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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines
Spritzenkolbens, insbesondere für
eine selbstzerstörende
Spritze, d.h. eine Spritze, die nur einmal verwendet werden kann und
die während
des Prozesses des normalen Benutzens von dem Benutzer unbrauchbar
gemacht wird.
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Seit
den frühen
1980ern ist die Ausbreitung von AIDS, Hepatitis und anderen Krankheiten
teilweise aufgrund des Wiederverweedens von Spritzen aufgetreten.
Die Mehrheit der Spritzen sind Wegwerfspritzen, die einfach aus
Kunststoff hergestellt werden können
und die häufig
markiert werden mit "einmal
Benutzen und Zerstören". Jedoch gibt es
keine in das Produkt eingebaute Barriere, um zu verhindern, daß es mehr
als einmal und durch mehr als eine Person verwendet wird.
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Rauschgiftabhängige haben
bestimmte ritualisierte Techniken, denen vollständig entgegengekommen werden
muß, falls
der Aufbau einer selbstzerstörenden
Spritze erfolgreich und akzeptiert in diesem vitalen Marktsegment
sein soll. Rauschgiftabhängige
können
des mehrfachen Einführens
einer Nadel bedürfen,
bevor eine passende Injektionsstelle gefunden wird, und sie machen
während
dieses Prozesses eine Vielzahl von kleinen Einführungen und Entnahmen. Nach
einer Injektion kann sich ein Benutzer entscheiden, das im "toten Bereich" der Spritze verbliebene
Rauschgift mehrmals mit seinem eigenen Blut auszuspülen.
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Der
primäre
Bereich des Interesses bezüglich
der Verbreitung der oben erwähnten
Krankheiten gilt dem Rauschgiftabhängigem, jedoch können alle anderen
Bereiche von einer solchen Spritze profitieren, falls sie den Benutzer
bei der Benutzer in keiner Weise behindert.
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Viele
Versuche wurden unternommen, eine derartige selbstzerstörende Spritze
bereitzustellen und Aufbaubeispiele werden in US-A-4252118, GB-A-2184657, US-A-3478937
und US-A-4367738 gezeigt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt hat jedoch entweder
aufgrund der Komplexität
der Herstellung oder des Ansteigens von Kosten kein Aufbau Marktreife
erlangt. Des weiteren waren frühere
Aufbauten für
die Vielzahl von Anwendungstechniken der Benutzer, insbesondere
der Rauschgiftabhängigen,
nicht geeignet und können
sich beim Gebrauch nicht "normal" anfühlen.
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Einige
frühere
Aufbauten nutzten Überstandseinrichtungen
innerhalb des Kolbenzylinders. Diese könnten jedoch die Vorwärtsbewegung
des Kolbens während
der Injektion beeinträchtigen
und können durch
den Benutzer "gefühlt" werden. Dies wird
durch die Interaktion mit der Überstandseinrichtung
durch eine elastomere Kappe bewirkt, die an dem Kolben angebracht
ist.
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Andere
Aufbauten haben eine zerbrechliche Einrichtung in den Aufbau eingebaut,
so daß sich
ein Teil des Kolbens ablöst
und die Spritze unbrauchbar hinterläßt. Dies kann ein Gesundheitsrisiko
sein, da es ein ungeschütztes
Teil aus gebrochenem Kunststoff hinterläßt, das kürzlich innerhalb eines Kolbens war,
der möglicherweise
kontaminiertes Blut enthält. Durch
das Entfernen eines Teils des Kolbens wird der Kolbenzylinder weiterhin
einem Mißbrauch
und einem möglichen
Umbau in eine betriebsbereiten Einheit ausgesetzt. Einige vorhergehende
Ideen konnten nur in einer Spritze mit integrierter Nadel betrieben
werden, was sie vor Manipulation und nachfolgender Wiederverwendung
schützt.
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Deshalb
ist das ideale Erzeugnis eines, das genau zu den gegenwärtigen Herstellungstechniken und
Anordnungsprozeduren paßt,
das dem Benutzer keinen Widerstand bietet und das wirklich selbstzerstörend ist,
so daß es
nicht manipuliert werden kann.
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Es
wurde herausgefunden, daß eine
Spritze, bei der der Kolben und der Kolbenzylinder jeweils ein einteiliges
Formteil ist, wobei der Kolben eine Ver schlußeinrichtung hat, die mit einer
Unterbrechungseinrichtung in dem Kolbenzylinder zusammenwirkt, selbstzerstörend und
in der Benutzung besonders vorteilhaft ist. Sie paßt auch
gut zu den gegenwärtigen
Herstellungs- und Anordnungstechniken.
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Ein
solcher Aufbau ist in EP-A-0 409 134 gezeigt, der beabsichtigt,
den Kolben und den Kolbenzylinder jeweils einteilig geformt zu haben.
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Gemäß eines
ersten Aspekts der Erfindung stellen wir eine Vorrichtung bereit
zum Anfertigen eines einteiligen Spritzenkolbens zum Gleiten in
einem Kolbenzylinder und mit einer Verschlußeinrichtung zum Zusammenwirken
mit einer Unterbrechungseinrichtung in der inneren Wand des Zylinders,
wobei die Vorrichtung ein zweiteiliges Formwerkzeug umfaßt, wobei
jeder Teil einen Abdruck eines Teils des Kolbens trägt, so daß die beiden
Teile kooperieren, um den vollständigen
Kolben zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil einen Einsatz
hat, der den Abdruck für
die Verschlußeinrichtung
für den
jeweiligen Kolbenteil trägt,
wobei der Einsatz entfernbar in dem Teil montiert ist.
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Die
Erfindung ermöglicht
es, daß Formwerkzeuge
für existierende
Kolben modifiziert werden, um den Einsatz mit der Verschlußeinrichtung
zu umfassen. Die existierenden Kolben können deshalb leicht geändert werden,
um die Verschlußeinrichtung
zu umfassen, aber mit geringen Kapitalkosten, da vollständig neue
Werkzeuge nicht benötigt
werden. Eine Fertigung des Kolbens ist deshalb die gleiche wie bei den
existierenden Kolben und eine Anordnung des Kolbens und des Kolbenzylinders
ist ebenfalls ähnlich.
Weil der Kolben ein einteiliges Formteil ist, werden keine weiteren
Anordnungsschritte benötigt.
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Desweiteren
können
die Einsätze
ihrerseits leicht geändert
werden. Die Formwerkzeuge nutzen bei Benutzung ab, aber eine Abnutzung
des Anteils, der die Verschlußeinrichtung
umfaßt,
ist kritisch, weil es die Verschlußeinrichtung unbrauchbar machen kann.
Der Grad der akzeptablen Abnutzung ist für die Verschlußeinrichtung
viel geringer, als derjenige für den
Rest des Kolbens. Die Einsätze
mit den Verschlußeinrichtungen
können
deshalb oft geändert werden,
um eine genaue Fertigung der Verschlußeinrichtungen sicherzustellen.
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Die
Einsätze
können
an einer existierenden Trennlinie in einem Werkzeugteil positioniert
sein. Jeder Einsatz kann an dem Werkzeugteil durch Nadeln angebracht
sein, die in ausgerichtete Öffnungen
in dem Einsatz und dem Werkzeugteil eingesetzt sind. Alternativ
können
sie durch eine Füllung
gesichert werden.
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Für den Werkzeugteil
ist es ebenso möglich, mit
Hohlräumen
zum Empfangen der Einsätze
ausgestattet zu sein. Die Hohlräume
können
in das Werkzeugteil geschnitten oder maschinell hergestellt werden.
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Jeder
Einsatz kann eine oder mehrere Platten umfassen.
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Gemäß eines
zweiten Aspekts der Erfindung stellen wir einen Einsatz bereit,
zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Anfertigen eines einteiligen Spritzenkolbens
zum Gleiten in einem Kolbenzylinder mit einer Verschlußeinrichtung
zum Zusammenwirken mit einer Unterbrechungseinrichtung in der inneren
Wand des Zylinders, wobei die Vorrichtung ein zweiteiliges Formwerkzeug
umfaßt,
wobei jeder Teil einen Abdruck eines Teils des Kolbens trägt, so daß die beiden
Teile kooperieren, um den vollständigen Kolben
zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz den Abdruck für die Verschlußeinrichtung des
jeweiligen Kolbenteils trägt
und entfernbar in dem korrespondierenden Werkzeugteil montiert ist.
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Um
die Erfindung leichter verständlich
zu machen, werden nun ihre Ausführungsformen
im Wege des Beispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben,
in welchen:
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1 ist eine Seitenansicht
einer Spritze, die in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform der
Erfindung konstruiert ist;
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2 ist eine Aufsicht auf
den Spritzenkolbenzylinder der Spritze in 1 vom vorderen Ende betrachtet;
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3 ist eine Seitenansicht
des Spritzenkolbens der Spritze in 1;
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4 ist eine vergrößerte Ansicht
der Region des hinteren Endes des Spritzenkolbens;
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5 ist ein Querschnitt, der
entlang der Linie V–V
von 4 genommen ist,
in Richtung der Pfeile blickend;
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6 ist ein Querschnitt, der
entlang der Linie V1–V1
der 4 genommen ist,
in Richtung der Pfeile blickend;
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7 ist eine Längsansicht
des Spritzenkolbenzylinders der Spritze in 1;
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8 ist eine Längsansicht
der Region des hinteren Endes des Spritzenkolbenzylinders in einem vergrößerten Maßstab;
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9 ist eine Detailansicht
der Nut wie sie in 8 gezeigt
ist;
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10 bis 13 sind Querschnitt-Seitenansichten der
Spritze, die den Kolben in verschiedenen Positionen zeigen;
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14 ist eine Längsansicht
der Region des hinteren Endes der Spritze in einem vergrößerten Maßstab, die
den Kolben eingeklemmt in die Nut des Kolbenzylinders zeigt, wobei
dies der unbenutzbare Zustand ist;
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15 ist eine Längsansicht
der Region des vorderen Endes des Spritzenkolbenzylinders in einem
vergrößerten Maßstab, die
eine Modifikation zeigt;
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16 ist ein alternativer
Aufbau für
das hintere Ende des Spritzenkolbens;
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17 ist eine Längsansicht
des Kolbenzylinders, die die Anordnung von Nuten im Zusammenhang
mit einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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18 ist eine Seitenansicht
eines Kolbenkopfes mit einer modifizierten Verschlußeinrichtung;
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19 ist ein Querschnitt auf
der Linie X–X der 18;
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20 zeigt die Verschlußeinrichtung
in einer Vorwärts-Bewegungsposition;
und
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21 zeigt die Verschlußeinrichtung
in der verschlossenen Position;
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22 zeigt einen Teil eines
Formwerkzeuges zum Formen eines existierenden Kolbens;
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23 zeigt eine Einsatzplatte
für den
Werkzeugteil der 22;
und
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24 zeigt das Werkzeug der 22, modifiziert durch die
Platte der 23.
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Die
Spritzen, die in den 1 bis 21 gezeigt werden, fallen
nicht in den Schutzbereich der Erfindung, sind aber beschrieben,
um ein Verständnis
der Erfindung, wie sie in den 22 bis 24 illustriert ist, zu unterstützen.
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Bezugnehmend
auf 1 und 2 der Zeichnungen, umfaßt die Spritze
einen Kolbenzylinder 1 und einen Kolben 7. Der
Kolbenzylinder hat eine innere zylinderförmige Oberfläche, ein
offenes vorderes Ende 2, das mit einem Greifkragen 3 ausgestattet ist
und ein hinteres Ende 4 mit einem internen Stützansatz 5,
der einen Flüssigkeitsauslaß 6 umschließt. Der
Flüssigkeitsauslaß 6 kann
auf in einer Vielzahl von Weisen wie benötigt angeordnet werden; die
gezeigte ist ein LUER-Slip-Aufbau, der eine Nadel (nicht abgebildet)
mit einer Reib-Fassung hält;
ein LUER-Verschluß auf
den eine Nadel aufgeschraubt wird; oder kann angeordnet werden,
eine Nadel aufzunehmen, die permanent befestigt ist mit Klebstoff, Hitze
oder einem anderen Mittel. Der eingeführt gezeigte Spritzenkolben 7 umfaßt eine
Stange 8 und eine Fingerplatte 9 zum Greifen des
Kolbens. An dem hintern Ende der Stange 8 ist eine elastomere
Dichtkappe 15, neben der Verschlußeinrichtungen 17 geformt
sind, die zum Eingreifen in Einrichtungen eingerichtet sind, die
die zylinderförmige
Oberfläche
der inneren Kolbenzylinderwand unterbrechen, die Nuten 10, 11 umfaßt, um,
wie nachfolgend im Detail erläutert,
eine Selbstzerstörungskonstruktion
bereitzustellen.
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Wie
in 3 bis 6 gezeigt, hat der Kolben 7 die
traditionelle Stange 8 und eine Fingerplatte 9,
die zum Hineindrücken
und Herausziehen des Kolbens verwendet wird. An dem hinteren Ende
hat der Kolben einen Kopf 14, der einen Zapfen 13 umfaßt, über dem
eine elastomere Kappe 15 befestigt ist, die eine vollständige Abdichtung
für Flüssigkeiten
und Gase in dem Kolbenzylinder 1 formt. Der Zapfen 13 hat eine
Basis 16, die die Kappe 15 unterstützt. Auf
der Gegenseite der Basis 16 ist eine röhrenförmige Verbindung 18 zu
der Kolbenstange 8, die eine starke jedoch leicht flexible
Verbindung formt. Ebenso an der Basis 16 angebracht sind
zwei Flossen 17, die die Verschlußeinrichtung bilden. Die Flossen
sind so angeordnet, daß ihre äußeren, radialen,
vorderen Kanten 19 im montierten Zustand in Kontakt mit
der inneren Kolbenzylinderwand sind. Die axiale Kante kann mit einer
geraden Kante wie in 4 angeordnet sein
oder, wie in 16 gezeigt,
eine gebogene Kante haben. Die Kante 19 kann ebenso eine
Vielzahl von Anordnungen haben, um bestmöglich in die Nuten des Kolbenzylinders
zu passen.
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Die
Flossen 17 erstrecken sich außerhalb der Basis 16,
wenn 5 angesehen wird,
die eine Querschnittsansicht gemäß der Pfeile
V–V in 4 sind. Die Basis berührt nicht
die innere Wand des Kolbenzylinders, aber diese Zeichnung zeigt
die Anordnung, wie die Flossen herausragen und einen Kontakt mit
der Kolbenzylinderwand herstellen.
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Die
Position der Verbindung 18 ist in 6 deutlich dargestellt.
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7 ist eine Längsansicht
durch den Kolbenzylinder, die die Position und den typischen Winkel
der Position der Nuten 10, 11 zeigt. Die hintere Nut 10 ist
in einer für
die Benutzung der Spritze tauglichen Position angebracht. In diesem
Beispiel ist die Nut 10 in einer Position, die das Einsaugen
nach dem vollständigen
Injektionsstoß des
Kolbens erlaubt. Dies ist entscheidend bei einigen Spritzenbenutzungen,
um dem Benutzer die Überprüfung zu
ermöglichen,
daß die
Nadel immer noch innerhalb eines Blutgefäßes positioniert ist und/oder
um einen Rauschgiftabhängigen
zu erlauben, das Rauschgift aus dem toten Bereich 12 durch
Einziehen und Ausstoßen
von Blut auszuspülen.
Die vordere Nut 11 ist positioniert, um eine vollständige Rückwärts-Bewegung
mit dem Kolben zu erlauben, aber sie erlaubt nicht das Entfernen
des Kolbens. Dies hat zwei Vorteile: sie kann positioniert werden,
um anzuzeigen, wenn ein bestimmtes Füllvolumen einer Flüssigkeit erreicht
wurde, was bei sehbehinderten Benutzern sinnvoll sein kann. Ebenso
verhindert diese Nut das Entfernen des Kolbens aus dem Kolbenzylinder wenn
er einmal montiert wurde. Deshalb kann der Kolben nicht ersetzt
oder manipuliert werden, um die Spritze wiederverwendbar zu machen.
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Die
Nut 10 ist in 8 im
Detail und in 9 als
Ausschnitt gezeigt. Die Nut 10 erstreckt sich um den gesamten
Umfang der inneren Wand und ist von im wesentlichen dreieckigem
Querschnitt. Die Nut 10 hat eine erste hintere Kante 10', die um 20° bis 30° leicht gegen
die innere Wand geneigt ist, um die Vorwärts-Bewegung des Kolbens zu
erlauben. Sie hat eine zweite vordere Kante 10", die um etwa
60° bis 70° stärker gegen
die innere Wand geneigt ist, um mit der Verschlußeinrichtung beim Herausziehen
in Eingriff zu gelangen. Die erste und zweite Kante sind im wesentlichen
senkrecht zueinander. Die Nut 10 ist auch in einem anderen
als einem rechten Winkel gegen die Längsachse des Kolbenzylinders 1 angeordnet.
Dieser Winkel, der bis zu 30° betragen
kann, bedeutet, daß beim
Vorschub der elastomeren Kappe 15 die durch den Benutzer
gefühlte
Reibung nicht die Gleiche ist wie die Reibung, die wahrgenommen
wird wenn sie in und über
eine Nut oder einen Überstand vorgeschoben
wird, der senkrecht zu der Kolbenzylinderachse angeordnet ist. Die
Kappe 15 trifft zuerst auf die vordere Kante der Nut 10.
Die elastomere Kappe 15 hat eine führende Kante, die eine dichte Abdichtung
mit der inneren Wand des Kolbenzylinders bildet und bewirkt eine
leicht nach außen
gerichtete Kraft um diese Abdichtung zu erreichen. Diese Kraft wird
nur leicht beeinträchtigt,
wenn die kleine durch die Nut 10 gebildete Fläche getroffen
wird. Wenn sich die Kappe 15 vorwärts bewegt, verläßt sie die
primäre
Kontaktfläche
und bewegt sich fort, und ist so nur mit einer kleinen Fläche von
verändertem Widerstand
in Kontakt. Dies bietet ein sanfteres Gefühl der Injektion, was ein sehr
großer
Vorteil der Erfindung ist. Die vordere Nut 11 ist ähnlich der
hinteren Nut 10.
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Die
Nuten 10, 11 sind in ihrem Durchschnitt sehr präzise und
sind in dieser Anordnung sehr leicht herzustellen. Dies ist ein
Vorteil gegenüber
vorherigen Erfindungen, da es theoretisch sehr schwierig ist, solch
eine Nut in einen einteiligen Kolbenzylinder zu machen. Eine Nut
stellt eine wesentlich solidere Form einer Beschränkungseinrichtung
bereit, verglichen mit beispielsweise einer Überstandseinrichtung. Der Vorteil
des Formens der Nuten 10, 11 ist ihr Winkel zur
Längsachse
und zur Achse des Herausziehens durch den Formkern. D. h., daß der Überstand
des Kerns, welcher die Nuten bildet, aus dem gegossenen Kolbenzylinder
heraus gleiten kann, ohne die innere Wand des Kolbenzylinders zu
zerstören.
Wie in 17 gezeigt, kann
die vordere Nut 11 um 180° axial rotiert zu der hinteren
Nut orientiert sein. Dies bietet dem Formkern beim Herausziehen einen
geringeren Widerstand, da sich der hintere Überstand nicht vollständig in
der vorderen Nut 11 positioniert.
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Die
Benutzung der Spritze ist in den 10 bis 13 gezeigt. Die Spritze ermöglicht eine "normale" Benutzung. 10 zeigt den Kolben in der
Position, in der er ausgeliefert wird. Falls der Kolben ein wenig weiter
eingeführt
wäre, würde er unbenutzbar
werden aufgrund der Flossen 17, die in die hintere Seite der
Nut 10 gleiten würden.
Es gibt viele Ergänzungen mit
denen das Erzeugnis ausgestattet werden kann, die vorzeitiges Einführen des
Kolbens verhindern, diese sind jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung.
Der Benutzer füllt
die Spritze durch das Zurückziehen
des Kolbens wie in 11 und
es ist freigestellt, die Spritze ohne Einschränkung bis zu dem benötigten Füllstand
aufzufüllen.
Manchmal ist eine zweite Füllung
gewünscht,
z. B. wenn zwei Flüssigkeiten
in dem Kolbenzylinder gemischt werden und dies wird nicht behindert.
Ein Rauschgiftabhängiger zum
Beispiel wird nach dem Füllen
der Spritze die Nadel in einem Bestreben eine zur Injektion geeignete
Vene zu finden unter die Haut stechen. Diese Handlung erfordert
das Zurückziehen
des Kolbens und das Einziehen von Körperflüssigkeit in das hintere Ende
des Spritzenkolbenzylinders. Die Farbe und Menge dieser Flüssigkeit
zeigt dem Benutzer die Eignung der Position an. Diese Technik und
andere sind innerhalb der Beschränkungen
der Spritze möglich.
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Nach
dem Injektionsstoß wird
der Kolben in einer in 12 gezeigten
Position sein. Falls es notwendig ist, kann dann der Kolben um eine
vorgegebene Distanz, jedoch nicht weiter als bis zur Nut 10, herausgezogen
werden, um das allgemein bekannte Einsaugen der Spülung zu
ermöglichen.
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13 zeigt den Kolben in der
Position des maximalen Herausziehens. In dieser Position beginnen
die Flossen in die Nut 11 einzugreifen, was, wie oben beschrieben,
das Entfernen des Kolbens und jede weitere Manipulation verhindert,
die folgen könnte.
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Wenn
die Flossen 17 in eine Nut (10 oder 11) eingreifen,
resultiert ein in 14 deutlich
dargestelltes Ineinandergreifen. Sobald die Flossen 17 in
die Nut eingreifen, erweitern sie sich der Breite nach, um aufgrund
der in sie geformten Spannung den zur Verfügung stehenden Raum auszufüllen. Dies
verhindert jede weitere Rückwärts-Bewegung.
Der Kopf des Kolbens richtet sich mit dem Winkel der Nut wie gezeigt
aus und deformiert desweiteren die normale Ausrichtung und verhindert
so eine weitere Rückwärts-Bewegung.
Desweiteren berührt
die Verbindungsstange 18 den hinteren Abschnitt der fernen Flosse
und plaziert dadurch die Flosse weiter nach Außen und sicherer in der Nut.
Die beschriebene Handlung der Flossen wirkt wie ein sich selbst
befestigendes Schloß,
so daß es
sich um so stärker
verschließt,
desto stärke
der Benutzer in dem Wunsch die Spritze wiederzuverwenden an dem
Kolben zieht. Falls eine ausreichende Kraft angewendet wird, zerbricht
der Kolben 7 an der Verbindungsstange 18.
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15 zeigt eine Modifikation,
bei der die Unterbrechungseinrichtung einen Überstand 29 anstelle
einer Nut umfaßt.
Der Überstand 29 ist
als ein Ring gebildet, der gegen die Achse des Kolbenzylinders 1 angewinkelt
ist. Der Überstand 29 ist
von einem dreieckigen Querschnitt. Er hat eine erste vordere Kante 29', die um 20° bis 30° leicht gegen
die innere Wand geneigt ist, um die Vorwärts-Bewegung des Kolbens zu
erlauben. Der Überstand 29 hat
auch eine zweite hintere Kante 29", die um etwa 60° bis 70° scharf gegen
die innere Wand geneigt ist, um beim Herausziehen in die Verschlußeinrichtung
einzugreifen. Bei Benutzung arbeitet der Überstand 29 in einer ähnlichen
Weise wie die Nuten 10, 11. Die Flossen 17 passieren
bei einer Vorwärts-Bewegung des
Kolbens 7 den Überstand 29,
aber gelangen mit ihm in Eingriff bei einer Herauszieh-Bewegung.
Das Ineinandereingreifen verdreht den Kopf des Kolbens, so daß nicht
weiter herausgezogen werden kann.
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In
einer weiteren Modifikation (nicht abgebildet) umfaßt die Unterbrechungseinrichtung
eine Nut 10, der auf ihrer vorderen Seite unmittelbar ein Überstand 29 folgt.
Dies stellt einen sehr befriedigenden Betrieb der Verschlußeinrichtung 17 sicher.
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Die 18 bis 21 zeigen eine modifizierte Verschlußeinrichtung.
Korrespondierende Bezugsziffern wurden korrespondierenden Teilen
zugeordnet. Anstelle der Flossen 17, umfaßt die Verschlußeinrichtung
eine flexible kreuzförmige
Scheibe 20. Die Scheibe 20 ist mit der Basis 16 durch
einen kurzen zentralen Verbinder 21 verbunden, und die
Verbindung ist auch gekürzt
und verbindet die Scheibe 20 mit der Kolbenstange 8.
Die Scheibe 20 hat eine kegelförmige Peripherie 22,
die nahe der Basis 16 kleiner ist. Diese Anordnung reduziert
den von der Verschlußeinrichtung
eingenommenen Raum.
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18 zeigt den Kolben 7 in
Ruhe, während 20 den Kolben vorwärts bewegend
zeigt. Die Peripherie der Scheibe 20 leitet fort von der
Basis 16 und die von der Basis 16 entfernte Seite
ergreift die Kolbenstange 8. Die Scheibe 20 wird
deshalb unterstützt
und die kegelförmige
Peripherie 22 wird im wesentlichen parallel zu der Kolbenzylinderoberfläche (nicht
abgebildet), so daß der
Kolben 7 leicht gleitet und die Nut 10 passiert.
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Bei
einer Rückwärts- oder
Herauszieh-Bewegung verlagert sich die Scheibe 20 in die
andere Richtung und greift in die Basis 16. In dieser Position kann
sie in dem Kolbenzylinder 1 immer noch gleiten, aber beim
Erreichen einer Nut 10, 11 tritt die äußere Kante
der kegelförmigen
Peripherie 22 in die Nut ein und bildet einen Absatz, der
eine Herauszieh-Bewegung aus der Nut verhindert. Da die Scheibe 20 auf die
Basis 16 gestützt
ist, kann die Scheibe 20 nicht ein weiteres Mal abgefälscht werden,
um über
die Nut 10 zu gleiten.
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Falls
in der Verschlußposition
eine ausreichende Kraft angewendet wird, bricht die Verbindung 18.
Sie kann auch zum versehentlichen Brechen neigen, falls der Kolben 7 bei
normaler Benutzung verdreht wird. Bei einer Modifikation (nicht
abgebildet) ist die Verbindung 18 größer und der Verbinder 21 im Durchmesser
kleiner gemacht. Die Verbindung 18 wird dann der Tendenz
zum Brechen beim Verdrehen des Kolbens 7 bei normaler Benutzung
widerstehen. Wenn in der Verschlußposition auf den Kolben 7 ausreichend
Kraft angewendet wird, wirkt die abgelenkte Scheibe 20 als
ein Hebel auf der Basis 16, so daß der Verbinder 21 bricht
und der Kopf des Kolbens 7"abknickt".
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Die
modifizierten Verschlußeinrichtungen sind
in eine Nut 10 eingreifend gezeigt, die in rechten Winkeln
zu der Kolbenzylinderachse liegt. Sie würde ebensogut mit einer angewinkelten
Nut oder mit dem angewinkelten Überstand 29 der 15 arbeiten.
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Der
Kolbenzylinder 1 und der Kolben 7 sind durch Spritzguß aus Kunststoffmaterial
gemacht. Es ist wünschenswert,
daß jeder
ein einziges Formteil ist, um die Herstellungskosten niedrig zu
halten. In der Tat können
die Formwerkzeuge gemäß der Erfindung
zur Herstellung existierender Kolben (jene ohne die Verschlußeinrichtung)
modifiziert werden, um die Verschlußeinrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung zu beinhalten.
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22 zeigt einen Teil 30 eines
zweiteiligen Formwerkzeugs für
einen herkömmlichen
Kolben, der modifiziert ist, um die Verschlußeinrichtung zu umfassen. Das
Werkzeugteil 30 umfaßt
drei Abdrücke
von der Hälfte
eines Kolbens; Ein komplementärer
Werkzeugteil zum Beinhalten der Abdrücke der anderen Hälfte des
Kolbens ist nicht gezeigt. Es ist zu sehen, daß der Werkzeugteil in drei
Anteile 31, 32, 33 unterteilt ist, wobei
die Trennlinien 34, 35 jeweils zu dem Kopf und
dem Griffrand benachbart sind. Um den Werkzeugteil 30 für die Verschlußeinrichtung
zu modifizieren, sind die Einsätze 36,
die den Abdruck der Hälfte
der Verschlußeinrichtung
umfassen, in den Teil 30 an der Trennlinie 34 eingesetzt.
Ein Einsatz 36 ist in 23 gezeigt;
Die drei Einsätze 36,
die in den Werkzeugteil 30 eingesetzt sind, sind in 24 gezeigt. Die Einsätze werden
durch die Füllung 37 gehalten.
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Die
Einsätze 36 sind
entfernbar, so daß sie leicht
ausgewechselt werden können,
wenn sie abgenutzt werden. Eine Abnutzung ist für den Einsatz, der die Verschlußeinrichtung
umfaßt,
kritischer als für den
Rest der Werkzeugteile, weil es für die Erfindung wesentlich
ist, daß die
Verschlußeinrichtung
korrekt benutzt wird. Die Einsätze
können
deshalb ausgewechselt werden, während
der Rest des Werkzeuges weiterhin befriedigend ist, wodurch das
Leben des Werkzeuges als Ganzes verlängert wird.
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Der
Einsatz der in 23 gezeigt
ist, hat zwei Platten 38, 39. In einer Modifikation
(nicht abgebildet) könnte
sie einen Teil oder mehr als zwei Teile haben.
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In
einer weiteren Modifikation (nicht abgebildet) kann jede Einsatzplatte 36 in
den Werkzeugteil 30 nicht durch Füllung eingebaut sein, sondern
durch Nadeln, die in Öffnungen
in dem Werkzeugteil 30 und der Platte 36 eingesetzt
sind.
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Falls
der Werkzeugteil 30 keine existierenden Trennlinien hat,
die benutzt werden können, kann
der Teil 30 desweiteren aufgeteilt werden, um die Einsätze 36 zu
beherbergen, oder er kann Hohlräume
in ihm maschinell hergestellt haben, um sie aufzunehmen.