DE4445969C1 - Spritzenzylinder für eine Zweikammer-Fertigspritze, Zweikammer-Fertigspritze und Verfahren zum Herstellen und Füllen derselben - Google Patents
Spritzenzylinder für eine Zweikammer-Fertigspritze, Zweikammer-Fertigspritze und Verfahren zum Herstellen und Füllen derselbenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spritzenzylinder einer Zweikammer-
Fertigspritze für zwei zu applizierende Komponenten,
- - mit einem vorderen, kopfseitigen Ende und mit einem rückwärtigen, griffseitigen offenen Ende, das mit einem mittels einer Kolbenstange verschiebbaren Injektionskolben verschließbar ist, und
- - in dem ein die beiden Kammern voneinander abtrennender Zwischenstopfen positionierbar ist, und
- - mit einem Bypass in der spritzenkopfseitigen Kammer.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine entsprechende vollmontierte
Zweikammer-Fertigspritze für zwei zu applizierende Komponenten mit einem
Spritzenzylinder
- - der ein- oder zweistückig mit einem, eine Verschlußkappe aufweisenden Spritzenkopf bzw. einer Griffleiste verbunden ist, und
- - der im Bereich der Griffleiste mit einem, mittels einer Kolbenstange verschiebbaren Injektionskolben verschlossen ist, und
- - in dem ein die beiden Kammern voneinander abtrennender Zwischenstopfen positioniert ist, und
- - der einen Bypass in der spritzenkopfseitigen Kammer aufweist,
sowie auf ein Verfahren zum Herstellen und Füllen dieser vollmontierten
Fertigspritze.
Zweikammer-Fertigspritzen mit einem Spritzenzylinder der vorgenannten Art
sind durch die DE 37 36 343 A1, DE 38 16 961 A1, EP 0 599 649 A1,
EP 0 328 699 A1, DE 42 04 309 A1 und die Veröffentlichung von H. Vetter:
"Die Lyophilisierung von Arzneimitteln in Fertigspritzen" in: Die Pharmazeutische Industrie, Jg. 46
(1984), Heft 10, S. 1045-1049,
bekanntgeworden.
Zweikammer-Fertigspritzen werden in der Medizin zur Verabreichung von
Präparaten eingesetzt, die aus zwei Komponenten bestehen. Es gibt dabei zwei
Möglichkeiten, die Komponenten zu kombinieren, nämlich die Kombination
flüssig/flüssig und die Kombination fest/flüssig.
Diese Zweikammer-Fertigspritzen haben den Vorteil, daß das Mischen der
beiden Komponenten ohne Umfüllen in ein anderes Behältnis erfolgen kann
und daß aus dem Behältnis heraus dann direkt die Verabreichung erfolgen
kann. Die derzeit in der Praxis noch am weitesten verbreitete Vorgehensweise
ist die, daß beispielsweise einer Ampulle mittels einer Kunststoff-Einmalspritze
Wasser entnommen wird, dieses dann in ein Fläschchen mit Pulver überführt
wird, dort das Pulver aufgelöst wird, die Lösung dann wieder in die
Kunststoffspritze aufgezogen wird und erst dann verabreicht werden kann.
Diese Handlingsschritte bedeuten einen großen Handhabungsaufwand und
darüber hinaus besteht die Gefahr der Kontamination und Verwechslung der
Präparate, weil die verwendeten Kunststoff-Einmalspritzen üblicherweise nicht
zur Identifikation des Präparates gekennzeichnet sind.
Demgegenüber ist der Handhabungsaufwand bei den Zwei-Kammerspritzen
wesentlich einfacher. Vor ihrer Aktivierung sitzt der Zwischenstopfen, auch
Mittelstopfen genannt, auf der dem Spritzenkopf abgewandten Seite des
Bypasses. Wird nun zwecks Applizieren die Kolbenstange am Injektionskolben
angebracht und diese, unter Zuhilfenahme der Griffleiste, in üblicher Weise
verschoben, dann bewegt er sich, aber auch der Zwischenkolben, in Richtung
Spritzenkopf, über den gleichzeitig eine Entlüftung stattfindet. Erreicht der
Zwischenstopfen den Bypass, dann kann die flüssige Komponente ihn
umströmen, und die beiden Komponenten vermischen sich, bevor sie appliziert
werden.
Bei den eingangs bezeichneten bekannten Zwei-Kammerfertigspritzen ist der
Spritzenzylinder ein einstückiger Zylinderkörper aus Glas oder Kunststoff, der
beide Kammern aufnimmt. Die beiden Komponenten müssen daher in ein- und
denselben Körper gefüllt werden.
Damit ist jedoch mit Nachteil latent die Gefahr verbunden, daß die
langzeitunverträglichen Komponenten als "Cross Contamination" in kleinen
Mengen in die jeweils andere Kammer gelangen, was aus pharmazeutischer
Sicht außerordentlich kritisch ist. Die Tatsache, daß zwei Kammern in einem
einzigen Spritzenzylinder vereint sind, bringt auch insbesondere beim
Lyophylisieren Nachteile. Zum Lyophylisieren muß der gesamte, relativ lange
Spritzenzylinder in den Lyophylisator eingebracht werden, dessen Betrieb
extrem aufwendig ist. Der Spritzenzylinderteil, der die zweite Kammer bildet,
müßte funktionell nicht zwangsläufig mit in die Kammer. Es ergibt sich
dadurch eine merklich schlechte Ausnutzung des Volumens im Lyophylisator,
was wiederum beachtliche Auswirkungen auf die Kosten hat, die gerade bei
Massenprodukten einen entscheidenden Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit der
Herstellung nehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweikammerspritze zu
ermöglichen, die von den Komponenten her kostengünstig herzustellen ist und
bei der der Abfüllprozeß für die beiden Komponenten zur Vermeidung von
"Cross Contamination" getrennt geführt werden kann und bei der - im Falle
daß Lyophylisat als eine Komponente abgefüllt wird - der Prozeßraum des
Lyophylisators optimal genutzt wird. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe
zugrunde, ein entsprechendes kostengünstiges und eine "Cross Contamination"
vermeidendes Verfahren zum Herstellen und Füllen der Zweikammerspritze
anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt, ausgehend von der eingangs bezeichneten
Komponente Spritzenzylinder durch eine besondere Ausgestaltung dieser
Spritzenkomponente in der Weise, daß zwei zum Spritzenzylinder stirnseitig
zusammenfügbare Teilzylinder vorgesehen sind,
- - von denen der erste, kopfseitige Teilzylinder einen den Bypass und den Wandabschnitt zur Aufnahme des Zwischenstopfens enthaltenden ersten, der ersten Kammer zugeordneten Abschnitt des Spritzenzylinders, und
- - von denen der zweite, griffseitige Teilzylinder einen zweiten, der zweiten Kammer zugeordneten Abschnitt des Spritzenzylinders
aufweist.
Ausgehend von der eingangs bezeichneten entsprechenden vollmontierten
Fertigspritze gelingt die Lösung der Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch,
daß der Spritzenzylinder aus zwei stirnseitig zusammengefügten Teilzylindern
besteht,
- - von denen der erste Teilzylinder, ein- oder zweistückig verbunden mit dem Spritzenkopf, einen den Bypass aufweisenden ersten, die erste Kammer enthaltenden Abschnitt des Spritzenzylinders aufweist und der an dem, dem Spritzenkopf entgegengesetzten Ende mit dem Zwischenstopfen verschlossen ist, und
- - von denen der zweite Teilzylinder, einen zweiten, die zweite Kammer enthaltenden Abschnitt des Spritzenzylinders, ein- oder zweistückig verbunden mit der Griffleiste, besitzt und mit dem Injektionskolben verschlossen ist.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen und Füllen der vollmontierten
Fertigspritze gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß zunächst die beiden
Teilzylinder des Spritzenkörpers hergestellt werden, danach die durch die
Teilzylinder gebildeten Kammern gefüllt, ggf. lyophilisiert und verschlossen
werden und die beiden Teilzylinder erst dann zusammengefügt werden.
Der Spritzenzylinder der erfindungsgemäßen Zweikammerspritze ist quasi die
Zusammenfügung zweier, die Kammern vorgebenden Behältnisse, die eine
getrennte Befüllung der Kammern erlauben, wie später noch erläutert wird, so
daß eine Gefahr der "Cross Contamination" praktisch nicht besteht.
Ist eine Komponente ein Lyophylisat, dann braucht nur der zugeordnete
Teilzylinder in den Lyophylisator eingebracht werden, was die
Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses beachtlich erhöht.
Der Spritzenzylinder, d. h. der erste Teilzylinder, ist in üblicher Weise am
vorderen Ende mit einem angeformten oder zweistückig verbundenen
(verschlossenen) Spritzenkopf versehen. Das andere, rückwärtige Ende des
ersten Teilzylinders ist im montierten Zustand nach dem Befüllen mit dem
Zwischenstopfen verschlossen. Aus dem ersten Teilzylinder kann daher ein
geschlossenes Behältnis gebildet werden. Der zweite Teilzylinder ist dagegen
im vormontierten Zustand zunächst nur an einem Ende mit dem
Injektionskolben verschlossen, d. h., das durch den zweiten Teilzylinder
vorgegebene Behältnis wird erst durch das Zusammenfügen der beiden
Teilzylinder allseitig geschlossen.
Ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Aufbau der Spritze so
getroffen, daß der zweite Teilzylinder an dem der Fügeebene zugewandten
Ende mittels eines zusätzlichen Hilfsstopfens ebenfalls verschlossen ist, kann
man beide Behältnisse völlig getrennt befüllen und verschließen und als
allseitig geschlossene Behältnisse zusammenfügen. Das gibt mehr
Freiheitsgrade bei dem Befüllen und Montieren der Spritze. So kann z. B. in
dem dem Spritzenkopf zugewandten ersten Teilzylinder ein fertiges Lyophylisat
vorliegen, während in dem zweiten Teilzylinder, der mit der Griffleiste
verbunden ist, Lösungsmittel vorliegt in der Form, daß es im Zylinder
zwischen dem Kolbenstopfen und dem Hilfsstopfen eingeschlossen ist. Damit
kann sogar eine sehr weitgehende Forderung erfüllt werden, nämlich die, daß
das Lösungsmittel für die Zwei-Kammerspritze terminal sterilisiert ist.
Zwei-Kammerspritzen, bei denen nach einer Weiterbildung der Erfindung
beide Teilzylinder des Spritzenzylinders aus Kunststoff bestehen, haben den
Vorteil, daß diese Kunststoffteile sehr kostengünstig herzustellen, partikelarm
zu halten und zu sterilisieren sind. Das zugehörige Verfahren sieht vor, daß
die beiden Teilzylinder im Reinraum spritzgegossen, danach magaziniert in
hermetischer Verpackung sterilisiert werden, die beiden durch die Teilzylinder
gebildeten Kammern separat gefüllt, ggf. lyophilisiert und verschlossen
werden, und die beiden Teilzylinder erst dann zusammengefügt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht ein Teilzylinder aus
Glas und der andere aus Kunststoff. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die
Werkstoffe für die Spritzenteilzylinder gezielt nach den entsprechenden
Anforderungen ausgewählt werden können. So kann z. B. der dem Spritzenkopf
zugewandte Teilzylinder zur Aufnahme von Lyophylisat aus Glas ausgeführt
sein, um höchste Barriereeigenschaften gegen Wasserdampfdiffusion zu haben,
während der Teilzylinder zur Aufnahme von Wasser als Lösungsmittel aus
einem geeigneten Kunststoff bestehen kann. Schon heute wird Wasser für
medizinische Zwecke in Kunststoffampullen aufbewahrt.
Es ist auch denkbar, daß beide Teilzylinder aus dem Werkstoff Glas bestehen.
Eine solche Ausführung ist immer da von Vorteil, wo an die Verpackung
beider Komponenten höchste Ansprüche an Barriereeigenschaften des
Packmittels gestellt werden.
Bei Kunststoff-Teilzylindern lassen sich mit Vorteil die Barriereeigenschaften
verbessern, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Kunststoff-
Teilzylinder innen oder außen beschichtet ist, wobei dem Fachmann
entsprechende Schichtmaterialien aus metallischem, keramischem oder
glasigem Material zur Verfügung stehen. Die Kunststoff-Teilzylinder können
auch aus einer inneren und äußeren Schicht aus verschiedenen Kunststoffen
bestehen, wobei zwischen den beiden Kunststoffschichten auch eine weitere
Schicht aus metallischem, keramischem oder glasigem Material eingebracht
sein kann. Der Kunststoff bzw. eine der Kunststoffschichten ist vorzugsweise
ein zyklisches Olefin-Copolymer (COC), das glasig ist und eine geringe
Wasserdampfdurchlässigkeit hat.
Eine derartige Ausführung hat den Vorteil, daß auch bei Komponenten mit
höchsten Anforderungen an die Barriereeigenschaften des Packmittels
Kunststoff verwendet werden kann. Der Kunststoff bildet als Strukturwerkstoff
die entsprechende Form des Spritzenteilzylinders, während die Schicht die
sperrende Funktion übernimmt.
Dem Fachmann stehen eine Reihe von bekannten Möglichkeiten zum
Zusammenfügen beider Teilzylinder zur Verfügung. Es können stoffschlüssige
(Schweißen), kraftschlüssige (Kleben) oder formschlüssige (Schnappverschluß)
Verbindungstechniken Verwendung finden. Ihre Eignung hängt grundsätzlich
von den jeweils verwendeten Werkstoffen für die Spritzenteilzylinder ab. Sind
beide Teilzylinder aus Kunststoff, kommt insbesondere eine
Schweißverbindung in Frage; aber auch eine Verklebung ist möglich, eine
Verbindungstechnik, die auch dann angewendet werden kann, wenn beide
Teilzylinder aus Glas bestehen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
können die beiden Zylinderteile, gleichgültig ob sie aus Glas oder Kunststoff
hergestellt sind, mittels einer dichtenden Schnappverbindung miteinander
verbunden sein.
Gelangt beim Applizieren des Spritzeninhaltes auch der Injektionskolben in den
Bypass im kopfseitigen Teilzylinder, dann ist der Spritzenzylinder rückwärtig
"offen" und es kann, je nach Haltung der Spritze, eine Restflüssigkeit
rückwärtig austreten. Um dies zu verhindern, ist die Fertigspritze nach der
Erfindung so ausgebildet, daß an der Kolbenstange eine mit dem
Innendurchmesser des Spritzenzylinders durchmessergleiche Rückhaltescheibe
angebracht ist, derart, daß diese beim Applizieren in den Spritzenzylinder
eintaucht, wenn auch der Injektionskolben in den Bypassbereich gelangt.
Für die Ausführung des Bypasses stehen dem Fachmann verschiedene
Möglichkeiten zur Verfügung. Es ist bekannt, den Bypass als angeformte
Ausstülpung am Spritzenzylinder auszubilden.
Durch diese Ausstülpung wird verhindert, daß die Spritzenzylinder ideal dicht
gepackt werden können. Deshalb werden solche Spritzenzylinder (aus Glas)
üblicherweise nicht im gedrängten Zustand durch einen Heißluft-
Sterilisationsofen gefahren, sondern müssen zuvor in eigens dafür gefertigte
Vorrichtungen gestellt werden.
Dieser Nachteil entfällt, wenn gemäß einer an sich bekannten Weiterbildung
der Erfindung der erste Teilzylinder aus Kunststoff besteht und an der inneren
Wandung in axialer Richtung verlaufende, den Bypass bildende Vertiefungen
aufweist.
Diese Ausgestaltung der Bypassnut als innere Ausnehmung der Wand, also als
Wandstärkenreduzierung im Spritzenzylinder, ermöglicht es, daß die
Spritzenzylinder ideal dicht bei der Verarbeitung gepackt werden können.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele.
Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Zweikammer-
Fertigspritze mit dem erfindungsgemäßen, aus zwei
Teilzylindern bestehenden Spritzenzylinder,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Teilzylinder des Spritzenzylinders
nach Fig. 1 und deren Zusammenfügung,
Fig. 3 eine Darstellung analog Fig. 2 jedoch mit einer anderen
Ausgestaltung eines Teilzylinders,
Fig. 4 eine Ausführungsform für den Bypass in dem frontseitigen
Teilzylinder durch eine Vertiefung in der Zylinderwand,
Fig. 5 zwei Alternativen zur Beschichtung der Kunststoffwand von
Kunststoff-Teilzylinder,
Fig. 6 ein Zusammenfügen der beiden Teilzylinder durch Verkleben,
Fig. 7 ein Zusammenfügen durch Schweißen,
Fig. 8 und 9 zwei Ausführungsformen für einen Schnappverschluß zum
Zusammenfügen der beiden Teilzylinder,
Fig. 10 eine erste Ausführungsform des Spritzenkopfes,
Fig. 11 eine zweite Ausführungsform des Spritzenkopfes.
Die Fig. 1 zeigt in Form eines schematischen Längsschnittes den
grundlegenden Aufbau der erfindungsgemäßen Fertigspritze für zwei zu
applizierende Komponenten. Es können zwei flüssige Komponenten oder eine
feste Komponente (Lyophylisat oder Pulver) und eine flüssige Komponente
(Lösungsmittel) vorgesehen sein.
Die Zweikammer-Fertigspritze weist einen Spritzenzylinder 1 auf, der
erfindungsgemäß aus zwei Teilzylindern 2 und 3 besteht, die in der Ebene F-F
(Fügeebene), d. h. senkrecht zur Längsachse des Spritzenzylinders,
zusammengefügt sind. Jeder Teilzylinder 2, 3 ist dabei einer Kammer 2a, 3a
zugeordnet.
Am vorderen Ende des Spritzenzylinders 1, d. h. zugleich des Teilzylinders 2,
ist ein Spritzenkopf 4 angeformt. Dieser Spritzenkopf kann grundsätzlich auch
als getrenntes Bauteil zweistückig mit dem Spritzenzylinder bzw. zugleich
seinem ersten Teilzylinder, verbunden sein. Ferner weist der vordere
Teilzylinder 2 einen Bypass, hier in Form einer angeformten Ausstülpung 5,
auf. Am rückwärtigen Ende des Spritzenzylinders bzw. zugleich des
Teilzylinders 3, ist eine übliche Griffleiste 6 angeformt. Auch hier ist, je nach
dem für den Teilzylinder 3 verwendeten Werkstoff, eine Ausführung denkbar,
bei der die Griffleiste 6 als gesondertes Bauteil in das rückwärtige Ende des
Teilzylinders eingesetzt bzw. eingeclipt wird. Derartige Ausführungen sind
dem Fachmann geläufig, weil bekannt.
Der Spritzenzylinder 1 mit Spritzenkopf 4 und Griffleiste 6 bilden dabei den
sogenannten Spritzenkörper. Der Spritzenkopf 4 ist durch eine übliche
Verschlußkappe 7 - auch tip cap genannt - abgedeckt bzw. verschlossen. Im
Bereich der Griffleiste 6 ist ein Injektionskolben 8 vorgesehen, der mittels
einer Kolbenstange 9 mit Daumenauflage 10 im Spritzenzylinder 1
verschiebbar ist. Die beiden Kammern 2a, 3a sind durch einen
Zwischenstopfen 11 (auch Mittelstopfen genannt) getrennt. Dieser
Zwischenstopfen 11 ist dabei am rückwärtigen Ende des vorderen Teilzylinders
2 angeordnet und schließt die erste Kammer 2a gegen die zweite Kammer 3a
auf Höhe der Fügeebene F-F ab.
An der Kolbenstange 9 ist eine mit dem Innendurchmesser des
Spritzenzylinders durchmessergleiche Rückhaltescheibe 12 angebracht, ggf.
angeformt, derart, daß diese beim Applizieren in den Spritzenzylinder
eintaucht, sobald auch der Injektionskolben in den Bereich des Bypasses 5
gelangt. In dieser Stellung wäre der Spritzenzylinder rückwärtig praktisch
"offen", und es könnte daher, je nach Haltung der Spritze, eine Restflüssigkeit
rückwärtig austreten, was durch die Rückhaltescheibe 12 verhindert wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist auf den Spritzenkopf 4 eine
Verschlußkappe 7 aufgesetzt, die vor dem Applizieren abgenommen und durch
eine Nadelhaube ersetzt wird.
Es sind dabei auch Ausführungen möglich, bei denen die Nadel unmittelbar in
dem Spritzenkopf befestigt ist, beispielsweise bei einer Ausführung des ersten,
vorderen Teilzylinders 2 aus Kunststoff, mit dem Kunststoff in einem
Arbeitsvorgang umspritzt wird. Auch kann die Nadel in üblicher Weise in den
Spritzenkopf eingeklebt sein. Wegen dieser Variationsmöglichkeiten ist unter
dem Begriff "Fertigspritze" auch das bloße Behältnis ohne aufgesetzte bzw.
eingebrachte Nadel zu verstehen.
Die in Fig. 1 dargestellte vollmontierte Fertigspritze mit dem zweigeteilten
Spritzenzylinder wird in üblicher Weise beim Applizieren betätigt. Zunächst
wird manuell durch Druck auf die Daumenauflage 10 der Kolbenstange 9
gegen die Fingerauflage 6 der Injektionskolben 8 in Richtung Spritzenkopf
bewegt (über den gleichzeitig eine Entlüftung stattfindet). Dadurch bewegt sich
auch der Zwischenkolben 11 in die gleiche Richtung und gibt, wenn er den
Bypass 5 erreicht hat (gestrichelt dargestellt), die Verbindung zwischen den
beiden Kammern 2a und 3a frei. In diesem aktivierten Zustand des
Zwischenkolbens kann die Komponente der Kammer 3a, die im Regelfall eine
flüssige Komponente ist, den Zwischenstopfen umströmen und mit der in der
Kammer 2a befindlichen Komponente reagieren bzw. sich vermischen. Ist z. B.
in der Kammer 2a ein Lyophylisat und in der Kammer 3a ein zugehöriges
Lösungsmittel eingefüllt, dann wird das Lyophylisat in der aktivierten Stellung
des Zwischenstopfens für die Applikation aufgelöst.
Der zweigeteilte Spritzenzylinder hat, wie bereits in der
Beschreibungseinleitung grundsätzlich dargestellt, wesentliche Vorteile beim
Herstellen und Befüllen des Spritzenkörpers, was nachfolgend anhand der
Fig. 2 und 3 näher erläutert werden soll.
Die Fig. 2 zeigt im Abschnitt A die beiden Teilzylinder 2, 3 des
Spritzenzylinders 1 der Fig. 1 im getrennten Zustand. Bei der Darstellung im
Abschnitt B sind dann die beiden Teilzylinder - wie in Fig. 1 - in der
Fügeebene F-F zusammenmontiert.
Aus Fig. 2 wird deutlich, daß die erfindungsgemaße Doppelkammerspritze eine
getrennte Befüllung der beiden Kammern erlaubt, so daß eine Gefahr der
"Cross Contamination" praktisch nicht besteht. Erfordert nur eine Kammer
eine besondere Behandlung bei dem Befüllen, z. B. wenn die entsprechende
Komponente ein Lyophylisat ist, dann braucht nur der betreffende Teilzylinder
und nicht der gesamte Spritzenzylinder behandelt zu werden, was die
Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses maßgebend erhöht, insbesondere
wenn besondere Behandlungsapparate notwendig sind, die eine dichte
Stapelung im Behandlungsraum erfordern bzw. deren wirtschaftliche
Betriebsweise maßgebend von der vollständigen Ausnutzung des
Behandlungsraumes abhängt. Eine solche Anlage ist beispielsweise ein
Lyophylisator.
Wie die Fig. 2, Abschnitt A, zeigt, ist der Teilzylinder 2 am vorderen Ende
mit dem abgedeckten Spritzenkopf 4/7 verschlossen. Das rückwärtige Ende
wird nach dem Befüllen der Kammer 2a mit dem Zwischenstopfen 11
verschlossen. Der Teilzylinder 2 bildet in diesem Zustand ein allseits
geschlossenes Behältnis. Der Teilzylinder 3 ist am griffseitigen Ende mit dem
Injektionskolben 8 verschlossen. Die Kammer 3a kann im dargestellten
Zustand durch das offene, obere Ende des Teilzylinders befüllt werden.
Danach wird, wie durch die Pfeile angedeutet, der Teilzylinder in der
Fügeebene F-F auf den unteren Teilzylinder 3 aufgesetzt und mit diesem
befestigt. Es ergibt sich dann der komplette Spritzenkörper gemäß dem
Abschnitt B der Fig. 2.
Anhand der Fig. 2 wird deutlich, daß es mehrere Varianten zum Befüllen und
Montieren der Teilzylinder gibt. So kann auch der Teilzylinder 3 ohne den
Injektionskolben auf den allseits geschlossenen Teilzylinder 2 aufgesetzt und
mit ihm montiert werden, danach - in umgekehrter Lage als in Fig. 2A
dargestellt - befüllt und danach mit dem Injektionskolben 8 verschlossen
werden. Entsprechend kann auch der Teilzylinder - separat oder mit dem
Teilzylinder 3 zusammengefügt - vom Spritzenkopf her befüllt werden, wenn
dies die Ausbildung des Spritzenkopfes zuläßt. Es ist auch eine Kombination
der geschilderten Maßnahmen an den Teilzylindern im Rahmen des
Zusammenfügens beider Teile möglich. Der Fachmann wird abhängig von dem
konkreten Aufbau (Werkstoff) der Spritzenteile, dem verwendeten
Herstellungsverfahren bzw. den einzubringenden Komponenten sich die
fallspezifisch günstige Methode auswählen.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen
Spritzenkörpers nach Fig. 1 in der Explosionsdarstellungsart der Fig. 2
dargestellt. Gleiche Teile haben dieselben Bezugszeichen. Bei der Ausführung
nach Fig. 3 ist das der Fügeebene F-F zugewandte, in den Fig. 1/2 noch
offene Ende des Teilzylinders 3 nach dem Befüllen mittels eines zusätzlichen
Hilfsstopfens 13 verschlossen. Bei dieser Ausführungsform kann man beide
Teilzylinder - sprich Kammern - völlig getrennt befüllen und verschließen
(Abschnitt A) und dann als allseits geschlossene Behältnisse - wie durch die
Pfeile angedeutet - zum Spritzenkopf zusammenfügen (Abschnitt B).
Das Befüllen der Teilzylinder kann dabei, wie anhand der Fig. 2 erläutert, von
beiden Enden der Teilzylinder aus in mehreren Kombinationsmöglichkeiten
erfolgen.
Die Lösung nach Fig. 3 erlaubt mehr Freiheitsgrade beim Befüllen und
Montieren der Spritze. So kann z. B. in der Kammer 2a ein fertiges, separat
behandeltes Lyophylisat eingeschlossen sein, während in der Kammer 3a ein
Lösungsmittel vollständig umschlossen ist. Dadurch ist es möglich, das
Lösungsmittel für die Zweikannerspritze terminal zu sterilisieren.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung dargelegt, können beide
Teilzylinder entweder aus Glas oder aus Kunststoff bestehen. Es ist auch eine
Kombination beider Werkstoffe möglich, d. h. ein Teilzylinder besteht aus
Glas, der andere aus Kunststoff.
Besteht zumindest der vordere Teilzylinder 2 aus Kunststoff, dann ist eine
vorteilhafte Ausbildung des Bypasses 5 möglich. Anstelle des in den Fig. 1-3
dargestellten Bypasses in Form einer Ausstülpung kann gemäß Fig. 4 ein
Bypass ohne Erweiterung des Zylinderdurchmessers vorgesehen werden.
Ausstülpungen verhindern, daß die Spritzenzylinder ideal dicht gepackt werden
können, und sie müssen bei der Behandlung in eigens dafür gefertigte
Vorrichtungen gestellt werden. Diese Nachteile werden durch die
Bypassausbildung nach Fig. 4 verhindert.
Die Fig. 4 zeigt im Abschnitt A einen Teillängsschnitt durch den vorderen
Teilzylinder 2 mit eingesetztem Zwischenkolben 11. Im Abschnitt B ist ein
Schnitt entlang der Linie B-B des Abschnittes A dargestellt. Die innere
Wandung des Teilzylinders 2 weist im Bypassabschnitt mindestens eine in
axialer Richtung verlaufende Vertiefung 5 (Rille, Nut etc.) auf, die den Bypass
bildet.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, sind die Kunststoff-
Teilzylinder vorzugsweise innen oder außen beschichtet, um die
Barriereeigenschaften zu verbessern. In Fig. 5 ist diese Beschichtung nochmals
schematisch dargestellt. Die Wandung des Kunststoff-Teilzylinders 2 und/oder
3 ist innen (Abschnitt A) oder außen (Abschnitt B) mit einer Schicht 14
versehen. Es ist auch denkbar, innen und zugleich außen eine solche Schicht
14 auf die Zylinderwandung aufzubringen. Die Schicht kann aus metallischem,
keramischem oder einem glasigen Material bestehen.
Zum Zusammenfügen beider Teilzylinder 2, 3 stehen dem Fachmann eine
Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, die er fallspezifisch entsprechend den
vorgegebenen Bedingungen und Gegebenheiten auswählen wird. Typische
Verbindungen der beiden Teilzylinder sind in den Fig. 6-9 gezeigt.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführung, bei der die beiden Teilzylinder 2, 3 durch
eine Verklebung in der Fügeebene F-F miteinander verbunden sind. Die Füge-
Stirnseiten der beiden Teilzylinder sind dabei zwecks Ausbildung einer
Klebenut 15 angefast. Diese Klebe-Verbindungstechnik kommt insbesondere
dann in Betracht, wenn beide Teilzylinder entweder aus Glas oder Kunststoff
bestehen.
Die Fig. 7 zeigt eine Ausführung, bei der beide Teilzylinder 2, 3 in der
Fügeebene F-F durch eine Schweißnaht 16 miteinander verbunden sind. Diese
Verbindungstechnik kann angewendet werden, wenn beide Teilzylinder aus
Kunststoff bestehen.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 8 und 9 sind die beiden Teilzylinder
durch eine dichtende Schnappverbindung, also formschlüssig, miteinander
verbunden.
Bei dem Verschluß nach Fig. 8, der bevorzugt angewendet wird, wenn beide
Zylinderteile aus Glas bestehen, weisen beide Teilzylinder 2, 3 jeweils an der
Stirnseite der Fügeebene einen Flansch 17, 17a zur Aufnahme eines
Verschlußringes 18 aus Kunststoff auf. Dieser Kunststoffring besitzt eine
Hinterschneidung 19, die über den unteren Flansch 17a einschnappt. Zwischen
beiden Flanschen ist eine Dichtung 20 aus einem geeigneten Material
angeordnet.
Bei dem Verschluß nach Fig. 9 ist der obere Teilzylinder 2, wie in Fig. 8, aus
Glas und besitzt ebenfalls einen Flansch 17. Der untere Teilzylinder 3 besteht
aus Kunststoff und besitzt einen angeformten Schnappverschlußkragen 21 mit
einer flanschähnlichen Fügeschulter 22 und einer Hinterschneidung 23, die den
Flansch 17 des oberen Teilzylinders beim Zusammenfügen schnappend umfaßt.
Zwischen der Auflageschulter 22 und dem Flansch 17 ist ebenfalls eine
Dichtung 20 vorgesehen. Sie ist vorzugsweise eine thermoplastische
Kunststoffdichtung, die zusammen mit dem Kunststoff-Teilzylinder im Zwei-
Komponenten-Spritzverfahren hergestellt wird.
Die Fig. 10 und 11 zeigen zwei Möglichkeiten zur Ausbildung und zum
Verschließen des Spritzenkopfes, wobei das Verschließen jeweils in zwei
Positionen A und B dargestellt ist. Die dargestellten Ausführungsformen
kommen insbesondere in Betracht, wenn in der vorderen Kammer 2a ein
Lyophylisat eingefüllt ist. Bei der Lyophilisierung muß nämlich eine
Verbindung mit der Umgebung bestehen, damit die Dämpfe aus dem
Spritzenzylinder entweichen können.
Die Fig. 10 zeigt - in vergrößerter Ansicht - den konisch zulaufenden
Spritzenkopf 4 mit der Verschlußkappe (tip cap) 7. Diese Verschlußkappe
weist axial verlaufende Ausnehmungen 24 auf, über die in der Stellung der
Verschlußkappe gemäß dem Figurenabschnitt A, d. h. bei nicht völlig
aufgesetzter Verschlußkappe 7, eine Verbindung der Kammer 2a des vorderen
Teilzylinders 2 mit der Umgebung besteht.
Im Figurenabschnitt B ist die völlig aufgesetzte Verschlußkappe 7 dargestellt,
d. h. das fertige Lyophylisat ist in der Kammer 2a eingeschlossen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 geht der Spritzenzylinder, d. h. der
vordere Teilzylinder 2, in ein Mundstück 25 über, das eine im wesentlichen
zylindrische Innenkontur und einen zu einem Außenbund 26 verstärkten
Randwulst aufweist. In dieses Mundstück ist ein Stopfen 27 aus elastischem
dichtendem Material mit einer Ausnehmung 28 eingesetzt, wobei der
Figurenabschnitt A die Position des nicht völlig eingesetzten Stopfens zeigt. In
dieser Stellung ist eine Verbindung zwischen der Umgebung und dem Inneren
der Spritze gegeben.
Im Figurenabschnitt B ist der Stopfen völlig eingesetzt und mit einer
Aluminiumkappe 29 umbördelt, die das fertige Lyophylisat dicht abschließt.
Auf den Spritzenkopf ist eine Nadelhaube 30 aufgesetzt, in der eine
Injektionsnadel 31 befestigt ist. Die Nadelhaube weist zwei Führungsabschnitte
32 und 33 auf, von denen der Abschnitt 32 zum umbördelten Außenbund und
der Abschnitt 33 zum Teilzylinder 2 durchmessergleich ist. Diese Abschnitte
dienen der Führung beim Aufschieben der Nadelhaube auf den Spritzenkörper,
währenddessen die Nadel 31 den Stopfen 27 durchsticht und die Spritze für die
Applikation bereit wird.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen und Füllen der dargestellten
Fertigspritzen besteht darin, daß zunächst die beiden Teilzylinder des
Spritzenkörpers hergestellt werden, danach die durch die Teilzylinder
gebildeten Kammern gefüllt, ggf. lyophilisiert und verschlossen werden und
die beiden Teilzylinder erst dann zusammengefügt werden.
Besondere Vorteile bei der Herstellung bieten sich an, wenn beide Teilzylinder
aus Kunststoff bestehen, die im Reinraum spritzgegossen werden, danach
magaziniert in hermetischer Verpackung sterilisiert werden, und, wenn
anschließend die beiden durch die Teilzylinder gebildeten Kammern separat
gefüllt, ggf. lyophilisiert sowie verschlossen, die beiden Teilzylinder erst dann
zusammengefügt werden.
Bei einer derartigen Herstellung werden teure Waschvorgänge vermieden und
es ist eine einfache Sterilisation durch eine Gammastrahlung, alternativ durch
Ethylenoxidgas, möglich. Verwendet man dabei moderne Kunststoffe wie ein
zyklisches Olefin-Copolymer (COC), dann erhält man einen glasig
transparenten Spritzenkörper mit hervorragenden Eigenschaften.
Claims (26)
1. Spritzenzylinder einer Zweikammer-Fertigspritze für zwei zu
applizierende Komponenten,
- - mit einem vorderen, kopfseitigen Ende und mit einem rückwärtigen, griffseitigen offenen Ende, das mit einem, mittels einer Kolbenstange (9) verschiebbaren Injektionskolben (8) verschließbar ist, und
- - in dem ein die beiden Kammern (2a, 3a) voneinander abtrennender Zwischenstopfen (11) positionierbar ist, und
- - mit einem Bypass in der spritzenkopfseitigen Kammer (2a)
dadurch gekennzeichnet, daß zwei zum Spritzenzylinder (1) stirnseitig
zusammenfügbare Teilzylinder (2, 3) vorgesehen sind,
- - von denen der erste, kopfseitige Teilzylinder (2) einen den Bypass (5) und den Wandabschnitt zur Aufnahme des Zwischenstopfens (11) enthaltenden ersten, der ersten Kammer (2a) zugeordneten Abschnitt des Spritzenzylinders (1), und
- - von denen der zweite, griffseitige Teilzylinder (3), einen zweiten, der zweiten Kammer (3a) zugeordneten Abschnitt des Spritzenzylinders
aufweist.
2. Spritzenzylinder nach Anspruch 1, mit angeformtem Spritzenkopf und
angeformter Griffleiste, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende
des ersten Teilzylinders (2) der Spritzenkopf und am rückwärtigen Ende
des zweiten Teilzylinders (3) die Griffleiste (6) angeformt ist.
3. Spritzenzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Teilzylinder (2, 3) aus Kunststoff bestehen.
4. Spritzenzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teilzylinder (2, 3) aus Glas und der andere aus Kunststoff besteht.
5. Spritzenzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Teilzylinder (2, 3) aus Glas bestehen.
6. Spritzenzylinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Kunststoff-Teilzylinder innen und/oder außen beschichtet
ist.
7. Spritzenzylinder nach Anspruch 3 oder 4 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Teilzylinder (2) aus Kunststoff besteht
und an der inneren Wandung in axialer Richtung verlaufende, den
Bypass bildende Vertiefungen (5) aufweist.
8. Spritzenzylinder nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilzylinder (2, 3) jeweils an der Stirnseite der
Fügeebene einen Flansch (17, 17a) zur Aufnahme eines Verschlußringes
(18) aufweisen.
9. Spritzenzylinder nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der aus Glas bestehende Teilzylinder (2) an der
Stirnseite der Fügeebene einen Flansch (17) und der aus Kunststoff
bestehende Teilzylinder (3) an der entsprechenden Stirnseite einen
angeformten Schnappverschlußkragen (21) mit einer der Flanschdicke
des Glas-Teilzylinders entsprechenden Hinterschneidung (23) aufweist.
10. Spritzenzylinder nach Anspruch 3 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Füge-Stirnseiten der Teilzylinder zwecks
Ausbildung einer Klebenut (15) angefast sind.
11. Vollmontierte Zweikammer-Fertigspritze für zwei zu applizierende
Komponenten mit einem Spritzenzylinder (1)
- - der ein- oder zweistückig mit einem, eine Verschlußkappe (7) aufweisenden Spritzenkopf (4) bzw. einer Griffleiste (6) verbunden ist, und,
- - der im Bereich der Griffleiste mit einem, mittels einer Kolbenstange (9) verschiebbaren Injektionskolben (8) verschlossen ist, und
- - in dem ein die beiden Kammern (2, 3) voneinander abtrennender Zwischenstopfen (11) positioniert ist, und
- - der einen Bypass (5) in der spritzenkopfseitigen Kammer (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzenzylinder aus zwei stirnseitig
zusammengefügten Teilzylindern (2, 3) besteht,
- - von denen der erste Teilzylinder (2), ein- oder zweistückig verbunden mit dem Spritzenkopf (4), einen den Bypass (5) aufweisenden ersten, die erste Kammer enthaltenden Abschnitt des Spritzenzylinders (1) aufweist und der an dem, dem Spritzenkopf entgegengesetzten Ende mit dem Zwischenstopfen (11) verschlossen ist, und
- - von denen der zweite Teilzylinder (3), einen zweiten, die zweite Kammer enthaltenden Abschnitt des Spritzenzylinders (1), ein- oder zweistückig verbunden mit der Griffleiste (6), besitzt und mit dem Injektionskolben (8) verschlossen ist.
12. Fertigspritze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Teilzylinder (3) an dem der Fügeebene zugewandten Ende
mittels eines zusätzlichen Hilfsstopfens (13) ebenfalls verschlossen ist.
13. Fertigspritze nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Teilzylinder (2, 3) aus Kunststoff bestehen.
14. Fertigspritze nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teilzylinder (2, 3) aus Glas und der andere aus Kunststoff besteht.
15. Fertigspritze nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Teilzylinder (2, 3) aus Glas bestehen.
16. Fertigspritze nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Kunststoff-Teilzylinder innen und/oder außen beschichtet
ist.
17. Fertigspritze nach Anspruch 13 oder 14 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Teilzylinder (2) aus Kunststoff besteht
und an der inneren Wandung in axialer Richtung verlaufende, den
Bypass bildende Vertiefungen (5) aufweist.
18. Fertigspritze nach Anspruch 13 oder 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Teilzylinder durch eine Verschweißung
miteinander verbunden sind.
19. Fertigspritze nach mindestens einem der Ansprüche 13-17, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Teilzylinder durch eine dichtende
Schnappverbindung miteinander verbunden sind.
20. Fertigspritze nach Anspruch 13 oder 16 oder 15 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Teilzylinder durch eine Verklebung
miteinander verbunden sind.
21. Fertigspritze nach mindestens einem der Ansprüche 11-20, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (9) eine mit dem
Innendurchmesser des Spritzenzylinders (1) durchmessergleiche
Rückhaltescheibe (12) angebracht ist, derart, daß diese beim
Applizieren in den Spritzenzylinder eintaucht, wenn auch der
Injektionskolben (8) in den Bypassbereich gelangt.
22. Verfahren zum Herstellen und Füllen der Fertigspritze nach
Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst die beiden Teilzylinder des Spritzenkörpers hergestellt werden,
danach die durch die Teilzylinder gebildeten Kammern gefüllt, ggf.
lyophilisiert und verschlossen werden und die beiden Teilzylinder erst
dann zusammengefügt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22 für eine Fertigspritze nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilzylinder im Reinraum
spritzgegossen, danach magaziniert in hermetischer Verpackung
sterilisiert werden, die beiden durch die Teilzylinder gebildeten
Kammern separat gefüllt, ggf. lyophilisiert und verschlossen werden,
und die beiden Teilzylinder erst dann zusammengefügt werden.
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