SE204828C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: R R Stephens Foreliggande uppfinning haul& sig till anordningar for injicering av en vdtskestrale, dvs. injektionssprutor av nalfri typ, sora kunna injicera vatska subkutant pa grund av formagan has den fina, hastiga •strale, vilken de Ore avsedda att utstinda, att punktera och genomtranga hinnor.

Talrika injektionsapparater ha redan foreslagits, men pa det hela taget aro de tunga och skrymmande samt innehalla energiackumulatorer, varigenom injektionen kan startles genom mekanisk utlOsning av en kolv, som forst utsattes Thr .star tryckkraft. Det har i praktiken visat sig, att dessa apparater i allmanhet rekylera i olamplig grad forutom att de Oro alltfor dyra och olianterliga for dentalt bruk.

Ett andamal med uppfinningen Or att astadkomma en latt nalfri injektionsspruta eller stralinjektor, som icke kraver en energiackumulator men samtidigt behaller Virdelen med en hog utgangshastighet hos stralen, som Or nadvandig for slemhinnans punktering. Ett annat andamal Or att astadkomma en nalfri injektionsspruta, som är bekvam att manovrera fOr tandlakare, som ofta maste injicera vid stallen i patientens mun, soul. Ora svaratkomliga for att joke saga oatkomliga med for niirvarande anvanda nalfria injektorer. Vidare kunna med en anordning enligt uppfinningen successivadoser ,sprutas ut fran &am-ma patron. Slutligen är att marka, att en nalfri injektor med svag rekyl astadkommes enligt uppfinningen.

Uppfinningen avser en nalfri injektor med en munstycksdel, som her en fin straloppning, en med munstycket kommunicerande behallare for injektionsvatska och en mindre kolv for att driva vatska fran behallaren .genom munstycket, varvid denna forsta kolv Or f8r enad med en kolv med betydligt storre tvarsektionsarea i en tryckmedelspaverkad cylinder far clirekt OverfOring av tryckkraft fran den storre till den mindre kolven, varjamte cylindern har en inloppsdel for fluidum, vilken kan forbindas med en yttre tryckmedelskalla via alt bojligt ror.

Vid anvOndning forbindes den nalfria in-. jektionssprutan med en tryckmedelskalla, vilken Or forenad med en anordning for plOtslig tillforsel av detta tryckmedel. Det har vi-sat sig lampligast att anvanda en tryckgaskalla sasam drivkalla och mata gasen genont en ventil Died snappverkan for att astadkoinma den n.advandiga plOtsliga rorelsen. Den enklaste konstruktionen erhalles genom att injektionssprutans cylinder Or anordnad f Or pneumatisk drift, eftersom tryckgasen (exempelvis Tuft) kan matas genom den med Klappverkan arbetande ventilen direkt till injektionssprutan. Emellertid kan man vinna en kraftigare tryckkraft, en inera kompakt injektor eller ett lagre gastryck genom anyandning av en sarskild pneumatisk cylinder, solo medelst en hydraulisk Overforingsanordning Or forbunden med injektionssprutan, vars cylinder dOrvid Or en hydraulisk cylinder. Denna anordning underlattar ocksa inkopplingen av en havstangsforbindelse mellan den pneumatiska cylindern och den hydrauliska OverfOringsanordningen, vilket ger en mekanisk for del.

Fran en synpunkt sett bestar uppfinningen i en nalfri injektionsspruta, sasoni ovan angivits, vid vilken den tryckmedelspaverkade cylindern Or avsedd for pneumatisk drift och Or forbunden med en med suappverkan arbetande ventil for tryckgastillforsel fran en lamplig Fran en annan synpunkt sett be star uppfin- 2 ningen i en nalfri injektionsspruta, sasom ovan angivits„ vid: vilken den tryckrn.edelspaverkade cylindern är avsedd for hydraulisk drift och medelst en hydraulisk dverforingseller lankanordning är forbunden med en kolv, som paverkas av en pneumatisk tryckkolv vilken är kopplad Over en med snappverkan arbetande ventil for tryckgastillforsel Iran. en lamplig kalla.

Genom att man slipper energiackumulatorer (t. ex. hopskjutna skruvfjadrar eller pneumatiska cylindrar, sorn maste fyllas med gas under utomordentligt hOgt tryck), blir apparaten mindre invecklad, lattare och billigare oeh enklare att manovrera. Forslag firms re-den .att anvanda tryckluft for att paverka injektionskolven i en nalfri injektionsspruta, men det liar visat sig opraktiskt att endast mata tryekluft under det erforderliga h.Oga trycket till injektionskolvens motsatta and-del. Delta innebar nandigen att man maste anvan:da gas under sadana tryck, att det är omojligt att uppratth.filla ,en konstant forbin, delse mellan injektionssprutan och en kalla for gas under motsvarande tryck i en tandlakarpraktik. Genom injektionssprutans konstruktion enligt uppfinningen blir det na8jligt att anvanda gas med mycket lagre tryck, exempelvis 14-21 kp/cm2injektions- sprutans cylinder är pneumatiskt driven) .eller exempelvis 1,75-3,5 .kp/ent2 (da inj ektionssprutans cylinder är hydrauliskt driven), under vilka forhallanden det icke ails innebar nagot problem att anvanda latta och bojliga fOrbindelseror.

Del är allmant kant, aft det ar viktigt att astadkomma en mycket stor utgangshastighet has vatskan. For delta andamal ha talrika, mer eller mindre invecklade anordningar fOreslagits for inbyggnad i nalfria injektionssprutor. Ett viktigt drag hos uppfinningen Or att derma viktiga effekt kan nas utan nagon sarskild anordning dad& i injektionssprutan, genom att man hell enkelt anvander en med snappverkan arbetande vantil for tillforsel av tryckgas till den pneum.atiska cylindern. Aven am denna ventil (ifraga am en pneurnatisk cylinder vid nalfria injektionssprutor) kan anbringas pa cylindern, dkar detta endast injektionssprutans vikt, varfor det generellt sett Or lampligt att montern ventilen flagon annanstans och medelst bojliga slangar fOrbinda den med cylindern. Det Or uppseendevackande, att gas under tryck av .endast 14-21 kp/cm2 skall kunna genomstromma meterlanga strackor av rOr med exempelvis endast 4,8 ram borrning och fersedda med motsvarande tunna vaggar och dna. kunna overfora en .sa krattig st8t till respektive kolv, som kravs far att alstra den slemhinne- och vavnadsgenomtrangande stralen.

I allmanhet oppnas den med snappverkan arbetande ventilen med hjalpkraft. Den kan exempelvis oppnas pneumatiskt eller med fjaderanordningar, som kunna utlosas av en utlosningsanordning, vilken i sin tur kan paverkas genom fjarrkontroll, exempelvis pa elektrisk vag, medelst en mikrostromstallare, som Or monterad pa sjalva injektionssprutan, eller medelst en manoverventil i en pneumatisk krets.

Del har hittills i allmanhet ansetts -viktigt, att den fina Oppningen for stralen i munstycket ligger alldeles intill behMlaren for injektionsvatskan. For dentalt bruk, dar injektionsstallet ofta Or svaratkomligt, Or det, sasom redan namnts, i manga fall svart fOr att icke saga omajligt att na detta stalle med en injektionsapparat, som utforts enligt nagot kant fOrslag, varvid respektive munstycke Or belaget vid eller skjuter obetydligt ut fran anden av apparatens omfangsrika huvuddel. Enligt uppfinningen Or daremot munstycket, I vilket den .fina oppningen for stralen Or upptagen, monterat vid anden av ett bojt forlangningsrOr, som leder fran en hallare for injektionsvatskebehallaren. Del Or i detta sammanhang att marka, att, Oven omen fin strildppning angivits i det fOregaende, inlet hindrar anordnandet av ytterligare straloppningar. Trots Oppningens lage pa flera centimeters avstand fran vatskebehallaren bar det visat sig, att den .erforderliga hoga utgangshastigheten hos stralen ,fortfarande kan uppnas vid anvandning av sO. laga gastryck slam. 14 kp/ cm= resp. 2,8 kp/cm2 med ett fOrlangningsrOr eller borrhal, som icke Or storre On det som anvandes i en vanlig kapsylgenomforingsnal, t. ex. 1,6 mm.

Den. enkla mekanism, som behovs for foreliggande nalfria injektionsspruta, kan 'au fdrenas med en anordning for att kunna utfora flera injektioner i foljd ur samma vatskefyllning. Salunda kan man anordna sa att namnda behallare for injektionsvatskebehallaren, .exempelvis medelst enIskruvmekanism, kan dragas bort fran den pneumatiska eller hydrauliska kolven. I forening med slaglangdsbegransande organ far kolven kan man harigenora mata ut en hegransad dos fran vatskebehallaren, da hallaren Or aterdragen. En kalibrerad skala kan anordnas for att visa den dos, som motsvarar hallarens olika lagen.

Vid en annan anordning kunna namnda hallare och den pneumatiska 'eller hydrauliska kolven aterigen yam inbardes forskjutbara i axiell riktning, lampligen medelst en skruvmekanism, men i detta fall Oro slaglangdsbegransande organ for injektionskolven anord- 3 nade aft rora sig tillsammans med hallaren, varigenom injektionskolvens slaglangd forkortas alit efter hallarens f8rskjutning i cylinderns riktning. For att undvika en storre fri rorelse hos injektionskolven vid utlosningen av en injektion, som eventuellt kan fororsaka en Overforing till injektionsmunstycket av ett olarnpligt hart slag, kan sammansattningen av injektionskolv oar drivkolv i hada fallen begransas till storre eller mindre langd efter behov alit efter relativfiirskjutningen av hallaren for att Ulla injektionskolven i slagoverforande lage. Injekitionskolven kan salunda utforas i tva delar, av vilka en ,skruvas in i den andra och delarna hindras rotera tillsammans med vatskebehallaren resp. den pneumatiska cylinderskruvmekanismen, eftersom de sistnamnda delarna ha samma stigning som injektionskolvens skruv. Eftersom clet icke galler overforing av vridkraft, behoys ingen invecklad kilkoppling for detta andamal.

Uttrycket »hallare anvandes i vid bemarkelse och kan Sven avse en i och for sig vatsketat inneslutning. Denna hallare Sr utford sã att den med snav passning kan upptaga en vanlig cylindrisk glaskapsel med gummilock vid ena anden och gmrunipropp vid den andra anden, varvid gummilocket perforeras medelst en nal, som stracker sig frail munstycket eller ett fOrlangningsror pa detta, da kapseln monterats pa. vatskehallaren. Det har visat sig, att den plotsliga Overforingen av ,clet erforderliga hoga trycket i praktiken icke medfor brott pa glaskapseln.

Uppfinningen beskrives narmare i det 181- jancle med hanvisning till hifogade ritningar.

Pd ritningarna visar fig. 1 en langdsektion av en injektionsspruta enligt. uppfinningen med en pneumatisk cylinder, fig. 2 en planvy av a,nordningen i fig. 1, fi.g. 3 en langthettion av en annan form av injektionsspruta med en hydraulisk cylinder och fig. 4 en schematisk anordning, som anger hur injektionssprutan i fig. 3 arbetar.

Injektionssprutan i fig. 1 och 2 bestar av en pneumatisk cylinder 1 med en anslutning 2 for ett bojligt ror, som leder till en med snappverkan arbetande gasventil (icke visad). I praktiken kan denna ventil forbindas via en reduktionsventil, som ger ett tryck av 14-21 kp/cm2, till en hogtrycksgasbomb. Cylindern Sr vid ena anden tillsluten medelst en propp 3 och vid den andra anden medelst en forlangningshylsa 4 pa en hallare 5 for en injektionsvitskebehallare eller dylikt. Den sistnamnda Sr utformad fOr att passa mot en glaspatron 6 innehallande injektionsvatska 7. Glaspatronen Sr vid ena anden tillsluten medelst en clastisk propp 8 och vid den andra anden me- deist ett elastiskt lock 9 samt Mlles I lage av en slutmutter 10, som passar Over vatskehallaren och fixerar ett forlangningsror 11 med relativt fin borrning ledande till ett munstycke 12, som Sr utfort med en fin straloppning 13. Lampliga storlekar pa denna oppning aro kanda for fackmannen. De kunna vara i starleksordningen nhgra hundradels millimeter. En. punkteringsnal 14, som är monterad i forlangningsroret 11, Sr avsedd att punktera locket 9 yid injektorns hopsattning.

En pneumatisk kolv 15, som är forenad med en returfja.der 16, upptages i cylindern. 1 och Sr fast vid en injektionskolv 17, som ratt inriktad av en styryta 18 utformad cylindern 1, och av en styrande del 19, utformad i vatskehallarens forlangningshylsa 4. Injektionskolven Sr en trappkolv och har vid framkanten 20, dar den anligger mot proppen 8, flera ganger, t. ex. 10, min.dre tvarsektion.sarea an kolven 15. Harigenom uppnas ett tryck i storleksordningen 140-210 kp/cm2 medelst ett gastryck av endast 14 21 kp/ cm2.

KoIvens slaglangd begransas, genom att en sned ansats 21 pa kolven .samyerkar med en motsvarande sned ansats 22 i cylindern 1. En hylsa 22', som Sr monterad pa en krage 23 kring hallaren 5, uppbar en fjadrande tunga, sorn Sr anordnad att finna sate i ett langsghende spar 25 i cylinderns 1 framre del. Detta ingrepp tjanar till att bestamma laget Mr hallarens holy i farhallande till den pneumatiska cylindern, och genom utskruvning av hallaren kan en begransad dos vatska utmatas frau patronen 6, eftersom den sistnaranda kommer att dragas hart fran injektionskolven 17.

F8r att drivkolven och injektionskolven icke skola kunna rora sig fritt, da hallaren 5 forskjutes pa beskrivet satt, kan en gangf8rbindning 26 anordnas mellan inj ektionskolyens framre och bakre delar, varvid dessa de-. harhindras rotera tillsammans med vatskehallaren resp. cylindern, exempelvis av ett utsprang eller spar eller en kilkoppling yid lagena 18 och 19. Genom att utfora gangforbindningen 25 med samma stigning som gangforbindningen mellan vatskebehallaren och cylindern, ham raj ektionskolven hallas i stort sett anliggande mot proppen 8.

Vid en modifikation, vid vilken ansatsdelen 21 kan utelamnas, aro anliggningsytor 27 och 28 utarbetade ph injektionskblven resp. hallarens fdrlangning 4. I detta fall kan den frau patronen 6 utmatade dosen minskas genom hallarens inskruvning i riktning mot cylindern, dvs. i motsatt riktning mot den, som kravs vid den just beskrivna utforingsformen, varvid kolvens langd minskas genom samma rorelse ph grund av gangforbindningen 26. 4 Sasom visas i fig. 2 kan en skala 29 anbringas pa den pneumatiska eylindern for att visa den mot hylsans 22 lage svarande doseringen. Mo.jligheten att dna' utmata en del av innehallet 7 gOr att successiva (loser kunna utmatas Iran samma patron.

For pa'verkan av den med snappverkan arbetande gasventilen kan en (ieke visad) mik- rostromstallare monteras pa cylindern 1. Ha.- hindelseroren kunna besta av bOjliga plastror overdragna med flatat, mycket draghallfast garn av kontinuerliga fibrer.

Fig. 3 och 4 visa modifikationer, varvid den pneumatiska cylindern Sr skild fran sjdlva in- jektionssprutan och en hydraulisk lankanord- ning fir inkopplad mellan dessa b'ada delar. For att vinna en viss mekanisk fordel och astadkomma fullt utnyttjande av den pneumatisha cylinderns .stora slaglangd, Sr en hay-stangskoppling dessutom anordnad.

Sjdlva injektionssprutan liknar i stora drag den, som visas i fig. 1 och 2. Den bestar av en hydraulish cylinder 30, som har ett inlopp 31 vid sin ytterande och upptager en kolv .32.

Den sistnfimnda fir forsedd med en central kolvstang 33, som straeker sig genom en styr- hylsa 34, och trycker under sprutans anvand- ning med framanden 35 direkt mot gummiproppen 36 pa en kapsel 37, som innehallar injektionsmedel. Denna kapsel, som vanligen bestar av glas, upptages i en ytterhylsa 38, vars framande uppbar ett bojt forlangnings- ror 39, som leder till ett munstycke 40 med. stralOppning 41. Denna oppning kan exempelvis vara 0,07-0,12 mm i diameter. Fran rorets inre ande stracker sig en rOrformad, koncentrisk nal 42, som bar till uppgift att punktera tatningen 43 vid kapselns 37 fram- re ande. Kolvens 32 framitslag hejdas ,av en ansats 41 vid cykirardern:s 30 inre dude, !sa. att kolvstangsanden eller kolven 35 utfOr ett for- utbestamt slag. Den fran oppningen 41 utma- tade vaskenafingden bestammes av installningen air gangfarbindningen 45 mellan en central huvuddel 46 av injektorn och en forlangning 47 framtill av cylindern 30. Medelst en slutmutter 48 ffistes hylsan 38 pa den centrala huvuddelen 46. Ju langre den sistnamnda skruvas framat pa forlangningen 47, desto mer vatska utmatas. Spar 49 frilaggas successivt av en yttre hylsdel 50, som uppbfires av den centrala huvuddelen 46, for att visa den mangd, som skall utmatas. Dessa spar kunna markas p5. lampligt satt. Med utgangspunkt Iran en full patron kunna flera av sparen Ida-has for aft sakerstalla utmatningen av en stor vitskemangd. Alternativt kan man tacka endast ett at gingen, dâ flera sma mangder skein injiceras i f6ljd.

Da den nalfria injektionssprutan i fig. 3 an- vandes, forbindes den medelst ett b8jligt rOr 51 (se fig. 4) med en hydraulisk cylinder 52. I ett visst fall har cylindern 19 mm haldiameter och 25 mm slaglangd. Den har en kolv 53, vars yttre Lade Sr hoplankad med en punkt mellan andarna pa en havstang 54. Denna havstang, som vid narliggande dude har en fast vridpunkt 55, Sr vid sin andra dude hoplfinkad med kolvstangen 56 till en relativt stor pneumatisk cylinder 57. Denna cylinder har vid ett visst exempel 57,3 mm haldiameter och 76 man slaglangd, varvid havstangen 54 ger en mekanisk utvaxling ,av 3:1. F8r enkelhetens skull visas cylindern dulabelverkande och har ett inlopp 58 for tillfersel av tryckluft eller annan tryekgas under arbetsslaget och ett inlopp 59 f6r motsvarande returslag. Dessa inlopp, vilka ocksa tjana sasom utlopp, aro anslutna till en fjarrstyrd tvavagsventil 60 med ett inlopp 61 Mr tillforsel av tryckluft eller annan tryckgas. Denna gas ledes lampligen i ett ror 62 Iran en (lake visad) luftkom- pressor genom en tryckregulator 63, som ex- empelvis kan installas for ett arbetstryck av 2,8 kp/cm2. Ett grenror 64 leder till en pedal- paverkad ventil 65 och vidare till ventilen 60 for paverkan av en slid eller annan inre, rorlig del, Tars uppgift Sr att koppla forbindelsen genom ventilen fran det .ena till det andra utloppet. Denna del visas i foreliggande fall med en. fjader sasom aterforande element. Det Sr att marka, att den visade anordningen möjhiggdr en protslig tillfOrsel .av tryckluft till cylindern 57 under antagande av att rorledningarna och andra hjalporgan aro lampligt dimensionerade.

Da den nalfria injektionssprutan yid anvandning Sr fylld eller laddad och hylsan 50 an installd pa avsedd dos, paverkas pedalen 65. Resulterande plotsliga rorelse hos kolvstangen. 56 &adores via havstangs- och den hydrauliska lankanordningen till kolven i den nalfria injektionssprutan, som darvid arbetar sasom beskrivits i sanaband med fig. 1 och 2. Den vasentliga skillnaden Sr att den pneumatiska cylindern 57 Sr alltfOr stor for att fa plats i injektionssprutan och genom resulterande mekaniska fardel kan man arbeta med mycket lagre lufttryck.

Den i fig. 4 visade anordningen kan, om sa Onskas, innehalla en manometer 66 for att visa arbetstrycket. Delarna 52-63 och awn manometern 66, a den fiirekommer, kunna monteras pa ett gemensanat faste t. ex. ett litet bord, skap eller vagn, medan pedalen 65 och tillhorande bOjliga ledningar lampligen kunna placeras pa golvet. Alternativt kan en tryckknapp ersatta pedalen 65, i -vilket fall tryckknappen kan vara monterad pa ovannamnda gemensamma faste. En viktig fordel med an-. ordningen i fig. 3 och 4 ãr att den drivs med samma tryckluftkalla, slam den, vilken an, vandes for ett dentalt, turbindrivet handverktyg.

Claims (9)

Patentansprak:

1. Nalfri injektionsapparat, innefattande ett munstycke (12;40)) farsett med en fin strhlop.pning (13; 41), en behallare (6; 37), anordnad att mottaga injektionsvatska och att under utmatningsskedet kommunicera med munstycket .samt ett organ (8; 36)), ,anordnat att for utdrivning av vatska genom munstycket pressas i matningsriktningen framat i behallaren, varvid en i apparatens langdriktning rarlig drivkolv (15; 32), s4:}m har vasentligt storre tvarsektionsarea an utdrivningsorgan.et, Or anordnad i en fluidumdriven cylinder (1; 30), vilken Or anslutningsbar till en yttre tryckfluidumkalla, kannetecknad darav, att drivkolven (15; 32) är anordnad far ,clirekt tryckOverf5ringtill utdrivningsorganet (8; 36) via en frhn drivkolvens framre ande utskjutande tryckoverfaringskolv eller kolvstang (17, 20; 33, 35).

2. Nalfri injektionsapparat enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att cylindern (1) Or anordnad far pneumatisk drift och är farbunden med en med snappverkan arbetande ventil for trycklulttillfarsel.

3. Nalfri injektionsapparat enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att cylindern (1; 30) Or anordnad for hydr,aulisk drift och medelst ett hydrauliskt system ferbunden med en hydraulisk kolvanordning (52), som paverkas av en pneumatiSk tryckkolvanordning (57), -vilken Or ansluten via en med snappverkan arbetande ventil (GO) for tryekluittillforsel.

4. Ndlfri injektionsapparat enligt patentanspraket 3, kannetecknad av en haystangsanordning (54) for tryckoverforing mellan den pneumatiska kolvanordningen (57) och namnda hydrauliska system, vilken ph mekanisk vag akar tryckforhallandet.

5. NaIfri injektionsapparat enligt nagot av patentanspraken 2-4, kannetecknad darav, att den med snappverkan arbetande ventilen (60) for tryckgastillfiirsel till den pneumatiska cylindern (57) sjalv Or pneumatiskt driven o-ch forhunden med en manaverventil (65), so,m phverkas av den, som skater sprutan.

6. Nalfri injektionsapparat enligt nagot av .faregaende patentansprak, kannetecknad av en behallare eller en hhllare (4, 46) for en patron (6; 37) med injektionsmedel saint :av en .skruvhar installnings,anordning (22'; 50) for att reglera patronlaget i forhallande till det framre laget far ,drivkolven (15; 32) for utdrivning av vatska ur patronen.

7. Nalfri injektionsapparat enligt patentanspraket 6, kanneteeknad:,darav, att drivkolven (15; 32) Or anordnad for konstaint slaglangd och att skruvmekanismen (22'; 50) Or anordnad att reglera patronhhtlarens (4; 46) tage relativt .apparatens huvuddel (1; 47).

8. Na.lfri injektionsapparat enligt patentanspraket 7, kannetecknad ,darav, att kolvslaget Or reglerbart medelst namnda skruvinekanisra (22'; 50).

9. Nalfri injektionsapparat enligt patentanspraket 6 eller 7, kannetecknad darav, att skruvmekanismen bestar av koaxiella, Overlappande rarformiga ,delar (22', 1; 50, 47) kalibrerade for att visa den dos, for vilken apparaten Or installd. Anforda publikationer: Patentskrifter fra'n Tyskland 883 328; U.S.A. 2 921 582, 2 928 390.