitz 28H händisch zu
bewerkstelligen. Vorzugsweise wird dies jedoch erreicht, indem die
Hülse an der
Antriebsanordnung angebracht und in die Auslöseposition bewegt wird, wie
in 14 schematisch dargestellt.
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Die 15–18 bieten
detaillierte Ansichten des Rings 14, welcher dazu ausgelegt
ist, in vorteilhafter Weise mit der Hülse zu interagieren. Der Ring
umfasst eine Basis, welche am Gehäuse 12 der Antriebsanordnung
eingerastet wird. Ein im Allgemeinen zylindrischer Teil ist in der
Basis integriert.
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Ein
erster Finger 14C einschließlich einer Klinke erstreckt
sich von der Ringbasis zum Rand. In der Innenfläche des zylindrischen Teils
des Rings ist ein axialer Schlitz 14B vorgesehen. Der Schlitz 14B ist
etwa vierzig Grad vom Finger 14C entfernt angeordnet. Ein Fortsatz 14D erstreckt
sich vom zylindrischen Teil nach unten und ist zwischen dem Schlitz 14B und
dem Finger 14C angeordnet. Ist der Ring am Gehäuse 12 angebracht,
so ist der Fortsatz 14D in entgegengesetzter Beziehung
zu einer sich aus dessen Innenfläche
erstreckenden axialen Rippe 12D positioniert. Zur Aufnahme
der Längsrippe 28C der
Hülse 28 ist
zwischen dem Fortsatz 14D und der Rippe 12D eine
Rinne definiert. Die Rinne ist auf den Schlitz 14B im Ring
abgestimmt. Der Fortsatz 14D umfasst eine geneigte Fläche 14E,
welche ermöglicht,
dass ein Teil der Hülsenrippe 28C vom
Schlitz 14B in einen zweiten Schlitz mit einer durch den
Finger 14C definierten unteren Wand gedreht wird. Die geneigte
Fläche 14E verhindert
ein Abweichen der Hülse 28 von
ihrer Drehposition, sobald sie vom Benutzer in die richtige Stellung
gedreht wurde.
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Ein
zweiter Finger 14F einschließlich einer zweiten Klinke 14G ist
fluchtend mit dem Schlitz 14B positioniert. Der zweite
Finger ist um seinen Verbindungspunkt mit dem zylindrischen Teil
des Rings ablenkbar und im Wesentlichen parallel zum ersten Finger 14C.
Die zweite Klinke 14G ist so ausgerichtet, dass der zweite
Finger bei Anbringung der Hülse
an der Antriebsanordnung von der Längsrippe 28C der Hülse abgelenkt
wird. Die zweite Klinke tritt bei vollständiger Einführung der Hülse in die Kerbe 28B in der
Rippe ein. Demgemäß wird ein
Zurückziehen
der Hülse
aus dem Gehäuse
der Antriebsanordnung verhindert, sobald die zweite Klinke in die
Hülsenkerbe getreten
ist.
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19 stellt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung dar, bei welcher die Hülsenrippe 28C eine
Mehrzahl von inkrementellen Anschlägen in Form von sägezahnförmigen Sperrklinkenzähnen 100 definiert.
Beim Eintreten der Hülse
in den Ring greift jeder der Anschläge in die zweite Klinke 14G ein,
wodurch bis zum Drehen der Hülse
in die Auslöseposition
ein Zurückziehen
der Hülse
verhindert wird. Die den Schlitz 14B definierenden Wände und die
Hülsenrippe
sind dazu ausgelegt, eine Hülsendrehung
nur nach vollständiger
Einführung
der Hülse zu
gestatten. Eine Drehung ist dann nur in Richtung der geneigten Fläche 14E und
des ersten Fingers 14C möglich.
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Der
dem Finger 14F gegenüberliegende
Teil des Rings ist zum Interagieren mit dem ablenkbaren Finger 94 der
Hülse 28 ausgelegt.
Er umfasst eine auf der einen Seite durch einen Ansatz 102 und
auf der gegenüberliegenden
Seite durch eine Rampe 104 begrenzte Kerbe. Beim Einführen der
Hülse in den
Ring und das Gehäuse
der Antriebsanordnung tritt der Finger 94, der 180 Grad
von der Rippe 28C der Hülse
entfernt angeordnet ist, in die Kerbe ein. Ein Drehen der Hülse in die
Auslöseposition
bewirkt, dass sich die Rampe auf den relativ großen Fortsatz 98 des
Hülsenfingers 94 stützt, wodurch
dieser radial nach innen abgelenkt wird. Dies bewirkt die Loslösung des
relativ kleinen Fortsatzes 96 und eines der sich radial
nach innen erstreckenden Fortsätze 90 der
Kappe 16. Demgemäß kann die
Kappe nach einer solchen Loslösung
durch axiales Ziehen von der Hülse
entfernt werden.
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Wenn
sie bereit zur Verwendung ist, umfasst die Injektionsvorrichtung 10 eine
das zu injizierende Material enthaltende Kartusche 30.
Der Kolben 32 ist am hinteren Ende der Kartusche angeordnet.
Der sich radial nach innen erstreckende Fortsatz 24B des Stöpsels 24 ist
gegenüber
der Rille 54 im Stab 46 angeordnet. Der Treiber 58 ist
mit dem Antriebsstab 46 verbunden. Der Druckknopf 66 greift
in den Treiber 58 ein, wodurch eine Bewegung der Stab/Treiber-Anordnung
unter der Kraft der Konstantkraftfeder 56 verhindert wird.
Der Druckknopf kann nicht niedergedrückt werden, um die Stab/Treiber-Anordnung
freizugeben, da der Hülsenfortsatz 28A an
das zweite Eingriffsglied 66B des Druckknopfs stößt.
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Die
Kappe 16 wird entfernt, indem sie entlang der Längsachse
der Vorrichtung nach vorne gezogen wird. Der Schild 36 wird
mit der Kappe entfernt. Ansonsten verbleibt die Vorrichtung unverändert in
ihrer Originalposition.
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Das
Ende der Hülse 28 wird
gegen die Epidermis gedrückt,
wodurch bewirkt wird, dass eine Kraft auf diese einwirkt. Die Hülse bewegt
sich mehrere Millimeter nach hinten gegen die Kraft der Hülsenfeder 40,
zu welchem Zeitpunkt der hintere Teil 44 der Hülse mit
einem sich aus dem Gehäuse 12 erstreckenden
Anschlag 12C in Eingriff kommt. Diese Bewegung reicht aus,
um den Hülsenfortsatz 28A genügend weit
zu versetzen, so dass er die Abwärtsbewegung
des Druckknopfs 66 nicht mehr stört.
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Der
Fortsatz 66C des Druckknopfs wird dann manuell zum Gehäuse gedrückt, wobei
er die Feder 68 zusammendrückt. Dies bewirkt ein derartiges
Versetzen des ersten Eingriffsglieds 66A, so dass es nicht
mehr in den Treiber 58 eingreift. Der Treiber 58 und
der Stab 46 bewegen sich als Einheit unter der konstanten
Kraft der Feder 56, wodurch ein Vorwärtsbewegen (über den
Stöpsel 24)
der Spritzenanordnung 20 und ein Durchdringen der Haut
durch deren Nadel 38 bewirkt wird. Das Zusammendrücken der Feder 68 führt dazu,
dass der Fortsatz 66C an den Flachstellen 74 des
Treibers 58 angeordnet wird. Das Ergebnis ist, dass während der
Injektionsphase der Fortsatz 28A der Hülse an der Eingriffsfläche 66D des
zweiten Eingriffsglieds 66B anliegt, um ein vorzeitiges
Zurückziehen
der Hülse 28 von
der Epidermis zu verhindern, was zum Beispiel durch irgendwelche,
durch die Konstantkraftfeder 56 ausgeübten "Rückprall"-Kräfte verursacht
werden könnte.
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Während der
Stab mit dem Treiber verbunden bleibt, bewegt sich der Kolben 32 nicht.
Sobald die Nadel die Haut und das darunterliegende Gewebe genügend weit
durchdrungen hat, kommt der Fortsatz 64 am Treiber 58 mit
dem sich vom Gehäuse 12 nach
innen erstreckenden Fortsatz 70 in Eingriff. Dies bewirkt
eine Drehung des schwenkbaren Arms 62 des Treibers und
ein Herausbewegen der Klinke 60 aus der Kerbe 52.
Der Treiber 58 und der Stab werden zu diesem Zeitpunkt
entkoppelt, was genau vor dem Aufsitzen der Hülsenfeder 40 stattfindet.
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Der
Stab 46 wird nach vorne getrieben, während sich das hintere Ende
der Konstantkraftfeder 56 im Sattel 48 dreht.
Der Stab bewegt sich nun in Bezug auf den Treiber 58, wodurch
der Kolben 32 beim Verdrängen von Flüssigkeit aus der Kartusche 30 nach
vorne getrieben wird. Der Stab bewegt sich beim Ausrichten der Rille 54 auf
den Stöpselfortsatz 24B durch
den Stöpsel 24 vorwärts. Die
Bewegung des Stabs geht weiter, bis der Kolben 32 in die
Endwand der Kartusche 30 eingreift. Die Rampe 50 des Stabs 46 kommt
mit dem ersten Eingriffsglied 66A des Druckknopfs in der
Nähe von
dessen Hubende in Eingriff, wodurch der Druckknopf vollständig in
das Gehäuse
gezogen wird. Dies schafft ein visuelles Ende der Dosierungsanzeige.
Die Hülse 28 wird
freigegeben, sobald das zweite Eingriffsglied 66B in Bezug
auf den Hülsenfortsatz 28A genügend weit
versetzt wurde.
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Nach
Beendigung des Injektionsvorgangs wird die Vorrichtung 10 vom
Körper
zurückgezogen. Die
Hülse 28 bewegt
sich unter der Kraft der Hülsenfeder
nach vorne, um die Nadel 38 wieder zu bedecken, und wird
durch die Klinke 14A am ersten Ringfinger 14C lösbar in
der richtigen Position eingerastet. Der Druckknopf bleibt im Gehäuse und
kann demgemäß bis zur
Einrichtung einer neuen Spritzenanordnung nicht betätigt werden.
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Der
wegwerfbare Teil der Vorrichtung wird vom wiederverwendbaren Teil
getrennt, indem die Hülse 28 erfasst
und in die axiale Richtung gezogen wird. Dies bewirkt die Versetzung
der Klinke 14A aus der Kerbe 28B in der Rippe 28C der
Hülse.
Die Kappe 16 kann vor oder nach dem Entfernen des wegwerfbaren
Teils der Vorrichtung ausgewechselt werden.
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Eine
neue Spritzenanordnung wird eingerichtet, indem die Kappe 16 erfasst
und die Längsrippe 28C an
der Hülse
auf den Schlitz 14B im Ring ausgerichtet wird. Danach kann
sie in das Gehäuse
geschoben werden, bis die Kappe 16 mit dem Ring 14 in
Eingriff kommt. Bei einer derartigen Ausrichtung steht der Stöpselfortsatz 24B eher
mit der Endfläche 46A des
Stabs in einer Gegenbeziehung als mit der Rille 54 im Stab.
Demgemäß bewirkt
ein Einführen des
wegwerfbaren Teils der Vorrichtung 10 ein Zurückschieben
des Stabs 46 in das Gehäuse 12.
Das gewundene Ende der Konstantkraftfeder 56 dreht sich
im Sattel, während
der Stab geschoben wird. Der Rand des Stöpsels 24 schiebt während dieses Vorgangs
den Treiber 58 zurück.
Die Klinke 14G des zweiten Fingers 14F des Rings
bewegt sich innerhalb der Kerbe 28B in der Rippe 28C,
wodurch ein Entfernen des wegwerfbaren Teils der Vorrichtung bei
dessen vollständiger
Einführung
verhindert wird.
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Der
wegwerfbare Teil kann, sobald er möglichst weit zurückgeschoben
wurde, um einen Bogen von vierzig Grad gedreht werden. Da der Treiber
mit dem Stab zurückgeschoben
wird, federt der Druckknopf 66 zurück in die betätigbare
Position, wenn er sich teilweise im Spalt des Treibers bewegt. Die
Treiberklinke 60 bewegt sich in eine der Kerben 52 im Stab.
Die bestimmte Kerbe, in welche die Klinke eingreifen soll, wird
durch die Länge
des Stöpsels 24 bestimmt.
Wenn der Kolben 32 näher
am Nadelende der Kartusche angeordnet ist, ist der Vorderabschnitt des
Stöpsels
länger,
so dass er am Kolben angrenzt, diesen aber nicht berührt. Wie
zuvor besprochen, bewirkt eine Drehung der Hülse in Bezug auf den Ring auch
die Versetzung nach innen des Hülsenfingers 94,
während
der Fortsatz mit der Rampe 104 in Eingriff kommt, wodurch
ein Entfernen der Kappe von der Hülse ermöglicht wird. Die Klinke 14G wird gleichzeitig
aus dem Eingriff mit der Kerbe 28B in der Hülsenrippe
herausgedreht, wodurch ein Entfernen der Hülse ermöglicht wird, sobald die Vorrichtung
aktiviert wurde.
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Es
ist zu erkennen, dass verschiedene Modifikationen zu verschiedenen
Zwecken an der Vorrichtung durchgeführt werden können. Die
Hülse kann beispielsweise
ein Eingriffsglied und das Gehäuse ein
Anschlagglied umfassen, eher als umgekehrt, um ein vorzeitiges Entfernen
des wegwerfbaren Teils der Vorrichtung zu verhindern. Obwohl dies
nicht bevorzugt ist, könnte
ein Paar von Federn zum Antreiben der Spritzenanordnung bzw. des
Kolbens verwendet werden. Eine oder beide, vorzugsweise beide Federn könnten Konstantkraftfedern
sein. Obwohl auch ein erneutes Aufrüsten der Antriebsanordnung
nach dem Einführen
der Spritzenanordnung stark bevorzugt wird, könnte dieser Schritt auch als
eigener Vorgang erfolgen. Die Verwendung einer Konstantkraftfeder erleichtert
den Aufrüstungsvorgang
unabhängig
davon, welcher Ansatz zur Anwendung kommt. Eine Aufrüstung kann
auch ohne direkten Eingriff in den Antriebsstab bewerkstelligt werden.
Es genügt,
dass der Stab gegen die Kraft der Antriebsfeder zurückgetrieben
wird, entweder durch direkte Eingriffnahme auf den Stab oder über eine
dazwischenliegende Struktur.
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Obwohl
hierin unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen Ausführungsformen
beschrieben wurden, welche die vorliegende Erfindung veranschaulichen,
ist zu verstehen, dass sich die Erfindung nicht auf diese genauen
Ausführungsformen beschränkt und
dass verschiedene andere Veränderungen
und Modifikationen vom Fachmann durchgeführt werden können, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen.