DE102011120366A1 - Device for repeating insertion of colored pigments for e.g. permanent make-up into skin, has hollow cylinder closely connected with housing, and needle displaced in repeating axial movement by utilizing contactless coupling mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Geräte zum Einbringen von Stoffen in die Haut werden zum Beispiel zum Einbringen von Farbpigmenten für Permanent Make-up (PMU) oder einer Tätowierung sowie anderer kosmetischer und medizinischer Stoffe genutzt und bestehen üblicherweise aus einer Antriebseinheit (Handgerät) zur Erzeugung einer repetierenden Hubbewegung mit einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Stellung, die auf eine Vorrichtung, die ein Stechelement, welches mit dem einzubringenden Stoff benetzt ist, enthält, um die Haut bei jeder Stechbewegung punktuell anzustechen, damit der Stoff in die Haut eindringen und in ihr verbleiben kann.Devices for introducing substances into the skin are used, for example, for introducing color pigments for permanent make-up (PMU) or a tattoo and other cosmetic and medical substances and usually consist of a drive unit (hand-held device) for producing a repetitive lifting movement with an extended one and a retracted position, which includes a device having a piercing element wetted with the substance to be introduced, to puncture the skin at each piercing puncture, so that the substance can penetrate into the skin and remain in it.
Die Dokumente
Diese zusätzliche Kraft wird bei der bekannten Vorrichtung durch eine elastische Membran erbracht, die gleichzeitig die Trennfunktion zwischen einem vorderen, zum Menschen gerichteten Raum und einem hinteren, dem Antrieb zugewandeten Raum, bereitstellt. Die Trennfunktion des Menschen von der Maschine ist eine hygienische Schutzfunktion der Vorrichtung, indem sie dafür sorgt, dass das Vordringen von Farbstoff oder Körperflüssigkeit während des Pigmentierens vom vorderen zum hinteren Raum verhindert wird (Hygieneanforderung).This additional force is provided in the known device by an elastic membrane, which simultaneously provides the separation function between a front, directed to the people space and a rear, the drive-facing space. The separation function of the human from the machine is a hygienic protective function of the device, by ensuring that the penetration of dye or body fluid during pigmentation from the front to the back space is prevented (hygiene requirement).
Damit die Membran sowohl die Trennfunktion als auch die Rückholkraft für die Nadel bereit stellen kann, ist die Nadel mit einem Schaft versehen, der mit der Membran fest verbunden ist, Nadel und Membran bilden also eine Einheit.Thus, the membrane can provide both the separation function and the return force for the needle, the needle is provided with a shaft which is firmly connected to the membrane, needle and membrane thus form a unit.
Die ErfindungThe invention
Aufgabe der Erfindung ist es, für Antriebe, die ein aktives Rückholen der Nadel ermöglichen, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Kopplung der Nadel mit dem Antrieb für repetierende axiale Bewegungen ermöglicht, eine hygienische Trennung zwischen vorderem und hinterem Raum bereitstellt und gleichzeitig eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Gesamtsystems erreicht, um beispielsweise Vibrationen und Erwärmung zu reduzieren und um beispielsweise Akkubetrieb zu gestatten.The object of the invention is to provide for drives that allow active retrieval of the needle, a device that allows a coupling of the needle with the drive for repetitive axial movements, provides a hygienic separation between front and rear space while increasing the Achieved efficiency of the overall system, for example, to reduce vibration and heating and to allow, for example, battery operation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Nadel mit dem Antrieb vorzugsweise magnetisch, berührungslos und keimdicht gekoppelt ist, damit gleichzeitig die Trennung zwischen vorderem und hinterem Raum bereit stellt und durch Entfall von bisher benötigten Bauteilen eine Minimierung der Reibungsverluste und damit eine Optimierung des Gesamtwirkungsgrades bereitstellt.This object is achieved with a device according to the preamble of
Ein wesentlicher Vorteil, welcher mit der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht wird, besteht darin, dass eine zusätzliche Rückstellkraft für die Nadel nicht mehr benötigt wird und die Bauteile zur Erzeugung der Rückstellkraft gänzlich entfallen können.A significant advantage, which is achieved with the invention over the prior art, is that an additional restoring force for the needle is no longer needed and the components for generating the restoring force can be completely eliminated.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil, welcher gegenüber dem Stand der Technik erreicht wird, besteht darin, dass durch den Entfall der Rückstellkraft die zusätzliche Energie des Antriebs zur Überwindung der bisherigen Rückstellkraft nicht mehr bereit gestellt werden muss. Der Antriebseinheit wird ein geringerer mechanischer Widerstand entgegen gesetzt und somit wird eine geringere Antriebsleistung benötigt, die für eine geringere Erwärmung des Antriebs und eine längere Laufzeit, beispielsweise mit Akkumulatoren, sorgt, was einem erheblich verbesserten Wirkungsgrad des Gesamtsystems gleichkommt.Another significant advantage, which is achieved over the prior art, is that the elimination of the restoring force, the additional energy of the drive to overcome the previous restoring force no longer needs to be provided. The drive unit is set against a lesser mechanical resistance and thus a lower drive power is required, which provides for a lower heating of the drive and a longer running time, for example, with accumulators, which equates to a significantly improved efficiency of the overall system.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass die nun geringere erforderliche Antriebskraft zu kleineren Antrieben führt, die wesentlich geringere Massen erlauben, welche bei den relativ hohen vorkommenden Stechfrequenzen (bis zu 250 Hz) zugleich zu geringeren Antriebsvibrationen führen. Da die Antriebe mit den Handgeräten mechanisch verbunden sind, werden mit der Erfindung zugleich auch die Vibrationen des Handgerätes vermindert. Die Bedeutung von Vibrationen des Handgerätes wird klar, wenn die durchschnittliche Einstechtiefe beim Permanent-Make-up bekannt ist, denn diese beträgt nur 0,1 mm.Another significant advantage of the invention over the prior art is that the now lower required driving force leads to smaller drives that allow much lower masses, which at the same time lead to lower driving vibrations at the relatively high occurring lancing frequencies (up to 250 Hz). Since the drives are mechanically connected to the handsets, with the invention at the same time the vibrations of the handset are reduced. The importance of vibration of the handset is clear when the average penetration depth in permanent make-up is known, because this is only 0.1 mm.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass eine elastische Membran zur Trennung von vorderem und hinterem Raum in den allermeisten Ausgestaltungen nicht mehr benötigt wird. Neben dem Kostenvorteil ist insbesondere die Hygienesicherheit hervor zu heben, denn eine nach dem Stand der Technik bisher mit hoher Frequenz bewegte elastische Membrane weist ein wesentlich höheres Risiko für Undichtigkeiten oder Defekte auf, als eine unbewegte Abtrennung aus festem Material.Another important advantage of the invention over the prior art is that an elastic membrane for separating front and rear space in the vast majority of designs is no longer needed. In addition to the cost advantage, in particular the hygiene safety is to be emphasized, because a prior art so far moved at high frequency elastic membrane has a much higher risk of leaks or defects than a stationary separation of solid material.
Eine bevorzugte Möglichkeit der Ausgestaltung der Erfindung zum berührungslosen hygienischen Koppeln der Nadel mit dem Antrieb wird erfindungsgemäß dadurch gebildet, dass die Nadel hinten verdickt und magnetisch leitfähig ausgebildet ist und in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen geschlossenen Hohlzylinder aus magnetisch nicht leitfähigem Material zur Trennung von vorderem und hinterem Raum reibungsarm geführt wird. Der Antrieb der Nadel erfolgt berührungslos vorzugsweise magnetisch durch den Hohlzylinder hindurch, indem die Nadelverdickung vorzugsweise durch Permanentmagnete magnetisch vorgespannt wird, so dass ein Elektromagnet die Nadel direkt in axiale Schwingungen versetzt.A preferred possibility of the embodiment of the invention for non-contact Hygienic coupling of the needle with the drive is inventively formed in that the needle thickened behind and is magnetically conductive and is guided in a friction with the housing firmly connected closed hollow cylinder of magnetically non-conductive material for the separation of front and rear space. The drive of the needle is preferably non-contact magnetically through the hollow cylinder by the needle thickening is preferably magnetically biased by permanent magnets, so that an electromagnet offset the needle directly into axial vibrations.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zum berührungslosen hygienischen Koppeln der Nadel mit dem Antrieb wird erfindungsgemäß dadurch gebildet, dass die Nadel hinten verdickt und magnetisch leitfähig ausgebildet ist und in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen geschlossenen Hohlzylinder aus magnetisch nicht leitfähigen Material zur Trennung von vorderem und hinterem Raum reibungsarm geführt wird. Der Antrieb der Nadel erfolgt berührungslos durch den Hohlzylinder hindurch, indem die Nadelverdickung durch einen Elektromagnet direkt in axiale Schwingungen versetzt wird.An advantageous embodiment of the invention for non-contact hygienic coupling of the needle with the drive according to the invention is formed by the fact that the needle thickened behind and is magnetically conductive and in a fixedly connected to the housing closed hollow cylinder of magnetically non-conductive material for the separation of front and rear Space is conducted with low friction. The drive of the needle is carried out without contact through the hollow cylinder by the needle thickening is offset by an electromagnet directly into axial vibrations.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zum berührungslosen Koppeln der Nadel mit dem Antrieb sieht vor, dass die hinten verdickte und magnetisch leitfähige Nadel, die in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen geschlossenen Hohlzylinder zur Trennung von vorderem und hinterem Raum aus magnetisch nicht leitendem Material reibungsarm aufgehängt ist. Der Antrieb der Nadel erfolgt berührungslos magnetisch durch den Hohlzylinder hindurch, indem die Nadelverdickung durch einen oder mehrere Permanentmagnete, die mit dem Antrieb fest verbunden sind, in axiale Schwingungen versetzt wird.An expedient embodiment of the invention for non-contact coupling of the needle with the drive provides that the rear thickened and magnetically conductive needle, which is suspended in a low-friction in a firmly connected to the housing closed hollow cylinder for separating front and rear space of magnetically non-conductive material , The drive of the needle is non-contact magnetically through the hollow cylinder, by the needle thickening is offset by one or more permanent magnets, which are fixedly connected to the drive, in axial vibration.
Eine Ausgestaltung der Erfindung zum berührungslosen Koppeln der Nadel mit dem Antrieb sieht vor, dass die hinten verdickte und magnetisch leitfähige Nadel, die in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen geschlossenen Hohlzylinder zur Trennung von vorderem und hinterem Raum aus magnetisch nicht leitendem Material reibungsarm aufgehängt ist. Der Antrieb der Nadel erfolgt berührungslos elektromagnetisch durch den Hohlzylinder hindurch, indem die Nadelverdickung durch einen oder mehrere Elektromagnete, die mit dem Antrieb fest verbunden sind in axiale Schwingungen versetzt werden kann.An embodiment of the invention for non-contact coupling of the needle with the drive provides that the rear thickened and magnetically conductive needle, which is suspended friction in a firmly connected to the housing closed hollow cylinder for the separation of front and rear space of magnetically non-conductive material. The drive of the needle is non-contact electromagnetically through the hollow cylinder, by the needle thickening can be offset by one or more electromagnets, which are firmly connected to the drive in axial vibrations.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Gehäuse eine mit dem Gehäuse fest verbundene geschlossene elastische Membran derart angebracht ist, dass ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet, der mit dem Antrieb fest verbunden ist, die Membran in der Ruhestellung des Antriebs gerade berührt. Der Antrieb der Nadel erfolgt magnetisch durch die Membran hindurch, indem die Nadelverdickung durch den Elektro- oder Permanentmagneten gekoppelt wird und die Nadel damit in axiale Schwingungen versetzt wird.An expedient embodiment of the invention provides that in the housing a fixed elastic membrane fixed to the housing is mounted such that a permanent magnet or an electromagnet, which is firmly connected to the drive, just touches the membrane in the rest position of the drive. The drive of the needle takes place magnetically through the membrane by the needle thickening is coupled by the electric or permanent magnet and the needle is thus set in axial vibration.
Eine mögliche Ausgestaltungsform der Erfindung zum berührungslosen Koppeln der Nadel mit dem Antrieb sieht vor, dass die hinten verdickte und magnetisch leitfähige Nadel, die in einem mit dem Gehäuse fest verbundenen geschlossenen Hohlzylinder zur Trennung von vorderem und hinterem Raum aus magnetisch nicht leitendem Material reibungsarm aufgehängt ist. Der Antrieb der Nadel erfolgt berührungslos vorzugsweise magnetisch durch den Hohlzylinder hindurch indem die Nadelverdickung vorzugsweise durch Permanentmagnete magnetisch vorgespannt wird, so dass eine oder mehrere elektromagnetische Spulen mit Magnetfeldführungen zur vorteilhaften Lenkung des Magnetismus die Nadel direkt in axiale Schwingungen versetzen kann.One possible embodiment of the invention for non-contact coupling of the needle to the drive provides that the rear thickened and magnetically conductive needle, which is suspended in a friction-tight manner in a firmly connected to the housing closed hollow cylinder for separating front and rear space of magnetically non-conductive material , The drive of the needle is preferably non-contact magnetically through the hollow cylinder by the needle thickening is preferably magnetically biased by permanent magnets, so that one or more electromagnetic coils with magnetic field guides for advantageous steering of the magnetism can put the needle directly into axial vibrations.
Eine zweckmäßige Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die berührungslose Kopplung der Nadel mit dem Antrieb nach den Ausgestaltungsformen [11] bis [16] manuell durch Verformen des Gehäuses mittels radialen Drucks auf das Gehäuse, axial durch verschieben des Gehäuses und/oder durch drehen des Gehäuses jeweils in Bezug auf den Antrieb betätigt wird, so dass weitere Formen der magnetischen oder elektromagnetischen Kopplung von Nadel und Antrieb durch äußere Betätigung ermöglicht werden.An expedient embodiment of the invention provides that the non-contact coupling of the needle with the drive according to the embodiments [11] to [16] manually by deforming the housing by means of radial pressure on the housing, axially by moving the housing and / or by rotating the Housing is actuated in each case with respect to the drive, so that further forms of magnetic or electromagnetic coupling of the needle and drive are made possible by external actuation.
Eine mögliche Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kopplung der Nadel mit dem Antrieb nach der Ausgestaltungsform [17] zwar ebenfalls manuell, jedoch berührungslos von außen mit einem zusätzlichen vorzugsweise magnetischen Betätigungselement durch radiale, axiale und/oder drehende Bewegung des Koppelmechanismus im Innern erfolgt, so dass weitere Formen der magnetischen oder elektromagnetischen Kopplung von Nadel und Antrieb durch äußere Betätigung ermöglicht werden.A possible embodiment of the invention provides that the coupling of the needle with the drive according to the embodiment [17], although also manually, but without contact from the outside with an additional preferably magnetic actuator by radial, axial and / or rotational movement of the coupling mechanism inside takes place so as to allow further forms of magnetic or electromagnetic coupling of the needle and drive by external actuation.
Erfindungsgemäß wird der Wirkungsgrad des Gesamtsystems in allen denkbaren Ausführungsformen wesentlich verbessert, so dass die erforderliche Antriebsenergie reduziert und damit die Geräteerwärmung und insbesondere die Gerätevibrationen verringert werden.According to the invention, the efficiency of the overall system is significantly improved in all conceivable embodiments, so that the required drive energy is reduced and thus the device heating and in particular the device vibrations are reduced.
Die Vorrichtung zum repetierenden Einbringen von Stoffen in die Haut entfaltet die beschriebenen Vorteile beim Anbringen von Permanent Make-Up oder von Tätowierungen auf der Haut.The device for repetitive introduction of substances into the skin develops the described advantages when applying permanent make-up or tattoos on the skin.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung Preferred embodiments of the invention
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 2 Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments with reference to a drawing. Hereby show:
Bei der dargestellten Ausführungsform koppeln die Permanentmagnete B und/oder die Elektromagnete A mit der verdickten Nadel
Bei dieser dargestellten anderen Ausführungsform koppeln erfindungsgemäß die Permanentmagneten D, die mit dem Antrieb C fest verbunden sind, mit der verdickten Nadel
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein. Der Schutzgegenstand wird durch die zugehörigen Ansprüche definiert.The features of the invention disclosed in the foregoing description, the drawing and the claims may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments. The subject matter is defined by the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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