DE102004039020A1

DE102004039020A1 - Autoinjektor

Info

Publication number: DE102004039020A1
Application number: DE102004039020A
Authority: DE
Inventors: Edgar Hommann
Original assignee: Tecpharma Licensing AG
Current assignee: Ypsomed AG
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: WO2006015501A1; DE102004039020B4; JP2008508961A; US20070167920A1

Abstract

Autoinjektor, umfassend: DOLLAR A a) ein Gehäuse (1, 2) mit einem Reservoir (3) für ein injizierbares Produkt, DOLLAR A b) eine mit dem Reservoir (3) verbundene Einstechnadel (5), die für eine Einstechbewegung relativ zu dem Gehäuse (1, 2) in eine Vortriebsrichtung bewegbar ist, DOLLAR A c) einen Einstechantrieb (14, 15, 16) für die Einstechnadel (5), DOLLAR A d) einen Ausschüttantrieb (10, 11, 12) mit DOLLAR A d1) einem auf das Produkt wirkenden Förderelement (4) für die Ausschüttung des Produkts DOLLAR A d2) und einem Motor (10) für das Förderelement (4), der zusätzlich zu dem Einstechantrieb (16) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Autoinjektor für die Verabreichung eines injizierbaren Produkts, vorzugsweise eines Medikaments in flüssiger Form, beispielsweise Insulin, ein Wachstumshormon oder ein Osteoporosepräparat.
Autoinjektoren sind Injektionsgeräte, bei denen im Falle der Auslösung eine Einstechnadel automatisch vorsticht und das zu verabreichende Produkt ausgeschüttet wird. Aufgrund der hierfür auszuführenden Bewegungen sind solche Injektionsgeräte komplex, zum Teil sehr filigran und deshalb kostspielig und nicht zuletzt auch störanfällig. Das Vorstechen bzw. in der Anwendung das Einstechen der Einstechnadel und das Ausschütten des Produkts werden mittels einer einzigen mechanischen Feder oder mittels einer Einstechfeder und einer separaten Ausschüttfeder bewirkt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Autoinjektor zu schaffen, der einfach konstruiert ist und das zu verabreichende Produkt in einem im Verlauf der Verabreichung gleichmäßigen Volumenstrom ausschüttet.

Die Erfindung betrifft einen Autoinjektor, der ein Gehäuse mit einem Reservoir für ein injizierbares Produkt, eine mit dem Reservoir verbundene Einstechnadel, einen Einstechantrieb und einen für die Ausschüttung auf das Produkt wirkenden Ausschüttantrieb umfasst. Das Gehäuse kann das Reservoir unmittelbar bilden. Vorzugsweise bildet jedoch ein in dem Gehäuse aufgenommenes oder aufnehmbares Behältnis, vorteilhafterweise eine Ampulle, das Reservoir. Das Förderelement kann insbesondere ein Translationskolben sein, durch dessen Bewegung das Produkt aus dem Reservoir verdrängt und durch die mit dem Reservoir verbundene Einstechnadel ausgeschüttet wird. Die Ausschütteinrichtung kann beispielsweise aber auch als Drehkolbenpumpe oder Perestaltikpumpe gebildet sein. Grundsätzlich kann die Ausschütteinrichtung jede Art von Verdrängerpumpe oder sogar eine Strömungsmaschine sein. Der Einstechantrieb ist mit der Einstechnadel so gekoppelt, dass er eine Einstechbewegung der Einstechnadel relativ zu dem Gehäuse in eine Vortriebsrichtung bewirken kann. Wird der Autoinjektor auf die menschliche oder tierische Haut gerichtet oder vorzugsweise für die Produktverabreichung aufgesetzt, so sticht die Einstechnadel bei ihrer Einstechbewegung nach Auslösung des Autoinjektors von dem Einstechantrieb angetrieben in die Vortriebsrichtung und in die Haut oder vorzugsweise durch die Haut bis in subkutane Gewebeschichten oder sogar noch tiefer vor.

Nach der Erfindung erfolgt die Ausschüttung des Produkts motorisch. Der Ausschüttantrieb umfasst hierfür ein auf das Produkt wirkendes Förderelement und einen Motor, der das Förderelement antreibt. Der Motor ist zusätzlich zu dem Einstechantrieb vorgesehen. Er ist vorzugsweise ein Drehmotor, besonders bevorzugt ein Elektromotor und kann in dieser Ausbildung insbesondere ein elektrischer Schrittmotor sein. Die für den Antrieb des Förderelements erforderliche Antriebskopplung mit dem Motor ist vorzugsweise eine mechanischen Kopplung in Form eines Getriebes, das eine Antriebsbewegung des Motors in eine Förderbewegung des Förderelements umwandelt, vorzugsweise untersetzt.

Indem die Förderbewegung des Förderelements und damit die Ausschüttung des Produkts motorisch bewirkt werden, kann das Produkt pro Ausschüttvorgang, d. h. pro Auslösung des Autoinjektors, im Verlauf des jeweiligen Ausschüttvorgangs besonders gleichmäßig, idealerweise in einem konstanten Volumenstrom, verabreicht werden. Bei Verwendung einer Ausschüttfeder hingegen ändert sich die Federkraft dieser Feder aufgrund der für den Antrieb erforderlichen Entspannung der Feder, wodurch der Volumenstrom des Produkts, d. h. die pro Zeiteinheit ausgeschüttete Produktmenge, im Verlauf der Ausschüttung abnimmt. Sollte dies jedoch gewünscht sein, kann der erfindungsgemäß den Ausschüttantrieb bildende Motor mittels einer Motorsteuerung entsprechend gesteuert und gegebenenfalls auch geregelt werden. Falls gewünscht, kann der Volumenstrom im Verlauf der Ausschüttung mittels des Motors sogar vergrößert werden. Im Allgemeinen wird jedoch ein konstanter Volumenstrom gewünscht. Der motorische Antrieb ist auch vorteilhaft für die Verabreichung hochviskoser Produktflüssigkeiten.

Aufgrund der Verwendung eines Motors für die Ausschüttung kann auch die Einstech- und Ausschüttmechanik vereinfacht werden, zumindest im Vergleich zu solchen Autoinjektoren, bei denen für das Einstechen und die Ausschüttung je ein separater Federantrieb vorgesehen ist. Gegenüber Autoinjektoren mit einer Einstech- und Ausschüttfeder, die sowohl das Einstechen der Einstechnadel als auch die Ausschüttung des Produkts bewirkt, kann zusätzlich zur Vergleichmäßigung des Volumenstroms zumindest der Ablauf von Einstechen und Ausschüttung verbessert werden, indem diese beiden Phasen eindeutiger und sicherer voneinander getrennt werden können.

Bei der Produktverabreichung ist der Ablauf vorzugsweise so, dass in einer ersten Phase die Einstechnadel vorgestochen wird und der Motor erst nach dem Ausführen der Vorstechbewegung oder bei der Produktverabreichung der Einstechbewegung das Förderelement antreibt. Für diesen sequentiellen Ablauf kann insbesondere ein Schalter vorgesehen sein, der den Motor einschaltet, sobald die Vorstech- bzw. Einstechbewegung vollständig ausgeführt ist. Falls die Ausschüttung bereits während des Vor- bzw. Einstechens der Einstechnadel einsetzen soll, kann auch dies mittels eines Schalters verwirklicht werden, der den Motor einschaltet, wenn die Einstechnadel im Verlauf ihrer Vorstech- bzw. Einstechbewegung eine bestimmte Position entlang der Vortriebsrichtung erreicht hat.

Die Antriebskraft für den Vortrieb der Einstechnadel ist vorteilhafterweise eine Elastizitätskraft.

In bevorzugten Ausführungen ist der Einstechantrieb gegen die Vortriebsrichtung elastisch spannbar. Vorteilhafterweise kann der Einstechantrieb mittels des Motors gegen die Vortriebsrichtung gespannt werden. Der Einstechantrieb kann in solchen Ausführungen nach einem Vortrieb der Einstechnadel mittels des Motors wieder gespannt, d. h. geladen werden. Dies ermöglicht die Verwendung des Autoinjektors für eine erneute Produktverabreichung oder kann auch nur die Entsorgung eines aufgebrauchten Produktreservoirs erleichtern.

Der Ausschüttantrieb umfasst vorzugsweise ein Abtriebsglied, über das der Motor mit dem Förderelement gekoppelt ist, indem das Abtriebsglied unmittelbar oder über ein oder mehrere Koppelglieder mit dem Motor in einem Koppeleingriff ist. Vorzugsweise ist ein Anschlag vorgesehen, bis gegen den das Abtriebsglied oder ein Koppelglied in der Koppelstrecke in die Vortriebsrichtung in eine Anschlagposition bewegbar ist. Hat das Abtriebsglied oder das betreffende Koppelglied die Anschlagposition erreicht, ist ein weiterer Antrieb des Förderelements nicht mehr möglich. Treibt der Motor jedoch weiterhin in Antriebsrichtung an, stützt er sich über das Abtriebsglied oder das stattdessen im Anschlag befindliche Koppelglied an dem Anschlag ab, so dass der weitere Motorantrieb eine der Abtriebsbewegung des Abtriebsglieds entgegengerichtete Bewegung eines Teils des Ausschüttantriebs, vorzugsweise des Motors, bewirkt, durch die der Einstechantrieb gegen die Vortriebsrichtung gespannt wird.

Der Koppeleingriff, der die Kopplung zwischen dem Motor und dem Abtriebsglied bewirkt, ist vorzugsweise ein Gewindeeingriff mit einer vorteilhafterweise in die Vortriebsrichtung weisenden Gewindeachse. Der Koppeleingriff ist vorzugsweise auch dann ein Gewindeeingriff, wenn der Autoinjektor das Merkmal der Spannbarkeit des Einstechantriebs nicht aufweist.

Der Einstechantrieb umfasst für die Erzeugung der zum Vorstechen bzw. Einstechen erforderlichen Kraft vorzugsweise eine mechanische Einstechfeder. Alternativ kann die Kraft mittels eines Druckgasreservoirs oder eines Gaserzeugers, beispielsweise eine Gaspatrone, erzeugt werden. Eine mechanische Einstechfeder oder mehrere solcher Federn kann oder können auch in Kombination mit Druckgas zum Einsatz kommen. Die Krafterzeugung nur mittels mechanischer Einstechfeder wird jedoch bevorzugt.

Der Motor ist vorzugsweise in einer Lagerstruktur aufgenommen, die mittels des Einstechantriebs in die Vortriebsrichtung bewegbar ist. Der Einstechantrieb bewirkt vorzugsweise über die Lagerstruktur den Vortrieb der Einstechnadel. Die Lagerstruktur ist in einem Ausgangszustand in einer proximalen Position gegen die Kraft des Einstechantriebs in einem Halteeingriff mit dem Gehäuse. Die Lagerstruktur lagert vorzugsweise auch eine Energiequelle für den Motor. Der Autoinjektor umfasst ein Auslöseelement, durch dessen Betätigung der Halteeingriff lösbar ist.

Für ihren Vortrieb ist die Einstechnadel vorzugsweise an dem Reservoir oder einem Reservoirhalter befestigt, der das vorzugsweise als Behältnis gebildete Reservoir aufnimmt und in die Vortriebsrichtung stützt. Die genannte Lagerstruktur wirkt für den Vortrieb der Einstechnadel auf das Reservoir oder vorzugsweise auf solch einen Reservoirhalter. Hierfür drückt sie vorzugsweise das Reservoir oder den Reservoirhalter in die Vortriebsrichtung und ist vorzugsweise von dem Reservoirhalter gegen die Vortriebsrichtung weg bewegbar, d. h. sie wirkt vorteilhafterweise über einen reinen Druckkontakt auf das Reservoir oder den Reservoirhalter oder eine Zwischenstruktur. Der Einsatz eines Reservoirhalters ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Standardbehältnis wie beispielsweise eine mit einem Kolben verschlossene Ampulle, die insbesondere eine Glasampulle sein kann, das Reservoir bildet. Das Reservoir muss in solch einer Ausbildung vorteilhafterweise nicht die Kraft des Einstechantriebs aufnehmen.

Auch die Unteransprüche und deren Kombinationen beschreiben vorteilhafte Merkmale der Erfindung, die sich mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen wechselseitig vorteilhaft ergänzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausführungen des Autoinjektors vorteilhaft weiter. Es zeigen:
1 einen Autoinjektor in einem Ausgangszustand, in dem eine Einstechnadel des Autoinjektors eine distale Position einnimmt,
2-7 den Autoinjektor der 1 in einer Sequenz von Zuständen, die der Autoinjektor bei einer Produktverabreichung einnimmt.
1 zeigt einen Autoinjektor in einem Längsschnitt. Der Autoinjektor befindet sich in einem Ausgangszustand vor der Verabreichung eines zu injizierenden Produkts. In dem Ausgangszustand kann der Autoinjektor beispielsweise gelagert oder bis unmittelbar zur Verabreichung des Produkts gehandhabt werden. Der Autoinjektor weist im Ganzen die Form eines schlanken Injektionspen auf.
Der Autoinjektor weist ein Gehäuse aus einem hülsenförmigen, proximalen Gehäuseabschnitt 1 und einem hülsenförmigen, distalen Gehäuseabschnitt 2 auf, die so miteinander verbunden sind, dass sie relativ zueinander entlang einer gemeinsamen zentralen Symmetrieachse R bewegbar sind. Bei der Axialbewegung sind die Gehäuseabschnitte 1 und 2 aneinander entlang der Achse R linear geführt.
In dem distalen Gehäuseabschnitt 2 ist ein mit dem zu injizierenden Produkt gefülltes Reservoir 3 entlang der Achse R in eine Vortriebsrichtung V und gegen die Vortriebsrichtung V bewegbar gelagert, wobei der distale Gehäuseabschnitt 2 für die Bewegung des Reservoirs 3 eine Linearführung bildet. In dem Ausführungsbeispiel bildet ein Behältnis das Reservoir 3. Das Behältnis kann insbesondere von der Art üblicher Ampullen sein. An dem proximalen Ende des Reservoirs 3 ist eine Einstechnadel 5 befestigt, die in die Vortriebsrichtung V vorragt. In dem Reservoir 3 ist ein Kolben 4 entlang der Achse R bewegbar aufgenommen. Der Kolben 4 verschließt das Reservoir 3 produktdicht. Durch eine Bewegung des Kolbens 4 in die Vortriebsrichtung V wird Produkt aus dem Reservoir verdrängt und durch die hohle Einstechnadel 5 ausgeschüttet. Die Einstechnadel 5 muss jedoch nicht unumgänglich hohl sein. Das Produkt kann auch über den Außenumfang der Einstechnadel geleitet werden. Die Achse R, entlang derer sowohl das Reservoir 3 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 2 als auch der Kolben 4 relativ zu dem Reservoir 3 bewegbar sind, wird im Folgenden als Vortriebsachse bezeichnet. Das Reservoir 3 ist in einem Reservoirhalter 6 aufgenommen, wobei der Reservoirhalter 6 das Reservoir 3 zentriert und das Reservoir 3 in Vortriebsrichtung V an einen Anschlag des Reservoirhalters 6 stößt. Der Gehäuseabschnitt 2 führt unmittelbar den Reservoirhalter 6 axial linear.
Eine Rückstellfeder 7, die distal an dem Gehäuseabschnitt 1 und proximal an dem Reservoirhalter 6 abgestützt ist, spannt den Reservoirhalter 6 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 2 gegen die Vortriebsrichtung V, bis gegen einen Anschlag, der im Ausgangszustand axial an dem Gehäuseabschnitt 1 festgelegt ist.
In dem Ausgangszustand nimmt der Gehäuseabschnitt 2 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 seine distalste Position ein, in der er mit einem distalen Hülsenabschnitt einen Nadelschutz für die Einstechnadel 5 bildet, mit dem er die Einstechnadel 5 umgibt und über deren Spitze hinaus in die Vortriebsrichtung V überragt. Aus dieser distalsten Position kann der Gehäuseabschnitt 2 gegen die Kraft der Rückstellfeder 7 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 gegen die Vortriebsrichtung V bis gegen einen Anschlag 1a des Gehäuseabschnitts 1 bewegt werden.
Der proximale Gehäuseabschnitt 1 lagert eine Antriebseinrichtung, die aus einem Einstechantrieb und einem Ausschüttantrieb besteht. Der Einstechantrieb sorgt für einen Vortrieb der Einstechnadel 5 zum Zwecke des Einstechens in organisches Gewebe, vorzugsweise in und/oder durch die menschliche Haut. Der Ausschüttantrieb wirkt unabhängig von dem Einstechantrieb und bewirkt nach Abschluss der Vortriebsbewegung der Einstechnadel 5 eine Ausschüttung des Produkts aus dem Reservoir 3 durch die Einstechnadel 5 hindurch.
Der Ausschüttantrieb umfasst insbesondere einen elektrischen Schrittmotor 10 als Antriebsaggregat. Ferner ist eine elektrische Batterie 13 als Energiequelle für den Motor 10 vorgesehen. Der Motor 10 treibt mittels seiner Motorwelle 11 ein Abtriebsglied 12 an, das eine Kolbenstange für den Kolben 4 bildet. Die Motorwelle 11 und das Abtriebsglied 12 sind miteinander in einem Koppeleingriff, der im Ausführungsbeispiel als Gewindeeingriff gebildet ist. Hierfür ist das Abtriebsglied 12 mit einem Innengewinde versehen, das mit dem Außengewinde der Motorwelle 11 in dem Gewindeeingriff bzw. Koppeleingriff ist. Die Vortriebsachse R ist gleichzeitig die Rotationsachse der Motorwelle 11 und im Koppeleingriff die Gewindeachse der beiden Gewinde von Motorwelle 11 und Abtriebsglied 12. Das Abtriebsglied 12 ist in die Vortriebsrichtung V auf Anschlag gegen den Kolben 4, d. h. zwischen dem Kolben 4 und dem Abtriebsglied 12 besteht keine feste Verbindung, sondern lediglich Druckkontakt.
Die Antriebseinrichtung umfasst ferner eine Lagerstruktur 14, die den Motor 10 in die Vortriebsrichtung V abstützt, im Ausführungsbeispiel mittels eines Anschlags 14a, den eine Innenschulter der Lagerstruktur 14 bildet. Die Lagerstruktur 14 lagert den Motor 10 ferner so, dass sich der Motor 10, d. h. der Statorteil des Motors 10, relativ zu der Lagerstruktur 14 um die Vortriebsachse V nicht drehen kann. Die Lagerstruktur 14 ist im Wesentlichen eine einfache Hülse, deren Hohlquerschnitt die Schulter 14a in einen proximalen und einen distalen Hülsenabschnitt unterteilt. Die Lagerstruktur 14 ist in dem proximalen Gehäuseabschnitt 1 entlang der Vortriebsachse V hin und her bewegbar gelagert und wird von dem Gehäuseabschnitt 1 axial linear und bezüglich der Achse R verdrehgesichert geführt.
Der Einstechantrieb umfasst insbesondere eine Einstechfeder 16 als Krafterzeuger. Die Einstechfeder 16 wirkt auf die Lagerstruktur 14 in die Vortriebsrichtung V. Sie ist proximal an einer Kappe 17, die an dem proximalen Ende des Gehäuseabschnitts 1 befestigt ist, und distal über die Batterie 13 an dem Motor 10 abgestützt. Die Einstechfeder 16 wirkt somit über den Motor 10 und dessen axiale Abstützung am Anschlag 14a auf die Lagerstruktur 14.
In dem Ausgangszustand sind der proximale Gehäuseabschnitt 1 und die Lagerstruktur 14 in einem Halteeingriff, der eine Bewegung der Lagerstruktur 14 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 in die Vortriebsrichtung V verhindert und die Einstechfeder 16 gespannt hält. Der Halteeingriff wird durch Blockierelemente 20, beispielsweise Kugeln oder Zylinderstifte, vermittelt. Die Blockierelemente 20 sind je zu einem Teil in einer Ausnehmung 19 der Lagerstruktur 14 aufgenommen, d. h. je eine Ausnehmung 19 für je eines der Blockierelemente 20. Die Ausnehmungen 19 sind als Vertiefungen in der Außenmantelfläche der Lagerstruktur 14 gebildet. Anstatt individueller Ausnehmungen 19 könnte auch eine gemeinsame Ausnehmung für alle Blockierelemente 20 vorgesehen sein, beispielsweise in Form einer am Außenmantel der Lagerstruktur 14 umlaufenden Nut. Den Ausnehmungen 19 radial gegenüber ist der Gehäuseabschnitt 1 mit Durchbrüchen versehen, in die die Blockierelemente 20 hineinragen. Auf die Blockierelemente 20 wirken nach radial auswärts Elastizitätskräfte. Ein Auslöseelement 8 verhindert jedoch, dass sich die Blockierelemente 20 unter der Einwirkung der Elastizitätskräfte aus den Ausnehmungen 19 herausbewegen können. Das Auslöseelement 8 besteht aus einem Hülsenabschnitt und einem Boden, der den Hülsenabschnitt nach proximal abschließt. Mit dem Hülsenabschnitt umschließt das Auslöseelement 8 die Durchbrüche des Gehäuseabschnitts 1 und hält dadurch die Blockierelemente 20 in den Ausnehmungen 19 der Lagerstruktur 14. Eine Feder 18, die sich an dem Gehäuseabschnitt 1 und dem Auslöseelement 8 abstützt, spannt das Auslöseelement 8 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 in eine proximale Position. Das Auslöseelement 8 kann gegen die Elastizitätskraft der Feder 18 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 in die Vortriebsrichtung V bis gegen einen von dem Gehäuseabschnitt 1 gebildeten Anschlag 1b verschoben werden. Den Anschlag 1b und auch den Anschlag 1a für den Gehäuseabschnitt 2 bildet eine an der Außenmantelfläche des Gehäuseabschnitts 1 umlaufende Schulter.
Zu der Lagerstruktur 14 ist noch zu bemerken, dass sie an ihrer Außenmantelfläche einen Anschlag 14b bildet, im Ausführungsbeispiel in Form einer umlaufenden Absatzkante. Dem Anschlag 14b in Vortriebsrichtung V gegenüber bildet der Gehäuseabschnitt 1 einen Gegenanschlag.
Axial zwischen der Lagerstruktur 14 und dem Reservoirhalter 6 ist eine Führungsstruktur 15 angeordnet, über die die Lagerstruktur 14 in die Vortriebsrichtung V auf den Reservoirhalter 6 wirkt. Der distale Gehäuseabschnitt 2 führt die Führungsstruktur 15 verdrehgesichert axial linear, d. h. die Führungsstruktur 15 ist relativ zu dem Gehäuseabschnitt 2 nur in und gegen die Vortriebsrichtung V bewegbar. Zwischen der Führungsstruktur 15 und der Lagerstruktur 14 einerseits und der Führungsstruktur 15 und dem Reservoirhalter 6 andererseits besteht jeweils nur ein axialer Druckkontakt. Die Führungsstruktur 15 führt das Abtriebsglied 12 verdrehgesichert axial linear, so dass eine Drehbewegung des Motors 10 über den Koppeleingriff der Motorwelle 11 und des Abtriebsglieds 12 eine Axialbewegung des Abtriebsglieds 12 bewirkt.
Im Folgenden wird der Autoinjektor anhand der Sequenz der 2 bis 7, die den Ablauf einer Injektion darstellen, erläutert.
2 zeigt den Autoinjektor in dem Ausgangszustand und ist mit 1 identisch. Der Verwender setzt den im Ausgangszustand befindlichen Autoinjektor für die Produktverabreichung an der gewünschten Einstechstelle auf die Haut auf, so dass der von dem Gehäuseabschnitt 2 gebildete Nadelschutz die Einstechstelle umgibt. Durch Druck gegen die Einstechstelle wird der Gehäuseabschnitt 2 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 gegen die Vortriebsrichtung V bewegt. Diese Bewegung erfolgt gegen die Elastizitätskraft der Rückstellfeder 7, die sich im Ausgangszustand über den Halteeingriff am Gehäuseabschnitt 1 abstützt, bis gegen den Anschlag 1a. Die Weglänge dieser Bewegung ist durch den Anschlag 1a so bemessen, dass die Spitze der Einstechnadel 5 in einem kurzen Abstand vor der Hautoberfläche steht, aber noch keine Hautberührung hat. Um den Halteeingriff der Lagerstruktur 14 zu lösen, drückt der Verwender in einem nächsten Schritt das Auslöseelement 8 in die Vortriebsrichtung V bis gegen den Anschlag 1b. In der Anschlagposition kommen Ausnehmungen oder Durchbrechungen 9 im Hülsenabschnitt des Aulöseelements 8 radial in Überdeckung zu den Blockierelementen 20. Sobald das Auslöseelement 8 seine Anschlagposition einnimmt, rücken deshalb die Blockierelemente 20 wegen der auf sie wirkenden Elastizitätskräfte nach radial auswärts in die Ausnehmungen oder Durchbrechungen 9 ein und gleichzeitig aus den Ausnehmungen 19 der Lagerstruktur 14 heraus. Der Halteeingriff ist nun gelöst.
2 zeigt den Autoinjektor in dem kurzen Übergangszustand, in dem das Auslöseelement 8 gerade seine Anschlagposition erreicht hat, der Halteeingriff gelöst ist, aber die Lagerstruktur 14 ihre Vortriebsbewegung noch nicht aufgenommen hat. Die über die Batterie 13 und den Motor 10 auf die Lagerstruktur 14 wirkende Einstechfeder 16 kann sich nun entspannen und die Lagerstruktur 14 in die Vortriebsrichtung V treiben. Die Lagerstruktur 14 ist in die Vortriebsrichtung V über die Führungsstruktur 15 auf Anschlag gegen den Reservoirhalter 6, d. h. die Einstechfeder 14 wirkt über die Lagerstruktur 14 auf den Reservoirhalter 6 und treibt diesen in die Vortriebsrichtung V. Die Rückstellfeder 7 ist deutlich schwächer als die Einstechfeder 16 und behindert den durch die Einstechfeder 16 bewirkten Vortrieb allenfalls in einem vernachlässigbaren Ausmaß. Durch den Vortrieb des Reservoirhalters 6 werden das Reservoir 3 und die daran befestigte Einstechnadel 5 ebenfalls in die Vortriebsrichtung V bewegt bis die Lagerstruktur 14 mit ihrem Anschlag 14b gegen den Gegenanschlag des Gehäuseabschnitts 1 stößt. Die Vortriebsbewegung entspricht daher einer Vorstechbewegung oder im Falle des Einstechens einer Einstechbewegung der Einstechnadel 5. Die Weglänge der Vortriebsbewegung der Lagerstruktur 14 entspricht der gewünschten Einstechtiefe.
4 zeigt den Autoinjektor nachdem die Vorstech- bzw. Einstechbewegung abgeschlossen ist. Unmittelbar bei Abschluss der Einstechbewegung wird der Motor 10 eingeschaltet. Vorstech- bzw. Einstechbewegung und Produktausschüttung sind zeitlich separiert, d. h. sie werden sequentiell nacheinander vorgenommen.
Bei Abschluss der Einstechbewegung gelangt die Führungsstruktur 15 in einen Blockiereingriff, vorzugsweise mit dem distalen Gehäuseabschnitt 2, durch den die Führungsstruktur 15 relativ zu dem Reservoir 3 in der erreichen distalen Position gehalten wird. Der Blockiereingriff kann insbesondere formschlüssig sein. Er verhindert eine Bewegung der Führungsstruktur 15 in die proximate Richtung. Des Weiteren wird die Führungsstruktur 15 von der Lagerstruktur 14 bei Abschluss der Einstechbewegung in die distale Richtung gegen einen Kontakt 2a gedrückt, der wie im Ausführungsbeispiel insbesondere von dem distalen Gehäuseabschnitt 2 gebildet werden kann. Im Ausführungsbeispiel bildet ein Vorsprung, beispielsweise ein umlaufender Ringsteg oder auch nur ein einziger, in die proximale Richtung ragender Nocken den Kontakt 2a. Die Führungsstruktur 15 ist mit einem Gegenkontakt ausgestattet. Der Kontakt 2a und der Gegenkontakt bilden einen Signalgeber, im Ausführungsbeispiel einen Schalter, der mittels einer Signalleitung mit einer Steuerung des Motors 10 verbunden ist. Der Signalgeber übermittelt der Steuerung bei Kontaktschluss zwischen dem Kontakt 2a und dem Gegenkontakt der Führungsstruktur 15 über die Signalleitung den Abschluss den Einstechbewegung. Die Steuerung schaltet daraufhin den Motor ein, beispielsweise indem sie den Motor 10 an die Batterie 13 anschließt. Obgleich der Kontakt 2a und dessen Gegenkontakt vorzugsweise einen Signalgeber für die Steuerung bilden, kann ein von dem Kontakt 2a und dem Gegenkontakt gebildeter Schalter auch unmittelbar den Kreis für die Energieversorgung des Motors 10 schließen, d. h. ein Schaltelement dieses Kreises bilden.
Als Signalgeber müssen der Kontakt 2a und dessen Gegenkontakt auch keinen Kontaktschalter bilden. So kann der Kontakt 2a oder dessen Gegenkontakt beispielsweise durch einen berührungslos arbeitenden Detektor ersetzt werden.
Der eingeschaltete Motor 10 treibt über die Motorwelle 11 und den Koppeleingriff das Abtriebsglied 12 an, das sich aufgrund seiner Linearführung in die Vortriebsrichtung V bewegt und den Kolben 4 durch Druckkontakt mitnimmt. Die Vortriebsbewegung des Abtriebsglieds 12 wird durch einen von der Führungsstruktur 15 oder dem Reservoirhalter 6 gebildeten Anschlag begrenzt, gegen den das Abtriebsglied 12 in Druckkontakt kommt, wenn das Reservoir 3 entleert ist. Alternativ könnte die Vortriebsbewegung durch die Kraft gestoppt werden, die aufgrund des in Vortriebsrichtung V gegen das Reservoir 3 drückenden Kolbens 4 auf die Motorwelle 11 wirkt.
5 zeigt den Autoinjektor nach der Entleerung des Reservoirs 3, d. h. mit dem in einer Anschlagposition befindlichen Abtriebsglied 12 und/oder Kolben 4. Der Motor 10 läuft in der Anschlagposition des Abtriebsglieds 12 und/oder des Kolbens 4 weiter in die gleiche Drehrichtung. Allerdings stützt er sich jetzt über das Abtriebsglied 12 an dessen Anschlag ab, so dass sich der Motor 10 wegen des Koppeleingriffs mit dem weiterhin verdrehgesicherten Abtriebsglied 12 gegen die Vortriebsrichtung bewegt. Die Lagerstruktur 14 ist bezüglich dieser Rücksetzbewegung mit dem Motor 10 ebenfalls axial unbeweglich verbunden, so dass der Motor 10 sie dabei mitnimmt. Der Motor 10 ist ausreichend stark, um die Rücksetzbewegung gegen die Kraft der dabei sich spannenden Einstechfeder 16 ausführen zu können bis die Ausnehmungen 19 der Lagerstruktur 14 wieder in die radiale Überdeckung zu den Durchbrüchen des Gehäuseabschnitts 1 gelangen und der Halteeingriff zwischen dem Gehäuseabschnitt 1 und der Lagerstruktur 14 wiederhergestellt werden kann. Das Gewinde der Motorwelle 11 erstreckt sich axial über wenigstens die Summe der Längen der Einstechbewegung bzw. Rücksetzbewegung des Motors 10 und des maximalen Hubs des Abtriebsglieds 12.
6 zeigt den Autoinjektor nach der Abschluss der Rücksetzbewegung unmittelbar vor dem Wiederherstellen des Halteeingriffs. Die Rücksetzbewegung wird ebenfalls durch einen Anschlag des Gehäuseabschnitts 1 begrenzt, den in diesem Fall die Kappe 17 bildet.
Der Anschlag ist so positioniert, dass die Durchbrüche des Gehäuseabschnitts 1 und insbesondere die darin radial geführten Blockierelemente 20 radial in Überdeckung mit den Ausnehmungen 19 der Lagerstruktur 14 sind. Die Blockierelemente 20 werden jedoch durch die auf sie wirkenden Elastizitätskräfte noch nach außen in die Ausnehmungen oder Durchbrüche 9 des Auslöseelements 8 gespannt. Soweit der Verwender jedoch das Auslöseelement 8 druckentlastet, drückt die Feder 18 das Auslöseelement 8 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 gegen die Vortriebsrichtung V. Dabei überschiebt es die in seine Ausnehmungen oder Durchbrüche 9 hineinragenden Blockierelemente 20 und drückt sie dadurch nach radial einwärts in die Ausnehmungen 19. Der Halteeingriff ist damit wieder hergestellt, so dass die Lagerstruktur 14 gegen die Kraft der Einstechfeder 16 in ihrer proximalen Position mit dem Gehäuseabschnitt 1 wieder formschlüssig verriegelt ist.
Wird der Autoinjektor aus dem in 6 dargestellten Zustand wieder von der Einstechstelle weggenommen, so schiebt der Gehäuseabschnitt 2 aufgrund der rückstellenden Elastizitätskraft der Rückstellfeder 7 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 1 wieder in die distale Richtung, bis er wieder einen Nadelschutz bildet. Durch die Bewegung in die distale Richtung wird der Blockiereingriff der Führungsstruktur 15 gelöst, und die Rückstellfeder 7 drückt die Führungsstruktur 15 wieder in die distale Richtung bis gegen die Lagerstruktur 14. Die Motorwelle 11, das Abtriebsglied 12, die Lagerstruktur 14 und die Führungsstruktur 15 nehmen nun wieder die gleichen Positionen wie vor der Injektion ein.
7 zeigt den Autoinjektor nach der Injektion. Der distale Gehäuseabschnitt 2 kann von dem proximalen Gehäuseabschnitt 1 gelöst und das Reservoir 3 gegen ein neues ausgetauscht oder auch nur entsorgt werden.

1: proximaler Gehäuseabschnitt
1a: Anschlag
1b: Anschlag
2: distaler Gehäuseabschnitt
2a: Kontakt
3: Reservoir, Behältnis
4: Förderelement, Kolben
5: Einstechnadel
6: Reservoirhalter
7: Rückstellfeder
8: Auslöseelement
9: Durchbruch
10: Motor
11: Motorwelle
12: Abtriebsglied, Kolbenstange
13: Energiequelle, Batterie
14: Lagerstruktur
14a: Anschlag, Schulter
14b: Anschlag
15: Führungsstruktur
16: Krafterzeuger, Einstechfeder
17: Kappe
18: Feder
19: Ausnehmung, Vertiefung
20: Blockierelement
V: Vortriebsrichtung
R: Rotationsachse, Vortriebsachse

Claims

Autoinjektor umfassend: a) ein Gehäuse (1, 2) mit einem Reservoir (3) für ein injizierbares Produkt, b) eine mit dem Reservoir (3) verbundene Einstechnadel (5), die für eine Einstechbewegung relativ zu dem Gehäuse (1, 2) in eine Vortriebsrichtung bewegbar ist, c) einen Einstechantrieb (14, 15, 16) für die Einstechnadel (5), d) einen Ausschüttantrieb (10, 11, 12) mit d1) einem auf das Produkt wirkenden Förderelement (4) für die Ausschüttung des Produkts d2) und einem Motor (10) für das Förderelement (4), der zusätzlich zu dem Einstechantrieb (16) vorgesehen ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) bei der Einstechbewegung auch den Motor (10) in die Vortriebsrichtung (V) bewegt und mittels des Motors (10) gegen die Vortriebsrichtung (V) elastisch spannbar ist.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschüttantrieb ein Abtriebsglied (12) umfasst, über das der Motor (10) mit dem Förderelement (4) in einem Koppeleingriff gekoppelt ist, dass das Abtriebsglied (12) mittels des Motors (10) in die Vortriebsrichtung (V) bis in eine Anschlagposition bewegbar ist und dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) in dieser Anschlagposition mittels des Motors (10) gegen die Vortriebsrichtung (V) spannbar ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) in der Anschlagposition in dem Koppeleingriff durch seine eigene Motorkraft gegen die Vortriebsrichtung (V) bewegbar ist.
Autoinjektor nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppeleingriff ein Gewindeeingriff ist.
Autoinjektor nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (12) in dem Koppeleingriff mittels des Motors (10) in die Vortriebsrichtung (V) bewegbar ist.
Autoinjektor nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag vorgesehen ist, bis gegen den das Abtriebsglied (12) in die Anschlagposition bewegbar ist.
Autoinjektor nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (12) direkt auf das Förderelement (4) wirkt, vorzugsweise durch Druckkontakt in die Vortriebsrichtung (V).
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) einen Krafterzeuger (16) umfasst, der bei der Einstechbewegung direkt oder über ein oder mehrere Zwischenglieder auf den Motor (10) wirkt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) eine Einstechfeder (16) ist oder umfasst, die eine die Einstechbewegung bewirkende Federkraft erzeugt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) bei Abschluss der Einstechbewegung eingeschaltet wird.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionsdetektor (2a) für die Detektion einer Position des Einstechantriebs (14, 15, 16) vorgesehen ist und dass der Motor (10) mittels des Positionsdetektors (2a) eingeschaltet wird, vorzugsweise erst bei Abschluss der Einstechbewegung.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Positiondetektor (2a) einen Schaltkontakt (2a) und einen Gegenkontakt umfasst, die einen eine Steuerung des Motors (10) aktivierenden Signalgeber oder einen Unterbrechungsschalter in einem Energieversorgungskreis des Motors (10) bilden.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben, der für die Ausschüttung des Produkts in dem Reservoir (3) in die Vortriebsrichtung (V) bewegbar aufgenommen und über ein Getriebe (11, 12) mit dem Motor (10) gekoppelt ist, das Förderelement (4) bildet.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (12) eine Kolbenstange bildet und in die Vortriebsrichtung (V) gegen das Förderelement (4) drückt und gegen die Vortriebsrichtung (V) von dem Förderelement (4) weg bewegbar ist.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) ein Drehmotor, vorzugsweise ein Elektromotor, ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) eine Motorwelle (11) aufweist, die in dem Koppeleingriff ist, vorzugsweise mit dem Abtriebsglied (12).
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (11) eine in die Vortriebsrichtung (V) weisende Rotationsachse (R) hat.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) bei der Einstechbewegung den Ausschüttantrieb (10, 11, 12), das Reservoir (3) und die Einstechnadel (5) gemeinsam in die Vortriebsrichtung (V) treibt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Rückstellfeder (7), die eine Rückziehbewegung der Einstechnadel (5) gegen die Vortriebsrichtung (V) bewirkt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) eine Lagerstruktur (14) und einen Krafterzeuger (16) umfasst und die Lagerstruktur (14) den Motor (10) in die Vortriebsrichtung (V) abstützend lagert und mittels des Krafterzeugers (16) relativ zu dem Gehäuse (1, 2) in die Vortriebsrichtung (V) bewegbar ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstechantrieb (14, 15, 16) über die Lagerstruktur (14) die Einstechbewegung der Einstechnadel (5) bewirkt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschüttantrieb ein Abtriebsglied (12) umfasst, mittels dem der Motor (10) das Förderelement (4) antreibt, und dass der Autoinjektor eine Führungsstruktur (15) umfasst, die das Abtriebsglied (12) in die Vortriebsrichtung (V) führt, und dass der Motor (10) gegen die Vortriebsrichtung (V) bewegbar ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (15) in einer distalen Position in einem Blockiereingriff gehalten wird, wenn sich der Motor (10) gegen die Vortriebsrichtung (V) bewegt.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstruktur (14) in einer proximalen Position gegen die Kraft eines Krafterzeugers (16) des Einstechantriebs (16) in einem Halteeingriff mit dem Gehäuse (1, 2) ist und dass der Autoinjektor ein Auslöseelement (8) umfasst, durch dessen Betätigung der Halteeingriff lösbar ist.
Autoinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behältnis das Reservoir (3) bildet und der Autoinjektor einen Reservoirhalter (6) umfasst, der das Reservoir (3) aufnimmt und relativ zu dem Gehäuse (1, 2) in die Vortriebsrichtung (V) bewegbar ist, und dass die Einstechnadel (5) an dem Reservoir (3) oder dem Behältnishalter befestigt ist.
Autoinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch in Kombination mit wenigstens Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstruktur (14) den Reservoirhalter (6) in die Vortriebsrichtung (V) drückt und gegen die Vortriebsrichtung (V) von dem Reservoirhalter (6) weg bewegbar ist.