DE19819409A1 - Injektionsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung mit einer Spritze,
insbesondere einer Einmal-Spritze, zur Injektion einer Injektions
flüssigkeit unter die Haut.
Die Durchführung von medizinisch sachgemäßen Injektionen mittels
einer Spritze setzt ein Mindestmaß an medizinischem Wissen und
praktischem Geschick voraus. Die Einhaltung dieser Anforderungen ist
im stationären Krankenhaus- oder Pflegebereich in der Regel gewähr
leistet, da die Handhabung von Spritzen hier von medizinisch
geschultem Fachpersonal durchgeführt wird; mit der Zunahme von
chronischen Krankheiten infolge der zunehmenden Lebenserwartung der
Bevölkerung nimmt jedoch auch der häusliche Pflegebereich zu.
Dies hat zur Folge, daß die Handhabung von Spritzen zunehmend von
medizinischen Laien als Patienten durchführbar sein muß, zur
Selbstbehandlung zu Hause; abgesehen von einer gewissen Hemmschwelle
beim Ansetzen einer Spritze ist die Einhaltung der oben genannten
Kriterien auch mit zunehmendem Alter der Patienten nicht mehr
gewährleistet, beispielsweise durch motorische Störungen oder
Sehbeeinträchtigungen.
Dies hat in den letzten Jahrzehnten zunehmend zur Konzeption von
teil- oder vollautomatisch arbeitenden Injektionsvorrichtungen
geführt, in die insbesondere übliche Fertigspritzen eingelegt werden
können, so daß dem Patienten nur noch verbleibt, das Vorderende
dieser Injektionsvorrichtung auf der Injektionsstelle zu
positionieren und dann eine Auslöseeinrichtung in der
Injektionsvorrichtung insbesondere durch Fingerdruck zu betätigen,
worauf das Einstechen der Nadel und die Injektion der
Injektionsflüssigkeit dann meistens unter Einwirkung einer
Federeinrichtung durchgeführt wird.
Beispiele für solche Injektionsvorrichtungen zeigen die DE 29 50 140 C2,
die DE 14 91 842 C2, die DE 24 36 000 C2, die EP 0 144 625
B1, die EP 0 516 473 B1 und die EP 0 577 448 A1.
Die Erfindung geht aus von einer gattungsgemäßen Vorrichtung, wie
sie durch die DE 31 13 977 A1 oder die EP 0 666 084 A2 beschrieben
wird. Diese Injektionsvorrichtungen beinhalten in einem Gehäuse
gehaltene Einbauteile, die unter der Wirkung einer Feder als
Antriebsmittel die Spritze derart beaufschlagen, daß durch eine
sukzessive Linearverschiebung der Spritze und der Injektionsnadel im
Gehäuse zunächst die Einführung der Injektionsnadel der Spritze
unter die Haut und danach erst die Injektion der
Injektionsflüssigkeit erfolgt. Nach erfolgter Injektion werden dann
diese Bauteile durch eine Gegenbewegung wieder in ihre
Ausgangsposition zurückgeführt. Innerhalb dieses Bewegungsablaufs
ist es erforderlich, die entleerte Einmal-Spritze aus der
Injektionsvorrichtung zu entnehmen und durch eine gefüllte, neue
Einmal-Spritze zu ersetzen, damit dann der Injektionsvorgang wieder
neu gestartet werden kann. Hierzu sind verschiedene Möglichkeiten
vorgesehen:
Bei der Injektionsvorrichtung nach der DE 31 13 977 weist zu diesem Zweck das Gehäuse einen aufklappbaren Deckel auf, der nach Rückfüh rung der die Linearverschiebung bewirkenden Einbauteile geöffnet wird, worauf eine neue Einwegspritze eingelegt werden kann und der Deckel wieder geschlossen wird. Die vorher erforderliche Spannung der den Injektionshub bewirkenden Feder wird dadurch bewirkt, daß das rückseitige Ende eines Stößels (Stange), das aus dem hinteren Abschnitt des Gehäuses herausragt, dort mittels eines Griffes gegen die Kraft der Feder zurückgezogen wird, bis eine Arretierposition erreicht ist. Die Rückführung dieser beweglichen Funktionsbauteile in ihre Bereitschaftsstellung (Arretierposition) und Entnahme/Einlegen der Einmalspritze sind konstruktiv und zeitlich getrennte Vorgänge, die folglich auch getrennte Handhabungsgriffe erfordern.
Bei der Injektionsvorrichtung nach der DE 31 13 977 weist zu diesem Zweck das Gehäuse einen aufklappbaren Deckel auf, der nach Rückfüh rung der die Linearverschiebung bewirkenden Einbauteile geöffnet wird, worauf eine neue Einwegspritze eingelegt werden kann und der Deckel wieder geschlossen wird. Die vorher erforderliche Spannung der den Injektionshub bewirkenden Feder wird dadurch bewirkt, daß das rückseitige Ende eines Stößels (Stange), das aus dem hinteren Abschnitt des Gehäuses herausragt, dort mittels eines Griffes gegen die Kraft der Feder zurückgezogen wird, bis eine Arretierposition erreicht ist. Die Rückführung dieser beweglichen Funktionsbauteile in ihre Bereitschaftsstellung (Arretierposition) und Entnahme/Einlegen der Einmalspritze sind konstruktiv und zeitlich getrennte Vorgänge, die folglich auch getrennte Handhabungsgriffe erfordern.
Beim Gegenstand der EP 0 666 084 A2 ist das ebenfalls zylindrische
Gehäuse zweiteilig ausgebildet, zur Entnahme der geleerten Fertig
spritze nach erfolgter Injektion (Fig. 9) ist der Teil des Gehäuses,
in dem die Fertigspritze gehalten ist, vom übrigen Gehäuseteil
abziehbar. Eine neue Fertigspritze kann dann eingelegt werden und
der entfernbare Teil des Gehäuses wird wieder axial in den Hauptteil
des Gehäuses eingeschoben, wobei dann auch wieder die Einbauteile
für den Injektionsablauf in ihre ursprüngliche Arretierposition
zurückgeführt werden.
Diese vorbekannte Injektionsvorrichtung weist eine Auslösesperre
auf, die darin besteht, daß mit Hilfe einer zusätzlichen Feder die
Injektionsvorrichtung nur betätigt werden kann, wenn der bewegliche
Teil des Gehäuses beim Aufsetzen auf die Injektionsstelle um einige
Millimeter gegen die Kraft dieser Zusatzfeder zurückgeschoben wird.
Die Handhabung dieser Injektionsvorrichtung beim Wechsel der
Einmalspritze erfordert insbesondere beim paß- und richtungsgenauen
Zusammenführen der beiden Gehäuseteile mit wieder eingelegter, neuer
Fertigspritze einiges manuelles Geschick, das bei dem oben
angesprochenen Personenkreis chronisch kranker, älterer Menschen
nicht vorausgesetzt werden kann; insbesondere für diesen
Personenkreis ist diese vorbekannte Lösung daher wenig geeignet.
Die wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, gattungsgemäße
Injektionsvorrichtungen so weiterzubilden, daß bei einfachem
mechanischem Aufbau die zur Handhabung erforderlichen Handgriffe
seitens des Patienten auf ein Minimum reduziert werden, insbesondere
Entnahme und Einlegen der Einmalspritze so vereinfacht wird, daß nur
minimale Anforderungen an die physischen und psychischen (Rest-)
Fähigkeiten des Patienten gestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Gedanke der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin,
in einem zentralen Bauteil, der Steuerhülse, die manuell extrem
leicht zu handhaben ist, da sie lediglich eine Verdrehung gegenüber
dem Gehäuse erfordert, eine Vielzahl von Antriebs-, Steuerungs- und
Sicherheitsfunktionen zu vereinigen:
Die Steuerhülse ist insofern Teil des Gehäuses, als daß sie anstelle beispielsweise einer Klappe zum Verschluß und zur Freigabe des Innenraums des Gehäuses dient, in dem die Fertigspritze gehalten ist.
Die Steuerhülse ist insofern Teil des Gehäuses, als daß sie anstelle beispielsweise einer Klappe zum Verschluß und zur Freigabe des Innenraums des Gehäuses dient, in dem die Fertigspritze gehalten ist.
Die Steuerhülse ist Teil der Antriebsmittel insoweit, als daß bei
der Öffnung des Gehäuses durch Verdrehung der Steuerhülse ein Gegen
hub von Schlitten und Stößel gegen die Wirkung einer die Injektions
hübe ausführenden Feder erzeugt wird, der diese beiden Bauteile
wieder in ihre ursprüngliche Arretierposition befördert, separate
Maßnahmen und Handgriffe sind für diesen zwingend notwendigen
Verfahrensablauf nicht erforderlich.
Die Steuerhülse ist insofern auch ein Steuerungsmittel, als sie
abhängig von ihrer Position die Auslöseeinrichtung der Injektions
vorrichtung sperrt oder deren Aktivierung zuläßt.
Die Steuerhülse ermöglicht auch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Lösung zur Erhöhung der Betriebssicherheit und
des Bedienungskomforts insofern, als sie unmittelbar eine Auswurf
einrichtung betätigt, die nach erfolgter Injektion automatisch beim
öffnen des Gehäuses mittels der Steuerhülse die leere Fertigspritze
dem Patienten entgegendrückt und somit die Entnahme erleichtert und
sie wird auch ausgenutzt zu einer Rückmeldung der Position und des
Betriebszustandes der Injektionsvorrichtung, die für den Patienten
sensorisch leicht wahrnehmbar ist.
Weitere erfindungsgemäße vorteilhafte Ausgestaltungen betreffen eine
deutlich wahrnehmbare, akustische Signaleinrichtung, mit der das
Ende eines Injektionsvorganges dem Patienten angezeigt wird.
Diese Vielfalt von Funktionen läßt sich mit einem einfachen Aufbau
der Injektionsvorrichtung realisieren; so sind die wesentlichen
Bauteile der Injektionsvorrichtung beispielsweise durch
Spritzgußteile realisierbar, die leicht montierbar sind, so daß die
Injektionsvorrichtung von Material- und Arbeitsaufwand kostengünstig
herstellbar ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Injek
tionseinrichtung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen ersten Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung in ihrer Öffnungsposition zum Einlegen oder
Entnehmen der Spritze in der Ebene I-I der Fig. 3,
Fig. 2 einen ersten Querschnitt durch die Injektionsvorrich
tung in ihrer Öffnungsposition in der Schnittebene A-A
der Fig. 1,
Fig. 3 einen zweiten Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung in ihrer Öffnungsposition in der Schnitt
ebene III-III der Fig. 1,
Fig. 4 eine erste Seitenansicht der Signaleinrichtungen der
Injektionsvorrichtung in der Schnittebene der Fig. 1,
Fig. 5 eine zweite Seitenansicht der Signaleinrichtungen der
Injektionsvorrichtung in der Schnittebene der Fig. 3,
Fig. 6 einen dritten Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung unmittelbar am Beginn des zweiten Hubes, in
der Ebene der Fig. 1,
Fig. 7 einen vierten Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung während des zweiten Hubes, in der Ebene der
Fig. 1,
Fig. 8 einen fünften Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung am Endes des zweiten Hubes, in der Ebene
der Fig. 1,
Fig. 9 einen zweiten Querschnitt durch die Injektionsvor
richtung am Ende des zweiten Hubes, in der Ebene B-B
der Fig. 8,
Fig. 10 einen sechsten Längsschnitt durch die Injektionsvor
richtung am Ende des zweiten Hubes, in der Ebene X-X
der Fig. 8,
Fig. 11 eine Abwicklung eines Teils der inneren Mantelfläche
der Steuerhülse mit den Steuerkurven und
Fig. 12 A, B Schnitte in den Ebenen C-C und D-D durch den Mantel
teil der Fig. 11,
Fig. 13A, B, C Schnitte und perspektivische Darstellungen der Aus
wurfeinrichtung.
Zunächst soll der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen
Injektionsvorrichtung erläutert werden, danach dann die einzelnen
Funktionsabschnitte innerhalb eines Arbeitszyklus.
Die Injektionsvorrichtung besitzt als sozusagen "mechanisches Trag
gerüst" ein Gehäuse 7, dessen Vorderabschnitt 7C dort, wo die Nadel
13 der Spritze 1 austritt, konisch zuläuft, in seinem Mittelab
schnitt 7B im wesentlichen zylindrisch ausgeführt ist und in einen
rückwärtigen, kappenähnlich ausgebildeten Handhabungsabschnitt 7A
mit Gehäuserückwand 74 übergeht, der eine Ringnut 75 aufweist. Die
Mittelachse dieses Gehäuses 7 bildet die Funktionsachse F, d. h.,
diejenige Achse, in der die Spritze 1 gehalten ist und in der
folglich auch die wesentlichen Bewegungen und Steuerungsvorgänge zur
Injektion ablaufen.
Das Gehäuse 7 weist in seinem an den Vorderabschnitt 7C
anschließenden Mittelabschnitt 7B eine Ladeöffnung L7 auf, die sich
über einen spitzen Umfangswinkel bezogen auf die Funktionsachse F
erstreckt, im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der
mittlere Teil des Gehäuses 7 über einen Winkel α2 von etwa 270°,
so daß die Ladeöffnung L7 des Gehäuses 7 etwa einen Umfangsbereich
von 90° in Anspruch nimmt. Über diese Ladeöffnung L7 ist der
Innenraum des Gehäuses 7 zum Einlegen und zur Entnahme einer Spritze
1 zugänglich.
Zur Verdeutlichung des grundsätzlichen Aufbaus des Gehäuses 7 ist
dieses in der Fig. 3 eng schraffiert dargestellt.
Auf und in diesem Gehäuse 7 ist als besonders erfindungswesentliches
Funktionsbauteil eine Steuerhülse 6 gehalten, die koaxial zum
Gehäuse 7 um dessen Längsachse, d. h. die Funktionsachse F verdrehbar
ist, wie dies insbesondere in den Fig. 2 und 9 dargestellt ist.
Die Steuerhülse 6 weist zunächst einen vorderen, verjüngten
Führungsabschnitt 6C auf, der weitgehend formschlüssig auf dem sich
nach vorne verjüngenden Vorderabschnitt 7C des Gehäuses 7 aufsitzt
und auf diesem Abschnitt des Gehäuses 7 drehbar gehalten ist. Daran
schließt ein im wesentlichen zylindrischer Mittelabschnitt 6B an,
der über einen Teil seines Umfangs eine Ladeöffnung L6 zum Einlegen
und Entnehmen der Spritze 1 aus dem Gehäuse 7 aufweist. Dieser
Mittelbereich erstreckt sich über einen Winkel α1 von ebenfalls
etwa 270° entsprechend dem Gehäuse 7, so daß für die Ladeöffnung L6
ein Öffnungswinkel von ebenfalls etwa 90° verbleibt.
Eine erste erfindungswesentliche Funktion dieser Konzeption von
Steuerhülse 6 und Gehäuse 7 besteht darin, daß durch Verdrehen der
Steuerhülse 6 auf dem Gehäuse 7 die Steuerhülse 6 auf der
Mantelfläche M des Gehäuses 7 gleitet, so daß in einer Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 (Fig. 2) die beiden Ladeöffnungen L6 der
Steuerhülse 6 einerseits und L7 des Gehäuses 7 andererseits
weitgehend deckungsgleich sind, d. h. in dieser Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 gibt die Steuerhülse 6 die Ladeöffnung L7 des
Gehäuses frei, so daß der Benutzer Zugriff auf die in der
Funktionsachse F gehaltene Spritze 1 hat.
Durch Verdrehen der Steuerhülse 6 auf der Mantelfläche M (symboli
siert durch den Doppelpfeil in Fig. 9), läßt sich eine Position
darstellen, in der die Steuerhülse 6 die Ladeöffnung L7 des Gehäuses
7 vollständig verschließt (Fig. 9) und somit eine Schließ- und
Funktionsposition P1 der erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung
definiert.
Diese "Umschaltfunktion" der Steuerhülse 6 zwischen Schließ- und
Funktionsposition P1 und Öffnungs- und Sicherungsposition P2 ist
eine der wesentlichen Funktionen der Steuerhülse.
Eine andere wichtige Aufgabe, nämlich die Antriebs- und Steuer
funktion für die Vielzahl, weiter unten noch erläuterter Funktions
bauteile, die im Gehäuse angeordnet sind, besteht im Zusammenwirken
des rückwärtigen, zylindrischen Steuerabschnittes 6A der Steuerhülse
6, der, in die Ringnut 75 des Gehäuses 7 eintaucht: die innere
Mantelfläche MI des zylindrischen Steuerabschnittes 6A der
Steuerhülse 6 ist mit Profilen oder Profilbahnen versehen, die als
Steuerkurven 64, 65, 66 und 67 ausgebildet sind, wie dies in der
Abwicklung der inneren Mantelfläche MI der Fig. 11 und 12
dargestellt ist. Diese Steuerkurven arbeiten mit Steuerelementen von
weiteren, innerhalb des Gehäuses 7 gehaltenen Bauteilen zusammen,
die zur Erzeugung von zwei Injektionshüben dienen und deren Aufbau
im folgenden beschrieben wird:
Der Mittelabschnitt 7B des Gehäuses 7 (äußere Mantelfläche M) ist hohlzylindrisch ausgebildet, d. h. er weist auch eine innere Mantelfläche N auf (Fig. 2). In dem dadurch geschaffenen Innenraum des Mittelabschnitts 7B gleitet ein teilweise zylindrisch ausgebildeter Schlitten 2. Dieser Schlitten 2 weist einen rückwärtigen, ersten Abschnitt 2A auf, der als Hohlzylinder ausgebildet ist, und einen ebenfalls im Gehäuse 7 geführten vorderen, etwa halbzylindrischen zweiten Abschnitt 2B, der eine nutförmige oder schlitzartige Halterung 21 zur Positionierung des Spritzenbundes 12 der Spritze 1 aufweist, so daß die Spritze 1 dadurch in Richtung der Funktionsachse F im Schlitten 2 ortsfest positioniert und gehalten ist, d. h. insbesondere, daß die Axialposition der Injektionsnadel 13 der Spritze 1 in der Funktionsachse F eindeutig durch die Position des Spritzenbundes 12 und damit die Axialposition des Schlittens 2 im Gehäuse 7 festgelegt ist.
Der Mittelabschnitt 7B des Gehäuses 7 (äußere Mantelfläche M) ist hohlzylindrisch ausgebildet, d. h. er weist auch eine innere Mantelfläche N auf (Fig. 2). In dem dadurch geschaffenen Innenraum des Mittelabschnitts 7B gleitet ein teilweise zylindrisch ausgebildeter Schlitten 2. Dieser Schlitten 2 weist einen rückwärtigen, ersten Abschnitt 2A auf, der als Hohlzylinder ausgebildet ist, und einen ebenfalls im Gehäuse 7 geführten vorderen, etwa halbzylindrischen zweiten Abschnitt 2B, der eine nutförmige oder schlitzartige Halterung 21 zur Positionierung des Spritzenbundes 12 der Spritze 1 aufweist, so daß die Spritze 1 dadurch in Richtung der Funktionsachse F im Schlitten 2 ortsfest positioniert und gehalten ist, d. h. insbesondere, daß die Axialposition der Injektionsnadel 13 der Spritze 1 in der Funktionsachse F eindeutig durch die Position des Spritzenbundes 12 und damit die Axialposition des Schlittens 2 im Gehäuse 7 festgelegt ist.
Die Axialbewegung des Schlittens 2 in der Funktionsachse F ist durch
geeignete Anschlag- und Sicherungsmittel innerhalb des Gehäuses 7
zwischen einer Arretierposition A1 und einer Vorschubposition V1
begrenzt, d. h., in der Vorschubposition V1 befindet sich die Spritze
1 mit ihrer Injektionsnadel 13 in der aus der Spitze des Gehäuses 7
ausgefahrenen, zur Injektion funktionsbereiten Position, in der
Arretierposition A1 befindet sich der Schlitten in seiner
rückwärtigen Position, in der die Injektionsnadel 13 innerhalb des
Austrittskanals 7D im Vorderabschnitt 7C des Gehäuses 7 versenkt
ist.
Diese Axialbewegung des Schlittens 2 zwischen Arretierposition A1
und Vorschubposition V1 wird im folgenden als erster Hub" H1 (Hub I
in Fig. 1) bezeichnet. Dieser Hub dient somit zur Bewegung der
Spritze 1 als ganze Funktionseinheit nach vorne, d. h. zum Einstechen
der Nadel 13 in die medizinisch erforderliche Tiefe des Gewebes
unter der Haut, wenn die Austrittsöffnung des Kanals 7D auf der Haut
aufsitzt.
Im ersten Abschnitt 2A des Schlittens 2 ist ein stempelartig
ausgebildeter Stößel 4 mittig axial verschiebbar gelagert. Dieser
Stößel 4 ist an seinem zum Handhabungsabschnitt 7A des Gehäuses 7
zeigenden Ende als Führungsabschnitt 4A ausgebildet, der den
gleichen Außendurchmesser aufweist wie der erste Abschnitt 2A des
Schlittens 2, so daß diese beiden Bauteile im Mittelabschnitt 7B des
Gehäuses 7 axial verschiebbar sind.
Die zum vorderen Ende der Injektionsvorrichtung zeigende Stirnseite
des Stößels 4 liegt unmittelbar der Stirnseite des Spritzenkolbens
14 gegenüber, so daß eine Axialverschiebung des Stößels 4 im
Schlitten 2 (in dem die Spritze 1 ortsfest gehalten ist) zu einer
Beaufschlagung des Spritzenkolbens 14 und somit zum Einschieben des
Spritzenkolbens 14 in die Spritze 1 und zur Abgabe der In
jektionsflüssigkeit durch die Injektionsnadel 13 führt. Auch der
Stößel 4 ist somit zwischen zwei Positionen axial verschiebbar,
nämlich zwischen einer Arretierposition A2 (z. B. Fig. 6), in der
kein Kontakt zum Spritzenkolben 14 besteht und einer Vorschubposi
tion V2 (z. B. Fig. 8), bei der der Spritzenkolben 14 in die Spritze
1, soweit dies vorgesehen ist, vollständig eingeschoben ist und die
Injektionsflüssigkeit in der gewünschten Menge über die Injektions
nadel 13 in das Gewebe injiziert worden ist.
Die Bewegung des Stößels 4 zwischen Arretierposition A2 und
Vorschubposition V2 wird im folgenden als "zweiter Hub", H2 (Hub II
in Fig. 1) als bezeichnet.
Es soll nochmals verdeutlicht werden, daß der erste Hub H1 des
Schlittens 2 zum Axialvorschub der gesamten Spritze 1 und somit der
Injektionsnadel 13 und damit zum Einstich der Injektionsnadel 13
führt, wogegen erst der zweite Hub H2 die Axialbewegung des Stößels
4 dann zur Beaufschlagung des Spritzenkolbens 14 und zur Injektion
der Injektionsflüssigkeit durch die (eingestochene) Injektionsnadel
13 führt.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung
besteht nun in der steuerungstechnischen Umsetzung dieser aneinander
anschließenden ersten und zweiten Hübe H1, H2 zur Durchführung eines
kompletten Einstich- und Injektionsablaufs:
Hierzu dient ein stiftartiges Kopplungselement 8 zwischen Schlitten 2 und Stößel 4, das während des ersten Hubs H1 des Schlittens 2 diesen und den Stößel 4 über ein erstes Rastelement 81 im Stößel 4 miteinander koppelt und nach Ablauf des ersten Hubes H1 mittels eines zweiten Rastelementes 73 im Gehäuse 7 die Kopplung löst, so daß dann der Stößel 4 alleine den zweiten Hub H2 durchführen kann.
Hierzu dient ein stiftartiges Kopplungselement 8 zwischen Schlitten 2 und Stößel 4, das während des ersten Hubs H1 des Schlittens 2 diesen und den Stößel 4 über ein erstes Rastelement 81 im Stößel 4 miteinander koppelt und nach Ablauf des ersten Hubes H1 mittels eines zweiten Rastelementes 73 im Gehäuse 7 die Kopplung löst, so daß dann der Stößel 4 alleine den zweiten Hub H2 durchführen kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Kopplungselement 8
aus einem bolzenähnlichen Stift mit konisch geformten Stirnseiten.
Entsprechend dieser Formgebung der Stirnseiten bestehen die beiden
Rastelemente aus im wesentlichen zu diesen Stirnseiten
komplementären Vertiefungen 72 und 81 im Stößel 4 bzw. im Gehäuse 7,
wobei insbesondere die entsprechenden konischen Abschrägungen in
diesen Vertiefungen von Bedeutung sind.
In der Arretierposition A2 des Stößels 4 ist dieser mit dem
Schlitten 2 dadurch über das Kopplungselement 8 verbunden, daß
dessen nach innen zeigende Stirnseite in die Vertiefung 81 des
Stößels 4 eingreift, wogegen auf der inneren Mantelfläche des
gegenüberliegenden Abschnitts des Innenmantels des Gehäuses 7 keine
Vertiefung ist. Damit sind Stößel 4 und Schlitten 2 in ihrer
Bewegung zwangsgekoppelt und führen folglich den ersten Hub, der zum
Einstich der Injektionsnadel 13 führt, gemeinsam aus.
Die Vorschubposition V1 des Schlittens 2 ist entsprechend durch die
Positionierung der Vertiefung 72 im Gehäuse 7 definiert: Sobald der
Schlitten 2 die gewählte Vorschubposition im Gehäuse 7 erreicht hat,
erreicht das Kopplungselement 8 die Vertiefung 72 und gleitet
infolge der konischen Formgebung mit seiner dieser zugewandten
Stirnseite in diese hinein, mit der Folge, daß seine
gegenüberliegende Stirnseite aus der entsprechenden Vertiefung 81 im
Stößel 4 frei kommt, wodurch die Zwangskopplung zwischen Stößel 4 und
Schlitten 2 aufgehoben ist. Eine weitere Beaufschlagung des Stößels
4 in Richtung zur Spritze 1 hin führt dann also zur Durchführung des
zweiten Hubes H2 zur Injektion der Injektionsflüssigkeit, bis die
vordere Stirnseite des Führungsabschnittes 4A des Stößels 4 an der
rückwärtigen Stirnseite des ersten Abschnittes 2A des Schlittens
aufliegt, wodurch die Vorschubposition V2 des Stößels 4 definiert
ist (Fig. 8 und 10).
Um diese beiden Hübe H1 und H2 in der beschriebenen Reihenfolge
durch den Schlitten und den Stößel gemeinsam (Hub 1) und durch den
Stößel alleine (Hub 2) durchführen zu können, wird eine
Antriebseinrichtung benötigt, die den Stößel 4 auf seiner zur
Gehäuserückwand 74 zeigenden Stirnseite beaufschlagt; beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu eine koaxial zur
Funktionsachse F angeordnete Spiralfeder 3 vorgesehen, deren eines
Ende sich am Stößel 4 abstützt und deren anderes Ende an einem
Halteblock 31 sitzt, der seinerseits in der Gehäuserückwand 74
gehalten ist.
Die Federkraft dieser Spiralfeder 3 ist so dimensioniert, daß sie
zur Durchführung der beiden Hübe H1 und H2 ausreicht, d. h. insbe
sondere bis zur vollständigen Injektion der Injektionsflüssigkeit.
Die Spiralfeder 3 befindet sich folglich in ihrem gespannten
Zustand, wenn Schlitten 2 und Stößel 4 sich in ihrer jeweiligen
Arretierposition A1 bzw. A2 befinden.
Zwischen den Positionen von Stößel 4 und Schlitten 2 einerseits und
den Positionen P1 bzw. P2 der Steuerhülse 6 andererseits ist eine
Kopplung dahingehend definiert, daß weitere Funktionsbauteile
vorgesehen sind, die gewährleisten, daß Schlitten 2 und Stößel 4
zwangsläufig in ihrer jeweiligen Arretierposition A1, A2 sich
befinden müssen, wenn die Steuerhülse 6 sich in ihrer
Öffnungsposition P2 befindet, oder umgekehrt ausgedrückt, daß erst,
wenn die Steuerhülse 6 ihre Schließ- und Funktionsposition P1
eingenommen hat (wenn die Ladeöffnung L6 die Ladeöffnung L7
verschließt), Stößel 4 und Schlitten 2 ihre jeweilige
Arretierpositionen verlassen und ihre oben definierten
Vorschubpositionen V1 und V2 einnehmen können, bewegt von der Kraft
der Spiralfeder 3.
Weiterhin ist vorgesehen, daß nach durchgeführter Injektion, wenn
also die Steuerhülse 6 von ihrer Schließ- und Funktionsposition P1
wieder in ihre Öffnungs- und Sicherungsposition P2 verdreht wird,
diese Drehbewegung über die eingangs angesprochenen Profilierungen
auf der Mantelinnenseite MI eine entsprechende Rückführung von
Stößel 4 und Schlitten 2 in ihre jeweiligen Arretierpositionen A1
bzw. A2 sorgt, anders ausgedrückt, daß der Zugriff in das Gehäuse 7
durch die Ladeöffnungen L6, L7 erst dann erfolgen kann, wenn
sichergestellt ist, daß sich Stößel 4 und Schlitten 2 wieder in
ihren jeweiligen Arretierpositionen befinden, in der dann naturgemäß
die Feder 3 wieder gespannt und bereit zu einem neuen Injektionshub
ist.
Die konstruktive Umsetzung dieses Steuerprinzips beim dargestellten
Ausführungsbeispiel wird nun im einzelnen erläutert:
Eine erste steuerungsmäßige Kopplung zwischen der Steuerhülse 6 und
dem Schlitten 4 wird über quer zur Funktionsachse F im rückwärtigen
Teil 4A des Stößels 4 gehaltene, federbeaufschlagte Hubbolzen 42 und
43 unterschiedlichen Durchmessers erreicht, die so dimensioniert und
im Stößel 4 orientiert sind, daß ihre nach außen gerichtete
Stirnseite unter der Wirkung von Federn 44, 45 auf die
Mantelinnenseite MI der Steuerhülse 6 derart gedrückt werden, daß
ein Kraftschluß zwischen den Hubbolzen 42, 43 (bzw. den im Bereich
der Stirnseite anschließenden Flankenbereichen) einerseits und
Steuerkurven 64 bis 67 erreicht wird. Dadurch ist es möglich, durch
Verdrehen der Steuerhülse 6 das hierbei aufgebrachte Drehmoment über
die Steuerkurven 64 und 65 in eine lineare Rückstellkraft des
Stößels 4 gegen die Spannkraft der Spiralfeder 3 umzusetzen, so daß
der Stößel 4 und der Schlitten 2 im Gehäuse 7 so weit
zurückgeschoben werden, bis sie wieder ihre jeweiligen
Arretierpositionen A1, A2 erreicht haben. Der dabei ausgeführte
gesamte Gegenhub ΔH entspricht dabei in seinem Wert der Summe der
beiden Hübe H1 und H2 von Stößel 4 und Schlitten 2. Die in der
Abwicklung der Mantelinnenfläche MI in Fig. 11 dargestellte Form
dieser Steuerkurven ist darin begründet, daß die Umsetzung des
Drehmomentes beim Verdrehen der Steuerhülse 6 über den gesamten
Gegenhub ΔH mit möglichst konstantem Drehmoment erfolgen sollte,
um die Handhabung der Injektionsvorrichtung zu erleichtern. Durch
die gegenüberliegende Anordnung der beiden Hubbolzen 42, 43 wird
hierbei der von der Steuerhülse 6 erzeugte Gegenhub ΔH so auf
Stößel bzw. Schlitten übertragen, daß Kippmomente auf Stößel
und/oder Schlitten, die zu einem Verkanten oder Verklemmen führen
könnten, zuverlässig ausgeschlossen werden. Die Verteilung der
Drehmomentübertragung auf die beiden Hubbolzen 42, 43 ermöglicht eine
kurze Führung des Stößels 4 und somit eine gedrungene, kompakte
Bauweise der Injektionsvorrichtung in diesem Bereich.
Vorzugsweise ist die Gestaltung der Kurven 64 bis 67 so gewählt, daß
eine Entformung der Steuerhülse 6 in einem Spritzgießwerkzeug
problemlos erfolgen kann.
Da der Durchmesser des ersten Hubbolzens 42 signifikant kleiner ist
als der Durchmesser des zweiten Hubbolzens 43, schneiden sich die
zugeordneten Steuerkurven 64 und 65 nicht bei 90°, sondern etwas
vorher. Dieser Versatz des Schnittpunktes bewirkt, daß der
federbelastete Hubbolzen 42 infolge der durch die Feder 44 auf ihn
wirkenden Kraft eine axiale Bewegung durchführt und in der Stellung
42a bereits die Kurve 64 verläßt und auf die anschließende Kurve 67
gleitet. Bei dieser Stellung der Steuerhülse 6 befindet sich der
Hubbolzen 43 noch auf der Kurve 65. Dadurch ist gewährleistet, daß
sich immer nur ein Hubbolzen im Übergang von einer Kurve zur
anschließenden anderen Kurve befindet, so daß immer eine gesicherte
Kraftübertragung von der Steuerhülse 6 zum Stößel 4 über zumindest
einen der beiden Hubbolzen 42, 43 erfolgt. Nach Umsetzung dieser
Bewegung befinden sich die beiden Hubbolzen in ihrer ursprünglichen
Winkelposition, jedoch um die beiden Hübe H1 und H2
versetzt, in der in Fig. 11 dargestellten Position 42d bzw. 43d.
Unterhalb dieser Position sind die zugehörigen Steuerkurven 66, 67
mit Gleitrampen 61, 62 versehen, so daß nach Durchführung des Gegen
hubs Δh bei Auslösung der Injektionshübe die Hubbolzen 42, 43 über
die Gleitrampen 61, 62 in ihre Ausgangslage zurückkehren (parallele
Pfeile S in Fig. 11).
Eine weitere konstruktive Umsetzung des Steuerprinzips mittels der
Steuerhülse 6 betrifft die Sicherung der Injektionsvorrichtung in
der Arretierposition des Stößels 4, abhängig von der Winkelstellung
der Steuerhülse 6:
Als Sicherungsmittel sind hierzu an der Rückseite des Führungsabschnittes 4A des Stößels 4 zwei gegenüberliegende Sicherungsklinken 41 angeformt, die in der Öffnungs- und Siche rungsposition P2 der Steuerhülse 6 mit zwei quer zur Funktionsrich tung F verschiebbaren Steuerklinken 53 und 54 einer Auslöseeinrich tung in lösbarem Eingriff stehen und so den Stößel 4 gegen die Vorspannung der Spiralfeder 3 in seiner Arretierposition A2 halten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der beschriebene Eingriff darin, daß die beiden Sicherungsklinken 41 in gleiche Richtung zeigende Nasen aufweisen, die in der Arretierposition über die rückwärtigen Flächen der Steuerklinken 53, 54 gleiten, wozu die Steuerklinken rampenartige Anschrägungen aufweisen, so daß der Eingriff ein elastisches Einschnappen der Sicherungsklinken 41 über die Steuerklinken 53, 54 bewirkt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Als Sicherungsmittel sind hierzu an der Rückseite des Führungsabschnittes 4A des Stößels 4 zwei gegenüberliegende Sicherungsklinken 41 angeformt, die in der Öffnungs- und Siche rungsposition P2 der Steuerhülse 6 mit zwei quer zur Funktionsrich tung F verschiebbaren Steuerklinken 53 und 54 einer Auslöseeinrich tung in lösbarem Eingriff stehen und so den Stößel 4 gegen die Vorspannung der Spiralfeder 3 in seiner Arretierposition A2 halten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der beschriebene Eingriff darin, daß die beiden Sicherungsklinken 41 in gleiche Richtung zeigende Nasen aufweisen, die in der Arretierposition über die rückwärtigen Flächen der Steuerklinken 53, 54 gleiten, wozu die Steuerklinken rampenartige Anschrägungen aufweisen, so daß der Eingriff ein elastisches Einschnappen der Sicherungsklinken 41 über die Steuerklinken 53, 54 bewirkt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Steuerklinken 53 und 54 sind Teil einer Auslöseeinrichtung, die
durch das Gehäuse 7 in dessen Handhabungsabschnitt 7A nach außen
geführt ist und als Betätigungstaste 5 ausgebildet ist. Diese
Betätigungstaste 5 mit den Steuerklinken 53 und 54 ist gegen eine
Feder 51 im Gehäuse 7 bewegbar, die dafür sorgt, daß der in Fig. 1
dargestellte Sicherungseingriff zwischen Stößel 4 und
Auslöseeinrichtung erhalten bleibt.
Das Zusammenwirken zwischen Betätigungstaste 5 und Steuerhülse 6 ist
nun so, daß die Betätigungstaste 5 nur quer zur Funktionsachse F
verschoben werden kann (und damit die Sicherungsklinken 41 freige
geben werden), wenn die Steuerhülse 6 sich in ihrer Schließ- und
Funktionsposition P1 befindet. Da diese Schließ- und Funktionsposi
tion P1 eindeutig durch die Winkelstellung der Steuerhülse 6 auf dem
Gehäuse 7 definiert ist (vergl. Fig. 2), ist diese steuerungstech
nische Kopplung zwischen Betätigungstaste 5 und Steuerhülse 6
einfach dadurch erreicht, daß sich der hintere Randbereich des
Steuerabschnitts 6A der Steuerhülse 6 rückseitig über eine Nase 5A
der Betätigungstaste 5 erstreckt (diese hintergreift), und nur in
dem entsprechenden Winkelbereich, der der Schließ- und
Funktionsposition P1 entspricht, eine randseitige Ausnehmung 6A1
aufweist (Fig. 11), durch die in der Schließ- und Funktionsposition
P1 die Nase 5A der Betätigungstaste 5 passieren kann. In der
Funktions- und Schließposition P1 der Steuerhülse 6 kann folglich
die Arretierposition A2 des Stößels 4 aufgehoben werden, indem die
Betätigungstaste 5 in das Gehäuse 7 gedrückt wird und damit die
Steuerklinken 53, 54 die beiden Sicherungsklinken 41 freigeben,
wodurch dann sofort die Spiralfeder 3 ihre Kraft entfalten kann und
die beiden Hübe H1 und H2 nacheinander ausgeführt werden, wie dies
eingangs beschrieben ist.
Zur eindeutigen Definition der beiden Positionen P1 und P2 der
Steuerhülse 6 ist ferner vorgesehen, daß der vordere, sich konisch
verjüngende Führungsabschnitt 6C der Steuerhülse 6
gegenüberliegende, nach innen gerichtete, schalenförmige
Ausnehmungen 77A und 77B aufweist, die in Wechselwirkung stehen mit
einem federbeaufschlagten Rastelement 77, das im Gehäuse 7 gehalten
ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 der Steuerhülse 6 befindet sich das
Rastelement 77 im Eingriff mit der Ausnehmung 77A, bei der
beispielsweise in Fig. 8 dargestellten Schließ- und
Funktionsposition P1 befindet sich demnach das Rastelement 77 im
Eingriff mit der Vertiefung 77B.
Die von diesem Rastmechanismus hervorgerufene kurzzeitige, aktive
Verdrehung der Steuerhülse 6 bewirkt somit eine sensorische
Wahrnehmung der beiden Grundpositionen P1 und P2 der Steuerhülse 6
für den Benutzer und dient damit gewissermaßen auch als Rückmeldung
des aktuellen Funktionszustandes der Injektionsvorrichtung, was die
Bedienungssicherheit weiter erhöht.
Mit den oben beschriebenen Funktionsbauteilen ist bereits eine ord
nungsgemäße und zuverlässige Funktion der Injektionsvorrichtung
möglich, zur weiteren Ausgestaltung und Verbesserung sind jedoch
noch weitere Einrichtungen vorgesehen, die im folgenden ergänzend
noch kurz vorgestellt werden:
Im Schlitten 2 ist ein Rotationsdämpfer 100 handelsüblicher Bauart vorgesehen, der über eine Zahnstange 101 mit dem Gehäuse 7 verbunden ist. Es handelt sich hierbei um einen Rotationsdämpfer, wie er beispielsweise unter der Produktbezeichnung FRT-C2 von der Firma ACE Stoßdämpfer GmbH in D-40764 Langenfeld erhältlich ist. Die Wirkungs weise eines solchen Rotationsdämpfers 100 besteht im wesentlichen darin, daß die Relativbewegung zwischen dem Körper und der Zahn stange 101 durch Zwischenschaltung eines Mittels bestimmter Viskosität erfolgt, so daß eine zwischen diesen beiden Komponenten wirkende Kraft eine geringere Beschleunigung bei der resultierenden Linearverschiebung hervorruft. Die Funktion des Rotationsdämpfers 100 ist bei der Injektionsvorrichtung so gewählt, daß die Beschleunigung des Schlittens 2 während des ersten Hubes H1 (also bei hoher Spannkraft der Feder 3) auf einen gewünschten Wert begrenzt wird, der einerseits noch einen sicheren, schnellen Einstich der Injektionsnadel 13 in das Gewebe gewährleistet, andererseits aber allzu deutliche Anschlageffekte, wie Erschütterungen und Vibrationen am Ende des ersten Hubes H1 vermeidet, so daß eine insgesamt "geschmeidigere" Betriebsweise bei der Injektion erzielt wird.
Im Schlitten 2 ist ein Rotationsdämpfer 100 handelsüblicher Bauart vorgesehen, der über eine Zahnstange 101 mit dem Gehäuse 7 verbunden ist. Es handelt sich hierbei um einen Rotationsdämpfer, wie er beispielsweise unter der Produktbezeichnung FRT-C2 von der Firma ACE Stoßdämpfer GmbH in D-40764 Langenfeld erhältlich ist. Die Wirkungs weise eines solchen Rotationsdämpfers 100 besteht im wesentlichen darin, daß die Relativbewegung zwischen dem Körper und der Zahn stange 101 durch Zwischenschaltung eines Mittels bestimmter Viskosität erfolgt, so daß eine zwischen diesen beiden Komponenten wirkende Kraft eine geringere Beschleunigung bei der resultierenden Linearverschiebung hervorruft. Die Funktion des Rotationsdämpfers 100 ist bei der Injektionsvorrichtung so gewählt, daß die Beschleunigung des Schlittens 2 während des ersten Hubes H1 (also bei hoher Spannkraft der Feder 3) auf einen gewünschten Wert begrenzt wird, der einerseits noch einen sicheren, schnellen Einstich der Injektionsnadel 13 in das Gewebe gewährleistet, andererseits aber allzu deutliche Anschlageffekte, wie Erschütterungen und Vibrationen am Ende des ersten Hubes H1 vermeidet, so daß eine insgesamt "geschmeidigere" Betriebsweise bei der Injektion erzielt wird.
Zur Erleichterung der Handhabung bei der Entnahme der Spritze 1 nach
abgeschlossenem Injektionsvorgang ist eine Auswurfeinrichtung gegen
über den Ladeöffnungen L6, L7 des Gehäuses 7 bzw. der Steuerhülse 6
(also insofern "unterhalb" der Spritze 1) vorgesehen, die bei der
Öffnung der Injektionsvorrichtung (Verdrehung der Steuerhülse 6 von
der Schließ- und Funktionsposition P1 in ihre Öffnungs- und
Sicherungsposition P2) in dem Sinne aktiviert wird, daß sie das
rückseitige Ende der Spritze 1 dem Benutzer sozusagen entgegen hebt
und die Entnahme erleichtert. Auch hierbei soll wieder die Funktion
der Steuerhülse 6 als Steuermittel in dem Sinne hervorgehoben
werden, daß bestimmte Funktionen oder Zusatzfunktionen
ausschließlich durch die Betätigung der Steuerhülse aktiviert oder
ermöglicht werden.
Die Auswurfeinrichtung (insbesondere Fig. 13 hierzu) beinhaltet
zunächst einen Auswurfhebel 200, dessen eines Schenkelende mittels
eines Stiftes 201 am Schlitten 2 derart schwenkbar gehalten ist, daß
sein anderes, um 90° abgewinkeltes Schenkelende in Richtung zur
Spritze 1 hin bewegbar ist. Hierzu weist der Schlitten 2 eine
entsprechende Ausnehmung oder Abschrägung 2C auf, die gleichzeitig
auch den Schwenkwinkel des Auswurfhebels 200 definiert. Der
Auswurfhebel 200 weist in der gleichen Ebene wie sein erster
Schenkel einen Steuernocken auf, der aus zwei gabelähnlich
angeordneten Gleitnocken 202 besteht, die in einem sich in
Hubrichtung verengenden Führungskanal 203 geführt sind, bis ihre
hakenähnlich nach außen zeigenden Enden in Eingriff mit dem unteren
Ende einer Führungsbahn 205 kommen, wenn der erste Hub beendet ist.
Die Führungsbahn 205 steigt in Richtung zur Funktionsachse F hin
rampenähnlich entgegen der Injektionsrichtung an und ist derart
positioniert und orientiert, daß bei der Drehung der Steuerhülse 6
in ihre Öffnungs- und Sicherungsposition P2 und somit der Bewegung
des Schlittens 2 zurück in seine Arretierposition A1, die beiden
Gleitnocken auf diese Führungsbahn 205 gelangen und damit der
Auswurfhebel 200 nach oben geführt wird, so daß die Auswurfbewegung
abgeschlossen ist, wenn die Steuerhülse 6 ihre Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 erreicht hat.
Als weitere zusätzliche Einrichtung weist die Injektionsvorrichtung
eine Signaleinrichtung auf, die nach erfolgter Injektion am Ende des
zweiten Hubes H2 betätigt wird. Hierbei ist vorgesehen, daß diese
Signaleinrichtung ausschließlich aus mechanisch wirkenden
Bauelementen besteht und mittels einer Glocke 306 ein akustisches
Signal abgegeben wird, zu dessen Erzeugung ein quer zur
Funktionsachse F bewegbarer Schlagstift 305 dient, der den
Randbereich der Glocke 306 impulsartig beaufschlagt.
Der Detailaufbau der Signaleinrichtung ist insbesondere in den
Fig. 4 und 5 dargestellt:
In einer Bohrung des Stößels 4 ist das eine Ende einer Zugstange 300 beweglich gehalten, deren anderes Ende an einem kragenähnlichen Bügel 302 angreift, der am Halteblock 31 gehalten ist, der in der Rückseite 74 des Gehäuses befestigt ist und der an seiner Vorderseite als Gegenlager der Spiralfeder 3 dient. Mittels einer Umfangsnut ist an diesem Grundkörper 31 auch die Glocke 306 gehalten, so daß sie den Bügel 302 überdeckt. Die Drehachse 303 des Bügels 302 verläuft dabei durch die Funktionsachse F senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3. An seinem von der Zugstange 300 abgewandten Ende übergreift der Bügel 302 eine Randnut des Schlagstiftes 305, der in der Arretierposition von einer Zunge 308 des Stößels 4 fixiert ist. Der Schlagstift 305 ist mittels zweier Federn 304 und 307 in der Zeichenebene der Fig. 3 kraftbeaufschlagt gehalten. Die Zugstange 300 ist mit einer Druckfeder 309 umgeben, die dafür sorgt, daß der Bügel 302 in der in Fig. 3 dargestellten Rastposition verbleibt.
In einer Bohrung des Stößels 4 ist das eine Ende einer Zugstange 300 beweglich gehalten, deren anderes Ende an einem kragenähnlichen Bügel 302 angreift, der am Halteblock 31 gehalten ist, der in der Rückseite 74 des Gehäuses befestigt ist und der an seiner Vorderseite als Gegenlager der Spiralfeder 3 dient. Mittels einer Umfangsnut ist an diesem Grundkörper 31 auch die Glocke 306 gehalten, so daß sie den Bügel 302 überdeckt. Die Drehachse 303 des Bügels 302 verläuft dabei durch die Funktionsachse F senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3. An seinem von der Zugstange 300 abgewandten Ende übergreift der Bügel 302 eine Randnut des Schlagstiftes 305, der in der Arretierposition von einer Zunge 308 des Stößels 4 fixiert ist. Der Schlagstift 305 ist mittels zweier Federn 304 und 307 in der Zeichenebene der Fig. 3 kraftbeaufschlagt gehalten. Die Zugstange 300 ist mit einer Druckfeder 309 umgeben, die dafür sorgt, daß der Bügel 302 in der in Fig. 3 dargestellten Rastposition verbleibt.
Die Länge der Zugstange 300 ist so gewählt, daß am Ende der Injek
tion (Fig. 10) der Stößel 4 über einen Anschlag 301 die Zugstange
300 beaufschlagt, so daß diese nun ihrerseits den Bügel 302
verschwenkt, worauf das gegenüberliegende Ende des Bügels 302 die
Umfangsrastung des Schlagstiftes 305 freigibt, so daß der (von der
Zunge 308 bereits freigegebene) Schlagstift 305 unter der
koordinierten Kraft der beiden Federn 304, 307 gegen den inneren
Randbereich der Glocke 306 geschleudert wird, wie dies in Fig. 10
dargestellt ist. Die Federkonstanten der Federn 304 und 307 sind
hierbei so dimensioniert, daß zunächst sichergestellt ist, daß der
Schlagstift 305 die Glocke 306 erreicht, um das akustische Signal
auszulösen, dann jedoch die Feder 307 den Schlagstift 305 wieder
zurückzieht, so daß die Glocke ohne Dämpfungseffekte seitens des
aufliegenden Schlagstiftes 305 frei ausschwingen kann und den
typischen Ton einer klöppelbetätigten Glocke erzeugen kann. Bei
Rückführung des Stößels 4 in seine Arretierposition gleitet das
abgeschrägte Ende der Zunge 308 wieder auf die Spitze des
Schlagstiftes 305 und drückt diesen so weit zurück, bis die
Sperrklinke des dann wieder von der Druckfeder 309 beaufschlagten
Bügels 302 die Randnut des Schlagstiftes 305 übergreift und diesen
sichert.
Nachdem die baulichen Voraussetzungen nun ausführlich dargelegt
wurden, soll deren Funktion anhand eines vollständigen Injektions
vorgangs stufenweise noch kurz beschrieben werden:
Als Ausgangsposition ist die Stellung und Anordnung der Bauteile gewählt, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist:
Hierbei befindet sich die Steuerhülse 6 in ihrer Öffnungs- und Sicherungsposition P2, d. h., durch die Ladeöffnungen L6 und L7 kann eine Spritze 1 in ihre dafür im Schlitten 2 vorgesehene Position eingelegt werden. In der Öffnungs- und Sicherungsposition P2 ist dabei die Steuerhülse 6 durch das in die Ausnehmung 77A eintauchende Rastelement 77 gehalten.
Als Ausgangsposition ist die Stellung und Anordnung der Bauteile gewählt, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist:
Hierbei befindet sich die Steuerhülse 6 in ihrer Öffnungs- und Sicherungsposition P2, d. h., durch die Ladeöffnungen L6 und L7 kann eine Spritze 1 in ihre dafür im Schlitten 2 vorgesehene Position eingelegt werden. In der Öffnungs- und Sicherungsposition P2 ist dabei die Steuerhülse 6 durch das in die Ausnehmung 77A eintauchende Rastelement 77 gehalten.
Die beiden Hubbolzen 42, 43 befinden sich in der in Fig. 11 darge
stellten obersten Position 42c, 43c auf ihren zugeordneten
Steuerkurven.
Stößel 4 und Schlitten 2 befinden sich in ihrer rückwärtigen Arre
tierposition A1 bzw. A2, da die Sicherungsklinken 41 in Eingriff mit
den beiden Steuerklinken 53 und 54 stehen und die Aktivierung der
Auslöseeinrichtung nicht möglich ist, da die Nase 5A der Betäti
gungstaste vom Randbereich des zylindrischen Steuerabschnitts 6A der
Steuerhülse 6 gesperrt ist.
Die Zunge 308 am Führungsabschnitt 4A des Stößels 4 ist mit ihrer
rückwärtigen Stirnseite in Kontakt mit dem kegelförmigen Schlagstift
305, die Sperrklinke des Bügels 302 wird durch die Kraft der Feder
309 über den umlaufenden Rand des Schlagstiftes 305 gepreßt und hält
diesen fest. Die Aktivierung der Glocke 306 ist somit in dieser
Position ebenfalls nicht möglich. Die Feder 3 befindet sich in ihrem
zusammengedrückten, also aktionsbereiten Zustand.
Wenn die Spritze 1 mit ihrer Schutzkappe 11 in den Schlitten 2
eingelegt und durch ihren Spritzenbund 12 fixiert ist, wird die
Steuerhülse 6 mit der einen Hand des Benutzers um 180° gedreht,
wobei die andere Hand des Benutzers den Handhabungsabschnitt 7A des
Gehäuses 7 festhält. Dadurch wird die Ladeöffnung L7 des Gehäuses 7
von der Steuerhülse 6 verschlossen und es ist folglich die in Fig.
9 dargestellte Schließ- und Funktionsposition P1 der Steuerhülse 6
erreicht. In dieser Position taucht dann das Kontaktelement 77 in
die Vertiefung 77B in der Steuerhülse 6 und die Hubbolzen 42, 43
befinden sich auf Pos. 42d; 43d. Gleichzeitig kommt die Ausnehmung
6A1 im hinteren Randbereich des zylindrischen Steuerabschnittes 6A
in den Bereich der Nase 5A der Betätigungstaste, so daß folglich in
der Schließ- und Funktionsposition P1 die Injektionsvorrichtung
benutzt werden kann.
Hierzu wird zunächst die Schutzkappe 11 von der Nadel 13 der Spritze
1 abgenommen und die Injektionsvorrichtung wird auf die vorgesehene
Injektionsstelle aufgesetzt. Nach ordnungsgemäßer Positionierung
wird dann die Auslöseeinrichtung aktiviert, d. h. die Betätigungs
taste 5 wird in das Gehäuse 7 gedrückt, wodurch nach einem kurzen
Weg im Millimeter-Bereich die Steuerklinken 53, 54 die beiden
Sicherungsklinken 41 freigeben. Sobald dies erfolgt ist, kann die
Feder 3 ihre Wirkung entfalten und drückt die über das Kopplungs
element 8 noch kraftschlüssig miteinander verbundenen Stößel 4 und
Schlitten 2 nach vorne, d. h. es wird unter der verzögernden Wirkung
des Rotationsdämpfers 100 der erste Hub H1 ausgeführt, der zum
Einstechen der Injektionsnadel 13 in das Gewebe führt. Während
dieser Bewegung des Schlittens 2 bewegt sich der Auswurfhebel 200,
der im Schlitten 2 über den Stift 201 gehalten ist, mit seinen
Gleitnocken 202 auf der Bahn 203. Durch die sich verengende Bahn 203
werden die beiden Schenkel 204 nach innen gedrückt, so daß gegen
Ende des ersten Hubes eine Spannung erzeugt wird, durch die die
Gleitnocken 202 nach außen springen und mit der Führungsbahn 205 in
Eingriff kommen.
Am Beginn des ersten Hubes H1 gleiten außerdem die durch die Federn
44, 45 belasteten Hubbolzen 42, 43 über die Gleitrampen 61, 62 in den
Freiraum 63. Das Ende des ersten Hubes H1, den Schlitten 2 und
Stößel 4 gemeinsam ausführen, ist, wie oben erläutert, dadurch
definiert, daß das Kopplungselement 8 bei seinem Entlanggleiten auf
der Innenfläche des Gehäuses 7 schließlich das als Vertiefung 72
ausgebildete Rastelement erreicht. Aufgrund der Kraftumsetzung über
die angeschrägten Flächen der Vertiefungen gleitet das
Kopplungselement 8 in die Vertiefung 72, wodurch der Formschluß und
Kraftschluß zwischen Stößel 4 und Schlitten 2 aufgehoben ist und
nunmehr der Schlitten 2 in seiner vorderen Endposition im Gehäuse 7
angekommen und formschlüssig fixiert wird. Damit hat auch die
Injektionsnadel 13 ihre vorderste Axialposition in der
Funktionsachse F erreicht.
Unter der Wirkung der Feder 3 führt nun der Stößel 4 alleine den
zweiten Hub H2 aus, in Fig. 6 ist unmittelbar der Beginn dieses
zweiten Hubes dargestellt, wenn sich die Ausnehmung 81 im Stößel 4
vom nunmehr im Gehäuse 7 gehaltenen Kopplungselement 8 entfernt. Die
Frontseite des Stößels 4 beaufschlagt nun im weiteren Ablauf des
zweiten Hubes den Kolben 14 der Spritze 1, drückt diesen in die
Spritze und bewirkt somit die Injektion der Injektionsflüssigkeit;
diese Position gegen Ende des zweiten Hubes ist in Fig. 7 darge
stellt.
Am Ende der Injektion, wenn also der Stößel 4 seine vordere End
position erreicht hat, betätigt er über den Anschlag 301 (Fig. 10)
die Zugstange 300, wodurch über den Hebel 302 die Verrastung des
Schlagstiftes 305 freigegeben wird. Unter der Wirkung der Feder 304
schlägt dieser auf den inneren Randbereich der Glocke 306 auf, so
daß der eingangs erwähnte, vom Benutzer des Gerätes deutlich wahr
nehmbare Ton erzeugt wird. Unter der Gegenwirkung der Feder 307 wird
der Schlagstift 305 unmittelbar nach dieser Aktion von der Glocke
zurückgezogen, so daß die Glocke ausschwingen kann.
Der Benutzer hat nun die Information über die Beendigung des Injek
tionsvorganges erhalten und kann folglich die Injektionsvorrichtung
von der Injektionsstelle abheben und die Injektionsnadel 13 aus dem
Gewebe herausziehen.
Zur Entnahme der Spritze 1 wird nun die Steuerhülse 6 wiederum um
180° von ihrer Schließ- und Funktionsposition P1 in die Öffnungs-
und Sicherungsposition P2 bewegt, so daß (Fig. 2) die Spritze 1
wieder zugänglich wird. Diese Verdrehung der Steuerhülse 6 hat
zunächst die Wirkung, daß durch die Steuerkurven 64 bis 67 im
Zusammenwirken mit den Hubbolzen 42, 43 die Drehbewegung um 180° in
den Gegenhub ΔH des Stößels 4 umgesetzt wird (der durch nicht
dargestellte Vorkehrungen an einer radialen Bewegung gehindert
wird). Erreicht der rückwärtige Anschlag 46 hierbei wieder den
Schlitten 2, gleitet das Kopplungselement 8 wieder außer Eingriff
mit dem Gehäuse 7 und der Schlitten 2 wird wieder an die Bewegung
des Stößels 4 gekoppelt.
Während dieses ersten Abschnittes der Bewegung des Schlittens 2
bewegen sich die Gleitnocken des Auswurfhebels 200 mit dem Schlitten
2 auf der Führungsbahn 205 schräg nach oben, so daß in diesem
Bereich die Verdrehung der Steuerhülse 6 in eine Drehbewegung des
Auswurfhebels 200 umgesetzt wird, der die Spritze 1 schließlich
untergreift und hochhebt, wenn die Drehung der Steuerhülse 6 beendet
ist.
Gegen Ende dieser Drehbewegung, an der schließlich die Steuerhülse
wieder die in Fig. 9 dargestellte Schließ- und Funktionsposition P1
erreicht, gleiten die abgeschrägten Enden der Sicherungsklinken 41
auf die entsprechenden Abschrägungen der beiden Steuerklinken 53 und
54, bis am Ende dieses Vorgangs die federbeaufschlagte Auslöseein
richtung mit ihren Steuerklinken 53, 54 wieder hinter den rückseiti
gen Flanken der beiden Sicherungsklinken 41 einrastet, bevor dann
schließlich wieder die beiden Arretierpositionen A1 bzw. A2 von
Stößel 4 und Schlitten 2 erreicht sind.
Gleichzeitig mit diesem Vorgang taucht auch wieder die Zunge 308
durch die zugehörige Öffnung in der Auslöseeinrichtung. Durch die
korrespondierend abgeschrägten Kontaktflächen zwischen Zunge 308 und
Schlagstift 305 wird die Axialbewegung der Zunge 308 in eine
entsprechende Querbewegung des Schlagstiftes 305 umgesetzt, bis
dieser schließlich wieder eine Position erreicht, wo die inzwischen
durch die Druckfeder 309 wieder druckbelastete Zugstange den Hebel
302 so verschwenken kann, daß dessen gegenüberliegendes Ende wieder
auf dem Umfangsrand des Schlagstiftes 305 verrastet.
Die Spritze 1 kann nun entnommen werden und die
Injektionsvorrichtung in diesem Zustand bis zum nächsten Gebrauch
aufbewahrt werden. Ein Verdrehen der Steuerhülse 6 ist jedoch
ebenfalls möglich, so daß die oben beschriebenen Vorgänge auch
"leer" durchgeführt werden können. In jedem Fall bewirkt die
Verdrehung der Steuerhülse 6 um 180° in ihre Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 die Beaufschlagung des Stößels 4 und des
Schlittens 2 und deren Rückführung in ihre Arretierungsposition, so
daß die Injektionsvorrichtung dann zur Aufnahme einer neuen Spritze
1 bereit ist.
Zur Verdeutlichung der letztgenannten Umsetzung der Verdrehbewegung
der Steuerhülse 6 in die Axialverschiebung von Stößel und Schlitten
zurück in ihre Arretierposition sollen diese Abläufe anhand der
Fig. 11 und 12 nochmals erläutert werden:
Nach erfolgter Injektion, also am Ende der beiden Hübe H1 und H2, befindet sich der erste Hubbolzen 42 am tiefsten Punkt seiner zugeordneten Steuerkurve 64 und entsprechend der zweite Hubbolzen 43 am tiefsten Punkt seiner zugeordneten Steuerkurve 65. Wird die Steuerhülse 6 nun in Richtung des Pfeiles DR gedreht, gleiten die beiden Hubbolzen 42, 43 relativ gesehen in die entgegengesetzte Richtung (kleine, schräg nach oben gerichtete Pfeile) auf den Steuerkurven 64 und 65 und führen dabei den Gegenhub ΔH aus, der den beiden Hüben H1 und H2 bei der Durchführung der Injektion entgegengerichtet ist. Pro Drehwinkeleinheit der Steuerhülse 6 verläuft die Steuerkurve 64 bzw. 65 relativ steil, da auch hier die Feder 3 sich noch weitgehend in ihrer entspannten Position befindet und somit bei der Verdrehung der Steuerhülse 6 dem entsprechenden Gegenhub von Schlitten 2 und Stößel 4 nur wenig Kraft entgegensetzt. Die Formgebung der Steuerkurven 64 und 65 ist somit ein unmittelbares Spiegelbild der zunehmenden, dem Gegenhub ΔH entgegenwirkenden Kraft der Feder 3, wobei eine Optimierung insofern erreicht werden kann, als pro Winkeleinheit der Verdrehung der Steuerhülse 6 ein annähernd gleiches Drehmoment vom Benutzer ausgeübt werden muß, was den Bedienungskomfort gewährleistet. Dies bedeutet umgekehrt, daß eine Verdrehung der Steuerhülse 6 um einen festen Drehwinkel am Anfang der Verdrehung zu einem größeren entsprechenden Gegenhub führt als am Ende der Verdrehungsbewegung, wo die Feder 3 mit ihrer nahezu vollen Spannkraft einen sehr flachen Verlauf der Steuerkurven 66, 67 verlangt.
Nach erfolgter Injektion, also am Ende der beiden Hübe H1 und H2, befindet sich der erste Hubbolzen 42 am tiefsten Punkt seiner zugeordneten Steuerkurve 64 und entsprechend der zweite Hubbolzen 43 am tiefsten Punkt seiner zugeordneten Steuerkurve 65. Wird die Steuerhülse 6 nun in Richtung des Pfeiles DR gedreht, gleiten die beiden Hubbolzen 42, 43 relativ gesehen in die entgegengesetzte Richtung (kleine, schräg nach oben gerichtete Pfeile) auf den Steuerkurven 64 und 65 und führen dabei den Gegenhub ΔH aus, der den beiden Hüben H1 und H2 bei der Durchführung der Injektion entgegengerichtet ist. Pro Drehwinkeleinheit der Steuerhülse 6 verläuft die Steuerkurve 64 bzw. 65 relativ steil, da auch hier die Feder 3 sich noch weitgehend in ihrer entspannten Position befindet und somit bei der Verdrehung der Steuerhülse 6 dem entsprechenden Gegenhub von Schlitten 2 und Stößel 4 nur wenig Kraft entgegensetzt. Die Formgebung der Steuerkurven 64 und 65 ist somit ein unmittelbares Spiegelbild der zunehmenden, dem Gegenhub ΔH entgegenwirkenden Kraft der Feder 3, wobei eine Optimierung insofern erreicht werden kann, als pro Winkeleinheit der Verdrehung der Steuerhülse 6 ein annähernd gleiches Drehmoment vom Benutzer ausgeübt werden muß, was den Bedienungskomfort gewährleistet. Dies bedeutet umgekehrt, daß eine Verdrehung der Steuerhülse 6 um einen festen Drehwinkel am Anfang der Verdrehung zu einem größeren entsprechenden Gegenhub führt als am Ende der Verdrehungsbewegung, wo die Feder 3 mit ihrer nahezu vollen Spannkraft einen sehr flachen Verlauf der Steuerkurven 66, 67 verlangt.
Durch den oben beschriebenen Versatz der Schnittpunkte der Steuer
kurven führt der erste Hubbolzen 42 infolge der durch die Feder 44
auf ihn wirkenden Kraft eine axiale Bewegung durch, bei der er in
der Stellung 42 seine Steuerkurve 64 verläßt und auf die Steuerkurve
67 gleitet. Zu diesem Übergangszeitpunkt befindet sich der zweite
Hubbolzen 43 jedoch noch auf seiner Steuerkurve 65, so daß die
Drehmomentübertragung von der Steuerhülse 6 zum Stößel 4
gewährleistet bleibt.
In der Stellung 42b, 43b, nach einer Drehung der Steuerhülse 6 von
etwas weniger als 180°, haben die beiden Hubbolzen 42, 43 den erfor
derlichen Gegenhub 4 H des Stößels 4 erzeugt, der in seinem Betrag
der Summe der beiden Hübe H1 und H2 entspricht, wie dies in Fig. 11
dargestellt ist und die Arretierposition von Stößel 4 und damit
Schlitten 2 sind erreicht. Die Steuerhülse wird dann noch etwas
weitergedreht, bis dann erst die oben schon erwähnte Verrastung des
Rastelementes 77 wieder in der Ausnehmung 77A bewirkt wird, wodurch
auch dem Benutzer mitgeteilt wird, daß nunmehr die Arretierung
wieder sichergestellt ist und die leere Spritze 1 entnommen und
gegebenenfalls eine neue wieder eingelegt werden kann. Die beiden
Hubbolzen 42, 43 nehmen die Position 42c, 43c ein.
Beim Übergang der Steuerhülse 6 von ihrer Öffnungs- und
Sicherungsposition P2 in ihre Schließ- und Funktionsposition P1
werden die beiden Hubbolzen 42 und 43 wieder um 180° in ihre
ursprüngliche Winkelposition bei 42d bzw. 43d geführt, jedoch um die
Summe der beiden Hübe H1 und H2 versetzt; erst bei der nunmehr
wieder möglichen Aktivierung der Injektionsvorrichtung durch die
Auslöseeinrichtung erreichen die beiden Hubbolzen über die
Gleitrampen 61, 62 wieder die am Eingang der Funktionsbeschreibung
vorausgesetzte Position am unteren Scheitelpunkt ihrer zugeordneten
Steuerkurve nach Beendigung der Injektion.
Claims (40)
1. Injektionsvorrichtung mit einer Spritze, insbesondere einer
Einmalspritze, mit in einem Gehäuse gehaltenen Antriebs- und
Steuereinrichtungen, die den Injektionsvorgang derart ablaufen
lassen, daß durch eine sukzessive Linearverschiebung der Spritze
und der Injektionsnadel entlang einer Funktionsachse im Gehäuse
zunächst die Einführung der Injektionsnadel der Spritze in die
Haut und danach die Injektion der Injektionsflüssigkeit erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinrichtun
gen eine relativ zum Gehäuse (7) drehbare und/oder verschiebbare
Steuerhülse (6) beinhalten.
2. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerhülse (6) in einer koaxial zur Funktionsachse (F)
liegenden Mantelebene (M) drehbar am Gehäuse (7) gehalten ist.
3. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerhülse (6) soweit in der Mantelebene (M) verdrehbar
ist, daß sie zwischen einer Schließ- und Funktionsposition (P1)
und einer Öffnungs- und Sicherungsposition (P2) bewegbar ist,
wobei die Öffnungsposition (P2) das Einlegen und Entnehmen der
Spritze (1) erlaubt, und die Schließposition den Zugriff auf die
Spritze (1) verhindert und eine Auslöseeinrichtung freigibt.
4. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Hub (H1) eines Schlittens (2), in dem die Spritze
(1) gehalten ist, in der Funktionsachse (F) zur Einführung der
Injektionsnadel (13) innerhalb des Gehäuses (7) zwischen einer
Arretierposition (A1) und einer Vorschubposition (V1) vorgesehen
ist.
5. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zweiter Hub (H2) eines Stößels (4) in der
Funktionsachse (F) relativ zum Schlitten (2) zur Injektion der
Injektionsflüssigkeit innerhalb des Gehäuses (7) zwischen einer
Arretierposition (A2) und einer Vorschubposition (V2) vorgesehen
ist.
6. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Relativpositionen von Stößel (4) und Schlitten (2)
durch ein Kopplungselement (8) so definiert sind, daß nach Betä
tigung der Auslöseeinrichtung der zweite Hub (H2) des Stößels (4)
unmittelbar auf den ersten Hub (H1) des Schlittens (2) folgt und
die beiden Hübe (H1, H2) sich addieren.
7. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kopplungselement (8) während des ersten Hubs (H1) des
Schlittens (2) diesen und den Stößel (4) über ein erstes Rast
element (81) im Stößel (4) miteinander koppelt und nach dem
ersten Hub (H1) mittels eines zweiten Rastelements (72) im Ge
häuse (7) die Kopplung löst, so daß dann der Stößel (4) alleine
den zweiten Hub (H2) durchführt.
8. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Steuerhülse (6), Gehäuse (7), Schlitten (2) und Stößel (4)
zumindest abschnittweise als koaxial zueinander liegende
Zylinder- oder Hohlzylinderabschnitte ausgebildet sind.
9. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 2 und 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) in einem rückwärtigen,
zylindrischen Handhabungsabschnitt (7A) eine Ringnut (75)
aufweist, in der ein zylindrischer Steuerabschnitt (6A) der
Steuerhülse (6) verdrehbar geführt ist.
10. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, 8 und 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerhülse (6) einen im wesentlichen
zylindrischen Mittelabschnitt (6B) aufweist, der über einen Teil
seines Umfangs eine Ladeöffnung (L6) zum Einlegen und Entnehmen
der Spritze (1) aufweist.
11. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, 8 und 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerhülse (6) einen vorderen, verjüngten
Führungsabschnitt (6C) aufweist, der auf dem Gehäuse (7) drehbar
gehalten ist.
12. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gehäuse (7) einen im wesentlichen zylindrischen
Mittelabschnitt (7B) aufweist, der über einen Teil seines Umfangs
eine Ladeöffnung (L7) zum Einlegen und Entnehmen der Spritze (1)
aufweist.
13. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Ladeöffnungen (L6, L7) sich über einen
Teil des jeweiligen Umfangs ihres zugeordneten Bauteils (6, 7)
erstrecken, dessen Umfangswinkel (α1, α2) größer als 180° ist, so
daß in der Schließ- und Funktionsposition (P1) die Spritze (1)
vollständig vom Gehäuse (7) und der Steuerhülse (6) umschlossen
ist, und in der um 180° verdrehten Öffnungs- und
Sicherungsposition (P2) der Steuerhülse (6) die beiden Lade
öffnungen (L6, L7) zumindest teilweise deckungsgleich sind.
14. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schließposition (P1) und die Öffnungsposition
(P2) durch ein zwischen Gehäuse (7) und Steuerhülse (6) wirkendes
Rastelement (77) und durch 180° gegeneinander versetzt wirkende
Vertiefungen (77A, 77B) im Gehäuse (7) gesichert wird.
15. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlitten (2) über einen im Gehäuse (7)
geführten ersten Abschnitt (2A) als Hohlzylinder ausgebildet ist,
in dem der Stößel (4) mittig axial verschiebbar gelagert ist.
16. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (2) in einem im Gehäuse (7) geführten zweiten
Abschnitt (2B) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, sowie eine
nutförmige oder schlitzartige Halterung (21) zur Positionierung
des in dieser Halterung (21) derart gehaltenen Spritzenbundes
(12), daß die Stirnseite des Spritzenkolbens vom Stößel (4) in
der Funktionsrichtung (F) verschiebbar ist.
17. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (4) an seinem zum Handhabungsabschnitt (7A) des
Gehäuses (7) zeigenden Ende einen im Gehäuse (7) geführten
Führungsabschnitt (4A) aufweist, der den gleichen Außen
durchmesser aufweist wie der erste Abschnitt (2A) des Schlittens
(2).
18. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der rückwärtigen Stirnseite des Führungsabschnitts
(4A) des Stößels (4) und der Gehäuserückwand (74) eine gemeinsame
Antriebseinrichtung zur Erzeugung der beiden Hübe (H1, H2) durch
den Schlitten (2) und den Stößel (4) untergebracht ist.
19. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung eine koaxial zur Funktionsachse (F)
angeordnete Spiralfeder (3) ist.
20. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, 5 und 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der Rückseite des Führungsabschnitts (4A)
des Stößels (4) mindestens eine Sicherungsklinke (41) angeformt
ist, die in der Öffnungs- und Sicherungsposition (P2) mit
mindestens einer quer zur Funktionsrichtung (F) verschiebbaren
Steuerklinke (53, 54) der Auslöseeinrichtung in lösbarem Eingriff
steht und den Stößel (4) gegen die Vorspannung der Spiralfeder
(3) in seiner Arretierposition (A1) hält.
21. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslöseeinrichtung durch das Gehäuse (7) nach außen
geführt ist und dort eine Betätigungstaste (5) zur Freigabe der
Sicherungsklinke (41) und damit der beiden Hübe (H1, H2) bildet.
22. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebung der Betätigungstaste (5) nur möglich ist,
wenn die Steuerhülse (6) sich in der Schließ- und Funktionsposi
tion (P1) befindet.
23. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 9 und 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zylindrische Steuerabschnitt (6A) der Steuer
hülse (6) eine randseitige Ausnehmung (6A1) aufweist, durch die
in der Schließ- und Funktionsposition (P1) eine Nase (5A) der
Betätigungstaste (5) passieren kann.
24. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß im Führungsabschnitt (4A) des Stößels (4) Steuerelemente
gehalten sind, die mit auf der inneren Mantelfläche (MI) des
zylindrischen Steuerabschnitts (6A) der Steuerhülse (6)
gebildeten, als Steuerkurven (64, 66; 65, 67) wirkenden Profilen
zusammenwirken.
25. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerelemente aus mindestens einem radial federbeauf
schlagten Hubbolzen (42, 43) besteht, der/die Steuerkurven
(64, 66; 65, 67) derart beaufschlagt/beaufschlagen, daß durch eine
Verdrehung der Steuerhülse (6) von der Schließ- und Funktions
position (P1) nach Durchführung der beiden Hübe (H1, H2) um 180°
in die Öffnungs- und Sicherungsposition (P2) das hierbei
aufgebrachte Drehmoment über die Steuerkurven (64, 66; 65, 67) in
eine lineare Rückstellkraft gegen die Spannkraft der Spiralfeder
(3) umgesetzt wird, wodurch der Stößel (4) und der Schlitten (2)
im Gehäuse (7) einen Gegenhub (ΔH) in ihre Arretierpositionen
(A1, A2) ausführen, wenn die Sicherungsklinken (41) des Stößels
(4) wieder in Eingriff mit den Steuerklinken (53, 54) der
Auslöseeinrichtung (5) kommen.
26. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei unterschiedlich dicke Hubbolzen (42, 43) vor
gesehen sind, die von zwei in der inneren Mantelfläche (MI)
höhenversetzt angeordneten Steuerkurven derart geführt werden,
daß in jeder Axialposition des Stößels (4) die Umsetzung des
Drehmoments der Steuerhülse (6) über zumindest einen der Hub
bolzen (42, 43) erfolgt.
27. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerhülse (6) in der Schließ- und Funktionsposition
(P1) den Blick auf die Spritze (1) erlaubt.
28. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerhülse (6) zumindest teilweise aus transparentem
Kunststoff ist.
29. Injektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der wesentlichen
Funktionsbauteile (2, 4, 6, 7) aus Kunststoff geformt sind.
30. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschleunigung des Schlittens (2) während des ersten
Hubes (H1) in seine Vorschubposition (V1) durch einen Rota
tionsdämpfer (100) begrenzt ist, der über eine Zahnstange (101)
mit dem Gehäuse (7) verbunden ist.
31. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 12 und 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß gegenüber der Ladeöffnung (L7) des Gehäuses (7)
eine Auswurfeinrichtung vorgesehen ist, die nach erfolgter
Injektion bei der Freigabe der Ladeöffnung (L7) durch Drehung der
Steuerhülse (6) in die Öffnungs- und Sicherungsposition (P2) die
Spritze (1) in Richtung zu den Ladeöffnungen (L6, L7) hin anhebt.
32. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswurfeinrichtung einen Auswurfhebel (200) beinhaltet,
dessen eines Ende mittels eines Stiftes (201) am Schlitten (2)
derart schwenkbar gehalten ist, daß sein anderes Ende in Richtung
zur Spritze (1) hin bewegbar ist.
33. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 31 und 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Steuerung der Bewegung des Auswurfhebels (200)
dieser einen Steuernocken aufweist, der am Ende des ersten Hubes
(H1) in Eingriff mit einer Führungsbahn (205) kommt, die in Rich
tung zur Funktionsachse (F) hin rampenähnlich entgegen der Injek
tionsrichtung ansteigt, so daß bei der Drehung der Steuerhülse
(6) in die Öffnungs- und Sicherungsposition (P2) die Anhebung des
Auswurfhebels (200) erfolgt.
34. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuernocken aus zwei gabelähnlich am Auswurfhebel (200)
angeordneten Gleitnocken (202) besteht, die in einem sich in Hub
richtung verengenden Führungskanal (203) geführt werden, bis ihre
hakenähnlich nach außen zeigenden Enden in Eingriff mit dem unte
ren Ende der Führungsbahn (205) kommen.
35. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Signaleinrichtung vorgesehen ist, die nach erfolgter
Injektion am Ende des zweiten Hubes (H2) betätigt wird.
36. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signaleinrichtung ausschließlich aus mechanisch wirkenden
Bauelementen besteht.
37. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signaleinrichtung ein akustisches Signal erzeugt.
38. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 36 und 37, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Signal mittels einer Glocke (306) erzeugt wird,
deren Randbereich mittels eines Schlagstifts (305) zur Erzeugung
des Signals beaufschlagt wird.
39. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlagstift (305) von einer parallel zur Funktionsachse
(F) vom Schlitten (2) verschiebbaren, von einer Feder (309) be
aufschlagten Zugstange (300) über eine Hebelanordnung (302) be
tätigt wird.
40. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 38 und 39, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlagstift (305) mittels Federn (304, 307)
gesichert und derart beaufschlagt wird, daß die Glocke (306) nur
einen kurzen Impuls zur Erzeugung des Signals erhält.
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