CZ278545B6

CZ278545B6 - Disposable plastic syringe

Info

Publication number: CZ278545B6
Application number: CS839274A
Authority: CZ
Inventors: Andras Ing Adorjan; Csaba David
Original assignee: Koezponti Valto Hitelbank
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1994-03-16
Also published as: DD219675A5; SK927483A3; LV5189A3; FI842993A; IT8324105A1; DK164207B; AU574656B2; CA1226496A; EP0129576A1; IT8324105A0; WO1984002278A1; IN159520B; SK278138B6; DE3380296D1; US4704105A; FI83392C; PL245010A1; DK164207C; DK325684A; CZ927483A3

Description

Vynález se týká jednorázové plastové injekční stříkačky pro lékařské účely, sestávající z dutého rotačního válce, opatřeného u svého dna kuželovým nástavcem k nasazení duté jehly, a z pístu, vytvořeného jako plastový výstřik z termoplastu, zejména z polyetylénu, posuvně uloženého ve válci.

Dosavadní stav techniky

Již delší dobu jsou známy a používány v širokém rozsahu zejména tak zvané dvoudílné injekční stříkačky z plastu na jedno použití, vyráběné vstřikovým litím, které je výhodné z hlediska nákladů. Po vstřikovém lítí následuje montáž, sterilizace a balení. Známé injekční stříkačky na jedno použití tohoto typu jsou opatřeny pístnicí s vyztužovacími lamelami, uspořádanými zpravidla vůči sobě v 90° roztečích. Vyztužovací lamely jsou svými hranami vedeny ve vnitřním povrchu stěn válce. Protože se může ztěží zabránit, aby zejména při nasávání více kapalin a při vytlačování nasátého vzduchu nedošlo k dotyku lamel rukou, kde by se na lamelách zachytily zárodky a přenesly se na vnitřní stěnu válce, bylo navrženo zhotovení injekční stříkačky na jedno použití z plastu tak, aby pístnice byla vedena v odstupu od stěny válce, to jest, aby největší rozměr průřezu pístnice byl podstatně menší než vnitřní průměr válce. Z tohoto uspořádání vyplynul požadavek zajištění centrování pístnice na otevřeném konci válce, kterým tato pístnice prochází. Známé provedení, určené k řešení tohoto úkolu, je popsáno v německém spisu DE-DOS 25 41 043. V tomto provedení jsou na konci válce vytvořeny vstřikovým litím dva sklopné nástavce s tenkými kloubovými závěsy. V zasunutém stavu injekční stříkačky, kdy je píst zasunut dovnitř válce, zasahují sklopné nástavce do příslušných vybrání pístnice, čímž ji vystřeďují do osy zdvihu. Nedostatkem tohoto řešení je, že injekční stříkačky tohoto typu se velmi obtížně strojně montují, a kromě toho vedení, tvořené sklopnými nástavci, zajišťuje vlastně jen centrování pístnice, přičemž pro ni nezajišťuje správnou vodicí dráhu, která by mohla zabránit ohýbání pístnice při vstřikování injekce. K ohýbání pístnice dochází hlavně proto, že pístnice v tomto provedení má zeslabený průřez. Kromě toho u injekčních stříkaček tohoto bezkontaminačního typu na jedno použití s menším průřezem pístnice se v praxi projevilo jako velmi nepříznivé, že při použití tenkých dutých jehel a zejména při vstřikování kapalin o zvýšené viskozitě dochází snadno k ohnutí pístnice, respektive k jejímu vybočení, a tato deformace se přenáší na vlastní píst. Nastávají potíže se správným utěsněním pístu a jeho kluzným vedením, a navíc v jeho zcela vysunuté poloze je tak zvaná počáteční, t.j. výchozí ~íla příliš velká a v extrémních případech může dojít dokonce ke zlomení pístnice. To se může stát zejména u známých injekčních stříkaček z plastu na jedno použití, kde se používá tvrdého, tvarově stálého pístu, který je veden v relativně poddajném, t.j. snadno deformovatelném válci. To je totiž přirozený trend výrobců injekčních stříkaček, kteří se snaží vyrobit pístnici z tvrdšího materiálu z důvodu její nedostatečné tuhosti. Avšak v provedení, kde píst a pístnice jsou vyrobeny jako jeden plastový výstřik z téhož materiálu, je v tomto případě také píst

-1CZ 278545 B6 tuhý a tvarově stálý, což má za následek nedostatečné utěsněni pístu ve válci.

Uvedený nedostatek se odstraní známými, tak zvanými třídí1nými injekčními stříkačkami na jedno použití tak, že v podstatě tvrdý píst se opatří speciálním pryžovým těsněním, zejména těsněním ze silikonové pryže. Aby se dosáhlo příznivějších kluzných a těsnicích vlastností, používá se často, zejména u těsnění z levnější nesilonové pryže, při montáži injekční stříkačky na jedno použití, smáčedla s obsahem silikonu. Známé injekční stříkačky tohoto typu mají však nedostatky, spočívající v tom, že jsou jednak nákladné, a že při delším skladování může dojít k uváznutí pístu ve válci. Kromě toho dávkování uvedeného smáčedla přináší obtíže a dodatečné náklady, přičemž navíc vznikají problémy se sterilizací . Použitý materiál má dále sklon k. reakci při práci s určitými kapalinami.

Aby mohly být splněny komplexní požadavky, které jsou kladeny na známé injekční stříkačky pro lékařské účely, a rovněž na injekční stříkačky z plastu na jedno použití, které se vždy po jednorázovém použití vyhazují do odpadu, a musí proto představovat levné výrobky hromadné výroby, došlo se nejprve k názoru, že vyrobení a použití alespoň částečně pružně deformovatelného pístu z termoplastu, zejména z polyetylénu, by znamenalo optimální řešení, kterým by byly splněny rozhodující požadavky. Může se přitom totiž použít dostatečně tuhého válce, který je výhodný jak z hlediska výroby, tak z hlediska manipulace s injekční stříkačkou. Skutečnost, že píst a pístnice mají být pokud možno vzájemně spojeny co nejpevněji a přitom rozebíratelně, je mimo jiné již známo z popisu užitného vzoru DE-Gbm 75 40 567. Dosáhlo se toho tím, že píst a pístnice jsou vyrobeny z různých plastů.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky z větší části odstraňuje jednorázová plastová injekční stříkačka pro lékařské účely, sestávající z dutého rotačního válce, který má na jedné straně dno, z něhož vystupuje kuželový nástavec k nasazení injekční jehly a na druhé straně je uzavřen uzavíracím kloboučkem se dvěma válcovitými stěnami , uspořádanými soustředně s osou dutého rotačního válce, kde vnější válcovitá stěna je tvarovým stykem spojena s dutým rotačním válcem a vnitřní válcovitá stěna tvoří přímé kluzné vedení pístnice, spojené rozebíratelně s pístem, uloženým v dutém rotačním válci, kde délka kluzného vedení je alespoň stejně velká jako největší průměr pístnice, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vnější válcovitá stěna uzavíracího kloboučku je pevně nalícována dovnitř dutého rotačního válce, kde tvarovým stykem nebo tvarovým prolisem s dutým rotačním válcem tvoří vyztužení tohoto válce, přičemž píst je tvořen plastovým výstřikem z termoplastu, zejména polyetylénu ve tva__ rotačního polouzavřenéb^ tělesa s otevřeným koncem na jedné čelní straně a š dnem na druhé čelní straně, na jehož obvodu je vytvarován rotační plášť, a v jehož vnitřní středové části je vytvarován náboj k rozebíratelnému spojení pístu s pístnicí, kde mezi nábojem a rotačním pláštěm je vytvořeno vybrání a vnější obvodová část rotačního pláště je axiálně rozdělena na tři úseky, kde mezi dvěma pružně deformovatelnými okrajovými kuželovými úseky se zmenšenou tloušťkou stěny je uspořádán pevný středový válcový úsek s plnou tloušťkou stěny, odpovídající

-2CZ 278545 B6 tloušťce dna pístu, z něhož se oba pružně deformovatelné okrajové úseky kuželovité rozšiřují směrem k oběma čelním stranám pístu. Píst je vytvořen z polyetylénu o tvrdosti 65 až 90 stupňů Shoreho.

Řešení podle vynálezu představuje jednorázovou plastovou injekční stříkačku, u které je v co největší míře odstraněno nebezpečí kontaminace, a která proto má pístnici co nejmenší tloušťky ve srovnání s průměrem válce, a která má dále stejné nebo alespoň přibližně tak dobré užitné vlastnosti jako injekční stříkačka na vícenásobné použití,· t.j. nízkou počáteční sílu, dobré kluzné vlastnosti v celé délce zdvihu a vysoký těsnicí účinek. Přitom tato jednorázová injekční stříkačka musí být samozřejmě mnohem levnější než stříkačka dlouhodobě používaná. Další výhodou vynálezu je skutečnost, že vytvořením dostatečně spolehlivého vedení pístnice se může podstatně zabránit jejímu ohýbání, případně vybočení i při použití tenkých pístnic, přičemž kluzné vedení by mělo být co nejtužší, aby se zabránilo deformacím pístnice, ke kterým v praxi často dochází, zejména v plně vysunuté poloze pístu. Řešením podle vynálezu se splní požadavky, kladené na injekční stříkačky a plně se odstraní nedostatky známých stříkaček na jedno použití.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém obr.l představuje schematické znázornění injekční stříkačky v podélném řezu, přičemž píst, pístnice a uzavírací klobouček jsou znázorněny částečně v řezu a částečně v pohledu, obr. 2 znázorňuje uzavírací klobouček v řezu s dostatečně dlouhým kluzným vedením na pístnici, obr. 3 znázorňuje detail injekční stříkačky v řezu, kde píst je znázorněn v úplně vysunuté koncové poloze, obr. 4 znázorňuje detail jiného příkladu provedení injekční stříkačky v řezu, kde je píst rovněž znázorněn v úplně vysunuté koncové poloze a obr. 5 znázorňuje píst v řezu, který je opatřen pláštěm a pružně deformovatelnými úseky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna jednorázová plastová injekční stříkačka podle vynálezu, sestávající ze čtyř základních částí, dutého rotačního válce 1, pístu £, pístnice £ a uzavíracího kloboučku 4. V dutém rotačním válci 1, který má zpravidla tuhé stěny a je zhotoven vstřikovým litím jako zboží hromadné spotřeby, je kluzně a utěsněné uložen píst £, obsahující pružně deformovatelné úseky. Rotační válec 1 má na jedné straně dno, z něhož ven vystupuje kuželový nástavec 11, který má průchozí vnitřní otvor a na vnější straně kuželovité vedení k nasazení neznázorněné duté jehly. Dutý rotační válec 1 je na druhé straně uzavřen uzavíracím kloboučkem £ a dále je zde opatřen dvěma radiálními opěrnými výstupk'^,T 12, uspořádanými průměrově proti sobě a určenými pro opření prstu při vstřikování injekce. Píst £ je spojen pevně a přitom rozebíratelně s pístnici £ prostřednictvím spojovacího nástavce 33 pístnice £, který je zašroubovatelný do pístu 2. Pístnice £ je válcová a je vedena v určité vzdálenosti od vnitřní stěny dutého rotačního válce 1. K dosažení stabilního a co nejméně deformovatelného vedení pístu 2 s pístnici £ ve vnitřním prostoru dutého rotačního válce 1 je v uzavíracím kloboučku £ vytvořeno kluzné vedení 40

-3CZ 278545 B6 pro pístnici 3. v dostatečné délce, přičemž uzavírací klobouček 4 je nalisován do otevřeného konce dutého rotačního válce 1. Pístnice 3 je na svém konci, odvráceném od pístu 2, opatřena známým přídržným kotoučkem 31 pro pohodlnou manipulaci s injekční stříkačkou. V blízkosti přídržného kotoučku 31 může být dále na pístnici 2 vytvořen prstencový nálitek 32., určený jako orientační a pomocný člen k montáži injekční stříkačky. Z uvedeného uspořádání jednorázové plastové injekční stříkačky pro lékařské účely podle vynálezu je patrné, že základní materiály, t.j. nikoliv regeneráty, musí být použity pouze k výrobě dutého rotačního válce 1 a pístu. 2, protože jen tyto součásti přicházejí do styku ý''s injekční kapalinou. Ke zhotovení pístnice 3 a uzavíracího kloboučku 4. je naproti tomu možno použít beze všeho regenerátů.

Na obr. 2 je znázorněn v řezu uzavírací klobouček 4. s dostatečně dlouhým kluzným vedením 40. o délce L, která je alespoň stejně tak velká, jako největší průměr D pístnice 2 nebo jako největší vnější rozměr příčného průřezu pístnice 3, když nemá pístnice 2 válcový tvar, V obecném provedení je uzavírací klobouček 4 vytvořen jako kotouč 41, opatřený dvěma souosými válcovitými stěnami 42 a 43, kde vnitřní válcovitá stěna 43 tvoří přímé kluzné vedení 40 pístnice 2. ^a vnější válcovitá stěna 42 je pevně nalícována,. resp. nalisována do otevřeného konce dutého rotačního válce 1 a tvoří tak silový nebo tvarový styk mezi uzavíracím kloboučkem 4. a dutým rotačním válcem 1 ve tvaru prstence. V provedení, znázorněném na obr. 2, přesahuje vnitřní, válcovitá stěna 43 v axiálním směru obě strany kotouče 41. Podle zvoleného provedení může být určen bud' vnější plášť 421 vnější válcovité stěny 42 o průměru d,₂ nebo její vnitřní plášť o průměru d-j_ svými předepsanými výrobními tolerancemi jako lisovací, případně lícovací plocha pro nalisovaná spojení s vnitřní nebo vnější stěnou otevřeného konce dutého rotačního válce 1.

Na obr. 3 je znázorněno jedno z možných provedení, kde uzavírací klobouček 4 je svou vnější válcovitou stěnou 42 zalisován do otevřeného konce dutého rotačního válce 1, opatřeného radiálními opěrnými výstupky 12, uspořádanými průměrově proti sobě. Spojení silovým stykem je u tohoto provedení zesíleno a pojištěno pevným tvarovým stykem pomocí tvarového prolisu 2 ve směru šipky 51. Přitom je navíc patrné, že kluzné vedení 40 je vytvořeno ve vnitřní válcovité stěně 43 uzavíracího kloboučku 2/ Kde vnitřní válcovitá stěna 43 vyčnívá z jedné strany kotouče 41 axiálně směrem ven. Tímto uspořádáním se jednak účinně zabrání deformaci pístnice 2 jak z důvodů axiálního vedení pístu 2, tak z důvodů výstředného působení sil při tlaku na píst 2 a dále se podstatně sníží nebezpečí kontaminace stěny válce 1. Kromě toho čelní plocha 422 vnější válcovité stěny 42, která má tvar mezikruží, slouží současně jako definovaný koncový doraz pístu 2 v jeho « úplně vysunuté koncové poloze.

Na obr. 4 je znázorněn jiný příklad provedení horní části injekční stříkačky podle vynálezu, rovněž s úplně vysunutým pístem 2. Zde je uzavírací klobouček 4 nasazen na vnější část hladkého povrchu konce dutého rotačního válce 1, takže vnitřní plášť vnější válcovité stěny 42 tvoří lícovací plochu s úzkou tolerancí ke spojení uzavíracího kloboučku 4, s dutým rotačním válcem 1. Místo spojení silovým stykem je samozřejmě možné použít šroubové

-4CZ 278545 B6 ho spojení pomocí závitu. Nezávisle na druhu spojení jsou u tohoto typu injekčních stříkaček na jedno použití, t.j. u injekčních stříkaček podle obr. 4, které jsou použitelné víceúčelově rovněž pro odběr a rozbor krve, vytvořeny na uzavíracím kloboučku 4 dva opěrné výčnělky 44 namísto radiálních opěrných výstupků 12 na konci dutého rotačního válce 1 dle obr. 3. Opěrné výčnělky 44 jsou rovněž uspořádány průměrově proti sobě. Z obr.. 4 je dále patrné, že v tomto provedení je koncový doraz pro píst 2 ^v jeho úplně vysunuté koncové poloze tvořen čelem 431 vnitřní válcovité stěny 43.

Na obr. 5 je znázorněn příklad provedení pístu 2 podle vynálezu v řezu, kde píst 2 je vyroben jako plastový výstřik z polyetylénu. o tvrdosti v rozmezí 65 až 90 stupňů Shoreho. Píst 2 je vytvořen jako těleso rotačního zvonovitého tvaru, které se skládá z dna 21, rotačního pláště 22 a z náboje 23, uspořádaného ve vnitřním prostoru pístu 2. Mezi rotačním pláštěm 22 a nábojem 23. je vybrání 24 ve tvaru prstencové drážky, které je otevřeno směrem k pístnicí. Rotační plášť 22 pístu 2 má v obou okrajových oblastech pístu 2 pružně deformovatělně kuželové úseky 221 a 222 o značné tloušťce stěny S, které se kuželovité rozšiřují směrem k okrajům pístu 2. Mezi těmito tenkými pružně deformovatelnými kuželovými úseky 221 a 222 je umístěn v podstatě pevný válcový středový úsek 223,s plnou tloušťkou stěny. V okrajové oblasti pístu 2. na straně jeho dna 21 je příslušný pružně deformovatelný kuželový úsek 221 vytvořen prstencovitou drážkou 224, zapuštěnou ode dna 21 směrem dovnitř pístu 2. Naproti tomu na opačné straně pístu 2 je pružně deformovatelný kuželový úsek 222 vytvořen odstupňovaným rozšířením 241 vybrání 24 pístu 2. Zmenšená tloušťka stěny S pružně deformovatelných kuželových úseků 221 a 222, měřená na okrajích pístu 2, by měla být účelně volena v rozmezí od 0,3 do 0,5 mm. Výška E rotačního pláště 22 pístu 2, měřená v osovém směru, by měla být účelně 5 až 7 mm. Šířka B otevřené prstencovité drážky 224, zasahující do pláště 22 pístu 2, měřená v rovině dna 21 pístu 2, má být účelně volena v rozmezí od 0,3 do 0,5 mm, zatímco hloubka F prstencovité drážky 224 je podle velikosti pistu 2 v rozmezí od 2 do 2,5 mm. Pevný středový válcový úsek 223, který je v podstatě tvarově stálý, má průměr C, jehož největší zvolený rozměr je shodný s vnitřním průměrem dutého rotačního válce 1, v němž je píst veden kluzně a utěsněné. Naproti tomu maximální průměry A pružně deformavatelných kuželových úseků 221 a 222 jsou o 0,2 až 0,6 mm větší než vnitřní průměr dutého rotačního válce 1.

Náboj 23., uspořádaný v pístu 2. v jeho ose, může být opatřen vnitřním závitem pro pevné a současně rozebíratelné spojení pístu 2 s pístnicí 3., což je patrné z obr. 1. Naproti tomu na obr. 5 je znázorněno jiné provedení pístu 2, kde je v jeho náboji 23 vytvořena dutina 231, přístupná ze strany pístnice otvorem 232, takže spojovací nástavec 33 pístnice 3_, jehož růměr je samozřejmě větší než je průměr otvoru 232, musí být zaveden, resp. vtlačen otvorem 232 do dutiny 231 silou. Tím se zajistí dostatečně pevné, ale zároveň i uvolnitelné spojení pístu 2 a pístnice 3_. Tento typ spojení je obzvláště vhodný při automnatické strojní montáži jednorázových plastových stříkaček.

Jednorázové plastové injekční stříkačky podle vynálezu jsou výhodné zejména v tom, že jsou v použití naprosto rovnocenné

-5CZ 278545 B6 dlouho známým a používaným injekčním stříkačkám pro vícenásobné použití, vyrobeným ze skla a kovu, a přes dosažené vynikající vlastnosti je jejich výroba jednoduchá a levná. Tyto vynikající vlastnosti jsou výsledkem kombinace konstrukčních znaků vynálezu, -jak bylo podrobně popsáno. U jednorázových plastových injekčních stříkaček podle vynálezu je prakticky vyloučeno nebezpečí kontaminace. Injekční stříkačky mají bez pryžového těsnění a také bez smáčecích nebo kluzných prostředků vynikající těsnicí a kluzné vlastnosti s velmi malou počáteční silou, přičemž všechny součásti mohou být zhotoveny jednoduchým a levným vstřikovaným litím jako pevné výrobky hromadné spotřeby. Konstrukční provedení umožňuje bez ohledu na to, že jednorázová plastová injekční stříkačka má čtyři části, jejich jednoduchou automatickou montáž, z čehož plynou další ekonomické výhody. Další výhodou je, jak bylo již uvedeno, že uzavírací kloboučky 4 a pístnice 2 mohou být vyrobeny z regenerátů.

Je samozřejmé, že v rámci rozsahu patentové ochrany předmětu vynálezu je možno provést i jiná provedení jednorázové plastové injekční stříkačky včetně pístu, než pouze popsané a znázorněné příklady provedení.

Průmyslová využitelnostJednorázová plastová injekční stříkačka podle vynálezu se použije zejména v humánní, ale i veterinární medicíně a samozřejmě ve výrobě zdravotnické techniky.

Claims

Jednorázová plástová injekční stříkačka pro lékařské účely, sestávající z dutého rotačního válce, který má na jedné straně dno, z něhož ven vystupuje kuželový nástavec k nasazení injekční jehly a na druhé straně je uzavřen uzavíracím kloboučkem se dvěma válcovitými stěnami, uspořádanými soustředně s osou dutého rotačního válce, kde vnější válcovitá stěna je tvarovým stykem spojena s dutým rotačním válcem a vnitřní válcovitá stěna tvoří přímé kluzné vedení pístnice, spojené rozebíratelně s pístem, posuvně uloženým v dutém rotačním válci, kde délka kluzného vedení je alespoň stejně velká jako největší průměr pístnice, vyzná č u j,íc í se t í m, že vnější válcovitá stěna (42) uzavíracího kloboučku (4) je pevně nalícována dovnitř dutého rotačního válce (1), kde tvarovým stykem nebo tvarovým prolisem (5) s dutým rotačním válcem (1) tvoří vyztužení tohoto válce (1), přičemž píst (2) je tvořen plastovým výstřikem z termoplastu, zejména polyetylénu ve tvaru rotačního polouzavřeného tělesa s otevřeným koncem na jedné čelní straně a s dnem (21) na druhé čelní straně, na jehož obvodu je vytvarován rotační plášt (22), a v jehož vnitřní středové částí je vytvarován náboj (23) k. rozebíratelnému, spojení pístu (2) s pístnicí (3), kde mezi nábojem (23) a rotačním pláštěm (22) je vytvořeno vybrání (24) a vnější obvodová část rotačního pláště (22) je axiálně rozdělena na tři úseky, kde mezi dvěma pružně deformovatelnými okrajovými kuželovými úseky (221 a 222) se zmenšenou tloušťkou stěny je uspořádán pevný středový válcový úsek (223) s plnou tloušťkou stěny, odpovídající tloušťce dna (21) pístu (2), z něhož se oba pružně deformovatelné okrajové kuželové úseky (221 a 222) kuželovité rozšiřují směrem k oběma čelním stranám pístu (2).