DE1082373B - Nadellose Injektionsspritze - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine nadellose Injektionsspritze.

Es ist eine nadellose Injektionsspritze bekannt mit einem im Spritzengehäuse axial verschiebbaren, durch eine Feder betätigten Kolben zum Vortreiben des Ampullenstopfens der eingesetzten Ampulle, einer drehbaren Spannhülse zum Spannen der Feder und einer von Hand auslösbaren Verriegelungsvorrichtung.

Die bekannten Injektionsspritzen dieser Art sind ziemlich kompliziert und erfordern eine Vielzahl von Federn und Verriegelungsvorrichtungen.

Mit der Erfindung soll eine wesentlich vereinfachte nadellose Injektionsspritze geschaffen werden, deren Herstellungskosten etwa 25 bis 50% der bekannten Injektionsspritzen mit zwei Druckstufen betragen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kolben fest mit einer durch die Feder vorgestoßenen, mit Gewinde versehenen Spindel verbunden ist, die mit einer durch die Spannhülse drehbaren und durch einen Auslöseknopf ausrückbaren Spindelmutter im Eingriff steht.

Einzelheiten einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Längsschnitt des Instrumentes, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht der Spindelmutter und einer Zugschiene,

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht eines Spindelmuttersegmentes,

Fig. 5 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, bei dem die Kolben bis zu einer Stelle vorgeschoben worden sind, bei der die gesamte Flüssigkeit aus der Ampulle ausgespritzt worden ist.

Das vorzugsweise zylindrische Gehäuse 10 hat an jedem Ende ausgeräumte Gewindeabschnitte 11 und 15. Das Fußende des Instrumentes (Fig. 1) weist einen abnehmbaren Ampullenhalter 12 mit gerauhter Spitze 14 auf. Die Spitze kann mit einem Schleifmittel überzogen sein oder kann in irgendeiner Weise gerauht sein, damit das Instrument während einer Injektion nicht auf der Haut gleitet. Die Ampulle 16 paßt in den Ampullenhalter 12 und hat eine kegelförmige Spitze, die in einem zugespitzten Ende 17 mit einer kleinen Ausspritzöffnung endet, in der die Flüssigkeit ausgespritzt wird. Ein aus Kautschuk, z. B. einem ölfesten Kautschuk, bestehender Ampullenstopfen 18 paßt in die Ampulle und sichert den Flüssigkeitsinhalt vor der Luft. Der Ampullenstopfen wirkt gleichzeitig als ein Kolben, um die Flüssigkeit aus der Ampulle auszuspritzen, wenn ein Druck auf den Ampullenstopfen zur Einwirkung gebracht wird.

Das Kopfende des Gehäuses 10 weist eine Spann-Nadellose Injektionsspritze

Anmelder:

R. P. Scherer Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. V. Amerika vom 7. September 1954

Anthony Venditty, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

hülse 30 auf, die sich um ein Spanngehäuse 36 dreht, das in das Ende 15 des Gehäuses 10 eingeschraubt ist. Die Spannhülse 30 hat eine Abstandshülse 32 mit einem einwärts gerichteten Flansch 33, der den von dem Spanngehäuse 36 nach außen ragenden Flansch 37 überlappt, so daß eine Axialbewegung der Hülse 32 in der einen Richtung verhütet wird. Die Spannhülse 30 dreht sich auf einem zwischen Spindelmutter 40 und Spanngehäuse 36 befindlichen Drucklager 72. Ein Sperring 34 ist in die Innenseite der Abstandshülse 32 eingepaßt und kann sich mit dem Flansch 37 des Gehäuses 36 verriegeln, so daß sich der Ring und Gehäuse gemeinsam drehen. Flansch 37 und Ring 34 können zu diesem Zwecke verschiedene Rasten aufweisen. Spannhülse 30, Abstandshülse 32 und Sperrring 34 sind mittels eines Stiftes 35 verbunden, so daß die Drehung der Spannhülse 30 auch die Spindelmutter 40 dreht. Die innerhalb des Spanngehäuses 36 drehbar gelagerte Spindelmutter 40 besteht aus Spindelmuttersegmenten 40 α (Fig. 4), die mit den Zugschienen 48 abwechseln.

Ein Endlager 20 ist in das untere Gewindeende 11 des Instrumentes eingeschraubt. Das Lager 20 dient als Träger für den Nebenkolben 60, der in der Mittelöffnung des Lagers gleitbar gelagert ist. An einem Ende des Nebenkolbens 60 befindet sich ein Flansch 63. Das andere Ende des Kolbens trägt eine Hülse 65 vergrößerten Durchmessers, die eine Bewegung des Kolbens nach innen am Halter 20 vorbei verhütet. Der Nebenkolben 60 kann sich also aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung nur nach unten bewegen.

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Die Höhe der Hülse 65 entspricht dem Abstand zwischen Lager 20 und Oberseite des innerhalb der Ampulle befindlichen Ampullenstopfens 18. Hülse 65 gleitet in die Bohrung der Ampulle hinein, um den Ampullenstopfen 18 nach vorn zu schieben. Ein Hauptkolben 50 von etwas kleinerem Durchmesser als der Nebenkolben 60 paßt in die Bohrung des Nebenkolbens 60 und kann über das Ende des Kolbens 60 hinausgleiten, um die Mittelfläche der Oberseite des Ampullenstopfens 18 bei Einwirkung von Druck auszudehnen. Das Kolbenende 58 des Kolbens 50 ist derjenige Teil, der innerhalb des Nebenkolbens 60 gleitet und sich an den Ampullenstopfen 18 anlegt. Der Hauptkolben 50 hat einen Federsitz 52, der mit dem Hauptkolben aus einem Stück besteht und in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 10 gleitet. Der Federsitz 52 weist einen Ansatz 53 auf, der aus dem Sitz vorsteht und in einer langen Welle 55 endet, deren Außenende ein Gewinde 56 aufweist. Der Federsitz 52 schließt die Feder 59 im oberen Ende des Gehäuses 10 ein, wobei der Kopf der Feder an dem Spanngehäuse 36 anliegt. Das Gewinde 56 des Hauptkolbens 50 paßt in die aus Segmenten 40 a und Zugschienen 48 bestehenden Spindelmutter 40, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Jedes der drei Segmente 40 a, die die Spindelmutter 40 bilden, hat, wie in Fig. 4 dargestellt, an einem Ende einen nach außen gerichteten Flansch 41 und am gegenüberliegenden Ende eine kegelförmige Wand mit Innengewinde 44. Die Außenkanten der Gewindeenden enden in einer Kegelfläche 42. Die Segmente 40 a werden mit den dazwischenliegenden Zugschienen 48 in der in Fig. 2 dargestellten Weise zusammengebaut, so daß die Spindelmutter 40 eine Hülse runden Querschnitts bildet. Das Innengewinde 44 der Segmente 40 α greift in das an der Welle 55 des Hauptkolbens 50 befindliche Gewinde 56 ein, wenn die Spindelmutter 40 geschlossen ist. Der Zugring 46 kann in Längsrichtung mittels der Zugschienen 48 auf- und abbewegt werden. Die Zugschienen 48 haben zu diesem Zweck Ein-.schnitte 47, die mit den Schlitzen 45 α des Ringes zusammenarbeiten, um die Zugschienen 48 mit dem Zugring 46 zu verbinden. Ein Auslöseknopf 70, der aus einer Scheibe mit einem aus der Mitte der Scheibe vorspringenden Ansatz besteht, paßt in das Ende der Spannhülse 30 ein, wobei der Ansatz in den Kreis ragt, der von dem Innenumfang der Zugschienen 48 und der Segmente 40a gebildet wird. Eine Feder 71 drückt für gewöhnlich die Zugschienen 48 von den Segmenten 40 a (Fig. 1) weg, wobei die Feder an der Außenfläche der Segmentflansche 41 und der Innenfläche der Zugschienenflansche 49 anliegt. In dieser Stellung umgibt der Zugring oder Spannring 46 die Enden der Segmente 40 a und der Zugschienen 48. Mittels des Auslöseknopfes 70 kann ein Längsdruck gleichzeitig auf alle drei Zugschienen 48 ausgeübt werden, so daß der Zugring 46, mit dem die Zugschienen 48 verbunden sind, über das Ende der Spindelmutter 40 hinausgeschoben wird. Der Zugring 46 hat eine Kegelfläche 45, die denselben Kegelwinkel aufweist wie der Endabschnitt des Klemmaufbaues. Wenn also der Zugring 46 nach unten geschoben wird, kann die Fläche 42 an der Fläche 45 vorbeigleiten, wobei sich das Innengewinde 44 der Segmente 40 a aus dem Gewinde 56 des Endteiles von Welle 55 heraushebt.

Beim Betrieb des Instrumentes wird die Spannhülse 30 in Zeigerrichtung gedreht, und das auf den Segmenten 40 α befindliche Gewinde 44, das mit dem auf dem Ende der Welle 55 befindlichen Gewinde 56 im Eingriff steht, hebt den Hauptkolben 50, bis die zwischen Spanngehäuse 36 und Federsitz 52 befindliche Feder 59 völlig gespannt worden ist. Für gewöhnlich stehen die Segmente 40 a im Eingriff mit dem Gewinde 56 der Welle 55, und zwar infolge der Wirkung der Feder 71, die die Zugschienen 48 in angehobener Stellung hält, so daß der Zugring 46 die unteren Enden der Segmente 40a umgibt und das Gewinde 44 in das Gewinde 56 drückt. Wenn die Feder 59 völlig gespannt ist, wird eine Ampulle 16 in den in das Ende des Injektors einzuschraubenden Ampullenhalter 12 eingesetzt. Der Ampullenhalter 12 wird dann so weit eingeschraubt, daß die Hülse 65 den Ampullenstopfen 18 gerade berührt. Soll nicht der Gesamtinhalt der Ampulle eingespritzt werden, so wird der Ampullenhalter etwas weiter in das Instrument hineingeschraubt, damit die gewünschte Menge des Flüssigkeitsinhaltes der Ampulle dadurch entleert wird, daß die Hülse 65 den Ampullenstopfen 18 in die Ampulle schiebt. Das ausgespritzte Flüssigkeitsvolumen wird durch Markierungen angezeigt, die auf dem Gehäuse von dem Ampullenhalter 12 vorgesehen sind.

Der zwischen Hauptkolbenende 58 und Ampullenstopfen 18 vorhandene Abstand^ (Fig. 1) kann durch Verstellen der Spannhülse 30 geregelt werden. Bei völlig gespannter Feder 59 ist der Abstand zwischen Hauptkolben 50 und Ampullenstopfen 18 am größten, so daß auch der Stoß, mit dem der Ampullenstopfen getroffen wird, seine größte Kraft hat. Dieser Abstand kann in gewünschter Weise dadurch verringert werden, daß die Spannhülse 30 in Gegenzeigerrichtung so lange gedreht wird, bis das Hauptkolbenende 58 am Ampullenstopfen 18 anliegt, wobei dann überhaupt kein Stoß auf dem Ampullenstopfen erfolgt. Da der Druck, mit dem die Flüssigkeit ausgespritzt wird, von der Kraft abhängt, mit der das Hauptkolbenende 58 auf den Ampullenstopfen 18 auftrifft, kann dieser Druck durch Einstellen des Abstandes A geregelt werden. Je größer der Stoß oder der Abstand.^ ist, desto größer ist auch der Druck, mit dem die Flüssigkeit ausgespritzt wird. Bei intramuskulären Injektionen, die tief unter die Haut einzuführen sind, ist ein Höchststoß erwünscht. Für eine subkutane Injektion kann der Stoß klein sein. Zur Bestimmung der Größe des Stoßes sind auf der Spannhülse 30 und dem Gehäuse 10 zusätzliche Graduierungen vorgesehen, die die Drehstellung der Spannhülse 30 dem Gehäuse 10 gegenüber und infolgedessen die Axialstellung des Hauptkolbens 50 angeben.

Zur Freigabe der in der gespannten Feder 59 aufgespeicherten Kraft wird Auslöseknopf 70 gegen die Kraft der Feder 71 nach unten gedruckt. Hierdurch werden die Zugschienen 48 nach unten bewegt, so daß der Zugring 46 von den Enden der Segmente 40 a abgleitet. Durch die gegen den Sitz 52 des Hauptkolbens 50 ausgeübte Kraft der Feder 59 gleitet das Gewinde 56 aus dem Gewinde 44 der Segmente 40 α heraus, die von dieser Kraft radial nach außen bewegt werden, so daß sie hinter den Innenflächen der Zugschienen 48 liegen. Auf diese Weise wird eine hindernisfreie Öffnung innerhalb der Zugschienen 48 und des Ringes 46 geschaffen, so daß der Hauptkolben 50, 58 infolge der Ausdehnung der Feder 59 nach unten gedrückt wird. Der Hauptkolben wird schnell beschleunigt, da er bei seiner Bewegung über den Abstand^ keine Belastung zu überwinden hat. Es bildet sich also schnell ein Trägheitsmoment, und der Hauptkolben trifft mit einem kräftigen Schlag auf den Ampullenstopfen 18 auf. Es muß dafür gesorgt werden, daß der Auslöseknopf 70 so lange gedrückt

wird, bis die Feder 59 völlig entspannt ist, da sonst die Gewindegänge 44 mit dem sich verschiebenden Hauptkolben wieder in Eingriff kommen. Der Hauptkolben 5Oj 58 dehnt den Mittelabschnitt des Ampullenstopfens 18 aus, um die Flüssigkeit mit hohem Druck auszuspritzen, bis sich der Federsitz 52 an dem Flansch 63 des Nebenkolbens 60 anlegt. Von dieser Stelle an bewegen sich Hauptkolben und Nebenkolben gemeinsam nach unten, bis der Ampullenstopfen in das Ende der Ampulle völlig eingedrückt worden ist und der gesamte Flüssigkeitsinhalt aus der Ampulle entleert wurde, wie Fig. 5 zeigt.

Nach Beendigung der Einspritzung wird Auslöseknopf 70 freigegeben, so daß er seine Normalstellung einnehmen kann, worauf Zugring 46 über die Enden der Segmente 40a gleitet, um das Innengewinde 44 wieder in das auf dem Ende der Welle befindliche Gewinde 56 zu drücken. Die Spannhülse 30 wird dann in Zeigerrichtung gedreht, um die Feder 59 zu spannen und den Hauptkolben 50, 58 in das Instrument zurückzuziehen. Es ist nicht erforderlich, die Segmente 40 α vor dem Spannen wieder zurückzuziehen, wie dies bei den bekannten Instrumenten der Fall war. Der Ampullenhalter 12 wird dann aus dem Ende des Instrumentes herausgenommen, die verbrauchte Ampulle weggeworfen, und eine neue Ampulle wird eingesetzt.

Aus der Beschreibung ergibt sich, daß bei der nadellosen Injektionsspritze eine neuartige Vorrichtung zum Speichern und zum Freigeben der auf den Hauptkolben und den Nebenkolben zur Einwirkung kommenden Kraft vorhanden ist. Da der Abstand zwischen Hauptkolben und Ampullenstopfen veränderlich ist, kann der Druck, mit dem die Flüssigkeit während der ersten Stufe ausgespritzt wird, eingestellt werden. Wenn sich dann der Nebenkolben an den Ampullenstopfen anlegt, wird der Druck dadurch vermindert, daß die Fläche erhöht wird, ohne daß eine Erhöhung der von der Feder zur Einwirkung gebrachten Kraft erfolgt. ίο

Es können verschiedene Abänderungen im Aufbau des Instrumentes getroffen werden, ohne den Rahmen und den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist also nicht auf die dargestellte Form begrenzt, soweit dies nicht vom Umfang der Patentanspräche bestimmt wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Nadellose Injektionsspritze mit einem im Spritzengehäuse axial verschiebbaren, durch eine Feder betätigten Kolben zum Vortreiben des Ampullenstopfens der eingesetzten Ampulle, einer drehbaren Spannhülse zum Spannen der Feder und einer von Hand auslösbaren Verriegelungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (58) fest mit einer durch die Feder (59) vorgestoßenen, mit Gewinde (56) versehenen Spindel (55) verbunden ist, die mit einer durch die Spannhülse (30) drehbaren und durch einen Auslöseknopf (70) ausrückbaren Spindelmutter (40) im Eingriff steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Schraubenfeder (59) vorhanden ist, die die Spindel (55) umgibt und auf einem vom Kolben (58) geformten Kopf (52) aufliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung eine mit Innengewinde versehene Spindelmutter (40) aufweist, die mehrere die Spindel (55) umgebende Segmente (40a) hat; daß ein Zugring (46) diese Segmente (40a) umgibt, um die Segmente (40a) in Eingriff mit dem auf der Schraubenspindel (55) befindlichen Gewinde (56) zu bringen; daß zwischen den Segmenten (40 a) Zugschienen (48) angeordnet sind, die den Zugring (46) betätigen, und daß eine von der Außenseite des Gehäuses bewegbare Einrichtung (70) vorhanden ist, die die Zugschienen (48) betätigt, um die Feder (59) freizugeben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Innengewinde versehene Spindelmutter (40) an ihrem oberen Ende einen Radialflansch (41) hat; daß die Zugschienen (48) mit ihren unteren Enden mit dem Zugring (46) verbunden sind und an ihren oberen Enden in radial gerichteten Flanschen (49) enden; daß sich ein Auslöseknopf (70) an die oberen Enden (49) legt, um die Zugschienen (48) zu betätigen, so daß sich der Zugring (46) von der Spindelmutter (40) löst und sich das Innengewinde (44) von dem Spindelgewinde (56) abhebt, und durch eine zusammenpreßbare Einrichtung (71), die sich zwischen dem Flansch (41) und den Zugschienenflanschen (49) befindet und den Zugring (46) für gewöhnlich in einer die Spindelmutter (40) umfassenden Stellung hält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 867 594.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 009· 537/13 5.60