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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Herstellung einer Injektionskartusche des Doppelkammertyps.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung die Herstellung einer Injektionskartusche
des Doppelkammertyps, die eine verbesserte Anordnung der Bypass-Mittel für die flüssige Komponente
hat.
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Injektionskartuschen des Doppelkammertyps
sind hinreichend bekannt und werden in großem Umfang verwendet. Solche
Kartuschen sind hauptsächlich
dann zur Verwendung vorgesehen, wenn die zu injizierende flüssige pharmazeutische
Zusammensetzung nicht über
einen längeren
Zeitraum stabil ist. In solchen Fällen wird die zu injizierende
Zusammensetzung in Form zweier getrennter Komponenten bereitgestellt,
einer festen Komponente, die die aktive pharmazeutische Komponente
in einem trockenen Zustand aufweist, und eine flüssige Komponente, die ein Lösungsmittel
oder Dispergens für die
feste Komponente aufweist. Diese beiden Komponenten sind in einer
Injektionskartusche des Doppelkammertyps so eingeschlossen, dass
die feste Komponente normalerweise in einer vorderen Kammer enthalten
ist, während
sich die flüssige
Komponente in einer hinteren Kammer befindet. (In der Beschreibung
und in den Ansprüchen
sind die Begriffe "vordere" und "hintere" bezüglich der
Richtung zu verstehen, in der die injizierbare Zusammensetzung bei
Verabreichung einer Injektion transportiert wird).
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Die beiden Komponenten sind durch
eine bewegliche Wand getrennt, die eine Abdichtung gegen die Innenwand
der Kartusche bildet. Die die flüssige Komponente
enthaltende hintere Kammer ist in ihrem hinteren Ende auch durch
einen Kolben geschlossen, der eine Abdichtung gegen die Innenwand
der Kartusche bildet.
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An ihrem vorderen Ende ist die Kartusche normalerweise
durch ein Gummiseptum verschlossen, das von einer Metallkapsel in
seiner Lage gehalten wird. Diese Metallkapsel hat eine mittlere Öffnung,
durch die das Gummiseptum freiliegt. Durch diese Öffnung kann
eine Hohlnadel eingeführt
werden, um mit dem Innenraum der Kartusche eine Verbindung herzustellen.
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Um die flüssige Komponente über die
feste Komponente zur Lösung
oder Dispersion zu führen, sind
herkömmliche
Doppelkammer-Injektionskartuschen mit mindestens einem Bypass-Kanal
in der Kartuschenwand ausgeführt.
Befindet sich die die beiden Kammern trennende bewegliche Wand in
einer geeigneten Position, wird der Bypass-Kanal freigelegt, so dass die flüssige Komponente
um die bewegliche Wand fließen
und mit der festen Komponente gemischt werden kann.
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Ist die Kartusche zur Verabreichung
einer oder mehrerer Injektionen vorzubereiten, wird der hintere
Kolben mit Druck beaufschlagt, um ihn nach vorne zu drücken. Dieser
Druck wird durch die weitgehend nicht komprimierbare flüssige Phase übertragen,
so dass auch die die beiden Kammern trennende bewegliche Wand nach
vorne gedrückt
wird. Nachdem die vordere bewegliche Wand um eine vorgegebene Strecke
nach vorne verschoben worden ist, befindet sie sich am Bypass-Kanal,
so dass ein Flüssigkeitsstrom
aus der hinteren Kammer zur vorderen Kammer möglich wird. Eine weitere Vorwärtsbewegung
des hinteren Kolbens drückt
nun die Flüssigkeit
aus der hinteren Kammer in die vordere Kammer, während die bewegliche Wand im
Wesentlichen ortsfest bleibt.
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Ist die gesamte Flüssigkeit
aus der hinteren Kammer ausgestoßen worden, stößt der hintere
Kolben an die bewegliche Wand und ein anhaltender nach vorne gerichteter
Druck verschiebt die beiden Wände
gemeinsam, so dass sie wie ein einziger Kolben wirken. Das das vordere
Ende der Kartusche verschließende
Gummiseptum sollte nunmehr von einer Hohlnadel durchstochen worden
sein, wodurch es möglich
wird, das einem Patienten zu verabreichende fertig gemischte Präparat aus
der vorderen Kammer auszustoßen.
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Die oben beschriebenen Doppelkammer-Injektionskartuschen
haben eine Reihe wichtiger Vorteile und sind in großem Umfang
in Gebrauch. Eine wichtige Verwendung finden sie in Injektionsgeräten, mit
deren Hilfe sich der Patient Injektionen selbst verabreichen soll.
Für den
Patienten ist es einfach, das injizierbare Präparat aus den beiden Komponenten unmittelbar
vor der Verabreichung herzustellen, und das Risiko einer Verunreinigung
ist dabei stark verringert.
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Die herkömmlichen Injektionskartuschen
des Doppelkammertyps haben jedoch auch gewisse Nachteile. Die Kartuschen
werden oft in Injektionsgeräten
verwendet, die mehr oder weniger einem Füllfederhalter ähneln, und
es ist wünschenswert,
dass ein solches Gerät
nicht übermäßig dick
oder lang ist. Jede, mit der sich ein solches Gerät schlanker und/oder
kürzer
ausführen
lässt,
ist also äußerst erwünscht.
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Der Bypass-Kanal in der Wand herkömmlicher
Kartuschen erzeugt eine Wulst in Längsrichtung in der Außenwand
der Kartusche, wodurch es erforderlich wird, ein Injektionsgerät mit einem
unerwünscht
dicken Rohrkörper,
der Raum für
die Kartusche bietet, zu verwenden. Außerdem ist es wünschenswert,
die Vorwärtsbewegung
der beweglichen Wand so kurz wie möglich zu machen, da dadurch ein
Injektionsgerät
mit einem kürzeren
Rohrkörper
zu verwendet werden kann.
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Die erwünschten oben genannten Verbesserungen
werden mit der vorliegenden Erfindung erreicht. Erfindungsgemäß wird eine
Injektionskartusche des Doppelkammertyps hergestellt, die einen rohrförmigen Zylinder
aufweist, der an seinem vorderen Ende durch einen Verschluss verschlossen
ist, der durch eine Auslassleitung für ein flüssiges Präparat aus der Kartusche durchdrungen
werden kann, an seinem hinteren Ende durch einen Kolben geschlossen
ist, der nach vorne bewegt werden kann und der eine bewegliche Querwand
im Zylinder aufweist, wobei die bewegliche Wand die Kartusche in
zwei getrennte Kammern teilt, sowie eine Bypass-Verbindung zwischen
den beiden Kammern, wobei die Verbindung durch die Verschiebung
der beweglichen Wand so geöffnet
werden kann, dass ein Bypass-Strom der Flüssigkeit zwischen den beiden Kammern
fließen
kann. Die Verbindung zwischen den beiden Kammern ist als Modifikation
der Innenwand des Zylinders entlang eines vorgegebenen Bereichs
so ausgeführt,
dass die bewegliche Wand keine vollständige Abdichtung gegen die
Innenwand des Zylinders innerhalb dieses Bereichs bildet. Dieser
modifizierte Bereich erstreckt sich vollständig um den Umfang der Innenwand
der Kartusche, so dass ein Flüssigkeitsstrom
um den vollständigen
Umfang der beweglichen Wand möglich
ist.
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Die Modifikation der Innenwand der
Kartusche wird als eine Mehrzahl Stege und Nuten in er Innenwand
ausgeführt,
wobei die Stege und Nuten eine Neigungsrichtung relativ zur axialen
Erstreckung des Zylinders haben und sich entlang des gesamten modifizierten
Bereichs erstrecken. Bei einer bevorzugteren Version dieser Ausführungsform
erstrecken sich die Stege von der Innenwand der Kartusche aus nach
innen, so dass der Innendurchmesser zwischen den Stegen kleiner
ist als der Nenninnendurchmesser der Kartusche.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden diese axialen Stege und Nuten durch im Wesentlichen
in Umfangsrichtung verlaufende Nuten unterbrochen, die im Wesentlichen
die gleiche Tiefe haben wie die axialen Nuten.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der modifizierte Bereich der Innenwand der Kartusche in mindestens
zwei Umfangsbereiche geteilt, deren Abstand gleich ist dem Abstand
zwischen der gleichen Anzahl Umfangsdichtrippen an der beweglichen
Wand.
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Die Tiefe der Nuten und die Höhe der Stege beträgt vorzugsweise
zwischen 0,06 und 0,6 mm zur Innenwand der Kartusche.
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Auf diese Weise enthält die Doppelkammer-Kartusche
nicht mehr einen Bypass-Kanal,
sondern einen aus Modifikationen der Innenwand gebildeten Bypass-Bereich.
Ein solcher Bereich bietet eine großer Anzahl flacher Kanäle, die
mindestens die gleiche Strömungskapazität wie in
großer
Kanal haben. Wegen der seichten Tiefe der Modifikationen ist jedoch
keine äußere Wulst
oder vergrößerte Dicke der
Kartuschenwand erforderlich, und dadurch wird es möglich, ein
Injektionsgerät
mit schlankerem Zylinder zu verwenden. Die geneigte Anordnung der Stege
und Nuten relativ zur Längsachse
der Kartusche bringt außerdem
neue und unerwartete Vorteile bei der Herstellung der Kartusche
mit dem Bypass-Bereich mit sich.
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Die Nuten und Stege können mittels
eines rotierenden Prägewerkzeugs,
das das heißerweichte Material
des Zylinders verformt, in die Innenwand des Kartuschenzylinders
geprägt
werden. Es wurde festgestellt, dass bei zur Zylinderachse parallelen
Nuten und Stegen die Prägeeinwirkung
des Werkzeugs Vibrationen verursacht, die zu einem Verzug des Zylinders
führen
können.
Werden diese Nuten und Stege statt dessen unter einem Winkel zur
Längsachse
geprägt,
treten keine derartigen Vibrationen auf. Dies ist ein wichtiger
und unerwarteter Vorteil der Erfindung.
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Der Winkel zwischen den Nuten und
der Kartuschenlängsachse
kann zwischen 5 und 45° liegen. Ein
bevorzugter Wert liegt zwischen 10 und 30°, wobei ca. 20° besonders
bevorzugt werden.
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Die internationale Patentanmeldung
WO 93/20868, die bisher noch nicht veröffentlicht wurde, offenbart
eine Injektionskartusche des Doppelkammertyps, bei der ein Bypass-Bereich
als Modifikation der Kartuscheninnenwand ausgeführt ist. Die geneigte Anordnung
von Nuten und Stegen wird jedoch nicht erwähnt.
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Die Erfindung wird nunmehr detaillierter
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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In den Zeichnungen stellt 1 eine gemäß der Erfindung
hergestellte Doppelkammer-Injektionskartusche dar. 2 ist eine Schnittansicht einer solchen
Kartusche. 3 zeigt eine
andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Doppelkammer-Injektionskartusche
und 4 zeigt dieselbe Kartusche
in dem Stadium, in dem die beiden Komponenten gemischt werden. 5 zeigt eine bevorzugte
Ausführungsform
einer solchen Injektionskartusche und 6 ist
eine Querschnittsansicht derselben Kartusche an der Position des
Kolbens. 7 zeigt dieselbe
Ausführungsform
der Kartusche, wobei der Kolben aus der Bypass-Zone verschoben ist, und 8 ist eine Schnittansicht
derselben Kartusche bei dieser Position des Kolbens. In den Figuren der
Zeichnung haben gleiche Teile identische Bezugszeichen. Außerdem sind
einige Einzelheiten in der Zeichnung der Deutlichkeit halber vergrößert dargestellt.
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1 zeigt
eine Doppelkammer-Injektionskartusche mit einem zylindrischen Rohrkörper 1 und einem
Halsabschnitt 2 an ihrer vorderen Öffnung 3. Diese Öffnung wird
durch ein Septum 4 aus Gummi oder einem ähnlichen
Material mit Dichteigenschaften verschlossen und das Septum wird
durch eine Metallkapsel 5, die um einen Flansch 6 am
vorderen Ende des Halsabschnitts 2 befestigt ist, in seiner Lage
gehalten. Die Kapsel 5 hat eine mittlere Öffnung 7,
an der das Septum freiliegt und von einer Hohlnadel durchdrungen
werden kann, wenn dies gewünscht
wird.
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Am hinteren wird der Zylinder 1 der
Kartusche von einem Kolben 8 verschlossen, der nach vorne
bewegt werden kann, wenn die Kartusche für eine Injektion bereitgemacht
werden soll.
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Die Kartusche ist mittels einer beweglichen Wand 11 in
eine vordere Kammer 9, die normalerweise die feste Komponente
des injizierbaren Präparats enthält, und
eine hintere Kammer 10, die normalerweise die flüssige Komponente
des Präparats
enthält,
unterteilt. In der in der Figur dargestellten Position bildet die
bewegliche Wand eine Dichtung gegen die Innenwand der Kartusche
und zwischen den beiden Kammern kann keine Substanz passieren.
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Vor der beweglichen Wand 11 ist
die Innenwand des Zylinders 1 der Kartusche mit Modifikationen 12 versehen,
die bewirken, dass in diesem Bereich die bewegliche Wand 11 keine
vollständige
Abdichtung gegen die Innenwand bildet. In den Figuren der Zeichnung
sind diese Modifikationen als flache Nuten dargestellt, die sich
unter einem Winkel zur Längsrichtung
des Zylinders 1 erstrecken. Dies ist auch aus 2 ersichtlich, die eine
Schnittansicht des Zylinders 1 entlang der Linie A-A in 1 zeigt.
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2 zeigt,
wie der Zylinder 1, der hier die vordere Kammer 9 umschließt, mit
einer Mehrzahl flacher Nuten 13 versehen ist. Der Deutlichkeit
halber ist die Tiefe dieser Nuten in der Zeichnung vergrößert dargestellt.
Die flachen Nuten sind gleichmäßig um den
Innenumfang des Zylinders verteilt. Es ist jedoch auch möglich, die
Nuten nur in bestimmten begrenzten Bereichen vorzusehen. Von Bedeutung
ist, dass die Nuten in ihrer Gesamtheit einen Durchgang bereitstellen
sollten, der für
die Strömung
der flüssigen Komponente
aus der hinteren Kammer zur vorderen Kammer ausreicht.
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Es versteht sich, dass der Bereich
der Oberflächenmodifikationen
eine solche Erstreckung in axialer Richtung haben sollte, dass er
etwas größer als die
bewegliche Wand 11 ist, damit die Flüssigkeitsströmung die
bewegliche Wand umfließen
kann.
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Es ist auch ersichtlich, dass die
Nuten 13 einen so großen
Anteil der Innenwand einnehmen können,
dass die bewegliche Wand 11 nur durch kleine Rippen ordnungsgemäß geführt wird.
Dies stellt normalerweise kein Problem dar.
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Die geneigten Nuten 13 können auch
durch eine Anzahl Umfangsnuten um den Innenumfang des Zylinders 1 unterbrochen
werden. Dies kann die Flüssigkeitsströmung verbessern
und trägt
dazu bei, Luft aus dem System zu entfernen.
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Des Weiteren ist darauf hinzuweisen,
dass der Bypass-Bereich 12 nicht unbedingt durch Nuten geformt
werden muss. Andere Modifikationen der Innenfläche sind ebenfalls möglich, z.B.
kleine Vorsprünge
und dgl. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind solche Vorsprünge als
Stege ausgeformt, die sich unter einem Winkel zur axialen Richtung
erstrecken. Die Höhe
solcher Vorsprünge
sollte ebenfalls vorzugsweise zwischen 0,06 und 0,6 mm betragen.
Das wichtige Merkmal ist, dass die bewegliche Wand 11 in
diesem Bereich 12 keine vollständige Abdichtung gegen den
Zylinder bilden, sondern eine Bypass-Strömung der flüssigen Komponente zwischen
den Kammern zulassen sollte.
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Soll die Kartusche zur Injektion
bereitgemacht werden, wird ein nach vorne gerichteter Druck auf
den Kolben 8 an der Rückseite
der Kartusche ausgeübt.
Dieser Druck wird durch die im Wesentlichen nicht komprimierbare
Flüssigkeit
in der hinteren Kammer 10 übertragen und wirkt auf die
bewegliche Wand 11, so dass diese nach vorne gedrückt wird. Nachdem
die vordere bewegliche Wand so weit nach vorne verschoben worden
ist, dass sie sich im Bereich der modifizierten Innenfläche des
Zylinders 1 befindet, bildet sie keine vollständige Abdichtung mehr
gegen die Innenfläche
des Zylinders, und die flüssige
Komponente kann aus der hinteren Kammer 10 in die vordere
Kammer 9 fließen,
um mit der festen Komponente in dieser Kammer gemischt zu werden. Ein
anhaltender Druck auf den hinteren Kolben 8 stößt die gesamte
Flüssigkeit
aus der hinteren Kammer 10 aus, bis der hintere Kolben
schließlich
an der hinteren Oberfläche
der beweglichen Wand 11 anliegt. In diesem Stadium wirken
die bewegliche Wand 11 und der hintere Kolben 8 als
ein einziger Kolben zusammen.
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Bevor die flüssige Komponente dazu gebracht
wird, in die vordere Kammer 9 zu fließen, wird normalerweise das
die vordere Kammer 9 verschließende Septum 4 mit
einer Hohlnadel durchstochen worden sein, die mit einer Nadel zur
Verabreichung der Injektion verbunden ist, oder die mittels ihres
vorderen zugespitzten Endes selbst als eine solche Injektionsnadel
dient. Dies verhindert den Aufbau von Überdruck in der vorderen Kammer 9.
Nachdem die gesamte flüssige
Komponente dazu gebracht worden ist, in die vordere Kammer 9 zu
fließen
und mit der festen Komponente gründlich
gemischt worden ist, wird mittels weiterem Druck auf die Kombination aus
dem hinteren Kolben 8 und der beweglichen Wand 11 das
gemischte injizierbare Präparat
durch die Hohlnadel zur Verabreichung an den Patienten ausgestoßen.
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Bevor die Kartusche für die Injektion
bereitgemacht wird, wird sie in ein geeignetes Haltegerät gelegt.
Solche Geräte
sind bekannt dafür,
dass sie die Mischung der beiden Komponenten und die anschließende Verabreichung
des injizierbaren Präparats
vornehmen. In vielen Fällen
weisen sie auch Mittel zur Zumessung vorgegebener Mengen des zu
injizierenden Präparats
auf. Eine Reihe solcher Geräte sind
handelsüblich
verfügbar,
die so ausgeführt
sind, dass ein Patient die Kartusche zur Injektion selbst vorbereiten
und sich die Injektion mit Hilfe eines solchen Geräts selbst
verabreichen kann.
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3 und 4 zeigen eine bevorzugte
Ausführungsform,
die gemäß der Erfindung
hergestellt wurde. Die Anordnungen am vorderen und hinteren Ende
der Kartusche sind die gleichen wie in 1 dargestellt.
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Hier ist jedoch der modifizierte
Bereich der Innenwand des Zylinders 1 in mindestens zwei
Bereiche 15 und 16 geteilt. Diese Bereiche sind
als beabstandete Bänder 15 und 16 angeordnet,
von denen jedes die gleichen Typen geneigter Oberflächenmodifikationen
enthält
wie die in Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebenen. Eine Schnittansicht
entlang der Linie A-A zeigt exakt das Gleiche wie die zu 1 gehörige 2.
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Die bewegliche Wand 11 besteht
aus einem mittleren Teil mit einem kleineren Durchmesser als der
Innendurchmesser des Zylinders 1 und mindestens zwei Umfangsdichtrippen 17 und 18 am
vorderen bzw. hinteren Ende der beweglichen Wand. Dies ergibt einen
Raum 19, der von den beiden Dichtrippen 17 und 18,
dem Teil der beweglichen Wand mit kleinerem Durchmesser und der
Innenwand des Zylinders 1 begrenzt wird.
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Der Abstand zwischen den beiden Dichtrippen 17 und 18 ist
gleich dem Abstand zwischen den beiden Bändern 15 und 16 der
modifizierten Oberfläche
der Innenwand. Diese Bänder
haben außerdem eine
etwas größere axiale
Länge als
die axiale Länge jeder
der Dichtrippen 17 und 18, so dass ein Flüssigkeitsstrom
um die Dichtrippen herum möglich
wird.
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Im Ausgangszustand bevor die Kartusche
für die
Injektion bereitgemacht worden ist, befindet sich die bewegliche
Wand in einer solchen Position im Zylinder 1 der Kartusche,
dass die vordere Dichtrippe 17 zwischen den beiden Bändern mit
Modifikationen 15 und 16 liegt. Die hintere Dichtrippe 18 sollte
hinter dem hinteren Band 16 lie gen. Auf diese Weise wird eine vollständige Abdichtung
zwischen der vorderen und hinteren Kammer sichergestellt.
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Ist die Kartusche für die Injektion
bereitzumachen, wird der hintere Kolben 8 wie zuvor beschrieben
mit Druck beaufschlagt. Dies führt
dazu, dass die bewegliche Wand 11 nach vorne gedrückt wird,
bis sie sich in der in 4 dargestellten
Position befindet. Die beiden Dichtrippen befinden sich nun gegenüber den
Bändern
mit Modifikationen 15 und 16 und ein Flüssigkeitsstrom
ist nun von der hinteren Kammer 10 um die hintere Dichtrippe 18 in
den Raum 19 und um die vordere Dichtrippe 17 in
die vordere Kammer 9 möglich.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass die bewegliche Wand 11 nur über eine kurze Strecke entsprechend
etwa der Hälfte
des Abstands zwischen den beiden Bändern 15 und 16 verschoben werden
muss. Dies ermöglicht
die Verwendung einer kürzeren
Kartusche und eines kürzeren
Injektionsgeräts
zur Aufnahme der Kartusche. Bei Injektionsgeräten, die der Patient bei sich
tragen muss, kann dies von entscheidender Bedeutung sein.
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Es ist auch möglich, mehr als zwei Bereiche mit
Oberflächenmodifikationen
und entsprechende Dichtrippen der beweglichen Wand zu verwenden. Dies
ergibt eine sicherere Dichtung, jedoch wird die Konstruktion komplexer
und deshalb auch teurer.
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5 bis 8 zeigen eine besonders bevorzugte
Ausführungsform
einer Injektionskartusche, die gemäß der Erfindung hergestellt
worden ist. In diesen Figuren sind nur der Teil der Kartusche um
den Bypass-Bereich und der vordere Kolben dargestellt, da die Anordnungen
am vorderen und hinteren Ende der Kartusche mit denen in den vorigen
Figuren identisch sind.
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5 zeigt
den Zylinder der Kartusche 20, wobei der Kolben 21 im
Bypass-Bereich 22 positioniert ist. 6 ist eine Schnittansicht entlang A-A
in 5 (der Deutlichkeit
halber in vergrößertem Maßstab),
die die Form der Kartuschenwand im Bypass- Bereich und den Kolben darin zeigt.
Wie dargestellt ist die Innenwand der Kartusche 20 mit
geneigten Stegen 23 und Nuten 24 ausgeführt, und
der Kolben 21 ist so verformt worden, dass er sich den
Stegen 23 und Nuten 24 in diesem Bypass-Bereich
anpasst. Diese Anpassung ist jedoch nicht vollständig und axiale Kanäle 25 sind
zwischen dem Grund der Nuten 24 und dem verformten Kolben 21 ausgebildet. Diese
Kanäle 25 sorgen
für den
Bypass der Flüssigkeit
aus der hinteren Kammer zur vorderen Kammer der Kartusche.
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7 zeigt
die Kartusche 20, nachdem der Kolben 21 im Bypass-Bereich 22 weiter
nach vorne verschoben worden ist, und 8 zeigt
eine Schnittansicht (in größerem Maßstab) entlang
A-A in 7. Wie ersichtlich
ist, hat sich der Kolben 21 nun an die glatte Innenwand
der Kartusche 20 angepasst und bildet eine vollständige Abdichtung
gegen die Innenwand.
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Es ist ein wichtiges Merkmal der
in 5 bis 8 insbesondere in 6 dargestellten Ausführungsform, dass sich die geneigten
Stege 23 vom Nenninnenumfang der Kartusche 20 aus
nach innen erstrecken, während
sich die Nuten 24 vom Nennumfang aus nach außen erstrecken.
Der Nenninnenumfang und der Innendurchmesser der Kartusche werden
als Innenumfang bzw. Innendurchmesser des glattwandigen Abschnitts
der Kartusche definiert und dieser Umfang ist durch die unterbrochene
Linie 26 in 6 gekennzeichnet.
Die Höhe
der Stege 23 und die Tiefe der Nuten 24 sowie
ihre Anzahl sollten so aufeinander abgestimmt sein, dass der Kolben 21 im
Bypass-Bereich die gleiche Querschnittsfläche wie in den glattwandigen
Teilen der Kartusche hat.
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Befindet sich der Kolben 21 im glattwandigen Teil
der Kartusche, muss er in gewissem Umfang komprimiert werden, um
eine sichere Abdichtung gegen die Innenwand der Kartusche zu bilden.
Durch dieses Zusammenpressen des Kolbens vergrößert sich seine Länge etwas.
Das Zusammenpressen des Kolbens erhöht auch seinen Widerstand gegen
eine Verschiebung in axialer Richtung. Ein geeignetes Widerstandsmaß lässt sich
durch die Wahl der richtigen Stärke
des Zusammenpressens sowie durch eine geeignete Behandlung der Innenwand
der Kartusche z.B. durch Siliconisieren erzielen. Eine Siliconisierungsbehandlung
kann jedoch auch eine Verunreinigung des Produkts in der Kartusche
verursachen.
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Ist der Kolben 21 zum Bypass-Bereich 21 verschoben
worden, werden Teile von ihm immer noch von den vom Nennumfang 26 aus
nach innen ragenden Stegen 23 zusammengepresst, während sich
andere Teile von ihm in die Nuten 24 ausdehnen können, ohne
diese Nuten vollständig
auszufüllen, Es
ist ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform der Erfindung, dass
diese weitere Komprimierung und Ausdehnung einander ausgleichen
sollten, so dass die Querschnittsfläche des Kolbens im Bypass-Bereich
im Wesentlichen gleich ist der Querschnittsfläche des Kolbens im glattwandigen
Teil der Kartusche. Dies bedeutet, dass die Länge des Kolbens 21 im
Wesentlichen unverändert
bleibt, und als Folge dessen bleibt auch der Widerstand gegen eine axiale
Verschiebung des Kolbens im Wesentlichen unverändert. dies ist ein wichtiger
Vorteil, da ein konstanter Widerstand zur größeren Genauigkeit beim Mischen
und Zumessen des Produkts in der Kartusche beiträgt.
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Im Stand der Technik ist der Durchmesser der
Bypass-Bereiche im Allgemeinen etwas größer als der in den glattwandigen
Teilen der Kartusche. Der Widerstand gegen eine axiale Verschiebung
des Kolbens ist also im Bypass-Bereich geringer, und die Widerstandsänderung
kann ziemlich abrupt sein. Dies kann dazu führen, dass ein Anwender beim
Vorwärtsdrücken des
Kolbens diesen im Bypass-Bereich zu schnell verschiebt, so dass
der Kolben den Bypass-Bereich passiert hat, bevor die gesamte Flüssigkeit
aus der hinteren Kammer in die vordere Kammer gebracht worden ist.
Das Risiko dafür
ist größer, wenn
der Kolben durch manuellen Druck anstelle eines Schraubenmechanismus
nach vorne verschoben wird.
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Die Wechselwirkung zwischen dem Kolben und
der Innenwand der Kartusche im Bypass-Bereich ist also ein kritisches
Merkmal, wenn es um die korrekte und genaue Mischung der flüssigen und
der festen Komponenten in der Kartusche geht. Durch diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Risiko von Fehlern beim Mischprozess
stark verringert.
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Die Stege und Nuten an der Kartuscheninnenwand
können
durch eine mechanische Behandlung der Innenwand hergestellt werden,
während sich
der Kartuschenzylinder in einem erweichten Zustand befindet. Der
normalerweise aus Glas oder einem thermoplastischen Material bestehende
Kartuschenzylinder wird also auf ein geeignetes Maß an Weichheit
erwärmt
und ein Rad mit einer Umfangsform entsprechend dem gewünschten
Profil der Innenwand wird in den Zylinder eingeführt und um den Umfang der Innenwand
an der Stelle des Bypass-Bereichs abgerollt. Das Rad prägt dann
die Innenwand mit dem gewünschten
Muster. Die in 6 dargestellte
Wellenform hat sich als vorteilhaft erwiesen, aber andere Formen
der Stege und Nuten sind ebenfalls möglich. Ein wesentliches Merkmal
ist, dass die Abmessungen der Stege und Nuten so gewählt werden
sollten, dass der Kolben in seinem verformten Zustand im Bypass-Bereich
im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche hat wie im glattwandigen
Abschnitt des Kartuschenzylinders, wobei im Grund der Nuten Bypass-Kanäle bereitgestellt
werden.
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Die Stege und Nuten sind unter einem
Winkel zur Längsachse
der Kartusche angeordnet, was bedeutet, dass die Vorsprünge des
Prägerades
die Innenwand des Kartuschenzylinders allmählich und nicht abrupt bearbeiten,
wie dies der Fall ist, wenn Nuten parallel zur Längsachse eingeprägt werden. Dieser
allmähliche
Prozess verursacht auch weniger Vibrationen und ein geringeres Risiko,
dass der heißerweichte
Kartuschenzylinder verformt wird.
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Es versteht sich von selbst, dass
die in 5 bis 8 dargestellte bevorzugte
Ausführungsform
mit der in 3 und 4 kombiniert werden kann,
wo die Modifikation der Innenwand im Bypass-Bereich in mindestens
zwei getrennte Bereiche geteilt ist.
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Die gemäß der Erfindung hergestellte
Injektionskartusche ist besonders vorteilhaft für die Verwendung mit empfindlichen
Präparaten
wie Wachstumshormone und an dere Proteine. Solche Präparate müssen unter
sehr milden Bedingungen rekonstituiert werden, da sonst die Gefahr
einer Denaturierung besteht. Durch die vorliegende Erfindung, die die
Gefahr einer Verformung verringert, ist für einen gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom
um den gesamten Umfang der beweglichen Wand gesorgt, was ein Mischen
der beiden Komponenten unter sehr milden Bedingungen ermöglicht.
Diese Art der Flüssigkeitsströmung trägt auch
dazu bei, eingeschlossene Luft aus der Zusammensetzung zu entfernen.
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Der Herstellung der Injektionskartuschen
gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt für
den Fachmann keinerlei Problem dar. Die Modifikationen bestimmter
Bereich der Innenwand können
zusätzlich zum
oben beschriebenen Verfahren für
die beanspruchte Ausführungsform
mit einem geeigneten Schleifwerkzeug ausgeführt werden. In jeder anderen
Hinsicht erfolgen die Vorbereitung und das Füllen der Kartuschen auf die
gleiche Weise wie bei herkömmlichen
Injektionskartuschen den Doppelkammertyps.
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Die erfindungsgemäße Injektionskartusche kann
aus herkömmlichen
Materialien wie Glas oder geeigneten Kunststoffen hergestellt werden.
Solche Materialien sind dem Fachmann hinreichend bekannt.