CN107257695A - 具有用于简化组装的释放安装单元的一次性注射器 - Google Patents

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K·霍伊泽尔
S·舍尔
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Abstract

本发明涉及一种一次性注射器，其包括支承在壳体(10)中的、借助弹簧蓄能器加载的并且能够借助可移动的释放装置(80)解锁的活塞操作柱塞(60)，其中，所述活塞操作柱塞能够借助支承在壳体中的拉杆(21)支撑。所述释放装置具有外套壳体(82)。该外套壳体包括上壳和下壳，它们的分界面沿一次性注射器的纵向方向定向。该外套壳体具有非圆形的无角横截面。此外，壳体防旋转地在外套壳体中对中。借助本发明改进了一次性注射器，其制造、安装和操作得以简化。

Description

具有用于简化组装的释放安装单元的一次性注射器
技术领域
本发明涉及一种一次性注射器，其包括支承在壳体中的、借助弹簧蓄能器加载的并且能够借助可移动的释放装置解锁的活塞操作柱塞，其中，所述活塞操作柱塞能够借助支承在壳体中的拉杆支撑。
背景技术
DE 102008063519A1公开了一种这样的一次性注射器。这种一次性注射器的制造和安装十分复杂。
发明内容
本发明所基于的任务在于简化一次性注射器的制造、安装和操作。
所述任务借助独立权利要求的特征得以解决。为此，所述释放装置具有外套壳体。所述外套壳体包括上壳和下壳，它们的分界面沿一次性注射器的纵向方向定向。所述外套壳体具有非圆形的无角横截面。此外，所述壳体防旋转地在外套壳体中对中。
本发明的其它细节由从属权利要求和下述示意性示出的实施例说明给出。
附图说明
图1示出一次性注射器的分解图；
图2示出壳体的正二轴测图；
图3示出活塞操作柱塞；
图4示出拉杆；
图5示出释放环；
图6示出垫圈；
图7示出无筒体－活塞单元的预装组件；
图8示出图7的预装组件的纵剖视图；
图9示出在最终安装之前的预装组件和外套壳体；
图10示出在安装之后的一次性注射器；
图11示出图10的一次性注射器的横截面图；
图12示出图10的一次性注射器的纵剖视图；
图13示出垂直于图12的纵剖视图；
图14示出在释放后的一次性注射器；
图15示出具有排空的筒体－活塞单元的一次性注射器。
具体实施方式
图1－15示出一次性注射器(4)。这种注射器(4)用于将注射液(1)或溶剂一次性送入患者皮肤内。
图1中以分解图示出的一次性注射器(4)包括内部壳体(10)、弹簧蓄能器(50)、活塞操作柱塞(60)、拉杆(21)、释放环(190)、筒体－活塞单元(100)和外套壳体(82)。
壳体(10)(亦参见图2)具有例如127毫米的长度。其构造成管状的并且具有大致圆柱形的内部轮廓。内径在本实施例中为15.5毫米。在远离注射部位的后部区域中设有单线内螺纹(11)(参见图8)。壳体(10)的外部轮廓具有直径例如为20.5毫米的圆柱形基本形状且设有削平部(14)。在本实施例中，该削平部(14)与壳体(10)的后端部齐平并且具有100毫米的长度。在削平部(14)的两个端部区域中，壳体(10)具有缝槽状通口(16)和(18)，并且上部通口(16)贯穿壳体(10)。与削平部(14)相对置地，壳体(10)具有沿纵向方向(5)定向的导向肋(15)。在靠近注射部位的前部区域中，壳体(10)具有向内突出的弹簧钩(42)。在前部和后部区域之间设有环形构造的壳体扩宽部(211)。在该壳体扩宽部(211)附近，在壳体(10)的后部区域中设有安装口(212)，所述安装口贯穿壳体(10)的外侧面。
弹簧蓄能器(50)在本实施例中是外径例如为15.2毫米的圆柱形螺旋压缩弹簧(50)。其由奥氏体钢制成并且沿其长度具有恒定的钢丝直径。该钢丝直径在本实施例中为2.7毫米。压缩的弹簧(50)具有65毫米的长度。在卸压状态中，螺旋压缩弹簧(50)例如比该值长35％。
在图3中作为单个部件示出活塞操作柱塞(60)。其包括例如圆柱形导向销(62)、柱塞盘(73)和活塞推杆(76)。活塞操作柱塞(60)例如由玻璃纤维增强塑料制成。所使用的热塑性材料例如是聚酰胺。
导向销(62)短于压缩的螺旋压缩弹簧(50)的长度。该导向销具有沿径向方向定向的圆弧形凹部(66)。这些凹部例如在导向销(62)的圆周上并且沿其长度分布。因此，在本实施例中，导向销(62)的质量比没有凹部的圆柱形导向销的质量轻10％。导向销(62)也可构造成管状的。
活塞操作柱塞(60)的柱塞盘(73)构造成盘形的并且垂直于一次性注射器(4)的中心纵轴线(7)定向。该柱塞盘的直径例如为14.8毫米。该柱塞盘具有远离导向销(62)的、锥形构造的凸缘面(75)。凸缘面(75)的假想锥体的顶角例如为160度。在圆周面(74)的相对置的各侧面上，柱塞盘(73)分别具有一个削平部(79)。
活塞推杆(76)构造成杆状的并且在本实施例中具有5.2毫米的直径。两个相对置的、沿纵向方向(5)定向的扳手面(77)分别具有例如32毫米的长度。柱塞盘(73)的凸缘面(75)在环绕的内角倒圆(78)中过渡到活塞推杆(76)中。
图4示出拉杆(21)，其由具有例如恒定矩形横截面的金属板条制成。其材料例如是防锈和耐酸钢、如X10CrNi18-8且材料编号为1.4310。该奥氏体材料例如用于制造弹簧。拉杆的弹性模量例如大于每平方毫米190000牛顿。拉杆(21)的长度在本实施例中是77毫米，其宽度为10毫米并且其厚度为1.2毫米。拉杆构造成U形的并且具有主腿(27)、夹紧腿(25)和卷边钩(26)。例如借助弯曲成型法弯曲的夹紧腿(25)与主腿(27)形成90度角。卷边钩(26)与主腿(27)形成100度角。卷边钩(26)的长度例如为夹紧腿(25)的长度的20％。
图5中以正二轴测图示出的释放环(190)在本实施例中由玻璃纤维增强热塑性塑料制成。这例如是玻璃纤维含量为30％的聚酰胺PA6.6。释放环(190)的外侧面包括上圆柱形区段(192)和下区段(191)。下区段(191)构造成局部圆柱形和局部截锥形的。基本形状为圆柱形的内壁(193)在一侧上具有沿纵向方向(5)定向的防旋转槽(194)。在相对置侧设有倾斜构造的贴靠面(195)。该贴靠面(195)例如以20度角相对于纵向方向(5)定向。该角度(其角尖沿一次性注射器(4)的释放方向(6)偏离释放环(190))可介于10度和45度之间。贴靠面(195)终止于下凸台(197)上。在下凸台(197)的区域中，内壁通过基本形状的弦部限定。
在安装时组装壳体预装单元(260)，参见图7和图8。在此例如首先将垫圈(160)套到活塞操作柱塞(60)的活塞推杆(76)上。
在本实施例中作为单个部件在图6中示出的垫圈(160)是孔板。其例如由与拉杆(21)相同的材料制成。围绕中心孔设有槽(163)和键(162)，借助它们，垫圈(160)在套上后形锁合地安置在活塞操作柱塞(60)的活塞推杆(76)上。在侧视图中，垫圈(160)构造成截锥形的。顶角等于凸缘面(75)的顶角，垫圈(160)在套上活塞操作柱塞(60)后贴靠在所述凸缘面上。
螺旋压缩弹簧(50)套到活塞操作柱塞(60)的导向销(62)上。在此，已卸压的螺旋压缩弹簧(50)突出于活塞操作柱塞(60)。
在壳体(10)中放入调节盘(38)。该圆柱形盘(38)的厚度决定一次性注射器(4)的预紧。调节盘(38)越厚，一次性注射器(4)的注射压力就越大。必要时，壳体预装单元(260)也可不设有调节盘(38)。
拉杆(21)的夹紧腿(25)插入上部壳体缝槽(16)中，使得主腿(27)指向壳体扩宽部(19)的方向。必要时，主腿(27)可贴靠在削平部(14)上。拉杆(21)因此非对称地设置在壳体(10)中。
具有螺旋压缩弹簧(50)和支撑环(60)的活塞操作柱塞(60)从弹簧钩(42)侧插入壳体(10)的内部空间(17)中。螺旋压缩弹簧(50)随后贴靠在调节盘(38)上并且使该调节盘与夹紧腿(25)接触。
在插入活塞操作柱塞(60)之前或之后，将释放环(190)从后部套到壳体(10)上。在此，在释放环(190)中放入滑片(196)。该矩形滑片(196)例如由与拉杆(21)相同的材料制成并且例如具有0.5毫米的厚度。该滑片贴靠在释放环(190)的贴靠面(195)上并且支撑在凸台(197)上。必要时，该滑片可固定在那里。
在套上释放环(190)时，释放环在拉杆(21)和壳体(10)的导向肋(15)上被导向。释放环(190)被套到这样远，直至其在矩形壳体缺口(18)下方贴靠在壳体扩宽部(19)上。
将支撑螺钉(12)拧入壳体(10)的内螺纹(11)中，直至支撑螺钉贴靠在夹紧腿(25)上或压到其上。支撑螺钉(12)例如具有用于附接工具的六边形区段(13)。必要时，支撑螺钉(12)和/或壳体(10)的螺纹线(213)可具有平面啮合，以避免支撑螺钉(12)意外松开。
现在例如借助工具将活塞操作柱塞(60)压入壳体(10)中。螺旋压缩弹簧(50)被压紧。壳体(10)在此例如被保持在保持环(211)上。拉杆(21)的卷边钩(26)插入矩形缺口(18)中并且安设在覆盖凸缘面(75)的垫圈(160)的下侧(161)上。向上拉动释放环(190)，直到其贴靠在拉杆(21)上。拉杆(21)现在支撑在构成释放环护板的滑片(196)上并且用作锁紧杆(21)。为了固定安装位置，可将例如U形的夹具插入壳体(10)的安装开口(212)中。该夹具在取下弹簧蓄能器(50)的压紧装置后固定释放环(190)的位置。即使在较长存储时，弹簧加载的拉杆(21)也不引起滑片(196)的变形。从而在较长存储时间后仍确保可靠释放。
在壳体(10)的下部区域中可将固定环(250)套到弹簧钩(42)上，直至其贴靠在例如保持环(211)上。在此，张开的弹簧钩(42)被压到一起，使得在安装后固定环(250)以间隙配合防丢失地安置在壳体(10)上。壳体预装单元(260)现在例如可被输送到另一加工位置。
在另一生产线中例如制造并填充筒体－活塞单元(100)。筒体－活塞单元(100)包括例如透明的筒体(101)和在筒体(101)中被导向的活塞(111)。在上部区域中，筒体(101)具有环绕的凸缘(108)。筒体－活塞单元(100)的设置在端面(103)中的出口(106)构造为短的圆柱形的喷嘴状孔(106)。该孔(106)的直径例如为0.18毫米。
在填充筒体(101)后插入活塞(111)，该活塞以压紧配合安置在筒体(101)中。现在可套上封帽(120)。该封帽在其圆周面(122)上具有槽纹(123)，以避免手指打滑。如此准备的筒体－活塞单元(100)现在可被存储直至用于进一步安装。
在最终安装之前，将筒体－活塞单元(100)插入壳体预装单元(260)中，参见图9。在此筒体－活塞单元(100)在弹簧钩(42)扩张的情况下这样远地插入壳体(10)中，直至弹簧钩(42)从后面反扣并且卡锁凸缘(108)。弹簧钩(42)用作卡锁钩(42)。现在向前移动固定环(250)并且其将卡锁钩(42)压紧到筒体－活塞单元(100)上。筒体－活塞单元(100)现在防丢失地保持在壳体(10)内。封帽(120)与壳体(10)间隔开。组件(261)可被处理、运输和储存。
在本实施例中，外套壳体(82)包括上壳(220)和下壳(230)。两个壳(220、230)的分界面(83)沿一次性注射器(4)的纵向方向(5)定向。
外套壳体(82)的两个壳(220、230)在其内侧上分别具有加强肋(221－227；231－237)。这些横向肋(221－227；231－237)垂直于一次性注射器(4)的纵向方向(5)定向。在此，后部加强肋(223－227；232－237)分别具有两部分，在其之间设有凹槽(239)。远离操作者的、最前面的加强肋(221、222；231)分别构造成无中断的。上壳(220)和下壳(230)例如借助多个榫接合(228、238)彼此连接。在此，在本实施例中，上壳(220)在分界面(83)上具有六个榫头(228)，它们嵌入下壳(230)的榫孔(238)中。必要时，榫接合(228、238)可在安装时相互卡锁。也可想到下壳(230)与上壳(220)粘接。
壳体(10)和外套壳体(82)例如由塑料制成。这可以是热塑性或热固性材料、如POM(聚甲醛)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等。
在最终安装一次性注射器(4)时，将具有筒体－活塞单元(100)的壳体预装单元(260)例如放入下壳(230)中。在此，壳体(10)的肋(15)在下壳(230)的纵向槽(239)中对中。释放环(190)位于第二横向肋(222、232)和第三横向肋(223、233)之间。支撑螺钉(12)的头部突出于最后面的横向肋(227；237)。封帽(120)安置在外套壳体(82)之外。将固定元件(87)插入缝槽(241)中，该固定元件例如夹紧在支撑螺钉(12)和外套壳体(82)之间。支撑螺钉(12)可例如形锁合地固定以防进一步旋转。必要时，在支撑螺钉(12)和外套壳体(82)之间的附加压缩弹簧可提高阻力以防意外释放。该弹簧也决定了一次性注射器(4)在释放时的阻力。U形夹具可被移除。
为了完成安装，将上壳(220)放置到下壳(230)上并且例如通过粘接、卡锁等固定。现在可在外套壳体(82)和封帽(120)上安设附加的原装封闭件、如封条。也可想到，安装以不同于所描述的顺序进行。
完成安装的一次性注射器(4)在图10中以正二轴测图并且在图11中以横截面图示出。外套壳体(82)的横截面图不具有角和棱边并且并非圆形。在本实施例中，该横截面类似于具有倒圆角部的正三角形。但也可想到将横截面设计为多边形状。
在一次性注射器(4)的后部区域中的横截面面积是在一次性注射器(4)的靠近注射部位的前部区域中的横截面面积的70％。从后部看，横截面面积的持续增加位于一次性注射器(4)的四分之三长度中。因此，操作者可毫无困难地握住一次性注射器(4)。操作者例如用全部手指握住外套壳体(82)。在此，出口(106)例如可位于食指侧或小指侧。
完成安装的一次性注射器(4)现在可被包装和销售。当其例如在被打开包装后放置到桌子上时，基于壳体几何形状不存在滚动危险。
图12和13中以相互垂直定向的纵剖视图示出的一次性注射器(4)包括外套壳体(82)，在其中设有包括活塞操作柱塞(60)和螺旋压缩弹簧(50)作为持续加载的弹簧蓄能器(50)的内部壳体(10)以及筒体－活塞单元(100)。活塞操作柱塞(76)以间隙(141)与活塞(111)间隔开。筒体－活塞单元(100)借助封帽(120)封闭。借助固定滑动件(87)防止一次性注射器(4)释放。在此横向肋(222、232)的朝向释放环(190)的侧面构成锁紧翼缘(242)。
在使用一次性注射器(4)之前，首先移除原装封闭件。在取下封帽(120)后可拔出固定元件(87)。一次性注射器(4)现在可供使用并且例如被放置到患者皮肤上。在该状态中，在拉杆(21)和释放环(190)之间的自锁也防止一次性注射器(4)意外自动释放。
为了释放一次性注射器(4)，由操作者操作释放装置(80)。操作者沿释放方向(6)相对于壳体(10)向前、即朝向患者皮肤的方向按压外套壳体(82)，该外套壳体构成呈释放套筒(82)形式的释放元件。释放套筒(82)在此借助横向肋(223、233)的朝向释放环(190)的侧面(其构成释放翼缘(243))使释放环(190)相对于壳体(10)向下移动，参见图12－15的剖视图。在图14中示出刚刚释放后的非静态状态。螺旋压缩弹簧(50)将柱塞盘(73)压向前方。在此，垫圈(160)推挤锁紧杆(21)的卷边钩(26)。锁紧杆(21)沿滑片(196)向外滑动并且因此完全释放活塞操作柱塞(60)。在此，锁紧杆(21)必要时可撞击到消音的橡胶层上。活塞操作柱塞(60)在卸压的弹簧蓄能器(50)的加载下向前或者说向下弹射。活塞推杆(76)撞击到活塞(111)上并且将其推向前方。在此，间隙(141)中的空气沿扳手面(77)被挤出。存储在筒体(101)中的注射液(1)穿过出口(106)和患者角质皮肤进入患者体内。
图15示出在释放后的一次性注射器(4)。释放装置(80)和释放环(190)相对于壳体(10)向下移动。释放套筒(82)在固定环(250)上的止挡防止释放装置(80)相对于壳体(10)进一步移出。锁紧杆(21)被挤向外部。在此锁紧杆例如阻挡释放套筒(82)连同释放环(190)再次移入。弹簧蓄能器(50)卸压。活塞操作柱塞(60)位于其前端部位置中。筒体－活塞单元(100)排空。
当然也可想到，相互组合上述不同实施方式。
附图标记列表
1 注射液、注射用水
4 一次性注射器
5 纵向方向
6 释放方向
7 中心纵轴线
10 壳体
11 内螺纹
12 支撑螺钉
13 六边形区段
14 削平部
15 导向肋
16 缝槽状壳体开口
17 内部空间
18 具有矩形横截面的壳体开口
19 壳体扩宽部
21 拉杆、锁紧杆
25 夹紧腿
26 卷边钩
27 主腿
38 盘、调节盘
42 卡锁钩、弹簧钩
50 弹簧蓄能器、螺旋压缩弹簧、弹簧
60 活塞操作柱塞
62 导向销
66 凹部
73 柱塞盘
74 圆周面
75 凸缘面
76 活塞推杆
77 扳手面
78 内角倒圆
79 削平部
80 释放装置
82 安装壳体、释放元件、释放套筒
83 分界面
87 固定滑动件、固定元件
100 筒体－活塞单元
101 筒体
103 端面
106 孔、出口
108 凸缘
111 活塞
120 封帽
122 圆周面
123 槽纹
141 间隙
160 垫圈、压力垫圈
161 下侧
162 键
163 槽
190 释放环
191 下部区域
192 圆柱形区域
193 内壁
194 防旋转槽
195 贴靠面
196 嵌片、滑片
197 凸台
211 保持环
212 安装开口、固定元件通口
213 螺纹线
220 上壳
221、222 一体的加强肋、横向肋
223－227 两件式的加强肋、横向肋
228 榫头
230 下壳
231 一体的加强肋、横向肋
232－237 两件式的加强肋、横向肋
238 榫孔
239 纵向槽
241 缝槽
242 锁紧翼缘
243 释放翼缘
250 固定环
260 壳体预装单元、壳体预装组件
261 组件

Claims (10)

1.一次性注射器(4)，包括支承在壳体(10)中的、借助弹簧蓄能器(50)加载的并且能够借助可移动的释放装置(80)解锁的活塞操作柱塞(60)，其中，所述活塞操作柱塞(60)能够借助支承在所述壳体(10)中的拉杆(21)支撑，其特征在于，
－所述释放装置(80)具有外套壳体(82)，
－所述外套壳体(82)包括上壳(220)和下壳(230)，该上壳和下壳的分界面(83)沿该一次性注射器(4)的纵向方向(5)定向，
－所述外套壳体(82)具有非圆形的无角横截面，并且
－所述壳体(10)防旋转地在所述外套壳体(82)中对中。
2.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述壳体(10)包括释放环(190)，该释放环设置在所述外套壳体(82)的锁紧翼缘(242)和释放翼缘(243)之间。
3.根据权利要求2所述的一次性注射器(4)，其特征在于，在所述外套壳体(82)中设有预装单元(260)，该预装单元包括具有所述弹簧蓄能器(50)、所述活塞操作柱塞(60)、所述拉杆(21)和所述释放环(190)的所述壳体(10)。
4.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述拉杆(21)构造成U形的并且不对称地设置在所述壳体(10)中。
5.根据权利要求4所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述拉杆(21)构造成条状的并且借助夹紧腿(25)支承在所述壳体(10)中。
6.根据权利要求5所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述壳体(10)具有内螺纹(11)，夹紧所述拉杆(21)的支撑螺钉(12)拧入该内螺纹中。
7.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述壳体(10)具有固定元件通口(212)。
8.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，该一次性注射器包括筒体－活塞单元(100)，该筒体－活塞单元借助卡锁钩(42)和包围所述卡锁钩的固定环(250)固定地设置在所述壳体(10)中。
9.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，在所述弹簧蓄能器(50)和所述壳体(10)之间设有调节盘(38)。
10.根据权利要求1所述的一次性注射器(4)，其特征在于，所述壳体(10)借助可解锁的固定元件(87)支撑在所述外套壳体(82)中。
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