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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung zur Bereitstellung
oder Einstellung einer Menge oder Dosis einer aus einer Injektionsvorrichtung
abzugebenden Substanz, wie zum Beispiel Insulin.
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Injektionsvorrichtungen
zur dosierten Abgabe einer Substanz aus einem Vorratsraum oder aus einer
in die Injektionsvorrichtung eingelegten Ampulle sind im Stand der
Technik bekannt. Soll die genaue Menge oder Dosis der während eines
Injektionsvorganges abzugebenden Menge der in der Injektionsvorrichtung
enthaltenen Substanz eingestellt werden, so wird mittels eines von
einem Benutzer betätigbaren
und meist drehbaren Einstellelementes durch die Größe der Drehbewegung,
also zum Beispiel durch den Drehwinkel des an der Injektionsvorrichtung
vorgesehenen Einstellelementes, die Menge der abzugebenden Substanz
festgelegt. Hierbei kann das Einstellelement zum Beispiel um die
Längsachse
der Injektionsvorrichtung gedreht werden, wobei je nach Ausführung der
Injektionsvorrichtung das Einstellelement in axialer oder Längsrichtung
der Injektionsvorrichtung verschoben und zum Beispiel herausgeschraubt
wird oder auch in axialer Richtung nicht verschoben wird.
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Meistens
ist eine Begrenzung für
eine maximale Aufdosierung oder zur Festlegung einer Höchstdosis
vorgesehen, wobei zum Beispiel ein radial nach außen vorstehender
Nocken eines Elements, welches mit dem Einstellelement verbunden ist,
an einen radial nach innen vorstehenden während der Einstellbewegung
nicht beweglichen und zur Begrenzung der maximalen Dosis vorgesehenen
Anschlag herangedreht wird. Würde
das Einstellelement weiterge dreht werden, so könnte es zu einem Brechen oder
einer Deformation der zum Beispiel im vollständig aufgezogenen Zustand aneinander
anliegenden Anschläge
oder Nasen kommen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Einstellvorrichtung
zur Einstellung einer Menge einer aus einer Injektionsvorrichtung
abzugebenden Substanz vorzuschlagen, mit welcher eine maximal mögliche Einstellmenge
vorgegeben werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Einstellvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
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Eine
Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Menge oder Dosis der aus
einer Injektionsvorrichtung abzugebenden Substanz weist ein bevorzugt
relativ zur Injektionsvorrichtung verschiebbares und/oder drehbares
Dosierelement auf, welches relativ zu der Injektionsvorrichtung
bewegt und bevorzugt gedreht, wie zum Beispiel um die axiale oder
Längsachse
der Injektionsvorrichtung, werden kann. Das Dosierelement ist so
mit der Injektionsvorrichtung gekoppelt, dass in Abhängigkeit
von dem Drehwinkel, wie zum Beispiel in Abhängigkeit von der Anzahl der Umdrehungen
einer als Dosierelement dienenden Dosierhülse, welche von einem zum Beispiel
definierten Null- oder Ausgangszustand ausgehend während der
Dosiseinstellung gedreht wird, die Menge der aus der Injektionsvorrichtung
abzugebenden Substanz eingestellt wird. Dabei ist vorzugsweise die Menge
der abzugebenden Substanz umso größer, je mehr oder weiter das
Dosierelement gedreht wird. Bei den meisten bekannten Injektionsvorrichtungen liegt
ein proportionales Verhältnis
zwischen der Drehung des Dosierelementes und der Menge der abzugebenden
Substanz vor. Das Dosierelement kann so vorgesehen sein, dass es
durch eine Einstellbewegung oder Drehung in axialer Richtung der
Injektionsvorrichtung verschoben und zum Beispiel herausgedreht
oder herausgeschraubt wird, wobei durch den axialen Versatz des
Dosierelementes relativ zur Injektionsvorrichtung während eines
Dosier- oder Einstellvorganges der Kolbenhub oder die Wegstrecke eines
zum Beispiel in einer Ampulle verschiebbaren Stopfens festgelegt
wird, um hierdurch die Menge der abzugebenden Substanz zu bestimmen.
Das Dosierelement ist mit einem Einstellelement, welches von einem
Benutzer betätigt
werden kann, gekoppelt, so dass zum Beispiel eine Einstellbewegung
oder Drehung des Einstellelementes in einem vorgebbaren Dosierbereich,
zum Beispiel beginnend bei einer Nullposition bis unterhalb einer
einer maximalen Dosis entspre chenden Drehposition, auf das Dosierelement übertragen
wird. Erfindungsgemäß ist zwischen dem
Dosierelement und dem Einstellelement eine Überlastsicherung vorgesehen,
welche eine Kraftübertragung
oder die Übertragung
einer Bewegung von einem von dem Benutzer betätigten Einstellelement auf
das Dosierelement verhindert oder verringert, wenn das Dosierelement
nicht mehr weiter aufgedreht werden soll, da zum Beispiel eine maximale Dosis
eingestellt ist und zum Beispiel ein Nocken des Dosierelements an
einem zur Begrenzung der einstellbaren Dosis vorgesehenen zum Beispiel
während
des Einstellvorgangs in der Injektionsvorrichtung feststehenden
Anschlag anliegt und ein Weiterdrehen des Dosierelements verhindert.
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Das
Dosierelement kann beispielsweise als Dosierhülse ausgebildet sein, welche
zylinderförmig ist
oder einen hülsen-
oder zylinderförmigen
Bereich aufweist und in die Injektionsvorrichtung hineinragt. Das
Einstellelement kann beispielsweise als Dosierring ausgebildet sein,
welcher zum Beispiel ein ringförmiges
oder scheibenförmiges
Element aufweist, das beispielsweise mit einem hülsenförmigen Fortsatz verbunden ist,
der zum Beispiel in einen hülsenförmigen Bereich
des Dosierelementes eingeschoben werden kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist das Einstellelement, also zum Beispiel der Dosierring, relativ zu
dem Dosierelement drehbar, wenn eine Relativkraft oder ein Drehmoment
zwischen dem Einstellelement und dem Dosierelement einen zum Beispiel konstruktiv
vorgegebenen Mindestwert überschreitet. Ist
die Relativkraft oder das Drehmoment zwischen Dosierelement und
Einstellelement unterhalb der zum Beispiel konstruktiv vorgegebenen
Maximalkraft oder einem maximalen Drehmoment, welche vorzugsweise
unterhalb der Haltekraft oder einem eine Übertragung noch ermöglichenden
maximalen Drehmoment liegt, mit welcher oder welchem zum Beispiel
das Dosierelement bei einer maximal herausgedrehten Stellung in
der Injektionsvorrichtung gegen eine weitere Verdrehung gehalten
wird, so kann eine Drehbewegung des Einstellelementes auf das Dosierelement übertragen
werden. Wenn das Einstellelement um einen Winkel von zum Beispiel
390° gedreht
wird, wird diese Drehbewegung des Einstellelementes auf das Dosierelement übertragen,
so dass sich auch das Dosierelement um 390° dreht. Erst wenn das Dosierelement
an einer konstruktiv vorgegebenen Begrenzung anliegt, wird das Dosierelement
durch diese Begrenzung gehalten, welche zum Beispiel eine weitere
Drehung des Dosierelementes verhindert, so dass bei einer Weiterdrehung
des Ein stellelementes die Kopplung zwischen dem Dosierelement und
dem Einstellelement so gelöst
wird, dass eine weitere Drehung des Einstellelementes nicht mehr
auf das Dosierelement übertragen
wird, wobei vorzugsweise das Dosierelement und das Einstellelement
zum Beispiel durch einen Formschluss so miteinander gekoppelt sind,
dass diese sich nicht voneinander lösen, selbst wenn zum Beispiel
keine Drehbewegung mehr übertragen
wird.
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Bei
einer weiteren Einstellbewegung oder einer versuchten Erhöhung der
eingestellten Dosis kann somit keine Beschädigung an der Einstellvorrichtung
oder der Injektionsvorrichtung auftreten.
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Beispielsweise
kann die Kopplung zwischen dem Dosierelement und dem Einstellelement
mittels eines elastischen Materials im Bereich der Kopplung realisiert
werden, um zum Beispiel eine formschlüssige Verbindung zwischen dem
Dosierelement und dem Einstellelement herzustellen, wobei die formschlüssige Verbindung
beispielsweise noch eine Relativbewegung zwischen dem Dosierelement
und dem Einstellelement ermöglicht,
welche in einer Richtung liegt, die nicht der Einstellrichtung entspricht.
Wenn die Einstellrichtung beispielsweise eine Drehbewegung ist,
also in Umfangsrichtung liegt, kann die Kopplung des Dosierelements
mit dem Einstellelement zum Beispiel so ausgestaltet sein, dass
das Einstellelement in einer Richtung, welche von der Einstellrichtung
verschieden ist, also zum Beispiel in einer axialen Richtung des
Dosierelementes oder des Einstellelementes, also zum Beispiel entlang
einer Achse, welche eine Mittelachse der Drehung oder Einstellbewegung
bildet, verschoben werden kann. Hierzu kann zum Beispiel eine Fläche an dem
Dosierelement und/oder dem Einstellelement vorgesehen sein, welche
zum Beispiel im Bezug auf die Einstellrichtung oder eine Axialrichtung
des Dosierelementes oder Einstellelementes schräg verläuft und zum Beispiel als konisch
zulaufendes Element oder als ringförmiger Ausschnitt einer Kegelfläche ausgestaltet
sein kann. Hierdurch kann bei der Verwendung eines elastischen Materials
im Bereich der Kopplungs- oder Berührungsfläche zwischen dem Dosierelement
und dem Einstellelement eine Relativbewegung durch eine Verformung
des elastischen Materials ermöglicht
werden, welche nach dem Wegfall der externen Kraft, welche zu dieser
Relativbewegung geführt
hat, ein selbsttätiges
Zurückkehren, zum
Beispiel des Einstellelementes am oder in das Dosierelement führt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann an einem der Elemente eine ringförmige Schnappwulst vorgesehen
sein, welche in eine Schnappnut des anderen Elementes eingreift,
wie zum Beispiel eine Schnappwulst am Dosierelement, welche beispielsweise
an einem zylinderförmigen
Fortsatz des Dosierelementes vorgesehen ist und welche in eine Schnappnut
eingreift, die an der Innenseite des Dosierelementes umlaufend vorgesehen
ist. Dabei kann die Schnappwulst und/oder die Schnappnut einen konischen
Bereich aufweisen.
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Vorzugsweise
können
mindestens ein und bevorzugt in Umlaufrichtung an der Kontaktfläche oder
dem Kontaktbereich zwischen dem Dosierelement und dem Einstellelement
mehrere Arretierungs-, Rast- und/oder Gegenrastelemente vorgesehen
sein. Der Kontaktbereich zwischen dem Dosierelement und dem Einstellelement,
an welchem diese Elemente vorgesehen sein können, kann zum Beispiel ein
Aufsatzbereich oder Endbereich des Dosierelementes sein, welcher
zum Beispiel mit dem knopfförmigen
oder scheibenförmigen
Bereich des Einstellelementes in Berührung kommt, wobei die Elemente und
Gegenelemente vorzugsweise eine einander korrespondierende Geometrie
aufweisen. Beispielsweise können
dreieckförmige
vorstehende Rastnocken an einem Element vorgesehen seien, welche
in korrespondierende dreieckförmige
Vertiefungen an dem anderen Element eingreifen können und welche beispielsweise
durch eine Bewegung des Einstellelementes aus dem Dosierelement
heraus außer
Eingriff gebracht werden können,
wenn das Dosierelement gehalten wird und das Einstellelement weiter betätigt oder
gedreht wird, um das Einstellelement relativ zum Dosierelement drehen
zu können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
Es zeigen:
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1A eine
Draufsicht auf eine Injektionsvorrichtung in Grundstellung;
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1B eine
Schnittansicht entlang der Line A-A in 1A;
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2A die
in 1A gezeigte Injektionsvorrichtung in geladener
Stellung bei herausgedrehtem Einstell- und Dosierelement;
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2B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 2A;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie C-C in 2A;
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4A,
B und C das Dosierelement in perspektivischer Ansicht, Seitenansicht
und Querschnittsansicht; und
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5A,
B und C das Einstellelement in perspektivischer Ansicht, Draufsicht
und Seitenansicht.
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6 zeigt
einen Dosierwählring 4,
welcher vier nach Innen und nach Außen bewegliche Schnapparme
zeigt, welche jeweils radial nach innen und nach außen weisende
Rastelemente tragen.
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1B zeigt
eine Querschnittsansicht der in 1A gezeigten
Injektionsvorrichtung 3 entlang der Linie A-A, wobei die
das Dosierelement bildende Dosierhülse 1, welche mit
dem darauf aufgesetzten oder darin eingesetzten Dosierring 2 drehsicher
gekoppelt ist, eingeschoben ist. Die Injektionsvorrichtung 3 befindet
sich somit in einer Grundstellung.
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Bezüglich des
Aufbaus und der Funktionsweise einer Dosiervorrichtung und einer
Injektionsvorrichtung oder eines Pens, in welchen eine solche Dosiervorrichtung
eingefügt
wird, wird auf die
DE
10 2005 044 096 A1 der Anmelderin verwiesen, deren diesbezügliche Lehre
in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
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Wird
durch eine Drehbewegung des Dosierringes 2, welcher mit
der Dosierhülse 1 gekoppelt
ist, die Dosierhülse 1,
welche an ihrer Außenseite
ein Gewinde trägt,
welches in ein Innengewinde 3d der Injektionsvorrichtung 3 bzw.
eines gehäusefesten Teils
(guiding sleeve) eingreift, herausgeschraubt, so befindet sich die
Injektionsvorrichtung 3 in der in 2A gezeigten
geladenen Position.
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Wie
aus der Querschnittsansicht der 2B erkannt
werden kann, hat der Dosierwählring 4 auf seiner
Außenseite
eine Anzeige, auf welcher Zahlen aufgebracht sind, um zum Beispiel durch
ein in dem Gehäuse
der Injektionsvorrichtung 3 vorgesehenes Sichtfenster 3a die
Größe einer
eingestellten Dosis ablesen zu können.
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Der
Dosierwählring 4 ist
relativ zur Injektionsvorrichtung 3 bzw. dem Gehäuse der
Injektionsvorrichtung 3 drehbar, wobei der radial nach
innen weisende Anschlag 4a des Dosierwählringes 4 in Abhängigkeit
von der Drehbewegung des Dosierwählringes 4 verdreht
wird, um die maximale Dosis durch die Drehposition des Anschlages 4a festzulegen.
Vorzugsweise wird die eingestellte Drehposition des Dosierwählringes 4 durch
eine Mechanik arretiert, wenn die Dosierhülse 1 ein kleines
Stück aus
der Injektionsvorrichtung herausgezogen wurde.
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Am
Innenumfang des Gehäuses
sind in axiale Richtung verlaufende Nuten vorgesehen, in welche
die radial nach außen
weisenden Rastelemente, die an Schnapp- oder Federarmen des Dosierwählringes 4 angebracht
sind, entlangfahren können,
wobei ein Klick-Geräusch
erzeugt wird.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist die Dosierhülse 1 innerhalb des
Dosierwählringes 4 gelagert.
Beim Einstellvorgang wird die Dosierhülse 1 in axiale Richtung
nach hinten aus der Injektionsvorrichtung herausbewegt bzw. herausgedreht.
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7 zeigt
in perspektivischer Ansicht einen Mittelbereich oder einen vorderen
Bereich der Dosierhülse 1,
wobei umlaufend eine Nut 1f vorgesehen ist, in welcher
in der in 1 gezeigten Grundstellung
die radial nach innen weisenden Rastelemente des Dosierwählringes 4 liegen.
Somit können
die Federarme des Dosierwählringes 4 bei
einem Übergang
von einer axial verlaufenden Nut des Gehäuses zur nächsten radial nach innen ausweichen,
wodurch die Drehbewegung des Dosierwählringes 4 bei gleichzeitigem
Erzeugen von Klickgeräuschen
ermöglicht
wird.
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Wird
in Folge eines Aufdosierens der mittels des Dosierwählringes 4 festgelegten
Dosis die Dosierhülse 1 aus
der Injektionsvorrichtung und damit aus dem Dosierwählring herausgezogen,
liegt die radial umlaufende Nut 1f der Dosierhülse 1 nicht
mehr im Bereich der Schnapparme des Dosierwählringes 4, so dass
die radial nach außen
weisenden Rastelemente nicht mehr nach innen ausweichen können und
somit durch einen Eingriff in die radial verlaufen den Innennuten
der Injektionsvorrichtung den Dosierwählring verdrehsicher mit der
Injektionsvorrichtung koppeln.
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Mit
dem Dosierwählring 4 kann
innerhalb der Injektionsvorrichtung 3 die auszuschüttende Dosis eingestellt
werden, wobei beim Aufziehen der Dosierhülse 1 ein radial nach
außen
vorstehender Nocken oder eine Nase 1c der Dosierhülse 1 an
einen radial nach innen vorstehenden Anschlag 4a des Dosierwählringes 4 herangedreht
wird, wie aus 3 ersichtlich. Würde die
Dosierhülse 1 weitergedreht,
so könnte
es zu einem Brechen oder einer Deformation der im voll aufgezogenen
Zustand aneinander anliegenden Anschläge oder Nasen 1c und 4a der
Dosierhülse 1 bzw.
des Dosierwählringes 4 kommen.
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Da
der Benutzer aber nicht unmittelbar die Dosierhülse 1, sondern den
mit der Dosierhülse 1 gekoppelten
Dosierring 2 betätigt,
welcher zum Beispiel auf die Dosierhülse 1 aufgeschnappt
sein kann, kann ein Brechen oder eine Deformation der Anschläge 1c und 4a vermieden
werden.
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Der
Dosierring 2 wird während
eines Einstellvorganges von einem Benutzer betätigt, zum Beispiel gehalten,
und hat an seinem Umfang umlaufend eine Schnappwulst 2a,
welche in eine Schnappnut 1a an der Innenseite der Dosierhülse 1 eingeschnappt
wird. In axialer Richtung der Injektionsvorrichtung bzw. des Pens 3 vorstehend
sind umlaufend an dem Dosierring 2 dreieckförmige Rastnocken 2c angebracht, welche
in korrespondierende Rastnuten 1d an der proximalen äußeren Umfangsseite
der Dosierhülse 1 einrasten.
Wird der Dosierring 2 weitergedreht, obwohl die Dosierhülse 1 mit
ihrem Nocken 1c an dem Innennocken 4a des Dosierwählringes 4 anliegt,
so werden die Rastnocken 2c des Dosierringes 2 aus den
Rastnuten 1d der Dosierhülse 1 gelöst und um eine
Position weitergedreht. Dabei führt
die Schräge an
der Schnappwulst 2a der Dosierhülse 2 zu einer Vorspannung
des Dosierringes 2 in die Dosierhülse 1 hinein, so dass
nach einer Weiterbewegung der dreieckigen Rastnocken 2c des
Dosierringes 2 die Rastnocken 2c in der danebenliegenden
Position wieder in die Rastnuten 1d der Dosierhülse 1 einrasten
können.
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Somit
kann eine Überlastsicherung
erreicht werden, d.h. die Dosierhülse 1 kann nicht mehr
relativ zum Dosierwählring 2 überdreht
werden und die Anschläge 1c und 4a können nicht
mehr deformiert oder zerstört
werden.
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Vorteilhaft
ist die Vorspannung des Dosierringes 2 so eingestellt,
dass sich die dreieckförmigen Rastnocken 2c des
Dosierringes 2 leichter, d.h. mit einer kleineren Kraft,
aus den Rastnuten 1d der Dosierhülse 1 lösen können, als
eine Kraft, welche erforderlich wäre, um die Anschläge 1c und 4a der
Dosierhülse 1 und
des Dosierwählringes 4 zu
verformen bzw. zu zerstören.
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4A zeigt
in perspektivischer Ansicht die Dosierhülse 1 mit der an der
Innenfläche
in Umfangsrichtung umlaufenden Schnappnut 1a, in welche
die Schnappwulst 2a des Dosierringes 2 eingreift.
Die Dosierhülse 1 weist
an ihrer axialen Begrenzungsfläche
umlaufend mehrere in axialer Richtung weisende dreieckförmige Vertiefungen 1d auf,
in welche die Rastnocken 2c des in 5A gezeigten
Dosierringes 2 eingreifen können.
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Wie
aus 5C ersichtlich, weist die Schnappwulst 2a einen
schrägen
oder konischen Bereich 2c auf, der an dem in 4A gezeigten
konischen Bereich 1e der Schnappnut 1a anliegen
kann, wobei die Schnappwulst 2a und/oder die Dosierhülse 1 im
Bereich der Schnappnut 1a aus einem elastischen Material
gebildet sind, um eine Herausbewegung des Dosierringes 2 aus
der Dosierhülse 1 so weit
zu ermöglichen,
dass die drehsichere Kopplung mittels der Rastnocken 2c und
der Rastnuten 1d zumindest vorübergehend gelöst werden
kann.