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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Injektoranordnung zum
Verhindern von anschließendem
Heraustropfen.
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In
der gesamten Beschreibung ist die Bezeichnung „Injektoranordnung" ein breit gefasster Begriff,
der auch eine Spritzenanordnung umfasst.
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Die
Injektoranordnung weist einen rohrförmigen Zylinder mit einem proximalen
Ende auf, das eine Öffnung
bildet, durch die ein Stoff in den Zylinder eingeführt wird,
und mit einem distalen Ende, das eine Abgabeöffnung für den Stoff bildet (was hier manchmal
vereinfachend als Zylinderabgabeöffnung bezeichnet
wird), durch die der in dem Zylinder enthaltene Stoff nach außen ausgestoßen wird;
weiter ist ein Kolben vorhanden, dessen distales Ende innerhalb
des Zylinders untergebracht ist und dessen proximales Ende am vorderen
Ende des Zylinders aus der Öffnung
nach außen
vorsteht, sowie ein Dichtungskörper,
der mit dem distalen Ende des Kolbens so verbunden ist, dass er
in dichtendem Eingriff mit dem Innenumfang eines mittigen Innenraums
des Zylinder ist und entsprechend der axialen Bewegung des Kolbens
in diesem entlang gleiten kann. Der Dichtungskörper wird durch den Kolben
so gegen das distale Ende des Zylinders geschoben, dass der Stoff,
wie zum Beispiel eine in den Zylinder eingefüllte Arzneimittellösung, durch
die Abgabeöffnung
ausgestoßen
wird.
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Die
Injektoranordnung der oben genannten konventionellen Art weist folgende
Probleme auf, wenn sie mit einem flüssigen oder einem pastösen Stoff
in der Zahnmedizin, wie zum Beispiel Zahnpaste als Behandlungsstoff
für die
Zahnoberfläche,
als Bindemittel, Dichtungsmittel und Reparaturmittel eingesetzt
wird: Wenn der Dichtungskörper
durch Anwendung von Druckkraft auf den Kolben gegen das hintere
Ende des Zylinders gedrückt
wird, dann wird ein Teil des zwischen dem Dichtungskörper und
der Abgabeöffnung
des Zylinders gehaltenes Material nach außen ausgedrückt, während der restliche Teil des
Materials zwischen dem Dichtungskörper und der Abgabeöffnung des
Zylinders verbleibt und zusammengepresst wird. Somit weist der restliche
Teil des Materials eine gespeicherte Elastizität (Restdruck) auf.
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Dementsprechend
kann zu der Zeit, direkt nachdem die Abgabe des Materials durch
Wegnahme der Druckkraft von dem Kolben beendet wurde, das Problem
auftreten, dass ein Teil des Materials wegen der gespeicherten Elastizität des zusammengedrückten Materials
durch die Abgabeöffnung
des Zylinders ausleckt (anschließendes Heraustropfen).
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US-A-2
526 365 offenbart eine subkutane Spritze, in der der Zylinder einer
medizinischen Ampulle als Zylinder der Spritze und ein das eine
Ende der Ampulle verschließender
Dichtungskörper
als Kolben der Spritze betrachtet werden kann. Der Dichtungskörper weist
eine Oberfläche
auf, die sich so erstreckt, dass sie mit dem Innenumfang des Zylinders in
Berührung
steht sowie einen mittigen Knopf der einstückig mit einem Diaphragma ausgebildet
ist und aus diesem vorsteht und mit dem Kopf des Kolbens in Eingriff
kommen kann. Durch Drücken
auf den Kolben wird der Kopf des Dichtungskörpers in den hohlen Dichtungskörper hineingedrückt und
während
der Bewegung des ringförmigen
Diaphragmas, das den Kopf und die Wand des Dichtungskörpers überbrückt, gekrümmt und
nach innen gestreckt, bis die äußere Phase
des Kopfes mit dem äußeren Ende
der Wand fluchtet, wobei durch weiteres Drücken die Wand während der
gesamten Bewegung ortsfest bleibt. Beim Wegnehmen der Druckkraft
von dem Kolben wird das Zurückgehen
des elastisch verformten Diaphragmaabschnittes zu seiner ursprünglichen Form
nur durch die eigene Rückstellkraft
veranlasst. Aus diesem Grunde ist der Rückkehrweg des Kolbens klein,
was ein Lecken oder ein anschließendes Tropfen des aufgenommenen
Materials nicht sicher verhindert.
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US-A-4
381 779 bezieht sich auf einen verformbaren, gleitenden Kolben,
der ein Selbstansaugen bei subkutanen Spritzenampullen ermöglicht. Der
verformbare Abschnitt des gleitenden Kolbens weist eine halbkugelförmige Form
auf und wird durch den Druck des Kolbens gleitend nach außen gepresst.
Der verformbare Abschnitt des Kolbens hat eine gleichförmige Dicke;
somit ist es wahrscheinlich, dass das kugelförmige Ende des verformbaren
Abschnitts mit halbkugelförmiger
Form nicht in dichtender Berührung
mit der Ampulle bleibt, da zwischen dem Rand des halbkugelförmigen Abschnitts
und dem Innenumfang der Ampulle nur ein leichter Kontakt erreicht
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme
entwickelt. Somit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine
Anordnung aus einem rohrförmigen
Zylinder und einem Kolben vorzusehen, der in den rohrförmigen Zylinder eingesetzt
ist und axial beweglich ist, wobei die Anordnung einen einfachen
Aufbau aufweisen und in der Lage sein soll, das nachfolgende Tröpfeln wirksam
zu verhindern, und ebenso eine Injektoranordnung und einen Dichtungskörper für diese
Anordnung vorzusehen.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Ziel durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 6 enthalten.
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Gemäß der Erfindung
wird vorteilhafterweise eine Injektoranordnung vorgesehen, die einen
einfachen Aufbau aufweist, die in der Lage ist ein nachfolgendes
Tröpfeln
wirksam zu verhindern, wobei in das Material gemischte und in diesem
enthaltene Blasen wirksam abgegeben werden, insbesondere bei zahnärztlichen
Präparaten;
ebenso wird ein Dichtungskörper
vorgesehen, der vorteilhaft bei der Injektoranordnung eingesetzt
werden kann, sowie die Anordnung eines rohrförmigen Zylinders und eines
Kolbens.
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Vorteilhafterweiser
verbessert die Injektoranordnung die Handhabung, während die
oben genannten Wirkungen erzielt werden.
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Der
Zylinder weist vorteilhafterweise einen rohrförmigen Zylinderkörper auf
und einen Griff, der abnehmbar mit dem Zylinder so verbunden ist,
dass er nicht axial gleiten kann, aber axial drehbar ist.
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Bei
einem Zylinder mit der oben genannten Anordnung kann die Beziehung
der relativen Stellung des Griffs zu dem Zylinder in Umfangsrichtung
in jedem Fall leicht angepasst werden.
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Im
Ergebnis kann dann, wenn eine gebogene Nadel als Appliziereinrichtung
eingesetzt wird, die Handhabung verbessert werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
wird die Farbe des Griffs variiert. In diesem Fall kann die Farbe
des Griffs als Identifikationsmittel dienen, das es ermöglicht,
das in dem Zylinder vorhandene Material richtig zu identifizieren.
Im Ergebnis kann einer falschen Verabreichung des Materials sicher
vorgebeugt werden.
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Vorteilhafterweise
weist der Zylinderkörper einen
Schaftabschnitt und einen Flanschabschnitt auf, der sich von einem
proximalen Ende des Schaftabschnitts aus radial nach außen erstreckt.
Bei dieser Anordnung ist der Schaftabschnitt an seinem Außenumfang
mit einem Eingriffsvorsprung versehen, wobei der Griff mit dem Schaftabschnitt
so verbunden ist, dass er um die Achse des Schaftabschnitts herum
gedreht werden kann, während
er von diesem Flanschabschnitt und dem Eingriffsvorsprung des Zylinderkörpers so
gehalten wird, dass er nicht entlang der Achse des Schaftabschnitts
gleiten kann.
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Der
Zylinder weist vorzugsweise einen rohrförmigen Zylinderkörper und
einen Griff auf, der mit dem Zylinder in der Weise lösbar ist,
dass er nicht axial verschiebbar, aber axial drehbar ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielsweise und mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
einer Injektoranordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts, der durch den Kreis II in 1 definiert
ist;
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3 zeigen einen Kolben in der Injektoranordnung
der 1, wobei die 3A–3C Vorder-,
Seiten- und Rückansichten
des Kolbens darstellen und die 3D einen
Längsschnitt
entlang der Linie III-III in 3A;
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4 ist
ein Längsschnitt
durch den Dichtungskörper
entlang der Linie IV-IV der 3A;
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5 sind Längsschnitte durch einen Teil der
Injektoranordnung zur Erklärung
der Wirkungsweise, wobei die 5A–5D den
Kolben zeigen, bevor er unter Druck gesetzt wird, während ein
Material durch die Einwirkung von Presskraft durch die Abgabeöffnung des
Zylinders abgegeben wird, gleich nachdem die Presskraft weggenommen
wurde und in einem Zustand nach einem bestimmten Zeitablauf, nachdem
die Presskraft weggenommen wurde.
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6 ist
ein Längsschnitt
durch den Zylinder gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigen Längsschnitte durch einen Teil der
Injektoranordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform,
wobei die 7A–7D den
Kolben vor dem Pressen zeigen, während
der Ausübung
von Druckkraft auf das Material, in einem Zustand des Materials
während
die gespeicherte Elastizität
freigegeben wird und in einem Zustand des Materials nachdem die
gespeicherte Elastizität
freigegeben wurde.
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Die
Ausführungsform
der 7 stimmt nicht mit dem Anspruch
1 überein.
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8A ist
ein Längsschnitt
durch die Injektoranordnung gemäß einer
dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; sie zeigt die Injektoranordnung ohne den
Kolben;
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8B ist
eine Endansicht der Injektoranordnung der 8A;
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9 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts, der durch den Kreis IX in 8A definiert ist;
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10 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht eines
Zylinders in der Injektoranordnung der 8; und
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11A und 11B sind
eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht eines Griffs bei der Injektoranordnung
der 8.
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Ausführungsform 1
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Injektoranordnung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Längsschnitt der Injektoranordnung
gemäß der ersten
Ausführungsform. 2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts, der durch den Kreis II in 1 definiert
ist.
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Die
Injektoranordnung dieser Ausführungsform
ist so gestaltet, dass sie auf einfache Weise bei einer dünnflüssigen Flüssigkeit
oder einem pastösen Material
auf dem Gebiet der Zahnmedizin angewandt werden kann und in der
Lage ist, ein nachfolgendes Tröpfeln
des enthaltenen Materials wirksam zu verhindern, was unmittelbar
nach Abgabe des Materials vorkommen kann. Als Beispiel für ein dünnflüssiges oder
pastöses
Material, das in der Zahnmedizin eingesetzt wird, wird dünnflüssige oder
pastöse
Zahnpaste, Material zur Behandlung der Zahnoberfläche, Ätzmaterial,
Grundierungsmaterial, Bindemittel, Dichtungsmittel, Abdeckmaterial,
das Fließfähigkeit aufweist,
Material zur Verbesserung der Zahnfarbe und Bindemittelmischungen
genannt.
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Diese
Ausführungsform
wird im Folgenden beschrieben, wobei als Beispiel von einem Fall
ausgegangen wird, bei dem die Injektoranordnung als Mustermaterial
Flüssigkeit
enthält.
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Insbesondere
weist die Injektoranordnung 1 einen rohrförmigen Zylinder 10,
einen in den Zylinder 10 eingesetzten Kolben 20 und
einen Dichtungskörper 30 auf,
der an dem distalen Ende des Kolbens 20 vorgesehen ist,
wie dies in 1 dargestellt ist.
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Der
Zylinder 10 hat ein distales Ende, in dem eine düsenförmige Abgabeöffnung 11 ausgebildet
ist und als Einlass eine Öffnung 12 am
proximalen Ende (im Folgenden als Proximalöffnung bezeichnet), durch welche
das zu applizierende Material eingefüllt und der Kolben eingeführt wird.
Das distale Ende des Zylinders 10 ist so ausgeführt, dass
es mit einer Nadel, einer Düse
oder einer anderen Appliziereinrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet
werden kann, die die Strömung
des Materials zu einem Ziel lenkt. Der Zylinder 10 ist
nicht zwangsläufig
aus einem speziellen Material hergestellt und kann deshalb aus unterschiedlichen
Materialien bestehen, wie zum Beispiel aus Metall, Glas und Kunststoff.
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Der
Kolben 20 ist detaillierter in 3 dargestellt.
Insbesondere die 3A, 3B und 3C sind
Vorder-, Seiten- bzw. Rückansichten
des Kolbens. 3D ist ein Querschnitt, der
entlang der Linie III-III in 3A verläuft.
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Wie
am besten in den 3 dargestellt ist, weist
der Kolben 20 einen Schaftabschnitt (Kolbenkörper) 21 auf,
der in den Zylinder axial beweglich eingesetzt ist, wobei sich sein
distales Ende innerhalb des Zylinders 10 befindet und sich
sein proximales Ende nach außen
durch die proximale Öffnung 12 des
Zylinders 10 erstreckt und wobei der Betätigungsteil 22 an
das proximale Ende des Schaftabschnitts 21 anschließt.
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Der
Schaftabschnitt 21 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser,
der kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders 10;
außerdem
hat er vorstehende Teile 21a, 21b, 21c,
die von dem Außenumfang
des Schaftabschnitts 21 aus radial nach außen vorstehen
und in axialer Richtung einen Abstand voneinander aufweisen. Jedes
dieser vorstehenden Teile 21a–21c kann einen Außendurchmesser
aufweisen, der ein wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des
Zylinders 10. Die so ausgebildeten, vorstehenden Teile 21a–21c dienen
innerhalb des Zylinders 10 als Führungen in axialer Richtung
für den Kolben 20.
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4 zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in 3A. In
dieser Figur ist am besten dargestellt, dass der Dichtungskörper 30 einen
Basisabschnitt 31 aufweist, der sich axial und distal von
dem distalen Ende des Schaftabschnitts 21 aus erstreckt, und
einen Flanschabschnitt 32, der sich radial nach außen und
ausgehend von dem Basisabschnitt 31 aus erstreckt. Der
Flanschabschnitt 32 weist einen Umfangsrand auf, der den
Innenumfang des Zylinders 10 berührt und einen Material aufnehmenden Raum
zwischen dem Flanschabschnitt 32 und der düsenähnlichen
Abgabeöffnung 11 des
Zylinders definiert (siehe 1 und 2).
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Insbesondere
weist der Flanschabschnitt 32 einen dünneren Wandteil 32a auf,
der angrenzend an den Basisabschnitt 31 vorgesehen ist
und einen dickeren Wandteil 32b, der mit Rücksicht
auf den dünneren
Wandteil 32a radial nach außen angeordnet ist und dichtend
mit dem Innenumfang des Zylinders 10 in Berührung steht.
Wie weiter unten beschrieben wird, wird der Flanschabschnitt 32 an
dem dickeren Teil 32b elastisch deformiert, wobei während der
Abgabe des Materials die Abdichtung gegenüber dem Innenumfang des Zylinders 10 aufrecht
erhalten bleibt. Vorzugsweise wird der Umfangsrand des dickeren
Wandteils 32b sphärisch
geformt, oder er wird in allen Ebenen, die die Längsachse des Kolbens enthalten,
abgerundet ausgeführt,
wodurch der dickere Wandteil 32b sogar dann in flüssigkeits-
und luftdichter Berührung
mit dem Innenumfang des Zylinders 10 gehalten werden kann,
wenn der Flanschabschnitt 32 elastisch verformt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
hat der Dichtungskörper 30 auch
einen Spitzenabschnitt 33, der sich im wesentlichen vom
Zentrum aus in radialer Richtung des Flanschabschnitts 32 und
gegen das distale Ende des Zylinders 10 erstreckt. Der
somit vorgesehene konische Teil kann die Menge an Material verringern,
das nicht durch die düsenähnliche
Abgabeöffnung 11 abgegeben
wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Kolben 20 im Hinblick auf Herstellungs- und Montagekosten einstückig mit
dem Dichtungskörper 30 ausgebildet, wie
dies in 3 dargestellt ist. Der somit
einstückig ausgebildete
Kolben kann mit relativ geringen Kosten durch Gesenkformen von hochelastischen
Materialien ausgeformt werden, wie zum Beispiel aus Polyethylen
und Polypropylen und anderen Kunststoffmaterialien.
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Es
ist offensichtlich, dass der Kolben 20 getrennt von dem
Dichtungskörper 30 ausgeformt
und beide später
zusammen montiert werden können.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise der so aufgebauten Injektoranordnung
beschrieben.
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Die 5 sind Querschnitte durch einen Abschnitt
der Injektoranordnung 1, um die Wirkungsweise der Injektoranordnung 1 zu
erklären.
Insbesondere die 5A–5D zeigen
den Kolben 20, bevor er unter Druck steht, während das
Material durch die düsenartige
Abgabe öffnung 11 mittels
einer darauf ausgeübten
Druckkraft abgegeben wird, gerade nachdem die Presskraft von diesem
weggenommen wurde, und in einem Zustand, nachdem nach Ablauf einer
bestimmten Zeit die Druckkraft weggenommen wurde. Das Bezugszeichen
W in den 5 stellt das aufgenommene
Material dar.
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Wie
in 5A gezeigt ist, wird vor einem Druck auf den Kolben 20 keine
von außen
wirkende Kraft auf den Dichtungskörper 30 ausgeübt, so dass der
Dichtungskörper 30 seinen
anfänglichen
Zustand einnimmt.
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Bei
der Injektoranordnung dieser Ausführungsform, die den anfänglichen
Zustand einnimmt, neigt sich der Flanschabschnitt 32 von
einer imaginären
Schnittlinie L1, die in einem rechten Winkel zu der Axialrichtung
des Zylinders 10 verläuft,
gegen das distale Ende des Zylinders. Das heißt, dass dann, wenn im Querschnitt
gesehen, sich die Mittellinie L2 des Flanschabschnitts 32 im
anfänglichen
Zustand gegen das distale Ende des Zylinders neigt, die imaginäre Schnittlinie
L1, die die Achse des Zylinders 10 im rechten Winkel kreuzt,
an dem Kreuzungspunkt zwischen der Mittellinie L2 des Flanschabschnitts und
der Achse des Zylinders vorbeiläuft
(siehe 5A).
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Als
nächstes
wird der Dichtungskörper 30 über den
Kolben 20 gegen das distale Ende des Zylinders 10 so
gepresst, dass das Material durch die düsenartige Abgabeöffnung 11 abgegeben
wird. In diesem Augenblick wirkt eine Reaktionskraft von der vorhandenen
Flüssigkeit
auf den Flanschabschnitt 32 ein, der seinerseits gegen
das proximale Ende des Zylinders elastisch verformt wird. Das heißt, dass während des
Abgabevorgangs der Flüssigkeit
der Flanschabschnitt 32 elastisch verformt wird, wobei sich
die Mittellinie L2 des Flanschabschnitts 32 gegenüber der
imaginären
Schnittlinie L1 gegen das proximale Ende des Zylinders neigt (siehe 5B). In
diesem Augenblick wird ein Teil der Flüssigkeit durch die düsenartige
Abgabeöffnung 11 abgegeben, während der
restliche Teil der Flüssigkeit
wegen seiner Viskoelastizität
zusammengedrückt
wird und in dieser eine gespeicherte Elastizität erzeugt (Restdruck).
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Wenn
der Abgabevorgang dadurch beendet wurde, dass die Druckkraft von
dem Kolben weg genommen wird, dann kehrt der Flanschabschnitt 32 durch
die eigene Rückstellkraft
des Flanschabschnitts 32 zu seinem anfänglichen Zustand zurück, oder
durch die Kraft, die sich aus der Rückstellkraft oder der gespeicherten
Elastizität
(Restdruck) ergibt (siehe 5C und 5D).
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Im
Folgenden wird der Rückkehrvorgang
des Flanschabschnitts zu seinem anfänglichen Zustand detailliert
beschrieben. Da der Umfangsrand des Flanschabschnitts 32 an
dem Innenumfang des Zylinders 10 dichtend anliegt, wird
der Kontaktbereich des Umfangsrandes gegenüber dem Innenumfang des Zylinders
im wesentlichen nicht verändert
(siehe die imaginäre
Linie P in den 5B–5D), während der
Kolben 20 gegen das proximale Ende entlang der axialen
Richtung des Zylinders 10 bewegt wird. Das heißt, dass
dann, wenn der Kolben 20 von der Presskraft entlastet wird,
der Kolben 20 durch die eigene Rückstellkraft des Flanschabschnitts 32 oder durch
die Kraft, die sich aus der eigenen Rückstellkraft und der gespeicherten
Elastizität
ergibt (Restdruck), gegen das proximale Ende des Zylinders 10 gedrückt wird.
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Berücksichtigt
man die oben beschriebene Situation im Hinblick auf die in dem Zylinder
aufgenommene Flüssigkeit,
dann bedeutet dies, dass die zusammengedrückte Flüssigkeit, die während der Abgabe
von Flüssigkeit
(siehe 5B) eine gespeicherte Elastizität bewirkt
(Restdruck), durch die Bewegung des Kolbens 20 gegen das
proximale Ende des Zylinders wieder ihr ursprüngliches Volumen annimmt und
somit die gespeicherte Elastizität
(Restdruck) weggenommen wird.
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Wie
oben beschrieben wird bei der Injektoranordnung 1 dieser
Ausführungsform
der Restdruck der Flüssigkeit,
der während
des Abgabevorgangs erzeugt wird, automatisch durch den Rückstellvorgang
des Flanschabschnitts 32 weggenommen, so dass ein durch
den Restdruck verursachtes Lecken (ein nachfolgendes Tröpfeln) der
Flüssigkeit
durch die düsenähnliche
Abgabeöffnung 11 wirksam
vermieden werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugteren Ausführungsform
ist der Kolben 20 mit einem Anschlagelement versehen, um
einen elastisch deformierbaren Bereich des Flanschbereichs 32 festzulegen.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Schaftabschnitt 21 des Kolbens 20 an seinem
distalen Ende mit dem vorstehenden Teil 21a versehen, wobei
der vorstehende Teil 21a sowohl als ein Führungselement
als auch als Anschlagelement wirkt (siehe 5B). Das
so vorgesehene Anschlagelement kann wegen der starken elastischen
Deformation des Flanschabschnitts 32 ein Lecken der Flüssigkeit
durch das proximale Ende des Zylinder wirksam verhindern.
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Jedes
Bauteil der Injektoranordnung, wie zum Beispiel der Dichtungskörper, kann
mit einer unterschiedlichen Form ausgebildet sein. Zum Beispiel ist,
obwohl sich der Flanschabschnitt 32 gegenüber der
imaginären
Schnittlinie L1 dann, wenn er gemäß dieser Ausführungsform
in seinem anfänglichen
Zustand ist, gegen das distale Ende des Zylinders neigt, die Form
des Flanschabschnitts nicht darauf beschränkt. Das heißt, dass
der Flanschabschnitt unterschiedliche Formen aufweisen kann, vorausgesetzt,
dass er während
des Abgabevorgangs des Materials elastisch verformt ist und den
Kolben 20 gegen das proximale Ende des Zylinders drückt, so
dass das Material durch die eigene Rückstellkraft des Flanschabschnitts
nach dem Materialabgabevorgang sein Volumen vergrößern kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird ein Zylinder mit einer düsenförmigen Abgabeöffnung 11 angewandt,
bei der die Öffnung
einen verringerten Durchmesser ausweist. Es ist jedoch offensichtlich,
dass ein Zylinder unterschiedlicher Form, wie der Zylinder 10', bei dem die
Abgabeöffnung
einen vergrößerten Durchmesser
aufweist, wie dies in 6 gezeigt ist, eingesetzt werden
kann.
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Ausführungsform 2
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Eine
andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Injektoranordnung
wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Die 7 zeigen Längsschnitte durch einen Teil
der Injektoranordnung gemäß der zweiten
Ausführungsform,
bei der die 7A–7D den
Kolben 20 zeigen, bevor er unter Druck gesetzt wird, während der
Anwendung von Druckkraft auf das Material mit einer in diesem gespeicherten
Elastizität, während die
gespeicherte Elastizität
von dem Material weggenommen wird und nachdem die Elastizität weggenommen
ist. In diesen Figuren sind Teile, die der ers ten Ausführungsform
entsprechen oder mit dieser identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren detaillierte Beschreibung zu vermeiden. Das Bezugszeichen
A in den 7 bezeichnet Gasblasen, die
in die Flüssigkeit
gemischt sind, zum Beispiel während
des Einfüllvorgangs
der Flüssigkeit.
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Wie
in den 7 gezeigt ist, weist die Injektoranordnung 1' einen Dichtungskörper 30' an Stelle des
Dichtungskörpers 30 in
der Injektoranordnung 1 der ersten Ausführungsform auf. In gleicher
Weise wie der Dichtungskörper 30 der
ersten Ausführungsform
weist der Dichtungskörper 30' einen Basisabschnitt 31 auf,
der sich axial und distal von dem Kolben 20 aus erstreckt,
wobei der Flanschabschnitt 32 von dem Basisabschnitt 31 aus
radial nach außen verläuft und
einen Umfangsrand ausweist, der den Innenumfang des Zylinders berührt und
so einen Raum zur Aufnahme von Material innerhalb des Zylinders 20 bildet.
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Der
Umfangsrand des Flanschabschnitts 32 gleitet entlang dem
Innenumfang des Zylinders gegen das proximale Ende des Zylinders
und nimmt einen elastisch verformten Zustand ein, wenn auf Kolben 20 in
seinem anfänglichen
Zustand (7A) eine Druckkraft ausgeübt wird
und auf die in dem Aufnahmeraum aufgenommene Flüssigkeit W eine Presskraft
einwirkt, was zu gespeicherter Elastizität führt (siehe 7A und 7B).
Anschließend presst
der Flanschbereich 32 den Kolben 20 mittels der
eigenen Rückstellkraft
zurück
gegen das distale Ende des Zylinders 10, wobei die relative
Beziehung der Stellung zwischen dem Umfangsrand des Dichtungskörpers 30' und dem Innenumfang
des Zylinders unverändert
bleibt (siehe die imaginäre
Linie P in den 7A–7D) und
folglich in den anfänglichen
Zustand zurückkehrt
(siehe 7D), wenn die auf die Flüssigkeit
W ausgeübte
Presskraft weggenommen wurde.
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Das
heißt,
dass dann, wenn der Zylinder 10 durch das distale Ende
mit der Flüssigkeit
W gefüllt wird,
während
der Kolben 20 und der Dichtungskörper 30' innerhalb des Zylinders 10 (während des
Einfüllens
der Flüssigkeit)
angeordnet sind, und wenn auf den Kolben 20 eine Presskraft
ausgeübt
wird, um die eingefüllte
Flüssigkeit
durch die düsenähnliche Abgabeöffnung 11 abzugeben
(während
der Abgabe der Flüssigkeit),
dann die innerhalb des Zylinders vorhandene Flüssigkeit W eine gespeicherte
Elastizität
(Restdruck) aufweist.
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Der
Flanschabschnitt 32 nimmt mit seinem Umfangsrand, der durch
die Reaktionskraft der Flüssigkeit
W gegen das proximale Ende des Zylinders gepresst wird, einen elastisch
verformten Zustand ein und zwar durch die Reaktionskraft aus der
Flüssigkeit
W, während
Presskraft auf die Flüssigkeit
W ausgeübt
wird (während
des Füllens
oder Abgebens von Flüssigkeit),
siehe die 7B und 7C.
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Wenn
die Presskraft von der Flüssigkeit
W weggenommen wird (d.h., wenn das Einfüllen oder der Abgabevorgang
beendet ist), dann presst der Flanschabschnitt 32 den Kolben 20 gegeben
das proximale Ende des Zylinders und kehrt in den anfänglichen
Zustand zurück
(siehe 7D), wobei im wesentlichen keine
Veränderung
der Stellung der Kontaktstelle des Umfangsrandes mit Rücksicht
auf den Innenumfang des Zylinders stattfindet (siehe die imaginäre Linie
P in den 7B–7D).
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Unterdessen
wird bei dieser Ausführungsform
an dem Umfangsrand des Flanschabschnitts 32 wenigstens
ein vertiefter Bereich 34 ausgebildet. Während der
Flanschabschnitt 32 seinen anfänglichen Zustand einnimmt,
ist dieser vertiefte Bereich 34 dem distalen Ende des Zylinders
zugewandt und ist so angeordnet, dass er sich näher zu der Mittellinie L2 des
Flanschabschnitts neigt, wobei er sich von der radial inneren Seite
der radial außen
gelegenen Seite nähert
(siehe die 7A und 7D).
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Die
derart aufgebaute Injektoranordnung 1' bewirkt, dass Luftblasen A, die
in das Material gemischt wurden, zum Beispiel während des Einfüllvorgangs,
wirksam abgegeben werden, wobei ein Lecken des Materials, während es
innerhalb des Aufnahmeraums untergebracht ist, vermieden wird, ebenso
wie die Wirkungen, die bei der ersten Ausführungform beschrieben wurden.
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Das
heißt,
dass dann, wenn die Flüssigkeit W
keine gespeicherte Elastizität
aufweist, der Flanschabschnitt 32 den anfänglichen
Zustand aufweist, wie dies oben beschrieben wurde. In diesem anfänglichen
Zustand nimmt der Flanschabschnitt 32 eine Stellung ein,
bei der der vertiefte Bereich dem distalen Ende des Zylinders zugewandt
ist (siehe 7A und 7D), wobei
er den Aufnahmeraum in einem abgedichteten Zustand hält.
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Andererseits
nimmt der Flanschabschnitt 32 dann, wenn die Flüssigkeit
W eine gespeicherte Elastizität
aufweist, einen elastisch verformten Zustand ein, bei dem der vertiefte
Bereich 34 nicht mehr dem distalen Ende des Zylinders zugewandt
ist, sondern dem Innenumfang des Zylinders (siehe die 7B und 7C).
Entsprechend wird dann, wenn der Flanschabschnitt 32 seinen
elastisch verformten Zustand einnimmt, der Aufnahmeraum mit der
proximalen Öffnung
des Zylinders in Verbindung gebracht. Im Ergebnis werden die Luftblasen
A über
den vertieften Bereich 34 nach der Außenseite abgegeben.
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Somit
wird bei dieser Ausführungsform,
bei der der Flanschabschnitt 32 an dem Umfangsrand den
vertieften Bereich 34 bildet, ein Lecken der Flüssigkeit
während
ihrer Aufnahme innerhalb des Aufnahmeraums wirkungsvoll verhindert,
wobei Luftblasen, die während
des Füllvorgangs
oder während des
Abgabevorgangs in die Flüssigkeit
gemischt werden, wirkungsvoll abgesondert werden. Ein sehr großer vertiefter
Bereich an dem Umfangsrand des Flanschabschnitts 32 begünstigt ein
Lecken der Flüssigkeit
W hierdurch, während
durch einen sehr schmalen vertieften Bereich keine wirksame Absonderung der
Luftblasen A von der Flüssigkeit
erreicht werden kann. Im Licht dieser Tatsache weist der vertiefte
Bereich vorzugsweise ein Größe von 0,01
mm2–0,15 mm2 auf.
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Da
eine sehr große
Anzahl von vertieften Bereichen am Umfangsrand des Flanschabschnitts 32 zu
einem verschlechterten Abgabevorgang der Flüssigkeit W führt, wird
vorzugsweise ein einziger vertiefter Bereiches oder werden 2–8 vertiefte
Bereiche ausgebildet.
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Es
ist festzustellen, dass die Größe des vertieften
Bereichs und ebenso die Anzahl und die Stellung des vertieften Bereichs
zweckmäßigerweise
mit Rücksicht
auf die Viskosität
der Flüssigkeit,
den Grad der Elastizität
des Dichtungskörpers 30' oder anderen
relevanten Gegebenheiten festgelegt werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der vertiefte Bereich 34 so geformt, dass er sich näher zu der
Mittellinie L2 des Flanschabschnitts 32 hin neigen kann, wenn
man von der radial inneren Seite gegen die radial außen gelegene
Seite geht, womit man diesem Bereich ermöglicht, eine Stellung einzunehmen,
in der er dem distalen Ende des Zylinders zugewandt ist, wenn der
Flanschabschnitt seinen anfänglichen Zustand
einnimmt. Der vertiefte Bereich der vorliegenden Erfindung ist indessen
nicht auf eine derartige Ausbildung beschränkt. Das heißt, dass
der vertiefte Bereich unterschiedliche Formen haben kann, vorausgesetzt
er kann den Aufnahmeraum abdichten, wenn der Flanschabschnitt 32 seinen
anfänglichen
Zustand einnimmt und den Aufnahmeraum dann mit der proximalen Öffnung 12 des
Zylinder 10 in Verbindung bringen kann, wenn der Flanschabschnitt 32 seinen
elastisch verformten Zustand einnimmt.
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Ausführungsform 3
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Injektoranordnung
wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Die 8A bzw. 8B zeigen
einen Längsschnitt
und eine Endansicht einer Injektoranordnung 1'' dieser Ausführungsform, wobei die Injektoranordnung
mit entferntem Kolben 20 dargestellt ist. 9 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Teils, der durch den Kreis IX in 8 definiert
ist. In diesen Figuren sind Teile, die der ersten oder der zweiten
Ausführungsform
entsprechen oder mit dieser identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren detaillierte Beschreibung zu vermeiden.
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Wie
in den 8A und 8B gezeigt
ist, weist die Injektoranordnung 1'' dieser
Ausführungsform
einen Zylinder 10'' an Stelle des
Zylinders 10 oder des Zylinders 10' der ersten und zweiten Ausführungsform
auf.
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Im
einzelnen sind die Zylinder 10, 10' der ersten und der zweiten Ausführungsform
mit einem Griff 15 versehen, der einstückig mit dem Zylinderkörper ausgebildet
ist (siehe 1), während der Zylinder 10'' dieser Ausführungsform einen Zylinderkörper 14'' und einen Griff 15'' aufweist, der mit dem Zylinderkörper 14'' abnehmbar verbunden ist.
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10 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht des
Zylinders 10''. Wie in den 9 und 10 gezeigt
ist, weist der Zylinderkörper 14'' einen Schaftabschnitt 14a'' mit einer düsenähnlichen Abgabeöffnung 11 und
einer darin ausgebildeten proximalen Öffnung 12 auf, sowie
einen Flanschabschnitt 14b'', der sich von
dem proximalen Ende des Schaftabschnitts 14a'' aus
radial nach außen
erstreckt. Der Schaftbereich 14a'' liegt
näher an
dem Schaftbereich 14b'' und weist einen
sich radial nach außen
erstreckenden Eingriffsvorsprung 16a'' auf.
Bei dieser Ausführungsform
sind mehrere Eingriffsvorsprünge
entlang der Umfangsrichtung angeformt.
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Die 11A und 11B zeigen
eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht des Griffes. Wie in den 11 dargestellt ist, weist der Griff 15'' einen rohrförmigen Abschnitt 15a'' auf, der in diesem ein mittiges
Loch 15d'' bildet, durch
das der Schaftabschnitt 14a'' des Zylinderkörpers 14'' eingeführt wird; weiter weist der
Griff einen Griffabschnitt 15b'' auf, der
sich von dem rohrförmigen
Abschnitt 15a'' aus radial
nach außen
erstreckt.
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Der
Griffabschnitt 15b'' ist vorzugsweise
in Form eines Paares von Griffstücken
ausgebildet, die sich radial in entgegengesetzten Richtungen erstrecken,
wobei sich der rohrförmige
Abschnitt 15a'' dazwischen
befindet. Das Bezugszeichen 15c'' in
den 11 bezeichnet einen Verstärkungsstreifen.
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Das
mittige Loch 15d'' weist einen
Durchmesser auf, der größer ist
als der Außendurchmesser des
Schaftabschnitts 14a'', aber kleiner
als der Außendurchmesser
des Flanschabschnitts 14b''. Eine Rippe 16b'', steht derart radial nach innen
in das mittige Loch 15d'' vor, dass sie
mit dem Eingriffsvorsprung 16a'' elastisch
in Eingriff kommt. Die Rippe 16b'' hat
vorzugsweise die Form einer ringförmigen Rippe, die entlang dem
gesamten Umfang verläuft.
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Der
auf diese Weise ausgebildete Griff 15'' wird
in den Zylinderkörper 14'' durch dessen distales Ende eingesetzt,
wobei die Rippe 16b'' mit dem Eingriffsvorsprung 16a'' elastisch in Eingriff kommt, so dass
der Griff 15'' mit dem Zylinderkörper 14'' in der Weise verbunden ist, das
er sich nicht axial bewegen kann, aber relativ zur Achse des Zylinderkörpers 14'' drehbar ist.
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Mit
der in dieser Weise ausgebildeten Injektoranordnung 1'' dieser Ausführungsform, bei der der Griff 15'' mit dem Zylinderkörper 14'' in der Weise verbunden ist, dass
er nicht axial gleiten kann, aber relativ zur Achse des Zylinderkörpers 14'' drehbar ist, können folgende Wir kungen erzielt
werden:
Da der Griff 15'' axial gedreht
werden kann, ohne dass sich der Zylinderkörper 14'' dreht,
kann nur der Griff 15'' in einer erwünschten
Stelle positioniert werden, ohne dass die Orientierung der anderen
Bauteile verändert
wird, wenn das Material abgegeben wird. Dadurch kann die Handhabung
der Injektoranordnung verbessert werden. Diese Wirkung ist besonders
dann wichtig, wenn das Material innerhalb eines begrenzten Raumes
abgegeben wird, wie zum Beispiel in einer Mundhöhle.
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Wie
oben beschrieben kann der Griff 15'' an dem
Zylinderkörper 14'' auch abnehmbar angebracht sein.
Wenn somit das Material innerhalb des begrenzten Raumes abgegeben
wird, wie zum Beispiel in einer Mundhöhle, kann der Griff 15'' entsprechend den Bedürfnissen
und/oder Wünschen
abgenommen werden.
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Dort,
wo eine gebogene Nadel 50, wie sie in den 8 dargestellt
ist, bei einer Appliziereinrichtung an der düsenformigen Abgabeöffnung 11 des Zylinders 10'' angebracht wird, kann die folgende Wirkung
erzielt werden:
Die gebogene Nadel 50 weist einen
Basisteil 51 auf, der sich entlang der Achse des Zylinders 10'' erstreckt und einen abgebogenen
Teil 52, der gegenüber
dem Basisteil 51 versetzt ist.
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Bei
der Injektoranordnung 1'' dieser Ausführungsform
ist der Griff 15'' relativ zu
der Achse des Zylinderkörpers 14'' drehbar, so dass die relative Stellung
des Griffs 15'' in Beziehung
zu dem abgebogenen Teil 52 der gebogenen Nadel 50 in
jedem Fall leicht angepasst werden kann.
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Wo
der Griffabschnitt 15b'' an dem Griff 15'' in Form eines Paares von Griffstücken ausgebildet ist,
wie dies in den 11 dargestellt ist,
kann die Handhabung dadurch verbessert werden, dass man die relative
Stellung der Griffstücke
in Beziehung zu der gebogenen Nadel 50 entlang der Umfangsrichtung
anpasst.
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Für eine spezielle
Art von Material ist es notwendig, den Zylinderkörper 14'' aus
einem lichtundurchlässigen
Material zu formen. In einem solchen Fall besteht der Zylinderkörper 14'' normalerweise aus undurchsichtigem,
schwarzem Material, wodurch das Material durch den Zylinderkörper 14'' hindurch unsichtbar ist. In dieser
Hinsicht weist die Injektoranordnung 1'' einen
Griff 15'' auf, der getrennt
von dem Zylinderkörper 14'' ausgebildet wird, weshalb der Griff 15'' mit unterschiedlicher Farbe bei
unterschiedlichen Arten des aufgenommenen Materials eingesetzt werden
kann. Das heißt,
dass die Farbe des Griffs 15'' als Identifikationsmittel
eingesetzt wird, das durch die Farbe des Griffs 15'' die Identifikation der Art des
Materials ermöglicht.
Im Ergebnis kann wirksam verhindert werden, dass das Material in
dem aus lichtundurchlässigem
Material geformten Zylinderkörper 14'' verwechselt wird.
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Der
Schaftabschnitt 14a'' ist vorzugsweise zwischen
dem Eingriffsvorsprung 16a'' und dem Flanschabschnitt 14b'' mit einem ringförmigen Vorsprung 16c'' versehen. Der ringförmige Vorsprung 16c'' ist so ausgebildet, dass er mit
dem Innenumfang des mittigen Bereichs in dem Griff 15'' gleitend in Berührung steht.
Dieser ringförmige
Vorsprung 16c'' kann den Kontaktbereich
zwischen dem Griff 15'' und dem Zylinderkörper 14'' verringern. Im Ergebnis kann der
Gleitwiderstand, der beim Drehen des Griffs 15'' um die Achse entsteht, verringert
werden.