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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung sowie ein entsprechendes Injektionsmessverfahren.
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Stand der Technik
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Obwohl auch beliebige Injektionsvorrichtungen anwendbar sind, werden die vorliegende Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik anhand von stiftartigen Injektionsvorrichtungen zur Insulinverabreichung erläutert.
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Stiftartige Injektionsvorrichtungen zur subkutanen Injektion von flüssigen Medikamenten und Wirkstoffen, wie z.B. Insulin, sind seit vielen Jahren auf dem Markt verfügbar. Derartige Injektionsvorrichtungen existieren in zwei prinzipiellen Varianten. Einerseits gibt es eine vorgefüllte Version, welche nach vollständiger Entleerung komplett entsorgt wird, andererseits gibt es eine Version, welche es ermöglicht, die restentleerte Wirkstoffkartusche auszutauschen und den mechanischen Teil wiederzuverwenden.
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6a), b) sind schematische Ansichten einer beispielhaften Injektionsvorrichtung, und zwar 6a) bei vorgewählter Dosiermenge 0 ml und 6b) bei vorgewählter Dosiermenge 40 ml.
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In 6a), b) bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Injektionsnadel, welche auf eine Medikamentenkartusche aufschraubbar ist. Eine stiftartige Hülle 3 weist eine integrierte Mechanik zum Dosieren und Injizieren auf. Eine zur Mechanik gehörende Dosierhülse 4 ist mit einem Wählmechanismus 5 zum Auswählen der gewünschten Dosismenge verbunden, wobei nach dem Auswählen der Dosismenge diese durch Druck auf den Injektionsknopf 6 einem Patienten appliziert wird. Die im Innern der Stifthülle 3 integrierte Mechanik wird dazu benutzt, die Injektionsmenge aus der Medikamentenkartusche manuell einzustellen. Beim Injizieren wird die voreingestellte Injektionsmenge mechanisch auf einen Stempel übertragen, welcher das Medikament aus einer sich in der Kartuschenhalterung 2 befindlichen Medikamentenkartusche drückt.
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Insbesondere erfolgt die Auswahl der Injektionsmenge durch Drehen des Wählmechanismus 5, wobei eine Anzeige 40 die ausgewählte Dosismenge anzeigt. Dabei schraubt sich mit dem Wählmechanismus 5 auch die Dosierhülse 4 aus der Stifthülle 3. Der Injektionsknopf 6 bewegt sich bei der Auswahl der Injektionsmenge ebenfalls weg von der Stifthülle 3. Eine Korrektur der gewählten Dosis ist jederzeit möglich, indem der Wählmechanismus 5 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Durch Applizieren einer Kraft F axial zum Injektionsknopf 6, wie durch den schwarzen Pfeil in 6b) dargestellt, kann das Medikament über die Nadel 1 injiziert werden. Während der Injektion mittels einer derartigen Injektionsvorrichtung gibt es je nach Ausführung bestimmte mechanische Komponenten, welche rotatorische und translatorische Bewegungen durchführen, während andere ausschließlich translatorische Bewegungen vollziehen.
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Beispielsweise kann der Wählmechanismus 5 eine feste Einheit mit dem Injektionsknopf 6 bilden. Durch Aufbringen der axial gerichteten Kraft F auf den Injektionsknopf 6 führt diese Einheit von Wählmechanismus 5 und Injektionsknopf 6 eine translatorische Bewegung in Richtung der Stifthülle 3 durch, wohingegen die Dosierhülse 4 sowohl translatorisch als auch rotatorisch bewegt wird.
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Andererseits ist es ebenfalls möglich, dass der Wählmechanismus 5 fest mit der Dosierhülse 4 verbunden ist und dann zusammen mit dieser die rotatorische und translatorische Bewegung vollzieht, während der Injektionsknopf 6 ausschließlich eine Translation ausführt.
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Da aus medizinischer Sicht ein vollständiges Datenprofil eines Patienten für bessere Therapieansätze notwendig ist, gibt es verschiedene Ansätze, diese rein mechanische Lösung mittels optischer Sensorik auszulesen und anschließend weiterzuverarbeiten.
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Die sensorische Erfassung von translatorischer und rotatorischer Lageänderung mittels optischer Systeme ist im allgemeinen Stand der Technik bekannt. So werden beispielsweise optische Inkrementalgeber zur Erfassung von Rotationswinkeln oder Winkelgeschwindigkeit bzw. Drehzahl verwendet. Zur Anwendung kommen derartige Systeme u.a. in mechanischen Antriebssystemen.
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Die
US 2016/0015902 A1 offenbart einen Aufbau mit zwei optischen Sensoren zur Dosisbestimmung und Unterscheidung zwischen Dosiswahl und Dosisabgabe bei entsprechenden Geräten zur Medikamentenabgabe.
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Die
WO 2017/009724 A1 beschreibt ein auf eine Injektionsvorrichtung aufsteckbares System, das optisch die Position des Stempels erfasst, der das Medikament aus der Kartusche presst. So kann die Menge des abgegebenen Medikaments bestimmt werden.
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Die
US 2015/0202377 A1 beschreibt ein Retrofit-Gerät für eine Injektionsvorrichtung, das ein Bild des Dosierfensters erfasst und mittels optischer Zeichenerkennung die eingestellte Menge erfasst.
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Die
US 2010/0145656 A1 beschreibt eine Injektionsvorrichtung, wobei ein elektronisches Modul genutzt wird, um die Mechanik auszulesen, wobei ein piezoelektrischer Sensor, ein Drucksensor, ein Vibrationssensor, ein Distanzsensor oder ein kapazitiver Sensor verwendet wird.
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Die
US 2014/0276583 A1 beschreibt eine Injektionsvorrichtung, wobei ein drehbares Magnetfeld um einen Hallsensor herum genutzt wird, um die Rotation und damit die Dosiereinstellung zu erfassen.
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Die
US 2016/0051760 A1 beschreibt eine Injektionsvorrichtung, welche ebenfalls mittels eines sich drehenden räumlichen Magnetfelds die Injektionsmenge bestimmt.
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Die
WO 2013/050535 A2 beschreibt eine Injektionsvorrichtung, wobei ein Magnet, welcher sich auf einer Gewindestange in Vorschubrichtung der Gewindestange rotierend bewegt, verwendet wird, um ein Sensorarray auszulesen.
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Die
WO 2007/107564 A1 beschreibt eine Injektionsvorrichtung mit einem elektronischen Modul, wobei ein Mikrofon verwendet wird, um eine Dosiermenge zu erfassen.
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Allen bekannten Lösungen für Injektionsvorrichtungen, welche ein elektronisches Modul aufweisen, ist gemeinsam, dass sie eine interne Energieversorgung benötigen. Der Stand der Technik nennt hier verschiedene Primärzellen und Akkumulatoren, wie z.B. Knopfzellen, Rundzellen, Polymer- und Folienbatterien, Pulverbatterien, Luftbatterien, Festkörperakkumulatoren usw.
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Aus Platzgründen ist die Einbringung von derartigen Batterien, beispielsweise Knopfzellen, vorteilhaft im Injektionsknopf der Injektionsvorrichtung realisierbar. Da der darunterliegende Bauraum der Dosierhülle und des Wählmechanismus funktionsbedingt mit Mechanik zur eigentlichen Injektion gefüllt ist, ist eine dortige Unterbringung schwierig bzw. unmöglich.
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Regelmäßig werden Knopfzellen verwendet, welche u.a. die Primärtypen Silberoxid-Zink, Lithium-Mangandioxid, Lithium-Kohlenstoffmonofluorid, Nickel-Oxyhydroxid, Zink-Luft, Alkali-Mangan sowie die wiederaufladbaren Varianten von Akkumulatoren mit Nickel-Metallhydrid, Nickel-Kadmium, Lithium-Ionen umfassen.
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Knopfzellen bestehen üblicherweise aus einem Becher und einem Deckel, wobei der Deckel die Kathode und der Becher die Anode darstellt. Der Becher und der Deckel sind über ein geeignetes Isolationsmaterial elektrisch voneinander getrennt. Dabei ist der Becher so ausgestaltet, dass er zwei Seitenflächen der Knopfzelle umschließt, an denen er kontaktiert werden kann, wohingegen der Deckel seine Hauptkontaktierungsfläche an der Unterseite des Bechers aufweist.
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Typische Halterungen für Knopfzellen umschließen die Knopfzelle und drücken sie dabei in Richtung ihrer Unterseite mit dem Deckel, sodass die Kontaktierung der Kathode über eine Auflagefläche einer Leiterbahnplatte erfolgt, wobei die Halterung selbst sicherstellt, dass entweder eine oder mehrere Seitenflächen des Bechers als Anode kontaktiert wird. Dazu ist die Halterung typischerweise aus einem leitfähigen Material hergestellt, welches ebenfalls auf der Schaltungsplatte angebracht werden kann. Gleichzeitig sind Teile der Halterung als Federelemente ausgestaltet, welche die Batterie seitlich klemmen und auf die Leiterbahnplatte drücken.
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Zahlreiche weitere Varianten zur Halterung von Knopfzellen sind aus den verschiedensten elektronischen Kleingeräten, wie z.B. Uhren, Leuchten, Fahrradtachometer etc., bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Injektionsmessverfahren nach Anspruch 14.
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Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Batteriezelle vorzusehen, welche elastisch verschieblich in dem Injektionsknopf derart gelagert ist, dass sie beim Aufbringen der Injektionskraft auf den Injektionsknopf aus einer Ruheposition in eine Betriebsposition verschiebbar ist. Die Rückstellkraft des elastischen Federmechanismus ist so beschaffen, dass sie kleiner ist als die zum Injizieren benötigte Injektionskraft und gleichzeitig groß genug ist, um, wie beschrieben, rückstellend zu wirken.
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Da die üblichen Injektionsvorrichtungen nur wenige Male am Tag für eine kurze Zeit verwendet werden, wird bei der erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung ein Großteil der elektrischen Energie für einen Schlafmodus verwendet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Sensoreinrichtung eine Leiterplatte auf, welche im Injektionsknopf befestigt ist, und wobei der erste elektrische Kontakt auf einer der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte vorgesehen ist. So lässt sich die Sensoreinrichtung fertig montieren, bevor sie in den Injektionsknopf eingebracht wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist auf der der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte ein erstes elektrisch leitfähiges Federelement zum Ausüben einer Federkraft zum Rückverschieben der Batteriezelle vorgesehen, welches einen ersten Anschluss der Batteriezelle elektrisch kontaktiert und welches mit einem zweiten elektrischen Kontakt auf der der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte verbunden ist, und wobei der erste elektrische Kontakt durch das erste elektrische leitfähige Federelement anschließfähig und öffnungsfähig ist. So lässt sich ein einfacher Kontaktmechanismus bereitstellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist auf der der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte ein zweites elektrisch leitfähiges Federelement vorgesehen, welches einen zweiten Anschluss der Batteriezelle elektrisch kontaktiert und welches mit einem dritten elektrischen Kontakt auf der der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte verbunden ist. So kann das zweite Federelement einfach integriert werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das erste elektrisch leitfähige Federelement brückenförmig zwischen dem zweiten elektrischen Kontakt und einem vierten elektrischen Kontakt auf der der Batteriezelle zugewandten Seite der Leiterplatte angeschlossen. So lässt sich ein besonders robuster Rückstelleffekt erreichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das zweite elektrisch leitfähige Federelement zum Ausüben einer lateralen mechanischen Führung der Batteriezelle ausgestaltet ist. So lässt sich eine Doppelfunktion des zweiten Federelements erreichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das zweite elektrisch leitfähige Federelement zum Ausüben einer Federkraft zum Rückverschieben der Batteriezelle ausgestaltet. Dies erhöht die Rückstellkraft zusätzlich.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist auf einer Seite der Batteriezelle, auf der die Injektionskraft aufzubringen ist, ein verschiebliches oder deformierbares mechanisches Druckelement vorgesehen ist. Dies schafft einen guten Bedienkomfort für einen Benutzer.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das mechanische Druckelement ein Einlegeteil oder Einformteil ist, das in ein Gehäuse des Injektionsknopfes eingelegt oder eingeformt ist. Dies vereinfacht die Integration des Druckelementes.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Batteriezelle derart elastisch verschieblich in dem Injektionsknopf derart gelagert, dass in der Ruheposition der erste Anschluss der Batteriezelle elektrisch floatet. Diese Variante ist besonders energiesparend.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Sensoreinrichtung eine erste Komponente, welche in dem Injektionsknopf untergebracht ist, und eine zweite Komponente, welche außerhalb des Injektionsknopfes in oder an der Injektionsvorrichtung untergebracht ist, auf, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente derart gestaltet sind, dass sie drahtlos miteinander kommunizieren können. So kann eine komplexere Sensoreinrichtung aufgebaut werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Batteriezelle eine Knopfzelle mit einem becherförmigen Anodenanschluss und einem deckelartigen Kathodenanschluss. Eine derartige Knopfzelle ist besonders platzsparend.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Sensoreinrichtung eingerichtet, einen Injektionsstartzeitpunkt und einen Injektionsendzeitpunkt und/oder eine injizierte Dosiermenge zu erfassen. Dies ermöglicht eine genaue Dosierung.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert.
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Es zeigen:
- 1a),b) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2a),b) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3a),b) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4a),b) schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 6a), b) schematische Ansichten einer beispielhaften Injektionsvorrichtung, und zwar 6a) bei vorgewählter Dosiermenge 0 ml und 6b) bei vorgewählter Dosiermenge 40 ml.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
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Aus Gründen einer vereinfachten Darstellung ist bei den beschriebenen Ausführungsformen die bereits mit 6a), b) beschriebene Injektionsvorrichtung nur ausschnittsweise, nämlich der Injektionsknopf gezeigt. Für die nicht dargestellten Komponenten wird auf 6a), b) Bezug genommen.
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1a),b) zeigen schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 1a), b) trägt der Injektionsknopf Bezugszeichen 6a. In dem Gehäuse 60a des Injektionsknopfes 6a ist eine Sensoreinrichtung 200 auf einer Leiterplatte LP untergebracht, und zwar vorzugsweise auf einer zur Wähleinrichtung 5 gerichteten Seite der Leiterplatte LP. Eine Batteriezelle 10 in Form einer Knopfzelle mit einem becherförmigen Anodenanschluss 11 und einem deckelartigen Kathodenanschluss 12 ist elastisch verschieblich in dem Injektionsknopf 6a derart gelagert, dass sie beim Aufbringen der Injektionskraft F auf den Injektionsknopf 6a aus einer Ruheposition R in eine Betriebsposition B verschiebbar ist und in der Betriebsposition B einen ersten elektrischen Kontakt SK zum Aktivieren der Sensoreinrichtung 200 anschließt. Bei Nicht-Aufbringen der Injektionskraft F auf den Injektionsknopf 6a ist die Batteriezelle 10 aus der Betriebsposition B in die Ruheposition R zurückverschiebbar und öffnet den ersten elektrischen Kontakt SK zum Deaktivieren der Sensoreinrichtung 200.
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Die Leiterplatte LP ist im Injektionsknopf 6a durch eine (nicht dargestellte) Befestigungseinrichtung, z.B. Aufhängung, befestigt, wobei der erste elektrische Kontakt SK auf einer der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte LP vorgesehen ist. Auf einer Seite der Batteriezelle 10, auf der die Injektionskraft F aufzubringen ist, ist ein verschiebliches (gestrichelte Linien) mechanisches Druckelement 30 vorgesehen, welches aus dem Injektionsknopf 6a nach außen herausragt.
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Weiterhin ist auf der der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte LP ein erstes elektrisch leitfähiges Federelement 141 zum Ausüben einer Federkraft zum Rückverschieben der Batteriezelle 10 vorgesehen, welches den deckelartigen Kathodenanschluss 12 der Batteriezelle 10 elektrisch kontaktiert und welches mit einem zweiten elektrischen Kontakt K2 auf der der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte verbunden ist. Der becherförmige Anodenanschluss 11 und der deckelartige Kathodenanschluss 12 sind durch eine Isolationsschicht I elektrisch entkoppelt.
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Der erste elektrische Kontakt SK ist somit durch das erste elektrisch leitfähige Federelement 141 anschließfähig und öffnungsfähig in Bezug auf den zweiten elektrischen Kontakt K2.
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Weiterhin ist auf der der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte LP ein zweites elektrisch leitfähiges Federelement 140 vorgesehen, welches den becherförmigen Anodenanschluss 11 der Batteriezelle 10 elektrisch kontaktiert und welches mit einem dritten elektrischen Kontakt K1 auf der der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte LP verbunden ist.
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Wie durch eine gestrichelte Linien angedeutet, ist das Druckelement 30 zusammen mit der Batteriezelle 10 verschieblich in dem Injektionsknopf 6a gelagert, wobei durch einen (nicht dargestellten) Mechanismus verhindert ist, dass sich das Druckelement 30 aus dem Gehäuse 60a des Injektionsknopfes 6a löst.
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Vorzugsweise ist das zweite elektrisch leitfähige Federelement 140 becherartig oder clipartig ausgebildet und dient somit gleichzeitig zur Führung der Batteriezelle 10. Weitere Führungsmechanismen, welche nicht dargestellt sind, können sowohl für die Batteriezelle 10 als auch für das Druckelement 30 vorgesehen werden. Die Materialien des Gehäuses 60a und des Druckelements 30 sind vorzugsweise Kunststoff.
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Vorzugsweise sind das erste elektrisch leitfähige Federelement 141 und das zweite elektrisch leitfähige Federelement 140 auf den ersten bzw. zweiten elektrischen Kontakt K2, K1 der Leiterplatte LP gelötet oder gecrimpt. Die Leiterplatte LP umfasst jede Art von elektrischer Trägereinrichtung, welche mit Komponenten bestückbar ist, also beispielsweise auch Zwei-Komponenten-Kunststoffteile, welche elektrische Leiterbahnen besitzen und maschinenlötbar sind (MID-Technik), flexible Substrate wie Folien oder Flex-PCBs (vorteilhafterweise auf einem stabilen Träger), normale Leiterkarten (PCBs) usw.
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Als weitere Befestigungsmöglichkeiten der Leiterplatte LP im Injektionsknopf 6a eignen sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, Einpressen, Verschweißen, Verkleben, Verklemmen usw.
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Die Sensoreinrichtung 200 weist eine erste Komponente 200 auf der dem Wählmechanismus 5 zugewandten Seite der Leiterplatte LP auf, welche mit einer zweiten Komponente 200a drahtlos über ein Funksignal FU kommunizieren kann. Die zweite Komponente 200a ist beispielsweise in der Wähleinrichtung 5 oder in der Dosierhülse 3 vorgesehen, kann aber auch außerhalb der Injektionsvorrichtung vorgesehen sein.
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Die Sensoreinrichtung 20 kann beispielsweise eingerichtet sein, einen Injektionsstartzeitpunkt und einen Injektionsendzeitpunkt zu erfassen, und darauf basierend beispielsweise eine injizierte Dosismenge ermitteln.
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Selbstverständlich können weitere Komponenten der Sensoreinrichtung 200 innerhalb der Injektionsvorrichtung vorgesehen sein, obwohl im einfachsten Fall vorzugsweise die gesamte Elektronik im Injektionsknopf 6a vorgesehen sein sollte. Die Leiterplatte LP und die darauf befindliche Elektronik sollten vorteilhafterweise in ihrer Fläche annähernd so groß sein wie die verwendete Batteriezelle 10.
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In vorteilhafter Weise ist es bei der ersten Ausführungsform möglich, dass die Elektronik der Sensoreinrichtung 200 über den ersten elektrischen Kontakt SK von dem Kathodenanschluss 12 aufgeweckt werden kann, bevor das tatsächlich zu messende Ereignis, beispielsweise die injizierte Dosismenge, bestimmt wird, was wiederum der Elektronik der Sensoreinrichtung 200 genügend Zeit gibt, um beispielsweise aus einem stromsparenden Zustand (Schlafmodus) in einen Messzustand (aktiver Modus) zu gelangen.
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2a),b) zeigen schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bei der zweiten Ausführungsform ist der Injektionsknopf mit Bezugszeichen 6b und dessen Gehäuse mit Bezugszeichen 60b bezeichnet.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Sensoreinrichtung 200 vollständig auf der Leiterplatte LP untergebracht ist.
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Weiterhin ist das zweite elektrisch leitfähige Federelement 140' derart gestaltet, dass es nicht nur einen Anpressdruck zur Kontaktierung des becherförmigen Anodenanschlusses 11 bereitstellt, sondern ebenfalls eine Federkraft zum Rückverschieben der Batteriezelle 10 in Zusammenarbeit mit dem ersten elektrisch leitfähigen Federelement 141 ausübt.
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Ansonsten ist die zweite Ausführungsform analog zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform aufgebaut.
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3a),b) zeigen schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bei der dritten Ausführungsform trägt der Injektionsknopf Bezugszeichen 6c und dessen Gehäuse Bezugszeichen 60c und der zweite elektrische Kontakt Bezugszeichen K3.
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Während bei der ersten und zweiten Ausführungsform der zweite elektrische Kontakt K2 auch in der Ruheposition R spannungsführend ist, der mit dem deckelartigen Kathodenanschluss 12 verbunden ist, ist bei der dritten Ausführungsform der zweite elektrische Kontakt K3 in der Ruheposition spannungsfrei. Bei dieser dritten Ausführungsform bewirkt erst das Bringen der Batteriezelle 10 in die Betriebsposition B, dass das erste elektrisch leitfähige Federelement 141' mit dem ersten elektrischen Kontakt K2' in Kontakt gebracht wird und somit die Spannung der Batteriezelle 10 an der Sensoreinrichtung 20 anliegt. Die Elektronik der Sensoreinrichtung hat also während der Ruhezeit in der Ruheposition R überhaupt keinen Stromverbrauch und wird nur für das tatsächliche Ereignis des Messens bzw. eine anderweitige Aktion aktiviert. Der zweite elektrische Kontakt K3 ist also in der Ruheposition R floatend.
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4a),b) zeigen schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bei der vierten Ausführungsform trägt der Injektionsknopf Bezugszeichen 6d und dessen Gehäuse Bezugszeichen 60d. Diese vierte Ausführungsform weist ein erstes elektrisch leitfähiges Federelement 141" auf, welches brückenförmig zwischen dem zweiten elektrischen Kontakt K3a und einem vierten elektrischen Kontakt K3b auf der der Batteriezelle 10 zugewandten Seite der Leiterplatte LP angeschlossen ist, beispielsweise durch Verlöten. Auch bei dieser vierten Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung 200 in der Ruheposition R spannungslos, verbraucht also keine elektrische Leistung.
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Durch Niederdrücken in die Betriebsposition B wird das erste elektrisch leitfähige Federelement auf den ersten elektrischen Kontakt K2' gedrückt, sodass dieser mit dem deckelartigen Kathodenanschluss 12 der Batteriezelle 10 in elektrische Verbindung gebracht wird und die Elektronik der Sensoreinrichtung geweckt wird.
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Die vierte Ausführungsform kann das erste elektrisch leitfähige Federelement 141" beispielsweise in Form eines Folientasters vorsehen. Generell sollten die Federelemente als Metallverbindungen, wie etwa Federstahl oder Gold vorliegen, aber auch andere Materialien sind denkbar, welche auch nach mehrmaligem Betätigen der Injektionsvorrichtung möglichst keine Ermüdungserscheinungen aufweisen.
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5 ist eine schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines Injektionsknopfes einer Injektionsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bei der fünften Ausführungsform ist das Druckelement mit Bezugszeichen 30' bezeichnet und ist hier nicht innerhalb des Gehäuses 60e des Injektionsknopfes 6e verschieblich, sondern mechanisch deformierbar, sodass die Verformung in der Betriebsposition B die Translationsbewegung der Batteriezelle in Richtung der Leiterplatte LP auslösen kann. Ein Beispiel für eine Realisierung sind Zwei-Komponentenspritzguss des Injektionsknopfes 6e und des Druckelements 30' oder ein thermisches Schweißen, kraftbasiertes Schweißen, z.B. Ultraschallschweißen, oder chemisches Binden, wie z.B. Kleben.
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Ansonsten ist die fünfte Ausführungsform analog zur oben beschriebenen dritten Ausführungsform aufgebaut.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Materialien und Topologien nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt.
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Es ist beispielsweise denkbar, andere Geometrien der elektrischen Kontakte bzw. der Batteriezelle vorzusehen. Auch sind die genannten Materialien nur beispielhaft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2016/0015902 A1 [0011]
- WO 2017/009724 A1 [0012]
- US 2015/0202377 A1 [0013]
- US 2010/0145656 A1 [0014]
- US 2014/0276583 A1 [0015]
- US 2016/0051760 A1 [0016]
- WO 2013/050535 A2 [0017]
- WO 2007/107564 A1 [0018]
