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Diese
Erfindung betrifft Power-Injektoren und insbesondere Injektoren
in der Bauweise als Frontlader und das Einsetzen von Spritzen in
die Power-Injektoren, insbesondere Spritzen mit angesetztem Flansch
oder in einer anderen Weise von hinten beladbaren Bauart.
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Power-Injektoren
sind Vorrichtungen, die dazu verwendet werden, Fluide in programmierten oder
in anderer Weise gesteuerten Mengen oder Drucken in einen Patienten
einzuspritzen. Wichtige Anwendungen umfassen die Computertomographie (CT)
und die Angiographie, bei welchen ein Kontrastmittel in das Gefäßsystem
eines Patienten eingespritzt wird, um Diagnosebilder zu verbessern.
Bei Power-Injektoren schiebt ein motorgetriebener Stößel den
Kolben einer Spritze nach vorne, zum Beispiel unter der Kontrolle
eines Mikroprozessors, um eine Steuerung der Injektionsparameter,
wie Fließrate,
Fließvolumen
und Zeit, bereitzustellen. Solche Injektoren werden häufig mit
sterilen leeren Spritzen beladen, die durch Aufziehen eines Fluids
aus einem Vorrat in die Spritze durch die Spritzendüse hindurch befüllt werden,
indem der Stößel dazu
verwendet wird, den Kolben der Spritze zurückzuziehen. In anderen Situationen
werden die Injektoren mit vorgefüllten
Spritzen beladen, in welchen das Fluid durch Hersteller des Mediums
in die Spritze gepackt wurde.
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Spritzen
sowohl der leeren als auch der vorgefüllten Bauarten sind in mehr
als nur einer Gestaltung oder Stilrichtung erhältlich. Der Gestaltungs- oder
Stiltyp der leeren Spritzen, die durch einen Anwender benutzt werden,
unterliegen typischerweise zum Teil der Wahl des Anwenders als auch
zum Teil derjenigen, welche die verwendete Injektionseinrichtung
auswählen.
Mit vorgefüllten
Spritzen ist jedoch die Wahl des Anwenders auf die Gestaltungen
und Stile beschränkt,
die durch die Hersteller vorgefüllter Spritzen
geliefert werden, welche begrenzt sein können aufgrund des Erfordernisses
für den
Hersteller, die Spritze und ihre Inhalte verschiedenen regierungsseitigen
Genehmigungsverfahren zu unterziehen. Die mit solchen Verfahren
verbundene Zeit und Kosten sowie die Kosten für das Bereitstellen alternativer
Spritzenbehälter
für jedes
Injektionsfluidprodukt, bringen praktische und finanzielle Einschränkungen für die Hersteller
vorgefüllter
Spritzen mit sich, die versuchen sollten, eine Vielzahl von physischen Spritzenkonfigurationen
in ihrer Produktlinie bereitzuhalten.
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Eine
Vielzahl von Spritzengestaltungen wurden entwickelt und werden sowohl
für vorgefüllte als auch
nutzerseitig befüllbare
Spritzen verwendet. Viele solcher Spritzen sind mit einem radial
nach außen vorstehenden
Flansch an ihren rückseitigen
Enden versehen, welcher dazu dient, die Spritze gegenüber einer
axialen Bewegung festzuhalten oder abzustützen, wenn zwischen dem Flansch
und dem Kolben durch den Power-Stößel des Injektors eine Kraft
aufgebracht wird. Viele Spritzen mit Radialflanschen auf ihren rückseitigen
Enden wurden zuerst für
die Verwendung bei Hinterlader- oder Rücklader-Injektoren entwickelt,
bei welchen die rückseitig
beladbare Spritze hinter einem Halter des Injektors positioniert und
mit der Düse
voran durch eine Öffnung
im Halter nach vorgeschoben wird, so dass der Flansch oder eine
andere sich nach außen
erstreckende Struktur an der Hinterseite der Spritze vorderseitig
an der Rückfläche des
Halters sitzt. Üblicherweise
hat der Halter die Form einer Planscheibe oder Tür auf dem Injektorgehäuse und öffnet sich
durch Wegbewegen vom Injektorgehäuse,
entweder in einer gelenkigen oder revolverartigen Weise, um die
Spritze in den Injektor einzusetzen oder aus diesem zu entnehmen. Ein
solcher heckseitig zu beladender Injektor ist im US Patent Nr. 4,695,271
beschrieben und dargestellt.
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Injektoren
dieser heckseitig beladbaren Bauart waren für viele Jahre ein Standard
in der Gesundheitsindustrie.
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In
jüngerer
Zeit hat der Übertragene
der vorliegenden Erfindung einen Frontlader-Injektor bereitgestellt,
der von vorne beladbare Spritzen aufnimmt. Ein Frontlader-Injektor
ist ein solcher, in welchem eine von der Vorderseite beladbare Spritze
vor einer Öffnung
in einem Injektorhalter positioniert wird und in den Halter durch
ein Verschieben der Spritze nach hinten, mit dem hinterseitigen
Ende voran, in den Halter geladen wird. Diese Frontlader-Injektoren
haben eine Anzahl von Vorteilen, welche diese bevorzugt sein lassen.
Ein solcher Vorteil ist die Fähigkeit, den
Injektor manuell mit einer einfachen einhändigen Bewegung zu beladen,
indem lediglich rückseitig
die Spritze in eine Öffnung
in der Vorderseite des Injektors geschoben wird, ohne eine Ladetür zu öffnen, und
dann die Spritze gedreht oder in anderer Weise manipuliert wird,
um diese an Ort und Stelle zu verriegeln. Ein solcher Frontlader-Injektor
ist im US Patent Nr. 5,279,569 beschrieben und dargestellt.
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Trotz
des Wunsches nach der Verwendung von Frontlader-Spritzen und Frontlader-Power-Injektoren ist es
häufig
notwendig, vorgefüllte
und andere Spritzen zu verwenden, welche nur bei einer Hinter- und
Rückladerbauart
zu erhalten sein können.
Um Anwender in solchen Situationen entgegen zu kommen, wurde bei
Vorderlader-Injektoren der in US Patent Nr. 5,279,569, auf die vorstehend
Bezug genommen wurde, offenbarten Bauart eine Hinterladefähigkeit
bereitgestellt, indem die Kopfstruktur des Vorderlader-Injektors
zum Halten der Spritze gegen einen Hinterlader-Spritzenhalter ausgetauscht
wird, der mit angesetztem Flansch versehene, von hinten beladbare
Spritzen annimmt. Die Verwendung von austauschbaren Köpfen hat
den Anwender trotzdem gezwungen, doch bei den rückseitigen Beladungstechniken
der älteren
Systeme zu verbleiben, welche nach wie vor die Nachteile haben,
die zur Motivation hinsichtlich ihres Austausches sorgten.
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WO97/36635
offenbart einen Spritzenadapter, welcher die Verwendung von Spritzen
verschiedener Bauarten, Größen und
Konfigurationen erlaubt, die mit einem Frontlader-Injektor verwendet werden
können,
umfasst eine abnehmbare Injektor-Vorderplatte mit einem lösbaren Montagemechanismus
zum Anbringen der Adapter-Vorderplatte an den Frontlader-Injektor,
eine Reduzierhülse
mit einer Ausnehmung zum Aufnehmen des distalen Flansches der Spritze,
Schwenkriegelarmen, die an der Reduzierhülse schwenkbar angebracht sind,
um an den Spritzenflansch lösbar
anzugreifen, und eine Kolbenerweiterung, die zum Erweitern des Injektor-Steuerkolbens
zum Angriff an den Spritzenkolben vorgesehen ist.
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WO97/07841
offenbart ein Druckmantelsystem, welches verwendet wird, um der
Frontladung und -entfernung einer Spritze aus einem Injektor zu erlauben,
und umfasst einen Mantelzylinder mit einem offenen Frontende zum
Aufnehmen einer Spritze und einem Heckende, dass an die Injektor-Vorderseite
angekoppelt ist, eine erste und eine zweite Verbindungsstange, die
mit ihren rückseitigen
Enden durch Gelenke und Muffen gelenkig an der Injektor-Frontseite
angebracht sind, und eine Front-Haltestelle, die an den Frontenden
der ersten und zweiten Verbindungsstange angebracht ist, derart,
dass die Halteplatte und die Verbindungsstangen zwischen einer geschlossenen
Position zum Halten der Spritze in dem Mantelzylinder und einer
offenen Position, um das Einführen
und die Entnahme der Spritze aus dem Mantelzylinder zu ermöglichen,
schwenkbar sind.
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Demgemäß besteht
weiterhin das Bedürfnis, die
Vorteile eines Frontlader-Injektors und die Fähigkeit der Verwendung von
Spritzen, insbesondere vorgefüllter
Spritzen, der von hinten beladbaren Bauart, insbesondere solche
mit einem angesetzten Flansch oder einer anderen sich nach außen erstreckenden Struktur
an ihren rückseitigen
Enden, die dahingehend funktioniert, die Spritze auf dem Injektor
auszurichten oder zu verriegeln, bereitzustellen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Power-Injektor bereitzustellen,
der die Fähigkeit
hat, von vorne mit Spritzen und insbesondere mit heckseitig befüllbaren,
seitlich befüllbaren,
mit der Hand betätigbaren
und anderen Spritzen, einschließlich
vorgefüllten
Spritzen und Spritzen mit einer Riegel- und Ausrichtstruktur, wie
einem nach außen
vorstehenden Flansch an ihrem rückseitigen
Ende, beladen zu werden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, einen Frontlader-Injektor zu schaffen, der mit Spritzen von
vorne beladen werden kann, die an ihrem rückseitigen Ende einen Flansch
haben, und ein Verfahren zum Frontladen solcher Spritzen in einen
Power-Injektor bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Power-Injektor
zu schaffen, wie ein Frontlader-Injektor, mit einer alternativen
Struktur, wie einem Austausch-Spritzenhalter oder einer solchen
Vorderplatte, der/die einen Injektor an die Frontladung von Spritzen
der rückseitig
befüllbaren
Bauart, insbesondere Spritzen mit Flanschen an ihren rückseitigen
Enden angepasst werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einerseits einen von vorne zu beladenen
Injektor bereit, mit dem eine Spritze mit einer sich nach außen erstreckenden Haltestruktur
an ihrem rückseitigen
Ende abgestützt werden
kann und en Kolben in der Spritze nach vorne gedrückt werden
kann, um ein Fluid aus der Spritze auszuspritzen, wobei der Injektor
ein Injektorgehäuse
mit einer Front mit einer Öffnung
darin aufweist, wobei ein Injektionsstößel in dem Gehäuse angeordnet
und durch die Öffnung
hindurch in das Gehäuse ausfahrbar
ist, um einen Kolben einer in den Injektor angebrachten Spritze
anzutreiben, und einer Verriegelungsstruktur mit Elementen, die
zu einer Achse durch die Öffnung
zwischen einer von der Achse durch die Öffnung entfernt liegenden zurückgezogenen
Position hin und von dieser weg bewegbar sind, um einen Durchgang
der sich nach außen
erstreckenden Haltestruktur am rückseitigen
Ende der Spritze zu erlauben, wenn sie rückwärts in die Öffnung eingeführt oder
vorwärts
aus dieser herausgenommen wird, und einer Riegelposition, in welcher die
Elemente die Spritze unmittelbar vor der Haltestruktur zu ihrem
rückseitigen
Ende hin berühren,
um dadurch die Spritze am Injektor zu verriegeln, dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltestruktur an die Öffnung
angrenzt und dass die Elemente in der Lage sind, von der zurückgezogenen
Position in die Riegelposition bewegt zu werden, indem die Spritze
gedreht wird, wenn die Spritze in der Öffnung angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert andererseits einen Spritzenhalter
zur abnehmbaren Anbringung an einem Power-Injektor und um zu ermöglichen,
dass an einen Injektor eine Spritze vorne angebracht und entfernt
werden kann, die eine Längsachse
und einer radial nach außen überstehende
Halterungsstruktur an ihrem hinteren Ende besitzt, die Spritzenhalterung
umfasst ein Halterungsgehäuse mit
einer Öffnung
darin und ein Verbindungsstück
zur abnehmbaren Anbringung des Gehäuses an einen Power-Injektor
und eine Halterungsstruktur am Gehäuse, umfassen die Elemente,
die radial beweglich hin zu und weg von einer Achse durch die Öffnung sind,
zwischen einer zurückgezogenen
Position, die ausreichend weit von der Achse entfernt ist, um das Durchlassen
einer außen überstehenden
Halterungsstruktur am hinteren Ende der Spritze zu gestatten und
einer Riegelposition, in der die Elemente die Spitze vor der Halterungsstruktur
an deren hinterem Ende kontaktieren, um dadurch die Spritze in der Halterung
zu arretieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungskonstruktion
sich in der Öffnung befindet
und dass die Elemente in der Lage sind, von der zurückgezogenen
Position in die Arretierungsposition bewegt zu werden, indem die
Spritze gedreht wird, wenn die Spritze in der Öffnung angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert in einem weiteren Aspekt ein Verfahren
zur Frontbeladung einer Spritze in einen Power-Injektor, die ein
vorderes Ende und ein gegenüberliegendes
hinteres Ende, eine Längsachse,
die sich zwischen vorderem und hinterem Ende erstreckt, und eine
Halterungsstruktur besitzt, die am hinteren Ende angebracht ist
und von der Längsachse
aus nach außen übersteht,
wobei das Verfahren die Einbringung von mindestens dem hinteren
Ende der Spritze in eine Spritzen aufnehmende Öffnung umfasst, die sich im
Power-Injektor befindet und um die herum innen eine Spritzenarretierungskonstruktion
eingebaut ist, und ein Drehen der Spritze um ihre Längsachse,
nachdem mindestens das hintere Ende in der Spritzen aufnehmenden Öffnung des
Power-Injektors aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das
Drehen der Spritze die Elemente der Spritzenarretierungskonstruktion veranlasst,
sich hin zu einer Achse durch die Öffnung zu bewegen, um die Spritze
am Injektor zu arretieren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
ein Spritzenhalter mit einer Spritzen-Aufnahmeöffnung bzw. -vertiefung darin
versehen, die eine Größe und Form
hat, dass diese das rückseitige
Ende einer rückseitig
beladbaren Spritze aufnehmen wird, wenn die Spritze axial nach hinten
in die Öffnung
eingeführt wird.
Die Öffnung
ist mit einer Spritzen-Angreifstruktur versehen, die sich vom Umfang
der Öffnung
an den Körper
der Spritze bewegt, um die Spritze in der Öffnung zu verriegeln, auszurichten
und zu orientieren.
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In Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist ein irisartiger Spritzen-Haltemechanismus vorgesehen,
wie beispielweise ein Greifmechanismus mit einer Mehrzahl von um
die Öffnung
in einer nach außen
zurückgezogenen
Position auf dem Halter und miteinander verbunden angeordneter Klauen.
Die Klauen funktionieren vorzugsweise in einer irisartigen Weise,
um die Größe der Öffnung auf
die des Spritzenkörpers
zu verringern, wodurch der Körper
unmittelbar vor dem rückseitigen
Ende der Spritze erfasst wird. Die Struktur auf dem rückseitigen
Ende der Spritze, wie ein sich radial nach außen erstreckender Flansch,
wie beispielsweise in der Art einer von hinten beladbaren, vorgefüllten Spritze,
wird in einem Schlitz zwischen den Klauen und einem Anschlag an
der Rückseite der Öffnung ergriffen,
so dass die Spritze in der Öffnung
arretiert ist, mit ihrer Achse auf der Mittellinie der Öffnung ausgerichtet
ist und im Allgemeinen senkrecht zur Injektorgehäusewand und parallel dazu orientiert
und mit dem Injektorstößel ausgerichtet
ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Halterung entnehmbar, ersetzbar oder austauschbar
mit Halterungen anderer Konfigurationen, die zum Halten von Spritzen
unterschiedlicher Formen oder Typen vorgesehen sind, oder um Spritzen
der von vorne beladbaren oder von hinten beladbaren Bauarten aufzunehmen.
In einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Halterung mit einem Spritzen-Haltermechanismus,
der irisartige Halteelemente aufweist, als Teil eines Injektors
vorgesehen.
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Mit
der vorliegenden Erfindung sind heckseitig beladbare Spritzen, insbesondere
vorgefüllte Spritzen
mit verschiedenen Konfigurationen von Flanschen, Zungen oder einer
anderen sich nach außen
erstreckenden Struktur an ihren rückwärtigen Enden, in der Lage von
vorne in die Power-Injektoren eingesetzt und aus diesen entnommen
zu werden, und haben dadurch all die Vorteile einer frontseitigen Beladbarkeit,
einschließlich
derjenigen eines sehr schnellen Spritzenaustausches, der Fähigkeit,
eine Spritze mit einer Hand zu beladen oder zu entnehmen, und der
Fähigkeit,
eine Spritze zu entnehmen, während
der Injektionsschlauch mit der Spritzenspitze verbunden bleibt,
und andere Vorteile, die in den oben genannten mit aufgenommenen
Patenten besprochen werden. Die Spritzenhalterung der vorliegenden
Erfindung ist in der Lage, Spritzen mit einer solchen radialen oder
andersartigen sich nach außen erstreckenden
Struktur an ihren rückseitigen
Enden zu halten, wie auch Spritzen einer Vielzahl anderer Konfigurationen,
einschließlich
Spritzen, die an dem Injektor an ihren rückwärtigen Enden oder sonst wo an
anderen Stellen auf der Spritze arretiert sind.
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Die
Erfindung wird nun weiter beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Frontlader-Powerinjektors gemäß der Grundzüge der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Teil-Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 in 1 ist,
welche den Injektor mit seiner Spritzen-Angreifstruktur in einer
zurückgezogenen Position
zeigt;
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3 eine
Ansicht ähnlich 2 ist,
wobei die Angreifstruktur in einer geschlossenen oder verriegelten
Position ist;
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4 eine
Schnittansicht entlang Linie 4-4 in 3;
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5 eine
Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform des Power-Injektors
aus 1, welche die Spritzen-Angreifstruktur in einer
zurückgezogenen
Position zeigt;
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6 eine
Ansicht ähnlich 5 mit
der Angreifstruktur in einer geschlossenen oder verriegelten Position
zeigt;
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7 eine
Schnittansicht entlang 7-7 in 6 zeigt.
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1 zeigt
einen Power-Injektor 10 in zum Beispiel einer Bauart, die
für die
Angiographie- und CT-Injektion
verwendet wird. Ein solcher Injektor ist im US Patent Nr. 5,279,569
beschrieben und dargestellt, welches auf den Übertragenen der vorliegenden
Erfindung übertragen
ist und hier ausdrücklich durch
Bezugnahme mit aufgenommen ist. Der Injektor 10 umfasst
ein Injektorgehäuse 11,
das einen elektrisch angetriebenen Stößel 12 aufweist. Der Stößel 12 ist
in Längsrichtung
aus dem Gehäuse 11 in
einer Richtung senkrecht zur Front des Gehäuses 11 durch Aktivierung
eines Motors (nicht gezeigt), der in dem Gehäuse 11 enthalten ist,
ausfahrbar. Das Vorderende des Stößels 12 ist aus einer
zurückgezogenen
Position, in welcher sein vorderes Ende innerhalb des Gehäuses 11 liegt,
wie dies in 1 dargestellt ist, in eine ausgefahrene
Position ausfahrbar, in welcher sein vorderes Ende eine beträchtliche
Strecke aus der Vorderwand des Gehäuses 11 herausgeschoben
ist, wie dies vollständiger
in dem mit aufgenommenen US Patent Nr. 5,279,569 erläutert ist.
Der in diesem genannten Patent beschriebene Injektor hat eine Türeinheit,
welche einen Spritzen-Montagekopf
eines Frontladertyps bildet, um eine von vorne beladbare Spritze
aufzunehmen, wobei die Spritze in diesem durch Verschieben dieser
nach hinten, mit der Rückseite
zuerst, in der Vorderseite des Montagekopfes verschoben wird.
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Die
in 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist
jedoch mit einer Vorderplatte in Form eines Spritzen-Montagekopfes 15 ausgestattet, die
eine Alternative zu bzw. ein Ersatz für oder in anderer Weise austauschbar
ist mit dem im Patent beschriebenen Vorderladerkopf ist, welche
so ausgebildet ist, dass diese eine Spritze aufnimmt, die speziell zur
Frontladung ausgebildet ist und welche ein rückseitiges Ende mit dem gleichen
Außendurchmesser und
Querschnitt wie der Spritzenkörper
aufweist. Der Montagekopf 15 der Ausführungsform aus 1 ist so
konfiguriert, dass dieser eine Spritze 40 einer Bauart
aufnehmen kann, die zum Heckladen in einen Injektor des rückseitig
beladbaren Typs ausgebildet ist, bei welchem die Spritze 40 mit
der Vorderseite voran durch eine Öffnung von der Rückseite
einer Ladetür eingeschoben
wird, welche zum Zwecke des Beladens oder Entladens einer Spritze 40 geöffnet werden
muss.
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Die
Spritze 40 hat typischerweise ein zylinderförmiges Federgehäuse 41 mit
einem kegelstumpfförmigen
Vorderende 42 mit einer konischen Einspritzdüse 43 an
dessen Vorderende. Der Spritzenkörper 41 hat
ein rückseitiges
Ende 44, das mit einem sich radial nach außen erstreckenden
Flansch 45 versehen ist. Der Flansch 45 hat typischerweise eine
gleichförmige
Dicke und ist mit dem Spritzenkörper 41 an
seinem äußersten
rückseitigen
Ende integriert ausgebildet. Der Flansch 45 kann ein ringförmiger Ringflansch
mit einer kreisförmigen
Außenkante sein,
ist aber üblicherweise
mit wenigstens einer flachen Kante oder Kerbe versehen, um die Spritze
winkelmäßig auszurichten
oder zu verhindern, dass die Spritze um ihre Längsachse dreht. Der Flansch 45 der
Spritze 40 hat eine polygonale Außenkante, die sich winkelmäßig ausrichten
wird oder eine Drehung der Spritze 40 verhindern wird,
wenn diese in einen Injektor montiert ist. Wie in 1 dargestellt
ist, ist die Spritze 40 mit einem Flansch 45 mit
einer Außenkante
in oktogonaler Form versehen. In dem Körper 41 der Spritze 40 ist
ein Kolben 47 aus einem harten Polymermaterial ausgebildet,
welcher einen gleitfähigen,
aber dicht anliegenden Kontakt mit dem Inneren des Spritzenkörpers 41 bildet
und zusammen mit dem Körper 41 einen
abgedichteten Hohlraum 48 im Körper 41 begrenzt,
welcher ein Injektionsfluid 49 enthält, vorzugsweise die Spritze 40,
wenn sie vom Hersteller geliefert wird, das heißt, eine vorgefüllte Spritze.
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Der
Kopf 15 umfasst vorzugsweise ein Gussteil 17,
das lösbar
und schwenkbar mit der Front des Gehäuses 11 über einen
Schwenkschaft 16 und mit einem Riegelmechanismus 25 verbunden
ist, welcher teilweise in den 1 bis 3 dargestellt
ist, und wie dies genauer in dem mit aufgenommenen US Patent Nr.
5,279,569 beschrieben ist. Der Mechanismus 25 funktioniert
dahingehend, den Kopf 15 an dem Gehäuse 11 zu verriegeln
und von diesem zu entriegeln, den Stößel 12 an den Kolben 47 im
Körper 41 der
Spritze 40 anzukoppeln und die Spritze 40 an dem
Injektor 10 zu verriegeln. Der Mechanismus 25 ist
mit einem Betriebshebel 26 versehen, dargestellt in einer
entriegelten bzw. Ladeposition in den 1 und 2,
wobei diese Position diejenige ist, welche dem Kopf 15 ermöglicht,
geöffnet,
entfernt und ersetzt zu werden, und welche den Spritzen 40 ermöglicht,
in den Montagekopf 15 geladen und aus diesem entnommen
zu werden. Der Hebel oder Handgriff 26 ist mit einer Scheibe 27 verbunden,
die drehbar an dem Gussteil 17 angebracht ist. Der Handgriff 26 ist
in eine Verriegelungsposition bewegbar, dargestellt in 3,
welche die Position ist, in welcher der Kopf 15 an dem
Injektor 10 arretiert ist, der Stößel 12 an den Spritzenkolben
gekoppelt ist und die Spritze 40 in dem Injektor 10 verriegelt
ist.
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Das
Gussteil 17 des Kopfes 15 hat eine Durchgangsöffnung 30,
welche vorzugsweise die gleiche Form hat wie der Flansch 45 der
Spritze 40 und in ihrer Größe ein wenig größer ist,
um dem Flansch 45 zu ermöglichen, in die Öffnung 30 eingesetzt
zu werden. Die Öffnung 30 ist
vorzugsweise nach außen
auf ihrer Vorderseite aufgeweitet, um den Flansch 45 einer
Spritze 40 in die Öffnung 30 einzuführen, wenn
die Spritze 40 geladen wird. Die Öffnung 30 ist auf
einer Achse 31 zentriert, welche senkrecht zu der Vorderseite
des Gehäuses 11 verläuft. Die
Achse 31 verläuft
parallel zu dem Weg des Stößels 12 und
liegt im Allgemeinen auf der Mittellinie des Stößels 12, wenn sich
der Hebel 26 in seiner Riegelposition befindet. Hinter
der Öffnung 30 befindet sich
ein ringförmiger
Anschlag 32 (4), welcher in einer Ebene liegt,
die senkrecht zur Achse 31 orientiert ist. Der Anschlag 32 kann
mit der Scheibe 27 einstückig ausgebildet sein oder
in anderer Weise an dieser fixiert sein, welche so zentriert ist,
dass diese auf der Achse 31 dreht. Der Anschlag 32 liegt
an der Rückseite
einer Ausneh mung 34, die in der Scheibe 27 ausgebildet
ist. Die Ausnehmung 34 hat eine Tiefe, die in etwa gleich
der Dicke des Flansches 45 ist. Die Ausnehmung 34 hat
vorzugsweise die gleiche Form wie der Flansch 45, um die
Spritze 40 gegenüber
einer Drehung in der Öffnung 30 zu
halten, sobald die Spitze 40 in der Öffnung 30 angebracht
ist. Der Anschlag 32 hat in sich eine Öffnung 33, um den Durchgang
des Stößels 12 zu
ermöglichen.
Wenn der Flansch 45 einer Spritze 40 durch die Öffnung 30 hindurch
eingesetzt und am Anschlag 32 in Anlage gebracht wird,
fällt die
Achse der Spritze 40 mit der Achse 31 der Öffnung 30 zusammen,
wodurch die Spritze 40 senkrecht zur Frontplatte 15 liegt
und die Spritze 40 sich in ihrer Betriebsposition auf dem
Injektor 10 befindet.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Riegelmechanismus 25 einen irisartigen
Angreifmechanismus 50, um die Spritze 40 fest
in ihrer Betriebsposition in der Halterung 15 zu halten.
Der Angreifmechanismus 50 umfasst eine Mehrzahl von Greifelementen,
welche vorzugsweise Greifflächen
haben, die den größten Teil
Umfangs des Spritzenkörpers 31 umgeben.
In dieser Ausführungsform
sind ein Paar Klauen 51, 52 vorgesehen, wobei
jede Klaue vorzugsweise mit dem Gehäuse 17 des Kopfes 15 an
jeweiligen Schwenkstiften 53, 54 verbunden ist,
welche an dem Gehäuse 17 fixiert sind.
Die Klauen 51, 52 haben innere konkave. Greifflächen 55, 56 mit
Krümmungen,
die der Krümmung der
Außenfläche des
Körpers 51 der
Spritze 40 entsprechen. Vorzugsweise umschließen die
Oberflächen 55, 56 der
Klauen 51, 52 jeweils einen Kreisbogen von zwischen
90° und
180°, so
dass, wenn sich die Spritze 40 in ihrer Betriebsposition
befindet, der Spritzenflansch 45 durch die Klauen 51, 52 flach
an dem Anschlag 32 gehalten wird.
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Die
Klauen 51, 52 werden gleichzeitig zwischen zurückgezogenen
Positionen (2) und Riegelpositionen (3)
durch eine Nockenwirkung des Mechanismus 25 bewegt, welche
durch ein Paar Nockenstifte 57, 58 bereitgestellt
wird, die auf dem Ring 27 montiert sind, um durch den Handgriff 26 bewegt und
aktiviert zu werden. Ein Magnet 88 ist auf der Klaue 52 vorgesehen,
welche durch einen Sensor (nicht gezeigt) in dem Injektorgehäuse 11 erfasst werden
kann, um zu bestimmen, dass sich der Mechanismus 25 in
seinem Riegelzustand befindet, welcher durch Steuerungen (nicht
gezeigt) im Gehäuse, den
Betrieb des Stößels 12 ermöglicht.
Die Stifte 57, 58 beschreiben einen Kreisbogen
auf einem Kreis 60, der zur Achse 31 zentriert
ist, wenn der Handgriff 26 betätigt wird. Die Stifte 57, 58 bewegen
sich in kreisbogenförmigen
Schlitzen 61, 62 jeweils in der Klaue 51, 52,
so dass, wenn der Handgriff 26 betätigt wird, die Stifte 57, 58 die
Schlitze 61, 62 im Wesentlichen radial bewegen
und dadurch die Klauen 51, 52 zwingen, sich auf
ihren jeweiligen Stiften 53, 54 zwischen ihren
eingezogenen Positionen, in welchen die Oberflächen 55, 56 radial
außerhalb
des Flansches 45 angeordnet sind, um einen Freiraum für den Flansch 45 bereitzustellen,
wenn sich der Flansch 45 zwischen der Öffnung 30 und der
Rückplatte 32 während des
Beladens und Entladens bewegt, und ihren Riegelpositionen zu schwenken,
in welchen die Klauen 51, 52 dicht an der Außenseite
des Körpers 41 der Spritze 40 unmittelbar
vor dem Flansch 45 anliegen. Wenn die Klauen 51, 52 so
betätigt
werden, bewegen sich diese im Wesentlichen radial nach innen und nach
außen
entlang eines Weges, der senkrecht zur Außenfläche 41 der Spritze 40 liegen
kann, dies aber nicht notwendigerweise muss.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist ein alternativer Kopf 15a vorgesehen,
in welchem die Spritze 40 in ihrer Betriebsposition durch
einen alternativen Angreifmechanismus 50a gehalten wird,
der einen Satz von vier gleitfähigen Klauen 71 bis 74 aufweist,
wie sie in 5 bis 7 dargestellt
sind. Jede der Klauen 71 bis 74 hat einen rechtwinkligen
Querschnitt, wenn sie von der Achse 31 aus betrachtet wird,
und jede ist so gefangen, dass sie radial in jeweils einem vier
rechtwinkligen Schlitzen 45 gleitet, die zwischen jeweiligen
Paaren von benachbarten Kanten eines Satzes von vier Kanten 76 ausgebildet
sind, die an dem Ring 27 und zwischen dem Gussteil 17 und
dem drehbaren Ring 27 fixiert sind. Die Klauen 71 bis 74 haben
innere konkave Angreifflächen 77 mit
Krümmungen,
die der Krümmung
der Außenfläche des
Körpers 41 der
Spritze 40 entsprechen, so dass, wenn die Klauen 71 bis 74 geschlossen
sind (3) die Oberflächen 77 im
Wesentlichen den Körper 41 der
Spritze 40 umgeben und die Spritze sicher in der Betriebsposition
halten. Die Klauen 71 bis 74 sind in Abstand vor
dem Anschlag 32, so dass, wenn die Spritze 40 in
ihrer Betriebsposition ist, der Spritzenflansch 45 flach
an dem Anschlag 32 durch die Klauen 71 bis 74 gehalten wird.
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Die
Klauen 71 bis 74 drehen mit dem Ring 27 und
bewegen sich auch gleichzeitig zwischen den zurückgezogenen Positionen (5)
und den Riegelpositionen (6) durch
die Nockenwirkung des Mechanismus 25a. Die Angreifflächen 77 der
Klauen 71 bis 75 haben V-förmige
Kerben 89 in sich, welche mit den Ecken der Ausnehmung 34 im
Ring 36 fluchten. Jede der Klauen 71 bis 74 ist
mit einem Nockenschlitz 78 versehen, in welchem ein Nockenstift 79 liegt,
welcher an dem Gussteil 17 befestigt ist und auf einem
Kreis zentriert zur Achse 31 liegt. Wenn der Handgriff 26 betätigt wird,
um den Ring 27 zu bewegen, bewegen sich die Keile 76 mit
dem Ring 27 und drehen mit diesem die Klauen 71 bis 74.
Die Bewegung der Klauen 71 bis 74 bewegt die Schlitze 78 entlang
der fixierten Stifte 79, was die Klauen 71 bis 74 dazu
veranlasst, sich, wenn der Handgriff 26 betätigt wird,
radial zwischen ihren zurückgezogenen
Positionen, in welchen die Angreifflächen 77 radial außerhalb
des Flansches 45 angeordnet sind, um einen Freiraum bereitzustellen,
wenn der Flansch 45 während
des Ladens und Entladens der Spritze 40 bereitzustellen,
und ihren Riegelpositionen zu bewegen, die dicht an der Außenseite
des Körpers 41 der
Spritze 40 unmittelbar vor dem Flansch 45 liegen,
um die Spritze 40 in Position für ihren Betrieb zu halten.
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Vorzugsweise überspannen
die Angreifflächen,
wie die Flächen 55, 56 der
Klauen 51, 52, wie in 3 dargestellt,
wenigstens etwa 25% des Umfangs der Spritze bei vielen Spritzen.
In der dargestellten Ausführungsform
haben die Klauen 51, 52 Räume 81, 82 zwischen
sich, die jeweils nicht mehr als etwa 10 bis 20% des Umfangs überspannen.
Bei einigen Spritzen wird vorgezogen, dass die Angreifflächen wenigstens
etwa 65% des Umfangs überspannen
und zudem oder alternativ, dass Räume zwischen Berührungsbereichen
der Oberflächen nicht
mehr als etwa 95% des Umfangs der Spritze. Zum Beispiel haben die
Oberflächen 77 der
Klauen 71 bis 74 in 6 jeweils
zwei Kreisbögen,
die durch eine V-förmige
Kerbe 89 von weniger als etwa 3 bis 5% des Umfangs in Abstand
liegen. Die Räume 83 zwischen
den Klauen 71 bis 74 überspannen auch, wenn die Klauen
in der Riegelposition sind, weniger als etwa 3 bis 5% des Umfangs
und belasten etwa 65% des Umfangs zusammen durch die Oberflächen 77 überspannt.
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Obwohl
die Klauen 51, 52 und 71 bis 74 hier als
angreifende Klauen bezeichnet werden, können diese Klauen tatsächlich radial
nach innen auf die Spritze 40 drücken oder nicht. Vorgezogen
wird, dass sie zu dem Halten der Spritze in der Öffnung 30 beitragen,
insbesondere der durch den Stößel 12 beim Bewegen
des Kolbens 47 ausgeübten
Kraft widerstehen. Es ist auch wichtig, dass, welche Haltewirkung auch
immer von der angreifenden Struktur durchgeführt wird, die Spritze 40 gegenüber den
Kräften
im Betrieb gehalten wird, ohne sie solchen Kräften und Spannungen auszusetzen,
die dazu führen
würden, dass
ein Teil der Spritze 40 versagt. Zu diesem Zweck wird vorgezogen,
dass die Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 an
die Spritze 40 nahe am Körper 41 der Spritze 40 angreifen,
und zwar an der Grenzfläche des
Flansches 45 mit dem Spritzenkörper 41, und zwar
auf die Weise, dass Axialkräfte
auf die Spritze 40 auf den Flansch 45 so nahe
am Körper 41 wie möglicht konzentriert
werden. Dies kann herbeigeführt
werden, indem die Rückkante
der Innenflächen 55, 56 oder 77 der
Klauen 51, 52 bzw. 71 bis 74 mit kleinerem
Radius als den Radius 85 zwischen dem Flansch 45 und
der Außenseite
des Spritzenkörpers 41 konfiguriert
werden, wie dies in 6 dargestellt ist. Dies belässt kleine
Räume 86 zwischen
den Klauen und dem Spritzenkörper 41 und
Räume 87 zwischen
den Klauen und dem Spritzenflansch 45.
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Um
eine Spritze 40 in einen Injektor 10 zu laden,
wird eine Frontplatte 15 oder 15a mit einem Angreifmechanismus 50 oder 50a auf
dem Injektorgehäuse 11 montiert,
zum Beispiel als Ersatz für
die Standard-Frontplatte, mit welcher der Injektor 10 versehen
ist. Fall die Spritze 40 eine Kolbenkupplung hat, die nicht
kompatibel ist mit der Kupplung am Stößel 12 des Injektors 10,
kann ein Stößel-Kupplungsadapter
an dem Ende des Stößels 12 angebracht werden,
um ein Kuppeln zwischen dem Stößel 12 und
dem Kupplungselemente (nicht gezeigt) auf der Rückseite des Kolbens 47 zu
ermöglichen.
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Mit
dem Hebel 26 in seiner entriegelten Position wird die Spritze 40 in
die Öffnung 30 geladen,
indem die Spritze 40 in einer rückwärtigen Axialrichtung, mit dem
rückseitigen
Ende voran, eingeschoben wird, bis der Flansch 45 auf dem
rückseitigen Ende 44 der
Spritze 40 durch die Öffnung 30 hindurch
gelangt und in der Ausnehmung 34 und an der Stoppplatte 32 in
dem Ring 27 anliegt. Die verjüngte Front der Öffnung 30 in
dem Gussteil 17 führt
den Flansch 45 derart, dass der geformte Umfang derselben
mit dem ebenso geformten Umfang der Ausnehmung 34 zusammenpasst.
Mit so entriegelten Heben 26 befinden sich die Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 in ihren
zurückgezogenen
Positionen außerhalb
des Weges des Flansches 45, wenn dieser in die Öffnung eingeführt wird.
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Wenn
das rückwärtige Ende 44 der
Spritze 40 vollständig
in der Öffnung
sitzt, wird der Hebel 26 in seine Verriegelungsposition
bewegt, was die Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 veranlasst,
sich in ihre geschlossenen Positionen an die Außenseite des Körpers 41 der
Spritze 40 zu bewegen, den Körper 41 anzugreifen
und den Flansch 45 zwischen den Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 und
dem Ring 27 festzuhalten. Die Riegelbewegung hält die Spritze
sicher in der Halterung 15 auf dem Gehäuse 11 des Injektors 10 in Position,
wobei ihr Kolben 47 mit dem Stößel 12 ausgerichtet
ist und ihre Mittellinie auf der Mittellinie der Halterung 31 mit
der Mittellinie des Weges des Stößels 12 ausgerichtet
ist.
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Eine
Entnahme der Spritze wird herbeigeführt, indem der Hebel 26 in
seine entriegelte Position bewegt wird, damit sich die Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 aus
ihren zurückgezogenen
Positionen bewegen. Mit dem Injektor, der in dem US Patent Nr. 5,279,569 offenbart
ist, veranlasst diese Bewegung des Hebels den Riegelmechanismus 25, 25a dazu,
den Kopf 15 auf dem Gehäuse 11 ein
wenig zu drehen, was den Stößel 12 aus
der Ausrichtung mit der Mittellinie 31 der Öffnung verschiebt,
wodurch die Spritze 40 seitwärts verschoben wird und der
Stößel 12 von
dem Spritzenkolben 47 entkoppelt wird. Die Spritze 40 kann
dadurch manuell aus dem Injektor 10 entnommen werden, indem
diese in axialer Richtung vorwärts
verschoben wird. Wenn ein Injektionsschlauch verwendet wird, der
mit der Düse 43 auch
nach der Benutzung der Spritze 40 verbunden ist, kann die Spritze 40 dennoch
ohne Ablösen
des Schlauches von der Spritzendüse 43 entfernt
werden.
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Die
Einführung
der Spritze 40 in den Injektor 10 kann auch mit
einer einfachen einhändigen
Bewegung durchgeführt
werden, ohne den Hebel 26 separat zu betätigen. Dies
wird herbeigeführt,
indem die Spritze in die Öffnung 30 eingeführt wird
und diese axial nach hinten verschoben wird, bis der Flansch 45 an
der Stoppplatte 32 in der Ausnehmung 34 sitzt. Dann
wird durch Drehen der Spritze 40 in der Öffnung um
weniger als 90°,
vorzugsweise um etwa 45°, der
Ring 26 drehen und dabei den Riegelmechanismus 25 betätigen, welcher
die Frontplatte 15 und den Spritzenkolben 47 in
Ausrichtung mit dem Stößel 12 bewegt
und den Angreifmechanismus 50, 50a dahingehend
betätigt,
die Klauen 51, 52 oder 71 bis 74 in ihre
Riegelposition zu bewegen.
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Die
Erfindung liefert dem Benutzer einen Power-Injektor mit der Funktionsfähigkeit,
eine ansonsten von seiner Hinterseite zu beladene Spritze von seiner
Vorderseite beladen zu können,
insbesondere eine von hinten zu beladene Spritze mit einem Flansch
an ihrem rückseitigen
Ende. Dies bringt dem Benutzer die Vorteile einer frontseitigen
Beladbarkeit.