EA006960B1 - Инъекционное устройство - Google Patents

Abstract

Инъекционное устройство для использования со шприцом (30), содержащим канал (32), проходящий от торцевой поверхности (34), иглу (36), сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень (38), установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, при этом инъекционное устройство содержит корпус (60) с отверстием (64) на одном торце, через которое может выдвигаться игла, упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь корпуса, приводной элемент (66), установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия с преодолением усилия упругого элемента и перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, расцепляющий механизм (72), установленный с возможностью деблокирования шприца так, что игла перемещается внутрь корпуса, приводную муфту (40), длиной от упомянутого приводного элемента до дозирующего поршня шприца с возможностью передачи перемещения упомянутого приводного элемента на дозирующий поршень, в котором приводная муфта постепенно сокращается в длину так, что после того, как приводной элемент переместит дозирующий поршень до торцевой поверхности, приводной элемент продолжает перемещать упомянутый дозирующий поршень в направлении упомянутой торцевой поверхности и продолжает перемещаться постепенно в упомянутое заданное положение, в котором упомянутый расцепляющий механизм деблокирует шприц.

Description

Настоящее изобретение относится к инъекционному устройству, в частности к инъекционному устройству, которое автоматически убирает иглу шприца после ввода дозы, содержащейся в шприце.

Известны устройства, которые под действием пружины автоматически выдвигают иглу шприца из устройства, вводят содержимое шприца и затем автоматически отводят иглу. Заявка XVО 95/35126 содержит описание данного устройства.

Как видно из фиг. 1, на прилагаемых чертежах устройство содержит корпус 2, в который заключен шприц 4. Корпус 2 имеет отверстие 6, через которое может выдвигаться игла 8 шприца 4. Возвратная пружина 10 оказывает давление на шприц 4 в направлении от отверстия 6. Устройство содержит также приводной элемент 12, который под давлением пружины 14 перемещает муфту 16, сдвигающую дозирующий шприц 18 шприца 4. В процессе использования деблокирующий механизм 20 деблокирует приводной элемент 12 так, что шприц 4 сначала перемещается вперед, и игла 8 выступает через отверстие 6. Затем перемещается дозирующий поршень 18, чтобы вытеснить содержимое шприца 4. В конструкции устройства предусмотрен расцепляющий механизм. В частности, в момент, когда дозирующий шприц 18 достигает торца в конце канала шприца 4, лапки 22 на конце муфты 16 отклоняются кольцевым выступом 24 в корпусе 2 настолько, что выходят из зацепления с приводным элементом 12. После этого лапки 22 и муфта 16 могут перемещаться в осевом проходе приводного элемента 12. В результате пружина 10 вынуждает муфту 16 перемещаться внутри приводного элемента 12, шприц 4 отодвинуться от отверстия 6, а иглу 8 укрыться в отверстие 6.

Кроме того, предложены другие аналогичные расцепляющие или деблокирующие механизмы. Например, заявка ЕР-А-0516473 содержит описание одного из вариантов осуществления, в соответствии с которым в момент, когда дозирующий поршень достигает конца канала шприца, часть длины втулки мгновенно складывается, и возвратная пружина отводит иглу шприца.

На практике, все упомянутые устройства характеризуются одним недостатком, который заключается в том, что из-за суммирования допустимых отклонений размеров при изготовлении различных компонентов собранного устройства (т.к. размеры всех изготовленных компонентов варьируются в некотором интервале около среднего значения) невозможно обеспечить, чтобы расцепляющий механизм позволил отвести шприц и иглу точно в тот момент, когда дозирующий поршень достигает конца канала. На практике, либо механизм расцепляется до того, как дозирующий шприц достигает конца канала, и тогда шприц не опорожняется полностью, либо поршень достигает конца канала до того, как механизм продвинется достаточно для расцепления.

Хотя данный недостаток давно осознан, решение, предложенное, например, в патенте США № 6159181, имеет вид возвратного механизма, приводимого в действие пользователем, а не автоматикой. Данное решение нельзя считать подходящим.

Задача настоящего изобретения заключается в создании инъекционного устройства, которое является сравнительно простым и дешевым (чтобы его можно было применять как одноразовое устройство) и одновременно устраняет или, по меньшей мере, ослабляет вышеописанные недостатки.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается инъекционное устройство, содержащее корпус для установки в нем шприца, содержащего канал, проходящий от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, при этом корпус содержит на одном торце отверстие для выдвижения иглы, упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь корпуса, приводной элемент, установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия, в предпочтительном варианте осуществления, против усилия сжатого упругого элемента и для перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, механизм, такой как расцепляющий или возвратный механизм, установленный с возможностью деблокирования шприца для обеспечения перемещения иглы внутрь корпуса, приводную муфту, длиной от упомянутого приводного элемента до дозирующего поршня шприца, для передачи перемещения упомянутого приводного элемента на дозирующий поршень, в котором приводная муфта выполнена сжимаемой по длине в предпочтительном варианте осуществления, когда действует против усилия упругого элемента, так, что, после перемещения дозирующего поршня приводным элементом до торцевой поверхности, приводная муфта способна постепенно сокращаться в длину в то время, как дозирующий поршень находится у торцевой поверхности до деблокирования шприца упомянутым механизмом.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также приводная муфта для применения в инъекционном устройстве, при этом приводная муфта содержит участок, длиной от приводного элемента до дозирующего поршня шприца, для передачи перемещения приводного элемента на дозирующий поршень, в которой приводная муфта выполнена сжимаемой по длине в предпочтительном варианте осуществления, когда действует против усилия упругого элемента, так, что после перемещения дозирующего поршня приводным элементом до торцевой поверхности приводная муфта способна постепенно сокра

- 1 006960 щаться в длину в то время, как дозирующий поршень находится у торцевой поверхности до деблокирования шприца механизмом.

Следовательно, поскольку приводная муфта способна постепенно сокращаться в длину в то время, как игла удерживается в выдвинутом положении, то можно сконструировать инъекционное устройство для привода в действие механизма в некоторый момент после того, как дозирующий поршень достигнет торцевой поверхности и полностью вытеснит содержимое шприца. Поскольку механизм теперь приводится в действие в некоторый некритический момент времени после того, как вытеснено содержимое шприца, допустимые отклонения размеров при изготовлении различных компонентов больше не составляют проблему. В предпочтительном варианте осуществления приводная муфта способна сокращаться в длину в то время, как прилагают усилие, преодолевающее усилие упругого элемента.

Специалистам очевидно, что в данном случае длина приводной муфты является эффективной длиной, т. е. длиной, измеряемой от приводного элемента до дозирующего поршня, так, что в соответствии с настоящим изобретением длина постепенно сокращается, и приводной элемент способен перемещаться относительно и в направлении дозирующего поршня. Чтобы обеспечить указанное сокращение длины, достаточно применить компоненты, которые могут как-либо перемещаться друг относительно друга, что дает возможность приводному элементу перемещаться в направлении дозирующего поршня. Действительно, в конструкции приводной муфты можно предусмотреть компонент, который может как-либо перемещаться относительно приводного элемента, что допускает передачу движения на дозирующий поршень и перемещение относительного него.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления механизм приводится в действие, когда приводной элемент достигает заданного положения в упомянутом корпусе, а приводная муфта постепенно сокращается в длину так, что когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, приводной элемент продолжает перемещаться в упомянутом корпусе к упомянутому заданному положению.

Приводной элемент способен продолжать перемещаться в течение некоторого времени, так как приводная муфта продолжает сокращаться в длину так, что, даже хотя дозирующий поршень уже достиг конечной точки своего перемещения и упирается в торцевую поверхность, приводной элемент может переместиться в необходимое положение, чтобы запустить возвратный механизм. Достаточно просто обеспечить, чтобы приводной элемент не приходил в положение запуска механизма прежде, чем дозирующий поршень достигнет торцевой поверхности шприца.

Специалистам очевидно, что в противоположность ранее известным механизмам, в частности складывающимся конструкциям в соответствии с заявкой ЕР-А-0516473, приводная муфта в соответствии с настоящим изобретением не складывается мгновенно, а сокращается в длину постепенно. Действительно, приводная муфта продолжает постепенно сокращаться в длину даже после того, как дозирующий поршень упирается в торцевую поверхность. Кроме того, пока происходит складывание, приводная муфта продолжает передавать усилие, достаточное, чтобы удерживать иглу в выдвинутом положении, и в предпочтительном варианте осуществления превосходящее усилие возвратной пружины.

Напротив, в некоторый момент незадолго до момента, а также включая момент, когда дозирующий поршень упирается в торцевую поверхность, ранее известные складывающиеся муфты мгновенно складываются под воздействием возвратной пружины и не оказывают сопротивления ее усилию. В частности, как только складывающаяся муфта в соответствии с заявкой ЕР-А-0516473 начинает сокращаться в длину, она практически не оказывает сопротивления возвратной пружине и, следовательно, складывается почти мгновенно.

Кроме того, в ранее известных приспособлениях как только дозирующий поршень упирается в торцевую поверхность, приводной элемент и приводная муфта перемещаться далее не могут, и, следовательно, складывание приводной муфты становится невозможным. Однако в соответствии с настоящим изобретением даже после того, как дозирующий поршень упрется в торцевую поверхность, приводной элемент может продолжать движение в то время, как дозирующий поршень удерживают у торцевой поверхности.

Настоящее изобретение можно рассматривать как такое демпфированное складывание приводной муфты, когда усилие и перемещение приводного элемента удерживают шприц и иглу в заданном положении даже после того, как дозирующий поршень упирается в торцевую поверхность, до тех пор, пока приводной элемент не приходит в заданное положение.

В зависимости от конкретного исполнения приспособления приводная муфта выполнена с возможностью начала складывания только в тот момент, когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, или может начать складываться в некоторый заданный момент непосредственно перед тем, как поршень достигает торцевой поверхности.

Прежде чем приводная муфта начнет складываться, она является жесткой. Можно предусмотреть отсоединяемую защелку, чтобы предотвратить всякое складывание приводной муфты до тех пор, пока приводной элемент и дозирующий поршень не придут в соответствующие заданные положения.

В том случае, если длина является достаточной, и приводной элемент вынуждает дозирующий поршень вытеснить содержимое шприца достаточно быстро, можно применить вариант осуществления,

- 2 006960 когда приводная муфта сокращается в длину постепенно в течение всего процесса срабатывания и всего перемещения приводного элемента. Однако поскольку регулируемое складывание приводной муфты требуется только на участке достижения дозирующим поршнем торцевой поверхности, то целесообразно, чтобы до этого приводная муфта сохраняла постоянную длину. В соответствии с вышеизложенным, приводная муфта не сокращается в длину, пока дозирующий поршень не достигнет положения, по меньшей мере, в непосредственной близости от торцевой поверхности.

Приводная муфта может содержать камеру, ограниченную между первой и второй стенками, установленными с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом первая стенка установлена с возможностью перемещения упомянутым приводным элементом, а упомянутая вторая стенка способна перемещать дозирующий поршень и выпускное отверстие для выпуска текучей среды, в предпочтительном варианте осуществления, из камеры.

Таким образом, движение передается от приводного элемента и первой стенки на вторую стенку и дозирующий поршень посредством текучей среды, находящейся в камере. Благодаря наличию выпускного отверстия среда может постепенно вытекать из камеры так, что в предпочтительном варианте осуществления первая и вторая стенки постепенно сближаются, а длина приводной муфты сокращается.

Текучая среда должна всего лишь обеспечивать сопротивление при вытекании за счет ограничения потока и не должна представлять собой идеальную жидкость, а может являться, например, Бингамовым пластическим телом. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления целесообразно применять такую текучую среду, как жидкость или газ.

Выпускное отверстие может быть выполнено в первой стенке, чтобы текучая среда могла вытекать из камеры с текучей средой при перемещении первой стенки приводным элементом и сжимания приводной муфты и камеры с текучей средой.

Размеры выпускного отверстия выбирают из условия, чтобы давление текучей среды в камере с текучей средой оставалось достаточным для проталкивания дозирующего поршня до торцевой поверхности шприца.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления приводная муфта содержит основной корпус для установки на шприц так, чтобы данный корпус занимал фиксированное положение относительно канала и иглы, при этом основной корпус содержит ограничивающую или периферийную стенку, определяющую удлиненный проход, внутри которого установлены с возможностью перемещения первая и вторая стенки, а границы камеры с текучей средой определяются периферийной стенкой и первой и второй стенками.

Таким образом, по мере того, как приводной элемент перемещается в направлении первого торца, как первая, так и вторая стенки перемещаются внутри удлиненного прохода, а камера с текучей средой ограничена пространством между данными стенками.

Выпускное отверстие может быть выполнено в заданном положении по длине периферийной стенки, чтобы открываться в камеру с текучей средой только после того, как вторая стенка проходит заданное положение по длине.

Таким образом, пока вторая стенка не достигнет заданного положения по длине, камера с текучей средой сохраняет постоянный объем, и эффективная длина приводной муфты не сокращается. Однако как только вторая стенка достигает заданного положения по длине, текучая среда вытекает через выпускное отверстие, в результате чего длина участка между первой и второй стенками и эффективная длина приводной муфты постепенно сокращаются настолько, чтобы приводной элемент уверенно запустил расцепляющий и возвратный механизм.

Специалистам должно быть очевидно, что настоящее изобретение можно применить в инъекционных устройствах, в состав которых входят традиционные шприцы или другие серийные картриджи стандартной конструкции. Однако можно также выполнить приводную муфту, входящую в конструкцию самого шприца.

Первая и вторая стенки могут быть установлены с возможностью перемещения в упомянутом канале шприца так, чтобы камера с текучей средой была ограничена каналом и первой и второй стенками.

Таким образом можно сократить число составных частей.

Вторая стенка может составлять одно целое с дозирующим шприцом или может передавать движение на дозирующий поршень через проставку или аналогичную деталь.

В соответствии с вышеизложенным выпускное отверстие можно выполнить в первой стенке, чтобы текучая среда могла вытекать из камеры с текучей средой. Однако целесообразно, чтобы выпускное отверстие было выполнено в заданном положении по длине канала и открывалось в камеру с текучей средой только после того, как вторая стенка минует заданное положение по длине.

Таким образом, в соответствии с вышеизложенным объем камеры с текучей средой имеет постоянную величину до тех пор, пока вторая стенка не достигнет заданного положения по длине, и, следовательно, эффективная длина приводной муфты начинает сокращаться только с места, где дозирующий поршень достигает торцевой поверхности.

Выпускное отверстие может быть круговым. В соответствии с другим вариантом осуществления данное отверстие может иметь поперечное сечение, которое может быть удлиненным, и/или можно пре

- 3 006960 дусмотреть ряд выпускных отверстий, вытянутых в направлении упомянутой торцевой поверхности таким образом, что по мере перемещения второй стенки в направлении торцевой поверхности текучая среда истекает из камеры с текучей средой с возрастающей скоростью.

Отверстия могут быть расположены таким образом, что, как только дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, вторая стенка открывает площадь выпускного(ых) отверстия(ий), достаточную, чтобы текучая среда могла вытекать из камеры с текучей средой со скоростью, подходящей для того, чтобы упругий элемент мог отвести шприц и иглу.

Действительно, в соответствии с настоящим изобретением, можно создать инъекционное устройство, содержащее корпус, содержащий шприц с корпусом шприца, содержащим канал, проходящий от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности так, чтобы вытеснять содержимое шприца сквозь иглу, при этом корпус содержит на одном торце отверстие, предназначенное для выдвижения иглы, упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь футляра, приводной элемент, установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия, в предпочтительном варианте, против усилия сжатого упругого элемента и перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, в котором шприц дополнительно содержит вспомогательный поршень, установленный с возможностью перемещения в упомянутом канале, при этом дозирующий поршень и вспомогательный поршень ограничивают между собой камеру, наполняемую текучей средой, и выпускное отверстие, сообщающееся с упомянутым каналом, в котором выпускное отверстие расположено на некотором расстоянии от торцевой поверхности, и дозирующий поршень имеет такую длину, что дозирующий поршень открывает выпускное отверстие в камеру, наполненную текучей средой, когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, а утечка текучей среды из камеры с текучей средой позволяет усилию сжатого упругого элемента отвести иглу.

Поскольку момент отвода зависит только от положения выпускного отверстия и длины дозирующего поршня, то число допустимых отклонений размеров, определяющих момент отвода, уменьшается настолько, что возможен уверенный отвод шприца в момент, когда все содержимое введено как инъекция.

В соответствии с другим вариантом приводная муфта может содержать ведущую фрикционную поверхность, находящуюся в контакте с ведомой фрикционной поверхностью, при этом, ведущая фрикционная поверхность установлена с возможностью перемещения приводным элементом, а ведомая фрикционная поверхность способна перемещать дозирующий поршень так, что когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, первая фрикционная поверхность проскальзывает относительно второй фрикционной поверхности.

Таким образом, в данном случае приводная муфта сокращается в длину только после того, как дозирующий поршень достигает торцевой поверхности. Приводной элемент продолжает прилагать усилие к приводной муфте благодаря фрикционному сопротивлению при проскальзывании фрикционных поверхностей, приводная муфта сокращается в длину, а приводной элемент достигает положения, необходимого для запуска возвратного механизма.

Ведущая фрикционная поверхность может быть установлена с возможностью вращения относительно оси, в общем случае, перпендикулярной поверхности, и может перемещаться упомянутым приводным элементом в точке, смещенной с оси.

Аналогично, ведомая фрикционная поверхность может быть установлена с возможностью вращения относительно оси, в общем случае, перпендикулярной поверхности, и может перемещать дозирующий поршень из точки, смещенной с оси.

Иными словами, движение может передаваться поворотным фрикционным поверхностям или от них кривошипным механизмом так, что когда поверхности проскальзывают и вращаются, точки соединения с приводным элементом и дозирующим поршнем сдвигаются ближе друг к другу.

Приводная муфта может содержать зубчатую рейку и зубчатое колесо, при этом один элемент пары зубчатая рейка - зубчатое колесо установлен с возможностью его перемещения упомянутым приводным элементом, а другой элемент пары зубчатая рейка - зубчатое колесо может перемещать дозирующий поршень.

Таким образом, когда приводной элемент прилагает сжимающее усилие к приводной муфте, зубчатая рейка будет стремиться вращать зубчатое колесо.

Зубчатое колесо может содержать фрикционный тормоз для предотвращения вращения и обеспечения возможности приводному элементу перемещать дозирующий поршень. Когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, фрикционный тормоз проскальзывает, а длина приводной муфты сокращается.

В соответствии с другим вариантом осуществления зубчатое колесо может приводить в движение маховик так, что когда дозирующий поршень достигает торцевой поверхности, зубчатое колесо повора

- 4 006960 чивается с преодолением инерционного сопротивления маховика. Следовательно, и в данном случае сокращается длина приводной муфты.

Как указано выше, в ранее известных инъекционных устройствах движение передается на дозирующий поршень, чтобы сначала переместить шприц в целом и установить в требуемое положение иглу снаружи корпуса инъекционного устройства. Данный подход эффективен для мелких игл, где противодавление на жидкость для инъекции имеет сравнительно высокое значение при относительно низком усилии, необходимом для ввода иглы. Однако если вводить иглу становится труднее, то возможно, что часть жидкости будет вытесняться через иглу прежде, чем ее правильно введут под кожу.

Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления инъекционное устройство дополнительно содержит зацепление для передачи движения непосредственно от приводной муфты на корпус шприца, чтобы перемещение приходного элемента в направлении упомянутого первого торца не вызывало относительного перемещения дозирующего поршня в шприце, причем зацепление выполнено с возможностью разъединения сразу же, как только игла шприца выдвигается из отверстия так, что перемещение приводного элемента в направлении упомянутого одного торца вызывает относительное перемещение дозирующего поршня в корпусе шприца.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предлагается инъекционное устройство, содержащее корпус для установки в нем шприца, содержащего канал, проходящий в корпусе шприца от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, при этом корпус содержит на одном торце отверстие для выдвижения иглы, приводной элемент, установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия и перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, приводную муфту длиной от упомянутого приводного элемента до дозирующего поршня шприца для передачи перемещения упомянутого приводного элемента на дозирующий поршень, и зацепление для передачи движения непосредственно от приводной муфты на корпус шприца с возможностью перемещения приводного элемента в направлении упомянутого первого торца без относительного перемещения дозирующего поршня в шприце, в котором зацепление выполнено с возможностью разъединения сразу же, как только игла шприца выдвигается из отверстия, так, что перемещение приводного элемента в направлении упомянутого первого торца вызывает относительное перемещение дозирующего поршня в корпусе шприца.

Данное решение обеспечивает, что приводной элемент будет правильно устанавливать шприц с выступающей из корпуса иглой до перемещения дозирующего поршня для ввода содержимого шприца.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления инъекционное устройство содержит упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь корпуса. Приводной элемент способен выдвигать иглу шприца из отверстия против усилия упругого элемента.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления корпус содержит расцепляющую часть, которая взаимодействует с зацеплением, чтобы разъединять привод на шприц.

Таким образом, зацепление может разъединяться, когда шприц приходит в соответствующее положение в корпусе.

В предпочтительном варианте осуществления расцепляющая часть находится в заданном положении в корпусе, а зацепление содержит спусковой элемент, выполненный с возможностью приведения в действие расцепляющей частью для разъединения привода на шприц после прихода в заданное положение.

Таким образом, игла гарантированно выдвигается на заданную длину.

В предпочтительном варианте осуществления зацепление содержит упругую защелку, а расцепляющая часть содержит, по меньшей мере, выемку в стенке корпуса, допускающую отклонение упругой защелки для разъединения привода на шприц.

Следовательно, стенка корпуса способна поддерживать упругую защелку в положении зацепления до тех пор, пока она не достигает выемки или даже отверстия в стенке.

В предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, выемка входит в зацепление с упругой защелкой для предотвращения дальнейшего относительного перемещения корпуса шприца в корпусе устройства.

Следовательно, когда упругая защелка входит в выемку или отверстие, то данная защелка может войти в зацепление с выемкой или отверстием так, что зафиксирует положение шприца относительно корпуса.

В соответствии с вышеприведенным описанием приводная муфта может содержать камеру с текучей средой, ограниченную между первой и второй стенками, установленными с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом первая стенка является частью поршня, а упругая защелка срабатывает от поршня.

- 5 006960

Вход в зацепление либо с дозирующим поршнем, либо с вспомогательным поршнем (который совместно с дозирующим поршнем образует камеру с текучей средой) позволяет фиксировать расположение дозирующего поршня относительно корпуса шприца так, что любое усилие, прилагаемое к приводной муфте или дозирующему поршню, будет вызывать перемещение шприца, а не дозирующего поршня относительно шприца.

Приводная муфта может содержать жесткий элемент, протяженностью от приводного элемента, зацепление может содержать по меньшей мере один выступ на поверхности жесткого элемента и защелку, фиксированную относительно корпуса шприца, находящуюся в зацеплении с выступом, а расцепляющая часть может содержать стопор на корпусе для входа в зацепление с защелкой, при этом жесткий элемент выполнен с возможностью перемещения защелки выступом, пока защелка не упрется в стопор, вследствие чего защелка выходит из зацепления с выступом.

Защелка может упруго отклоняться позади выступа. Однако в соответствии с другим вариантом осуществления защелка может быть закреплена шарнирно как рычаг в точке между концом, находящимся в зацеплении с выступом, и противоположным концом, при этом стопор отклоняет противоположный конец, чтобы разъединить зацепление с выступом.

Защелка может быть закреплена шарнирно в точке, в которой она прикреплена к шприцу или в соответствии с другим вариантом осуществления к части приводной муфты, закрепленной к шприцу в фиксированном положении относительно иглы.

Зацепление может составлять разъемную связь между приводной муфтой и шприцом. В соответствии с другим вариантом осуществления зацепление может составлять разъемную связь между частью приводной муфты, перемещаемой приводным элементом, и частью приводной муфты, предназначенной для крепления к шприцу в фиксированном положении относительно иглы.

Настоящее изобретение будет более понятно из следующего ниже описания, приведенного исключительно для примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 - известная конструкция инъекционного устройства, фиг. 2 - приводная муфта в соответствии с настоящим изобретением, фиг. 3 - приводная муфта, показанная на фиг. 2, в составе инъекционного устройства, аналогичного инъекционному устройству, изображенному на фиг. 1, фиг. 4 - схематичное изображение инъекционного устройства, в котором приводная муфта является составной частью непосредственно ампулы шприца, фиг. 5 - вариант осуществления с передачей движения непосредственно на шприц, фиг. 6 - другой вариант осуществления с передачей движения непосредственно на шприц, фиг. 7 - схематичное изображение варианта осуществления фрикционного диска, фиг. 8 - схематичное изображение варианта осуществления реечного механизма, фиг. 9 - схематичное изображение конструкции реечного механизма с использованием маховика, фиг. 10-15 - альтернативный вариант осуществления приводной муфты в соответствии с настоящим изобретением и фиг. 16-21 - схематические изображения других вариантов осуществления приводной муфты в соответствии с настоящим изобретением.

Как указано выше, изобретение относится к инъекционным устройствам и использует передачу движения на дозирующий поршень шприца через приводную муфту, которая может постепенно сокращаться в длину для перемещения дозирующего поршня по всей длине шприца при удерживании иглы в выдвинутом положении соответствующим усилием до конца указанного перемещения.

На фиг. 2 изображен вариант осуществления подходящей приводной муфты.

Приводная муфта создана для применения со шприцом 30, например стандартным шприцом или ампулой, которые содержат канал 32, проходящий от торцевой поверхности 34 внутри данного канала, и иглу 36, которая сообщается с каналом 32 сквозь торцевую поверхность 34. Дозирующий поршень 38 способен перемещаться в канале 32 в сторону торцевой поверхности 34. В частности, при перемещении дозирующего поршня в шприце до упора в торцевую поверхность 34, все содержимое шприца может быть вытеснено сквозь иглу 36 шприца.

Как видно из чертежа, приводная муфта 40 содержит основной корпус 42, который сочленен со шприцом 30 в его торце.

Основной корпус 42 содержит удлиненный сквозной проход для перемещения первого поршня 44 и второго поршня 46. Первый поршень 44 устанавливает первую стенку 48, находящуюся напротив второй стенки 50, установленной вторым поршнем 46.

Первая стенка 48 и вторая стенка 50 совместно с удлиненным проходом 43 ограничивают камеру 52, наполненную текучей средой, т.е. материалом, который является, по существу, несжимаемым и способным перемещаться под действием давления и выдавливаться. Можно применять такие материалы, как порошки, смазки и пластичные твердые среды. Однако в предпочтительном варианте осуществления применяют текучую среду так, что камера 52 далее упоминается как камера с текучей средой. В предпочтительном варианте осуществления данная текучая среда представляет собой жидкость и является, по существу, несжимаемой.

- 6 006960

Первый поршень 44 и, следовательно, первая стенка 48 способны приводиться в движение приводным элементом инъекционного устройства. Более подробной иллюстрацией вышеприведенного положения является фиг. 3.

Поскольку текучая среда в камере 52 с текучей средой, по существу, не сжимается, то при перемещении первого поршня 44 в удлиненном проходе 43, вторая стенка 50 и, следовательно, второй поршень 46 также перемещаются по удлиненному проходу.

Для удобства конструкции для передачи движения от второго поршня 46 на дозирующий поршень 38 шприца 30 служит проставочный элемент 54.

Таким образом, приводная муфта 40 передает движение на дозирующий поршень 38.

В заданном положении по длине прохода 43 предусмотрено выпускное отверстие 56. Как только вторая стенка 50 минует выпускное отверстие 56, текучая среда получает возможность вытекать из камеры 52 с текучей средой в пространство снаружи основного корпуса 42. По мере того, как будет вытекать текучая среда, объем камеры 52 с текучей средой будет уменьшаться, и расстояние между первой стенкой 48 и второй стенкой 50 также будет сокращаться.

Заданное положение выпускного отверстия 56 назначают из условия, чтобы, когда основной корпус 42 сочленен со шприцом 30 и при этом находится в фиксированном относительном положении, вторая стенка 50 миновала выпускное отверстие 56 непосредственно перед тем, как дозирующий поршень 38 достигает торцевой поверхности 34.

Специалистам очевидно, что вторая стенка 50 теоретически могла бы открывать выпускное отверстие 56 непосредственно в тот момент, когда дозирующий поршень 38 достигает торцевой поверхности 34. Однако настоящее изобретение основано на признании того, что допустимые отклонения размеров, в частности, эффект суммирования допустимых отклонений размеров разных компонентов, не могут гарантировать создание теоретически идеальной конструкции. Поэтому вторая стенка 50 открывает выпускное отверстие 56, когда дозирующий поршень 38 приходит в положение, находящееся в непосредственной близости от торцевой поверхности 34, чтобы обеспечить открытие выпускного отверстия 56 к моменту, когда дозирующий поршень 38 упирается в торцевую поверхность 34.

Специалистам очевидно, что даже при открытом выпускном отверстии 56, на второй поршень 46 все еще будет передаваться некоторое приводное усилие, так что дозирующий поршень 38 будет продвинут на небольшое окончательное расстояние до торцевой поверхности 34 и вытеснит остаток содержимого шприца 30.

Когда дозирующий шприц 38 будет упираться в торцевую поверхность 34, дальнейшее перемещение второго поршня 46 и второй стенки 50 прекратится. Однако поскольку текучая среда вытекает из камеры 52 с текучей средой, первая стенка 48 и первый поршень 44 будут продолжать перемещаться в направлении торцевой поверхности 34 до тех пор, пока не начнет действовать расцепляющий возвратный механизм и не отведет шприц 30 и иглу 36 обратно в корпус инъекционного устройства.

Конкретное построение расцепляющего возвратного механизма не имеет существенного значения в контексте настоящего изобретения, поэтому можно применить любой подходящий механизм. Аналогично, приводной элемент можно приводить в движение любым известным способом, например, пружинами, давлением газа, от руки и т.д. Однако на фиг. 3 изображено инъекционное устройство, аналогичное инъекционному устройству, показанному на фиг. 1, и содержащее в своем составе приводную муфту, показанную на фиг. 2.

Шприц 30 установлен внутри корпуса 60 инъекционного устройства. Корпус 60 содержит первый торец 62, в котором выполнено отверстие 64.

При использовании приводной элемент 66 деблокируют с использованием кнопки 68, и приводная пружина перемещает приводной элемент 66 в направлении торца 62.

Аналогично устройству, показанному на фиг. 1, между приводной муфтой 40 и приводным элементом 66 предусмотрена защелка 72, выполненная в виде упруго отклоняемых лапок. При посредстве фиксирующего механизма 72 и приводной муфты 40, шприц 30 приводится в движение в направлении торца 62 против усилия сжимаемой возвратной пружины 74 так, что игла 36 выдвигается из устройства.

В частности, на игле 36 предусмотрено резиновое уплотнение 37 для обеспечения стерильности. Резиновое уплотнение 37 упирается в кромку отверстия 64, игла прокалывает резиновое уплотнение 37, и затем резиновое уплотнение складывается гармошкой по мере перемещения шприца вперед. Специалистам очевидно, что резиновое уплотнение оказывает определенное сопротивление перемещению шприца, и что муфта 40 должна преодолевать данное сопротивление.

В соответствии с вышеизложенным затем приводная муфта 40 дает возможность переместить дозирующий поршень 38 вдоль всего пути до торцевой поверхности 34, чтобы вытеснить все содержимое шприца 30. При применении приводной муфты в соответствии с данным вариантом осуществления с использованием камеры 52 с текучей средой и выпускного отверстия 56, приводная муфта сокращается в длину под воздействием усилия приводного элемента 66 и приводной пружины 70 до тех пор, пока кольцевой выступ 76 не отклонит лапки фиксирующего механизма 72 и тем самым не позволит приводной муфте переместиться внутри приводного элемента 66, а возвратной пружине 74 отвести шприц 30 и иглу 36.

- 7 006960

Таким образом, приводная муфта действует как регулируемый складывающийся элемент, который сохраняет жесткость на большей части дистанции перемещения дозирующего поршня. Когда дозирующий поршень 38 приближается к торцевой поверхности 34 шприца, регулируемый складывающийся элемент складывается таким образом, что, когда происходит складывание, одновременно со складыванием он может продолжать передавать усилие (и движение). Данное решение дает возможность переместить дозирующий поршень до конца шприца (с вытеснением всего содержимого) до того, как расцепляющий механизм 72 пройдет путь, достаточный до прихода в точку срабатывания. После того, как дозирующий поршень достигнет конца шприца, регулируемый складывающийся элемент 40 продолжит складываться под действием усилия приводного механизма. Это дает возможность расцепляющему механизму 72 продолжить продвижение вперед, пока он не достигнет точки срабатывания 76, в которой данный механизм разъединяется и позволяет убрать иглу. Другими словами, приводная муфта сокращается в длину, или регулируемый складывающийся элемент складывается в течение ограниченного и регулируемого периода времени, и тем самым позволяет расцепляющему механизму продолжать движение вперед после достижения поршнем конца шприца.

Специалистам очевидно, что потребуется собирать текучую среду, вытекающую из выпускного отверстия. Хотя на чертежах и не показано, текучую среду можно собирать разными подходящими способами, например, впитыванием подходящим абсорбирующим материалом (находящимся в составе устройства) или улавливанием между уплотнениями в устройстве.

Хотя, в соответствии с вышеописанным предпочтительным вариантом осуществления приводная муфта может сокращаться в длину только после того, как дозирующий поршень достигает торцевой поверхности шприца, когда приводная муфта сокращается в длину со скоростью, сравнительно медленной по сравнению со скоростью перемещения дозирующего шприца 38, возможен вариант постепенного сокращения длины приводной муфты в течение всей операции дозирования. В соответствии с модификацией вышеописанного варианта осуществления данное решение можно обеспечить с помощью одного или нескольких выпускных отверстий, выполненных по длине прохода 43, или с помощью сквозных выпускных отверстий, выполненных либо в первом поршне 44, либо во втором поршне 46, или в обоих данных поршнях. На практике, можно применить любую другую подходящую схему демпфированного складывания при посредстве текучей среды.

Вышеприведенное описание касается, в принципе, использования приводной муфты с оставленными без изменений известными стандартными шприцами или ампулами. Однако при использовании шприцев или ампул, сконструированных специально для данного применения, приводную муфту можно выполнить в виде составной части непосредственно шприца. Данное решение схематически показано на фиг. 4(а).

Вместо того, чтобы камеру с текучей средой выполнять в отдельном корпусе и проходе, камеру 80 с текучей средой, как показано на чертеже, выполняют в канале 82 самого шприца 84. Камера 80 с текучей средой образована между первой стенкой 86 и второй стенкой 88. Однако хотя первая стенка 86 выполнена на первом поршне 90, вторая стенка 88 выполнена на дозирующем поршне 92. Очевидно, что в канале 82 также можно предусмотреть второй поршень для передачи усилия на дозирующий поршень 92.

Аналогично варианту осуществления, изображенному на фиг. 3, выпускное отверстие 94 выполнено сквозным в стенке шприца 84. Следовательно, совершенно таким же образом, выпускное отверстие 94 располагают так, чтобы оно открывалось в камеру 80 с текучей средой непосредственно перед тем, как дозирующий поршень 92 упирается в торцевую поверхность 96 шприца 84. После того как дозирующий поршень 92 переместится до упора с торцевой поверхностью 96, утечка текучей среды из камеры 80 с текучей средой позволит первому поршню 90 продолжить перемещение в шприце до тех пор, пока не сработает соответствующий возвратный механизм.

Специалистам очевидно, что, в соответствии с изображенным вариантом осуществления, момент, когда выпускное отверстие 94 открывается в камеру 80 с текучей средой, зависит только от допустимых отклонений на размер дозирующего поршня 92 и расположение выпускного отверстия 94. Исходя из этого, можно разработать дополнительные варианты применения выпускного отверстия 94.

В частности, если выполнить выпускное отверстие 94 удлиненным по форме в направлении хода дозирующего поршня 92, или если выполнить ряд отверстий, протяженных в данном направлении, то, по мере перемещения дозирующего поршня 92 в направлении торцевой поверхности 96, будет увеличиваться площадь поперечного сечения, доступного для вытекания. Следовательно, скорость утечки можно повышать по мере того, как дозирующий поршень 92 достигает торцевой поверхности 96. Тем самым создается возможность увеличения или сокращения времени, необходимого для срабатывания возвратного механизма. Действительно, посредством создания большого выпускного поперечного сечения точно в том месте, где дозирующий поршень 92 достигает торцевой поверхности 96, можно обеспечить достаточно высокую скорость выпуска текучей среды из камеры 80 с текучей средой, чтобы возвратная пружина 98 могла отвести шприц 84 и иглу 100. Следовательно, камера 80 с текучей средой и выпускное отверстие 94 в сочетании с возвратной пружиной 98, фактически, образуют возвратный механизм.

На фиг. 4(Ь) изображен возможный вариант треугольного поперечного сечения выпускного отверстия 94.

- 8 006960

На фиг. 5(а) схематически представлено аналогичное устройство с фиксирующим механизмом, более подробно изображенным на фиг. 5(а), где внешняя стенка шприца 84 содержит защелки 102, которые отклонены внутрь внутренней поверхностью 104 корпуса 106 инъекционного устройства. В результате первый поршень 90, например, при посредстве фланца 108 находится в зацеплении с отклоненной внутрь защелкой 102. Следовательно, при перемещении первого поршня 90 для приведения в движение шприца 84 данный поршень не может сдвигаться относительно шприца внутри канала 82. Вместо этого данный поршень толкает защелки 102 и непосредственно перемещает шприц 84, чтобы выдвинуть иглу 100 через отверстие 110 в инъекционном устройстве.

Отверстия 112 выполнены в корпусе 106 в местах, радиально соответствующих местоположению защелок 102. Следовательно, когда первый поршень 90 перемещает шприц 84 вперед, в положение, когда защелки 102 достигают отверстий 112, защелки 102 отгибаются наружу в отверстия 112 и, тем самым, отпускают первый поршень 90. В данном варианте осуществления защелки 102 также предотвращают дальнейшее перемещение вперед самого шприца 84. Последующее перемещение первого поршня 90 будет создавать давление на текучую среду в камере 80 с текучей средой и вызывать перемещение дозирующего поршня 92 вышеописанным способом.

Благодаря наклонному профилю защелок 102, когда выполняется отвод шприца 84, защелки снова отклоняются внутрь футляра 106 из отверстий 112 и, тем самым, позволяют перемещаться шприцу 84.

На фиг. 6 представлен вариант осуществления, аналогичный варианту осуществления, изображенному на фиг. 4(а), но содержащий решение, альтернативное защелке, показанной на фиг. 5(Ь).

Как видно из чертежа, по меньшей мере два рычага-защелки 200 выступают вперед из задней части приводной муфты 202. Они находятся в зацеплении с приводной муфтой посредством фиксирующего приспособления. Как видно из чертежа, приводная муфта содержит по меньшей мере два выступа 204.

При использовании, когда приводной элемент 206 начинает перемещаться вдоль устройства, фиксирующее приспособление, например, выступы 204, входят в зацепление с концами рычагов 200. Рычаги, в свою очередь, толкают корпус 210 шприца, например, концами рычагов 200, упирающимися в торец корпуса шприца. Следовательно, на шприц действует толкающее усилие, которое, безусловно, перемещает шприц вперед, пока игла 212 не выходит из отверстия 214.

Когда противоположные концы рычагов 200 достигают упоров 214 в корпусе, дальнейшее перемещение приводного элемента 206 преодолевают сопротивление фиксатора так, что движение передается на поршень 216.

Вышеуказанное можно обеспечить выполнением концов рычагов 200 в виде одного упругого кольца, которое просто отгибается вокруг выступов 204. Однако, как показано на чертеже, рычаги 200 фактически установлены на шарниры 218 так, что наклоненные внутрь стенки корпуса вынуждают рычаги выйти из зацепления с выступами 204. Шарниры могут прикреплять рычаги 200 к корпусу шприца и, фактически, рычаги, шарниры и корпус шприца могут быть выполнены одним неразъемным узлом.

Специалистам очевидно, что возможны другие варианты исполнения фиксирующего или зацепляющего приспособлений, например, с концами рычагов 200, входящими в зацепление с выемками в приводной муфте 202.

Кроме того, можно также применить упругое уплотнительное кольцо для приложения, направленного внутрь усилия к рычагам 200.

При использовании данной универсальной конструкции шприц гарантированно полностью выдвигается из инъекционного устройства до того, как любая жидкость вытесняется из шприца. Специалистам очевидно, что эквивалентные механизмы можно использовать в сочетании с другими вариантами осуществления, например, с выполнением защелок в основном корпусе приводной муфты. Действительно, данную конструкцию можно также использовать в других схемах без создания приводной муфты, которая сокращается в длину.

Для осуществления настоящего изобретения необязательно использовать только складывающуюся камеру с текучей средой. Можно применить любую другую подходящую складывающуюся конструкцию.

На фиг. 7 схематично изображена другая конструкция. Ведущий диск 300 установлен с возможностью вращения относительно оси 302 и содержит фрикционную поверхность, сопряженную фрикционной поверхности ведомого диска 304. Как видно из чертежа, ведомый диск 304 должен быть соединен с дозирующим поршнем шприца, а ведущий диск 300 приводится в движение приводным элементом инъекционного устройства.

Как видно из чертежа, приводной элемент соединен с ведущим диском 300 в точке, смещенной с оси вращения 302 так, что образует кривошипный механизм.

При использовании, приводной элемент прилагает тангенциальное усилие к ведущему диску 300, но, ввиду фрикционного сопротивления, действующего между фрикционными поверхностями ведущего диска 300 и ведомого диска 304, ведущий диск 300 не поворачивается вокруг его оси 302. Вместо этого вся конструкция перемещается в направлении действия усилия так, что ведомый диск 304 перемещает дозирующий поршень шприца. Как только дозирующий поршень достигает конечной точки своего хода, и ведомый диск 304 не может перемещаться дальше, фрикционное сопротивление ведомого диска 304

- 9 006960 становится недостаточным, и ведущий диск 300 начинает поворачиваться относительно его оси 302. Вследствие смещения точки соединения с ведущим диском 300, приводной элемент инъекционного устройства способен перемещаться дальше и приводить к срабатыванию возвратного механизма. Фрикционное сопротивление, существующее между двумя дисками, будет обеспечивать усилие, прилагаемое к дозирующему поршню шприца.

На фиг. 8 схематично изображен вариант осуществления, в соответствии с которым приводная муфта содержит один компонент с зубчатой рейкой 400 и другой компонент, служащий опорой вращения для зубчатого колеса 402. Зубчатое колесо снабжено каким-нибудь приспособлением, оказывающим сопротивление вращению, например фрикционным контактом.

Когда приводную муфту используют для перемещения дозирующего поршня шприца, зубчатое колесо 402 будет оказывать сопротивление вращению, и, следовательно, длина приводной муфты будет оставаться неизменной. Однако, как только дозирующий поршень достигнет конечной точки своего хода в шприце, приводная муфта начнет испытывать сжимающую нагрузку и зубчатая рейка 400 будет поворачивать зубчатое колесо 402. Тем самым длина приводной муфты будет постепенно сокращаться, а фрикционное сопротивление зубчатого колеса 402 будет поддерживать усилие, прилагаемое к дозирующему поршню шприца. Следовательно, перемещение приводного элемента будет продолжаться до тех пор, пока не сработает соответствующий возвратный механизм.

На фиг. 9 изображен вариант осуществления, измененный по сравнению с вариантом, представленным на фиг. 8, в том, что вместо фрикционного сопротивления вращению зубчатого колеса 402 используют инерционное сопротивление маховика 404 или аналогичного устройства.

Специалистам очевидно, что фрикционную и инерционную конструкции, показанные на фиг. 7-9, можно также заменить вязкостными демпферами.

На фиг. 10-15 схематически изображены компоненты еще одного варианта осуществления настоящего изобретения. Для облегчения понимания работы устройства на фигурах показаны только те существенные компоненты, которые определяют различие между данным и вышеописанными вариантами осуществления. Например, не показаны корпус устройства, возвратная пружина и деблокирующий механизм.

Приводная муфта в данном варианте осуществления содержит три компонента, а именно, соединительный элемент 500а, зубчатое колесо 500Ь и зубчатую рейку 500с. Приводной элемент можно считать концевой частью 502 зубчатой рейки 500с. Приводная пружина 504 соединена с концевой частью или приводным элементом 502 так, чтобы прилагать к приводному элементу 502, приводной муфте 500а,Ь,с и шприцу 4 усилие в направлении одного торца корпуса, как описано выше.

Зубчатое колесо 500Ь установлено с возможностью вращения на один конец элемента 500а. Зубья зубчатого колеса 500а находятся в зацеплении с зубьями зубчатой рейки 500с. В корпусе предусмотрены приспособления для предотвращения вращения зубчатого колеса 500Ь. Так, в представленном варианте осуществления предусмотрена пара продольных направляющих 506а и 506Ь, расположенных по обе стороны от направленного по оси выступа 508 на зубчатом колесе 500Ь. Конечно, специалистам очевидно, что можно применить только одну упомянутую направляющую или вместо нее на практике можно применить коробчатый профиль.

При использовании приводная пружина 504 вынуждает зубчатую рейку 500с перемещаться в направлении, соответствующем выдвижению иглы 8 шприца 4. Зубья зубчатой рейки 500с действуют на зубчатое колесо 500Ь. Однако, поскольку вращение зубчатого колеса 500Ь застопорено, то шток 500а перемещается в продольном направлении и, тем самым, перемещает шприц 4 и выдвигает или выталкивает иглу 8. Вышеприведенное показано на фиг. 11.

В соответствии с изображенным вариантом осуществления направляющие 506а и 506Ь, выполняющие функцию приспособления для предотвращения вращения зубчатого колеса 500Ь, имеют лишь заданную протяженность. В частности, компоненты расположены так, чтобы непосредственно перед тем, как дозирующий поршень 18 достигнет торцевой поверхности шприца 4, осевой выступ 508 вышел за концы направляющих 506а и 506Ь, как показано на фиг. 12. В данной точке дальнейшее перемещение зубчатой рейки 500с приведет к вращению зубчатого колеса 500Ь, а не к перемещению элемента 500а. В соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения вращение зубчатого колеса 500Ь относительно элемента 500а затормаживается каким-либо образом, в предпочтительном варианте, методом демпфирования. Таким образом, элемент 500а продолжит двигать дозирующий поршень 18 в направлении торцевой поверхности шприца 4, пока будет продолжаться перемещение зубчатой рейки 500с. Вышеприведенное описание иллюстрируется фиг. 13. Таким образом приводная муфта 500а,Ь,с постепенно сокращается в длину, пока дозирующий поршень 18 удерживается прижатым к торцевой поверхности шприца 4.

Можно применить возвратный механизм, который срабатывает в зависимости от положения зубчатой рейки 500с. Если компоненты установлены по схеме запуска возвратного механизма только после того, как зубчатая рейка 500с приходит в положение, при котором дозирующий поршень 18 гарантированно достигает торцевой поверхности шприца 4, то отвод шприца 4 будет выполнен только после вытеснения всего содержимого шприца.

- 10 006960

Однако в соответствии с изображенным вариантом осуществления зубчатая рейка 500с и зубчатое колесо 500Ь сами по себе обеспечивают возвратный механизм. В частности, как видно из фиг. 14, зубчатая рейка 500с продолжает перемещаться до тех пор, пока ее последний зуб не выйдет из зацепления с зубчатым колесом 500Ь. В данной точке зубчатое колесо 500Ь, элемент 500а и шприц 4 деблокируются, и тогда возвратная пружина может отвести шприц 4 и иглу 8 внутрь устройства.

В соответствии с изображенным вариантом осуществления компоненты, в частности зубчатое колесо 500Ь, расположены по такой схеме, что перемещение зубчатой рейки 500с приводит к повороту зубчатого колеса 500Ь на 180°. Таким образом, осевой выступ 508 может еще раз пройти вдоль направляющих 506а и 506Ь. Однако, как видно из фиг. 15, поскольку дозирующий поршень 18 переместился внутри шприца 4, то, возможно, зубчатому колесу 500Ь необязательно возвращаться на такое расстояние, чтобы отвести иглу 8.

На фиг. 16-21 изображен еще один вариант осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с данным вариантом осуществления аналогично другим вышеописанным вариантам приводная пружина 600 воздействует на приводной элемент 602 и тем самым перемещает приводную муфту. Приводная муфта в данном варианте осуществления содержит неповоротный компонент 604а, находящийся в резьбовом зацеплении с поворотным компонентом 604Ь. В соответствии с изображенным вариантом осуществления, поворотный компонент 604Ь обычно является полым в поперечном сечении и содержит внутреннюю резьбу, с которой сопрягается наружная резьба резьбовой части 606 на конце неповоротного компонента 604а. Между наконечником поворотной части 604Ь и дозирующим поршнем 18 шприца 4 установлен опорный вкладыш 608. Таким образом, поворотная часть 604Ь способна вращаться относительно неповоротной части 604а так, что в результате взаимодействия наружной и внутренней резьб, неповоротная часть 604а и поворотная часть 604Ь перемещаются в продольном направлении друг относительно друга.

Вдоль заданного по длине участка корпуса инъекционного устройства предусмотрено приспособление, предотвращающее вращение поворотной части 604Ь. Как видно из чертежа, поворотная часть 604Ь содержит по меньшей мере одну поперечно выступающую консоль 610, которая блокируется продольно расположенным ребром 612 заданной длины.

При использовании, когда происходит раздвижение приводной пружины 600, приводной элемент 602 и приводная муфта 604а, 604Ь перемещаются в продольном направлении, чтобы выдвинуть иглу 8 шприца 4 из корпуса. Указанное показано на фиг. 17.

Вследствие блокирования консолей 610 ребрами 612, поворотная часть 604Ь не может поворачиваться относительно неповоротной части 604а, поэтому длина приводной муфты 604а, 604Ь остается постоянной.

Дальнейшее раздвижение приводной пружины 600 вынуждает приводную муфту 604а, 604Ь перемещать дозирующий поршень 18 в канале шприца 4 для вытеснения содержимого шприца 4 через иглу 8. Однако, как видно из фиг. 18, ребро 612 имеет такую длину, что поперечная консоль 610 приходит в положение за концом ребра 612 непосредственно перед тем, как дозирующий поршень 18 достигает торцевой поверхности шприца 4. С данного момента поворотная часть 604Ь может вращаться относительно неповоротной части 604а. Следовательно, как видно из фиг. 19, резьбовая часть 606 перемещается вовнутрь поворотной части 604а. При создании определенного сопротивления такому движению, в предпочтительном варианте в форме демпфирования, поворотная часть 604а продолжает перемещаться продольно так, что перемещает дозирующий поршень 18 к торцевой поверхности шприца 4. Следовательно, приводная муфта 604а, 604Ь постепенно сокращается в длину, пока дозирующий поршень 18 удерживается у торца поверхности.

В предпочтительном варианте осуществления консоль 610 выполнена так, чтобы при вращении преодолевать сопротивление воздуха. Консоль может быть выполнена в форме простой лопатки или может быть составной частью поперечного сечения турбины или крыльчатки. В соответствии с изображенным вариантом осуществления предусмотрена по меньшей мере пара лопаток.

Деблокирующий механизм может действовать в зависимости от расположения приводного элемента 602 и/или неповоротной части приводной муфты 604а. В частности, шприц 4 и игла 8 могут быть отведены, когда приводной элемент 602 и неповоротная часть приводной муфты 604а достигают заданного положения, при котором дозирующий поршень 18 определенно достиг торцевой поверхности шприца 4.

В соответствии с изображенным вариантом сама приводная муфта 604а, 604Ь является частью возвратного механизма.

Как видно из чертежа, поворотная часть приводной муфты 604Ь определяет внутреннее полое пространство 614, в котором отсутствует резьба, а диаметр которого больше внешнего диаметра сечения резьбовой части 606.

Как видно из фиг. 20, общая длина приводной муфты 604Ь будет сокращаться до тех пор, пока неповоротный компонент 604а не переместится в положение, в котором его наружная резьба выходит из зацепления с внутренней резьбой поворотной части приводной муфты 604Ь. С данного момента поворотная часть приводной муфты 604Ь и шприц 4 будут деблокироваться так, что шприц 4 и иглу 8 можно

- 11 006960 будет отвести, как показано на фиг. 21. Внутренняя полая секция 614 всего лишь должна иметь достаточную длину, чтобы обеспечить полный отвод иглы 8.

Claims (44)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Инъекционное устройство, содержащее корпус для установки в нем шприца, содержащего канал, проходящий от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, при этом корпус содержит на одном торце отверстие для выдвижения иглы, упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь корпуса, приводной элемент, установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия и перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, механизм, установленный с возможностью деблокирования шприца для перемещения иглы внутрь корпуса, приводную муфту, длиной от упомянутого приводного элемента до дозирующего поршня шприца, для передачи перемещения упомянутого приводного элемента на дозирующий поршень, в котором приводная муфта выполнена сжимаемой по длине так, что после перемещения дозирующего поршня приводным элементом до торцевой поверхности, приводная муфта способна постепенно сокращаться в длину в то время, как дозирующий поршень находится у торцевой поверхности до деблокирования шприца упомянутым механизмом.
2. 2. Инъекционное устройство по п.1, в котором механизм выполнен с возможностью приведения в действие при достижении приводным элементом заданного положения в упомянутом корпусе, а приводная муфта способна постепенно сокращаться в длину так, что после достижения дозирующим поршнем торцевой поверхности приводной элемент выполнен с возможностью продолжения перемещения в упомянутом корпусе в направлении упомянутой заданной позиции.
3. 3. Инъекционное устройство по п.1 или 2, в котором приводная муфта содержит камеру, ограниченную между первой и второй стенками, установленными с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом первая стенка установлена с возможностью перемещения упомянутым приводным элементом, а упомянутая вторая стенка выполнена с возможностью перемещения дозирующего поршня, и выпускное отверстие для выпуска текучей среды из камеры.
4. 4. Инъекционное устройство по п.3, в котором приводная муфта содержит основной корпус для установки на шприц в некоторое положение относительно канала и иглы, при этом основной корпус содержит ограничивающую стенку, определяющую удлиненный проход, внутри которого установлены с возможностью перемещения первая и вторая стенки, а границы камеры определяются ограничивающей стенкой и первой и второй стенками.
5. 5. Инъекционное устройство по п.4, в котором выпускное отверстие выполнено в заданном положении по длине ограничивающей стенки и открывается в камеру после прохождения второй стенки заданного положения по длине.
6. 6. Инъекционное устройство по п.3, содержащее шприц, заключенный в корпусе, при этом шприц содержит канал, проходящий от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, в котором приводная муфта выполнена в шприце.
7. 7. Инъекционное устройство по п.6, в котором первая и вторая стенки установлены с возможностью перемещения в упомянутом канале, а камера ограничена каналом и первой и второй стенками.
8. 8. Инъекционное устройство по п.7, в котором выпускное отверстие выполнено в заданном положении по длине канала и открывается в камеру после прохождения второй стенкой заданного положения по длине.
9. 9. Инъекционное устройство по п.5 или 8, в котором выпускное отверстие имеет сечение, которое вытянуто таким образом, что по мере перемещения второй стенки в направлении торцевой поверхности текучая среда истекает из камеры с возрастающей скоростью.
10. 10. Инъекционное устройство по пп.5, 8 или 9, дополнительно содержащее ряд выпускных отверстий, проходящих в направлении упомянутой торцевой поверхности таким образом, что по мере перемещения второй стенки в направлении торцевой поверхности текучая среда истекает из камеры с возрастающей скоростью.
11. 11. Инъекционное устройство по п.1 или 2, в котором приводная муфта содержит ведущую фрикционную поверхность, находящуюся в контакте с ведомой фрикционной поверхностью, при этом ведущая фрикционная поверхность установлена с возможностью перемещения упомянутым приводным элементом, а упомянутая ведомая фрикционная поверхность способна перемещать дозирующий поршень

    - 12 006960 так, что, при достижении дозирующим поршнем торцевой поверхности, ведущая фрикционная поверхность способна проскальзывать относительно ведомой фрикционной поверхности.
12. 12. Инъекционное устройство по п.11, в котором ведущая фрикционная поверхность установлена с возможностью вращения относительно оси, в общем случае, перпендикулярной поверхности, и приведения в движение упомянутым приводным элементом в точке, смещенной с оси.
13. 13. Инъекционное устройство по п.11 или 12, в котором ведомая фрикционная поверхность установлена с возможностью вращения относительно оси, в общем случае, перпендикулярной поверхности, и перемещения дозирующего поршня из точки, смещенной с оси.
14. 14. Инъекционное устройство по п.1 или 2, в котором приводная муфта содержит зубчатую рейку и зубчатое колесо, причем один элемент пары зубчатая рейка - зубчатое колесо установлен с возможностью его перемещения упомянутым приводным элементом, а другой элемент пары зубчатая рейка - зубчатое колесо выполнен с возможностью перемещения дозирующего поршня.
15. 15. Инъекционное устройство по п.14, в котором зубчатое колесо содержит фрикционный тормоз, выполненный с возможностью проскальзывания при достижении дозирующим поршнем торцевой поверхности.
16. 16. Инъекционное устройство по п.14, в котором зубчатое колесо выполнено с возможностью привода в движение маховика так, что при достижении дозирующим поршнем торцевой поверхности зубчатое колесо способно поворачиваться с преодолением инерционного сопротивления маховика.
17. 17. Инъекционное устройство по любому одному из предшествующих пунктов, в котором приводная муфта выполнена без возможности сокращения в длину до тех пор, пока дозирующий поршень не достиг положения, по меньшей мере, непосредственно вблизи торцевой поверхности.
18. 18. Инъекционное устройство по любому одному из пп.3-10, в котором основной корпус выполнен из пластика, например, литьем под давлением, а выпускное отверстие выполнено сверлением, например, механическим, гидравлической или лазерной прошивкой или непосредственно в процессе литья под давлением.
19. 19. Инъекционное устройство по любому одному из пп.3-10, дополнительно содержащее впитывающий фитильный материал для улавливания среды, которая вытекает из выпускного отверстия.
20. 20. Приводная муфта для применения в инъекционном устройстве по любому одному из предшествующих пунктов, содержащая участок, длиной от приводного элемента до дозирующего поршня шприца, для передачи перемещения приводного элемента на дозирующий поршень, в котором приводная муфта выполнена сжимаемой по длине, когда действует против усилия упругого элемента, так, что после перемещения дозирующего поршня приводным элементом до торцевой поверхности приводная муфта способна постепенно сокращаться в длину в то время как дозирующий поршень находится у торцевой поверхности до деблокирования шприца упомянутым механизмом.
21. 21. Инъекционное устройство по любому одному из пп.1-19, дополнительно содержащее зацепление для передачи движения непосредственно от приводной муфты на корпус шприца для перемещения приводного элемента в направлении упомянутого первого торца без относительного перемещения дозирующего поршня в шприце, в котором зацепление выполнено с возможностью разъединения сразу же при выдвижении иглы шприца из отверстия так, что перемещение приводного элемента в направлении упомянутого одного торца вызывает относительное перемещение дозирующего поршня в корпусе шприца.
22. 22. Инъекционное устройство, содержащее корпус для установки в нем шприца, содержащего канал, проходящий в корпусе шприца от торцевой поверхности, иглу, сообщающуюся с каналом сквозь торцевую поверхность, и дозирующий поршень, установленный в упомянутом канале с возможностью перемещения в направлении упомянутой торцевой поверхности для вытеснения содержимого шприца сквозь иглу, при этом корпус содержит на одном торце отверстие для выдвижения через него иглы, упругий элемент для подпружинивания шприца и иглы в направлении внутрь корпуса, приводной элемент, установленный с возможностью перемещения в направлении упомянутого одного торца для выдвижения иглы шприца из отверстия и перемещения дозирующего поршня шприца в направлении торцевой поверхности, приводную муфту, длиной от упомянутого приводного элемента до дозирующего поршня шприца, для передачи перемещения упомянутого приводного элемента на дозирующий поршень, и зацепление для передачи движения непосредственно от приводной муфты на корпус шприца с возможностью перемещения приводного элемента в направлении упомянутого одного торца без относительного перемещения дозирующего поршня в шприце, в котором зацепление выполнено с возможностью разъединения сразу же при выдвижении иглы шприца из отверстия так, что перемещение приводного элемента в направлении упомянутого одного торца вызывает относительное перемещение дозирующего поршня в корпусе шприца.
23. 23. Инъекционное устройство по п.21 или 22, в котором корпус содержит расцепляющую часть, выполненную с возможностью взаимодействия с зацеплением для разъединения привода на шприц.

    - 13 006960
24. 24. Инъекционное устройство по п.23, в котором расцепляющая часть находится в корпусе в заданном положении, а зацепление содержит спусковой элемент, выполненный с возможностью приведения в действие расцепляющей частью для разъединения привода на шприц после прихода в заданное положение.
25. 25. Инъекционное устройство по п.23 или 24, в котором зацепление содержит упругую защелку, а расцепляющая часть содержит, по меньшей мере, выемку в стенке корпуса для отклонения упругой защелки для разъединения привода на шприц.
26. 26. Инъекционное устройство по п.25, в котором, по меньшей мере, выемка входит в зацепление с упругой защелкой для предотвращения дальнейшего относительного перемещения корпуса шприца в корпусе устройства.
27. 27. Инъекционное устройство по п.25 или 26, в котором приводная муфта содержит камеру с текучей средой, ограниченную между первой и второй стенками, установленными с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом первая стенка является частью поршня, а упругая защелка выполнена с возможностью срабатывания от поршня.
28. 28. Инъекционное устройство по п.23 или 24, в котором приводная муфта содержит жесткий элемент, проходящий от приводного элемента, зацепление содержит по меньшей мере один выступ на поверхности жесткого элемента и защелку, фиксированную относительно корпуса шприца, находящуюся в зацеплении с выступом, а расцепляющая часть содержит стопор на корпусе для входа в зацепление с защелкой, причем жесткий элемент выполнен с возможностью перемещения защелки выступом, пока защелка не упирается в стопор для выхода защелки из зацепления с выступом.
29. 29. Инъекционное устройство по п.28, в котором защелка выполнена с возможностью упругого отклонения позади выступа.
30. 30. Инъекционное устройство по п.28, в котором защелка закреплена шарнирно как рычаг в точке между концом, находящимся в зацеплении с выступом, и противоположным концом, а стопор выполнен с возможностью отклонения противоположного конца для разъединения зацепления с выступом.
31. 31. Инъекционное устройство по любому одному из пп.21-30, в котором зацепление составляет разъемную связь между приводной муфтой и шприцем.
32. 32. Инъекционное устройство по любому одному из пп.21-30, в котором зацепление составляет разъемную связь между частью приводной муфты, перемещаемой приводным элементом, и частью приводной муфты, предназначенной для крепления к шприцу в фиксированном положении относительно иглы.
33. 33. Инъекционное устройство по п.1, в котором приводная муфта содержит продольно выступающий элемент, зубчатое колесо, установленное с возможностью вращения на упомянутый элемент, и продольно установленную зубчатую рейку для зацепления с зубчатым колесом.
34. 34. Инъекционное устройство по п.33, в котором предусмотрены детали конструкции для сопротивления вращению зубчатого колеса относительно упомянутого элемента.
35. 35. Инъекционное устройство по п.34, в котором упомянутые детали конструкции содержат демпфер.
36. 36. Инъекционное устройство по пп.33, 34 или 35, в котором предусмотрена направляющая конструкция для зацепления с частью зубчатого колеса для предотвращения вращения зубчатого колеса, пока зубчатое колесо не проходит заданное положение по длине в устройстве, после чего зубчатое колесо способно начать вращаться, а приводная муфта способна сокращаться в длину.
37. 37. Инъекционное устройство по пп.33, 34, 35 или 36, в котором зубчатая рейка имеет заданную длину, достаточную для выхода зубчатого колеса за конец зубчатой рейки после заданного поворота зубчатого колеса и деблокирования упомянутого элемента и шприца для перемещения в направлении внутрь корпуса.
38. 38. Инъекционное устройство по п.1, в котором приводное устройство содержит первый и второй элементы, установленные с возможностью относительного вращения.
39. 39. Инъекционное устройство по п.38, в котором предусмотрены детали конструкции для сопротивления относительному вращению первого и второго элементов.
40. 40. Инъекционное устройство по п.39, в котором упомянутые детали конструкции содержат демпфер.
41. 41. Инъекционное устройство по п.39 или 40, в котором упомянутые детали конструкции содержат по меньшей мере один компонент для вращения с преодолением сопротивления воздуха.
42. 42. Инъекционное устройство по любому одному из пп.38-41, в котором предусмотрена направляющая конструкция для зацепления по меньшей мере с одним из первого и второго элементов для предотвращения относительного вращения, пока приводная муфта не пройдет заданное положение по длине в устройстве, после чего начинается относительное вращение, и приводная муфта сокращается в длину.
43. 43. Инъекционное устройство по любому одному из пп.38-42, в котором первый и второй элементы соединены посредством соответствующих резьб, чтобы относительное вращение способствовало сокращению приводной муфты в длину.

    - 14 006960
44. 44. Инъекционное устройство по п.33, в котором соответствующие резьбы имеют заданную длину, обеспечивающую после относительного поворота на заданный угол соответствующих резьб выход из зацепления первого и второго элементов и деблокирование шприца для перемещения в направлении внутрь корпуса.