DE2748776A1

DE2748776A1 - Kolben, insbesondere fuer eine injektionsspritze

Info

Publication number: DE2748776A1
Application number: DE19772748776
Authority: DE
Inventors: Kenneth Geiger
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1976-11-01
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2368970B1; IT1090539B; GB1590095A; JPS5356889A; US4074715A; JPS6013705B2; DE2748776C2; CA1093410A; FR2368970A1

Description

PATENTANWALT ErWlIl

yj

Dipl.-Ing., Dipl.-Wiitsdj.-Ing.

8000Mtadien90 Grünwalder Straße 175a Telefon 64 68 46

Becton, Dickinson and Company, Rutherford, New Jersey, USA Kolben, insbesondere für eine Injektionsspritze

Die Erfindung besieht sich auf einen Kolben, insbesondere für eine Injektionsspritze, und auf die Anwendung des Kolbens bei einer medizinischen Injektionsspritze.

Zum Stand der Technik sind die US-PS en 2 695 612, 2 831 483, 2 886 034, 2 902 034, 3 016 896, 3 237 815, 3 581 956 und 3 656 480 in Betracht zu ziehen.

Im allgemeinen sind die bisher bekannten Kolben für Injektionsspritzen nicht für alle Zwecke vollständig befriedigend gewesen, da der Kolbenkopf auf dem Kolbe ns chaft so angeordnet wurde, dall er, wenn er einmal in der Umgrenzung des Zylinders gehalten ist, nicht mehr gedreht werden kann. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn der Kolbenkopf innerhalb der Umgrenzung des Zylinders der Spritze gedreht werden kann, weil man hierdurch die Injektionsspritze bei der sogenannten "Mikrometer-Injektions-Technik" verwenden kann. Diese Technik sieht eine Drehung des Kolbens einschließlich des Kolbenkopfe β in dem Zylinder der Injektionsspritze vor, während ein sanfter Druck auf den Kolben nach innen ausgeübt wird. Dies ermöglicht dem Benutzer, den Kolben über Mikro-Entfernungen in

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dem Zylinder zu bewegen. Dies ist das Äußerste an Einspritzregelung bezüglich der Volumina und der Durchsätze.

η,ίΓ Kolben nach der Erfindung ist drehbar und umfaßt einen Kolbenkopf. Darüber hinaus ist der Kolben nach der Erfindung dadurch vorteilhaft, weil er weniger Arbeiteschritte für dessen Zusammenbau erfordert und eine größere Wirtschaftlichkeit bei seiner Herstellung gegenüber den bisher bekannten Kolben gewährleistet.

Die Erfindung umfaßt einen Kolben insbesondere für Injektipnsepritzen, welcher gekennzeichnet ist durch einen Handgriff, ein Verankerungsstück für einen Kolben, einen Schaft, der den Handgriff mit dem Verankerungestück verbindet, und durch einen Kolben, der unbewegbar auf dem Veranke runge stück angeordnet ist.

Weiterbildungen des Kolbens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Anwendung des Kolbens bei einer Injektionsspritze, wobei diese Anwendung zu einer Injektionespritze mit einem Zylinder und einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben führt, die dadurch gekennzeichnet ist, da/3 der Kolben einen Handgriff, ein Verankerungsstück für einen Kolbenkopf, einen Schaft, der den Handgriff und das Verankerungsetück verbindet, und einen Kolbenkopf aufweist, der unbewegbar auf dem Verankerungsstück angeordnet ist und eine gleitende Dichtung mit der Innenwand des Zylinders bildet.

Unter dem Ausdruck "Verankerungsetück für einen Kolbenkopf¹ , der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet ist, soll eine Ausgestaltung verstanden werden, die mit dem Körper des Kolbenkopfe β des Kolbens in gegenseitigem Eingriff steht, derart, daß dieses Verankerung·· stück dauerhaft mit dem Kolbenkopf verriegelt ist und eine Bewegung des

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Kolbenkopfes in jeder Richtung in bezug auf den Rest des Kolbens verhindert und wobei dieses Verankerungsstück aus dem Eingriff mit dem Kolbenkopf nur durch Zerstörung des Kolbenkopfes und/oder des Verankerungestückes entfernbar ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine maßgenaue Ansicht eines Kolbens nach der Erfindung ohne Kolbenkopf;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des dem Handgriff abgewandten Ende β des Kolbenschaftee;

Fig. 3 eine Endansicht des in Fig. 2 dargestellten Kolbens; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 2; Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung.bei der jedoch der Kolbenkopf am Ende vorgesehen ist;

Fig. 8 eine Endansicht der in Fig. 7 dargestellten Anordnung; Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 7; und

Fig. 10 eine Querschnitts-Teilansicht einer Injektionsspritze, beider das Kolbenende gemäß Fig. 7 eingesetzt ist.

In der beigefügten Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 10 eine bevorzugte Ausführungsform eines Kolbens 10 der Erfindung dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Kolben 10 einen Handgriff 12 an einem Ende und ein Verankerungsstück 14 am zweiten Ende eines Schaftes 16 auf, der beide Enden miteinander verbindet. Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Verankerungsstückes 14 und zeigt, daß dieses Verankerungs-

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stück eine angegossene bzw. einstückig hergestellte Verlängerung de· Schaftes 16 ist, welche eine Vielzahl von Fingern 18a, 18b, 18c und 18d umfaßt, die durch Ringe 20 und 22 miteinander verbunden sind. Die Finger 18 weisen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf und sind durch Zwischenräume 24 voneinander getrennt. Einzelheiten des Verankerungsstückes 14 können aus der Endansicht des Ringes 20, dargestellt in Fig. 3, und aus Fig. 4, einem Teilschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ersehen werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erstreckt eich der Zwischenraum 24 ein kurzes Stück in den Schaft 16 im Bereich 26 hinein. Die räumliche Anordnung der Finger 18a, 18b, 18c und 18d kann aus den Fig. 5 (einem Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 2) und Fig. (einem Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5) entnommen werden.

Das Verankerungestück 14 ist so ausgelegt bzw. gestaltet, daß es einen Kolbenkopf mit dem Schaft 16 in einer solchen Weise verbindet, daß der Kolbenkopf unbeweglich in bezug auf den Schaft 16 ist. Dies bedeutet, daß der Kolbenkopf weder auf dem Schaft 16 gedreht noch von diesem abgezogen werden kann. Der Schaft 16 und das Verankerungsstück 14 sind vorzugsweise eine einheitliche Konstruktion und können beispielsweise als in einem Arbeitsgang gegossene oder gespritzte Einheit aus einem harten polymeren Harz, wie z.B. aus hartem Polyäthylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyurethan, Ac ryllhar ζ-Kunststoff oder ähnlichen Harzen hergestellt sein. Fig. 7 ist eine der Fig. 2 im wesentlichen entsprechende Ansicht, jedoch mit einem aus einem elastomeren Werkstoff (plastisches oder weichgestelltes Polimeris at ions produkt) bestehenden Kolbenkopf 28, der auf dem Veranke rungs stück 14 angeordnet ist. Der Kolbenkopf 28 kann aus jedem elastomeren Material hergestellt sein und umfaßt vorzugsweise einen zentralen Körperteil 30, der im Durchmesser erweiterte Enden 32 und 34 aufweist. Die erweiterten Enden 32 und 34 bilden Dichtflansche und stehen mit der Innenwand eines Injektionsspritzenzylinders in Eingriff, um eine Gleitdichtung zu bilden. Fig. 8 ist eine Endansicht des Kolbenkopfes 28 und zeigt die Kolbenfläche 36. Die Befestigung des Kolbenkopfe β 28 auf dem Schaft 16 mittels des Veranke rungs Stückes 14

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ist aus Fig. 9 ersichtlich, die einen Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 7 darstellt. Entsprechend der Darstellung ist der Zwischenraum 24 (vergl. Fig. 3) von dem Körper des Kolbenkopfes 28 durchsetzt und ausgefüllt, so daß die Finger 18a, 18b, 18c und I8d sowie die Stützringe 20 und 22 durch den Körper des Kolbenkopfes 28 umgeben und eingeschlossen sind.

Auf diese Weise ist der Kolbenkopf 28 auf dem Verankerunge stück 14

unbeweglich gemacht, derart, daß es unmöglich ist, ihn auf dem Veranke runge stück 14 BU drehen oder ihn vom Verankerungsstück 14 in irgendeiner Richtung abzuziehen. Die einzige Möglichkeit, den Kolbenkopf 28 vom Verankerungsstück 14 zu entfernen, besteht in der physischen Zerstörung des Verankerungs Stückes 14 und/oder des Kolbenkopfe β 28.

Der Kolbenkopf 28 kann in situ auf dem Verankerungsstück 14 durch Gießen, Spritzgießen oder Pressen des elastomeren Kolbenkopfes auf dem Veranke runge stück 14 hergestellt werden. Zum Beispiel kann bei Anwendung einer entsprechenden Form auf einem vorgeformten Schaft 16 mit Handgriff 12 und Verankerungs stück 14 ein elastomerer Kolbenkopf 28 nach dem Spritzgußverfahren aufgeformt werden, wobei übliche Techniken und Vorrichtungen benutzt werden. Jedes elastomere Material, das üblicherweise als Kolbenkopf bei Injektionsspritzen verwendet wird, kann hier zur Anwendung kommen, beispielsweise elastomeres Polyurethan, PoIybutadiengummis und ähnliches. Bevorzugt al· elastomerer Kolbenkopf 28 bei Kolben gemäß der Erfindung ist ein solcher, der aus Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomeren (Kraton G-2705, Shell Chemical Co.) hergestellt ist. Am meisten bevorzugt ist ein elastomerer Kolbenkopf 28, der aus Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomeren (Kraton G-2705) hergeetellt ist und als Füllstoff ein Gleitmittel, wie z.B. organisches Fettsäureamid (Adogen 58, Ashland Chemical Corp.) enthalt. Der Füllstoff, der in einem Bereich von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent des elastomeren Materials vorhanden ist, schafft einen selbstschmierenden Kolbenkopf 28. Diese bevorzugte Ausgestaltung erfordert 50 % weniger Schmiermittel auf Sylikonbasis während des Zusammenbaues des Kolbens und eines

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medizinischen Injektionsspritzenzylinders 40, wie er in Fig. 10 dargestellt ist. Der Kolben 10 kann innerhalb des Zylinders 40 in jeder Richtung gedreht werden. Der Kolbenkopf 28 dreht sich zusammen mit dem Schaft 16 und folgt dessen Bewegungen, so daß der Kolbenkopf 28 frei in dem Zylinder 40 drehbar ist. Während seiner Drehung kann der Kolben 10 um sehr kleine Wegstrecken herausgezogen oder hineingedrückt werden, und der Kolbenkopf führt exakt die gleiche Bewegung aue wie der Schaft 16. Auf diese Weise kann der höchste Grad der Regelung der Bewegung des Kolbenkopfes 28 erhalten werden.

Der Kolben, der im wesentlichen durch seinen gegenüber dem Schaft unbewegbaren Kolbenkopf gekennzeichnet ist, kann in vorteilhafter Weise bei Injektionsspritzen zur Anwendung kommen und erleichtert die sogenannte "Mikrometer-Injektion"·

- Pat e rtane pr üc he -

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Claims

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Patentansprüche

.] Kolben, insbesondere für eine Injektionsspritze· gekennzeichnet durch einen Handgriff (12), ein Verankerungastück (14) für einen Kolbenkopf (28), einen Schaft (16), der den Handgriff (12) mit dem Verankerungsstück (14) verbindet und durch einen Kolbenkopf (28), der unbewegbar auf dem V eranke runge stück (14) angeordnet ist.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungestück (14) zusammen mit dem Schaft (16) gegossen bzw. nach dem Spritzgußverfahren hergestellt ist.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ve rankerungs stück (14) eine Vielzahl von Fingern (18a, 18b, 18c, 18d) aufweist, die sich in axialer Richtung vom Schaft (16) weg erstrecken, und daß die Finger (18a, 18b, 18c, 18d) durch zumindest einen Ring (20, 22) miteinander verbunden und durch zwischen den Fingern liegende Zwischenräume (24) voneinander getrennt sind.
4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (16),der Handgriff (12) und das Verankerungsstück (14) aus hartem polymeren Harz und der Kolben (28) aus Styrol-Butadien-Copolymer hergestellt sind.
5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer mit einem Gleitmittel gefüllt ist.

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OBlGtNAL INSPECTED
6. Kolben nnch einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (28) in situ auf dem Verankerungsstück (1^) hergestellt ist.

7· Injektionsspritze mit einem Zylinder und einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1O) einen Handgriff (12), ein Verankerungestück (Ik) für einen Kolbenkopf (28), einen Schaft (16), der den Handgriff (12) und das Verankerungsstück (14) verbindet und einen Kolbenkopf (28) aufweist, der unbewegbar auf dem VerankerungsstUck ("\k) angeordnet ist und eine gleitende Dichtung mit der Innenwand des Zylinders bildet.

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