DE69507088T2

DE69507088T2 - Automatische Spritze

Info

Publication number: DE69507088T2
Application number: DE69507088T
Authority: DE
Inventors: John Glyndwr Germantown Maryland 20874 Wilmot
Original assignee: Meridian Medical Technologies Inc
Current assignee: Meridian Medical Technologies Inc
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: IL114767A; US5713866A; CA2154853C; DE69507088D1; IL114767A0; EP0695554A2; EP0695554A3; CA2154853A1; EP0695554B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Medikamenten-Injektionsvorrichtungen und insbesondere auf automatische Injektionsvorrichtungen, welche speziell ausgestaltet sind, im wesentlichen das gesamte darin enthaltene Medikament zu verabfolgen.
Injektionsvorrichtungen, wie beispielsweise automatische Injektionsvorrichtungen, sind allgemein bekannt und werden zum Beispiel in unseren vorherigen US-Patenten Nr. 5,102,393 und 5,085,641 beschrieben, welche die Grundlage für den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche bilden. Grundsätzlich ist eine automatische Injektionsvorrichtung eine Vorrichtung, um einem einzelnen Selbstversorger die Abgabe einer dosierten Menge eines flüssigen Medikaments zu ermöglichen. Ein Vorteil automatischer Injektionsvorrichtungen ist, daß sie eine abgemessene Dosis eines flüssigen Medikamentes in einem abgedichteten sterilen Zustand enthalten, das man in einem solchen Zustand über einen ausgedehnten Zeitraum der Nichtanwendung lagern kann, wobei während dieses Zeitraums ein sofortiges Injizieren der gelagerten Dosis jederzeit vorgenommen werden kann. Ein weiterer Vorteil automatischer Injektionsvorrichtungen ist, daß das Verabfolgen der abgeschlossenen Dosis an flüssigem Medikament vorgenommen werden kann, ohne, daß für den Anwender die Notwendigkeit besteht, daß er zuerst die Injektionsnadel sieht, durch welche das flüssige Medikament injiziert wird oder daß er manuell eine solche sichtbare Nadel in das eigene Gewebe des Anwenders einsticht. Stattdessen hat eine automatische Injektionsvor richtung eine Nadel, die normalerweise innerhalb eines starren äußeren Gehäuses gelagert und verborgen ist. Gleichzeitig ist in dem Gehäuse ein Behälter oder eine Patrone für die Aufnahme des flüssigen Medikamentes enthalten. Ein beweglicher Stempel begrenzt das Medikament nach hinten innerhalb der Patrone, und wenn eine auslösbare Federbaueinheit, die in dem Gehäuse untergebracht ist, ausgelöst wird, springt die Nadel von einem hinteren Ende des Gehäuses aus hervor, und der Stempel wird durch die Patrone gedrückt, um das Medikament daraus durch die Nadel und in das Muskelgewebe des Anwenders zu verdrängen.
Bei solchen Injektionsvorrichtungen wird die Medikamentenpatrone normalerweise aus Glas, Metall oder einem Kunststoff hergestellt. Mit der Herstellung ist normalerweise ein bedeutsamer Kostenaufwand verbunden, und das Ergebnis ist, daß die Gesamt- Herstellungskosten der Injektionsvorrichtung erhöht werden. Deshalb haben bei einem Versuch, die Herstellungskosten etwas herabzusetzen, einige Injektionsvorrichtungen das verwendet, was als "Dentalpatrone" bekannt ist, wobei es sich um eine buchsenartige Standardpatrone handelt, welche in großen Mengen für die medizinische Industrie hergestellt wird. Dentalpatronen werden bei verschiedenen Anwendungen verwendet, wie beispielsweise durch die US-Patente Nr. 3,413,974; 3,368,557; 3,678,931; 3,825,003; 4,445,895; 5,226,895 und 5,226,896 gezeigt. Da nun solche Dentalpatronen in Massenfertigung hergestellt werden, sind sie bedeutend billiger, als andere Typen von Patronen, und es ist folglich wünschenswert, sie in automatische Injektionsvorrichtungen einzusetzen. Die Verwendung von als Dentalpatrone ausgebildeten Patronen bei automatischen Injektionsvorrichtungen ist auch deshalb vorteilhaft, weil sie leicht mit Hilfe von Standard-Füllmaschinen mit dem Medikament gefüllt werden können.
Ein Problem, das mit der Verwendung solcher Dentalpatronen verbunden ist, ist jedoch, daß der vordere Teil davon einen verhältnismäßig reduzierten Innendurchmesser bezogen auf den hinteren Teil derselben hat. Das Ergebnis ist, daß der Stempel, wel cher nach vorn durch die Patrone wandert, nicht in der Lage ist, den Teil des Medikaments, der im vordersten Teil der Patrone untergebracht ist, vollkommen zu verabfolgen. Folglich wird ein kleiner Prozentsatz des Medikaments innerhalb der Patrone effektiv verschwendet. Die Kosten, die mit dem verschwendeten Medikament verbunden sind, sind oftmals sehr bedeutsam, insbesondere dann, wenn kostspieligere Medikamente, wie beispielsweise menschliche Wachstumshormone verwendet werden.
Um dieses Problem zu überwinden, ist eine automatische Injektionsvorrichtung vorgeschlagen worden, der einen Kolben mit einem vorderen Teil davon hat, der so gestaltet ist, daß er in den Teil der Patrone mit dem verengten Durchmesser eintritt, um dadurch das flüssige Medikament daraus durch die Nadel zu verabfolgen. Jedoch sind bis zum heutigen Zeitpunkt solche Kolben nicht in der Lage, ihr beabsichtigtes Resultat wirklich zu erreichen. Spezieller gesagt, auf diese Weise gestaltete Kolben bzw. Stempel sind bis jetzt nicht in der Lage, das vorderste Ende der Patrone zu erreichen, weil zwischen dem Kolben und der sich nach innen erstreckenden Schulter der Patrone, welche den vorderen und den hinteren Teil der Patrone miteinander verbindet, eingeschlossene Flüssigkeit dazu dient, den Kolben an seinem Ort in einer vorbestimmten Entfernung zu blockieren, bevor er das vorderste Ende der Patrone erreicht, wobei die begrenzte vorspannende Kraft der Federbaueinheit nicht ausreicht, um ein solches hydraulisches Blockieren zu überwinden.
WO-A-95/21645 (nicht veröffentlicht) offenbart einen Kolben, der einen vorderen Teil hat, welcher frei von irgendeiner Vertiefung für die Aufnahme des hinteren Endes der Nadel ist. Das Ergebnis ist, daß das hintere Ende der Nadel durch den Kolben zugestopft oder blockiert wird, was einen Flüssigkeitsstrom eine ganze Zeit eher stoppen könnte, als dies bei der Vertiefung in dem Kolben der vorliegenden Erfindung möglich ist. Zusätzlich verhindert bei der Anordnung dieser Quelle das hintere Ende der Nadel ein weiteres Wandern des Kolbens, welches anderenfalls erfolgen würde, um noch mehr Medikament zu verdrängen.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend angeführten Probleme zu lösen. Um diesen Effekt zu erreichen, sorgt die vorliegende Erfindung für eine automatische Injektionsvorrichtung wie in Anspruch 1 und Anspruch 12 beansprucht.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Ansprüche stärker offenbar. Man kann die Erfindung am besten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstehen, in denen veranschaulichende Beispiele gezeigt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform, die eine automatische Injektionsvorrichtung zeigt, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht in Längsrichtung eines Teils der Injektionsvorrichtung von Fig. 1, einschließlich einer Schnittansicht des Kolbens in Funktionsstellung.
Fig. 3 ist eine perspektivische Seitenansicht des Kolbens entsprechend der ersten Ausführungsform.
Fig. 4 ist eine perspektivische Vorderansicht des Kolbens entsprechend der ersten Ausführungsform.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht ähnlich der von Fig. 2, zeigt aber eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht ähnlich der von Fig. 2, zeigt aber noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform, die eine automatische Injektionsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Injektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat ein zylindrisches äußeres Gehäuse oder einen Körper 10. Innerhalb des Körpers 10 ist ein generell zylindrischer Medikamentenbehälter in der Form einer Dentalpatrone 12 angeordnet, die an ihrem hinteren Ende offen und an ihrem vorderen Ende eingeschnürt ist. Die Patrone 12 ist vorzugsweise aus Glas hergestellt, kann aber auch aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Der Hauptteil 14 des Behälters oder der Patrone 12 erstreckt sich nach hinten von dem eingeschnürten vorderen Teil 16 aus und hat einen vorbestimmten Innendurchmesser, welcher größer als der Innendurchmesser des eingeschnürten vorderen Teils ist. Diese Teile kann man deutlicher in Fig. 2 unterscheiden. Die Patrone hat eine sich nach innen erstreckende über den Umfang verlaufende Schulter 18, welche den hinteren Teil der Patrone mit dem vorderen Teil der Patrone mit dem kleineren Durchmesser verbindet. Das vorderste Ende (generell mit 24 bezeichnet) der Patrone hat einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 20, der ein Abdichtungselement 22 aufnimmt, um das vordere Ende zu verschließen. Das Abdichtungselement 22 ist über den Umfang an dem Flansch 20 am vorderen Ende der Dentalpatrone mit Hilfe eines ringförmigen metallischen Klemmrings 26 befestigt. Ein Kolben 28, welcher in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut und später in der Patentbeschreibung stärker detailliert beschrieben wird, verschließt das offene hintere Ende der Patrone 12 und ist darin für eine gleitende Vorwärtsbewegung in abdichtender Beziehung zu der Innenfläche davon montiert. Vorzugsweise wird der Kolben aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, hergestellt, er kann aber auch in der Form einer Metall- oder Kunststoffkonstruktion hergestellt sein, die eine ringförmige Nut hat, in welcher ein elastischer Rund-Dichtungsring für einen abdichtenden Eingriff mit der Innenseite der Patrone vorgesehen sein kann. Dieser Gestaltungstyp ist bei typischen Injektionsvorrichtungen in nadelloser Ausführung wünschenswert, welche erfordern, daß eine nennenswerte Kraft auf die Hinterseite des Kolbens auftrifft, um das Medikament subkutan ohne eine Nadel dank der Scherkraft des Medikaments, das aus der Injektionsvorrichtung austritt, zu verabfolgen.
Eine verschiebliche Nadelnnabenbaueinheit 30 nimmt das vordere Ende der Patrone 12, einschließlich Klemmring 26, in verschieblicher Teleskopform auf. Die Nadelnnabenbaueinheit 30 hat einen vorderen Teil 32 mit nennenswert verengtem Durchmesser, der so angeordnet ist, daß er die Nadel 34 umgibt. Die Nadel 34 ist an einem zentralen Umfangsteil davon an der Nabenbaueinheit 30 befestigt. Eine Vorwärtsbewegung der Patrone 12 bewirkt, daß das hintere Ende der Nadel das Abdichtungselement 22 durch die Mitte des ringförmigen Klemmringes 26 durchstößt, um eine Verbindung mit einer Medikamentfüllung 38, die in der Patrone 24 enthalten ist, während einer Injektionsoperation herzustellen.
Ein Deckelelement 40 ist so angeordnet, daß es den vorderen Teil der Nadel umgibt und wird durch eine Spiralfeder 42 so vorgespannt, daß es sich in schützender Weise nach vorn über die Nadel nach einer Injektionsoperation bewegt, bei der die Nadel aus dem vorderen Ende der Vorrichtung hervorspringt. Eine ähnliche Deckelelement- und Feder-Baueinheit wird in dem US-Patent Nr. 5,295,965 offenbart. Zusätzlich kann eingeschätzt werden, daß der vordere Teil der Nadel durch einen Schutzmantel 44 abgedeckt werden kann, um die Sterilität der Nadel beizubehalten und um als Stoßdämpfer für die Patrone zu wirken, wenn die Patrone in Richtung auf das vordere Ende des Körpers während einer Injektionsprozedur bewegt wird. Ein ähnlicher Mantel wird in dem US-Patent Nr. 3,882,863 offenbart.
Eine auslösbare Federbaueinheit 50 hat ein hinteres röhrenförmiges Gehäuse-Hauptelement 52, das eine vornliegende ringförmige Rille 54, die in einem gewissen Abstand von dem vorderen Ende desselben angebracht ist und eine hintere Rille 56 von geringfügig größerem Außendurchmesser hat, die nach hinten in einem gewissen Abstand bezogen auf die vordere Rille 54 angeordnet ist. Der hintere innere Umfang des Körpers 10 ist mit einer ringförmigen Nut 58 so ausgebildet, daß ermöglicht wird, daß der hintere Endteil von Körper 10 nach hinten über den vorderen Endteil des röhrenförmigen Gehäuseelementes 52 von Federbaueinheit 50 so bewegt werden kann, daß er darin in einer Stellung festgehalten werden kann, in welcher das hintere Ende des Körpers 10 mit der Vorderseite der hinteren ringförmigen Rille 56 in Eingriff kommt.
Das ringförmige Gehäuseelement 52 von Federbaueinheit 50 ist mit einem inneren ringförmigen Flansch 60 ausgebildet, der in einem geringfügigen Abstand von dem hinteren Ende nach innen angebracht ist. Die Vorderseite des ringförmigen Flansches 60 ist so gestaltet, daß sie mit einer hinteren Windung von Spiralfeder 62 in Eingriff gebracht werden kann, die einen Teil der gespannten Federbaueinheit 50 bildet. Die Spiralfeder 62 funktioniert als auslösbare Energiequelle für die Injektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung einer Spiralfeder begrenzt ist und daß jede beliebige auslösbare Energiequelle, wie beispielsweise eine Luftfeder oder eine chemische Expansionsreaktion, ebenfalls verwendet werden kann. Die vordere Windung der Spiralfeder 62 greift in eine nach vorn zeigende Seite eines vorderen Flansches 64 eines Klemmhülsenelementes, generell bei 66 gezeigt, ein (nicht im Schnitt gezeigt). Wahlweise kann zwischen dem vorderen Flansch 64 der Klemmhülse und dem Kolben ein Distanzelement 67 vorgesehen sein. Das Distanzelement gestattet es, daß die Stellung des Kolbens 28 innerhalb der Patrone gesteuert werden kann, um das Volumen der Medikamentenkammer und folglich die Menge an Medikament zu bestimmen, die in der Kammer mitgeführt wird, wie in US-Patent Nr. 4,031,893 offenbart. Wenn das Distanzstück nicht vorgesehen ist, dann kann die Klemmhülse verlängert werden, so daß das vordere Ende davon in direkten Kontakt mit dem Kolben kommt.
Das Klemmhülsenelement 66 erstreckt sich nach hinten von dem vorderen Flansch 64 davon innerhalb der Spiralfeder 62. Das hintere Endteil des Klemmhülsenelementes 66 ist so geteilt, daß es eine Vielzahl (zwei) sich nach hinten erstreckende Federfinger 68 bildet. Der hintere über den Umfang verlaufende Teil der Finger 68 ist mit sich radial nach außen erstreckenden bogenförmigen Flanschen ausgebildet, die nach vorn zeigende Verriegelungsflächen 74 bilden, die aus ausgestaltet sind, daß sie entlang einer sich generell radial erstreckenden Ebene mit der nach hinten zeigenden Seite des inneren ringförmigen Flansches 60 des Gehäuseelementes 52 in Eingriff kommen.
Wie gezeigt, ist ein Sicherheitsstift-Betätigungselement, generell mit 76 bezeichnet, in zusammenwirkender Beziehung mit den elastischen Fingern 68 in einer Ruhestellung gezeigt und besteht aus einem vorderen Teil 78, der sich nach innen zwischen den elastischen Fingern 68 erstreckt. Das Sicherheits-Betätigungselement 76 hat auch einen Zwischenteil 80 mit reduziertem Durchmesser bezogen auf den vorderen Teil 78, wobei es einen kegelstumpfförmigen Übergang zwischen den beiden Teilen gibt. Der größere vordere Teil 78, der sich zwischen den Fingern 68 erstreckt, verhütet, daß sich die Finger aufeinander zu nach innen bewegen, wodurch die Verriegelungsflächen 74 der Federfinger 68 in Eingriff mit den nach hinten zeigenden verriegelnden Flächen von Flansch 60 gehalten werden. Folglich wird die Spiralfeder 62 in gespanntem Zustand zwischen dem vorderen Flansch 64 des Spannhülsenelementes 66 und der nach vorn zeigenden Fläche des inneren Flansches 60 von Gehäuseelement 52 gehalten.
Wie gezeigt, deckt eine Kappenkonstruktion 88 (nicht im Schnitt gezeigt), das Betätigungselement 76, wenn es sich in seiner Ruhestellung befindet, ab.
Um eine Injektion vorzunehmen, wird die Kappenkonstruktion 88 entfernt, und der Nutzer ergreift Körper 10 mit einer Hand und setzt das vordere Ende der Injektionsvorrichtung gegen den Teil der Muskulatur, in den injiziert werden soll. Danach wird das Sicherheits-Betätigungselement 76 mit Hilfe eines Daumens oder anderen Fingers so nach vorn geschoben, daß der vordere größere Teil 78 des Betätigungselementes 76 in eine Stellung bewegt wird, in welcher der innere Teil der Finger so geformt ist, daß sie leichter untergebracht werden können. Während einer solchen Bewegung wird der Teil mit verengtem Durchmesser ebenfalls in die Finger geschoben, was es gestattet, daß sich die Finger in einem solchen Ausmaß biegen, das ausreicht, daß die Verriegelungsflächen 74 von dem Flansch 60 weg bewegt werden, wodurch sich das Spannhülsenelement 66 unter der Wirkung der Feder 62 vorwärtsbewegen kann.
Die Spannhülse 66 (und das Distanzstück 67, wenn vorgesehen) bewegt sich weiter vorwärts, während das Sicherheits-Betätigungsstift-Element 76 festgehalten durch das röhrenförmige Gehäuseelement zurückgelassen wird.
Das Spannhülsenelement 66 oder das Distanzstück 67 wird während seiner Vorwärtsbewegung gegen die Rückseite von Kolben 28 gedrückt. Dies verursacht wiederum, daß sich die gesamte Patrone innerhalb des Körpers 10 vorwärtsbewegt, so daß das vordere Ende der Nadel 34 aus dem vorderen Ende der Injektionsvorrichtung vorspringt (während Mantel 44 und Feder 42 zusammengedrückt werden) und das hintere Ende der Nadel das Dichtungselement 22 durchstößt, um eine Verbindung mit dem Medikament durch das vordere Ende der Patrone herzustellen. Danach wirken die weiter ausgeübte Kraft von Spannhülsenelement 66 und Distanzstück, um den Kolben 28 durch den Behälter 12 vorwärtszubewegen. Diese Bewegung des Kolbens 28 setzt das flüssige Medikament 36 unter Druck und beginnt, es durch die Nadel 34 auszutreiben.
In Fig. 2 kann man einschätzen, daß der Kolben 28 aus einem elastischen Material hergestellt ist und einen hinteren Teil 100 mit einem Außendurchmesser hat, wie er durch radiale Rillen 108 definiert ist, die so dimensioniert sind, daß eine Abdichtung mit der Innenseite 102 des hinteren Teils 14 der Patrone gebildet wird. Vorzugsweise hat der hintere Teil 100 des Kolbens 28 einen Durchmesser, welcher geringfügig größer als der vorbestimmte Innendurchmesser des hinteren Teils der Patrone ist, wenn der Kolben nicht über den Umfang durch die Innenseite 102 zusammengedrückt wird. Dies gestattet es, daß sich der Kolben gleitend abgedichtet bezogen auf die Innenseite des hinteren Teils der Patrone bewegen kann, um das Medikament durch die Nadel 34 zu verdrängen. Der Kolben hat einen vorderen Teil 104 mit einem relativ reduzierten Durchmesser gegenüber dem hinteren Teil 100. Der vordere Teil 104 ist so geformt, daß er in den vorderen Teil mit verengtem Durchmesser 16 der Patrone eindringen kann, um darin enthaltenes Medikament durch die Nadel zu verdrängen. Bei dieser Ausführungsform hat der vordere Teil 104 eine Länge, die im wesentlichen gleich dem eingeschnürten vorderen Teil 16 ist, so daß dann, wenn er in den vorderen Teil 16 eintritt, er in unmittelbare Nähe oder, was am meisten zu bevorzugen ist, in unmittelbaren Anschlag gegen das Abdichtungselement 22 kommt, um im wesentlichen das gesamte Medikament aus der Patrone herauszudrücken.
Der vordere Teil 104 (oder "Nippel") ist speziell so geformt, daß er eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Raum am vorderen Ende (siehe generell Bezugszahl 24) der Patrone da, wo das hintere Ende der Nadel mit dem Medikament in Verbindung steht und einem Raum (siehe generell Bezugszahl 106) aufrechterhält, der innerhalb der Patrone zwischen dem Kolben 28 und der sich nach innen erstreckenden Schulter 18 der Patrone gebildet wird. Spezieller gesagt, der Kolben 28 setzt seine Vorwärtsbewegung innerhalb der Patrone solange fort, bis er sich in unmittelbarer Nähe des vorderen Teils mit verengtem Durchmesser 16 der Patrone befindet. Der vordere Teil 104 des Kolbens ist so gestaltet, daß er dann, wenn er in den vorderen Teil mit verengtem Durchmesser 16 der Patrone eintritt, keine Abdichtung bezogen darauf bildet, welche die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Raum am vorderen Ende 24 der Patrone, durch welchen die Nadel eine Verbindung herstellt (z. B. zwischen Kolben 28 und Dichtung 22) und dem Raum 106 zwischen der Schulter 18 der Patrone und dem Kolben 28 absperrt.
Beim bekannten Stand der Technik sind die Kolben, die bereitgestellt worden sind, insofern problematisch, als sie nicht speziell geformt sind, um das Medikament abzugeben, das in dem Teil mit verengtem Durchmesser 16 der Patrone untergebracht ist. Während beispielsweise Kolben vorgesehen worden sind, die einen Nippel haben, der sich in den Teil mit verengtem Durchmesser hinein erstreckt, berührt der Nippel nicht die vordere Abdichtung, um soviel an Medikament wie möglich hinauszudrücken. Zusätzlich sind bei den Kolben, welche für einen verlängerten Nippel sorgen, bis jetzt solche Kolben insofern problematisch, als die Nippel davon den Raum, der am vorderen Ende 24 der Injektionseinrichtung gezeigt wird, gegenüber dem Raum 106 abdichten, bevor der Nippel vollständig in den vorderen Teil der Patrone eintreten und das Medikament daraus verdrängen kann. Die in einer solchen Art und Weise gebildete Abdichtung bewirkt, daß das in dem Raum 106 enthaltene Medikament darin eingeschlossen wird und wirkt, um den Kolben an seinem Platz hydraulisch zu blockieren und zu verhüten, daß er sich durch die Patrone hindurch im größten möglichen Ausmaß bewegt, wobei dieses Ausmaß derart wäre, daß die am weitesten vorn liegende Fläche 110 des Nippels mit dem Abdichtungselement 22 in Eingriff kommt oder so, daß eine gekrümmte ringförmige Schulter 112, die einen Übergangsteil des Kolbens zwischen dem hinteren Teil 100 und dem Nippelteil 104 bildet, mit der Schulter 18 der Patrone in Eingriff kommt.
Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 2 und deutlicher in Fig. 3 gezeigt wird, führt der vordere Teil 104 des Kolbens dadurch die beabsichtigte Funktion aus, dem Kolben zu ermöglichen, sich nach vorn in größtmöglichem Ausmaß zu bewegen, daß er mit mindestens einer sich axial erstreckenden Nut 116 versehen ist, welche gestattet, daß der Raum am vorderen Ende 24 der Patrone und der Raum 106 dadurch miteinander in Verbindung kommen, um ein hydraulisches Blockieren zu verhüten. Es wird bevorzugt, daß mindestens eine sich axial erstreckende Nut in einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens vorgesehen ist.
Während es nicht gezeigt wird, kann auch eingeschätzt werden, daß die sich axial erstreckenden Nuten auch als Bohrung durch mehrere zentrale Teile des vorderen Teils des Kolbens mit reduziertem Durchmesser vorgesehen werden können. Beispielsweise könnten sich die Bohrungen von der Vorderseite 110 (siehe Fig. 2) axial nach hinten durch den Nippel erstrecken und sich dann radial erstrecken, um an einem weiter hinten liegenden Teil des Kolbens, z. B. an der gebogenen ringförmigen Schulter 112, auszutreten, so daß der Raum am vorderen Ende 24 und der Raum 106 miteinander in Verbindung kommen können.
Bei einer anderen Ausführungsform, wie in Fig. 5 gezeigt, kann eingeschätzt werden, daß der Nippelteil des Kolbens Einfach einen ausreichend reduzierten Außendurchmesser bezogen auf jenen, die beim bisherigen Stand der Technik bekannt sind, haben kann, um eine beständige Verbindung zwischen den beiden Räumen zu ermöglichen, bis die ringförmige Schulter 112 des Kolbens mit der ringförmigen Schulter 18 der Patrone in Eingriff kommt oder bis die am weitesten vorn liegende Fläche 110 des Kolbens mit der Abdichtung 22 oder dem hinteren Ende der Nadel 34 in Eingriff kommt. Bei einer solchen Ausführungsform wird bevorzugt, daß der Außendurchmesser des Nippels in ausreichender Weise so reduziert ist, daß er keinen Kontakt mit der Innenseite des vorderen Teils 16 der Patrone herstellt.
Beziehen wir uns wieder auf die erste Ausführungsform, so wird dort bevorzugt, daß sich die Umfangsnuten 116 im wesentlichen über die gesamte Länge des Nippelteils des Kolbens erstrecken. Es kann auch wünschenswert sein, solche Umfangsnuten bis zu dem ringförmigen Schulterteil 112 des Kolbens 22 zu verlängern, wie in Fig. 4 gezeigt. Solche an dem Schulterteil vorgesehenen Nuten würden sich im wesentlichen radial und nicht axial erstrecken. Die Nuten können auch in der am weitesten vorn liegenden Fläche 110 vorgesehen werden, wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist entsprechend der vorliegenden Erfindung der Nippelteil des Kolbens mit einer in der Mitte liegenden Bohrung 120 versehen, die sich zumindestens geringfügig in die vorderste Fläche 110 hinein erstreckt, so daß der Nippel das hintere Ende der Nadel aufnehmen kann, wenn der Nippel seinen am weitesten vorn liegenden Bahnpunkt erreicht (d. h., wenn er mit der Abdichtung 22 oder der Schulter 18 in Eingriff kommt). Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß der Kolben vollkommen durch die Patrone hindurch wandert, ohne an das hintere Ende der Nadel anzustoßen. Folglich wird der Medikamentenfluß in das hintere Ende der Nadel zu jeder Zeit aufrechterhalten.
Bei einer in Fig. 6 gezeigten anderen Ausführungsform kann man sehen, daß der vorgesehene Kolben 128 stärker wie ein konventioneller Kolben insofern gestaltet ist, als der Nippelteil desselben sich nicht im wesentlichen in den verengten Bereich der Patrone hinein erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform hat die am vorderen Ende der Patrone vorgesehene Abdichtung 122 die Gestalt eines Zylinders und erstreckt sich im wesentlichen in den verengten Bereich hinein, um zu verhüten, daß Medikament in diesen Bereich eintritt. Wie man auch aus Fig. 6 abschätzen kann, verhütet diese Gestaltung auch, daß Medikament verschwendet wird.
Man erkennt folglich, daß die Aufgaben dieser Erfindung vollkommen und effektiv erfüllt worden sind. Man wird sich jedoch vorstellen können, daß die vorstehende bevorzugte spezielle Ausführungsform für den Zweck dieser Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist und einer Änderung unterliegen kann, ohne von solchen Prinzipien abzuweichen. Deshalb schließt diese Erfindung alle Modifikationen mit ein, die innerhalb des Geltungsbereiches der folgenden Ansprüche erfaßt sind.

Claims

1. Automatische Injektionsvorrichtung, mit:

einem Gehäuse (10);

einer rohrförmigen Patrone (12), die in dem Gehäuse (10) angeordnet ist, wobei die Patrone (12) einen hinteren Bereich (14) mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und eine sich nach innen erstreckende Schulter (18) hat, durch die der hintere Bereich (14) mit einem vorderen Bereich (16) der Patrone (12) verbunden ist, wobei der vordere Bereich (16) der Patrone (12) einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der vorbestimmte Durchmesser ist;

einer Ladung an Flüssig-Medikament (36), die sich normalerweise in der Patrone (12) befindet;

einer vorderen Dichtung (22), die normalerweise das Medikament (36) in der Patrone (12) nach vorne hin begrenzt;

einer Nadel (34), die sich in dem Gehäuse (10) befindet und ein hinteres Ende hat, das ausgestaltet und angeordnet ist, um bei Betätigung der Injektionsvorrichtung die vordere Dichtung (22) zu durchstechen, um der Nadel (34) zu ermöglichen, eine Verbindung mit dem Medikament (36) herzustellen und das Medikament (36) dadurch hindurch auszugeben;

einem bewegbaren Kolben (28), der sich in der Patrone (12) befindet und das Medikament (36) in der Patrone (12) nach hinten hin begrenzt,

wobei der Kolben (28) einen hinteren Bereich (100) mit einem Durchmesser hat, der bemessen ist, um eine hintere Dichtung gegen den vorbestimmten Innendurchmesser des hinteren Bereiches (14) der Patrone (12) zu bilden, wobei der Kolben (28) durch die Patrone (12) nach vorn gerichtet und in gleitend abgedichteter Beziehung relativ zu dieser bewegbar ist, um das Medikament (36) bei Betätigung der Injektionsvorrichtung durch die Nadel (34) auszugeben,

einer freigebbaren Energiequelle (50), die ausgestaltet und angeordnet ist, um den Kolben (28) nach vorn gerichtet durch die Patrone (12) zu bewegen, um das Medikament (36) in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung durch die Nadel (34) auszugeben;

dadurch gekennzeichnet, daß:

der Kolben (28) einen vorderen Bereich (104) hat, der im Vergleich zum hinteren Bereiches (100) des Kolbens (28) einen reduzierten Durchmesser hat, wobei der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) eine Länge hat, die im wesentlichen gleich einer Länge des vorderen Bereiches (16) der Patrone (12) ist, wobei der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) geformt ist, i) um in einen vorderen Raum einzutreten, der durch den vorderen Bereich (16) der Patrone (12) gebildet ist, um das Medikament (36) daraus durch die Nadel (34) auszugeben, und ii) um die Fluid-Verbindung zwischen dem vorderen Raum, der durch den vorderen Bereich (16) der Patrone (12) gebildet ist, und einem Umfangsraum in der Patrone (12) zwischen dem Kolben (28) und der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) der Patrone (12) aufrechtzuerhalten, um das Medikament (36) aus der Patrone (12) auszugeben, bis der Kolben (28) mit der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) und/oder der vorderen Dichtung (22) in Eingriff kommt;

der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) eine darin ausgestaltete und angeordnete Aussparung (120) hat, um das hintere Ende der Nadel (34) aufzunehmen, wenn der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) in den vorderen Raum eingetreten ist, der durch den vorderen Bereich (16) der Patrone (12) gebildet ist.

2. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) zumindest eine sich axial erstreckende Nut (116) hat, die darin angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß sich Medikament (36) dort hindurch aus dem Umfangsraum in den vorderen Raum bewegt, bis der Kolben (28) mit der Schulter (18) und/oder der vorderen Dichtung (22) in Eingriff kommt.

3. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Kolben (28) eine sich nach innen erstreckende ringförmige Schulter (112) aufweist, durch die der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) mit dem hinteren Bereich (100) des Kolbens (28) verbunden ist, wobei die ringförmige Schulter (112) ausgestaltet und angeordnet ist, um mit der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) der Patrone (12) einzugreifen.

4. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die ringförmige Schulter (112) des Kolbens (28) zumindest eine sich radial erstreckende Nut (116) hat, die darin angeordnet und mit der zumindest einen sich axial erstreckenden Nut (116) verbunden ist, um zu ermöglichen, daß der vordere Raum in der Patrone (12) und der Umfangsraum zwischen dem Kolben (28) und der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) der Patrone (12) durch diese hindurch in Verbindung stehen, bis die ringförmige Schulter (112) des Kolbens (28) mit der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) der Patrone (12) in Eingriff kommt.

5. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die sich radial und axial erstreckenden Nuten (116) in einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens (28) angeordnet sind.

6. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vordere Dichtung (22) normalerweise eine Verbindung zwischen dem Medikament (36) und der Nadel (34) verhindert, wobei die vordere Dichtung (22) in einen Zustand gebracht werden kann, um es der Nadel (34) zu ermöglichen, in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung mit dem Medikament (36) in Verbindung zu treten.

7. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 6, außerdem mit einem ringförmigen Ring zum Fixieren der vorderen Dichtung (22) an einem vorderen Ende der Patrone (12).

8. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein hinteres Ende der Nadel (34) die vordere Dichtung (22) durch eine Öffnung in dem ringförmigen Ring durchsticht, um die Verbindung zwischen der Nadel (34) und dem Medikament (36) in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung zu bewirken.

9. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die freigebbare Energiequelle (50) aufweist:

ein Hülsenbauteil (66), das nach vorn gerichtet durch das Gehäuse (10) bewegbar ist, um mit einem hinteren Bereich (100) des Kolbens (28) einzugreifen, um den Kolben (28) in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung durch die Patrone (12) zu bewegen;

eine normalerweise zusammengedrückte Schraubenfeder (62), die freigebbar ist, um das Hülsenbauteil (66) in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung zu bewegen; und

eine Sicherheitskonstruktion (76), die ausgestaltet und angeordnet ist, um vor der Betätigung der Injektionsvorrichtung die Feder (62) zusammengedrückt und das Hülsenbauteil (66) in einer Nicht-Betriebsposition zu halten.

10. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) einen im Vergleich reduzierten Durchmesser hat, der so bemessen ist, daß er ausreichend kleiner ist als der Innendurchmesser des vorderen Bereiches (16) der Patrone (12), um es dem vorderen Bereich (104) des Kolbens (28) zu ermöglichen, i) in den vorderen Raum einzutreten, der durch den vorderen Bereich (16) der Patrone (12) gebildet ist, um daraus ein Medikament (36) durch die Nadel (34) auszugeben, und ii) die Fluid-Verbindung zwischen dem vorderen Raum in der Patrone (12) und dem Umfangsraum in der Patrone (12) zwischen dem Kolben (28) und der sich nach innen erstreckenden Schulter (18) der Patrone (12) aufrechtzuerhalten, um so das Medikament (36) aus der Patrone (12) auszugeben, bis der Kolben (28) mit der Schulter (18) und/oder der vorderen Dichtung (22) in Eingriff kommt.

11. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) einen Durchmesser hat, der ausreichend klein ist, so daß er nicht mit einer Fläche in Kontakt kommen kann, durch die der Innendurchmesser des vorderen Bereiches (16) der Patrone (12) gebildet ist, wenn der vordere Bereich (104) des Kolbens (28) in den vorderen Bereich (16) der Patrone (12) eintritt.

12. Automatische Injektionsvorrichtung, mit:

einem Gehäuse (10);

einer rohrförmigen Patrone (12), die in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Patrone (12) einen hinteren Bereich (14) mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und eine sich nach innen erstreckende Schulter (18) hat, durch die der hintere Bereich mit einem vorderen Bereich (16) der Patrone verbunden ist, wobei der vordere Bereich der Patrone einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der vorbestimmte Innendurchmesser des hinteren Bereiches der Patrone ist;

einer Ladung an Flüssig-Medikament (36), die sich normalerweise in der Patrone befindet;

einer vorderen Dichtung (122), die normalerweise das Medikament in der Patrone nach vorne hin begrenzt und einen Bereich hat, der sich in den vorderen Bereich der Patrone erstreckt;

einer Nadel (34), die sich in dem Gehäuse (10) befindet und ein hinteres Ende hat, das ausgestaltet und angeordnet ist, um bei Betätigung der Injektionsvorrichtung die vordere Dichtung (122) zu durchstechen, um der Nadel (34) zu ermöglichen, eine Verbindung mit dem Medikament (36) herzustellen und das Medikament (36) dadurch hindurch auszugeben;

einem bewegbaren Kolben (128), der sich in der Patrone befindet und das Medikament in der Patrone nach hinten hin begrenzt, wobei der Kolben einen hinteren Bereich mit einem Durchmesser hat, der bemessen ist, um eine hintere Dichtung gegen den vorbestimmten Innendurchmesser des hinteren Bereiches der Patrone zu bilden, wobei der Kolben von einer hinteren Position in der Patrone, in der der Kolben von der vorderen Dichtung getrennt ist, so daß der Kolben und die vordere Dichtung zwischen sich einen Raum bilden, in dem sich normalerweise das Medikament befindet, in eine vordere Position in der Patrone bewegbar ist; und

einer freigebbaren Energiequelle (50), die ausgestaltet und angeordnet ist, um den Kolben nach vorn gerichtet von der hinteren Position in die vordere Position durch die Patrone zu bewegen, um das Medikament in Reaktion auf die Betätigung der Injektionsvorrichtung durch die Nadel auszugeben;

dadurch gekennzeichnet, daß:

in der vorderen Position des Kolbens (128) der Kolben und die vordere Dichtung zueinander benachbart sind und zusammenwirken können, um die Gesamtheit des Raumes dazwischen zu beseitigen und um so im wesentlichen die Gesamtheit des Medikaments durch die Nadel auszugeben;

und daß eine vorderste Fläche (110) des Kolbens (128) eine darin ausgestaltete und angeordnete Aussparung hat, um das hintere Ende der Nadel (34) aufzunehmen, wenn der Kolben (128) und die vordere Dichtung zueinander benachbart sind.

13. Automatische Injektionsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die vordere Dichtung (122) eine Hut-Anordnung hat, wobei ein oberer Bereich der Hut-Anordnung das Flüssig-Medikament daran hindert, vor der Betätigung der Injektionsvorrichtung in den vorderen Bereich der Patrone einzutreten.