CN101203255B - 具有持久加压的弹簧贮能器的一次性注射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一次性注射器，具有一壳体，该该壳体内设置至少一个机械的弹簧贮能器、至少一个可至少暂时充填活性物质的圆筒/活塞单元、至少一个活塞操纵杆以及至少一个触发单元。为此，弹簧贮能器包括一预张紧的弹簧元件。弹簧元件由一个至少局部地围绕弹簧的拉紧机构保持在预张紧的位置中。触发单元包括一切割工具，为了释放弹簧贮能器的能量，该切割工具在至少一个位置上切断该拉紧机构或使其变弱，其中变弱使拉紧机构立即断裂。通过本发明，开发出一种一次性注射器，其在较小的结构尺寸的情况下仅包括少量的构件，并且在容易操纵的情况下确保可靠的贮存及功能。

Description

具有持久加压的弹簧贮能器的一次性注射器
技术领域
本发明涉及一种一次性注射器，具有一个壳体，该壳体内设置至少一个机械的弹簧贮能器、至少一个可至少暂时充填活性物质的圆筒及活塞单元、至少一个活塞操纵杆以及至少一个触发单元。
背景技术
由欧洲专利EP 0 595 508已知有这样一种注射器。其这样地构造，即：各个组件亦即弹簧贮能器、圆筒及活塞单元及触发单元无法彼此分离或处理。触发单元亦系复杂的多件式系统。
此外，由德国专利DE 695 06 521 T2已知一可比较的药剂注射器装置，其中借助于一安全销来固定一加压的弹簧贮能器。通过手动折断该安全销，驱动注射活塞的弹簧被释放。
此外，德国专利DE 102 40 165 A1描述了一种用于定量射出液态活性物质的装置。在该装置中，活性物质位于一注射圆筒内。一注射活塞弹簧加载地压向活性物质。注射活塞的推进移动通过一有节拍地制动。制动结构与一机械时钟的脉冲计时器对应。该带在此卷绕于一擒纵轮的轴。擒纵轮的旋转经由一振荡电枢按旋转角度周期地触发。
发明内容
因此本发明目的在于，研发一种块式构造的一次性注射器，其在小的结构尺寸下仅具有少数构件，且在简单的操作下确保可靠的贮存及功能。
该目的通过如下的一次性注射器来实现，即，该注射器具有一个壳体，该壳体内设置至少一个机械的弹簧贮能器、至少一个可至少暂时充填活性物质的圆筒及活塞单元、至少一个活塞操纵杆以及至少一个触发单元，其中，弹簧贮能器包括一预张紧的弹簧元件。弹簧元件通过一个至少局部地围绕弹簧的拉紧机构保持在预张紧位置上。触发单元包括一切割工具，其为了释放弹簧贮能器的能量，在至少一个位置切断该拉紧机构或使其变弱，此变弱使得拉紧机构立即断裂。
借助本发明提出一次性注射器，其主要部分是一具有一个预张紧压簧元件的弹簧贮能器，弹簧能量通过一张紧的拉紧机构、一拉紧带或一拉紧缆绳贮存。弹簧能量可以仅通过拉紧机构的不可逆的机械性破坏来释放。对于拉紧机构的破坏，需要一简单切割工具。为了释放弹簧能量，可以省去高精度、多件式机械锁紧系统。此外，通过拉紧机构的破坏，注射器无法不适当地继续用来作为危险的玩具弹射器。
根据本发明的一次性注射器的优选的构造方案在于，该壳体是单件式的；完全或局部地围绕该弹簧元件的拉紧机构是一拉紧带，该拉紧带的大多数横截面中心位于一平面中，弹簧元件的中心线也在该平面中；该切割工具是手动操作的；该切割工具是一个单刃的刀；拉紧机构的待切断的位置放在一砧上，该砧包括一用来导引该切割工具的开缝；该砧的一个边缘用作为对应切割刃；所述拉紧机构、所述砧、所述弹簧元件和一导引弹簧元件的活塞操纵杆形成一可预先组装的弹簧贮能器；该圆筒及活塞单元存放待施加的制剂的至少一种成分；该成分是蒸馏水。
由示意示出的实施例的以下说明得出本发明的进一步细节。
附图说明
图1：示出一次性注射器，其具有一加压的弹簧贮能器，但没有圆筒及活塞单元；
图2：示出图1的侧视图(六面投影)；
图3：示出图1的俯视图，但没有触发按钮；
图4：示出图2的俯视图；
图5：示出图1具有对应切割刃的局部视图；
图6：示出图2具有圆筒及活塞单元且触发按钮被按下的剖视图；
图7：示出图6具有未加压的弹簧贮能器的剖视图；
图8：示出图6的局部视图。
图3、4、5和8放大地示出。
具体实施方式
图1和2示出一具有持久加压的弹簧贮能器50的一次性注射器。弹簧贮能器基本上包括一借助一拉紧带78预先张紧的螺旋压缩弹簧。弹簧贮能器50与一触发单元80一起安装一壳体10内。必要时，壳体10也收容一圆筒及活塞单元100，后者容纳一待施加的药剂1。
壳体10大部分由例如一个圆筒形管构成，其分成三个功能区域21、31、41。根据图1和2，上面区域是触发区域21。其邻接一护套区域31。一向内突出的中间凸缘32设置在两个区域之间。中间凸缘32具有一中央凸缘空隙33，其在几何上由于一圆弧段34与圆形的横截面不同。如以下即将进一步说明，圆弧段34的存在用来下述的防转的组装。凸缘空隙33从护套区域31开始至少在局部区域斜切。
在壳体10的触发区域21中，一横孔23位于图2的上端面11与中间凸缘32之间。横孔23用来容纳一触发阻隔装置97。相对于该横孔23，壳体10的内壁具有一抗扭转接片22。以俯视图示出于图3和4的抗扭转接片22用来实现触发单元80的一触发按钮81抗扭转的安装。基于人体工学的理由，端面11的外边缘斜切。两个分别位错90度的例如呈球冠状的凹陷24位于孔23的上方，其参见图1，用来锁紧触发按钮81。
在壳体10中，用来容纳可装入的圆筒及活塞单元100的固定区域41位于护套区域31下方，也参见图6和7。固定区域41包括例如六个弹性钩42，它们分别终止于一向内指向的钩尖端43。朝向壳体的下端面12的方向，钩尖端43具有一沿整个钩厚度延伸的斜面44。弹性钩42的长度及弹簧率这样设定，可以插入对于一次性注射器功能所需的插件50、100，而弹性钩42没有塑性变形。
所述插件之一是圆筒及活塞单元100，参见图6。其由一圆筒101和一活塞111构成。圆筒101例如是一厚壁的罐，其可能圆筒形的外壁例如具有五个环绕的锁紧肋102。锁紧肋102整体在横截面上具有例如一锯齿轮廓，在锯齿的锁紧肋102之间的间距相等。锁紧肋102的最大直径略小于固定区域41的壳体10的内径。相邻锁紧肋102之间的区域的直径与在钩尖端43区域中壳体10的最小直径相对应。
无杆的活塞111位于圆筒101的例如圆筒形孔105中，参见图8。活塞111在其至少大致锥形构造的前端面上具有一轴向的环形沟槽112，用来容纳一密封环114或一持久弹性的密封材料。在环形沟槽112的外壁与在无负荷状态下活塞111的圆筒形外壁之间有一环形接片113，其壁厚例如仅0.2毫米。接片的高度为接片壁厚的倍数。
一短的圆筒形的喷嘴状的孔106位于圆筒101的孔105的中央，该圆筒101的筒底匹配于活塞前端面的轮廓。孔106的直径约为0.17毫米。此孔106为其直径的二至三倍长。它通入圆筒101底部的外端面103的圆筒形空隙107中。
弹簧贮能器50或一次性注射器的驱动单元设置在活塞111与中间凸缘32之间，参见图6。弹簧贮能器50包括一螺旋压缩弹簧、一活塞操纵杆71、一砧51及一拉紧带78。后者在能量贮存阶段的期间内将所述元件保持在一起。
活塞操纵杆71分成三个例如实质上呈圆筒形的区域。下面的区域是活塞滑件76。其直径略小于圆筒及活塞单元100的圆筒105的直径。活塞滑件76的下端面直接作用于活塞111上。
中间区域是杆板(Stempelteller)73。杆板73是一扁平且至少局部为圆筒形的圆盘，其外径较护套区域31的壳体10内径小十分之几毫米。杆板73的外径较弹性钩42的钩尖端43所形成的开口的直径大数毫米。
根据图1，杆板73具有两个相互对置的矩形沟槽74，以容纳一拉紧机构78，参见图1。杆板73例如具有两个设置在沟槽74之间的进气沟槽75。
邻接杆板73的上面区域是例如圆筒形的弹簧导杆72。其上端有间隙地伸入到砧51的中央导杆孔62中。
参见图1、2及5图，砧51是一罐形构件，其底座52具有例如一长方形的狭窄的空隙，作为导刀开缝61。底座52的径向外部轮廓具有一局部环绕的锁紧沟槽56。根据图2、3、6及7，底座52在锁紧沟槽56的区域内具有一与中间突缘32的圆弧段34对应的横向削平部57。
在锁紧沟槽56下方，砧51具有仅略小于在此区域中壳体10的内径的直径。两个导带沟槽63在其上支撑有螺旋压缩弹簧的砧的下端面66与上端面53之间延伸。这种沟槽63的相应的底部与中心线5成例如8度的角度。各沟槽63的深度朝砧51的上端面53方向增大。
为了组装可预成形的驱动单元。将螺旋压缩弹簧装配在弹簧导杆72，从而该弹簧支撑在杆板73上。将砧51套置在活塞操纵杆71的上端。在一未图示的特殊装置中，将螺旋压缩弹簧压入杆板73与砧51之间至必要的长度。将一拉紧带78置于砧51及螺旋压缩弹簧的上方。装入导带沟槽63中的拉紧带78终止于杆板73的板沟槽74区域。拉紧带78的两端例如经由胶接或焊接79不可拆卸地固定于板沟槽74中。在从特殊的拉紧装置移走驱动单元之后，该驱动单元可分开贮存或在此后直接插入到一次性注射器的壳体10内。
替代地，拉紧带78也可经由一形锁合的安装接合固定于杆板73上。于此情况下，其例如在每一端具有一位于杆板73的各相应的空隙中的扩大部。
在该实施例中，拉紧机构78具有一矩形实心横截面。其也可为椭圆形、卵形或圆形的。建议例如以PVC为基的塑料作为材料。拉紧机构78也可为丝线制成的缆线或绳索。
具有一切割工具90的触发按钮81纵向可移动地装在壳体10的触发区域21中。触发按钮81原则上呈包含一底座82及一裙部86的衬套形状。例如一单刃的切割工具90从底座82向内突出。
触发按钮81具有一圆筒形外壁83，根据图2，其具有一设在刀平面内的半圆形沟槽85。壳体10的防扭转接片22突伸入该半圆形沟槽85内。此外，外壁83于下面区域具有两个与刀平面镜面对称的径向突出的凸轮88。当触发按钮81组装且固定时，凸轮88嵌入到触发区域21的凹陷81中，参见图1。
设置在触发按钮81的底座82中的刀片91在侧视图例如具有梯形的形状，参见图2、6及7。梯形的三个相邻边围出两个直角，而代表刀背的长边93与切割刃92例如围出20°的角度。刀背93平行于该装置的中心线5定向。其具有一平滑表面。根据第1图，切割刃92在两侧对称地磨利。在根据图2的组装状态下，扁平刀背93支撑于并可滑动紧贴于刀空隙89的对应壁上。空隙89的宽度仅略大于例如由不锈钢制成的刀片91的壁厚。
切割工具90例如注塑包封地(umspritz)在中央装在触发按钮81内。为此，其具有一例如孔形的空隙94，以便力锁合或形锁合地固定在底座82的注塑包封区域内。
当然，切割工具也可具有其它形状及切割几何形状。例如，切割刃能够这样地连续弯曲，即：切割角度随着触发按钮的行程增大而增大。此外可以考虑的是，切割工具设有双切割刃，其中，双切割刃彼此相向。在此工具中，同时从两侧亦即横向于平面9切入拉紧机构78。
若使用例如一缆线作为拉紧机构78，切割工具也可设计成双刃的具有彼此背离的切割刃。在此情况下，在两侧切割的刀片从中央切断缆线。
裙部86具有一下方、例如平的边缘87，其在启动触发按钮81时，用来作为壳体10的中间凸缘32的止挡。在未操作及固定状态下，边缘87放在触发阻隔装置97的阻隔销99上。
触发阻隔装置97由阻隔销99，以及一支持阻隔销的呈一ω状弹簧98形状的开放式弹性环构成，参见图4。ω状弹簧98在固定的注射器上位于壳体10的外壁上。其以约240°的角度围住外壁。阻隔销99在此插入到孔23中。其伸入到壳体内部数毫米，参见图2。必要时，ω状弹簧98的至少一个自由端以纸张或箔片带卷密封。
为了组装一次性注射器，将例如预先组装的驱动单元插入到仍然是空的壳体10内。将驱动单元防扭转地不可拆卸地经由凸缘空隙33锁紧于中间凸缘32中。在第2步骤中，将圆筒及活塞单元100插入到固定区域41中。与此无关地，安装且必要时密封触发阻隔装置97。最后，将设有切割工具90的触发按钮81防扭转地插入壳体10内。插入的触发按钮81以其下缘放在阻隔销99上。此外，其通过凸轮88固定在触发区域21的凹陷24内。
在触发按钮81与砧51之间的距离这样地选择，即：刀片91的尖端安全地伸入到刀开缝89内，但不会触及拉紧机构78，参见图2。
圆筒及活塞单元的插入必要时亦可由使用者来进行。
为了施加在圆筒及活塞单元内所容纳的药剂，在破坏可能存在的密封之后，首先通过侧向地拉出将触发阻隔装置97移开。将打开保险的一次性注射器正常地置于施加位置上，且利用大拇指的力按下触发按钮81。通过按下触发按钮81切断拉紧带78，参见图6。在此过程中，向下移动的刀片91将拉紧带78切断地推入刀开缝89内。由于紧贴在砧51上的拉紧带78通过导带沟槽63壁面的横向支撑的导引，故无法避开切割运动。
在图5中示出刀片91及砧51的替代的组合。刀片91具有一不对称的切割刃，亦即，刀片仅在一侧磨利。此外，例如金属或陶瓷的对应切割刃54牢牢地埋入在砧51内，参见图3。根据切断原理，刀片91和对应切割刃的相向切割刃形成一剪切。于此解决方案中，在花费较小的力的情况下来切断拉紧带78。
根据用于拉紧带78的材料，无须在拉紧带78的整个横截面上将其切断。必要时足够的是仅仅划破拉紧带78，从而导致其立即断裂。在此情况下，可缩短触发按钮所需的行程。
直接在切断拉紧带78之后，弹簧元件77通过向前移动的活塞操纵杆71将活塞111推入圆筒101内，以射出制剂1，参见图7。当活塞111到达圆筒101的底部时，射出过程完成。
必要时，可将在触发单元80内，一机械的、动力增大的传动装置设置在手动操作的触发按钮81与切割工具90之间。
附图标记列表
1：蒸馏水；药剂
5：装置及螺旋压缩弹簧的中心线
9：拉紧带的中心线所在的平面
10：单件式的壳体
11：上端面
12：下端面
21：触发区域
22：抗扭转的接片、凸耳
23：横孔
24：凹陷
31：护套区域
32：中间凸缘
33：凸缘空隙
34：圆弧段
41：用于圆筒及活塞单元的固定区域
42：弹性钩
43：钩尖端
44：斜面
50：弹簧贮能器
51：砧
52：底座
53：上端面
54：对应切割刃，剪
56：锁紧沟槽
57：削平部
61：导刀开缝、空隙
62：导杆孔
63：导带沟槽
66：砧的下端面
71：活塞操纵杆
72：弹簧导杆
73：杆板
74：长方形沟槽、板沟槽
75：进气沟槽
76：活塞滑件
77：弹簧元件
78：拉紧机构；拉紧带
79：焊接区
80：触发单元
81：触发按钮、按钮
82：底座
83：圆筒形的外壁
85：沟槽、半圆形构槽(抗扭转)
86：裙部
87：下边缘
88：凸轮
89：刀空隙、开缝
90：切割工具，切刀
91：单刃的刀刃
92：切割刃
93：刀背，棱边
94：空隙
97：触发阻隔装置
98：ω形弹簧
99：阻隔销
100：圆筒及活塞单元
101：圆筒
102：外锁紧肋
103：端面
105：孔
106：孔，喷嘴
107：在端面中的空隙
111：活塞
112：环形沟槽
113：接片
114：活塞密封件、密封件

Claims (20)

1.一种一次性注射器，具有一壳体(10)，在该壳体(10)内设置至少一个机械的弹簧贮能器(50)、至少一个可至少暂时充填活性物质的圆筒及活塞单元(100)、至少一个活塞操纵杆(71)以及至少一个触发单元(80)，其特征在于，
-该弹簧贮能器(50)包括一预张紧的弹簧元件(77)；
-该弹簧元件(77)由一个至少局部地围绕该弹簧元件(77)的拉紧机构(78)保持在预张紧的位置中；
-该触发单元(80)包括一切割工具(90)，该切割工具为了释放弹簧贮能器(50)的能量，在至少一个位置上切断拉紧机构(78)。
2.如权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，该壳体(10)是单件式的。
3.如权利要求1或2所述的一次性注射器，其特征在于，完全或局部地围绕该弹簧元件(77)的拉紧机构(78)是一拉紧带，该拉紧带的大多数横截面中心位于一平面(9)中，弹簧元件的中心线(5)也在该平面(9)中。
4.如权利要求1或2所述的一次性注射器，其特征在于，该切割工具(90)是手动操作的。
5.如权利要求1或2所述的一次性注射器，其特征在于，该切割工具(90)是一个单刃的刀。
6.如权利要求1或2所述的一次性注射器，其特征在于，拉紧机构(78)的待切断的位置放在一砧(51)上，该砧(51)包括一用来导引该切割工具(90)的开缝(61)。
7.如权利要求6所述的一次性注射器，其特征在于，该砧(51)的一个边缘用作为对应切割刃(54)。
8.如权利要求6所述的一次性注射器，其特征在于，所述拉紧机构(78)、所述砧(51)、所述弹簧元件(77)和导引弹簧元件(77)的所述活塞操纵杆(71)形成一可预先组装的蓄能器。
9.如权利要求1或2所述的一次性注射器，其特征在于，该圆筒及活塞单元(100)存放待施加的制剂的至少一种成分(1)。
10.如权利要求9所述的一次性注射器，其特征在于，该成分(1)是蒸馏水。
11.一种一次性注射器，具有一壳体(10)，在该壳体(10)内设置至少一个机械的弹簧贮能器(50)、至少一个可至少暂时充填活性物质的圆筒及活塞单元(100)、至少一个活塞操纵杆(71)以及至少一个触发单元(80)，其特征在于，
-该弹簧贮能器(50)包括一预张紧的弹簧元件(77)；
-该弹簧元件(77)由一个至少局部地围绕该弹簧元件(77)的拉紧机构(78)保持在预张紧的位置中；
-该触发单元(80)包括一切割工具(90)，该切割工具为了释放弹簧贮能器(50)的能量，在至少一个位置上使拉紧机构(78)变弱，其中变弱使该拉紧机构(78)立即断裂。
12.如权利要求11所述的一次性注射器，其特征在于，该壳体(10)是单件式的。
13.如权利要求11或12所述的一次性注射器，其特征在于，完全或局部地围绕该弹簧元件(77)的拉紧机构(78)是一拉紧带，该拉紧带的大多数横截面中心位于一平面(9)中，弹簧元件的中心线(5)也在该平面(9)中。
14.如权利要求11或12所述的一次性注射器，其特征在于，该切割工具(90)是手动操作的。
15.如权利要求11或12所述的一次性注射器，其特征在于，该切割工具(90)是一个单刃的刀。
16.如权利要求11或12所述的一次性注射器，其特征在于，拉紧机构(78)的待切断的位置放在一砧(51)上，该砧(51)包括一用来导引该切割工具(90)的开缝(61)。
17.如权利要求16所述的一次性注射器，其特征在于，该砧(51)的一个边缘用作为对应切割刃(54)。
18.如权利要求16所述的一次性注射器，其特征在于，所述拉紧机构(78)、所述砧(51)、所述弹簧元件(77)和导引弹簧元件(77)的所述活塞操纵杆(71)形成一可预先组装的蓄能器。
19.如权利要求11或12所述的一次性注射器，其特征在于，该圆筒及活塞单元(100)存放待施加的制剂的至少一种成分(1)。
20.如权利要求19所述的一次性注射器，其特征在于，该成分(1)是蒸馏水。
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