DE69732235T2

DE69732235T2 - Biegsame kolbenstange

Info

Publication number: DE69732235T2
Application number: DE69732235T
Authority: DE
Inventors: Christian Peter KLITGAARD
Original assignee: Novo Nordisk AS
Current assignee: Novo Nordisk AS
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: CA2258309A1; BR9710204A; WO1998001173A1; CZ433498A3; ATE286756T1; AU715157B2; UA42109C2; IL127557A0; AU3253597A; EP0909194A1; RU2183473C2; NO990021L; CZ291878B6; EP0909194B1; KR20000022508A; US6302869B1; PL330757A1; DE69732235D1; HUP9904152A3; HUP9904152A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf nachgiebige Kolbenstangen für Injektionsspritzen.
Injektionsspritzen werden hauptsächlich mit einer starren Kolbenstange bereitgestellt, durch welche ein Kolben in ein Ende einer Patrone gedrückt wird, um den Inhalt der Patrone durch eine Einspritznadel herauszuspritzen, welche am anderen Ende angebracht ist. Solche Injektionsspritzen werden hauptsächlich eine Länge aufweisen, welche wenigstens das Doppelte der Patrone beträgt.
Um kürzere Spritzen bereitzustellen, wurden nachgiebige Kolbenstangen vorgeschlagen. Solche Kolbenstangen können abgebogen werden, so dass ihr äußeres Ende parallel mit der Patrone in der Nähe der Patrone liegt und nicht in axialer Fortsetzung derselben.
WO 95/09021 beschreibt eine nachgiebige Kolbenstange für eine Spritze, welche einen Patronenhalter aufweist und einen Dosiseinstellungsteil. Eingestellte Dosen werden aus der Patrone durch eine nachgiebige Kolbenstange herausgedrückt, welche um 180° abgebogen wird, durch eine Kolbenstangenführung, die unmittelbar hinter der Patrone platziert ist. Weil die Spritze vom Typus ist, in welchem eine leere Patrone durch eine neue ersetzt werden kann, nachdem die Kolbenstange aus der leeren Patrone zurückgezogen wurde, muss die Kolbenstangenführung so entworfen sein, dass sie die Kolbenstange sowohl stützen kann, wenn ein Druck und ein Zug über diese Kolbenstange übertragen wird. Dies wird erreicht durch Verwendung einer Kolbenstangenführung, welche die Gestalt einer gekrümmten Röhre aufweist, die alle Seiten der Kolbenstange abstützt, welche als eine eng gewundene Stahlfeder hergestellt ist.
Zur Verwendung in einer Wegwerfspritze, mit einer nachgiebigen Kolbenstange muss die Kolbenstangenführung die Kolbenstange lediglich während ihrer Über tragung von Druck auf einen Kolben in der Patrone abstützen, und folglich kann eine einfachere Kolbenstangenführung verwendet werden. Ferner wird es gewünscht, die Kolbenstange aus einem Material herzustellen, das von derselben Art ist wie das Material ist, aus dem die Wegwerfspritze hergestellt ist, d.h. Kunststoff, weil die Kombination aus Metallteilen und Plastikteilen die Wiedergewinnungsmöglichkeiten reduziert. Ebenso sollte die Kolbenstange einen Kompromiss bieten zwischen der Notwendigkeit einer Kolbenstange, welche ausreichend starr ist, so dass sie sich nicht nach außen verbiegt und dem Wunsch nach einem minimalen Materialverbrauch.
Aus EP 110 687 ist es bekannt, ein nachgiebiges Drückerband zu verwenden, um einen Kolben in eine Patrone zu treiben. Das Band ist aus Kunststoff hergestellt, wie gegossenem Polypropylen und die benötigte Steifheit wird erhalten, indem dem Band ein gekrümmter Querschnitt verliehen wird, und durch Perlen entlang den lateralen Kanten des Bandes. Die gekrümmte Gestalt des Querschnitts entspricht der Krümmung der inneren Wand der Patrone, so dass das Band an dieser inneren Wand in seiner vollen Breite anstoßen kann.
Jedoch, wenn ein Band mit einem gekrümmten Querschnitt verbogen wird, um einem Kreisbogen zu folgen, muss das Band einen linearen Querschnitt annehmen. Ferner besitzt Kunststoff ein Gedächtnis, so dass ein Querschnitt, welcher für einige Zeit linear gehalten wurde, nicht automatisch die originale gekrümmte Gestalt annehmen wird, wenn das in Frage kommende Teil nicht länger einem Kreisbogen folgt. Folglich kann man sich nicht auf einen Querschnitt verlassen, von dem es beabsichtigt ist, dass er der gekrümmten Gestalt der inneren Wand einer Patrone folgt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine nachgiebige Kolbenstange bereitzustellen, welche aus Plastik hergestellt ist und welche außerhalb einer Patrone verbogen werden kann und verwendet werden kann zum Drücken eines Kolbens in eine Patrone ohne dass sie sich nach außen innerhalb dieser Patrone verbiegt.
Dies wird erreicht durch eine Kolbenstange, welche mit einer Zylinderampulle zusammenarbeitet, und die einen bandförmigen Körper aufweist, wobei die Kolbenstange gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kolbenstange entlang ihrer Länge mit Stützen bereitgestellt ist, welche von wenigstens einer Seite des bandförmigen Körpers vorspringen, wobei der bandförmige Körper eine Breite aufweist und die Stützen eine Länge aufweisen, so dass Seiten des bandförmigen Körpers und die Enden der Stützen an die innere Wand der Ampulle anstoßen, an wenigstens drei Positionen entlang dem inneren Umfang der Ampulle und dass nicht all die Stoßpunkte auf derselben Hälfte des kreisförmigen Querschnittes der Ampulle liegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer Kolbenstange gemäß der Erfindung hat der bandförmige Körper eine Breite, welche der Länge einer Sehne entspricht, die einen Bogen von ungefähr 120° des kreisförmigen inneren Querschnittes der Ampulle überspannt und Stützen, die senkrecht von der Seite des Bandes vorspringen, stoßen an die innere Wand dieser Ampulle in einer Position 120° versetzt von jeder der Seiten des bandförmigen Körpers an.
Gemäß der Erfindung können die Stützen mit Abstand bereitgestellt werden, der es ermöglicht, dass die Kolbenstange nach der Seite verbogen wird, welche die Stützen trägt. Die Stützen können an beiden Seiten des Bandes bereitgestellt werden, um die Steifigkeit der Kolbenstange in der Ampulle zu erhöhen. Wegen solcher Kolbenstangen muss die Kolbenstangenführung mit einem Schlitz bereitgestellt werden, in den Bewegungsrichtungen der Kolbenstange, welcher an die vorspringenden Stützen angepasst ist.
Alternativ können die Stützen benachbart zueinander bereitgestellt werden, so dass die Kolbenstange lediglich auf der Seite weg von den Stützen verbogen werden kann. Die Kolbenstangenführung muss dann mit einem Schlitz entworfen sein, welcher an die vorspringenden Stützen angepasst ist.
In einer Ausführungsform der Kolbenstange gemäß der Erfindung können die Stützen die Gestalt von Platten aufweisen, welche in der longitudinalen Richtung der Kolbenstange orientiert sind, senkrecht zu diesem Körper und die mit der Kolbenstange durch Verbindungen verbunden sind, welche eine kurze Länge in der longitudinalen Richtung der Kolbenstange aufweisen. Diese Konstruktion besitzt erhöhte Steifigkeit und weil die Verbindung der Platten zur Kolbenstange klein ist, d.h. in der gleichen Größenordnung wie die Dicke des Bandes, das die Kolbenstange bildet, werden sie in der longitudinalen Richtung dieser Stange nicht ihre Nachgiebigkeit dieser Kolbenstange verringern.
In einer weiteren Ausführungsform der Kolbenstange gemäß der Erfindung kann diese Kolbenstange aus bandförmigen Stücken aufgebaut sein, von denen jedes eine plattenförmige Stütze aufweist, die an ihm entlang der gesamten Länge des Stückes befestigt ist, wobei die Stücke durch Gelenke verbunden sind, welche die Verbiegung der Stücke nach der Seite ermöglicht, welche nicht die Stützen trägt. In dieser Ausführungsform haben die bandförmigen Stücke, die die Kolbenstange bilden, eine gute Steifigkeit erhalten wegen der gesamten Nachgiebigkeit der Kolbenstange.
Zum Vorschub der Kolbenstange gemäß der Erfindung können Gerüste bereitgestellt werden entweder auf einer Seite, welche keine Stützen trägt oder in der Nähe solcher Stützen entlang der Kante der Kolbenstange auf derselben Seite wie diese Stützen. In Ausführungsformen mit versteiften Bandstücken kann das Gerüst aus sektorförmigen Gerüsten bereitgestellt werden, welche zu einem Antriebsritzel passen.
Im folgenden wird die Erfindung in weiteren Einzelheiten in Bezug auf die Zeichnung beschrieben, worin
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kolbenstange gemäß der Erfindung zeigt, die in eine Ampulle eingefügt ist und die abgelenkt wird durch eine Kolbenstangenführung,
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zeigt,
3 eine weitere Ausführungsform einer abgefälschten Kolbenstange gemäß der Erfindung zeigt,
4 noch eine weitere Ausführungsform einer abgefälschten Kolbenstange gemäß der Erfindung zeigt,
5 eine weitere Ausführungsform einer Kolbenstange gemäß der Erfindung zeigt, und
6 noch eine weitere Ausführungsform einer Kolbenstange gemäß der Erfindung zeigt.
In 1 ist eine bandförmige Kolbenstange 1 entlang einer ihrer Seiten mit beabstandeten Stützen 2 ausgestattet. Die Kolbenstange ist gezeigt, während sie in eine Ampulle 3 eingefügt ist und an einen Kolben 4 in der Ampulle anstößt. Unmittelbar außerhalb der Ampulle wird die Kolbenstange durch eine Kolbenstangenführung 5 abgefälscht. Die Kolbenstangenführung 5 weist eine gekrümmte Oberfläche auf, welche die konvexe Seite der abgeleiteten Kolbenstange stützt. An ihren Seiten weist die Kolbenstangenführung 5 Flansche 5' auf, von denen jede einen weiteren Flansch 5'' trägt, parallel mit der gekrümmten Oberfläche der Kolbenstangenführung in einem Abstand, welcher der Dicke des Bandes entspricht, das die Kolbenstange bildet. Auf diese Weise wird ein Führungsweg gebildet, welche die Kolbenstange davon abhält, eine Abkürzung entlang einer Sehne der gekrümmten Oberfläche zu nehmen, wenn keine zusammendrückenden Kräfte auf die Kolbenstange einwirken. 2 zeigt wie die Seitenkante der bandförmigen Kolbenstange 1 und die Enden der Stützen an den inneren Umfang der Ampulle angrenzen. Die bandförmige Kolbenstange stößt an den inneren Umfang der Ampulle an, so dass der rechtwinklige Querschnitt des Bandes eine Sehne im kreisförmigen Querschnitt der Ampulle bildet. Die Stützen springen senkrecht zur Seite des Bandes hervor, welche dem Zentrum des kreisförmigen Querschnitts der Ampulle gegenüberliegt, um das Verbiegen des Bandes nach außen in dieser Richtung zu verhindern. Das Verbiegen nach außen in einer Richtung weg vom Zentrum des kreisförmigen Querschnittes wird verhindert durch die Tatsache, dass das Band einen kreisförmigen Querschnitt einnehmen muss, um ein solches nach außen Biegen zu ermöglichen. Wenn die Breite des Bandes klein ist, wird das Band eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um solch eine Krümmung zu verhindern. Jedoch in Ampullen mit einem großen Durchmesser werden Stützen auf der Seite des Bandes, welche nicht dem Zentrum des Querschnittes gegenüberliegt der Ampulle angemessen sein, wie gezeigt durch die Stützen 2' in 3.
In der Ausführungsform, welche in 1 gezeigt ist, leitet die Kolbenstangenführung die Kolbenstange in die Richtung der Stützen ab. Dies wird den Radius der Krümmung, welcher für die Ableitung erlaubt werden kann, abhängig machen von dem Abstand zwischen den Stützen. In 4 wird eine Ausführungsform der Kolbenstange gezeigt, wobei in der Ausführungsform die Stützen aneinander stoßen, wenn die Kolbenstange linear ist und nicht abgeleitet. Dies verleiht der linearen Kolbenstange eine gute Steifigkeit. Die Kolbenstange kann abgeleitet werden durch eine nicht gezeigte Kolbenstangenführung, falls lediglich Ableitung durchgeführt wird in Richtung der Seite der bandförmigen Kolbenstange, welche keine vorspringenden Stützen aufweist. Die Kolbenstangenführung muss mit einem Schlitz ausgestattet sein, welcher die Stützen aufnehmen kann, welche nun von der Seite des Bandes vorspringen, die an die Kolbenstangenführung anstößt.
In den Ausführungsformen, welche in 1 gezeigt sind, haben die Stützen lediglich eine geringe Ausdehnung in der longitudinalen Richtung der Kolbenstange, falls sie nicht die Ableitung der Kolbenstange behindern sollen. In der Ausfüh rungsform, welche in 4 gezeigt ist, sind die Stützen durch plattenförmige Bauteile 6 gebildet, welche mit der Kolbenstange 1 durch Verbindungen 7 verbunden sind, welche lediglich eine kleine Ausdehnung in der longitudinalen Richtung der Kolbenstange aufweisen.
Eine weitere Ausführungsform der Kolbenstange gemäß der Erfindung ist in 5 skizziert. Die bandförmige Kolbenstange ist aus Stücken 8 von Band aufgebaut und jedes Stück 8 weist eine längliche Wand 9 auf, die senkrecht von einer seiner Seiten vorspringt. Die Bandstücke 8 sind miteinander gelenkig durch Gelenke 10 verbunden, um eine Kolbenstange zu bilden, welche lediglich abgefälscht werden kann durch Verbiegung der Gelenke. Die Kolbenstange kann nach vorne bewegt werden, indem ein Druck an ihrem Ende außerhalb der Ampulle zugefügt wird, wie gezeigt durch den Pfeil 11 in 1. Alternativ kann die Kolbenstange auf ihrem bandförmigen Körper mit einem nachgiebigen Gerüst 12 ausgestattet sein, wie gezeigt in 4 durch welches Gerüst die Kolbenstange durch ein Ritzel nach vorne bewegt wird, das in dieses Gerüst eingreift und das gedreht wird in Übereinstimmung mit der erforderlichen Vorwärtsbewegung der Kolbenstange. Das Gerüst kann entweder auf einer Seite der Kolbenstange bereitgestellt werden, welche keine Stützen trägt, wie gezeigt in 4 oder in der Nähe der Stützen entlang der Kanten des bandförmigen Kolbenstangenkörpers (nicht gezeigt). Alternativ kann eine Perforation entlang der Kante der Kolbenstange bereitgestellt werden und die Voranbewegung der Kolbenstange kann erhalten werden durch Sprossenräder, die in die Perforation eingreifen.
Wenn die Kolbenstange nicht insgesamt flexibel ist, sondern lediglich flexibel ist in den Gelenken, sind die Teile zwischen den Gelenken starr und nicht nachgiebig, kann ein Gerüst auf der Seite, die nicht die Stützen trägt geformt sein als Sektoren eines einwärts gezahnten Zahnrades, das mit dem auswärts gezahnten Ritzel zusammenpasst, welches die Kolbenstange antreibt, wie skizziert in 6, worin die starren Stücke 13 der Kolbenstange mit gekrümmten Gerüsten ausgestattet sind, welche erfasst werden durch ein Ritzel 14. Auf der Kolbenstangen seite gegenüber den gekrümmten Gerüsten sind plattenförmige Stützen 16 bereitgestellt. Die Ableitung der Kolbenstangen wird erreicht durch Verbiegung der Kolbenstange in den Gelenken 15, welche die starren Stücke verbinden, die die Kolbenstange bilden.

Claims

Nachgiebige Kolbenstange, die mit einer Zylinderampulle (3) zusammenarbeitet und einen bandförmigen Körper (1; 8; 13) umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass die Kolbenstange entlang ihrer Länge mit Trägern (2; 6; 9; 16) ausgestattet ist, die von wenigstens einer Seite des bandförmigen Körpers vorspringen, wobei der bandförmige Körper eine Breite und die Träger eine Länge haben, so dass die Seiten des bandförmigen Körpers (1; 8; 13) und die Enden der Träger (2; 6; 9; 16) an wenigstens drei Positionen an die innere Wand der Ampulle (3), entlang des inneren Umfangs der Ampulle angrenzen, und nicht alle Angrenzungspunkte auf derselben Hälfte des kreisförmigen Querschnitts der Ampulle liegen.
Nachgiebige Kolbenstange nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der bandförmige Körper (1; 8; 13) eine Breite hat, die der Länge einer Sehne entspricht, welche einen Bogen von ungefähr 120° des kreisförmigen inneren Querschnitts der Ampulle (3) überspannt, und Träger (2; 6; 9; 16), die senkrecht von der Seite des Bandes vorspringen, die der Achse der Ampulle (3) gegenüberliegt an die innere Wand dieser Ampulle angrenzen, in einer Lage, ungefähr 120° verschoben von jeder Seite der Seiten des bandförmigen Körpers (1; 8; 13).
Eine nachgiebige Kolbenstange nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Träger (2) mit einem Abstand ausgestattet sind, der es der Kolbenstange (1) erlaubt, nach der Seite verbogen zu werden, welche die Träger (2) trägt.
Eine flexible Kolbenstange nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Träger (6; 9; 16) benachbart zueinander platziert sind, so dass die Kolbenstange lediglich nach der Seite weg von den Trägern (6; 9; 16) gebogen werden kann.
Eine flexible Kolbenstange nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Träger (6) die Gestalt von Lamellen haben, die in der Längsrichtung des Kolbenstangenkörpers (1) orientiert sind, senkrecht zu diesem Körper, und mit dem Kolbenstangenkörper (1) durch Verbindungen (7) verbunden sind, welche eine kleine Länge in der longitudinalen Richtung der Kolbenstange haben.
Eine nachgiebige Kolbenstange nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Kolbenstange aus bandförmigen Stücken (8; 13) zusammengesetzt ist, von denen jedes daran einen lamellenförmigen Träger (9; 16) befestigt hat, entlang der gesamten Länge des Stückes, wobei die Stücke durch Gelenke (10; 15) verbunden sind, welche die Verbiegung der Stücke zu der Seite gestatten, die nicht die Träger trägt.
Eine nachgiebige Kolbenstange nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Gerüst auf der Seite bereitgestellt ist, welche nicht die Träger trägt.
Eine nachgiebige Kolbenstange nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Gerüst auf der Seite bereitgestellt ist, welche die Träger entlang der Kante des Kolbenstangenkörpers trägt.
Eine nachgiebige Kolbenstange nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Seite der bandförmigen Stücke, welche nicht die Träger (16) trägt, mit sektorförmigen Gerüststücken (13) ausgestattet ist, von denen jedes eine Krümmung hat, die es erlaubt, in ein Ritzel (14) zu passen.
Eine nachgiebige Kolbenstange nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Träger (2') auf der Seite der bandförmigen Kolbenstange (1) bereitgestellt sind, die nicht der Achse der Ampulle (3) zugewandt ist.