DE3325622C2 - Injektionsspritze - Google Patents

Abstract

In der vorliegenden Anmeldung wird eine Injektionsspritze zur Anwendung, insbesondere bei der Loss-Off-Resistance-Methode beschrieben, die einen Spritzenzylinder und einen darin geführten Spritzenkolben hat. Der Spritzenkolben weist an seinem vorderen Ende eine gleitend mit der Zylinderwand zusammenwirkende, in Richtung des Spritzhubes nach vorne ragende, topfförmige Dichtung auf. Der Topfrandteil wird beim Spritzhub durch den Spritzdruck in Anlage an der Wand des Spritzenzylinders gehalten und kann beim Saughub davon abheben. Dabei ist vorgesehen, daß der Topfrandteil der bleibend konisch gestalteten Dichtung durch dünnen Querschnitt, geringe Dehnbarkeit und etwa geradlinige bis konvexe Form der äußeren Mantellinie für einen leichtgängigen, streifenförmigen Dichtungskontakt der Dichtung mit der Zylinderwand allein in dem vorderen Teil der Dichtung gestaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine injektionsspritze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt ist eine Injektionsspritze dieser Gattung aus der DE-OS 20 25 379. Bei dieser bekannten Injektionsspritze ist die topfförmige Dichtung einstückig mit dem Spritzenkolben aus einem thermoplastischen Material wie Polystyrol hergestellt und weist zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Dichtungsflansche auf, die von einem aus dem Kolben peripherisch herausragenden Kantwulst getragen werden. Betrachtet man diesen Kantwulst als den Topfboden, so erstreckt sich der eine Dichtungsflansch nach Art eanes Topfrandes in Richtung des Spritzhubes und der aaidere Dichtungsflansch in umgekehrter Richtung, also in Richtung des Saughubes. Die beiden Dichtungsflannche haben dabei eine gemeinsame, konkav gestaltete Mantelfläche, und der den Topfboden bildende Kantwulüt soll derart verformbar sein, daß er sich beim Spritzhub aufgrund des Gegendruckes etwas nach hinten biegt und dann der vordere Dichtungsflansch in Eingriff mit der Wand des Spritzenzylinders gelangt, während er sich beim Saughub etwas nach vorne kippt, so daß dann der hintere Dichtungsflansch in Eingriff mit der Wandung des Spritzenzylinders gelangen soll. Eine solche Dichtungsgestaltung arbeitet vergleichsweise kompliziert und für Anwendungsfälle, die in genau vorhersehbarer und wiederholbarer Weise feinfühlige Betätigung: der Spritze erfordern, erscheint eine derartige Gestaltung nicht geeignet. Aufgrund der konvexen Gestaltung des Mantels des Topf-Randteiles der Dichtung ist bei zu starker Ausführung mit zu hohem Gegenwiderstand zu rechnen, während eine dünnere Ausführung des Topfrandes die Gefahr eines unerwünschten Umschlagens des Topfrandes nach hinten bei dem Spritzhub mit sich bringt sowie wegen der gleichmäßigen Druckeinwirkung auf die ganze Topfrandfläche die Gefahr eines Anlegens auf ganzer Fläche. Aufgrund der für die beabsichtigte Funktion der Dichtung vorausgesetzten Verformbarkeit besteht auch die Gefahr einer zu konvexen Ausbiegung und damit Undichtwerden des Topfrandes bei stärkerem Gegendruck.

Ein weiteres Beispiel für eine Dichtungsanordnung einer Injektionsspritze zeigt die DE-OS 22 61 631. Hier wird die Dichtung von einem am vorderen Ende des Spritzenkolbens einrastbaren, stöpselartigen, jedoch gestuften Dichtungskörper gebildet. Dabei sitzt eine die Abdichtung zur Wand des Spritzenzylinders herstellende ringförmige Dichtlippe an einem kompakten Ringteil des Dichtungskörpers. Eine derartige Gestaltung würde eine teuere Präzisionsarbeit erfordern, um eine genau vorhersehbare Leichtgängigkeit der Spritze, wie sie für gewisse Anwendungsfälle erforderlich ist, zu gewährleisten. Auch setzt die gleichzeitige Verwendung als Saugdichtung zu starke Einpressung voraus und bedingt damit unerwünschte Reibungskräfte. Das gilt auch für die aus der CH-PS 3 66 126 aus dem Jahre 1960. Während die erfindungsgemäße konisch topfförmige, also eigentlich napft'örmige Dichtung des Spritzenkolbens aus einem steifen, quer zur Spritzenlängsachse orientierten

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Boden mit wesentlich geringerem Durchmesser als der Ausführung der Spritze in Kunstsxoff eine besondere

Innendurchmesser des Spritzenzylinders und einem mit Leichtgängigkeit zu gewährleisten, wie sie beispielswei-

Dichtungslippe ausgestattetem Wandteil besteht, das se für die Loss-Off-Resistance-Methode erforderlich ist

aus dem Boden heraus zunächst mit größerer Dicke Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ausgehend

geformt ist und zum dichtenden Rand hin in Richtung 5 von einer Injektionsspritze der eingangs als bekannt

der Koibenstangenbewegung dünn ausläuft, weist der vorausgesetzten Gattung erfindungsgemäß die Anord-

bekannte Kolben im wesentlichen zylindrische Topf- nung gemäß Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 ge-

form auf mit gleichsam doppeltem Wandteil, derart, daß troffen.

sich an den Boden, der im Gebrauchsfalle in Richtung Aufgrund einer sorgfältig abgestimmten Merkmalsdes Spritzenhubes oder Spritzenauslasses eingebaut ist, io vereinigung gestattet es die Erfindung in unerwarteter zunächst eine zur Kolbenstange gerichtete zylindrische Weise, auch bei Verwendung von Kunststoffspritzen Wand anschließt, an deren freiem Ende wieder in Rieh- und von als billiges Massenteil hergestellten Dichtungen tung Spritzhub/Spritzenauslaß ein weiteres Wandteil bzw. Spritzenkolben eine genau vorhersagbare Feinfüheinstückig anschließt, das an seiner Basis bereits recht ligkeit für den Einspritzvorgang zu erzielen, dünn ist und sich bis zu seinem in Höhe des Bodens 15 Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausgestalliegenden Ende noch geringfügig verjüngt Bei einer sol- tung, welche es auch gestattet, die Dichtung durch einfachen Gestaltung führt der schwache Winkel der umlau- ehe Schnappverbindung mit dem Kunststoff-Spritzenfenden Dichtungslinie gegenüber der Zylinderwand in kolben zu verbinden. Auch hier sorgt die steife Ausfüh-Verbindung mit der dünnwandigen Ausführung der rung des Bodens dafür, daß der sich nach vorne konisch Dichtungslippe zu einer Anlage auf einer breiten ring- 20 erweiternde Rand der Dichtung ein genau vorhersehbaförmigen Fläche. Diese Ausgestaltung hat den Sinn, daß res Betriebsverhalten zeigt, welches nicht durch Lagedie Dichtung bei einer Injektion nur dicht ist, aber es änderungen des Topfbodens beeinträchtigt wird, sind darüber hinaus keine Vorkehrungen für einen bei Die weiteren Unteransprüche kennzeichnen vorteil-Ausspritzen in einen Körperhohlraum reibungsannen, hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, wobei sich nur schwachen Dichtungskontakt der Wandung der 25 besonders die Anordnung einer Ausschaltvorrichtung Dichtung mit der Wand des Zylinders getroffen; viel- für die weitere Dichtung bewährt weil auf diese Weise mehr wird zur Erzielung guter Dichtigkeit auch beim die für den Ssughub erforderliche Dichtungsanlage zwi-Aspirieren ein Kolben mit strammerem Sitz empfohlen. sehen der weiteren Dichtung und der Wand des Sprit-Während gemäß der vorliegenden Erfindung die Dich- zenzylinders vollständig ausschaltbar ist und die Feintung aus einem Weichmaterial nach Art von Gummi 30 fühligkeit der Betätigung beim Spritzhub in keiner Wei- oder flexiblem Kunststoff hergestellt sein soll, um sogar se beeinträchtigen kann.

von der Wand des Zylinders abheben zu können, oder Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergegeringer Dehnbarkeit, damit die Dichtungslippe nicht ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausnach außen umklappt, wird die Herstellung der bekann- führungsbeispielen der Erfindung anhand von Zeichten Dichtung aus Kautschuk ausdrücklich abgelehnt 35 nungen. In der Zeichnung zeigt

und ein bestimmungsgemäßes Anlegen an die Wand des F i g. 1 schematisch eine Injektionsspritze mit einer

Zylinders gefordert, um zwischen Kolben und Zylinder- ersten, beim Spritzhub wirkenden Dichtung und einer

wandung abzudichten. zweiten, bei dem Saughub wirkenden Dichtung;

Auch diese bekannte Injektionsspritze hat somit kei- F i g. 2 eine schematische Gegenüberstellung zweier ne Anregungen geben können, wie die Dichtung, die 40 topfförmiger Dichtungen; oben in der in den Spritzenbesondere Leichtgängigkeit ermöglichen sollte, wie sie zylinder eingepaßten Lage und unten in einer etwas beispielsweise für die Loss-Off-Resistance-Methode er- aufgespreitzten Lage; die Darstellung ist nicht maßstäbforderlich ist (Regionalanästhesie, Techniken im opera- lieh;

tiven und geburtshilflichen Bereich, Herausg. Astra F i g. 3 eine weitergebildete Ausführung einer Injek-

Chemicals GmbH, Gustav Fischer-Verlag, Stuttgart; 45 tionsspritze, die eine Betätigungsvorrichtung zur Über-

New York 1981,S. 101—11 !,insbesondereS. 104). führung einer Zusatzdichtung zwischen einer wirksa-

Aus der FR-PS 6 20 864 ist auch schon ein Spritzen- men und einer unwirksamen Lage aufweist;

kolben bekannt, der zwei einander entgegengesetzt ge- Fig.4 eine andere Ausführungsform einer Betäti-

richtete napf- bis topfförmige Dichtungen aufweist. gungsvorrichtung für eine Zusatzdichtung;

Zum Stande der Technik hinsichtlich medizinischer 50 F i g. 5 eine bevorzugte Dichtungsform maßstäblich. Injektionsgeräte für Anästhesie-Verfahren wird auch Die Darstellung der F i g. 1 ist rein schematisch und noch auf die DE-OS 26 42 419 verwiesen. Die dort ge- zeigt eine Injektionsspritze mit Spritzenzylinder 1 und zeigte Injektionsspritze dient zur Durchführung der Spritzenkolben 3. An dem Spritzenzylinder befindet Spinalanästhesie durch Einspritzen von Flüssigkeit in sich der übliche mänliche Konusansatz S zum Anschluß den Subduralraum, also einen von Hirnhaut umgebenen 55 einer Injektionskanüle. Der Spritzenzylinder und der Raum. Damit der Druck in diesen Raum nicht uner- Spritzenkolben können beide aus Kunststoff hergestellt wünscht hoch werden kann, ist das Ausspritzende der sein. Der Spritzenkolben weist an seinem rückwärtigen Spritze von einem aufblähbaren Ballon umgeben, der Ende ein Betätigungsteil 7 zur Anlage eines Fingers der das Aufbauen unzulässig hohen Druckes vermeidet. Der Bedienungsperson auf. Ein nur schematisch angedeute-Spritzenkolben trägt vorne als Dichtung einen Stopfen, 60 ter Anschlag 9 verhindert ein unerwünschtes Herausder mit der Innenfläche des Spritzenzylinders zusam- gleiten des Spritzenkolbens aus dem Spritzenzylinder, menwirkt, wenn Flüssigkeit ausgepumpt werden soll. An dem vorderen Ende des Spritzenkolbens 3 befin-Bei Verwendung eines derartigen Stopfens ergeben sich det sich eine topfförmige Dichtung 11, die einen Topfgleiche Schwierigkeiten, wie sie zuvor hinsichtlich der randteil 13 und einen Topfbodenteil 15 aufweist. Der DE-OS 22 61 631 erläutert worden sind. 65 Topfbodenteil 15 hat ein Mittelloch, mittels dessen die

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- Dichtung 11 mittels Schnappverbindung mit dem Spritgrunde, bei einer Injektionsspritze der eingangs ge- zenkolben zusammengesteckt werden kann. Das Matenannten Gattung Vorkehrungen zu treffen, um auch bei rial der topfförmigen Dichtung ist ein Weichmaterial

nach Art von Gummi, flexiblem Kunststoff oder dergleichen. Der Topfrandteil der Dichtung hat eine bleibend konische Gestalt Der Querschnitt des Topfrandes läuft in Richtung des Spritzhubes spitz zu. Der Außenmantel der Dichtung hat eine etwa geradlinige bis konvexe Mantellinie. Der dünne Auslauf und die angegebene Gestaltung des Topfrandteiles der Dichtung wirken derart miteinander zusammen, daß Spritzenzylinder und Dichtung im Ruhezustand leichtgängig ineinander passen

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tung ist erforderlich, weil die Dichtung 11 aufgrund ihrer beschriebenen Dimensionierung eine :iu schwache Anlage für die Durchführung des Saughubes hat.

Während bei der Ausführungsform nach F i g. 1 die beiden Dichtungen 11 und 19 bei Spritzhub und Saughub beide in gewisser Anlage mit der Wand des Zylinders sind, zeigt F i g. 3 eine weitere Ausführungsform mit einer tellerförmigen Zusatzdichtung 27, welche mit der Kolbenstange 29 über eine Gewindeverbindung

und sich zwischen beiden Teilen sogar ein eine gewisse io 31/33 kuppelbar oder abkuppelbar ist. Je nach Drehstel-Schmierwirkung aufweisender Flüssigkeitsfilm ausbrei- lung der Kolbenstange 29 mittels des Betätigungsteiles ten kann. Bei dem Spritzhub führt dann die geringe
Dehnbarkeit des Topfrandteiles der Dichtung zu einer
für den Einspritzvorgang ausreichenden Abdichtung,
wobei jedoch die etwa tangentiale Anlage der Mantelfläche des Topfrandteües der Dichtung an der Wand des
Spritzenzylinders so schwach bleibt, daß gute Leichtgängigkeit der Spritze insbesondere dann gewährleistet
ist, sobald der Gegendruck beim Eintritt der Kanüle in
den Periduralraum od. dergl. nachläßt.

Die F i g. 2 veranschaulicht in maßstäblich übertriebener Weise, daß der Topfrandteil der Dichtung in dem aus der Spritze herausgenommenen Zustand (unten gezeichnet) um einen Abstand »a« weiter ist als in dem in

die Spritze eingesetzten Zustand (oben gezeichnet). Der 25 41 der beschriebenen Art eine Zusatzdichtung 43 zur spitze Zulauf des Topfrandteües der Dichtung sorgt da- Durchführung des Saughubes vorgesehen ist, welche für, daß sich im Ruhezustand der in die Spritze einge- mittels einer Betätigungsvorrichtung 45 in abdichtende setzten Dichtung nur eine minimale Verspannung ge- Berührung mit der Wand des Zylinders aufspreizbar ist. genüber der Wand des Spritzenzylinders ergibt. Saut In der dargestellten Weise steht die Zusatzdichtung 43 sich dann bei dem Einspritzhub der Spritze in dem 30 bei dem Einspritzhub nicht in Berührung mit der Wand Raum unterhalb der Dichtung ein Flüssigkeitsdruck auf, des Zylinders. Für den Saughub kann jedoch die als sorgt dieser dafür, Haß die Anlage der Dichtung an der Konus ausgeführte Zusatzdichtung 43 dann mittels ei-Wand des Zylinders zumindest aufrechterhalten bleibt. ner Betätigungsplatte 47 und einer Betätigungsstange Aufgrund der konischen Gestaltung des Topfrandteües 49 hochgezogen und gespreizt werden, so daß der Köder Dichtung erfolgt aber auch unter der Einwirkung 35 nuswinkel der Zusatzdichtung 43 sich abflacht und dedieses Druckes keine wesentliche Vergrößerung der ren Umfang in abdichtende Berührung mit der Wand ringförmigen Anlagefläche der Dichtung an der Wand des Zylinders gelangt. In nicht näher dargestellter Weise der Spritze, und da durch hindurchgetretene Leckflüs- können die Betätigungsplatte 47 und Betätigungsstange sigkek ein gewisser Schmierfilm vorhanden ist, ist eine 49 dann eingerastet werden, um den Saughub durchzubesondere Leichtgängigkeit der Spritzenbetätigung ge- 40 führen. Vor Beginn des Einspritzhubes wird die Rastver-

35 kann man also die Zusatzdichtung 27 für den Saughub ankuppeln und für den Spritzhub abkuppeln. Das heißt, daß die Zusatzdichtung 27 bei dem Spritzhub keinerlei Kraftwirkung auf den Spritzenkolben ausüben kann, so daß vollständig feinfühliges Arbeiten der topfförmigen Dichtung 37 gewährleistet ist.

Wie dargestellt, ist für die Zusatzdichtung 27 an dem Spritzstempel 29 fest ein Widerlager 39 vorgesehen, welches mit der Zusatzdichtung 27 zusammenwirkt, die Bewegung des Spritzenkolbens aber in keiner Weise behindert.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der zusätzlich zu einer topfförmigen Dichtung

geben. Diese Leichtgängigkeit ermöglicht es der Bedienungsperson nun ohne Störung durch mechanische Reibung zwischen Dichtung und Wand des Spritzenzylinders genau den dem Einspritzvorgang entgegenwirken-

bindung dann gelöst, so daß die topfförmige Dichtung 41 bei dem Einspritzhub allein wirksam ist.

Da die nach vorne spitz auslaufende topfförmige Dichtung der bei 13,37 und 41 gezeigten Art für ausrei-

den hydraulischen Widerstand mit dem am Betätigungs- 45 chende Feinfühligkeit an ihrem spitzen Vorderende je

teil 7 anliegenden Finger zu ertasten. Sobald dieser Widerstand wegen des Eintrittes der Kanüle in einen Körperhohlraum dann nachläßt, kann dieses Nachlassen als
Signal für die Bedienungsperson über die tatsächliche
Lage der Kanüle für die Behandlung verwertet werden. 50 Ende des Spritzhubes gelangt dann die Innenfläche der

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung, hat die topfförmige Dichtung einen größten Außendurchmesser von etwa 22 mm und einen kleinsten Außendurchmesser von etwa 19 mm. Der Verlauf der Mantelfläche zwischen größtem Außendurchmesser 55 Ordnung dar. und kleinstem Außendurchmesser ist etwa geradlinig. Die Stärke des mit Mitteiloch versehenen Topfbodenteils liegt bei etwa 2 mm. Der kleinste Innendurchmesser des Topfrandteües an der Anschlußstelle an den Topfbodenteil beträgt etwa 16 mm. Aufgrund des spitzen Zulaufes des Topfrandteües ergeben sich somit kegelstumpfformige äußere und innere Mantelflächen der Dichtung.

Gemäß der F i g. 1 ist der Spritzenkolben mit einer weiteren Dichtung 19 gleicher Bauart ausgestaltet, welehe jedoch in umgekehrter Richtung montiert ist Diese Dichtung wirkt als Zusatzdichtung zur Durchführung des Saughubes der Injektionsspritze. Diese Zusatzdich-

nach Materialart empfindlich sein kann, kann es sich in der in Fig. 1 bei 51 gezeigten Weise empfehlen, das vordere Ende der Injektionsspritze auf der Innenseite in ihrer Form an die Form der Dichtung anzupassen. Am

Dichtung 11 in Anlage mit der entsprechend gestalteten Fläche 51, so daß eine unzulässige Beanspruchung des spitz zulaufenden äußeren Randes der Dichtung vermieden wird. Die Fläche 51 stellt also eine Anschlagan-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Injektionsspritze mit einem Spritzenzylinder und einem darin geführten Spritzenkolben, der zum Ausspritzen an seinem vorderen Ende eine gleitend mit der Zylinderwand zusammenwirkende, in Richtung des Spritzhubes — nach vorne — ragende, topfförmige Dichtung aufweist, deren Wandung mit ihrem vorderen Rand bei in der Sprinze durch angetroffenen Ausspritzwiderstand aufgebauten Druck in Anlage an der Wand des Zylinder« gehalten wird, und beim Saughub davon abheben kann, und der zum Ansaugen und weitere entgegengesetzt angeordnete Dichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß für einen bei Ausspritzen in einen Körperhohlraum reibungsarmen nur schwachen Dichtungskontakt mit der WanH des Zylinders die aus Weichmaterial geringer Dehnbarkeit hergestellte, nach vorne sich konisch erweiternde Dichtung (11) des Spritzenkolbens (3) einen steifen Boden (15) hat aus dem heraus die Wandung (13) mit zunächst größerer Dicke geformt ist und zum vorderen dichtenden Rand hin dünn ausläuft und eine etwa geradlinige Form der äußeren Mantellinie hat.

2. Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (13) und der mit Mittelloch versehene Boden (15) der Dichtung einstückig ausgestaltet ist.

3. Spritze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Dichtung in axialer Richtung der Spritze etwa ein Drittel des Spritzendurchmessers mißt.

4. Spritze nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Topfrandteiles (13) der Dichtung nach vorne spitz zuläuft.

5. Spritze nach Anspruch i, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Dichtung am rückwärtigen Ende eines starren Kolbenteils angeformt ist.

6. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichmaterial der Dichtung Gummi oder flexibler Kunststoff od. dgl. ist.

7. Spritze nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß für die weitere Dichtung eine Ausschaltvorrichtung (31 bis 35 bzw. 45) vorgesehen ist.

8. Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltvorrichtung aus einer lösbaren Kupplung zwischen Spritzenkolben und weiterer Dichtung besteht.

9. Spritze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus miteinander zusammenwirkenden Gewindegängen (31 und 33, Fig. 3) von Spritzkolben und weiterer Dichtung gebildet wird.

10. Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Dichtung (43, F i g. 4) als in dichtende Berührung mit der Zylinderwand spreizbare Dichtung ausgestaltet ist.

11. Spritze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Dichtung (43, F i g. 4) ein konischer Dichtungskörper ist. der mittels einer im Spritzenkolben vorgesehenen Betätigungsstange (49) und Druckplatte (47) für den Saughub in dichtende Anlage mit der Wand des Spritzenzylinden. aufspreizbar ist.

12. Spritze nach einem der voran stehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anschlaganordnung (51, Fig. 1) zur Begrenzung des Hubes der topfförmigen Dichtung derart, daß deren vorderer Dichtungsrand vor Beschädigung am Zylinderende geschützt bleibt.