PL197414B1 - Strzykawka bezigłowa - Google Patents

Abstract

1. Strzykawka bezig lowa do wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej zawartej w zbiorniku znajdujacym si e pomi edzy z jednej strony urz a- dzeniem do wstrzykiwania zawieraj acym przy- najmniej jeden kana l wstrzykiwania i z drugiej strony elementem naciskaj acym poddanym dzia- laniu generatora gazowego, przy czym element naciskaj acy zawiera pierwszy koniec, skierowany na srodek aktywy i który stanowi jednocz esciow a g lowic e t locz aca, której przekrój poprzeczny jest równy przekrojowi zbiornika i przeciwleg ly koniec skierowany na generator gazowy i posiada g lowi- ce nap edow a, której przekrój poprzeczny jest wi ekszy od przekroju g lowicy t locz acej, przy czym droga przesuwu g lowicy nap edowej w jej komorze nap edowej jest krótsza od wysoko sci zbiornika p lynnego srodka aktywnego znamienna tym, ze urz adzenie ograniczaj ace drog e przesuwu (C 2 , C 3 ) g lowicy nap edowej (26, 36) jest komor a roz- pr ezeniow a (29) stanowi ac a przed lu zenie komory nap edowej (20, 30). PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL 197414 B1 (²¹) Numer zgłoszema: 365082 (13) — (22) Data zgłoszenia: 23.02.2001 5^1) Int.Cl.

A61M 5/00 (2006.01) (86) Date ⁱ numer zgłoszema międzynarodowego: A61M 5/303 22006.01)

23.02.2001, PCT/FR01 /00536 A61M 5/48 (2006.01) (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

07.09.2001, WO01/64269 PCT Gazette nr 36/01 (54)

Strzykawka bezigłowa

(30) Pierwszeństwo: 01.03.2000,FR,00/02633	(73) Uprawniony z patentu: CROSSJECT,Paris,FR (72) Twórca(y) wynalazku: Patrick Alexandre,Gray,FR
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	Bernard Brouquieres,Toulon,FR
27.12.2004 BUP 26/04	Philippe Gautier,Le Plessis Pate,FR Denis Roller,La Ferte Alais,FR
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.03.2008 WUP 03/08	(74) Pełnomocnik: Elżbieta Słomczyńska, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

(57) 1. Strzykawka bezigłowa do wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej zawartej w zbiorniku znajdującym się pomiędzy z jednej strony urządzeniem do wstrzykiwania zawierającym przynajmniej jeden kanał wstrzykiwania i z drugiej strony elementem naciskającym poddanym działaniu generatora gazowego, przy czym element naciskający zawiera pierwszy koniec, skierowany na środek aktywy i który stanowi jednoczęściową głowicę tłoczącą, której przekrój poprzeczny jest równy przekrojowi zbiornika i przeciwległy koniec skierowany na generator gazowy i posiada głowicę napędową, której przekrój poprzeczny jest większy od przekroju głowicy tłoczącej, przy czym droga przesuwu głowicy napędowej w jej komorze napędowej jest krótsza od wysokości zbiornika płynnego środka aktywnego znamienna tym, że urządzenie ograniczające drogę przesuwu (C2, C3) głowicy napędowej (26, 36) jest komorą rozprężeniową (29) stanowiącą przedłużenie komory napędowej (20, 30).

FIG.1

PL 197 414 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest strzykawka bezigłowa, zwłaszcza używana do iniekcji śródskórnych, podskórnych lub domięśniowych podstawowej cieczy aktywnej przeznaczonej do użytku terapeutycznego w medycynie człowieka lub medycynie weterynaryjnej.

Opisując strzykawkę bezigłową mamy na myśli strzykawkę, która nie powoduje przedostania się bakterii: nie ma igły, która przechodzi przez skórę w celu wprowadzenia podstawowej cieczy aktywnej w miejsce gdzie powinna ona działać. W przypadku strzykawki bezigłowej, strumień podstawowej cieczy aktywnej wychodzący z otworu lub kanału wstrzykiwania przebija skórę i wchodzi bardziej lub mniej głęboko zgodnie z pożądanym rodzajem iniekcji. W tym celu strumień powinien posiadać dużą prędkość. Jeśli strumień jest zbyt wolny, nie następuje przebicie skóry, a ciecz rozlewa się na powierzchni skóry i następuje jego utrata, ponieważ nie powoduje efektu terapeutycznego.

Natomiast jeśli ciecz przebije skórę i osiągnie pożądaną głębokość, prędkość strumienia może być słabsza w celu zapewnienia przejścia i przeniknięcia w skórę podstawowej cieczy aktywnej, która ma być wstrzyknięta.

Dla zapewnienia bioużyteczności podstawowej cieczy aktywnej pożądanym jest osiągnięcie na początku wstrzykiwania wyższej prędkości strumienia cieczy, a następnie mniejszej prędkości w celu zapewnienia przejścia pozostałej cieczy. Te dwa odpowiednie rodzaje prędkości cieczy pozwalają na zastosowanie dużego, a następnie mniejszego ciśnienia wstrzykiwania.

Patent US 2 704 543 przedstawia ten problem i w celu jego rozwiązania proponuje element naciskający, składający się z dwóch nurników koncentrycznych działających na uszczelniacz odkształcalny, pozwalający na wrzucenie cieczy. Wewnętrzny nurnik, o małym przekroju, działa wstępnie sam na uszczelniacz odkształcalny i wytwarza silne ciśnienie wstrzykiwania, następnie dwa koncentryczne nurniki mogą się przemieszczać jednocześnie w celu zmniejszenia ciśnienia wstrzykiwania, ponieważ rzeczywisty odcinek naporu zwiększa się podczas gdy siła naporu działająca na obydwa nurniki pozostaje taka sama jak siła działająca na jeden nurnik. Siła ta jest wytwarzana poprzez uwolnienie ściśniętej sprężyny.

Patent US 3 335 722 opisuje strzykawkę bezigłową z generatorem gazowym działającym na element naciskający, składający się z pojedynczego nurnika, którego koniec skierowany na ciecz aktywną jest schodkowy. Nurnik ten działa na odkształcalny uszczelniacz umożliwiający całkowite wydalanie cieczy zawartej w pojemniku, a zmienność ciśnienia wstrzykiwania uzyskuje się jedynie poprzez kontrolę przepływu wytwarzanego gazu i zwiększenie wolnej objętości w górnej części nurnika, przy czym rzeczywisty przekrój nurnika naciskającego jest stały.

Z opisu patentowego US 5 520 639 znana jest strzykawka bezigłowa mająca zbiornik cieczy aktywnej umieszczony pomiędzy urządzeniem do wstrzykiwania a elementem naciskającym. Urządzenie do wstrzykiwania ma kanał wstrzykiwania, a element naciskający jest poddany działaniu napędzającego generatora gazowego. Element naciskający ma koniec skierowany na ciecz aktywną stanowiący głowicę o przekroju równym przekrojowi zbiornika. Ponadto strzykawka ma głowicę napędową o przekroju poprzecznym większym od przekroju głowicy tłoczącej, przy czym obie głowice działają wzdłuż tej samej drogi przesuwu o różnych długościach.

Strzykawki proponowane w tych patentach nie pozwalają na kontrolę dwóch poziomów ciśnień, a w szczególności czas trwania początkowego poziomu ciśnienia jest trudno regulowany. W strzykawkach tych stosowany jest ponadto uszczelniacz odkształcalny i o skomplikowanej geometrii w celu wykonania całkowitego wydalania cieczy aktywnej.

Ponadto, strzykawki te są przeznaczone do wielokrotnego użytku i posiadają wiele dodatkowych urządzeń niezbędnych do ponownego napełniania cieczy aktywnej i do reaktywowania napędów.

Celem wynalazku jest opracowanie strzykawki bezigłowej pozwalającej na uzyskanie dwupoziomowego ciśnienia i prędkości wstrzykiwania na z góry określonym poziomie i w określonym czasie i o prostej konstrukcji.

Strzykawka bezigłowa do wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej zawartej w zbiorniku znajdującym się pomiędzy, z jednej strony, urządzeniem do wstrzykiwania zawierającym przynajmniej jeden kanał wstrzykiwania i z drugiej strony, elementem naciskającym poddanym działaniu generatora gazowego, przy czym element naciskający zawiera pierwszy koniec, skierowany na środek aktywny i który stanowi jednoczęściową głowicę tłoczącą, której przekrój poprzeczny jest równy przekrojowi zbiornika i przeciwległy koniec skierowany na generator gazowy i posiada głowicę napędową, której przekrój poprzeczny jest większy od przekroju głowicy tłoczącej, przy czym droga przesuwu głowicy

PL 197 414 B1 napędowej w jej komorze napędowej jest krótsza od wysokości zbiornika płynnego środka aktywnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie ograniczające drogę przesuwu głowicy napędowej jest komorą rozprężeniową stanowiącą przedłużenie komory napędowej.

Korzystnie, głowica napędowa stanowi górną część powierzchni górnego pełnego nurnika oraz głowica tłocząca stanowi dolną część powierzchni dolnego pełnego nurnika.

Korzystnie, obydwa nurniki są oddzielone od siebie odległością.

Korzystnie, obydwa nurniki stykają się.

Korzystnie, górny pełny nurnik zawierający głowicę napędową opiera się o powierzchnię zawierającą kanały gazowe.

Korzystnie, element naciskający stanowi pojedynczy nurnik schodkowy, którego górna powierzchnia należy do głowicy napędowej a dolna część powierzchni stanowi głowicę tłoczącą.

Korzystnie, długość komory rozprężeniowej umożliwia kontakt pomiędzy głowicą tłoczącą i górną częścią powierzchni urządzenia do wstrzykiwania.

Korzystnie, generator gazowy jest generatorem pirotechnicznym.

Niniejszy wynalazek dotyczy bezigłowej strzykawki do wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej, znajdującej się w zbiorniku umieszczonym pomiędzy urządzeniem do wstrzykiwania zawierającym przynajmniej jeden kanał wstrzykiwania z jednej strony i elementem naciskającym poddanym działaniu generatora gazowego z drugiej strony, przy czym element naciskający zawiera koniec, skierowany na ciecz aktywną, który stanowi głowicę tłoczącą, której przekrój poprzeczny jest równy przekrojowi zbiornika; wspomniana strzykawka charakteryzuje się tym, że głowica tłocząca skierowana na ciecz aktywną jest jednolita i tym, że przeciwległy koniec elementu naciskającego, w kierunku generatora gazowego stanowi głowicę napędową, której przekrój poprzeczny jest większy od przekroju głowicy tłoczącej, a droga przesuwu głowicy napędowej w jej cylindrze napędowym jest mniejsza od wysokości zbiornika cieczy aktywnej.

Wzdłuż drogi przesuwu napędowego siła działająca na element naciskający powstaje w wyniku ciśnienia wywieranego na duży przekrój głowicy napędowej: ciśnienie wywierane na ciecz jest duże, a więc prędkość wstrzykiwania jest duża. Po przesuwie napędowym głowica napędowa przestaje być aktywna, a siła wywierana na element naciskający powstaje w wyniku ciśnienia wywieranego na mniejszy przekrój: przekrój zbiornika; ciśnienie w cieczy jest więc słabsze, tak samo jak prędkość wstrzykiwania cieczy.

W niniejszym wynalazku, podstawowa ciecz aktywna lub lek ma być rozumiana zasadniczo jako oznaczający mniej lub więcej lepki płyn lub mieszankę płynów, lub żel. Środek aktywny może być ciałem stałym rozpuszczonym w dogodnym rozpuszczalniku do wstrzyknięcia. Środek aktywny może być ciałem stałym w formie proszkowej w mniej lub więcej skoncentrowanym zawieszeniu w dogodnym płynie. Granulometria stałego aktywnego środka jak również kształt kanału musi być odpowiednio dostosowany, aby uniknąć zatorów.

Rzeczywista droga przesuwu głowicy napędowej jest mniejsza od wysokości zbiornika środka aktywnego. Korzystnie, rzeczywista droga przesuwu jest mniejsza 0,6 razy od wysokości zbiornika, a najkorzystniej 0,2 razy mniejsza od wysokości zbiornika.

Korzystnie, głowica napędowa i głowica tłocząca należą odpowiednio do dwóch nałożonych na siebie nurników. Jeden, w górnej części, będzie nazwany nurnikiem górnym; drugi, w dolnej części w kierunku zbiornika cieczy, będzie nazwany nurnikiem dolnym. Nurniki te zawierają urządzenia uszczelniające, takie jak na przykład uszczelki i dziobki, które umożliwiają przemieszczanie ich we właściwych komorach cylindrycznych: komora napędowa dla głowicy napędowej i zbiornik dla głowicy tłoczącej.

Korzystnie, stosunek przekroju głowicy napędowej do przekroju głowicy tłoczącej jest większy lub równy 1,1. Najkorzystniej, stosunek ten wynosi pomiędzy 1,2 i 8, a korzystnie wynosi pomiędzy 2 i 6.

Wybór drogi przesuwu w stosunku do wysokości zbiornika i wybór stosunku przekroju głowicy napędowej do przekroju głowicy tłoczącej umożliwia regulowanie poziomu i czasu trwania ciśnień, a więc warunków wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej, a zwłaszcza prędkości wstrzykiwania.

W pierwszym przykładzie wykonania strzykawki według wynalazku, głowica napędowa składa się z połączenia górnego pierścieniowego nurnika z dolnym sztywnym trzpieniem dolnego nurnika zawierającego głowicę tłoczącą. Połączenie to jest połączeniem cylindrycznym ślizgowym lub połączeniem stożkowym. Jest ono szczelne. Ciśnienie gazów wywierane jest na dużą powierzchnię: wypadkowa jest duża. Ciśnienie wywierane na ciecz jest silne, a prędkość wstrzykiwania wysoka.

PL 197 414 B1

W tym przykładzie wykonania urządzenie ograniczające drogę przesuwu głowicy napędowej stanowi podporę w dolnej części cylindra napędowego. Podpora zatrzymuje górny pierścieniowy nurnik. Gazy działają na górny trzpień dolnego tłoka i popychają go. W stanie takiego przesunięcia, kiedy szczelność pomiędzy pierścieniowym nurnikiem i górnym trzpieniem staje się nieskuteczna poprzez przesunięcie górnego trzpienia, ciśnienie gazów wywierane jest na przekrój równy przekrojowi zbiornika, a wypadkowa sił ciśnieniowych jest mniejsza niż poprzednio, zaś ciśnienie wywierane na ciecz jest słabsze, podobnie jak prędkość.

W drugim przykładzie wykonania strzykawki głowica napędowa stanowi górną powierzchnia górnego pełnego nurnika, a głowica tłocząca stanowi powierzchnię dolną dolnego pełnego nurnika. Dokładniej, powierzchnia górna górnego nurnika o dużym przekroju będzie głowicą napędową. Powierzchnia dolna dolnego nurnika o przekroju mniejszym i równa powierzchni zbiornika będzie głowicą tłoczącą.

W pierwszej odmianie wykonania wynalazku obydwa nurniki są oddzielone od siebie na odległość D. Wypukłość utworzona w jednym z nurników pozwala na określenie tej odległości D. Górny nurnik styka się z dolnym nurnikiem po przesunięciu o odległość D powodując efekt zderzenia. Aby pozostać w zakresie wynalazku, odległość D powinna być mniejsza od drogi przesuwu głowicy napędowej. W drugim wariancie obydwa nurniki stykają się: następuje to w przypadku, kiedy odległość D wynosi 0.

W obydwu wariantach urządzenie ograniczające drogę przesuwu głowicy napędowej stanowi komorę rozprężeniową przedłużającą cylinder napędowy. Komora rozprężeniową powstaje poprzez poszerzenie cylindra napędowego, bądź poprzez zwiększenie średnicy, bądź poprzez zespół bocznych rowków, które pozwalają na przejście gazów wokół głowicy napędowej i jej urządzenia uszczelniającego tak, aby górny nurnik nie został już poddany działaniu ciśnienia, a gazy działały na dolny pełny tłok na przekrój równy przekrojowi zbiornika.

W tych odmianach, kiedy górny pełny nurnik zawierający głowicę napędową znajduje się w komorze rozprężeniowej, przestaje on być napędem i przy końcu przesuwu opiera się o powierzchnię zawierającą kanały gazowe, aby gazy działały na dolny nurnik.

W trzecim przykładzie wykonania strzykawki bezigłowej według wynalazku, element naciskający jest pojedynczym tłokiem schodkowym, którego górna powierzchnia należy do głowicy napędowej o dużym przekroju, a powierzchnia dolna należy do głowicy tłoczącej o mniejszym przekroju. Jest to szczególny przypadek, kiedy obydwa nurniki wymienione poprzednio są sztywno połączone.

W tym przykładzie wykonania, urządzenie ograniczające drogę przesuwu głowicy napędowej stanowi komorę rozprężeniową przedłużającą cylinder napędowy. Komora rozprężeniową powstaje w taki sam sposób jak opisano poprzednio, na przykład poprzez poszerzenie cylindra napędowego, bądź poprzez zwiększenie średnicy, bądź poprzez zespół wzdłużnych i bocznych rowków, które pozwalają na przejście gazu wokół głowicy napędowej tak, że gazy działają na przekrój równy przekrojowi głowicy tłoczącej. W tym przykładzie wykonania komora rozprężeniową powinna być wystarczająco długa tak, aby nurnik przesuwał się aż do miejsca, kiedy dojdzie do podpory na górnej powierzchni urządzenia do wstrzykiwania w celu wykonania zastrzyku całej cieczy zawartej w zbiorniku.

W tym wynalazku, element naciskający w swoich różnych przykładach wykonania przesuwa się poprzez gazy z generatora gazowego. Gazy te mogą powstawać poprzez reakcję chemiczną lub poprzez gwałtowne uwolnienie rezerwy sprężonego gazu.

Natomiast najkorzystniej generator gazowy jest generatorem pirotechnicznym. Ten typ generatora jest wybierany ze względu na swoją moc, zwartość i niezawodność pozwalające, w przypadku strzykawek uprzednio napełnionych, uwzględnić okres przechowywania, ograniczony tylko do okresu konserwacji środka aktywnego.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest prosta konstrukcja strzykawki bezigłowej. Ponadto niniejszy wynalazek rozwiązuje postawiony problem poprzez prostą możliwość określenia z góry dwóch poziomów prędkości wstrzykiwania, jak również czasu ich trwania.

Niniejszy wynalazek posiada zaletę wyodrębnienia dwóch części urządzenia. Część, która będzie nazwana częścią farmaceutyczną zawierającą korpus i zbiornik z urządzeniem do wstrzykiwania w dolnej części i nurnik w górnej części, ten podzespół będzie zdolny do stosowania w warunkach stosowanych w przemyśle farmaceutycznym, w szczególności jeśli chodzi o sterylizację i aseptykę. Ten podzespół będzie zintegrowany z resztą strzykawki, której elementy zostały połączone razem, przy czym niniejsze zespolenie jest wykonane w mniej wymagających warunkach niż zespolenie związane z przemysłem farmaceutycznym.

PL 197 414 B1

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podłużny przekrój strzykawki według pierwszego przykładu wykonania, fig. 2 przedstawia częściowy widok położenia nurników po wykonaniu pracy, fig. 3 i 4 przedstawiają częściowy widok nurników, odpowiednio w pozycji początkowej, a potem końcowej strzykawki według wynalazku, zawierającej dwa pełne oddzielone nurniki, fig. 5 przedstawia częściowy widok przykładu wykonania z pojedynczym nurnikiem schodkowym, w pozycji początkowej, fig. 6 przedstawia przykład krzywych ciśnienia w komorze generatora gazowego i w cieczy.

Figura 1 przedstawia schematyczny widok przed użyciem i częściowy widok w przekroju wzdłużnym pierwszego przykładu wykonania strzykawki bezigłowej według wynalazku. Strzykawka jest przedstawiona w pozycji pionowej, przy czym urządzenie do wstrzykiwania na swoim dolnym końcu jest skierowane ku dołowi.

Strzykawka zawiera od góry do dołu generator gazowy 7, który zostanie opisany poniżej w sposób bardziej szczegółowy. Generator gazowy 7 jest przymocowany poprzez korpus 71 w zbiorniku 2 strzykawki. Pierścieniowy nurnik 16, który stanowi element głowicy napędowej 6 jest osadzony poprzez połączenie cylindryczne ślizgowe w dolnym końcu lub górnym trzpieniu 5 drugiego nurnika tłoczącego, którego dolny przeciwległy koniec stanowi głowicę tłoczącą 4, przy czym oparcie pierścieniowego nurnika 16 o nurnik tłoczący jest zapewnione poprzez zgrubienie pierścieniowe o odpowiednio ustalonych wymiarach. Połączenie dwóch nurników pierścieniowego 16 i tłoczącego jest szczelne poprzez przynajmniej jedną toroidalną uszczelkę lub inny odpowiedni element. Pierścieniowy nurnik 16 posiada duży przekrój w stosunku do nurnika tłoczącego zawierającego głowicę tłoczącą 4. Te nurniki pierścieniowy 16 i tłoczący zawierają toroidalne uszczelki lub podobne środki umożliwiające ich szczelność w stosunku do ich komór przemieszczania: cylindra napędowego 10 i zbiornika 2.

Następnie opiszemy główne elementy generatora gazowego 7, który w tym przykładzie jest pirotechniczny. Zawiera on w korpusie 11 powyżej nurnika tłoczącego głowicę napędową 6, ładunek pirotechniczny 72, którego spalanie jest zapoczątkowane przez spłonkę 73 uderzoną przez iglicę 74, która nie jest przedstawiona w przekroju ale w widoku z boku. Spłonka 73 jest umieszczona w oprawce. W pozycji początkowej, iglica 74 jest zatrzymana w prowadnicy 75 iglicy, ściśle połączonej poprzez przykręcenie do korpusu 71, przy pomocy przynajmniej jednej kulki, takiej jak kulka 77, częściowo zaczepionej w rowku iglicy 74. Urządzenie iglicy zawiera przycisk 78 z rowkiem 79 i wewnętrzną sprężyną 76.

Przycisk 78 ślizga się na zewnątrz prowadnicy 75 iglicy 74 i jest trzymany przez pręty, które poruszają się w bocznych rowkach. Przycisk 78 jest w tym przypadku członem spustowym.

Oczywiście, w celu zapoczątkowania spalania ładunku pirotechnicznego 72, możliwe jest użycie zespołów inicjujących działanie innych niż opisane tutaj urządzeń z iglicą. Nie wchodząc w szczegóły i nie dążąc do ich wyczerpania przywołamy, jako przykłady, zespoły początkowego działania z baterią elektryczną lub piezoelektryczne zespoły inicjujące działanie.

Jeśli to stosowne, pirotechniczny generator gazowy 7 może być zastąpiony przez generator gazowy składający się ze zbiornika sprężonego gazu zamkniętego przez zawór, który może otwierać się szybko. Człon spustowy otworzy wspomniany zawór, sprężone gazy zbiornika rozprężą się i będą działać na element naciskający.

Na figurze 1 strzykawka jest gotowa do użytku, kiedy urządzenie do wstrzykiwania opiera się o skórę pacjenta (nie przedstawiono). Obsługujący naciska swoim kciukiem na przycisk 78, który jest poprowadzony do dołu ściskając sprężynę 76. Przycisk przemieszcza się aż do miejsca, kiedy rowek 79 dochodzi do poziomu z rowkiem iglicy 74, przy czym kulki, takie jak kulka 77, zatrzymujące iglicę 74 przesuwają się w rowku 79 i uwalniają iglicę 74, która gwałtownie uderza spłonkę 73, pobudzenie której zapala ładunek pirotechniczny 72. Iglica 74 opierająca się na osłonce spłonki 80 zapewnia szczelność, a gazy spalania nie unoszą się w kierunku przycisku 78.

W pierwszej fazie funkcjonowania, gazy generatora 7 działają na dużą górną powierzchnię pierścieniowego nurnika 16, którego centralny otwór jest zamknięty szczelnie przez górny koniec trzpienia 5 nurnika tłoczącego posiadającego głowicę tłoczącą 4. Wzdłuż drogi przesuwu C1 obydwa nurniki pierścieniowy 16 i tłoczący przesuwają się razem, w wyniku czego siła działająca na element naciskający jest duża, a ciśnienie wywierane na ciecz przez głowicę tłoczącą 4 jest duże: wielokrotny efekt na ciśnienie jest w pierwszym przybliżeniu związany ze stosunkiem przekrojów. Podstawowa ciecz aktywna wychodzi z kanałów urządzenia do wstrzykiwania 3 z dużą prędkością i przebija skutecznie oraz wchodzi w skórę pacjenta. Droga przesuwu C1 głowicy napędowej 6 w jej cylindrze napędowym 10 wynosi mniej niż wysokość H1 zbiornika.

PL 197 414 B1

Następnie, w czasie przesuwania zespołu dwóch nurników, nurnik pierścieniowy 16 o dużym przekroju dochodzi do podpory w podstawie 9 komory utworzonej poprzez cylinder napędowy 10, przy czym nurnik pierścieniowy 16 jest zablokowany w podstawie 9. Gazy działają na górny koniec trzpienia 5 drugiego nurnika tłoczącego, który dalej przesuwa się pod działaniem ograniczonej siły aż do momentu, kiedy uszczelka nie gwarantuje już szczelności, a więc kiedy efektywny przekrój nurnika tłoczącego zawierającego głowicę tłoczącą 4 jest równy przekrojowi zbiornika 2, który to przekrój jest mniejszy od rzeczywistego przekroju w pierwszej fazie. Ciśnienie wstrzykiwania, jak również prędkość strumienia cieczy są mniejsze.

W celu ograniczenia do minimum fazy przejściowej w czasie rozłączania dwóch nurników pierścieniowego 16 i tłoczącego korzystne jest z jednej strony, aby przekrój części górnej 5 był bardzo zbliżony do przekroju głowicy tłoczącej 4, a z drugiej strony, aby otwór pierścieniowego nurnika 16 był największy jak to jest możliwe całkowicie zapewniając występ i odpowiednie oparcie pierścieniowego nurnika 16 w górnej części; na tej figurze dla lepszego zrozumienia uwydatniono różnice w wymiarach.

Ograniczenie fazy przejściowej można również osiągnąć poprzez połączenie z powierzchnią stożkową pomiędzy pierścieniowym nurnikiem 16 i górnym trzpieniem 5 nurnika tłoczącego. Ewentualnie, odpowietrznik przebity poprzez podstawę 9 i korpus 71, w celu odprowadzenia powietrza znajdującego się pomiędzy pierścieniowym nurnikiem 16 i górnym trzpieniem 5 nurnika tłoczącego powoduje ograniczenie znaczenia fazy przejściowej.

Figura 2 przedstawia częściowy przekrój dolnej części strzykawki przy końcu wstrzykiwania. Pierścieniowy nurnik 16 opiera się o dno swojej komory napędowej. Drugi nurnik tłoczący, zawierający głowicę tłoczącą 4 jest przesunięty dochodząc do oparcia o dolną wewnętrzną powierzchnię urządzenia do wstrzykiwania 3.

Drugi przykład wykonania wynalazku jest przedstawiony na fig. 3 i 4. Figury te przedstawiają odpowiednio wstępny i końcowy stan dolnej części strzykawki. Napęd jest typu takiego jak opisano przykładowo na fig. 1 i będzie on dalej określany poprzez odnośnik 7.

Figura 3 przedstawia wstępny układ tego przykładu wykonania. Nurnik niosący głowicę napędową 26 o dużym przekroju jest nurnikiem pełnym i ślizga się w komorze napędowej 20. Dolna powierzchnia nurnika mająca głowicę napędową 26 zawiera wypukłość 25 oddzieloną odległością D górnej powierzchni nurnika mającego głowicę tłoczącą 24, która zamyka zbiornik cieczy. Kiedy generator gazowy zaczyna działać, gazy wypychają głowicę napędową 26 z dużą siłą (ciśnienie wywierane na dużą powierzchnię), a nurnik z głowicą napędową 26 po pokonaniu odległości D dotyka nurnika przetłaczającego, mającego głowicę tłoczącą 24 i przekazuje mu tę dużą siłę aż do momentu, kiedy nurnik z głowicą napędową 26 zostanie odłączony w komorze rozprężeniowej 29. Droga przesuwu C2 głowicy napędowej 26 w jej komorze napędowej 20 wynosi mniej niż wysokość H2 zbiornika 22. Komora rozprężeniowa 29 jest w tym przykładzie komorą o średnicy większej od średnicy komory napędowej 20, a gazy mogą cyrkulować wokół głowicy napędowej 26 o dużym przekroju, zaś siła wywierana na nurniki z głowicą napędową 26 i z głowicą tłoczącą 24 odpowiada sile ciśnienia gazów wywieranego na powierzchnię równą przekrojowi nurnika z głowicą tłoczącą 24. Siła ta jest słabsza i ciśnienie w cieczy jest słabsze. Nurnik z głowicą tłoczącą 24 dalej przemieszcza się aż do momentu, kiedy cała ciecz zostaje wypchnięta ze zbiornika 22. Nurnik z głowicą napędową 26 zostaje zatrzymany na powierzchni 28 umożliwiającej przejście gazów, aby mogły one działać na nurnik z głowicą tłoczącą 24. Powierzchnia 28 stanowi na przykład zespół żeber w dolnej części komory rozprężeniowej 29.

Figura 4 przedstawia urządzenie w położeniu końcowym. Głowica napędowa 26 zostaje odłączona w komorze rozprężeniowej 29 i zatrzymana na powierzchni 28 umożliwiającej przejście gazów. Nurnik z głowicą tłoczącą 24 dalej przesuwa się aż do momentu, kiedy zatrzyma się na oparciu w górnej powierzchni urządzenia do wstrzykiwania 23.

Następnie trzeci przykład wykonania wynalazku jest przedstawiony na fig. 5. Przedstawia ona dolną część strzykawki z pojedynczym nurnikiem w położeniu początkowym.

W tym przykładzie wykonania element naciskający jest pojedynczym schodkowym nurnikiem: jego koniec o dużym przekroju lub głowica napędowa 36 jest zwrócony w kierunku generatora gazowego 7; jego koniec o małym przekroju lub głowica tłocząca 34 opiera się o środek aktywny. Wzdłuż drogi przesuwu C1 koniec głowicy napędowej 36 przesuwa się w komorze napędowej 30 o dużym przekroju, którego rzeczywista siła jest duża, a ciśnienie wywierane na ciecz jest silne. Droga przesuwu C3 wynosi mniej niż wysokość H3 zbiornika 32. Następnie, głowica napędowa 36 odłącza się w komorze rozprężeniowej 39, której przekrój jest większy od przekroju komory napędowej 30. Jak opisano poprzednio, ten większy przekrój jest wykonany poprzez średnicę komory rozprężeniowej 39 większą

PL 197 414 B1 od średnicy komory napędowej 30. Ponieważ gazy mogą cyrkulować wokół głowicy napędowej 36, wypadkowa ciśnienia będzie taka jak ciśnienie wywierane na przekrój równy przekrojowi zbiornika 32 i głowicy tłoczącej 34: ciśnienie wywierane na ciecz będzie słabsze. Długość C'₃ komory rozprężeniowej 39 będzie taka jak długość przesuwającego się nurnika aż do momentu, kiedy głowica tłocząca 34 dojdzie do oparcia o dolną powierzchnię urządzenia do wstrzykiwania 33.

W przypadku strzykawki takiej jak przedstawiono na fig. 1, która została wyposażona w czujniki ciśnienia, fig. 6 przedstawia w funkcji czasowej rozkład ciśnienia gazu w kierunku generatora gazowego 7 (krzywa 1) oraz rozkład ciśnienia cieczy (krzywa 2) w kierunku zbiornika. Generator gazowy 7 jest typu pirotechnicznego i zawiera ładunek proszkowy na bazie nitrocelulozy. Stosunek przekroju głowicy napędowej do przekroju głowicy tłoczącej wynosi 3,1.

Na początku wstrzykiwania, pod wpływem ciśnienia przekazywanego przez nurnik do głowicy napędowej ciśnienie wstrzykiwania cieczy jest prawie trzykrotnie większe od ciśnienia gazowego. Przechodzenie z jednej prędkości do drugiej następuje bardzo szybko, a wyposażenie nie pozwala na jego dokładne obserwowanie. W przypadku drugiej prędkości ciśnienie w cieczy przebiega tak jak ciśnienie gazów i jest bliskie tarciom.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Strzykawka bezżgłowa do wstrzykiwania podstawowej cieczy aktywnej zawartej w zbiorniku znajdującym się pomiędzy z jednej strony urządzeniem do wstrzykiwania zawierającym przynajmniej jeden kanał wstrzykiwania i z drugiej strony elementem naciskającym poddanym działaniu generatora gazowego, przy czym element naciskający zawiera pierwszy koniec, skierowany na środek aktywy i który stanowi jednoczęściową głowicę tłoczącą, której przekrój poprzeczny jest równy przekrojowi zbiornika i przeciwległy koniec skierowany na generator gazowy i posiada głowicę napędową, której przekrój poprzeczny jest większy od przekroju głowicy tłoczącej, przy czym droga przesuwu głowicy napędowej w jej komorze napędowej jest krótsza od wysokości zbiornika płynnego środka aktywnego znamienna tym, że urządzenie ograniczające drogę przesuwu (C2, C3) głowicy napędowej (26, 36) jest komorą rozprężeniową (29) stanowiącą przedłużenie komory napędowej (20, 30).
2. 2. Stizykawka według zas^z. 1, znamienna tym, że głowica napędowa ((^€^) ssanowi górną część powierzchni górnego pełnego nurnika i tym, że głowicę tłoczącą (24) stanowi dolna część powierzchni dolnego pełnego nurnika.
3. 3. Stnzykawka według 2, znamienna tym, że obydwa nurniki są oddzżelone od siebie odległością (D).
4. 4. Strzykawka według zastrz. 2, znamienna tym, że obydwa nurniki stykają się.
5. 5. Strzykawka według 2, znamienna tym, że górny peeny nurnik zawierający głowicę napędową (26) opiera się o powierzchnię (28) zawierającą kanały gazowe.
6. 6. Shzykawka według 1, znamienna tym, że element naciskający ssanowi pooedynczy nurnik schodkowy, którego górna powierzchnia należy do głowicy napędowej (36), a dolna część powierzchni stanowi głowicę tłoczącą (34).
7. 7. Sttzykawka według 6, znamienna tym, ze długość komoi^ rozpręzeniowej ((^i^) umożliwia kontakt pomiędzy głowicą tłoczącą (34) i górną częścią powierzchni urządzenia do wstrzykiwania (33).
8. 8. Strzykawka według 1, znamienna tym, że generajor gazowy (7) j ess genemanem pirotechnicznym.