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Kolbenspritze für medizinische Zwecke
Es sind bereits Kolbenspritzen
für medizinische Zwecke bekanntgeworden, bei denen ein Nadel an satz durch irgendwelche
Mittel gegen den unteren Rand des Glaszylinders lösbar angedrückt wird zum Zweck,
durch die Lösung dieser Mittel eine vollständige Trennung von Nadelansatz und Glaszylinder
zu erhalten und so nicht nur die gegenseitigen Berührungsflächen zum Zweck der Sterilisation
freizulegen, sondern ebenfalls um eine Beschädigung der Spritze beim Sterilisieren
durch die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Glas und dem Material des Nadelansatzes
zu verblüten.
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Neben der bereits erwähnten LXisbarkeit der Verbindung zwischen Nadel
ansatz und Glaszylinder sind aber noch zwei weitere Kriterien von besonderer Wichtigkeit.
Das eine davon ist die Dichtigkeit dieser Verbindung und das andere Mittel, die
es erlauben, unter Verzicht auf eine den Grundsätzen der Sterilität zuwiderlaufende
Anordnung einer besonderen, am unteren Ende des Glaszylinders angeordneten Mutter
zur Befestigung des Nadelansatzes, nach erfolgter Lösung Glaszylinder und Nadelansatz
von der Sterilisationsstellung in die Betriebsstellung zurückzuführen, ohne daß
der Nadelansatz berührt werden müßte.
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Was die Dichtigkeit angeht, so wurde diese bis heute entweder durch
Dichtungsringe oder aber durch flache, kegelige oder kugelige Paßsitzflächen zu
erreichen gesucht. In bezug auf die erste Lösung waren Dichtungsringe aus Gummi,
Leder usw. oder aber nüs Weichmetall bekanntgeworden. Dichtungsringe sind nun aber
vom Gesichtspunkt der Sterilität aus unerwünscht, da sie zum Zweck der aber spülung
ihrer beiden Auflageflächen durch das Sterilisationsmittel herausgenommen und von
Hand wieder eingesetzt weiden müssen, wenn man nicht in ungehöriger Weise auf eine
Sterilisation dieser Auflageflächen verzichten will. Dazu kommt noch, daß Materialien,
wie Gummi, Leder usw., von den Injektionsflüssigkeiten angegriffen wenden,während
Weichmetallringe sich bleibend deformieren, und wenn bei kleinen Ungenauigkeiten
oder Exzentrizitäten der Auflagefläche des Zylinders und derjenigen des Nadelansatzes
nach erfolgtem Wiederzusammensetzen der Spritze Zylinder und Nadelansatz nicht mehr
genau in der vorherigen gegenseitigen Stellung aufeinanderzuliegen kommen, d. h.
beispielsweise gegeneinander verdreht sind, so ist die Dichtigkeit nicht mehr gewälhrleistet.
In bezug auf die ohne Dichtungsringe unmittelbar aufeinander aufliegenden Paßsitzflächen
besteht die Schwierigkeit darin, daß eine genügende Dichtigkeit nur dann erreicht
werden kann, wenn diese außerordentlich genau bearbeitet sind. Injektionssprituen
sind nun aber Massengüter, bei denen es auch vom Gesichtspunkt (dles Gestehungspreises
aus wünschenswert ist, daß äußerst präzise Arbeitsgänge vermieden werden können.
Alle vorbekannten Spritzen besitzen nun einen senkrecht zur Spritzenachse verlaufenden
flachen Abstützrand, sei es der Hülse oder der der Einspannung des Nadelansatzes
{dienenden tiberwurfmutter, welcher Rand den Nadel ansatz gegen den unteren Zylinderrand
andrückt. Daraus ergibt sich bei den vorbekannten Spritzen mit Paßsitzflächen der
Nachteil, daß, wenn bei Kegelstumpffiächen die Kegelachsen nicht zusammenfallen
oder bei flachen Paßflächen die eine oder andere nicht genau senkrecht zur Zylinder-
bzw. Nadelansatzachse ist, eine Verschwenkung des Nadelansatzes bei der Roückführung
der Spritze in die Betriebsstellung gegenüber dem Zylinder nicht möglich ist, so
daß zwischen Zylinder und Nadelansatz keine Flächenberührung stattfinden kann. Damit
ist aber die Dichtigkeit zerstört. Bei kugeligen Paßflächen, bei welchen beispielsweise
der Mittelpunkt der die Paßfläche des Zylinders bildenden K!ugeloberfläche nicht
in der Spritzenachse liegt, kann eine solche Verschwenkung des Nadelansatzes, welcher
durch den flachen und senkrecht zur Spritzenachse stehenden Rand der Hülse oder
überwurfmutter gegen den Zylinder angedrückt wird, allerdings stattfinden.
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Doch hat in diesem Falle Idie sich auf zwei Punkte beschränkende Auflage
von Abstützrand und Nadelansatz zur Folge, daß der Nadelansatz nicht stabil gehalten
ist und sich, besonders wenn das unvermeidliche leichte Federn des Abstützrandes
in Betracht gezogen wird, unter der beim Einspritzen auftretenden Querbeanspruchung
in unzulässiger Weise verschwenkt.
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Des weiteren sind Spritzen bekannt, bei welchen zur Erreichung der
notwendigen Dichtigkeit ohne Dichtungseinlagen die Auflageflächen zwischen unterem
Glaszylinderrand und Nadelansatz kegelstumpfföfmig ausgebildet und die bei'den Teile
durch eine in der Gegend des unteren Zylinderrandes angeordnete besondere Mutter
aneinandergedrückt waren. Diese Spritzen haben den Nachteil, daß nach erfolgter
SterilisationEdiese Muttern von Hand angezogen werden müssen, wodurch die Sterilität
des unteren Spritzenteiles in Frage gestellt wird. Des weiteren ist unvermeidlich,
daß zum Zweck der Sterilisation und der Wiederherstellung der Gebrauchsbereitschaft
stets zwei Muttern gelöst bzw. wieder festgeschraubt werden müssen.
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Schließlich waren auch solche Spritzen bekannt, bei denen die Hülse
und der Nadelansatz unlösbar miteinander verbunden waren und bei welchen der Glaszylinlder
an seinen beiden Enden mit konischen Auflageflächen versehen war. Bei diesen bekannten
Spritzen waren sowohl oben als unten Dichtungsringe vorgesehen. Diese Spritzen haben
den wesentlichen Nachteil, der all denjenigen anhaftet, welche Dichtungsringe verwenden
müssen, wozu noch derjenige hinzutritt, daß eine Verschiebung des unteren Dichtungsringes,
beispielsweise anLäßlich der Sterilisation, nur schwer festgestellt und behoben
werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbenspritze für medizinische
Zwecke, welche gekennzeichnet ist durch eine über einen Glaszylinder geschobene
Hülse mit einem unteren Abstützrand, eine an der Hülse lösbar befestigte und sich
gegen den oberen Rand des Glaszylinders abstützende Verschlußkappe und einen zwischen
dem Abstützrand und dem unteren Rand des Glaszylinders lösbar eingespannten Nadelansatz,
wobei die bei eingespanntem Nadelansatz aufeinanderliegenden Flächen des Glaszylinders
und des Nadelansatzes einerseits sowie des Abstützrandes und einer ringförmigen
Absetzung des Nadelansatzes, deren Breite größer ist als derjenige Teil des Abstützrandes,
der bei zentrisch eingesetztem Nadelansatz auf der Absetzung aufliegt, andererseits
Kegelstumpfflächen sind.
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Durch diese Kombination einzeln vorbekannter Merkmale wird die überraschende
Wirkung erzielt, daß unter Verzicht auf jegliche Dichtungsringe durch Lösen einer
einzigen Schraube die einzelnen Teile der Spritze in Sterilisationsstellung und
wieder in Gebrauchsstellung gebracht werden können und eine eventuelle Nichtübereinstimmung
der Kegelachsen der Auflagefläche des Zylinders und derjenigen des Nadelansatzes
keinen Einfluß auf die absolute Dichtigkeit haben, da der Nadelansatz in der Lage
ist, eine in gewissen Grenzen gehaltene Verschwenkbewegung gegenüber der Achse des
Zylinders und der Hülse auszuführen und seine ganze Sitzfläche in Kontakt mit der
entsprechenden Auflagefläche des Glaszylinders zu hringen.
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In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform
in Arbeitsstellung, Fig. 2 eine gleiche Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels
in Sterilisationsstellung, Fig. 3 Teile einer zweiten Ausfiihrungsform in Arbeitsstellung.
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In Fig. I ist mit I ein Glaszylinder bezeichnet, der auf bekannte
Weise mit einer nicht dargestellten Skala versehen ist. Der obere Rand 4 des Zylinders
I ist gemäß einer nach außen abfallenden Kegelstumpffläche 7 abgeschliffen. Es wäre
auch möglich, an Stelle -der nach außen abfallenden, eine nach innen abfallende
Kegelstumpffläche vorzusehen.
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Der untere Rand des Zylinders I ist auf die gleiche Weise zur Bildung
einer Kegelstumpffläche 8 bearbeitet. Der Zylinder I ist in ein Gehäuse g eingeschoben,
welches Gehäuse in seinem Mittelteil Durchbrechungen I3 zur Sichtbarmachung der
Zylinderskala besitzt. Auf der Innenseite des nicht durchbrochenen Gehäuseteiles
sind in einem gewissen Abstand voneinander zwei Innengewinde II und I2 vorgesehen.
Das untere Ende des Gehäuses g ist zur Bildung eines Abstützrandes 14 nach innen
umgebogen. In das Innengewinde 12 ist in der dargestellten Arbeitsstellung der ausgebohrte
Verschlußschraubenbolzen 20 einer als Verschlußschraube ausgebildeten Verschlußkappe
eingeschraubt, deren Kopf mit I5 bezeichnet ist. Der Schraubenkopf 15 besitzt eine
Durchbrechung r6 zur Einführung der Kolbenstange 17. Die Ausbohrung des Schraubenbolzens
20 dient der Unterbringung des Kolbens 5 in seiner völlig -zurückgezogenen Stellung.
Auf dem Außendurchmesser des Kolbens 5 ist eine kreisförmige Nut angebracht, in
welche ein als Kolbenbremse wirkender elastischer Ring I8 eingelegt ist, der bei
Bewegung des Kolbens auf der Innenseite des Zylinders I schleift.
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Der Rand des Verschlußschraubenkopfes ragt über den Fortsatz Io hinauf
und ist als Polygon ausgebildet, während der hohlzylinderförmige Verschlußschraubenbolzen
20 ein Außengewinde2I besitzt, dessen Gegengewinde alternativ das Innengewinde 11
oder das Innengewinde I2 des Aufsatzes 10 ist. Des weiteren weist der Schraubenbolzen
20 zwischen dem Gewinde 2I und dem Verschlußschraubenkopf eine Reihe von Durchbrechungen
22 auf. Das freie Ende des Verschlußmutterbolzens ist zu einer nach außen abfallenden
und der Fläche 7 des Zylinders entsprechenden kegelstumpfmantelförmigen Auflagefläche
23 abgeschliffen. Der Nadelansatz 24 besteht im wesentlichen aus dem Bodenteil 28,
welcher den Zylinder nach unten hin abschließt und in dessen Achse das konische,
für das Aufbringen der Injektionsnadel bestimmte Anschlußstück 25 sich befindet.
Auf der Innenseite seines Randes besitzt der Nadelansatz24 eine konische Sitzfläche
26, welche dazu bestimmt ist, bei eingespanntem Zustand gegen die entsprechende
Fläche 8 des Zylinders I anzuliegen. Auf der Außenseite des Randes ist eine schulter,ähnliche
kegelstumpfförmige Absetzung 27 vorgesehen, deren Breite größer ist als derjenige,
ebenfalls kegelstumpffiörmige Teil I4' des Abstützrandes I4, der bei zentrisch eingesetztem
Nadelansatz gegen diesen letzten anliegt.
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Als zentrisch eingesetzt wird in diesem Zusammenhang das Zusammenfallen
der Achse des Zylinders mit derjenigen des Nadelansatzes verstanden. In dem zuletzt
genannten Betriebszustand bleibt demnach ein Teil 27' der Absetzung 27 unbedeckt,
so daß in durch die Breite der Absetzung gegebenen Grenzen eine Verschwenkung der
Achse des Nadelansatzes gegenüberfder Achse des Zylinders möglich ist. Eine solche
Verschwenkung ist immer dann notwendig, wenn bei der Herstellung, sei es der Auflageflächen
7 oder 8 des Zylinders oder 26 des Nadelansatzes, Ungenauigkeiten vorgekommen sind,
welche zur Folge haben, daß bei dichter Verbindung, d. h. völligem Aufliegen der
Auflageflächen 23 und 7 einerseits und 26 und 8 andererseits die Achsen der Hülse
des Zylinders und des Nadelansatzes auseinanderfallen. Dieses Auseinanderfallen
der Achsen ist technisch unter der genannten Voraussetzung, däß sämtliche Auflageflächen
dicht aufeinander aufliegen, bedeutungslos, und die Dichtigkeit der Spritze ist
gleichwohl gewährleistet.
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Damit dies aber stattfinden kann, muß der Nadelansatz die Möglichkeit
haben, sich bis zu einem bestimmten Maß aus der Achse des Zylinders und der Hülse
zu verschwenken, welche Verschwenkung durch die Absetzung, deren Dimensionierung
in bezug auf die Größe des wirksamen Abstutzrandes und die Kegelstumpfform der gegenseitigen
Auflageflächen von Nadelansatz und Abstützrand ermöglicht wird. Wesentlich ist dabei,
daß der Umstand, daß die Auflageflächen 8, 26, 27 und I4' als IÇegelstumpfflälchen
ausgebildet sind, zur Folge hat, daß durch den Anzug der Verschlußkappe und den
dadurch hervorgerufenen Druck indes Abstützrandes gegen das Nadelansatzstück dieses
letzte so weit verschoben und verschwenkt wird, bis seine Achse mit derjenigen des
die unteren Auflageflächen des Zylinders bildenden IVegelstumepfmantels zusammenfällt,
und daß das Nadel ansatzstück auch bei auftretenden Querbelastungen in dieser Stellung
gehalten bleibt, unbekümmert darum, daß der Abstützrand nur mehr an zwei Punkten
auf dem Nadelansatz aufliegt.
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Die Abmessungen der einzelnen Teile sind so gewählt, daß, wenn die
Verschluß schraube in das untere Innengewinde I2 des Gehäuseaufsatzes 10 eingeschraubt
ist, ihre kegelstumpfförmige Auflagefläche 23 gegen die entsprechende obere Auflagefläche
7 des Zylinderrandes aufliegt, die untere Zylinderauflagefläche 8 den Nadel ansatz
24 gegen den die Innenseite des Abstützrandes 14 des Gehäuses g andrückt und so
sämtliche Teile zusammenhält. In dieser Arbeitsstellung kann die Spritze verwendet
werden, nachdem auf bekannte Weise eine Injektionsnadel auf dem Ansatz 25 befestigt
worden ist. Es geht aus diesen Darlegungen hervor, daß durch die Kombination der
kegelstumpfförmigen Auflageflächen der Hülse mit Abst ützrand, zwischen welchen
letzten und dem Glaszylinder
vermittels einer einzigen Mutter ein
Nadel ansatz eingespannt ist, und die begrenzte Verschwenkl)arkeit dieses Nadelansatzes
es möglich würde, unter Erreichung einer absoluten Sterilität (keine Dichtungsringe,
alle Auflageflächen können vom Sterilisationsmittel überspült werden, keine Manipulationen
in der Nähe des Nadelansatzes nach erfolgter Sterilisation) eine Spritze zu erhalten,
deren Dichte selbst dann gewährleistet ist, wenn gewisse Fabrikationsungenauigkeiten
vorkommen sollten.
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Zum Zweck der Sterilisation wird die Verschlußschraube I5 aus dem
Innengewinde 12 SO weit herausgedreht, bis das Gewinde 21 in den Raum zwischen den
beiden Innengewinden II und I2 ZU liegen kommt. Dadurch trennen sich die durch die
Verschlußschraube 15 zusammengehaltenen Teile, nämlich Gehäuse 9, Nadelansatz 24
und Zylinder 1 SO weit, daß alle Auflageflächen dieser Teile freigelegt werden.
Diese Betriebsstellung, d. h. die Sterilisationsstellung ist in Fig. 2 dargestellt.
Es geht daraus hervor, daß das Sterilisationsmittel sowohl durch die Durchbrechungen
22 der Verschlußschraube I5 als auch durch die Durchbrechungen 9 des Gehäuses als
schließlich auch durch die durch die Abhebung des Nadelansatzes geschaffene Öffnung
eintreten kann und von hier aus die Möglichkeit hat, sowohl die Auflageflä!chen
7 und 23 zwischen Verschlußschraube und Zylinder als auch die Auflageflächen 8 und
26 zwischen Zylinder und Nadelansatz zu überspülen. Es ist demnach durch das bloße
Losschrauben der Verschluß schraube und ohne weitere Manipulationen möglich geworden,
sämtliche zu sterilisierenden Oberflächen dem Sterilisationsmittel zugänglich zu
machen.
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Soll die Kolbenspritze wieder in die Ar'beitsstellung zurückgeführt
werden, so genügt es, die Verschlußschraube wieder anzuziehen, d. h. in das Innengewinde
12 einzuschrauben. Durch die konischen Auflageflächen 8 und 26 wird der Nadelansatz
wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht und eine vollständige, durch die
Keilwirkung des konischen Sitzes noch erhöhte Dichtung erhalten.
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Das Wesentliche dabei ist, daß diese Rückführung in die Arbeitsstellung
möglich wird, ohne daß der Nadelansatz oder der Unterteil der Spritze mit den Händen
berührt werden muß, so daß eine vollständige Sterilität gewährleistet ist. Diese
Rlückführung geschieht dank der beschränkten Einstellbarkeit des Nadelansatzes unbekümmert
um etwaige Bearbeitungsungenauigkeiten der kegelförmigen Auflageflächen und insbesondere,
ohne daß dadurch die Dichtigkeit beeinflußt würde. Der Nadelansatz wird sich in
solchen Fällen etwas schräg stellen, aber trotzdem längs der gesamten Auflageflächen
auf dem unteren Rand des Zylinders aufliegen. Das obere Innengewinde 11 schließlich
dient dazu, die gesamte Kolbenspritze zum Zweck der Reinigung auf einfachste Weise
zu demontieren, indem alle Teile wegnehmbar werden, sobald die Verschlußschraube
15 aus dem Innengewinde II hinausgeschraubt ist.
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In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, welches sich von dem vorangehenden dadurch unterscheidet, daß die Verschlußkappe
als Verschlußmutter ausgebildet ist. Der Gehäuseoberteil weist demzufolge zwei Außengewinde
II' und I2' auf, welche je nach der Betriebsstellung dazu bestimmt sind, mit einem
entsprechenden Innengewinde 2I' der Verschlußmutter zusammenzuarbeiten.
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Die die Erfindung ausmachende Kombination der AIerkmale bleibt dieselbe
wie beim ersten Ausführungsbeispiel.