NO334715B1 - Nål-løs sprøyte med en to-komponents pyroteknisk ladning - Google Patents

Abstract

Det tekniske området for oppfinnelsen er forhåndsfylte og engangs nålløse sprøyter, anvendt for intradermal, underhuds og intramuskulære injeksjoner av flytende aktive bestanddeler for terapeutiske anvendelser i menneskelig eller veterinærmedisin. Sprøyten (1) i henhold til oppfinnelsen er hovedsakelig kjennetegnet ved at den fungerer med en pyroteknisk ladning (6) omfattende en blanding av krutt med høy brennrate og et krutt med lav brennrate. Forbrenningen av kruttet med en høy brennrate gjør det mulig å påføre momentant, gjennom et stempel (3), en veldig høy hastighet til den aktive bestanddelen (4), hvorved forbrenningen av kruttet med en lav brennrate gjør det mulig å opprettholde et terskeltrykknivå for å fortsette injeksjonen, for å sikre at de aktive bestanddelene (4) trenger gjennom huden. Dermed blir injeksjonen utført korrekt og homogent, uten noe tap av aktiv væske (4).

Description

NAL-LØS sprøyte med en to-kom<p>onents<py>roteknisk ladning.

Det tekniske området til oppfinnelsen angår forhåndsfylte og engangs nål-løse sprøyter med en gassgenerator og anvendt for intradermale, underhuds og intramuskutære injeksjoner av flytende aktiv bestanddel for behandling i menneskelig eller veterinærmedisin.

For injeksjonsenheten i henhold tit oppfinnelsen omfatter en flytende aktiv bestanddel en mer etter mindre viskøs væske, eller en væskeblanding, eller en gelé. Den aktive bestanddelen kan være et fast stoff løst opp i et egnet løsningsmiddel for injeksjon. Den kan også utgjøres av et fast krutt i mer eller mindre konsentrert suspensjon i en egnet væske. Partikkelstørrelsen på bestanddelen må være kompatibel med diameteren til kanalene for å unngå blokkeringer.

De nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen har den spesielle egenskapen at de fungerer med en pyroteknisk gassgenerator som inneholder en pyroteknisk ladning som består av blandingen av to krutt, hovedfordelen med dette er å regulere med tiden trykket til den flytende aktive bestanddelen idet den forlater dysen, på en slik måte at hver injeksjonsfase utføres under de tilstander som kreves.

På området nål-løse sprøyter for injisering av flytende aktive bestanddeler viser det seg at det ikke er noen patenter som angår anvendelsen av en pyroteknisk gassgenerator som involverer blandingen av to krutt. Derimot eksisterer allerede anvendelsen av en enkel pyroteknisk ladning for denne type sprøyte og er temaet i flere patenter. Som eksempel kan det nevnes patentet US 2 322 244 som angår en hypodermisk nål-løs injektor som fungerer med en tom patron. Væsken som skal injiseres blir plassert i kontakt med patronen og drives ut fra injektoren på grunn av trykket dannet av forbrenningsgassene. Et annet patent, WO 98/31409, beskriver et hypodermisk injeksjonssystem som involverer en pyroteknisk ladning som består av et eksplosiv eller et krutt. Den spesifikke egenskapen til denne injektoren er at den er utformet for å forsøke å regulere problemene forbundet med kinetikken ved utdrivning av den flytende aktive bestanddelen, ikke ved å påvirke egenskapene til den pyrotekniske sammensetning, men ved å ha en spesifikk geometri som spesielt avgrenser et tilstøtende gassutvidelseskammer som er utstyrt med et utløp. Den pyrotekniske ladningen som er plassert i direkte nærhet av den flytende aktive bestanddelen virker direkte og momentant på nevnte bestanddel ved å gi den en veldig høy starthastighet, mens gassene trenger inn i hovedkammeret og det tilstøtende kammeret. Trykket som virker på den aktive bestanddelen synker deretter og stanser etterhvert på en så godt som konstant verdi, som er tilstrekkelig til å få den til å trenge gjennom pasientens hud. Det tilstøtende kammeret gjør det mulig å regulere dette trykket. Endelig angår patentet US 2 704 542 en fremgangsmåte for injeksjon med væskestråle. Denne fremgangsmåten involverer ikke spesifikt en pyroteknisk ladning, men anvender en enhet som er ment å regulere trykkprofilene. I dette tilfellet er fremgangsmåten anvendt for å oppnå dette formålet basert på den to-trinns gltdebevegelsen til et to-delt stempel dannet av en midtsylinder med lite tverrsnitt plassert i en hul sylinder. Et oppstrøms trykk fører først til en forflytning med liten amplitude av midtsy I inderen for å kommunisere en kort, men veldig intens impuls til væsken som skal drives ut, deretter forflyttes hete stempelet for å fortsette utdrivingen av nevnte væske ved passende trykk, for å sikre tilstrekkelig gjennomtrengning.

De nål-løse sprøytene i henhold tit oppfinnelsen er utformet for å sikre gjennomtrengning, gjennom huden, av hete den flytende aktive bestanddelen, uten å føre til noe tap av nevnte væske på grunn av utilstrekkelig hastighet, siden nevnte tap kan vise seg å være skadelig for kvaliteten på injeksjonen. Fremgangsmåten anvendt for regulere trykket til væsken, som en funksjon av tiden, ved dyseutløpet ligger i å anvende en pyroteknisk ladning som består av blandingen av to krutt, ett kalt "raskt-brennende" og det andre kalt "sakte-brennende", idet de dimensjonale og kjemiske egenskapene til disse to kruttene er betinget av geometrien og dimensjonene til sprøytene, og også av injeksjonssystemet som inkluderer reservoaret av flytende aktiv bestanddel, hvis hensiktsmessig et stempel for å støte nevnte aktiv bestanddel, og en dyse som omfatter utdrivningsåpninger. Det raskt-brennende kruttet har ved forbrenning den hovedfunksjonen å kommunisere nesten momentant til den flytende aktive bestanddelen et trykknivå slik at den sistnevnte momentant oppnår en hastighet på flere hundre meter i sekundet, og gjør det mulig for den å trenge gjennom pasientens hud idet den drives ut fra sprøyten. Det sakte-brennende kruttet, som forbrennes samtidig, er i stand til å sikre den aktive bestanddelen et minimumsnivå av trykk gjennom hele injeksjonen og tilstrekkelig til å fortsette diffusjonen gjennom åpningen dannet i huden av effekten av det raskt-brennende kruttet. Konseptet med raskt-brennende krutt og sakte-brennende krutt vil bli forklart senere.

De nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen, mens de holder geometrien og den reduserte størrelsen, gjør det dermed mulig å sikre pålitelig korrekt injeksjon, i motsetning til injeksjonsenhetene beskrevet i kjent teknikk, og hvor søket etter en optimalisert trykkprofil involverer en modifikasjon av strukturen deres, illustrert ved tilføyelse av tilleggsdeler eller påhengte volumer, og derved øker størrelsen deres og gjør mekanismen mer kompleks.

Uavhengig av sprøyteutformingen, som kan være bestemt av krav knyttet til det særskilte ved en injeksjon, er det videre fremdeles mulig å komme frem til en kruttblanding egnet for å sikre en tilfredsstillende injeksjon uten på noen måte å måtte modifisere nevnte sprøyte. Dette er fordi den flytende aktive bestanddelen kan være tilstede i en større eller mindre mengde, i mer eller mindre viskøs form, i en sprøyte med lineær eller kompakt form. Kruttblandingen vil bli bestemt ved å ta i betraktning alle disse begrensningene.

De nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen sikrer korrekt og pålitelig injeksjon og tillater en høy grad av fleksibilitet ved anvendelse på grunn av den store variabiliteten til den pyrotekniske ladningen som kan anvendes for blandingen, og alt dette uten å øke deres størrelser.

Emnet for den foreliggende oppfinnelsen er en nål-løs sprøyte som omfatter, i rekkefølge, en pyroteknisk gassgenerator, i det minste ett stempel, et lager av flytende aktiv bestanddel, og en utdrivingsdyse, kjennetegnet ved at den pyrotekniske gassgeneratoren omfatter en pyroteknisk ladning som består av blandingen av i det minste to krutt.

Den pyrotekniske ladningen består fortrinnsvis av en blanding av et første krutt og et andre krutt.

Kruttene er kjennetegnet, på ene siden, ved deres kjemiske utforminger og, på den andre siden ved deres geometri. Den kjemiske utformingen integrerer alle komponentene som er inkludert i kruttet og som må tillegges en vektkoeffisient tilsvarende masseandelen av nevnte komponent. Geometrien av kruttet gjenspeiler geometrien til hver partikkel som det omfatter. En partikkel er definert ved dens form, dens dimensjoner og antallet hull den har, nevnte hull bidrar til å bestemme en brenntykkelse.

Når det er sagt at den pyrotekniske ladningen består av blandingen av et første krutt og et andre krutt, betyr dette at de to kruttene er forskjellige fra hverandre og at denne forskjellen kan ligge i kun én av parametrene nevnt ovenfor. Med andre ord kan de to kruttene f.eks. ha samme kjemiske sammensetning, men ha partikler med noe forskjellig geometri.

Den pyrotekniske ladningen består fortrinnsvis av en blanding av to krutt i løs form, dvs. at de to kruttene er i en form hvor partiklene er vilkårlig blandet, uten noen spesiell orden, det resulterende kruttet passer til formen til containeren hvor det er plassert, mens det dannes mellomrom mellom partiklene. Det er likevel mulig å se for seg at i det minste ett av de to kruttene har en ordnet eller spesifikk form, f.eks. i form av en fiberbunt eller i form av en enkelt partikkel med betydelig størrelse, eller til og med i sammenklumpet form.

I henhold til en annen foretrukket variant av oppfinnelsen består den pyrotekniske ladningen av blandingen av to krutt som hver er i form av en kompakt blokk, og nevnte blokker kan enten være i kontakt og i sammenheng med hverandre eller kan være konsentriske for å definere en enkel blokk hvor sammensetningen av det første kruttet er i midtdelen og i den perifere delen er sammensetningen av det andre kruttet, eller motsatt avhengig av tennrekkefølgen.

Det første kruttet har fortrinnsvis en dynamisk vivasitet større enn 8 (MPa.s)'<1>.

Det andre kruttet har fortrinnsvis en dynamisk vivasitet som er mindre enn

16 (MPa.s)'<1>og som er systematisk mindre enn den til det første kruttet.

Dette er faktisk verdien av den dynamiske vivasiteten til en kruttpartikkel ved halv forbrenning. Den dynamiske vivasiteten er en parameter som reflekterer vivasiteten til et krutt gjennom hele forbrenningen.

Den er gitt av formelen:

hvor P er det momentane trykket som samsvarer til utbredelsestilstanden z.

Pmaks er det maksimale trykket som oppnås.

dP/dt er den deriverte av trykket med hensyn på tiden

Forholdene under hvilke verdiene av den dynamiske vivasiteten oppnås er følgende: dette er verdien av den dynamiske vivasiteten ved halv forbrenning, dvs. verdien

tilhørende til z = 0,5,

- verdiene ble oppnådd ved å avfyre i et manometerkammer med et kammervolum på 27,8 cm<3>,

- ladningsdensiteten er 0,036 g/cm<3>,

kruttmassen er 1 g.

For de nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen består den pyrotekniske ladningen av blandingen av et krutt med en høy vivasitet og et krutt med en lavere vivasitet, derfor uttrykkene raskt-brennende krutt og sakte-brennende krutt. Kruttet med den høye vivasiteten sikrer en hurtig trykkstigning på 1 ms, mens kruttet med den lave vivasiteten gjør det mulig å fortsette produksjonen av gass under injeksjon i 4 til 8 ms for å kompensere for trykksenkningen på grunn av økningen i volumet i forbrenningskammeret, på grunn av forflytningen av stempelet og også for å kompensere for varmetapene ved veggene. Anvendelsen av to krutt med forskjellig vivasitet fører også til en senkning i det maksimale driftstrykket, noe som gjør det mulig å redusere den mekaniske styrken til innretningen og dermed produksjonskostnadene. Dersom den pyrotekniske ladningen besto av kun ett enkelt raskt-brennende krutt, ville trykkprofilen i den flytende aktive bestanddelen ligne på en ren utløsing.

For å sikre at trykket ved slutten av injeksjonen ikke er mindre enn terskelinjeksjonstrykket, under hvilket væsken ikke lenger trenger korrekt gjennom vevene, vil det være nødvendig å øke det maksimale trykket for å forskyve den etterfølgende profilen oppover, slik at injeksjonstrykket alltid forblir høyere enn terskeltrykket under hele injeksjonen. Ved anvendelse av en blanding av to krutt med forskjellig vivasitet er det mulig å opprettholde injeksjonstrykket over terskelverdien uten at det maksimale trykket derved må økes.

Den raske trykkstigningen i begynnelsen av injeksjonen er nødvendig for å sikre god gjennomtrengning inn i huden uten lekkasje av aktiv bestanddel.

Skyvekraften på den flytende aktive bestanddelen er fortrinnsvis sikret av et enkelt stempel som overfører trykket som opptrer i gassutvidelseskammeret til væsken, reduserer dets intensitet, men opprettholder den generelle variasjonsprofilen som en funksjon av tiden. Mer generelt kan den pyrotekniske ladningen være tilpasset til antallet stempler involvert i skyvingen av den flytende aktive bestanddelen, til deres form, til deres natur, og til geometrien i dysen og antallet hull som den har. Siden et krutt kjennetegnes ved flere kjemiske og strukturelle parametre, har blandingen av to krutt et nesten ubegrenset antall kombinasjoner som kan tilfredsstille enhver type situasjon.

I det minste ett av de to kruttene er fortrinnsvis basert på nitrocellulose, hvor masseinnholdet er mellom 0,45 og 0,99. Masseinnholdet av en komponent er kjennetegnet ved å være forholdet mellom massen av denne komponenten og den totale masse til alle komponentene. Masseinnholdet av nitrocellulose er fortrinnsvis mellom 0,93 og 0,98.

På grunn av deres spesifikke egenskaper representerer nitrocellulose den vesentlige basisen for krutt som for tiden blir anvendt for å drive kuler, patroner eller forskjellige prosjektiler i rørvåpen. I henhold til en første utforming av oppfinnelsen inneholder hvert krutt som baseres på nitrocellulose også en nitrogenester, f.eks. nitrog ly serin. For krutt som inneholder disse to komponentene er masseinnholdet av nitrocellulose fortrinnsvis mellom 0,49 og 0,61 og masseinnholdet av nitroglyserin mellom 0,35 og 0,49. Det første kruttet velges fortrinnsvis blant porøse krutt. Det kruttet som er porøst inneholder fortrinnsvis nitrocellulose, og masseinnholdet av nitrocellulose er mellom 0,93 og 0,98. Et krutt basert på nitrocellulose gjøres porøst ved innarbeiding, under blandefasen ved deres fremstillingsprosess, av et salt slik som kaliumnitrat som deretter fjernes ved dissosiasjon.

Krystallene av kaliumnitrat som forblir innarbeidet ved overflaten av kruttpartiklene danner varme flekker under påvirkning av en tenner. En porøs overflate gjør det dermed mulig å blant annet forbedre tenningen til kruttet.

Det første kruttet har fortrinnsvis en brenntykkelse på mindre enn eller lik 0,5 mm. Brenntykkelsen svarer til den minste dimensjonen av kruttpartiklene hvor forbrennings- fronten vil utbre seg og deretter stoppe, og dermed gjøre det mulig å fastsette forbrenningstiden til nevnte partikkel. Mens en kruttpartikkel brenner på hele overflaten på samme tid, tilsvarer brenntykkelsen halve av dets minste tykkelse. Denne brenntykkelsen er avhengig av formen på partikkelen, dens dimensjoner, og antallet og posisjonen av hullene som den har.

Partiklene som utgjør kruttene som kan blandes for å danne en pyroteknisk ladning i henhold til den anvendt for nål-løse sprøyter i henhold til oppfinnelsen kan være i forskjellige former. F.eks. kan de være enkle rør, flere rør, sfæriske, knuste kuter, sylindriske eller de kan være formet som flak eller staver. For hver av disse geometriene representerer brenntykkelsen en fullstendig identifisert parameter.

F.eks.:

for en sfærisk partikkel tilsvarer brenntykkelsen radien av partikkelen,

for en sylindrisk partikkel, av betydelig lengde, tilsvarer brenntykkelsen radien av

partikkelen,

for en enkelt rørpartikkel, tilsvarer brenntykkelsen halve tykkelsen av partikkelen i

radiell retning,

for en flerrørpartikkel hvor hullene har jevn avstand fra hverandre, tilsvarer brenntykkelsen halve lengden som skiller to suksessive hull.

Det er spesielt anbefalt å velge, som raskt-brennende krutt, et krutt som har en lav brenntykkelse. Det rasktbrennende kruttet er fortrinnsvis porøst og basert på nitrocellulose. Det har fortrinnsvis en brenntykkelse på 0,3 mm og er i form av staver eller flak.

Det første kruttet har fortrinnsvis en forbrenningstid på mindre enn 6 millisekunder. Dette er en tid som tilsvarer en reell situasjon, dvs. en "sprøyte"-konfigurasjon med følgende betingelser:

kruttforbrenning skjer i et kammer som har et sluttvolum på 1,6 cm<3>,

drivkraften for væsken bevirkes av en komponent dannet av et stempel.

Det andre kruttet har fortrinnsvis en brenntykkelse på mellom 0,1 mm og 1 mm.

Det andre kruttet har fortrinnsvis en forbrenningstid som er større enn 4 ms og som er systematisk større enn for det første kruttet. Forbrenningstiden til det andre kruttet oppnås under de samme forholdene som for det første kruttet. Forbrenningstiden til det andre kruttet må alltid overstige den til det første kruttet, siden det andre kruttet kun er tilstede i blandingen for å kompensere for mangelen på trykk etter forbrenningen av det første kruttet alene. Forbrenningstiden til de to kruttene er koblet til det spesifikke ved injeksjonen og spesielt til assosiasjonen mellom volumet av aktive bestanddeler som skal injiseres og karakteristikkene til dysen spesielt med hensyn til antallet av utstøtningskanaler, deres distribusjon og deres diameter. I henhold til en foretrukket utforming av oppfinnelsen er den totale masse av de to kruttene mindre enn 100 mg. Denne terskelgrensen er på den ene siden bestemt av betingelsene knyttet til injeksjonen, som spesielt krever en hastighet for væsken ved sammenstøt med huden på mellom 100 m/s og 200 m/s, og på den andre siden av dimensjonene av den nål-løse sprøyten som skal være kompatible med disse for en gjenstand med liten størrelse og som er lett og lett å håndtere. Masseforholdet for det første kruttet og den totale massen av de to kruttene er fortrinnsvis større enn 0,1. Det faktum at karakteirstikkene til startimpulsen må kommunisere momentant en veldig høy hastighet til den flytende aktive bestanddelen gjør det nødvendig med en minimal kvantitet av krutt, som ikke kan være mindre enn 10% av den totale massen av kruttet.

I henhold til en første foretrukket variant av oppfinnelsen er formfunksjonen til det andre kruttet progressiv. Formfunksjonen til et krutt er basert på formfunksjonen av en partikkel som det er dannet av, antatt at alle partiklene er identiske. Formfunksjonen av en partikkel er gitt av forholdet S/So hvor So er overflaten ved startforbrenningen til partikkelen og S er dens forbrenningsoverflate ved en gitt tid ved utbredelsen av forbrenningen. Denne formfunksjonen reflekterer utviklingen av forbrenningsoverflaten på en partikkel som en funksjon av forbrenningstiden. For et gitt krutt er jo større forbrenningsoverflate, jo større kvantitet av gass frigjort pr. tidsenhet og jo hurtigere er trykkstigningen i et lukket volum. Når stempelet forflyttes ved starten av injeksjon øker volumet i forbrenningskammeret progressivt, og, for å opprettholde et hovedsakelig konstant trykknivå i nevnte økende volum, er det ønskelig å anvende et andre, sakte-brennende krutt med en progressiv formfunksjon.

I henhold til en andre foretrukket variant av oppfinnelsen er formfunksjonen til det andre kruttet nesten konstant. Grunnen til dette er at under visse forhold, og spesielt avhengig av naturen av det første, raskt-brennende kruttet som anvendes, kan det være tilstrekkelig at et andre, sakte-brennende krutt har en konstant formfunksjon. Mens formfunksjonen avhenger vesentlig av geometrien av kruttpartiklene, vil partiklene av det andre, sakte-brennende kruttet dermed fortrinnsvis ha en flerrørform eller enrørform for hvilke formfunksjonene er henholdsvis progressive og nesten konstante.

Flerrørkrutt vil fortrinnsvis ha tre hull, syv hull eller nitten hull avhengig av den tilstrebete trykkprofilen.

Den pyrotekniske gassgeneratoren omfatter fortrinnsvis en innretning for initiering av den pyrotekniske ladningen, og som omfatter en slag innretning og en tennladning. Det er også mulig å anvende et initieringstsystem basert på en piezoelektrisk krystall eller en ru overflate.

De nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen har fordelen av å sikre en tilstrekkelig injeksjon av hele den flytende aktive bestanddelen, mens den beholder en enkel mekanisme og en redusert størrelse som krever hverken anskaffelse av spesielle komponenter, som er kilder til ekstra maskinering og ekstra kostnader, eller store modifikasjoner av geometrien til nevnte sprøyter.

Med de store variasjonene av de pyrotekniske komponentene som kan anvendes for blandingene, er det mulig å oppnå en veldig sterkt varierende trykkprofiler som kan tilpasses til alle mulige konfigurasjoner. Den perfekte regulering av effektene dannet av forbrenningen av en pyroteknisk ladning kombinert med vel utprøvde avfyringssystemer, gir de nål-løse sprøytene i henhold til oppfinnelsen en karakter av stor pålitelighet og trygghet.

De følgende ikke-begrensende eksemplene illustrerer oppfinnelsen, idet det henvises til figurene 1 og 2.

Fig. 1 er en skisse som viser et langsgående aksialt tverrsnitt gjennom en nål-løs

sprøyte i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 er en forenklet typisk graf som viser forskjellene i trykk i væsken som en funksjon av tid, dannet av forbrenningen av en to-komponents ladning i en sprøyte i henhold til oppfinnelsen.

Med henvisning til fig. 1 omfatter en nål-løs sprøyte 1 i henhold til oppfinnelsen en pyroteknisk gassgenerator 2, et stempel 3, et reservoar av flytende aktive bestanddeler 4 og en utstøtingsdyse 5. Uttrykkene "injeksjonsdyse" og "utstøtingsdyse" er ekvivalente.

Den pyrotekniske gassgeneratoren 2 omfatter en innretning for initiering av en pyroteknisk ladning 6, som involverer en slaginnretning og en tennladning 7. Slagtnnnretningen som utløses av en trykknapp 8 omfatter en forspent fjær 9 og et langstrakt lodd 10 med en slagstift 11. Loddet 10 er blokkert av i det minste en sperrekule 12 kilt mellom nevnte lodd 10 og et hult sylindrisk element 13 som nevnte lodd 10 kan beveges i. Tennladningen 7 og den pyrotekniske ladningen 6, med hovedsakelig sylindrisk form, er plassert i det hule sylindriske elementet 13, nedstrøms for loddet 10. Den pyrotekniske ladningen 6 åpner inn til et bredt rom, av hovedsakelig sylindrisk form, opptatt av stempelet 3 i dens oppstrømsdel og i dens nedstrømsdel av reservoaret av flytende aktiv bestanddel 4, nevnte brede rom er avstengt ved endene av utstøtingsdysen 5 som er utformet med flere kanaler som danner forbindelse mellom den aktive bestanddelen 4 og utsiden av sprøyten 1. Disse forskjellige elementene er gjensidig anbragt på en slik måte at de er i forbindelse med hverandre, den pyrotekniske ladningen 6 er i forbindelse med stempelet 3, som er i kontakt med den flytende aktive bestanddelen 4, som begrenses av dysen 5. For å unngå at den flytende aktive bestanddelen 4 lekker fra sprøyten 1, er det festet en stopper på nivå med dysen 5 som blokkerer kanalene dens, idet nevnte stopper fjernes før bruk. Den pyrotekniske ladningen 6 omfatter blandingen av to løse krutt.

Virkemåten til en nål-løs sprøyte 1 i henhold til oppfinnelsen er som følger.

Brukeren plasserer sprøyten 1 på en slik måte at dysen 5 ligger an mot huden tit pasienten som skal behandles.

Et trykk mot trykknappen 8 gjør det mulig for det hule sylindriske elementet 13 å bevege seg inntil dets brede del befinner seg omkring sperrekulen 12. Kulen 12 unnslipper fra setet sitt, og frigjør derved loddet 10, som, utsatt for påvirkningen av fjæren 9 som løsgjøres, akselereres brått mot tennladningen 7, med slagstiften 11 i front. Reaksjonen til tennladningen 7 fører til tenning av den pyrotekniske ladningen 6, som dekomponeres og avgir gasser.

Med henvisning tii fig. 2 gir det raskt-brennende kruttet dermed en høy starthastighet for forflytting til stempelet 3 slik at den flytende aktive bestanddelen 4, som snart skal forlate dysen 5, momentant kan bli drevet med en tilstrekkelig høy hastighet for å trenge gjennom huden. Det sakte-brennende kruttet opprettholder, inne i den flytende aktive bestanddelen 4, et terskeltrykknivå som tillater denne, for fortsettelsen av injeksjonen, å bevare sin diffusjonskraft gjennom huden, etter at den sistnevnte har blitt perforert. På denne måten skjer injeksjonen korrekt og uten noe tap av flytende aktiv bestanddel 4.

De følgende ikke-begrensende eksemplene illustrerer de karakteristiske kjennetegn ved oppfinnelsen, som angår den pyrotekniske ladningen 6.

EKSEMPEL 1

Tabellene under sammenfatter hovedkarakteristikkene til de to kruttene anvendt for den første blandingen.

I - Kjemisk sammensetning

Raskt-brennende krutt

Sakte-brennende krutt II - Strukturelle karakteristikker og parametre knyttet til forbrenning

Volumet av den flytende aktive bestanddelen som skal injiseres er 0,5 ml. Kvantitetene av kruttene har dermed blitt bestemt som en funksjon av karakteristikkene til dysen og spesielt til antallet av dens injeksjonskanaler. Diameterverdiene angitt under svarer til tilsvarende diametre. Dette er fordi kanalene i realiteten er semisytindriske langsgående riller som har en egentlig diameter på 350 pm. Hvis man sammenligner kanalene til perfekte sylindre med identisk tverrsnitt, er det nødvendig å etablere en tilsvarende diameter på 250 um. Diametrane nevnt nedenfor er derfor de ekvivalente diametre.

Dyse med 3 kanaler med diameter 250 um

Raskt-brennende krutt: 30 mg

Sakte-brennende krutt: 30 mg.

Dyse med 6 kanaler med diameter 250 um

Raskt-brennende krutt: 31 mg

Sakte-brennende krutt: 25 mg.

Når antallet kanaler reduseres øker innsprøytingstiden. Forholdet mellom sakte-brennende krutt og raskt-brennende krutt må derfor økes for å opprettholde en tilstrekkelig slutt-trykk for injeksjonen. Når injeksjonstiden øker må den totale massen med krutt økes for å begrense effekten av varmetap, men ellers vil effektiviteten til skyvekraften, uttrykt ved % og inntrengningsdybde, bli bedre når antallet kanaler reduseres, noe som fører til begrensning av den nødvendige massen med krutt.

For dette eksempelet svarer disse kruttkvantitetene til de minimums-ladninger som bevirker en prosentvis gjennomtrengning nær 99% med en inntrengningsdybde på 12 til 15 mm, mens det maksimale trykket i væsken i sprøyten reduseres betydelig.

EKSEMPEL 2

Hovedkarakteristikkene til de to kruttene anvendt for den andre blandingen er sammenfattet i tabellen under:

I - Kjemisk sammensetning Raskt-brennende krutt

Sakte-brennende krutt II - Strukturelle karakteristikker og parametre for forbrenning

For en dyse med 6 kanaler med diameter på 250 um er de anvendte kruttkvantitetene:

Raskt-brennende krutt: 42,5 mg

Sakte-brennende krutt: 23,5 mg.

Med disse kruttmassene er det mulig å oppnå en gjennomtrengningsprosent større enn 99%.

Ved å tilpasse den pyrotekniske ladningen til dysen er det mulig å oppnå en trykkprofil i væsken i tre faser.

Startfasen for trykkøkningen, som må være rask, oppnås av et raskt-brennende krutt.

Anvendelsen av et krutt med en egnet betydelig brenntykkelse gjør det mulig, under den andre fasen, å kompensere, via gasstrømningsraten, for tapet i trykk på grunn av økningen i volumet av forbrenningskammeret og varmetapene.

Til slutt, den tredje fasen som svarer til den enkle frigjøringen av forbrenningsgasser inntil slutten av injeksjonen reduserer ikke kvaliteten på injeksjonen. Den er til og med ønskelig for å begrense inntrengningsdybden til strålene inn i huden.

Med en pyroteknisk ladning tilpasset på denne måten blir 0,5 ml flytende aktiv bestanddel injisert under gunstige tilstander.

Claims (15)

1. En nål-løs sprøyte omfattende, i rekkefølge, en pyroteknisk gassgenerator (2), i det minste et stempel (3), et lager av flytende aktiv bestanddel (4) og en utstøtingsdyse (5),karakterisert vedat den pyrotekniske gassgeneratoren (2) omfatter en pyroteknisk ladning (6) som består av blandingen av et første krutt med et andre krutt, der det første kruttet har en høy dynamisk vivasitet (MPa.s)"<1>, og det andre krutt har en lavere dynamisk vivasitet.

2. Nål-løs sprøyte ifølge krav 1,karakterisert vedat det første kruttet har en dynamisk vivasitet større enn 8 (MPa.s)"<1>.

3. Nål-løs sprøyte ifølge krav 1,karakterisert vedat det andre kruttet har en dynamisk vivasitet som er mindre enn 16 (MPa.s)"<1>.

4. Nål-løs sprøyte ifølge et av kravene 1, 2 eller 3,karakterisert vedat i det minste ett av de to kruttene er basert på nitrocellulose, hvor masseinnholdet ligger mellom 0,45 og 0,99.

5. Nål-løs sprøyte ifølge krav 4,karakterisert vedhvert krutt basert på nitrocellulose også inneholder nitroglyserin.

6. Nål-løs sprøyte ifølge ethvert av kravene 1, 2 eller 4,karakterisert vedat det første kruttet er valgt fra et porøst krutt.

7. Nål-løs sprøyte ifølge krav 2,karakterisert vedat det første kruttet har en brenntykkelse mindre enn eller lik 0,5 mm.

8. Nål-løs sprøyte ifølge krav 2,karakterisert vedat det første kruttet har en forbrenningstid mindre enn 6 ms.

9. Nål-løs sprøyte ifølge krav 3,karakterisert vedat det andre kruttet har en brenntykkelse mellom 0,1 mm og 1 mm.

10. Nål-løs sprøyte ifølge krav 3,karakterisert vedat det andre kruttet har en forbrenning stid som er større enn 4 ms og som er systematisk større enn for det første kruttet.

11. Nål-løs sprøyte ifølge krav 1,karakterisert vedat den totale massen av de to kruttene er mindre enn 100 mg.

12. Nål-løs sprøyte ifølge krav 2,karakterisert vedat masseforholdet mellom det første kruttet og den totale massen av de to kruttene er større enn 0,1.

13. Nål-løs sprøyte ifølge krav 3,karakterisert vedat formfunksjonen til det andre kruttet er progressiv.

14. Nål-løs sprøyte ifølge krav 3,karakterisert vedat formfunksjonen til det andre kruttet er nesten konstant.

15. Nål-løs sprøyte ifølge krav 1,karakterisert vedat den pyrotekniske gassgeneratoren (2) omfatter en innretning for initiering av den pyrotekniske ladningen (6), og som omfatter en slaginnretning og en tennladning (7).