DE3141812C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Injektionsspritze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Von derartigen Spritzen wird nach dem Gebrauch nur ein Teil weggeworfen, während der Rest der Spritze wiederholt verwendet wird.

Es sind sogenannte Wegwerfspritzen bekannt, die nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden. Diese Spritzen umfassen üblicherweise zwei Teile: einen Zylinder und einen Kolben, der zur Hin- und Herbewegung im Zylinder angebracht ist, wobei beide Teile üblicherweise aus Kunststoff hergestellt sind.

Als Wegwerferzeugnis ist eine Injektionsspritze dieser Art, obwohl sie durch moderne Massenfertigungsverfahren wie Druckguß hergestellt ist, infolge der Materialien und der Präzision verhältnismäßig teuer.

Eine Injektionsspritze der eingangs genannten Art ist aus der CH 6 16 336 bekannt. Bei solchen Spritzen wird der Behälter beim Gebrauch durch die Wirkung des Kolbens eingestülpt oder zusammengedrückt, um das im Behälter enthaltene Medikament auszuspritzen.

Bei dieser bekannten Injektionsspritze bildet der Behälter die Endwand des Zylinders und umfaßt einen starren ersten Wandabschnitt an der Außenseite der Endwand und einen flexiblen zweiten Wandabschnitt an der Innenseite der Endwand, und ist auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts einstülpbar. Eine Düse am ersten Wandabschnitt dient zur Anbringung einer Injektionsnadel.

Der Behälter ist als ein kugeliges Gefäß ausgebildet, welches denselben Durchmesser aufweist wie der Zylinderraum. Wenn ein leerer Behälter am Zylinder angebracht wird, wird der flexible zweite Wandabschnitt auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts umgestülpt, und wenn zum Füllen des Behälters der Kolben zurückgezogen wird, wird der flexible Wandabschnitt vom Kolben infolge des Unterdrucks mitgeführt, der zwischen dem Kolben und dem flexiblen Wandabschnitt erzeugt wird. Dabei wird eine Flüssigkeit in den Behälter eingesaugt. Es hat sich allerdings herausgestellt, daß während des letzten Teils seines Bewegungsweges des Kolbens ein Unterdruck (Vakuum) vom Kolben erzeugt wird, was es erforderlich macht, daß am Ende des Hubes, der zum Füllen des Behälters erforderlich ist, eine beträchtliche Kraft auf den Kolben aufgebracht werden muß. Unter Umständen kann der Behälter nicht einmal vollständig gefüllt werden. Ferner muß die Kraftwirkung auf den Kolben aufrechterhalten werden; wenn der Kolben freikommt, dann springt er zurück, und ein Teil der Flüssigkeit im Behälter wird ausgestoßen. Das heißt, daß im Fall eines Medikaments, dessen Dosierung ungenau wird, und daß im Fall der Entnahme einer Blutprobe eine gefährliche Rückinjektion des Blutes in die Vene stattfinden wird.

Dieser Nachteil zeigt sich bereits bei der üblichen Aspiration bzw. Ansaugung, die durchgeführt wird, indem man zuerst eine geringe Menge des Medikaments aus dem Behälter ausstößt, bevor die Injektionsnadel eingeführt ist, den Kolben leicht zurückführt. Wenn Blut in den Behälter eintritt, ist die Injektionsnadel in ein Vene eingedrungen, und wenn nicht, ist die Injektionsnadel in Gewebe eingeführt. Somit kann überprüft werden, ob sich die Injektionsnadel in der ordnungsgemäßen Position für eine intravenöse oder intramuskuläre oder subkutane Injektion befindet. Infolge des Unterdrucks, der bei der Injektionsspritze aus dem Stand der Technik gemäß der genannten Patentanmeldung erzeugt wird, ist es schwierig, die genannte Überprüfung bei der Verabreichung vorzunehmen.

Probleme können auch dadurch entstehen, daß der Behälter durch Betätigen des Kolbens nicht vollständig entleert werden kann, und zwar infolge der Tatsache, daß der Behälter nicht vollkommen zusammengedrückt ist, wenn der Kolben auf den Boden aufsetzt. Dies ist ein bedeutender Nachteil dann, wenn das Medikament ein geringes Volumen aufweist, das mit großer Genauigkeit verabreicht werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Injektionsspritze der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Entstehung eines die Bewegung des Kolben in dessen letzter Bewegungsphase erschwerenden Unterdrucks vermieden wird.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Behälter kugelig. In diesem Fall weist der Zylinder einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des kugeligen Behälters. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Kolben einen Schaft, der verschieblich zur Axialbewegung im Zylinder geführt ist, sowie einen nachgiebigen Kolbenkopf, der mit dem inneren Ende des Schaftes verbunden ist, so daß der Kolbenkopf, obwohl sein Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Behälters, so verformt werden kann, daß er mit dem flexiblen zweiten Wandabschnitt, wenn dieser auf die Innenoberfläche eingestülpt ist, über seine gesamte Fläche hinweg in Eingriff treten kann.

Bevorzugt umfaßt der nachgiebige Kolbenkopf einen hohlen Kolbenkopf aus nachgiebigem Material, der mit dem Schaft verbunden ist, um dessen inneres Ende einzuschließen, wobei die Innenoberfläche des Kolbenkopfs einen Abstand gegenüber der inneren Endfläche des Schafts aufweist.

Bei einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der hohle Kolbenkopf einen ringförmigen, kugeligen Endwandabschnitt, der einem Außen-Krümmungsradius des zweiten, flexiblen Wandabschnitts des Behälters entspricht, wenn dieser auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts des Behälters eingestülpt ist, einen mittigen Endwandabschnitt, der kugelig zur Innenseite des hohlen Kolbenkopfs ausgewölbt ist, und einen Seitenwandabschnitt, der auf den ringförmigen Endwandabschnitt trifft, wobei der Seitenwandabschnitt den hierzu mit Abstand angeordneten Schaft umgibt und am Schaft an einer Stelle angebracht ist, die einen Abstand zu dessen Innenende aufweist.

Es ist auch bevorzugt, daß der hohle Kolbenkopf eine konische Lippe an seiner Außenseite bildet, die zu jenem Ende des Zylinders hin ausgebaucht ist, das dem Abgabeende hiervon gegenüberliegt, und mit der Innenoberfläche des Zylinders in Eingriff steht, wobei die Lippe ermöglicht, daß Luft zwischen Kolben und Innenwandfläche des Zylinders hindurchtritt, wenn der Kolben zum Abgabeende hin verschoben wird, und welche in Dichtungseingriff mit der Innenwand des Zylinders gedrückt wird, wenn der Kolben vom Abgabeende des Zylinders wegbewegt wird.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise axial geschnittene Seitenansicht einer Injektionsspritze mit einem leeren, am Zylinder angebrachten Behälter,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer Injektionsspritze mit gefülltem Behälter vor dem Ausspritzen der Flüssigkeit,

Fig. 3 eine Endansicht der Spritze, von ihrem Behälterende her gesehen,

Fig. 4 eine aufgebrochene Perspektivansicht des hohlen Kolbenkopfs, der einen Teil der Injektionsspritze bildet,

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des hohlen Kolbenkopfs im Axialschnitt,

Fig. 6 ein Diagramm, das bevorzugte Abmessungen von Teilen der Spritze zeigt,

Fig. 7 eine der Injektionsspritze in einem Stadium der Betätigungsfolge, in dem Flüssigkeit aus dem Behälter gedrückt wird,

Fig. 8 eine Ansicht der Injektionsspritze, in einem Stadium in welchem die Flüssigkeit aus dem Behälter ausgespritzt ist, und

Fig. 9 eine Ansicht der Injektionsspritze, im Endstadium der Betätigungsfolge, wobei der geleerte Behälter zum Zylinder entfernt ist.

Nach Fig. 1 besitzt die als eine zweiteilige Einheit zum wiederholten Gebrauch ausgebildete Injektionsspritze einen länglichen Zylinder 10, der ein Abgabeende aufweist, und einen Kolben 11, der im Zylinder hin- und herbeweglich ist. Der Zylinder kann als einteiliges Element ganz aus Metall oder vorzugsweise Kunststoffmaterial hergestellt sein.

Der Zylinder bildet einen zylindrischen Hohlraum 12, der sich zu einem vergrößerten, zylindrischen Anschlußstutzen 13 am Abgabeende des Zylinders aufweist, wobei der Stutzen an seinem Umfang durch eine einteilige Wand 14 begrenzt ist. An der Kante der Wand 14 sind an ihrer Innenoberfläche drei mit Umfangsabstand angeordnete, nach innen gerichtete Rippen 15 ausgebildet (siehe Fig. 3), von welchen sich jede über im wesentlichen 30° erstreckt. Nach Fig. 1 bildet jede Rippe eine nach innen gewandte Schulter 16 und ist von der Schulter zur freien Kante der Wand 14 abgeschrägt, um eine konische Führungsfläche 17 zu bilden. An dem dem Abgabeende gegenüberliegenden Ende weist der Zylinder eine Umfangseinschnürung 18 auf, die einen Handgriff bildet.

Der Zylinder bildet nach Fig. 7 einen zylindrischen Kanal 19, der sich vom Boden 20 des Hohlraums 12 durch den Einschnürungsabschnitt 18 hindurch erstreckt und sich an der flachen Strirnseite 21 des Zylinders öffnet, wo er mit einem konischen Übergang 23 eine Vergrößerung 22 bildet. Die Vergrößerung 22 hat an ihrem Rand einen Umfangswulst 24, der einen Stopfen 25 in der Vergrößerung 22 in Anlage an dem Übergang 23 hält, indem er an einen Umfangsflansch 26 des Stopfens 25 angreift.

Der Stopfen 25 bildet einen zylindrischen Kanal 27, der mit dem Kanal 19 ausgerichtet ist und denselben Durchmesser wie dieser Kanal aufweist. Ein konischer Vorsprung 28 ist an der außenseitigen Stirnfläche des Stopfens 25 rund um den Kanal 27 ausgebildet.

Ein Behälter 29 ist entfernbar am Abgabeende des Zylinders angebracht, um dessen Endwand zu bilden. Er umfaßt einen starren, halbkugeligen ersten Wandabschnitt 30 an der Außenseite der Endwand. Der erste Wandabschnitt bildet eine nach außen vorspringende, exzentrische Düse 31, die konisch zum Außenende hiervon verjüngt ist, so daß dort eine Injektionsnadel oder Kanüle 32 anbringbar ist.

Nach Fig. 3 und 7 besitzt eine Einrichtung zur entfernbaren Anbringung des Behälters 29 am Abgabeende des Zylinders 10 einen kreisförmigen Umfangsflansch 33 am Behälter, der eine abgeschrägte Kante 34 aufweist. Der Flansch 33 kann eine V-förmige Kerbe in seiner Unterseite aufweisen oder kann in einen konischen Rand übergehen, der in derselben Richtung nach außen wie die Düse 31 an der einen Seite des Flansches 33 vorspringt. Der erste Wandabschnitt des Behälters 29 ist aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt, zum Beispiel Polypropylen oder Polyester.

Nach Fig. 2 umfaßt der Behälter ferner einen flexiblen zweiten Wandabschnitt 35 an der Innenseite der Endwand, die vom Behälter gebildet ist. Der zweite Wandabschnitt 35 ist mit der Außenseite des Flansches 33 zum Beispiel durch Kleb-, Schmelz- oder Ultraschallschweißen verbunden und besteht aus flexiblem, durchsichtigem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Laminat, das eine Außenschicht aus Nylon oder Polyester und eine Innenschicht aus Polypropylen umfaßt, wobei die Schichten durch einen Kleber miteinander verbunden sind.

Eine halbkugelige Kuppel, die den Innenwandabschnitt 35 des Behälters bildet, ist von diesem laminierten Material in einen Tiefzieh- oder Vakuum-Arbeitsgang gebildet. Sie ist zur Innenoberfläche des Behälterwandabschnitts 30 bis in eine zusammengedrückte Position einstülpbar, die in Fig. 1, 8 und 9 gezeigt ist, und es ist zu sehen, daß in dieser Position der Behälterwandabschnitt 35 so bemessen und geformt ist, daß er die konkave Innenoberfläche des Wandabschnitts 30 des leeren Behälters berührt, wobei er der Krümmung des Wandabschnitts folgt. Dies ist der Zustand, in welchem der Behälter ausgeliefert werden kann.

Der Behälter 29 wird mit dem Zylinder 10 dadurch verbunden, daß man den Stutzen 14 auf den Flansch 33 des Behälters aufschiebt, um den Flansch im Stutzen 14 aufzunehmen (Fig. 7). Wenn der Zylinder über den Flansch 33 geschoben wird, verformt sich der Flansch elastisch wenn er gegen die Rippen 15 gleitet, und nachdem er über die Rippen geschoben ist, springt er nach außen, um federnd an seiner Kante mit der innenliegenden Schulter 16 in Eingriff zu treten, welche von jeder Rippe gebildet ist. Durch den derart erhaltenen Eingriff zwischen dem Zylinder und dem Behälter wird dieser vom Zylinder gehalten, wie dies in den Fig. 1, 2, 7 und 8 gezeigt ist.

Wenn der Behälter 30 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, weist er eine kugelige Form auf, wobei sein Innendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Hohlraums 12. Im Inneren des Zylinders 10 ist an seinem Übergang in den Stutzen 14 eine ringförmige Verbreiterung 36 des Hohlraums 12 vorgesehen, welche durch einen kugelig gekrümmten Abschnitt der Innenwand des Zylinders begrenzt wird, welcher zur kugeligen Form des Behälters paßt, von welchem ein Teil hierin aufgenommen ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Außerdem ist am Übergang zwischen dem Zylinder 10 und dem Stutzen 14 eine Nut 37 (Fig. 1) aufgenommen, die eine Dichtungseinlage 38 mit winkeliger Querschnittsform aufnimmt, die das Abgabeende des Zylinders gegenüber dem Flansch 33 abdichtet, so daß der Hohlraum 12 gegen die Umgebung am Abgabeende des Zylinders abgedichtet ist, wenn hieran ein gefüllter oder leerer Behälter angebracht wird.

Der Kolben 11 umfaßt einen zylindrischen Schaft 39, der im kombinierten Durchgang 19, 27 verschieblich aufgenommen ist. Ein Spielraum 19′ und 27′ ist für den Schaft 39 im Durchgang 19 bzw. 27 vorgesehen, so daß Luft in den und aus dem Hohlraum 12 gelangen kann.

Der Schaft 39 bildet nach Fig. 7 ein mit Gewinde versehenes äußeres Ende 40 und eine Scheibe 41, die mit einem Stutzen 42 versehen ist, der einteilig mit ihr ausgebildet und mit einem Innengewinde versehen ist, das auf das Ende 40 aufgeschraubt wird. Der Stutzen 42 weist eine nach innen abgeschrägte Endfläche 43 auf, welche dieselben Winkel wie der Vorsprung 28 aufweist, so daß der Vorsprung in der Büchse 42 aufgenommen werden kann, wenn der Schaft 39 nach innen in den Zylinder eingedrückt wird und die Endfläche 43 mit dem Vorsprung 28 in Eingriff tritt.

Der Schaft 39 ist nach Fig. 4, 5 an seinem inneren Ende mit einem hohlen Kolbenkopf 44 versehen, der aus federndem Gummi oder Kunststoff hergestellt ist. Der Kolbenkopf 44 umfaßt einen ringförmigen Endwandabschnitt 45, der kugelig aus seiner Außenfläche 46 gekrümmt ist. Der ringförmige Wandabschnitt 45 umgibt einen mittigen Endwandabschnitt 47, der eine äußere, kugelig gekrümmte, konkave Oberfläche 48 aufweist. Ein Innenwandabschnitt 49 trifft auf den ringförmigen Wandabschnitt 45 und ist ein wenig an seiner Außenseite zum Abschnitt 45 hin abgeschrägt. Die Wandabschnitte 45, 47 und 49 weisen eine einheitliche Wandstärke auf. An dem dem Wandabschnitt 45 gegenüberliegenden Ende trifft der Seitenwandabschnitt 49 auf einen nach innen gerichteten ringförmigen Flansch 50, der eine kreisförmige Öffnung 51 begrenzt, die eine kreisförmige Ansenkung 52 bildet. Ein konisch erweiterter Abschnitt 53 mit einer konischen Innen- und Außenfläche steht vom Flansch 50 ab und endet in einem Lippenabschnitt 54, der eine konische Außenfläche bildet, die sich zum freien Ende des Lippenabschnitts hin verjüngt.

Der Schaft 39 bildet eine Ringnut 55 zwischen zwei Ringflanschen 56 und 57, und der hohle Kolbenkopf 44 ist am Schaft derart angebracht, daß der Flansch 50 in der Ringnut aufgenommen ist, wobei der Flansch 56 an der Innenseite des Flansches 50 angeordnet ist und der Flansch 57 von der Ansenkung 52 aufgenommen ist. Der Flansch 57 ist einteilig mit einem vergrößerten Flansch 58 am Schaft 39 ausgebildet, der am Innenabschnitt 53 des Kolbenkopfes aufgenommen ist. Somit ist ersichtlich, daß das Innenende des Schafts 39 vom Seitenwandabschnitt 49 des Kolbenkopfes umgeben ist und daß an diesem Ende der Schaft eine konvexe Endfläche 59 bildet, die kugelig gekrümmt ist und im wesentlichen denselben Durchmesser wie der mittige Endwandabschnitt 47 des hohlen Kolbenkopfes 44 aufweist, wobei die konvexe Innenoberfläche des Abschnitts 47 gegenüber der konvexen Endfläche 59 des Schaftes und mit Abstand angeordnet ist.

Wenn er im Hohlraum 12 des Zylinders 10 aufgenommen ist, steht der Abschnitt 53 des Kolbenkopfes 44 in Gleiteingriff mit der inneren, zylindrischen Oberfläche des Zylinders und wird elastisch verformt, so daß er dichtend einen Druck gegen die genannte Oberfläche ausübt. Dieser Abschnitt ist als Ventilteil wirksam, wie später beschrieben wird.

Hier ist der Krümmungsradius des Abschnitts 45 des hohlen Kolbenkopfes 44 der gleiche wie der Krümmungsradius der Innenseite des flexiblen Wandabschnitts 35 des Behälters, wenn dieser gegen die Innenfläche des Wandabschnitts 30 des Behälters eingestülpt ist, und folgt genau dessen Form, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die konkave Fläche 48 des mittigen Abschnitts 47 des Kolbenkopfes weist im wesentlichen denselben Krümmungsradius auf wie die Außenfläche des Wandabschnitts 35 des Behälters 29, wenn dieser vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Der Krümmungsradius der konvexen Endfläche 59 des Schafts 39 gleicht dem Krümmungsradius des Behälterwandabschnitts 35, wenn er der Form des Behälterwandabschnitts 30 in eingestülptem Zustand folgt, abzüglich die Wandstärke des Abschnitts 47 des hohlen Kolbenkopfes 44.

Der Behälter kann leer in sterilisiertem Zustand geliefert werden, wobei der Wandabschnitt 35 des leeren Behälters eingestülpt ist, so daß er die konkave Innenseitenfläche des Wandabschnitts 30 des leeren Behälters berührt, wobei er der Krümmung des Wandabschnitts folgt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Beim Gebrauch der Injektionsspritze wird der Behälter am Zylinder 10 auf die in Fig. 1 gezeigte Weise angebracht. Wenn der Kolbenkopf 44 noch nicht die Außenoberfläche des Wandabschnitts 35 berührt, wird er von Hand soweit verschoben, bis er den Wandabschnitt 35 berührt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dann ist dasjenige Ende des Behälters abgeschlossen, das ein Ende des Zylinders bildet, und Luft, die in der Vorderseite des sich bewegenden Kolbens eingeschlossen ist, kann zwischen dem Kolbenkopf und der Hohlraumwand infolge der Ventiltätigkeit der konischen Lippe 53 des Kolbenkopfes entweichen. Die Umgebungsluft steht mit dem Inneren des Zylinders durch den Spielraum 19′ und 27′ rund um den Schaft 39 in den Kanälen 19 und 27 in Verbindung.

Die Kanüle 32 wird dann in einen Behälter mit einem flüssigen Medikament eingeführt oder in ein Blutgefäß. Wenn der Kolben 11 gezogen wird, tritt die konische Lippe 53 die längs der Innenwand des Hohlraums 12 gleitet, dichtend mit dieser in Eingriff, weil sie sich zu dieser Wand infolge der Reibung zwischen Lippe und Wand ausdehnt. Jener Teil des Hohlraums 12, der zwischen dem Kolbenkopf und dem inneren Ende des Hohlraums eingeschlossen ist, wird durch den Spielraum 19′ und 27′ belüftet, so daß sich hinter dem Kolbenkopf kein Druck aufbaut. Es wird allerdings ein Teilvakuum im Hohlraum 12 zwischen dem Kolbenkopf und der Endwand gebildet, die am Abgabeende des Zylinders vom Behälter 29 gebildet ist, wobei eine leckdichte Dichtung zwischen dem Behälter und dem Stutzen 14 durch den Dichtungsring 38 gebildet ist. Luft kann daher nicht in diesen Raum von der Umgebung her eindringen, da eine wirksame Dichtung auch zwischen der Lippe 53 und der Innenoberfläche des Kolbens aufrechterhalten wird. Durch das Teilvakuum wird der Wandabschnitt 35 fortlaufend vom Wandabschnitt 30 bis in die in Fig. 2 gezeigte Position abgezogen, in welcher der Behälter mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Der Innendurchmesser des Zylinderraums und der Innendurchmesser des Behälters sind einander derart zugeordnet, daß das Hubvolumen des Kolbens zwischen der Position nach Fig. 1 und der Position nach Fig. 2 im wesentlichen gleich ist dem Volumen des Behälters.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen; es wird davon ausgegangen, daß der Durchmesser der Zylinderbohrung des Zylinders d ist, der Innendurchmesser des Behälters D und daß der Hub des Kolbens aus der Position der Fig. 1 (leerer Behälter) in die Position der Fig. 2 (voller Behälter) L ist.

Das Hubvolumen des Kolbens wird bestimmt durch die Zuordnung:

und das Volumen des kugeligen Behälters wird durch die folgende Zuordnung bestimmt:

Damit der flexible Wandabschnitt 35 eng der Bewegung des Kolbenkopfes 44 während der Fülltätigkeit folgt, sollte das Hubvolumen eines Hubs L der dem Behälterdurchmesser D entspricht, gleich sein dem Volumen des Behälters. Es folgt aus (1) und (2):

Somit sollte der Innendurchmesser der Zylinderbohrung etwa 82% des Innendurchmessers des kugeligen Behälters betragen.

Um die Flüssigkeit aus dem gefüllten Behälter der Fig. 2 auszustoßen, wird der Kolbenkopf 44 gegen den gefüllten Behälter gedrückt.

Während der Verschiebung des Kolbens 11 gegen den Behälter 29 aus der Position der Fig. 2, in welcher der mittige Endwandabschnitt 47 des Kolbenkopfs mit der kugelig gekrümmten Außenfläche des flexiblen Behälterwandabschnitts 35 in Eingriff tritt, wird dieser Wandabschnitt mechanisch durch den Kolbenkopf 44 eingestülpt und wird zur Anlage gegen die Innenoberfläche des Behälterwandabschnitts 30 zusammengedrückt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Vor dem Kolbenkopf kann sich kein Überdruck aufbauen, da der Abschnitt 53 des Kolbenkopfs es ermöglicht, daß Luft aus der Vorderseite des Kolbenkopfs zu einer Rückseite hindurchtritt. Diese Ventiltätigkeit ist ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Injektionsspritze. Wenn nämlich Luft, die unter Druck zwischen dem Behälter und dem Kolbenkopf eingeschlossen ist, durch eine Perforation in einem schadhaften Behälterwandabschnitt 35 in den Behälter eindringen könnte, könnte sie ein Blutgefäß erreichen, was für den Patienten gefährlich und sogar tödlich sein könnte, oder ein Druckaufbau an komprimierter Luft vor dem Kolbenkopf könnte den Behälter aus dem Stutzen 14 ausstoßen. Wenn aus einem schadhaften Behälter Flüssigkeit in den Hohlraum 12 des Zylinders 10 gelangt, könnte sie durch Berührung mit dem Zylinder und dem Kolben kontaminiert werden. Die Flüssigkeit könnte zur Rückseite des Kolbenkopfs an der Lippe 54 hindurchtreten, wo der Strömungswiderstand niedriger ist als in der Hohlnadel.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, tritt die kugelig gekrümmte Oberfläche 46 des ringförmigen Endwandabschnitts 45 des Kolbenkopfs in engen Eingriff mit dem Behälterwandabschnitt 35, wenn dieser gegen den Behälterwandabschnitt 30 eingestülpt ist. Der Kolbenkopf 44 hat in diesem Betriebsstadium noch nicht die Flüssigkeit aus dem Behälter völlig ausgestoßen; hier verbleibt noch immer Flüssigkeit im Behälter 29, und zwar zentral vor dem Kolbenkopf und auch rund um den Kolbenkopf an der Verbindung zwischen den Behälterwandabschnitten 30 und 35, wo die Flüssigkeit eingeschlossen wird, wenn der flexible Wandabschnitt 35 bis auf den Wandabschnitt 30 vom Kolbenkopf 44 eingestülpt wird.

Beim Ausstoßen der Flüssigkeit aus dem Behälter 29 wird der Schaft 39 noch weiter axial verlagert, so daß der Seitenwandabschnitt 49 des Kolbenkopfs so verformt wird, daß er sich nach außen wölbt und gegen den eingestülpten Behälterwandabschnitt 35 in dessen Bereich angedrückt wird, der dem Flansch 33 benachbart ist, und die kugelig gekrümmte Endfläche 59 des Schafts greift in die Innenoberfläche des mittigen Wandabschnitts 47 des Kolbenkopfs ein, um diesen Abschnitt derart zu verformen, daß er der kugeligen Form des eingestülpten Behälterwandabschnitts 35 folgt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Der somit verformte Kolbenkopf 44 wird in engen Eingriff mit dem Wandabschnitt 35 treten, der in eine vollständig eingestülpte Lage überführt ist, wobei der genannte Wandabschnitt der Krümmung der Innenoberfläche des Wandabschnitts 30 folgt. Dementsprechend werden am Ende dieses Schrittes keine Taschen zwischen den Teilen 30 und 35 verbleiben, wobei die vollständige Menge an Flüssigkeit, die ursprünglich vom Behälter aufgenommen war, von diesem auch wieder ausgestoßen wurde.

Die kugelig gekrümmte Außenfläche 46 des ringförmigen Endwandabschnitts 45 des Kolbenkopfs ist mit vier oder mehr sich radial erstreckenden, kleinen Rippen 46′ versehen, die eine Höhe in der Größenordnung von 0,1 mm aufweisen. Diese Rippen hindern den Abschnitt 45 des Kolbenkopfs daran, vollständig den Behälterwandabschnitt 35 gegen den Behälterwandabschnitt 30 anzudrücken, und zwar in jenem Betriebsstadium, das in Fig. 7 gezeigt ist, und im einleitenden Teil des Betriebsstadiums das in Fig. 8 gezeigt ist, damit Flüssigkeit, die am Flansch 33 eingeschlossen ist, zwischen den Behälterwandabschnitten zum Auslaß hindurchtreten kann, der von der Düse 31 gebildet ist.

Danach kann der geleerte Behälter aus dem Zylinder mittels des Kolbens ausgeworfen werden. Eine erhöhte Kraft wird von Hand auf den geleerten Behälter ausgeübt, um auf diesen einen mechanischen Druck an der Endfläche 59 auszuüben und den Behälter auf die Form eines Kegelstumpfes zu verformen, wobei der Durchmesser des Flansches 33 leicht verringert wird. Dadurch wird der Behälterflansch 33 teilweise von den Rippen 15 abgezogen, so daß er nachgibt und die Rippen 15 (Fig. 9) sich aus dem Eingriff lösen.

Die Härte des Materials, aus welchem der Kolbenkopf hergestellt ist, und die Abmessungen des Kolbenkopfes und insbesondere seine Wandstärke sollten derart gewählt werden, daß der Kolbenkopf in Anlage gegen den zusammengedrückten Behälter 29 verformt werden kann, um völlig die Flüssigkeit auszustoßen, und zwar durch eine Kraft, die nicht ausreicht, um den Behälter vom Zylinder zu lösen. Ansonsten könnte der Behälter ausgeworfen werden, bevor der Vorgang der Verabreichung der Flüssigkeit fertiggestellt wurde.

Beispiel

Ein Kolbenkopf 44 gemäß Fig. 5 hat eine axiale Länge a=9,5 mm vom Flansch 50 zum Ende des Kolbenkopfes sowie einen Durchmesser b=13,8 mm am Grundteil des verjüngten Abschnitts 53 des Kolbenkopfs. Die Abschnitte 45, 47 und 49 des Kolbenkopfs hatten alle eine Wandstärke von 1,2 mm. Der Kolbenkopf wurde aus gehärtetem Nitrilgummi mit einer Härte von 60° Shore hergestellt. Der Behälter 29 kann auch als vorgefüllter Behälter geliefert werden, wobei der Stutzen 31 am freien Ende verschlossen ist. Wenn der Behälter 10 aufgebracht, wurde, dann wird der Stutzen 31 am Ende hiervon abgeschnitten, und die Hohlnadel 32 wird am Stutzen angebracht.

Der Kolbenkopf 44 kann durch einen anderen Kolbenkopf ersetzt werden, dessen Abmessung auf den Behälter eingestellt ist, der zusammen mit der Injektionsspritze verwendet werden soll.

Claims (23)

1. Injektionsspritze, umfassend einen länglichen Zylinder (10), mit

• - einem Abgabeende,
• - einem Behälter (29), der entfernbar am Abgabeende des Zylinders (10) angebracht ist, um dessen Endwand zu bilden, und der einen starren ersten Wandabschnitt (30) an der Außenseite der Endwand aufweist, der eine Innenoberfläche bildet, und einen flexiblen zweiten Wandabschnitt (35) an der Innenseite der Endwand, der auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts (30) einstülpbar ist,
• - einer Düse (31) am ersten Wandabschnitt zum Anbringen einer Injektionsnadel (32) und
• - einem Kolben (11), der hin- und herbeweglich im Zylinder (10) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des Kolbens (11) zwischen seinen Verschiebepositionen, welche dem leeren bzw. vollen Behälter (29) entsprechen, gleich dem Volumen des Behälters (29) ist.

2. Injektionsspritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (29) kugelig ist und daß der Hohlraum des Zylinders (10) einen Innendurchmesser (d) aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser (D) des kugeligen Behälters (29).

3. Injektionsspritze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innendurchmessers des kugeligen Behälters (29) zum Innendurchmesser des Hohlraums (12) 1 : beträgt.

4. Injektionsspritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) einen Schaft (39) aufweist, der verschieblich in dem Zylinder (10) geführt ist und ein Außenende außerhalb des Zylinders (10) sowie ein Innenende innerhalb des Zylinders (10) und einen nachgiebigen Kolbenkopf (44) aufweist, der mit dem inneren Ende des Schafts (39) verbunden ist.

5. Injektionsspritze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Kolbenkopf (44) hohl ist und mit dem Schaft (39) derart verbunden ist, daß er dessen Ende einschließt und daß die Innenfläche des Kolbenkopfes (44) gegenüber der Oberfläche des Schafts einen Abstand aufweist.

6. Injektionsspritze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) einen Schaft (39) aufweist, der verschieblich im Zylinder (10) geführt ist und ein Außenende außerhalb des Zylinders sowie ein Innenende innerhalb des Zylinders (10) und einen hohlen Kolbenkopf (44) aus nachgiebigem Material aufweist, der mit dem Schaft (39) derart verbunden ist, daß er dessen Innenende einschließt, daß die Innenfläche des Kolbenkopfs (44) gegenüber der inneren Stirnfläche des Schafts (39) einen Abstand aufweist und daß mindestens ein Teil der Außenoberfläche (46) des hohlen Kolbenkopfes (44) kugelig gekrümmt ist.

7. Injektionsspritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius des kugelig gekrümmten Abschnitts (46) des hohlen Kolbenkopfes (44) gleich ist dem Krümmungsradius des flexiblen zweiten Wandabschnitts (35), wenn er auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts (30) eingestülpt ist.

8. Injektionsspritze nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelig gekrümmte Abschnitt (46) einen ringförmigen Endwandabschnitt (45) des hohlen Kolbenkopfes (44) umfaßt, der einen mittigen Endwandabschnitt (47) des Kolbenkopfes (44) einschließt.

9. Injektionsspritze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Endwandabschnitt (47) des hohlen Kolbenkopfs zur Innenseite des hohlen Kolbenkopfs (44) hin vorgewölbt ist.

10. Injektionsspritze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte, mittige Endwandabschnitt (47) des hohlen Kolbenkopfs (44) eine konkave Außenoberfläche (48) aufweist, welche denselben Krümmungsradius wie der zweite, flexible Wandabschnitt (35) des Behälters (29) aufweist, wenn er auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts (30) des Behälters (29) eingestülpt ist.

11. Injektionsspritze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Endfläche (59) des Schafts (39) konvex ist.

12. Injektionsspritze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche (59) einen Krümmungsradius aufweist, der gleich ist dem inneren Krümmungsradius des mittigen Endwandabschnitts (47) des hohlen Kolbenkopfs (44).

13. Spritze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen dem Krümmungsradius der Endfläche (59) und dem Radius des flexiblen zweiten Wandabschnitts (35) des Behälters, wenn er auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts des Behälters eingestülpt ist, gleich ist der Dicke des mittigen Endwandabschnitts (47) des hohlen Kolbenkopfs (44).

14. Injektionsspritze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelig gekrümmte Endwandabschnitt (45) des hohlen Kolbenkopfs (44) auf einen Seitenwandabschnitt (49) trifft, der den inneren Endabschnitt des mit Abstand hiervon angeordneten Schafts (39) umgibt, und der Seitenwandabschnitt (49) am Schaft (39) an einer Stelle angebracht ist, die gegenüber dem inneren Ende (59) des Schafts einen Abstand aufweist.

15. Injektionsspritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kolbenkopf (44) einen inneren Ringflansch (50) bildet und daß der Schaft (39) eine Ringnut (55) bildet, die den Ringflansch (50) zum Anbringen des hohlen Kolbenkopfs (44) am Schaft (39) aufnimmt.

16. Spritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kolbenkopf (44) einen ringförmigen, kugeligen Endwandabschnitt (45) aufweist, der einen Außen-Krümmungsradius aufweist, der dem Krümmungsradius des flexiblen zweiten Wandabschnitts (35) des Behälters (29) entspricht, wenn dieser auf die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts (30) des Behälters (29) eingestülpt ist, einen mittigen Endwandabschnitt (47), der kugelig zur Innenseite des hohlen Kolbenkopfs (44) hin gewölbt ist, sowie einen Seitenwandabschnitt (49), der auf den ringförmigen Endwandabschnitt (45) trifft, den Schaft (39) mit Abstand umgibt und am Schaft (39) an einer Stelle mit Abstand gegenüber dessen innerem Ende angebracht ist.

17. Injektionsspritze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Endwandabschnitt (47) einen außenseitigen Krümmungsradius aufweist, der dem Krümmungsradius des flexiblen zweiten Wandabschnitts (35) des Behälters (29) entspricht, wenn dieser gegen die Innenoberfläche des ersten Wandabschnitts (30) eingestülpt ist, daß die innere Endfläche des Schafts (39) konvex ist und daß der Unterschied zwischen dem Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts (35) und dem Krümmungsradius der Endfläche (59) gleich ist der Dicke des mittigen Wandabschnitts (47).

18. Injektionsspritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kolbenkopf (44) eine konische Lippe (54) an seiner Außenseite aufweist, die konisch zu dem dem Abgabeende gegenüberliegenden Ende des Zylinders (10) hin aufgeweitet ist, und mit der Innenwandfläche des Zylinders (10) in Eingriff steht, derart, daß die Lippe (54) es ermöglicht, daß Luft zwischen Kolben (11) und Innenwandfläche (19) des Zylinders (10) hindurchtritt, wenn der Kolben (11) zum Abgabeende hin verschoben wird, und zwangsweise in dichtenden Eingriff mit der Innenwandfläche (19) des Zylinders (10) gebracht wird, wenn der Kolben (11) vom Abgabeende des Zylinders (10) weg verschoben wird.

19. Injektionsspritze mit allen in den Ansprüchen 15 und 18 angegebenen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Lippe (54) vom Flansch (50) aus vorspringt.

20. Injektionsspritze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung der Lippe (54) in einem Lippenabschnitt endet, der nach innen zum Schaft hin vorspringt.

21. Injektionsspritze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabschnitt (49), der den Schaft (39) umgibt, sich konisch zum kugelig gekrümmten Wandabschnitt (45) des hohlen Kolbenkopfs (44) verjüngt.

22. Injektionsspritze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum entfernbaren Anbringen des Behälters (29) am Zylinder (10) ein Umfangsflansch (33) am Behälter (29) vorgesehen ist und daß der Zylinder (10) einen zylindrischen Anschlußstutzen (13) an seinem Abgabeende bildet, der den Umfangsflansch (33) aufnimmt und mit Umfangsabstand angeordnete Innenvorsprünge (15) zum Halteeingriff mit dem Flansch (50) bildet.