CN105188804A - 用于将注射器容纳到流体输出装置中的装置以及对此的方法和这样的容纳的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于利用至少两个可弹性预紧的夹紧器件(3”)将注射器无间隙地容纳到流体输出装置(21)中的装置(18)和方法，夹紧器件夹持注射器的柱塞凸缘，其中，为每个夹紧器件(3”)设置长孔，夹紧器件在其中滑动且因此在夹持过程期间同时实施旋转和平移运动。此外，本发明涉及一种对此的方法和一种带有这样的装置的仪器。

Description

用于将注射器容纳到流体输出装置中的装置以及对此的方法和这样的容纳的应用

技术领域

本发明涉及一种用于将注射器容纳到流体输出装置中的装置以及一种对此的方法。本发明还涉及一种带有根据权利要求1的前序部分所述的装置的处理单元。此外，本发明涉及用于将注射器容纳到流体输出装置中的装置的应用。该装置能够在许多领域中得到应用，例如在技术、分析、制药或医疗领域中。

背景技术

已知的是，为了输送精确测量的液体量而使用所谓的配量泵形式的配量装置（Dosiervorrichtung）。所述配量泵不依赖于在泵的入口和出口处的压力比在每个行程和时间提供限定的容积。

配量泵尤其在医疗中得到应用，因为此处药物的精确的配量和有效成分浓度（Wirkstoffkonzentration）的保持恒定是特别重要的。

在医疗中为了在连续静脉输注（Verabreichung）时配量药剂的配量泵称为输液泵（Infusionspumpe）。

所谓的注射泵（Spritzenpumpe）同样在医疗中使用。应将其理解为用于处在注射器中的药物的静脉输注的配量泵，注射器被插入注射泵的为此设置的容纳部中。

在特殊情况下，该注射泵能够是肝素泵，其与透析机一起应用于精确配量用作血液的抗凝血(抗凝固)的药物。

注射器由柱形的空腔、注射器套（Spritzenmantel）构成，可运动的柱塞能够在其中上下滑动。在前端部处，注射器套通过盖板来封闭，该盖板在前部敞开的锥体、注射器喷嘴中或在螺纹、例如鲁尔锁（Luerlock）中终止(auslaufen)。能够将针管或软管连接到锥体或者鲁尔锁处。在注射器套的后端部处通常存在柱塞止挡（Kolbenstopp），以便防止注射器柱塞（Spritzenkolben）的滑出。

常规的一次性注射器由塑料构成。可多次使用的注射器（现在较少使用）能够由玻璃、金属或橡胶制成。

如众所周知的那样，不同制造商的注射器具有不同的大小。商业通用的注射器例如达到0.5ml至100ml的容积。

即使当注射器设计用于容纳相同的液体量时，注射器的外部尺寸能够不仅在长度上而且在直径上在制造商与制造商之间是显著不同的。

在此，不仅注射器套的直径和长度非常多变，而且柱塞长度以及其直径且尤其柱塞凸缘（Kolbenflansch）的厚度是不同的。在商业通用的注射器中，柱塞凸缘的厚度例如在1.2mm与3.0mm之间变化。

为了将插入到注射泵中的注射器排空，驱动元件使注射器的柱塞在其中直线地运动。为此，柱塞凸缘由与驱动元件连接的支架包围。在此必须确保，不同大小的注射器的柱塞固定且可靠地得到保持。

由现有技术已经熟知众多流体输出系统，其包含用于容纳和保持（Halterung）注射器的不同装置。

文件EP1847285如此描述了一种带有由一对夹钩（Klemmhaken）构成的夹持机构（Greifmechanismus）的液体注射系统，夹钩能够单独地朝向侧面打开和闭合，以便抓住柱塞凸缘的左边缘和右边缘。传感器和分析单元可识别夹钩是否首先打开然后又闭合。

EP0514907描述了一种用于驱动不同大小的注射器的柱塞的装置。该装置具有一对弧形的臂，其彼此借助于弹簧力进行预加载且朝柱塞凸缘中心的方向施加力。其它夹子用于将注射器保持在容纳部中。

EP1200143同样涉及一种用于流体输出装置的驱动系统，其能够容纳不同的注射器大小。两个可摆动的、弹簧加载的臂保持注射器的浸入式柱塞的凸缘从其内侧面起被挤压到驱动系统的压力面处且同时夹紧地包围柱塞的轴。由此应防止，注射器柱塞通过所谓的“虹吸效应”、也就是说吸力移入注射器中而因此无意使液体从注射器中输出。

由EP1005875已知一种带有保持装置的液体注入装置，该保持装置同样机械地约束（zurückhalten）注射器柱塞的凸缘，以便防止布置在液体注入装置中的注射器处的负压将柱塞拉入注射器中。上述文件是相对文件EP0916353的进一步改进。

欧洲的专利EP1588729提出了一种用于液体输出的系统，其具有两个可转动的带有弧形端部的夹钩。将两个钩彼此连接的弹簧在注射器插入之后自动地使所述钩闭合，其中，柱塞的凸缘通过夹钩的旋转运动被抓住。

由US8,070,732已知一种带有支架的注射泵，支架的两个经由齿轮可运动的夹持臂依次平移和旋转地运动，以便夹持所述柱塞凸缘。夹持臂经由齿轮彼此连接。

为了能够不依赖于注射器的大小来容纳注射器，在设计注射器容纳部时大多确定相对较大的“间隙”。

“间隙”的概念表示生产和使用引起的活动自由空间，在其中机械构件在装配之后能够相对于另一构件或与另一构件一起自由运动。在通常情况下，较大的间隙是有利的，例如鉴于没有问题的装配、避免过大张力（Verspannung）、相对温度波动和污染的不敏感性。

然而，在使用注射泵时，较大的间隙具有含有错误的药物配量的危险。尤其在负压范围中进行配量时会产生在柱塞容纳部与注射器柱塞之间的接触面的改变。在每次改变时将间隙挤出，这使人注意到小的配量误差。

此处，在零件之间的可忽略的小的间隙且尤其注射器柱塞到驱动装置处的无间隙的连接在压配合的意义上是有利的。

上述专利申请致力于容纳不同注射器大小的问题。然而未公开以哪种方式和方法能够无间隙地实现注射器容纳。

发明内容

因此本发明基于如下目的，提供一种能够实现不依赖于注射器的大小无间隙地容纳注射器柱塞且将其固定和可靠地保持在该位置中且因此消除目前系统的缺点的装置和方法。

本发明的其它目的是容易的可使用性，也就是说注射器的轻松容易的插入。

此外，该装置应能够低成本且简单地制造。

该目的根据本发明通过权利要求1和13的特征来解决。在此，该用于将注射器容纳在流体输出装置中的装置具有至少两个可弹性预紧的夹紧器件，所述夹紧器件夹持注射器柱塞的柱塞凸缘，其中，为每个夹紧器件设置长孔，夹紧器件在其中滑动且因此在夹持过程期间同时实施旋转和平移运动。

本发明的有利的实施方式由从属权利要求得出。

权利要求16涉及一种带有根据本发明的装置的医疗技术处理单元。

适合于在技术、优选分析、医疗和制药领域中的使用的根据本发明的装置的应用由权利要求17包括。

权利要求18涉及一种带有传感器的用于根据本发明的装置的分析单元，该传感器能够识别柱塞凸缘和保持元件的位置。

根据本发明的装置由支架、至少两个夹紧器件和壳体构成，夹紧器件保持在壳体中。

壳体能够由上半体和下半体构成。

支架是配量装置(其在优选的实施方式中是注射泵)的组成部分，并且与驱动装置处于连接中。

配量装置在特殊的实施方式中是仪器板（Ger?tplatte）的集成的组成部分或能够松开地与其经由固定装置连接。该仪器板能够在特定的实施方式中可以是医疗处理装置的部分。

驱动装置能够使注射器的柱塞运动，以便于排空处在其中的流体。

注射器由不同长度和厚度的柱形空腔(注射器套)构成，相应大小的可运动的柱塞在其中可在轴向上相对注射器上下滑动。

通常将液体、气体、乳液或悬浮液称作流体。在特定的实施方式中，该流体能够是医疗流体，例如血液、透析液、置换液、冲洗液、预注液、消毒液或药物溶液和类似物。在一种特殊的实施方式中，该流体是药物溶液。

为了排空插入注射泵中的注射器，驱动装置使注射器的柱塞相对于其直线地运动。为此，柱塞凸缘借助于合适的夹紧器件经由支架与驱动装置连接。

该驱动装置基于电机，然而弹簧机械的和/或气动的和/或磁力的运行也是可想象的。

夹紧器件由操纵元件和保持元件构成。两个元件也能够一件式地彼此连接。

操纵元件由用户操纵，以便将保持元件（其使注射器柱塞的柱塞凸缘保持被抓住）与注射器柱塞分开。在操纵元件到保持元件中的过渡处存在横支撑，夹紧器件经由其保持在壳体中。

在横支撑的两个端部处的两个隔离轮（Abstandsrad）负责在操纵元件或者说保持元件与壳体之间的足够大的距离，以便实现无摩擦的运动。

在横支撑处构造有两个凸出，其中，“第一个”具有类似钩的形状并且“第二个”具有类似凸轮的(kurven?hnlich)形状。

类似钩的凸出与压板处于连接中，经由该压板借助于至少一个弹簧能够建立夹紧器件的预紧。

经预紧的弹簧至少抵消在运行期间在注射器中形成的负压的力，并且因此防止由负压引起使柱塞拉入注射器中且由此产生的无意的液体输出。

为此，最小需要的弹簧力(Fmin)和最大需要的弹簧力(Fmax)在此与柱塞凸缘的厚度相关联。

为了确定弹簧力Fmin和Fmax，将注射器中的负压(pmin,pmax)和弹簧应力(Fnenn)置于某一比例。在此，弹簧应力依赖于弹簧的设计、也就是说其长度、材料和绕卷。

为操纵夹紧器件而言需要的力由弹簧的不同的可变的设计的情况、柱塞凸缘的厚度和弹簧力得出。

在操纵夹紧器件时，类似凸轮的凸出从凹陷滑动到突起上。

在此，突起的角度能够优选为在0°与50°之间。在较大角度的情形中，为操纵夹紧器件而言需要的力增大。

如果弹簧力和突起的角度以合适的方式彼此协调，夹紧器件能够由用户单手操纵。因此能够实现注射器的轻松的插入或取出。

在操纵夹紧器件时，横支撑一方面围绕自身的轴线转动且另一方面在为此所设置的长孔中轴向相对于注射器的柱塞实施（nachvollziehen）从凹陷中的滑出和到突起上的滑动，从而同时进行平移和旋转运动。

通过结合这两种运动方式，保持元件在侧面且由上方倒入地（einschenkend）夹持柱塞凸缘且因此相对纯粹的凸轮运动即使在1.2mm至3.00mm的变化的柱塞凸缘厚度的情形中也确保无间隙的保持。

此外，保持元件确保了注射器柱塞在使用期间在精确的位置中固定且可靠的保持。

在特殊的实施方式中，将带有至少一个传感器的分析单元集成到壳体中，通过该分析单元确定关于注射器柱塞和/或保持元件的位置。在此，通过注射器柱塞的位置的确定能够确定例如柱塞凸缘在壳体处的无间隙的贴靠且通过保持元件的位置能够确定其开度。

用于容纳注射器的装置的所有元件由形状稳定的且具有较少磨损的材料构成。在确定的实施方式中，该材料能够例如是热塑性的塑料或金属。

免费获得的材料的使用和少量构件的减少能够实现低成本和简单的制造且确保仅少量构件遭受可能的磨损或缺陷。因此，用于整个系统的维护成本同样能够得到降低。

能够考虑，用于容纳注射器的装置在特定的实施方式中作为一次性商品或者说“用后即弃的”，其在使用之后例如与注射器一起进行清除。

所描述的装置能够在许多领域中得到应用，例如在技术、分析、制药和医疗领域中。

附图说明

下面，参考附图详细解释本发明。

其中：

图1显示了一种带有根据本发明的容纳装置的流体输出装置的三维图示；

图2显示了夹紧器件的三维图示；

图3以纵截面显示了一种带有壳体的带有打开的夹紧器件的根据本发明的装置的实施方式的三维图示；

图4以纵截面显示了一种带有打开的夹紧器件的根据本发明的装置的实施方式的示意性图示；

图5以纵截面显示了一种带有壳体的带有闭合的夹紧器件的根据本发明的装置的实施方式的三维图示；

图6以纵截面显示了一种带有打开的夹紧器件的根据本发明的装置的实施方式的示意性图示；

图7显示了夹紧器件的三维图示。

具体实施方式

图1以三维图示显示了带有根据本发明的容纳装置18的流体输出装置21，其能够由形状稳定的材料、优选塑料或金属构成。容纳装置18通过开口5与滑杆（Gleitstange）21'连接。后者能够经由驱动装置进行运动。将注射器套插入到注射器支架21"中。通过固定装置21"'能够将流体输出装置21连接到医疗技术仪器处。

图2显示了夹紧器件3的示意性的三维图示。操纵元件3'和保持元件3''通过横支撑连接。在该横支撑处存在类似钩的凸出12和类似凸轮的凸出13。横支撑11的类似钩的凸出12与压板8处于连接中，夹紧器件3经由压板借助于至少一个弹簧7能够进行预紧。横支撑11的类似凸轮的凸出13处在其起始位置中，也就是说在打开的夹子的情形中处在凹陷14中。操纵元件和保持元件也能够一件式地实施。

图3以三维图示显示了在纵向剖开的壳体2中带有打开的夹紧器件3的根据本发明的装置的一种实施方式。

根据本发明的容纳装置18具有在设有用于滑杆5的开口的支架1处固定的壳体2。该壳体由上半体2'和下半体2''构成。壳体2的一件式的实施方案同样是可想象的。

在壳体2中，两个夹紧器件3通过相应的横支撑11保持在长孔15中。

夹紧器件3本身由操纵元件3'和保持元件3''构成。该保持元件具有类似夹子的端部4且因此夹持柱塞凸缘。柱塞凸缘的厚度能够为1.2mm至3.0mm。横支撑11处在操纵元件3'与保持元件3''之间的过渡处且本身在端部处具有相应的隔离轮17。隔离轮17负责相对壳体2的足够大的距离，用以实现无摩擦的运动。

在一种实施方式中，该容纳装置是医疗技术处理单元的集成的组成部分或经由固定装置21"'能够松开地与其连接且用于流体输注（Fluidverabreichung）。

该容纳装置也能够集成到流体输出装置、优选配量装置且尤其注射泵中或能够松开地与其连接。

在一种特别优选的实施方式中，该容纳装置是肝素泵（Heparinpumpe）的集成的组成部分或能够松开地与其连接。

图4在示意性的图示中以纵截面显示了带有打开的夹紧器件的根据本发明的容纳装置1的实施方式。

图5显示了在纵向剖开的壳体2中带有闭合的夹紧器件3的三维图示中的根据本发明的装置的实施方式。

为了将注射器柱塞9插入到容纳装置18中，夹紧器件3的操纵元件3'必须激活。

在此，类似凸轮的凸出13由凹陷14滑动到突起16上。由此，横支撑11轴向相对于注射器在长孔15中向上朝着注射器柱塞9的方向运动(平移运动)且同时围绕自身的轴线转动(旋转运动)。在此，突起的角度能够优选为在0°与50°之间。横支撑11的类似钩的凸出12使压板8向上朝着注射器柱塞的方向运动且将弹簧7压合。保持元件3"此时展开。

如果注射器柱塞9处在其按照规定的位置处，夹紧器件3的操纵元件3'得到松开。

弹簧7松弛且将压板8向下挤压到类似钩的凸出12上。由此横支撑11旋回且同时轴向相对于注射器在长孔15中向下、也就是说离开注射器柱塞9运动。类似凸轮的凸出13从突起16滑回到凹陷14中。

通过该同时进行的平移和旋转运动，保持元件由侧面且由上面倒入地夹持柱塞凸缘。保持元件3"的类似夹子的端部4处于柱塞凸缘10的内侧面上。

因此，即使柱塞凸缘厚度从1.2mm变化直至3.00mm时也确保注射器柱塞的无间隙、固定、可靠且精确地定位的保持。

为了将保持元件3"再次与柱塞凸缘10分开，重新操纵所述操纵元件。因此可以轻松地取出注射器。

弹簧和凸轮（Nockenkurve）的预紧的合适的组合实现容纳装置的单手使用。

图6在示意性的图示中以纵截面显示了带有闭合的夹紧器件的根据本发明的容纳装置1的实施方式。

图7在示意性的图示中以纵截面显示了带有闭合的夹紧器件的根据本发明的容纳装置1的实施方式，带有与至少一个传感器20连接的分析单元19。传感器20优选处在壳体2的上部中且能够确定柱塞凸缘9和保持元件3"的位置。如果注射器没有正确地插入、也就是说柱塞凸缘9没有平坦地贴靠在壳体2的容纳面2"'处或保持元件未按照规定打开或闭合，那将产生报警信号或阻止配量装置的运行。

1支架

2壳体

2'壳体的上部

2"壳体的下部

3夹紧器件

3'夹紧器件的操纵元件

3"夹紧器件的保持元件

4保持元件的类似夹子的端部

5用于滑杆的开口

6柱塞凸缘支座

7弹簧

8压板

9注射器柱塞

10柱塞凸缘

11横支撑

12类似钩的凸出

13类似凸轮的凸出

14凹陷

15长孔

16突起

17隔离轮

18容纳装置

19分析单元

20传感器

21流体输出装置

21'滑杆

21"注射器支架

21"'固定装置。

Claims (18)

1.用于利用至少两个能够弹性预紧的夹紧器件的将注射器容纳到流体输出装置中的装置，其中，所述夹紧器件夹持注射器柱塞的柱塞凸缘，其特征在于，

·所述夹紧器件由保持元件和操纵器件构成，

·所述夹紧器件具有横支撑，

·在所述夹紧器件的横支撑处构造有至少两个凸出，且

·所述夹紧器件借助于所述横支撑保持在壳体中，其中，在所述壳体中为每个夹紧器件构造长孔、至少一个突起和至少一个凹陷，其与所述横支撑和所述横支撑的凸出相应地处于连接中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹紧器件的保持元件和操纵器件一件式地进行构造。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个支承在所述壳体中的弹簧经由压板与所述横支撑的凸出中的一个处于连接中且因此预紧所述夹紧器件。

4.根据权利要求1和3所述的装置，其特征在于，处在所述横支撑处的凸出中的一个类似钩地进行构造并且处在所述横支撑处的凸出中的另一个类似凸轮地进行构造。

5.根据权利要求1、3和4所述的装置，其特征在于，所述横支撑的类似钩的凸出与所述压板处于连接中且所述横支撑的类似凸轮的凸出与所述壳体的凹陷和突起进行接触。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体由上半体和下半体构成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述流体输出装置是配量装置、优选是配量泵且尤其是注射泵。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述流体输出装置是肝素泵。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置由形状稳定的材料、优选塑料或金属构成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，待容纳的柱塞凸缘在1.2mm至3mm的厚度中变化。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述突起的角度是在0与50°之间。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置能够单手进行操作。

13.用于利用至少两个能够弹性预紧的夹紧器件将注射器容纳到流体输出装置中的方法，其中，每个夹紧器件的保持元件夹持注射器柱塞的柱塞凸缘，其特征在于，夹持运动具有平移和旋转的运动分量。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述平移运动和所述旋转运动同时实施。

15.根据权利要求12和13所述的方法，其特征在于，

所述夹持过程在容纳所述注射器柱塞的柱塞凸缘时包括以下步骤：

·激活用于展开所述保持元件的操纵器件，其中，

-所述操纵器件的横支撑的类似凸轮的凸出从所述凹陷滑动到所述突起上(旋转运动)，

-所述横支撑在所述长孔中轴向相对于所述注射器柱塞由远侧向近侧运动(平移运动)，且

-所述弹簧通过所述类似钩的凸出经由所述压板压合，

·松开所述操纵器件以用于通过所述保持元件夹持所述柱塞凸缘，其中，

-所述操纵器件的横支撑的类似凸轮的凸出由所述突起滑回到所述凹陷中(旋转运动)，

-所述横支撑在所述长孔中轴向相对于所述注射器柱塞由近侧向远侧运动(平移运动)，且

-所述类似钩的凸出能够使所述压板下降，其中，所述弹簧伸展且预紧所述夹紧器件。

16.带有根据权利要求1所述的装置的医疗技术的处理单元。

17.根据权利要求1所述的装置用于流体输注的应用。

18.用于根据权利要求1所述的装置的分析单元，带有能够识别所述柱塞凸缘和所述夹紧器件的位置的传感器。