WO2003000318A1 - Auslöseeinrichtung für einen druckstrahlinjektor - Google Patents

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WO2003000318A1
WO2003000318A1 PCT/CH2002/000313 CH0200313W WO03000318A1 WO 2003000318 A1 WO2003000318 A1 WO 2003000318A1 CH 0200313 W CH0200313 W CH 0200313W WO 03000318 A1 WO03000318 A1 WO 03000318A1
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WO
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slide
housing
jet
resistance
locking
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Application number
PCT/CH2002/000313
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English (en)
French (fr)
Inventor
Monika Dolder
Frank Schiffmann
Original Assignee
Tecpharma Licensing Ag
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Publication date
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/30—Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61M5/20—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
    • A61M2005/2006—Having specific accessories
    • A61M2005/2013—Having specific accessories triggering of discharging means by contact of injector with patient body
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    • A61M5/2053—Media being expelled from injector by pressurised fluid or vacuum

Definitions

  • the invention relates to a pressure jet injector for the administration of an injectable product.
  • Administration is preferably carried out on the human body, but the invention can also be used advantageously in product administration to animals and in principle in all applications in which a product is delivered in the form of a product jet.
  • the product jet has a sufficiently large momentum to penetrate a tissue surface and penetrate the tissue to a desired depth. In the case of, for example, an injection on humans, the impulse is so great that the jet penetrates the human skin or, depending on the application, completely penetrates the skin. Growth hormones and insulin are examples of injectable products.
  • a pressure jet injector as the invention relates to it, comprises a housing, a conveying device, a pressure chamber device, a triggering device for triggering the conveying device and at least one resistance element that is added to the triggering device.
  • the conveyor is supported by the housing, ie it is mounted in or on the housing so that it can carry out its conveying activity.
  • the pressure chamber device forms a pressure chamber from which the product is administered by the conveying activity of the conveying device.
  • the product is ejected as a product jet through a jet outlet of the device.
  • the jet outlet is preferably directly an outlet of the pressure chamber, but can in principle also only be connected to a pressure chamber outlet via a connecting line or a line system.
  • the jet outlet forms a front end of the device.
  • the pressure chamber device can be formed by the housing; in this embodiment too, the pressure chamber device is understood to be connected to the housing. However, it is preferred to manufacture the drain chamber device separately from the housing and to subsequently connect it to the housing.
  • the pressure chamber device does not have to, but can also form the triggering device, ie it can be part of the triggering device. When the conveyor device is triggered, the triggering device acts on the resistance element which is supported on the housing.
  • the pressure jet injector can be used for needleless injections and, of course, for needleless infusions. No hypodermic needle is needed as an infusing part. However, the use of the term “needleless injector” is not intended to preclude the use of a needle as such, the jet outlet may well be formed by a needle, but the needle is not required as an infusing part and is preferably not used as such.
  • the trigger device is connected to the housing in such a way that a contact pressure, with which the jet outlet is pressed against a tissue during which it is to be administered, is applied to the resistance element by means of the trigger device. Due to the support of the resistance element on the housing, the force acting on the triggering device for pressing the device is transmitted from the triggering device to the housing via the resistance element.
  • the trigger device absorbs at least a larger part of the contact pressure.
  • the entire contact pressure preferably acts on the triggering device and the like Resistance element and of course on the housing.
  • the conveyor device is only triggered by the triggering device when the contact pressure has reached or exceeded a size that is predetermined by the resistance element or is measured by means of the resistance element.
  • the triggering device comprises a slide which is slidably connected to the housing against a resistance force of the resistance element.
  • the fact that the triggering device comprises a slide should also include the case in which the triggering device itself is already formed by the slide.
  • the resistance element interacting with the slide acts as an elastic return element for the slide and is preferably a mechanical spring element. However, it can also be formed, for example, by a pneumatic spring device.
  • the spring characteristic of the resistance element specifies the contact pressure with which the jet outlet of the device must be pressed against the tissue in order to trigger the product to be released. The release takes place at the moment in which the slide has been moved against the resistance of the resistance element into a release position relative to the housing in which the release takes place.
  • the slide is preferably displaceable relative to the housing in the direction of a front end of the device, which forms the jet outlet, so that a force in the direction of the pressing force has to be exerted on the slide, which conversely is absorbed again by the housing as a reaction force becomes.
  • the slide can advantageously form a handle of the device on which the user holds the device when pressed against the tissue.
  • the drain chamber device can form the slide.
  • the resistance element is arranged between the housing and the pressure chamber device, and it becomes the pressure chamber device against the resistance force of the resistance element when pressed relative to the housing postponed.
  • a drawer chamber device that can be moved relative to the housing against the pressing force with a further slide that can be moved relative to the housing in the direction of the pressing force. In this case, for the triggering of the conveying device, the resistance of a resistance element arranged between the dracd chamber device and the housing and the resistance of a further resistance element arranged between the further slide and the housing must be overcome.
  • the conveyor can be triggered by a wide variety of switching mechanisms, for example purely mechanically or by means of an electrical or electronic, magnetic or optical switch.
  • an electrical or electronic switch for example, a piezoelectric resistance element can be used, which is arranged in such a way that the contact pressure acts on the resistance element and the voltage generated thereby in the resistance element triggers the conveying device via a suitable switching device.
  • the switching device In order to ensure that the product jet is only ejected when a desired contact pressure is reached, the switching device only triggers when a predetermined, predetermined piezoelectric voltage is reached.
  • Mechanical triggering is preferred over electro-mechanical, magneto-mechanical or opto-mechanical triggering.
  • the slide interacts with a locking element which engages in the conveying device in a form-fitting or form-fitting and frictional manner and prevents a conveying activity by the engagement.
  • the engagement of the blocking element is released and the conveyor device is thus released for the start of the conveying activity.
  • the conveying device forms a pump which is driven by a stored drive energy which can be released within a very short time.
  • the drive energy can be stored chemically and released by an appropriate chemical reaction.
  • the drive energy is preferably stored mechanically, for example in the form of a compressed gas and particularly preferably in the form of mechanical spring energy.
  • the release device triggers the sudden release of the stored drive energy in the release position.
  • a particularly preferred type of pump is a piston pump with at least one piston which is accommodated in the pressure chamber so that it can be displaced in the direction of the pressure chamber outlet.
  • a drive element which is movably supported by the housing in the direction of the pressure chamber outlet, presses directly against the piston in the manner of a piston rod or only via a piston rod.
  • the drive energy released acts directly on the drive element.
  • the stored drive energy preferably also already acts on the drive element, although the aforementioned locking element of the triggering device is in locking engagement with the drive element, so that movement of the drive element is prevented by the engagement.
  • a switching operation is required to trigger the conveyor device in addition to the pressing against the tissue, in order to be able to carry out the relative movement required to overcome the resistance of the resistance element, or it is an additional switching operation by which only the conveyor is triggered, can only be executed after this relative movement has been carried out.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a device according to the invention in one
  • Figure 2 shows a front part of a second exemplary embodiment of a device according to the invention in a longitudinal section
  • Figure 3 shows a front part of a third embodiment of a device according to the invention in a longitudinal section
  • Figure 4 shows a front part of a fourth embodiment of a device according to the invention in a longitudinal section
  • Figure 5 shows a front part of a fifth embodiment of a device according to the invention in a longitudinal section.
  • the figures each show a longitudinal section of jet spray injectors for the administration of an injectable product.
  • the longitudinal sections contain the central longitudinal axis of the respective injectors.
  • the injector shown in FIG. 1 has a three-part housing with a rear housing part 1, a middle housing part 2 and a drain chamber device 3.
  • the housing parts 1 and 2 and the pressure chamber device 3 are sleeve-shaped.
  • the middle housing part 2 is screwed into the rear housing part 1 and protrudes beyond a front end of the rear housing part 1.
  • the pressure chamber device 3, which forms a front housing part, is detachably connected to the middle housing part 2 and projects beyond a front end of the middle housing part 2.
  • the drain chamber device 3 forms at a front end a drain chamber 4 with an outlet 5 at the foremost free end.
  • the drack chamber 4 becomes one in it located product dose with a high drain, poured out the outlet 5 through.
  • the conditions in the pressure chamber 4 and the outlet 5 are such that a directed product jet is expelled through the outlet 5 with a sufficiently high pressure so that the product jet is injected into a desired depth at an injection point Tissue enters and spreads sideways after reaching the desired depth of penetration.
  • the outlet 5 simultaneously forms a pressure chamber outlet and a jet outlet.
  • the distribution or ejection of the product dose is effected by means of a piston 6, which is received in the drawer chamber 4 in a linearly displaceable manner in the direction of the outlet 5.
  • the ejection movement of the piston 6 is effected by an injection spring 13.
  • Other types of drive for generating the ejection movement, for example by means of gas pressure, are basically also conceivable.
  • the injection spring 13 is accommodated in an annular gap between the central housing part 2 and a sleeve-shaped ventilation device 11a and is stretched out to form a drain before triggering an injection. It is supported with its rear end on a radially inwardly projecting shoulder of the middle housing part 2 and presses with its front end against a drive element 11 of a drive device.
  • the drive element 11 At its rear end, against which the spring 13 presses, the drive element 11 has a flange 12 which projects radially outwards.
  • the venting device 11a and the drive element 11 are accommodated in the middle housing part 2 in a linearly displaceable manner in the direction of the outlet 5.
  • the venting device 11a and the drive element 11 are not only axially displaceable relative to the housing, but also relative to one another.
  • the likewise sleeve-shaped drive element 11 concentrically surrounds the ventilation device 11a. In a rear position, in which the injection spring 13 is tensioned, the drive element 11 is secured against an axial displacement in the direction of the outlet 5.
  • a piston rod 10 arranged between the piston 6 and the venting device 11a transmits the translational movement of the venting device 11a to the piston 6.
  • the piston rod 10 has a rear socket-like area, against which the venting device 11a presses during its ejection movement, and one of these base-like area in a columnar manner in the direction of the piston 6 projecting front area. With its front free end, the piston rod 10 presses against the piston 6.
  • At least one connecting channel extends through the piston rod 10, through which the product can be conveyed. In the at least one connecting channel, a connecting needle is inserted, which projects rearward beyond the piston rod 10 and forms a fluid connection with a second reservoir 7.
  • the second reservoir 7 is formed by an ampoule which is accommodated within the two housing parts 1 and 2 by means of an ampoule holder 8.
  • the ampoule holder 8 is sleeve-shaped and is supported with its rear end on an unlocking element 40 which is inserted in the rear housing part 1.
  • Holding elements protrude radially inward from the middle housing part 2 through recesses in the venting device 11a, which fix the ampoule holder 8 in a suitable manner in a positive and / or frictional manner.
  • the ampoule 7 is pushed into the ampoule holder 8 up to a rear, inwardly projecting shoulder of the ampoule holder 8.
  • a membrane 9 closes the ampoule 7 tightly to the front.
  • the sleeve arrangement consisting of the ampoule 7 and the ampoule holder 8 is accommodated in the sleeve-shaped ventilation device 11a and presses immediately after assembly of the device with the front end of the ampoule holder 8 against an inwardly projecting front shoulder of the ventilation device 11a.
  • the ampoule holder 8 and the ampoule 7 are defined relative to the housing parts 1 and 2 and are held so that they cannot move.
  • the ampoule 7 is designed as a double-chamber ampoule. Of course, the use of a simple ampoule would also be possible.
  • a powdered active ingredient is received in a front section of the ampoule 7, when the ampoule 7 is in a position of storage, a powdered active ingredient is received.
  • two pistons 14 are received so as to be displaceable in the direction of the membrane 9.
  • the front piston 14 separates the liquid from the powdered active substance and the rear piston 14 closes the portion of the ampoule 7 filled with the liquid in a liquid-tight manner to the rear.
  • the liquid is trapped between the two pistons 14.
  • the liquid and the powdered active ingredient are mixed.
  • a product dose to be administered is transferred from the ampoule 7 into the draining chamber 4.
  • the product dose can be selected by a user, i. H. can be set.
  • the product passes through the connecting needle and the connecting channel formed in the piston rod 10 to the front free end of the piston rod 10, which is opposite the rear of the piston 6.
  • the product flows radially outward and reaches groove channels which are formed in the area of the inner lateral surface of the front housing part 3 that the piston 6 in its initial position shown in Figure 1 surrounding an injection.
  • the groove channels lead past the piston 6 into the pressure chamber 4 and thus establish the connection between the connecting channel of the piston rod 10 and the drain chamber 4.
  • a dosing and actuating device which comprises a dosing member 20 and an actuating member 21, serves to select the product dose to be filled and administered. It also serves to actuate a conveying device comprising the pistons 14 for conveying the product dose from the reservoir 7 into the pressure chamber 4, and, in cooperation with the venting device 11a, serves to vent the drain chamber 4 after decanting.
  • the metering and actuating device 20, 21 is coupled to a control mechanism such that the control mechanism is positioned by a metering movement of the metering and actuating device 20, 21, so that when the metering and actuating device 20, 21 is actuated, the transferring and the Venting can be made coordinated.
  • the dosing member 20 is provided for executing the dosing movement. It is rotatably connected to the rear housing part 1, so that the metering movement is a rotary movement. In the exemplary embodiment, it is a rotary movement about the central longitudinal axis of the device, which is identical to the axes of movement of the pistons 6 and 14.
  • the metering is carried out in discrete steps in cooperation with a raster pin 23, which is received in a cylindrical, open to the rear, axial cavity of the rear housing part 1 and under the action of a raster spring 24, also included therein, acting as a compression spring against an axial end face of the metering member 20 is pressed.
  • a raster pin 23 which is received in a cylindrical, open to the rear, axial cavity of the rear housing part 1 and under the action of a raster spring 24, also included therein, acting as a compression spring against an axial end face of the metering member 20 is pressed.
  • recesses are formed corresponding to the grid division
  • the actuating member 21 is connected to the dosing member 20 such that it can be moved back and forth along the axis of rotation of the dosing member 20 relative to the dosing member 20. It protrudes rearward from the sleeve-shaped metering element 20.
  • the actuator 21 is cup-shaped with a bottom at its rear end and a shoulder edge projecting radially inward and radially outward beyond the pot walls at its front end.
  • the dosing member 20 is in engagement with a sleeve-shaped stop element 25.
  • the engagement is such that a rotational movement of the stop element 25 about the axis of rotation of the dosing member 20 relative to the dosing member 20 prevents, but a translational Movement along the axis of rotation of the dosing member 20 relative to the dosing member 20 is possible.
  • the translatory movement is a linear displacement.
  • the stop element 25 is inserted with its rear region into the metering element 20 and engages in the formation of a rotation lock in the pocket grooves of the metering element 20.
  • a front region of the stop element 25 forms a screw joint 26 with the rear housing part 1.
  • the stop element 25 is moved by the dosing movement of the dosing member 20 according to the extent of this dosing movement along the axis of rotation of the dosing member 20 in a stop position, ie positioned.
  • the control mechanism further comprises a sleeve-shaped driver 28.
  • the driver 28 is coupled to the dosing member 20 in such a way that a rotational movement of the driver 28 about the axis of rotation of the dosing member 20 relative to the dosing member 20 is prevented, but a translational movement along the axis of rotation of the dosing member 20 is possible.
  • the translational movement is a linear displacement.
  • the dosing member 20 and the driver 28 are coupled via the stop element 25 by the driver 28 protruding into the sleeve-shaped stop element 25 and the anti-rotation device being formed in a form-fitting manner between the stop element 25 and the driver 28.
  • the driver 28 has a screw thread on an inner circumferential surface, with which the driver 28 forms a screw joint 29 with the ventilation device 11a.
  • the coupling of the driver 28 on the one hand to the metering element 20 and on the other hand to the venting device 11a is such that the metering movement of the metering member 20 means that the driver 28 relative to the venting device 11a and the actuating member 21 along the axis of the movement of the venting device 11a, which coincides with the axis of rotation of the metering element 20 in the exemplary embodiment, moves into a stop position, ie is positioned.
  • the metering and actuating device 20, 21 also serves to actuate a conveying device, the conveying activity of which fills the selected product dose from the ampoule 7 into the drain chamber 4.
  • This Conveying device comprises the two pistons 14, a piston rod 15 and a sleeve-shaped feed element 16.
  • the piston rod 15 projects into the ampoule 7 from behind. In the event of actuation, it presses against the rear piston 14 and pushes it in the direction of the membrane 9.
  • the piston rod 15 is designed in a rear piston rod area as a toothed rack with a sawtooth profile.
  • the feed element 16 engages with engagement elements 17 in the sawtooth profile in such a way that the piston rod 15 is carried in the direction of the diaphragm 9 when the feed element 16 moves and in turn presses against the rear piston 14.
  • the engagement of the engagement elements 17 is further such that the piston rod 15 is prevented from being pushed back relative to the feed element 16.
  • the rear housing part 1 has locking elements 18 which prevent such a relative movement by engaging in the sawtooth profile of the piston rod 15.
  • Other types of connection of a feed element and a piston rod, which are connected so as to be stiff in the feed direction, can also be used; also one-story training in not excluded.
  • the stop element 25 forms a stop for the feed element 16 in its stop position when the feed element 16 is advanced.
  • the driver 28 projects through this shoulder 27 of the stop element 25.
  • the nested arrangement of the metering element 20 , the stop element 25 and the driver 28 contributes to a saving in the axial length of the device.
  • the fact that the control mechanism and the metering element 20 surround the feed element 16 and, at least before the first product administration, also the piston rod 15 also contribute to the saving on the axial overall length.
  • the actuating member 21 acts on the feed element 16 via a drain spring 22.
  • the drain spring 22 is guided in a cylindrical cavity of the feed element 16 which is open to the rear and is supported on a bottom of the cavity and on the bottom of the actuating member 21.
  • Another elastic return element 19, in Exemplary embodiment also a drain spring is arranged between the feed element 16 and the stop element 25 so that it is tensioned when the feed element 16 is moved against the stop element 25, ie the shoulder 27 thereof.
  • the administration can be triggered by actuating a triggering device.
  • the triggering device comprises a slide 30 with an unlocking element 38.
  • the slide 30 is connected to the middle housing part 2 so as to be displaceable along the central longitudinal axis. Relative to the housing parts 1 and 2 and the drain chamber device 3, a displacement in the direction of the outlet 5 of the drain chamber 4 is possible. However, this triggering movement is only possible if the unlocking element 38 is pressed and thereby a locking device for the slide 30 is released. In the depressed position of the unlocking element 38, the slide 30 is advanced in the direction of the outlet 5 to a release position. In FIG.
  • the slide 30 assumes a locking position in which it holds locking elements 35 in locking engagement with the drive element 11 with a hold-down 34.
  • the hold-down device 34 is moved away from the locking elements 35 by the release movement, and an escape space 33 comes into radial overlap with the locking elements 35 when the slide 30 has reached its release position.
  • the locking elements 35 can move radially outward in the release position of the slide 30 into the escape space 33, as a result of which the locking engagement with the drive element 11 is released.
  • the plurality of locking elements 35 which are balls, for example, can also be formed by a single, for example slotted, spring-elastic locking ring. If several locking elements 35 are formed, instead of a single annular downholder 34, one downholder 34 can be provided for each locking element 35. As well, instead of a single, groove-shaped circumferential escape space 33, separate escape spaces 33 can be formed for each of the plurality of locking elements 35.
  • the drive element 11 like a plunger, abuts under the spring force of the injection spring 13 against the ventilation device 11a which has already been advanced due to the ventilation movement and abuts against the piston rod 10.
  • the drive element 11 thus abruptly strikes the venting device 11a and thus also the piston rod 10 with kinetic energy and then pushes both forward due to the spring force of the injection spring 13.
  • the spring force and the kinetic energy of the injection spring 13 in motion and the already accelerated drive element 11 act on the piston rod 10.
  • the piston rod 10 shoots suddenly under this impact and feed force and presses in with the piston 6 at a high initial speed Direction to outlet 5.
  • the product dose is thereby distributed at high pressure, in particular with a high initial pressure, which preferably decreases to a lower value in the course of the injection, i.e. ejected more specifically as a product jet.
  • the drain chamber device 3 is detached from the central housing part 2, and the venting device 11a together with the drive element 11 is moved back into the starting position shown in FIG. 1 against the force of the injection spring 13.
  • the slide 30 can also move back into its starting position shown in FIG. 1 due to the elastic restoring force of the resistance element 31.
  • the hold-down device 34 is tapered radially inwards from the side of the escape space 33. In the exemplary embodiment, the hold-down device 34 simply slants down into the escape space 33.
  • the locking elements 35 as in the exemplary embodiment, also have a rounded end on their radially outer sides
  • the cross-section would already have the round shape of the locking elements 35, allowing them to be pushed over even without the tapered design of the hold-down 34.
  • the injector is rechargeable, i.e. after emptying, the ampoule 7 forming the reservoir can be exchanged for a new ampoule 7.
  • the housing parts 1 and 2 are screwed apart and the ventilation device 11a is pulled out of the rear housing part 1.
  • the ampoule holder 8 with the old ampoule 7 is taken out of the venting device 11a to the rear and the new ampoule 7 is inserted into the ampoule holder 8.
  • the disk-shaped unlocking element 40 is released and, under the pressure of the restoring element 41 or the plurality of restoring elements 41, lifts off a little from the rear housing part 1.
  • the unlocking element 40 can be rotated relative to the rear housing part 1 about the axis of movement of the piston rod 15. During the rotational movement, the unlocking element 40 takes the piston rod 15 with it, so that the piston rod 15 comes out of tooth engagement with the feed element 16 and the locking elements 18. It can then be pushed back relative to the rear housing part 1 into the starting position shown in FIG. 1. In its rotated position, the unlocking element 40 cannot be pressed into the seat shown in FIG. 1 against the rear housing part 1, but is at a defined distance from its seating position. The distance is selected such that it corresponds precisely to the stroke of the rear piston 14 for the mixing process to be carried out when double-chamber ampoules 7 are used.
  • the housing parts 1 and 2 are screwed together again.
  • the piston rod 15 is in its initial position ( Figure 1). Since the unlocking element 40 in its rotated position has the described predetermined distance from an opposite bottom surface of the rear housing part 1, the rear piston 14 is pushed forward when the piston rod 15 is pressed, and the liquid and the powdered active substance are mixed with one another. After compliance with a prescribed mixing time, the unlocking element 40 turned back, this backward rotation takes place without the piston rod 15, which is already in meshing engagement with the feed element 16 and the locking elements 18. After turning back, the unlocking element 40 is moved against the reset element (s) 41 into the starting position shown, ie back into its sitting position, which is preferably done by the subsequent further screwing together of the two housing parts 1 and 2 into the starting position shown in FIG.
  • the front housing part 3 possibly also a new housing part 3, is positively connected to the middle housing part 2.
  • the connecting needle attached to the piston rod 10 pierces the membrane 9, as a result of which the fluid connection between the drain chamber 4 and the ampoule 7 is established.
  • the injector now returns to the starting position shown in FIG. 1.
  • Figure 2 shows a front part of a pressure jet injector according to a second exemplary embodiment.
  • the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment only in a modified triggering device and the lack of the function of venting.
  • the drive element 11 of the second exemplary embodiment corresponds to the shape according to the ventilation device 1 la and the drive element 11 of the first exemplary embodiment, if the two parts separate in the first exemplary embodiment are imagined as a single part.
  • the drive element 11 of the second exemplary embodiment likewise only fulfills the drive function of the drive element 11 of the first exemplary embodiment. Because of the elimination of the ventilation function, the entire metering and actuating mechanism of the device of the second exemplary embodiment is simpler than that of the first exemplary embodiment. However, this need not be discussed for the purpose of explaining the invention.
  • the triggering device is also of a simpler design since there is no need to secure the slide 30 from being displaced.
  • the injector is held with its foremost end, ie with the outlet 5, against the tissue, for example the human skin.
  • the slide 30 is pressed against the force of an elastic resistance element 31 advanced relative to the housing parts 1 and 2.
  • the slide 30 forms a grip piece on which the device is held and pressed against the tissue.
  • the device has to be pressed against the tissue with a contact pressure predetermined by the resistance element 31.
  • the slider 30 is slidably disposed on the housing part 2.
  • the slide 30 is designed as a sleeve body and surrounds a front section of the housing part 2.
  • the resistance element 31 is arranged in an annular gap between the housing part 2 and the slide 30 and acts as a drain spring between two axially facing shoulders, namely one inwardly projecting shoulder 32 of the slide 30 and an outwardly projecting shoulder of the housing part 2.
  • the shoulder 32 of the slide 30 faces the outlet 5 and the shoulder of the housing part 2 faces away from the outlet 5.
  • each of the locking elements 35 is received with its radially inner region in a depression which is formed on an outer lateral surface of the drive element 11.
  • the depression can be a circumferential groove or individually formed for each of the locking elements 35. It has a round cross section.
  • the respective locking element 35 is also correspondingly rounded in cross section, at least in its part accommodated in the depression.
  • the depression or a plurality of depressions and the locking elements 35 need not necessarily have round cross-sectional shapes, but the two cross-sectional shapes should be matched to one another such that the locking elements 35 a displacement of the drive and ventilation device 11 in the direction of the outlet 5 is possible if the locking elements 35 can move radially outwards. In the illustrated position of the slide 30, such a deflection from the slide 30 is prevented.
  • the slide 30 forms the hold-down device 34, which forcibly presses the locking elements 35 radially inward into the depression.
  • the hold-down 34 is formed in one piece on the slide 30 by a radially inward projection, in the exemplary embodiment a circumferential bead.
  • a projection is not absolutely necessary to form the hold-down 34, a smooth inner jacket area of the slide 30 could also form the hold-down for the locking element 35.
  • this escape space 33 is also formed by a recess which is formed on the inner lateral surface as a simple annular groove.
  • the hold-down 34 also serves with a front shoulder surface as a stop for the sliding movement of the slide 30 directed towards the outlet 5.
  • the housing part 2 is correspondingly provided with a rear stop shoulder facing the hold-down 34.
  • the blocking elements 35 come free from the hold-down 34 and can be inserted directly behind the hold-down 34 formed evasive space 33 radially outward.
  • the hold-down device 34 strikes the housing part 2, the trigger position of the slide 30 is reached, in which the escape space 33 comes to lie radially above the locking elements 35. Due to the now available alternative, the rounded cross-sectional shape of the locking elements 35 and the recess in the drive element 11 and finally because of the constant load on the drive element 11 force of the injection spring 13, the locking elements 35 are forcibly moved radially outward from the locking engagement.
  • the drive element 11 under the spring force of the injection spring 13, pushes in the direction of the piston rod 10 onto the outlet 5, but without additional impact energy.
  • FIG. 3 shows a pressure injector with a trigger device which has been further developed.
  • the drain injector of FIG. 3 corresponds to the drain injector of FIG. 1, so that reference is made to the description of FIG. 1.
  • an unlocking element 38 is fastened to the slide 30 in a radially displaceable manner and functions as a trigger button.
  • two movements have to be carried out for the release.
  • the unlocking element 38 must be pressed radially inwards, and on the other hand, when the unlocking element 38 is pressed, the slide 30 must be pushed forward into a release position relative to the housing parts 1 and 2 and the drain chamber device 3. If both conditions are met, the drive element 11 is unlocked and pushes forward under the pressure of the injection spring 13, i.e. towards outlet 5.
  • the construction and the mode of operation of the release device of the exemplary embodiment in FIG. 3 correspond to the second exemplary embodiment, so that reference is made in this regard to the description of the exemplary embodiment in FIG. 2. Due to the requirement for the separate unlocking movement of the unlocking element 38, however, the security against accidental product distributions is improved in comparison to the exemplary embodiment in FIG.
  • the slide 30 is secured against unintentional triggering movements by means of a second locking element 36.
  • the middle housing part 2 guides the second locking element 36 in the radial direction.
  • the unlocking element 38 acts radially inward on the second locking element 36.
  • the second locking element 36 In the secured position, in which the second locking element 36 locks the slide 30 against being pushed forward, the second locking element 36 partially protrudes into the guide formed by the housing part 2 and partially protrudes it out of the housing part 2 and into a radial guide formed by the slide 30.
  • An elastic return element presses the second locking element 36 into this secured position shown in FIG. 3.
  • the second locking element 36 is displaced relative to the second housing part 2 by means of a radially inward direction on the unlocking element 38 until it no longer projects beyond the outer lateral surface of the housing part 2 facing the slide 30 and the unlocking element 38. In this unlocked position, the release movement of the slide 30 is no longer prevented by the second locking element 36.
  • FIG. 4 shows a pressure jet injector with a trigger device according to a fourth exemplary embodiment.
  • the product distribution is triggered by a movement of the pressure chamber device 3 relative to the housing part 2.
  • the relative movement must be carried out against the resistance of a resistance element 31, which is also designed as a mechanical compression spring in this exemplary embodiment.
  • the resistance element 31 is accommodated in an annular gap which is surrounded by the housing part 2. It is supported with its rear end on a shoulder of the housing part 2 and presses with a front end against the pressure chamber device 3.
  • the drain chamber device 3 is axially displaceably mounted in the housing part 2 against the resistance of the resistance element 31.
  • a stop device 37 for the drain chamber device 3 forming the slide 30 is formed by a ring element.
  • the ring element is plugged onto the rear end of the slide 30 or the pressure chamber device 3, so that with its front end face and its rear end face it forms the stop device for a stop against a facing stop shoulder of the housing part 2.
  • the rear end face of the ring element also forms the abutment for the restoring element 31.
  • the slide 30 and the drain chamber device 3 are therefore together axially displaceable from the front stop position against the restoring force of the restoring element 31 into the release position shown in FIG.
  • the user grips the housing part 2 and presses the outlet 5 on the injection part against the skin.
  • the drack chamber device 3 Under the action of the pressing force, the drack chamber device 3 is moved relative to the housing part 2 against the resistance force of the resistance element 31 and triggers the conveying device via a trigger device, not shown, for example electrically or magnetically.
  • a switching element can also be provided for triggering, so as not to trigger the product distribution solely by reaching the triggering position.
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment which corresponds to the first exemplary embodiment with regard to metering and actuation, in particular the venting of the pressure chamber 4 and the product distribution.
  • the triggering mechanism of the fifth exemplary embodiment is derived from the triggering mechanism of the fourth exemplary embodiment in that the drain chamber device 3 also simultaneously forms the slide 30.
  • the triggering mechanism of the fifth exemplary embodiment is also derived from the triggering mechanism of the second exemplary embodiment, in that the slide 30 forms a hold-down 34 and adjacent to it an escape space 33 and cooperates with the blocking elements 35 in basically the same way as the slide 30 of the second exemplary embodiment.
  • the escape space 33 of the fifth exemplary embodiment is, however, arranged in front of the hold-down device 34, since the release movement of the slide 30 is directed relative to the housing parts 1 and 2 in the direction of the rear end of the injector.
  • the triggering movement takes place against the elastic restoring force of a resistance element 31, which is again formed by a mechanical spring and is arranged as a compression spring.
  • the return element 31 is arranged in an annular gap between the drive element 11 and the second housing part 2 and is supported in the axial direction between the pressure chamber device 30 forming the slide 30 and the second housing part 2, so that it is tensioned when the slide 30 is released.
  • the front position of the drain chamber device 3 shown in FIG. 5, ie the blocking position is defined by a stop against the second housing part 2.

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Abstract

Druckstrahlinjektor für eine Verabreichung eines injizierbaren Produkts, der Druckstrahlinjektor umfassend: h) ein Gehäuse (1, 2), i) eine von dem Gehäuse (1, 2) gelagerte Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13), j) eine mit dem Gehäuse (1, 2) verbundene Druckkammereinrichtung (3), die eine Druckkammer (4) bildet, aus der das Produkt durch eine Fördertätigkeit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) so verabreicht wird, dass ein Produktstrahl durch einen mit der Druckkammer (4) verbundenen Strahlauslass (5) des Druckstrahlinjektors austritt, k) eine Auslöseeinrichtung zur Auslösung der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) l) und ein von dem Gehäuse (1, 2) abgestütztes Widerstandselement (31), m) wobei eine Anpresskraft, mit der der Strahlauslass (5) für eine Injektion gegen ein Gewebe gepresst wird, mittels der Auslöseeinrichtung ausgeübt und von der Auslöseeinrichtung über das Widerstandselement (31) auf das Gehäuse (1, 2) übertragen wird, n) und wobei die Fördereinrich tung (6, 10, 11, 13) erst ausgelöst wird, wenn die Anpresskraft eine mittels dem Widerstandselement (31) vorgegebene oder gemessene Größe erreicht oder überschreitet.

Description

Auslöseeinrichtung für einen Druckstrahlinjektor
Die Erfindung betrifft einen Druckstrahlinjektor für eine Verabreichung eines injizierbaren Produkts. Die Verabreichung wird vorzugsweise am menschlichen Körper vorgenommen, allerdings ist die Erfindung auch mit Vorteil in der Produktverabreichung an Tiere und grundsätzlich in allen Applikationen einsetzbar, in denen ein Produkt in Form eines Produktstrahls abgegeben wird. Der Produktstrahl weist einen ausreichend großen Impuls auf, um eine Gewebeoberfläche zu durchdringen und in das Gewebe bis in eine gewünschte Tiefe einzudringen. Im Falle beispielsweise einer Injektion am Menschen ist der Impuls so groß, dass der Strahl in die menschliche Haut eindringt oder, abhängig von der Applikation, die Haut vollständig durchdringt. Als injizierbare Produkte seien beispielhaft Wachstumshormone und Insulin genannt.
Aufgrund des notwendig großen Impulses des Produktstrahls besteht ein ständiges Sicherheitsproblem in der Handhabung von Druckinjektoren. Ein unbeabsichtigter Ausstoß des Produkts in die Umgebung stellt ein Sicherheitsrisiko für einen Verwender selbst und auch für umstehende Personen dar. Ein weiteres Problem sind sogenannte nasse Verabreichungen, bei denen der Strahl aus einiger Entfernung auf die Gewebeoberfläche gerichtet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Druckstrahlinjektor zu schaffen, der sicher handhabbar ist und Nassverabreichungen verhindert.
Ein Druckstrahlinjektor, wie die Erfindung ihn betrifft, umfasst ein Gehäuse, eine Fördereinrichtung, eine Dmckkammereinrichtung, eine Auslöseeinrichtung zur Auslösung der Fördereinrichtung und wenigstens ein Widerstandselement, das zu der Auslöseeinrichtung gerechnet wird. Die Fördereinrichtung wird von dem Gehäuse gelagert, d.h. sie ist in oder an dem Gehäuse so angebracht, dass sie ihre Fördertätigkeit ausführen kann. Die Drackkammereinrichtung bildet eine Druckkammer, aus der das Produkt durch die Fördertätigkeit der Fördereinrichtung verabreicht wird. Das Produkt wird als Produktstrahl durch einen Strahlauslass der Vorrichtung ausgestoßen. Der Strahlauslass ist vorzugsweise unmittelbar ein Auslass der Druckkammer, kann jedoch grundsätzlich auch erst über eine Verbindungsleitung oder ein Leitungssystem mit einem Druckkammerauslass verbunden sein. Der Strahlauslass bildet ein vorderes Ende der Vorrichtung. Die Druckkammereinrichtung kann von dem Gehäuse gebildet werden; auch in dieser Ausbildung wird die Druckkammereinrichtung als mit dem Gehäuse verbunden verstanden. Eine Fertigung der Drackkammereinrichtung separat von dem Gehäuse und nachträgliche Verbindung mit dem Gehäuse wird jedoch bevorzugt. Die Druckkammereinrichtung muss nicht, kann jedoch die Auslöseeinrichtung mitbilden, d.h. Bestandteil der Auslöseeinrichtung sein. Die Auslöseeinrichtung wirkt bei der Auslösung der Fördereinrichtung auf das Widerstandselement, das an dem Gehäuse abgestützt ist.
Der Druckstrahlinjektor kann für nadellose Injektionen und natürlich auch für nadellose Infusionen eingesetzt werden. Es wird keine Injektionsnadel als infundierendes Teil benötigt. Durch die Verwendung des Begriffs „nadelloser Injektor" soll jedoch nicht die Verwendung einer Nadel schlechthin ausgeschlossen werden, so kann der Strahlauslass durchaus von einer Nadel gebildet werden, allerdings wird die Nadel nicht als infundierendes Teil benötigt und vorzugsweise auch nicht als solches verwendet.
Nach der Erfindung ist die Auslöseeinrichtung derart mit dem Gehäuse verbunden, das eine Anpresskraft, mit welcher der Strahlauslass bei der Verabreichung gegen ein Gewebe gepresst wird, in das verabreicht werden soll, mittels der Auslöseeinrichtung auf das Widerstandselement aufgebracht wird. Aufgrund der Abstützung des Widerstandselements am Gehäuse wird die zum Anpressen der Vorrichtung auf die Auslöseeinrichtung wirkende Kraft von der Auslöseeinrichtung über das Widerstandselement auf das Gehäuse übertragen. Die Auslöseeinrichtung nimmt zumindest einen größeren Teil der Anpresskraft auf. Vorzugsweise wirkt die gesamte Anpresskraft auf die Auslöseeinrichtung und das Widerstandselement und selbstverständlich auf das Gehäuse. Die Fördereinrichtung wird von der Auslöseeinrichtung erst ausgelöst, wenn die Anpresskraft eine Größe erreicht oder überschritten hat, die von dem Widerstandselement vorgegeben oder mittels dem Widerstandselement gemessen wird.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Auslöseeinrichtung einen Schieber, der gegen eine Widerstandskraft des Widerstandselements verschiebbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Dass die Auslöseeinrichtung einen Schieber umfasst, soll auch den Fall beinhalten, dass die Auslöseeinrichtung selbst durch den Schieber bereits gebildet wird. Das mit dem Schieber zusammenwirkende Widerstandselement wirkt als elastisches Rückstellelement für den Schieber und ist vorzugsweise ein mechanisches Federelement. Es kann beispielsweise aber auch von einer pneumatischen Federeinrichtung gebildet werden. Durch die Federcharakteristik des Widerstandselements wird die Anpresskraft vorgegeben, mit welcher der Strahlauslass der Vorrichtung gegen das Gewebe gepresst werden muss, um die Ausschüttung des Produkts auszulösen. Die Auslösung erfolgt in dem Moment, in dem der Schieber gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements bis in eine Auslöseposition relativ zu dem Gehäuse verschoben worden ist, in der die Auslösung erfolgt.
Der Schieber ist relativ zu dem Gehäuse vorzugsweise in Richtung auf ein vorderes Ende der Vorrichtung, das den Strahlauslass bildet, verschiebbar, so dass zur Auslösung auf den Schieber eine Kraft in Richtung der Anpresskraft ausgeübt werden muss, die umgekehrt von dem Gehäuse als Reaktionskraft wieder aufgenommen wird. Der Schieber kann vorteilhafterweise ein Griffstück der Vorrichtung bilden, an dem der Verwender die Vorrichtung bei dem Anpressen gegen das Gewebe hält.
Werden das Gehäuse und die Dracld ammereinrichtung als separate Teile gefertigt und derart miteinander verbunden, dass die Druckkammereinrichtung relativ zu dem Gehäuse entgegen der Anpresskraft verschiebbar ist, so kann die Drackkammereinrichtung den Schieber bilden. In diesem Fall ist das Widerstandselement zwischen dem Gehäuse und der Druckkammereinrichtung angeordnet, und es wird die Druckkammereinrichtung gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements bei dem Anpressen relativ zu dem Gehäuse verschoben. Schließlich ist auch eine Kombination einer relativ zu dem Gehäuse entgegen der Anpresskraft bewegbaren Drackkammereinrichtung mit einem in Richtung der Anpresskraft relativ zu dem Gehäuse bewegbaren weiteren Schieber möglich. Für die Auslösung der Fördereinrichtung müssen in diesem Fall die Widerstandskraft eines zwischen der Dracldcammereinrichtung und dem Gehäuse angeordneten Widerstandselements und die Widerstandskraft eines zwischen dem weiteren Schieber und dem Gehäuse angeordneten, weiteren Widerstandselements überwunden werden.
Die Auslösung der Fördereinrichtung kann durch unterschiedlichste Schaltmechanismen vorgenommen werden, beispielsweise rein mechanisch oder mittels eines elektrischen bzw. elektronischen, magnetischen oder optischen Schalters. Bei Verwendung eines elektrischen bzw. elektronischen Schalters kann beispielsweise ein piezoelektrisches Widerstandselement verwendet werden, das so angeordnet ist, dass die Anpresskraft auf das Widerstandselement wirkt und die im Widerstandselement dadurch erzeugte Spannung die Fördereinrichtung über eine geeignete Schalteinrichtung auslöst. Um den Ausstoß des Produktstrahls nur bei Erreichen einer gewünschten Anpresskraft zu gewährleisten, löst die Schalteinrichtung erst bei Erreichen einer bestimmen, vorgegebenen piezoelektrischen Spannung aus.
Eine mechanische Auslösung wird jedoch gegenüber einer elektro-mechanischen, magneto-mechanischen oder opto-mechanischen Auslösung bevorzugt. Bei der mechanischen Auslösung wirkt der Schieber mit einem Sperrelement zusammen, das formschlüssig oder form- und reibschlüssig in die Fördereinrichtung eingreift und durch den Eingriff eine Fördertätigkeit verhindert. Durch die Verschiebung des Schiebers bis in die Auslöseposition wird der Eingriff des Sperrelements gelöst und dadurch die Fördereinrichtung für die Aufnahme der Fördertätigkeit freigegeben.
Die Fördereinrichtung bildet eine Pumpe, die von einer gespeicherten, innerhalb kürzester Zeit freisetzbaren Antriebsenergie angetrieben wird. Die Antriebsenergie kann chemisch gespeichert sein und durch eine entsprechende chemische Reaktion freigesetzt werden. Vorzugsweise ist die Antriebsenergie jedoch mechanisch gespeichert, beispielsweise in Form eines Druckgases und besonders bevorzugt in Form von mechanischer Federenergie. Die Auslöseeinrichtung löst die plötzliche Freisetzung der gespeicherten Antriebsenergie in der Auslösestellung aus.
Eine besonders bevorzugte Pumpenbauart ist eine Kolbenpumpe mit wenigstens einem Kolben, der in der Drackkammer in Richtung auf den Druckkammerauslass verschiebbar aufgenommen ist. Ein Antriebselement, das von dem Gehäuse in Richtung auf den Druckkammerauslass bewegbar gelagert wird, drückt in der Art einer Kolbenstange unmittelbar oder erst über eine Kolbenstange gegen den Kolben. Die freigesetzte Antriebsenergie wirkt unmittelbar auf das Antriebselement. Vorzugsweise wirkt auch bereits die gespeicherte Antriebsenergie auf das Antriebselement, wobei allerdings das bereits genannte Sperrelement der Auslöseeinrichtung in einem Sperreingriff mit dem Antriebselement steht, so dass eine Bewegung des Antriebselements durch den Eingriff verhindert wird.
Um die Handhabungssicherheit der Vorrichtung noch weiter zu erhöhen, ist zur Auslösung der Fördereinrichtung zusätzlich zu dem Anpressen gegen das Gewebe ein Schaltvorgang erforderlich, um die zur Überwindung der Widerstandskraft des Widerstandselements erforderliche Relativbewegung ausführen zu können, oder es ist ein zusätzlicher Schaltvorgang, durch den erst die Fördereinrichtung ausgelöst wird, erst nach Ausführung dieser Relativbewegung ausführbar.
Weitere, besonders vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführangsbeispielen erläutert, die in Figuren dargestellt sind. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination einschließlich jeder aus mehreren Ausführungsbeispielen gebildeten Merkmalskombination, d.h. eine Kombination von einem oder mehreren Merkmalen eines Ausführungsbeispiels mit einem oder mehreren Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels, die Gegenstände der Ansprüche in bevorzugte Richtungen weiter. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem
Längsschnitt, Figur 2 einen vorderen Teil eines zweiten Ausführangsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Figur 3 einen vorderen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Figur 4 einen vorderen Teil eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Figur 5 einen vorderen Teil eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt.
Die Figuren zeigen in je einem Längsschnitt Drackstrahlinjektoren für eine Verabreichung eines injizierbaren Produkts. Die Längsschnitte enthalten die Mittellängsachse der jeweiligen Injektoren.
Lediglich das erste Ausführungsbeispiel wird in allen seinen Funktionen beschrieben. Bei den weiteren Ausführungsbeispielen werden nur die jeweiligen Auslöseeinrichtungen genauer dargestellt und beschrieben, während bezüglich der weiteren Funktionsteile der jeweiligen Vorrichtung auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen sei.
Der in Fig. 1 gezeigte Injektor weist ein dreiteiliges Gehäuse mit einem hinteren Gehäuseteil 1, einem mittleren Gehäuseteil 2 und einer Drackkammereinrichtung 3 auf. Die Gehäuseteile 1 und 2 und die Druckkammereinrichtung 3 sind hülsenförmig. Das mittlere Gehäuseteil 2 ist in das hintere Gehäuseteil 1 eingeschraubt und ragt über ein vorderes Ende des hinteren Gehäuseteils 1 hinaus. Die Druckkammereinrichtung 3, die ein vorderes Gehäuseteil bildet, ist mit dem mittleren Gehäuseteil 2 formschlüssig lösbar verbunden und ragt über ein vorderes Ende des mittleren Gehäuseteils 2 hinaus. Die Drackkammereinrichtung 3 bildet an einem vorderen Ende eine Drackkammer 4 mit einem Auslass 5 am vordersten freien Ende. Aus der Drackkammer 4 wird eine darin befindliche Produktdosis mit einem hohen Drack durch , den Auslass 5 hindurch ausgeschüttet. Bei der Ausschüttung sind die Verhältnisse in der Druckkammer 4 und dem Auslass 5 derart, dass ein gerichteter Produktstrahl mit einem ausreichend großen Druck durch den Auslass 5 ausgestoßen wird, so dass der Produktstrahl zum Zwecke der Injektion an einer Injektionsstelle bis in eine gewünschte Tiefe in ein Gewebe eintritt und sich nach Erreichen der gewünschten Eindringtiefe seitwärts verteilt. Der Auslass 5 bildet gleichzeitig einen Druckkammerauslass und einen Strahlauslass.
Die Ausschüttung bzw. das Ausstoßen der Produktdosis wird mittels einem Kolben 6 bewirkt, der in der Drackkammer 4 in Richtung auf den Auslass 5 linear verschiebbar aufgenommen ist. Die Ausstoßbewegung des Kolbens 6 wird von einer Injektionsfeder 13 bewirkt. Andere Arten des Antriebs zur Erzeugung der Ausstoßbewegung, beispielsweise mittels Gasdruck, sind grundsätzlich ebenfalls denkbar. Die Injektionsfeder 13 ist in einem Ringspalt zwischen dem mittleren Gehäuseteil 2 und einer hülsenförmigen Entlüftungseinrichtung 11a aufgenommen und vor Auslösung einer Injektion auf Drack gespannt. Dabei stützt sie sich mit ihrem hinteren Ende an einer radial nach innen ragenden Schulter des mittleren Gehäuseteils 2 ab und drückt mit ihrem vorderen Ende gegen ein Antriebselement 11 einer Antriebseinrichtung. Das Antriebselement 11 weist an seinem hinteren Ende, gegen das die Feder 13 drückt, einen radial nach außen abragenden Flansch 12 auf. Die Entlüftungseinrichtung 11a und das Antriebselement 11 sind in dem mittleren Gehäuseteil 2 in Richtung auf den Auslass 5 linear verschiebbar aufgenommen. Die Entlüftungseinrichtung 11a und das Antriebselement 11 sind axial nicht nur relativ zu dem Gehäuse, sondern auch relativ zueinander verschiebbar. Im Ausführungsbeispiel umgibt das ebenfalls hülsenformige Antriebselement 11 die Entlüftungseinrichtung 11a konzentrisch. Das Antriebselement 11 wird in einer hinteren Stellung, in der die Injektionsfeder 13 gespannt ist, gegen eine in Richtung auf den Auslass 5 erfolgende Axialverschiebung gesichert.
Eine zwischen dem Kolben 6 und der Entlüftungseinrichtung 11a angeordnete Kolbenstange 10 überträgt die Translationsbewegung der Entlüftungseinrichtung 11a auf den Kolben 6. Die Kolbenstange 10 weist einen hinteren sockelartigen Bereich, gegen den die Entlüftungseinrichtung 11a bei ihrer Ausstoßbewegung drückt, und einen von dem sockelartigen Bereich säulenartig in Richtung auf den Kolben 6 ragenden vorderen Bereich auf. Mit ihrem vorderen freien Ende drückt die Kolbenstange 10 gegen den Kolben 6. Durch die Kolbenstange 10 hindurch erstreckt sich wenigstens ein Verbindungskanal, durch den das Produkt förderbar ist. In dem wenigstens einen Verbindungskanal ist eine Verbindungsnadel eingesetzt, die über die Kolbenstange 10 nach hinten vorragt und eine Fluidverbindung mit einem zweiten Reservoir 7 bildet.
Das zweite Reservoir 7 wird von einer Ampulle gebildet, die mittels eines Ampullenhalters 8 innerhalb der beiden Gehäuseteile 1 und 2 aufgenommen ist. Der Ampullenhalter 8 ist hülsenförmig und stützt sich mit seinem hinteren Ende an einem Entsperrelement 40 ab, das in dem hinteren Gehäuseteil 1 eingesetzt ist. Von dem mittleren Gehäuseteil 2 ragen Halteelemente radial nach innen durch Aussparungen der Entlüftungseinrichtung 11a hindurch, die den Ampullenhalter 8 in geeigneter Weise formschlüssig und/oder reibschlüssig fixieren. Die Ampulle 7 ist in den Ampullenhalter 8 bis gegen eine hintere, nach innen ragende Schulter des Ampullenhalters 8 eingeschoben. Eine Membrane 9 verschließt die Ampulle 7 nach vorne dicht. Die aus der Ampulle 7 und dem Ampullenhalter 8 bestehende Hülsenanordnung ist in der hülsenförmigen Entlüftungseinrichtung 11a aufgenommen und drückt unmittelbar nach einem Zusammenbau der Vorrichtung mit dem vorderen Ende des Ampullenhalters 8 gegen eine nach innen ragende, vordere Schulter der Entlüftungseinrichtung 11a. Auf diese Weise sind der Ampullenhalter 8 und die Ampulle 7 relativ zu den Gehäuseteilen 1 und 2 definiert und nicht bewegbar gehalten.
Die Ampulle 7 ist als Doppelkammerampulle ausgebildet. Die Verwendung einer einfachen Ampulle wäre selbstverständlich ebenfalls möglich. In einem vorderen Abschnitt der Ampulle 7 ist in einem Lagerangszustand der Ampulle 7 ein pulverförmiger Wirkstoff aufgenommen. In der Ampulle sind zwei Kolben 14 in Richtung auf die Membrane 9 zu verschiebbar aufgenommen. In dem Lagerangszustand der Ampulle 7 trennt der vordere Kolben 14 die Flüssigkeit von dem pulverförmigen Wirkstoff und der hintere Kolben 14 schließt den mit der Flüssigkeit gefüllten Abschnitt der Ampulle 7 nach hinten flüssigkeitsdicht ab. Die Flüssigkeit ist zwischen den zwei Kolben 14 eingeschlossen. Um das Produkt bereit zu machen für eine Verabreichung, werden die Flüssigkeit und der pulverfόrmige Wirkstoff gemischt. Das Mischen erfolgt durch Verschiebung des hinteren Kolbens 14 auf die Membrane 9 zu. Wegen der Inkompressibilität der Flüssigkeit wird der vordere Kolben 14 zusammen mit dem hinteren Kolben 14 verschoben und gibt aufgrund seiner Verschiebung eine Verbindung zwischen dem hinteren Ampullenabschnitt und dem vorderen Ampullenabschnitt frei. Die Flüssigkeit aus dem hinteren Ampullenabschnitt gelangt bei weiterem Vorschub des hinteren Kolbens 14 durch die Verbindung in den vorderen Ampullenabschnitt und vermischt sich mit dem Wirkstoff. Sobald der hintere Kolben 14 im Zuge dieser Bewegung für die Mischung gegen den vorderen Kolben 14 stößt, ist die Flüssigkeit aus dem hinteren Ampullenabschnitt verdrängt und der Mischvorgang beendet. Das injizierbare Produkt, nämlich die Wirkstoff/Flüssigkeits-Mischung, befindet sich im vorderen Ampullenabschnitt und kann durch Vorschieben der beiden Kolben 14 aus der Ampulle 7 verdrängt werden. Der beschriebene Mischvorgang wird bei einem Zusammensetzen der Vorrichtung, nämlich bei dem Verschrauben der Gehäuseteile 1 und 2 automatisch bewirkt.
Für die Verabreichung wird eine zu verabreichende Produktdosis aus der Ampulle 7 in die Drackkammer 4 umgefüllt. Im Ausfuhrungsbeispiel kann die Produktdosis von einem Verwender ausgewählt, d. h. eingestellt werden. Das Produkt gelangt durch die Verbindungsnadel und den in der Kolbenstange 10 ausgebildeten Verbindungskanal an das vordere freie Ende der Kolbenstange 10, das der Rückseite des Kolbens 6 gegenüberliegt. Zwischen der Rückseite des Kolbens 6 und dem vorderen freien Ende der Kolbenstange 10 strömt das Produkt nach radial außen und gelangt in Nutkanäle, die in demjenigen Bereich der Innenmantelfläche des vorderen Gehäuseteils 3 ausgebildet sind, der den Kolben 6 in seiner in Figur 1 dargestellten Ausgangsstellung vor einer Injektion umgibt. Die Nutkanäle führen an dem Kolben 6 vorbei bis in die Druckkammer 4 und stellen so die Verbindung zwischen dem Verbindungskanal der Kolbenstange 10 und der Drackkammer 4 her.
Aufgrund der Möglichkeit, in die Druckkammer 4 von dem Verwender auswählbare, d.h. unterschiedlich große Produktdosen zu füllen, bildet sich in der Druckkammer 4 nach dem Umfüllvorgang ein mit Luft gefülltes Restvolumen, dessen Größe von der Produktdosis abhängt. Es gilt, je größer die Produktdosis, desto kleiner das Restvolumen, und umgekehrt. Eine Dosier- und Betätigungseinrichtung, die ein Dosierglied 20 und ein Betätigungsglied 21 umfasst, dient der Auswahl der umzufüllenden und zu verabreichenden Produktdosis. Sie dient ferner zur Betätigung einer die Kolben 14 umfassenden Fördereinrichtung zur Förderung der Produktdosis aus dem Reservoir 7 in die Druckkammer 4, und sie dient im Zusammenwirken mit der Entlüf ungseinrichtung 11a der Entlüftung der Drackkammer 4 nach dem Umfüllen. Die Dosier- und Betätigungseinrichtung 20, 21 ist mit einer Steuerungsmechanik derart gekoppelt, dass die Steuerungsmechanik durch eine Dosierbewegung der Dosier- und Betätigungseinrichtung 20, 21 positioniert wird, so dass im Falle der Betätigung der Dosier- und Betätigungseinrichtung 20, 21 das Umfüllen und das Entlüften aufeinander abgestimmt vorgenommen werden.
Für die Ausführung der Dosierbewegung ist das Dosierglied 20 vorgesehen. Es ist drehbar mit dem hinteren Gehäuseteil 1 verbunden, so dass die Dosierbewegung eine Drehbewegung ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Drehbewegung um die Mittellängsachse der Vorrichtung, die mit den Bewegungsachsen der Kolben 6 und 14 identisch ist. Die Dosierung erfolgt in diskreten Schritten im Zusammenwirken mit einem Rasterstift 23, der in einem zylindrischen, nach hinten offenen, axialen Hohlraum des hinteren Gehäuseteils 1 aufgenommen ist und unter der Einwirkung einer ebenfalls darin aufgenommenen, als Druckfeder wirkenden Rasterfeder 24 gegen eine axiale Stirnfläche des Dosierglieds 20 gedrückt wird. In der axialen Stirnfläche des Dosierglieds 20 sind der Rasterteilung entsprechend Vertiefungen ausgebildet, in die der Rasterstift 23 einfährt.
Das Betätigungsglied 21 ist mit dem Dosierglied 20 so verbunden, dass es entlang der Drehachse des Dosierglieds 20 relativ zu dem Dosierglied 20 hin und her verschiebbar ist. Es ragt nach hinten aus dem hülsenfδrmigen Dosierglied 20 heraus. Das Betätigungsglied 21 ist topfförmig mit einem Boden an seinem hinteren Ende und einem nach radial innen und radial außen über die Topfwände vorstehenden Schulterrand an seinem vorderen Ende.
Das Dosierglied 20 steht mit einem hülsenfδrmigen Anschlagelement 25 in Eingriff. Der Eingriff ist derart, dass eine Drehbewegung des Anschlagelements 25 um die Drehachse des Dosierglieds 20 relativ zu dem Dosierglied 20 verhindert, aber eine translatorische Bewegung entlang der Drehachse des Dosierglieds 20 relativ zu dem Dosierglied 20 möglich ist. Die translatorische Bewegung ist im Ausführungsbeispiel eine Linearverschiebung. Das Anschlagelement 25 ist mit seinem hinteren Bereich in das Dosierglied 20 eingesetzt und greift in Ausbildung einer Verdrehsicherang in Sacknuten des Dosierglieds 20. Ein vorderer Bereich des Anschlagelements 25 bildet mit dem hinteren Gehäuseteil 1 ein Schraubgelenk 26. Durch diese beiden Kopplungen, zum einen mit dem Dosierglied 20 und zum anderen mit dem hinteren Gehäuseteil 1, wird das Anschlagelement 25 durch die Dosierbewegung des Dosierglieds 20 entsprechend dem Ausmaß dieser Dosierbewegung entlang der Drehachse des Dosierglieds 20 in eine Anschlagstellung bewegt, d.h. positioniert.
Die Steuerungsmechanik umfasst ferner einen hülsenfδrmigen Mitnehmer 28. Der Mitnehmer 28 ist mit dem Dosierglied 20 derart gekoppelt, dass eine Drehbewegung des Mitnehmers 28 um die Drehachse des Dosierglieds 20 relativ zu dem Dosierglied 20 verhindert wird, aber eine translatorische Bewegung entlang der Drehachse des Dosierglieds 20 möglich ist. Die translatorische Bewegung ist im Ausführangsbeispiel eine Linearverschiebung. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Kopplung des Dosierglieds 20 und des Mitnehmers 28 über das Anschlagelement 25, indem der Mitnehmer 28 in das hülsenförmige Anschlagelement 25 hineinragt und formschlüssig zwischen dem Anschlagelement 25 und dem Mitnehmer 28 die Verdrehsicherung gebildet wird. In einem vorderen Abschnitt weist der Mitnehmer 28 an einer Innenmantelfläche ein Schraubgewinde auf, mit dem der Mitnehmer 28 mit der Entlüftungseinrichtung 11a in Ausbildung ein Schraubgelenk 29 bildet. Die Kopplung des Mitnehmers 28 zum einen mit dem Dosierglied 20 und zum anderen mit der Entlüftungseinrichtung 11a ist derart, dass durch die Dosierbewegung des Dosierglieds 20 der Mitnehmer 28 relativ zu der Entlüftungseinrichtung 1 la und dem Betätigungsglied 21 entlang der Achse der Bewegung der Entlüftungseinrichtung 11a, die im Ausführangsbeispiel mit der Drehachse des Dosierglieds 20 zusammenfallt, in eine Anschlagposition bewegt, d.h. positioniert wird.
Die Dosier- und Betätigungseinrichtung 20, 21 dient ferner, wie bereits erwähnt, der Betätigung einer Fördereinrichtung, durch deren Fördertätigkeit die ausgewählte Produktdosis aus der Ampulle 7 in die Drackkammer 4 umgefüllt wird. Diese Fördereinrichtung umfasst die beiden Kolben 14, eine Kolbenstange 15 und ein hülsenförmiges Vorschubelement 16. Die Kolbenstange 15 ragt von hinten in die Ampulle 7 hinein. Sie drückt im Falle der Betätigung gegen den hinteren Kolben 14 und schiebt diesen in Richtung auf die Membrane 9 vor. Die Kolbenstange 15 ist in einem hinteren Kolbenstangenbereich als Zahnstange mit einem Sägezahnprofil ausgebildet. Das Vorschubelement 16 greift mit Eingriffselementen 17 in das Sägezahnprofil ein, derart, dass die Kolbenstange 15 bei einer Bewegung des Vorschubelements 16 auf die Membrane 9 in Richtung mitgenommen wird und dabei ihrerseits gegen den hinteren Kolben 14 drückt. Der Eingriff der Eingriffselemente 17 ist ferner derart, dass ein Zurückschieben der Kolbenstange 15 relativ zu dem Vorschubelement 16 verhindert wird. Um ein Zurückschieben der Kolbenstange 15 auch relativ zu der Ampulle 7 zu verhindern, weist das hintere Gehäuseteil 1 Sperrelemente 18 auf, die durch Eingriff in das Sägezahnprofil der Kolbenstange 15 solch eine Relativbewegung verhindern. Andere Arten einer Verbindung eines Vorschubelements und einer Kolbenstange, die in Vorschubrichtung verschiebesteif verbunden sind, sind ebenso verwendbar; auch eine einstöckige Ausbildung in nicht ausgeschlossen.
Das Anschlagelement 25 bildet in seiner Anschlagposition einen Anschlag für das Vorschubelement 16, wenn das Vorschubelement 16 vorgeschoben wird. Eine an dem hinteren Ende des Anschlagelements 25 radial nach innen ragende Schulter 27 des Anschlagelements 25 bildet den Anschlag für das von hinten in den Mitnehmer 28 ragende Vorschubelement 16. Der Mitnehmer 28 durchragt diese Schulter 27 des Anschlagelements 25. Die ineinander verschachtelte Anordnung des Dosierglieds 20, des Anschlagelements 25 und des Mitnehmers 28 trägt zu einer Einsparung an axialer Baulänge der Vorrichtung bei. Weiter trägt zur Einsparung an axialer Baulänge bei, dass die Steuerungsmechanik und das Dosierglied 20 das Vorschubelement 16 und zumindest vor der ersten Produktverabreichung auch die Kolbenstange 15 umgeben.
Das Betätigungsglied 21 wirkt über eine Drackfeder 22 auf das Vorschubelement 16. Die Drackfeder 22 ist in einem nach hinten offenen, zylindrischen Hohlraum des Vorschubelements 16 geführt und an einem Boden des Hohlraums und an dem Boden des Betätigungsglieds 21 abgestützt. Ein weiteres elastisches Rückstellelement 19, im Ausführangsbeispiel ebenfalls eine Drackfeder, ist zwischen dem Vorschubelement 16 und dem Anschlagelement 25 so angeordnet, dass es gespannt wird, wenn das Vorschubelement 16 gegen das Anschlagelement 25, d.h. dessen Schulter 27 bewegt wird.
In einer parallelen deutschen Patentanmeldung der Anmelderin vom heutigen Tage mit dem Titel „Vorrichtung für eine dosierte Verabreichung eines injizierbaren Produkts" werden das Umfüllen der Produktdosis und die Entlüftung der Drackkammer 4 detaillierter beschrieben. Die Beschreibung der Funktionsweise in dieser parallelen Anmeldung wird hiermit in Bezug genommen.
Wenn die Drackkammer 4 mit der Produktdosis befüllt und nach dem Befallen entlüftet worden ist, kann die Verabreichung durch Betätigung einer Auslöseeinrichtung ausgelöst werden. Die Auslöseeinrichtung umfasst einen Schieber 30 mit einem Entsicherungselement 38. Der Schieber 30 ist mit dem mittleren Gehäuseteil 2 entlang der Mittellängsachse verschiebbar verbunden. Es ist relativ zu den Gehäuseteilen 1 und 2 und die Drackkammereinrichtung 3 eine Verschiebung in Richtung auf den Auslass 5 der Drackkammer 4 möglich. Diese Auslösebewegung ist allerdings nur möglich, wenn das Entsicherungselement 38 gedrückt und dadurch eine Verschiebesicherung für den Schieber 30 aufgehoben wird. In der gedrückten Stellung des Entsicherungselements 38 wird der Schieber 30 in Richtung auf den Auslass 5 vorgeschoben bis in eine Auslöseposition. In Figur 1 nimmt der Schieber 30 eine Sperrposition ein, in der er mit einem Niederhalter 34 Sperrelemente 35 in Sperreingriff mit dem Antriebselement 11 hält. Durch die Auslösebewegung wird der Niederhalter 34 von den Sperrelementen 35 wegebewegt, und es kommt ein Ausweichraum 33 in radiale Überdeckung mit den Sperrelementen 35, wenn der Schieber 30 seine Auslöseposition erreicht hat. Die Sperrelemente 35 können in der Auslöseposition des Schiebers 30 in den Ausweichraum 33 nach radial auswärts ausweichen, wodurch der Sperreingriff mit dem Antriebselement 11 gelöst wird. Die mehreren Sperrelemente 35, die beispielsweise Kugeln sind, können auch durch einen einzigen, beispielsweise geschlitzten, federelastischen Sperrring gebildet werden. Bei Ausbildung mehrerer Sperrelemente 35 kann statt eines einzigen ringförmig umlaufenden Niederhalters 34 auch pro Sperrelement 35 je ein Niederhalter 34 vorgesehen sein. Ebenso können anstatt eines einzigen, nutförmig umlaufenden Ausweichraums 33 je separate Ausweichräume 33 für jedes der mehreren Sperrelementen 35 gebildet sein.
In der Auslöseposition des Schiebers 30 stößt das Antriebselement 11 unter der Federkraft der Injektionsfeder 13 wie ein Stößel gegen die aufgrund der Entlüftungsbewegung bereits vorgeschobene und an die Kolbenstange 10 anstoßende Entlüftungseinrichtung 11a. Das Antriebselement 11 stößt somit schlagartig mit kinetischer Energie gegen die Entlüftungseinrichtung 11a und somit auch gegen die Kolbenstange 10 und schiebt beide anschließend aufgrund der Federkraft der Injektionsfeder 13 vor. Im Moment des Aufpralls wirken auf die Kolbenstange 10 die Federkraft und die kinetische Energie der in Bewegung befindlichen Injektionsfeder 13 und des bereits beschleunigten Antriebselements 11. Die Kolbenstange 10 schießt unter dieser Aufprall- und Vorschubkraft schlagartig vor und drückt mit den Kolben 6 mit hoher Anfangsgeschwindigkeit in Richtung auf den Auslass 5 vor. Die Produktdosis wird hierdurch mit hohem Druck, insbesondere mit einem hohen Anfangsdruck, der im Verlauf der Injektion vorzugsweise auf einen geringeren Wert abnimmt, ausgeschüttet, d.h. genauer gesagt als Produktstrahl ausgestoßen.
Nach der Verabreichung wird die Drackkammereirmchtung 3 von dem mittleren Gehäuseteil 2 gelöst, und es wird die Entlüftungseinrichtung 11a zusammen mit dem Antriebselement 11 gegen die Kraft der Injektionsfeder 13 wieder in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegt. Indem in dieser Ausgangsstellung die an dem Antriebselement 11 ausgebildete Vertiefung unter den Sperrelementen 35 zu liegen kommt, kann der Schieber 30 aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Widerstandselements 31 sich ebenfalls wieder in seine in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegen. Die Vorrichtung ist nun für die Auswahl und Verabreichung einer weiteren Produktdosis aus der noch nicht entleerten Ampulle 7 bereit. Um das Zurückbewegen zu erleichtern, ist der Niederhalter 34 von der Seite des Ausweichraums 33 her nach radial einwärts verjüngt. Im Ausführangsbeispiel fällt der Niederhalter 34 in den Ausweichraum 33 hinein einfach schräg ab. Da die Sperrelemente 35 wie im Ausführungsbeispiel an ihren radial äußeren Seiten ebenfalls einen gerundeten Querschnitt aufweisen würde jedoch bereits die runde Form der Sperrelemente 35 ein Überschieben auch ohne die verjüngte Ausbildung des Niederhalters 34 ermöglichen.
Der Injektor ist nachladbar, d.h. nach Entleerung kann die das Vorratsreservoir bildende Ampulle 7 gegen eine neue Ampulle 7 ausgetauscht werden. Für den Austausch werden die Gehäuseteile 1 und 2 auseinandergeschraubt und die Entlüftungseinrichtung 11a aus dem hinteren Gehäuseteil 1 herausgezogen. Anschließend werden der Ampullenhalter 8 mit der alten Ampulle 7 aus der Entlüftungseinrichtung 11a nach hinten herausgenommen und die neue Ampulle 7 in den Ampullenhalter 8 eingesetzt. Durch das Herausziehen der Entlüftungseinrichtung 11a kommt das scheibenförmige Entsperrelement 40 frei und hebt unter dem Druck des Rückstellelements 41 oder der mehreren Rückstellelemente 41 ein Stück weit von dem hinteren Gehäuseteil 1 ab. In der abgehobenen Stellung kann das Entsperrelement 40 relativ zu dem hinteren Gehäuseteil 1 um die Bewegungsachse der Kolbenstange 15 verdreht werden. Bei der Drehbewegung nimmt das Entsperrelement 40 die Kolbenstange 15 mit, so dass die Kolbenstange 15 aus dem Zahneingriff mit dem Vorschubelement 16 und den Sperrelementen 18 gelangt. Sie kann dann relativ zu dem hinteren Gehäuseteil 1 in die in der Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung zurückgeschoben werden. In seiner gedrehten Stellung kann das Entsperrelement 40 nicht in seinen in der Figur 1 gezeigten Sitz gegen das hintere Gehäuseteil 1 gedrückt werden, sondern weist zu seiner Sitzstellung einen definierten Abstand auf. Der Abstand ist so gewählt, dass er gerade den Hub des hinteren Kolbens 14 für den bei Verwendung von Doppelkammerampullen 7 durchzuführenden Mischvorgang entspricht.
Nachdem eine neue Ampulle 7 in den Ampullenhalter 8 und der Ampullenhalter 8 mit der neuen Ampulle 7 in die Entlüftungseinrichtung 11a eingesetzt worden sind, werden die Gehäuseteile 1 und 2 wieder miteinander verschraubt. Die Kolbenstange 15 befindet sich hierbei in ihrer Ausgangsstellung (Figur 1). Da das Entsperrelement 40 in seiner verdrehten Stellung den beschriebenen, vorgegebenen Abstand von einer gegenüberliegenden Bodenfläche des hinteren Gehäuseteils 1 aufweist, wird der hintere Kolben 14 bei dem Verschrauben von der andrückenden Kolbenstange 15 vorgeschoben, und es werden die Flüssigkeit und der pulverförmige Wirkstoff miteinander vermischt. Nach Einhaltung einer vorgeschriebenen Mischzeit wird das Entsperrelement 40 zurückgedreht, wobei diese Rückdrehbewegung ohne die Kolbenstange 15 erfolgt, die bereits in Zahneingriff mit dem Vorschubelement 16 und den Sperrelementen 18 steht. Nach dem Zurückdrehen wird das Entsperrelement 40 gegen das oder die Rückstellelemente 41 in seine gezeigte Ausgangsstellung, d.h. in seine Sitzstellung zurückbewegt, was vorzugsweise durch das anschließende weitere Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile 1 und 2 bis in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung geschieht.
Anschließend wird das vordere Gehäuseteil 3, gegebenenfalls auch ein neues Gehäuseteil 3, formschlüssig fest mit dem mittleren Gehäuseteil 2 verbunden. Bei Herstellung dieser Verbindung durchstößt die an der Kolbenstange 10 angebrachte Verbindungsnadel die Membrane 9, wodurch die Fluidverbindung zwischen der Drackkammer 4 und der Ampulle 7 hergestellt wird. Der Injektor nimmt nun wieder die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung ein.
Figur 2 zeigt einen vorderen Teil eines Druckstrahlinjektors nach einem zweiten Ausführangsbeispiel. Das zweite Ausführangsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführangsbeispiel lediglich durch eine abgewandelte Auslöseeinrichtung und das Fehlen der Funktion des Entlüftens. Das Antriebselement 11 des zweiten Ausführangsbeispiels entspricht der Form nach der Entlüftungseinrichtung 1 la und dem Antriebselement 11 des ersten Ausführangsbeispiels, wenn man sich die beiden im ersten Ausführangsbeispiel separaten Teile als ein einziges Teil vorstellt. Allerdings erfüllt das Antriebselement 11 des zweiten Ausführangsbeispiels ebenfalls lediglich die Antriebsfunktion des Antriebselements 11 des ersten Ausführangsbeispiels. Wegen des Wegfalls der Entlüftungsfunktion ist die gesamte Dosier- und Betätigungsmechanik der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels einfacher als diejenige des ersten Ausführangsbeispiels. Hierauf muss jedoch zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung nicht eingegangen werden. Die Auslöseeinrichtung ist ebenfalls einfacher gestaltet, da auf eine zu lösende Verschiebesicherung für den Schieber 30 verzichtet wird.
Für die Verabreichung wird der Injektor mit seinem vordersten Ende, d.h. mit dem Auslass 5, gegen das Gewebe, beispielsweise die menschliche Haut, gehalten. Zur Auslösung der Injektion wird der Schieber 30 gegen die Kraft eines elastischen Widerstandselements 31 relativ zu den Gehäuseteilen 1 und 2 vorgeschoben. Der Schieber 30 bildet bei dem Anpressen der Vorrichtung wie bereits im ersten Ausführungsbeispiel ein Griffstück, an dem die Vorrichtung gehalten und gegen das Gewebe gepresst wird.
Für die Auslösung muss die Vorrichtung mit einem durch das Widerstandselement 31 vorgegebenen Anpressdrack gegen das Gewebe gepresst werden. Der Schieber 30 ist an dem Gehäuseteil 2 gleitverschiebbar angeordnet. Wie auch im ersten Ausführangsbeispiel ist der Schieber 30 als Hülsenkörper ausgebildet und umgibt einen vorderen Abschnitt des Gehäuseteils 2. Das Widerstandselement 31 ist in einem Ringspalt zwischen dem Gehäuseteil 2 und dem Schieber 30 angeordnet und wirkt als Drackfeder zwischen zwei axial einander zugewandten Schultern, nämlich einer nach innen ragenden Schulter 32 des Schiebers 30 und einer nach außen ragenden Schulter des Gehäuseteils 2. Die Schulter 32 des Schiebers 30 ist dem Auslass 5 zugewandt, und die Schulter des Gehäuseteils 2 ist von dem Auslass 5 abgewandt. Bei der Verschiebung des Schiebers 30 relativ zu dem Gehäuseteil 2 wird das Widerstandselement 31 zwischen den beiden sich nähernden Schultern axial auf Drack gespannt.
In der dargestellten, in Bezug auf die Gehäuseteile 1 und 2 und die Druckkammereinrichtung 3 hinteren Position des Schiebers 30, der Ausgangsstellung, hält der Schieber 30 mehrere Sperrelemente 35 je in einem Sperreingriff mit dem Antriebselement 11. Die Sperrelemente 35 werden je von einer Kugel gebildet. Jedes der Sperrelemente 35 ist in je einer radialen Bohrung des Gehäuseteils 2 seitlich eng geführt, so dass die Sperrelemente 35 zumindest im Sperreingriff in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Antriebselements 11 nicht ausweichen können. Im Sperreingriff ist jedes der Sperrelemente 35 mit seinem radial inneren Bereich in einer Vertiefung aufgenommen, die an einer äußeren Mantelfläche des Antriebselements 11 gebildet ist. Die Vertiefung kann eine umlaufende Nut oder für jedes der Sperrelemente 35 einzeln gebildet sein. Sie weist einen runden Querschnitt auf. Das jeweilige Sperrelement 35 ist entsprechend zumindest in seinem in der Vertiefung aufgenommenen Teil ebenfalls im Querschnitt gerundet. Die Vertiefung oder mehreren Vertiefungen und die Sperrelemente 35 müssen nicht unumgänglich runde Querschnittsformen aufweisen, allerdings sollten die beiden Querschnittsformen so aufeinander angepasst sein, dass durch die Sperrelemente 35 eine in Richtung auf den Auslass 5 gerichtete Verschiebung der Antriebs- und Entlüftungseinrichtung 11 möglich ist, wenn die Sperrelemente 35 nach radial außen ausweichen können. In der dargestellten Position des Schiebers 30 wird solch ein Ausweichen von dem Schieber 30 verhindert. Der Schieber 30 bildet wie im ersten Ausführangsbeispiel den Niederhalter 34, der die Sperrelemente 35 nach radial innen zwangsweise in die Vertiefung drückt. Der Niederhalter 34 wird durch einen nach radial innen ragenden Vorsprang, im Ausführangsbeispiel ein umlaufender Wulst, einstückig an dem Schieber 30 gebildet. Ein Vorsprang ist zur Ausbildung des Niederhalters 34 nicht unumgänglich erforderlich, es könnte auch ganz einfach ein glatter Innenmantelbereich des Schiebers 30 den Niederhalter für das Sperrelement 35 bilden. Allerdings muss axial neben, d.h. von dem Auslass 5 aus gesehen hinter dem Niederhalter 34 Raum vorhanden sein, in den die Sperrelemente 35 zur Lösung des Sperreingriffs ausweichen können, wenn der Schieber 30 in Richtung auf den Auslass 5 bewegt wird. Dieser Ausweichraum 33 wird ebenfalls wie im ersten Ausführungsbeispiel von einer Ausnehmung gebildet, die an der Innenmantelfläche als einfache Ringnut ausgebildet ist. Der Niederhalter 34 dient gleichzeitig mit einer vorderen Schulterfläche als Anschlag für die zum Auslass 5 hin gerichtete Verschiebebewegung des Schiebers 30. Das Gehäuseteil 2 ist entsprechend mit einer dem Niederhalter 34 zugewandten, rückwärtigen Anschlagschulter versehen.
Wird durch das bereits geschilderte Anpressen des Auslasses 5 gegen das Gewebe der als Griffstück dienende Schieber 30 in Richtung auf den Auslass 5 gegen die Kraft des Widerstandselements 31 vorgeschoben, so kommen die Sperrelemente 35 frei von dem Niederhalter 34 und können in den unmittelbar hinter dem Niederhalter 34 gebildeten Ausweichraum 33 nach radial außen ausweichen. Wenn der Niederhalter 34 an dem Gehäuseteil 2 anschlägt ist die Auslöseposition des Schiebers 30 erreicht, in der der Ausweichraum 33 radial über den Sperrelementen 35 zu liegen kommt. Aufgrund der nun gegebenen Ausweichmöglichkeit, der gerundeten Querschnittsform der Sperrelemente 35 und der Vertiefung in dem Antriebselement 11 und schließlich wegen der ständig auf dem Antriebselement 11 lastenden Kraft der Injektionsfeder 13 werden die Sperrelemente 35 zwangsweise nach radial außen aus dem Sperreingriff bewegt. In der Auslöseposition des Schiebers 30 stößt das Antriebselement 11 unter der Federkraft der Injektionsfeder 13 die in Richtung Kolbenstange 10 auf den Auslass 5 vor, allerdings ohne zusätzliche Stoßenergie.
In Bezug auf die Rückführung in die Ausgangsstellung und den Ampullentausch gelten die Ausführungen zum ersten Beispiel.
Figur 3 zeigt einen Druckinjektor mit einer nochmals weiterentwickelten Auslöseeinrichtung. Mit Ausnahme der Auslöseeinrichtung entspricht der Drackinjektor der Figur 3 dem Drackinjektor der Figur 1, so dass insoweit auf die Beschreibung zur Figur 1 verwiesen wird.
Bei der Auslöseeinrichtung des Drackinjektors der Figur 3 ist wieder wie im ersten Ausführangsbeispiel ein Entsicherungselement 38 an dem Schieber 30 radial verschiebbar befestigt und funktioniert als Auslöseknopf. Für die Auslösung sind wie im ersten Ausführangsbeispiel zwei Bewegungen auszuführen. Zum einen muss das Entsicherungselement 38 radial einwärts gedrückt werden, und zum anderen muss bei gedrücktem Entsicherungselement 38 der Schieber 30 relativ zu den Gehäuseteilen 1 und 2 und der Drackkammereinrichtung 3 in eine Auslöseposition vorgeschoben werden. Sind beide Bedingungen erfüllt, so wird das Antriebselement 11 entsichert und stößt unter dem Drack der Injektionsfeder 13 nach vorne, d.h. in Richtung auf den Auslass 5 vor. In Bezug auf die zweite Bewegung, nämlich die Auslösebewegung aus der dargestellten Ausgangsstellung in die Auslöseposition, entsprechen die Konstruktion und die Funktionsweise der Auslöseeinrichtung des Ausführangsbeispiels der Figur 3 dem zweiten Ausführangsbeispiel, so dass diesbezüglich auf die Beschreibung zum Ausführangsbeispiel der Figur 2 verwiesen wird. Durch das Erfordernis der separaten Entsicherungsbewegung des Entsicherangselements 38 wird jedoch im Vergleich zum Ausführangsbeispiel der Figur 2 die Sicherheit gegen versehentliche Produktausschüttungen verbessert.
Die Sicherung des Schiebers 30 gegen unbeabsichtigte Auslösbewegungen erfolgt mittels eines zweiten Sperrelements 36. Das mittlere Gehäuseteil 2 führt das zweite Sperrelement 36 in radialer Richtung. Das Entsicherungselement 38 wirkt radial einwärts auf das zweite Sperrelement 36. In der gesicherten Stellung, in der das zweite Sperrelement 36 den Schieber 30 gegen ein Vorwärtsschieben sperrt, ragt das zweite Sperrelement 36 teilweise in die von dem Gehäuseteil 2 gebildete Führung ein, und teilweise ragt es aus dem Gehäuseteil 2 hervor und in eine von dem Schieber 30 gebildete Radialführung ein. Ein elastisches Rückstellelement drückt das zweite Sperrelement 36 in diese, in Figur 3 dargestellte gesicherte Stellung. Durch radial einwärts gerichteten Drack auf das Entsicherungselement 38 wird das zweite Sperrelement 36 relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 2 verschoben, bis es die dem Schieber 30 und dem Entsicherangselement 38 zugewandte Außenmantelfläche des Gehäuseteils 2 nicht mehr überragt. In dieser entsicherten Stellung wird die Auslösebewegung des Schiebers 30 von dem zweiten Sperrelement 36 nicht mehr verhindert.
In Figur 4 ist ein Druckstrahlinjektor mit einer Auslöseeinrichtung nach einem vierten Ausführangsbeispiel dargestellt. Im vierten Ausführangsbeispiel wird die Produktausschüttung durch eine Bewegung der Druckkammereinrichtung 3 relativ zu dem Gehäuseteil 2 ausgelöst. Die Relativbewegung muss gegen die Widerstandskraft eines Widerstandselements 31 ausgeführt werden, das auch in diesem Ausführungsbeispiel als mechanische Druckfeder ausgebildet ist. Das Widerstandselement 31 ist in einem Ringspalt aufgenommen, der von dem Gehäuseteil 2 umgeben wird. Es ist mit seinem hinteren Ende an einer Schulter des Gehäuseteils 2 abgestützt und drückt mit einem vorderen Ende gegen die Druckkammereinrichtung 3. Die Drackkammereinrichtung 3 ist in dem Gehäuseteil 2 axial gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements 31 verschiebbar gelagert.
Eine Anschlageinrichtung 37 für die den Schieber 30 bildende Drackkammereinrichtung 3 wird von einem Ringelement gebildet. Das Ringelement ist auf das hintere Ende des Schiebers 30 bzw. der Druckkammereinrichtung 3 aufgesteckt, so dass es mit seiner vorderen Stirnfläche und seiner hinteren Stirnfläche die Anschlageinrichtung für einen Anschlag gegen je eine zugewandte Anschlagschulter des Gehäuseteils 2 bildet. Die rückwärtige Stirnfläche des Ringelements bildet ferner das Widerlager für das Rückstellelement 31. Der Schieber 30 und die Drackkammereinrichtung 3 sind daher gemeinsam aus der vorderen Anschlagposition gegen die rückstellende Kraft des Rückstellelements 31 bis in die in Figur 4 gezeigte Auslöseposition axial verschiebbar. Für die Injektion umgreift der Verwender das Gehäuseteil 2 und presst den Auslass 5 an der injektionssteile gegen die Haut. Unter der Wirkung der Anpresskraft wird die Drackkammereinrichtung 3 gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements 31 relativ zu dem Gehäuseteil 2 bewegt und löst über eine nicht dargestellte Auslöseeinrichtung, beispielsweise elektrisch oder magnetisch, die Fördereinrichtung aus. Für die Auslösung kann auch ein Schaltelement zusätzlich vorgesehen sein, um nicht allein durch Erreichen der Auslöseposition die Produktausschüttung auszulösen.
Figur 5 zeigt ein fünftes Ausführangsbeispiel, das in Bezug auf die Dosierung und Betätigung, insbesondere die Entlüftung der Druckkammer 4 und die Produktausschüttung dem ersten Ausführangsbeispiel entspricht. Die Auslösemechanik des fünften Ausführangsbeispiels ist von der Auslösemechanik des vierten Ausführangsbeispiels abgeleitet, indem die Drackkammereinrichtung 3 gleichzeitig auch den Schieber 30 bildet. Die Auslösemechanik des fünften Ausführangsbeispiels ist ferner auch von der Auslösemechanik des zweiten Ausführangsbeispiels abgeleitet, indem der Schieber 30 einen Niederhalter 34 und benachbart dazu einen Ausweichraum 33 bildet und auf grundsätzlich gleiche Weise wie der Schieber 30 des zweiten Ausführangsbeispiels mit den Sperrelementen 35 zusammenwirkt. Der Ausweichraum 33 des fünften Ausführangsbeispiels ist jedoch vor dem Niederhalter 34 angeordnet, da die Auslösebewegung des Schiebers 30 relativ zu den Gehäuseteilen 1 und 2 in Richtung auf das hintere Ende des Injektors gerichtet ist. Die Auslösebewegung erfolgt gegen die elastische Rückstellkraft eines Widerstandselements 31, das wieder von einer mechanischen Feder gebildet und als Druckfeder angeordnet ist. Das Rückstellelement 31 ist in einem Ringspalt zwischen dem Antriebselement 11 und dem zweiten Gehäuseteil 2 angeordnet und in axialer Richtung zwischen der den Schieber 30 bildenden Drackkammereinrichtung 30 und dem zweiten Gehäuseteil 2 abgestützt, so dass es bei der Auslösebewegung des Schiebers 30 auf Druck gespannt wird. Die in Figur 5 dargestellte vordere Position der Drackkammereinrichtung 3, d.h. die Sperrposition, wird von einem Anschlag gegen das zweite Gehäuseteil 2 definiert. Bezu< ξszeichen:
1 Gehäuse, hinterer Teil
2 Gehäuse, mittlerer Teil
3 Drackkammereinrichtung
4 Drackkammer
5 Strahlauslass, Drackkammerauslass
6 Kolben
7 zweites Reservoir, Ampulle
8 Halter
9 Membrane
10 Kolbenstange
11 Antriebs- und Entlüftungseinrichtung
11a Antriebselement
11b Entlüftungselement
12. Flansch
13 Injektionsfeder
14 Kolben
15 Kolbenstange
16 Vorschubelement
17 Eingriffselement
18 Sperrelement
19 Rückstellelement
20 Dosierglied
21 Betätigungselement
22 Rückstellelement
23 Rasterstift
24 Rasterfeder
25 Anschlagelement
26 Kurvengelenk, Schraubgelenk
27 Schulter Mitnehmer
Kurvengelenk, Schraubgelenk
Schieber
Widerstandselement
Schulter
Ausweichraum, Ausnehmung
Niederhalter erstes Sperrelement zweites Sperrelement
Anschlageinrichtung
Entsicherungselement
-
Entsperrelement
Rückstellelement

Claims

Auslöseeinrichtung für einen DruckstrahlinjektorPatentansprüche
1. Dracksfrahlinjektor für eine Verabreichung eines injizierbaren Produkts, der Drackstrahlinjektor umfassend: a) ein Gehäuse (1, 2), b) eine von dem Gehäuse (1, 2) gelagerte Fördereinrichtung (6, 10, 11 , 13), c) eine mit dem Gehäuse (1, 2) verbundene Drackkammereinrichtung (3), die eine Drackkammer (4) bildet, aus der das Produkt durch eine Fördertätigkeit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) so verabreicht wird, dass ein Produktstrahl durch einen mit der Druckkammer (4) verbundenen Strahlauslass (5) des Druckstrahlinjektors austritt, d) eine Auslöseeinrichtung zur Auslösung der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) e) und ein von dem Gehäuse (1, 2) abgestütztes Widerstandselement (31), f) wobei eine Anpresskraft, mit der der Strahlauslass (5) für eine Injektion gegen ein Gewebe gepresst wird, mittels der Auslöseeinrichtung ausgeübt und von der Auslöseeinrichtung über das Widerstandselement (31) auf das Gehäuse (1, 2) übertragen wird g) und wobei die Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) erst ausgelöst wird, wenn die Anpresskraft eine mittels dem Widerstandselement (31) vorgegebene oder gemessene Größe erreicht oder überschreitet.
2. Dracksfrahlinjektor nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung einen Schieber (30) umfasst, der gegen eine Widerstandskraft des Widerstandselements (31) verschiebbar mit dem Gehäuse (1, 2) verbunden ist.
3. Dracksfrahlinjektor nach dem vorhergehenden Ansprach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (30) in Richtung auf ein vorderes Ende des Dracksfrahlinjektors, das den Sfrahlauslass (5) bildet, verschiebbar ist.
4. Drucksfrahlinjektor nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (30) ein Griffstück zum Halten und Anpressen des Dracksfrahlinjektors bildet.
5. Dracksfrahlinjektor nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkarnmereinrichtung (3) den Schieber und ein Drackkammerauslass den Sfrahlauslass (5) bilden.
6. Dracksfrahlinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung ein erstes Sperrelement (35) umfasst und der Schieber (30) in einer Sperrstellung das erste Sperrelement (35) in einem Eingriff mit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) hält, der ausreichend fest ist, um eine Fördertätigkeit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) zu verhindern, und der gelöst wird, wenn der Schieber (30) gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements (31) verschoben wird.
7. Dracksfrahlinjektor nach dem vorhergehenden Ansprach, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff des ersten Sperrelements (35) mit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) formschlüssig ist.
8. Drucksfrahlinjektor nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (30) an einer der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) zugewandten Seite eine radiale Ausnehmung (33) aufweist, die in der Sperrstellung des Schiebers (30) in Verschieberichtung des Schiebers (30) gesehen neben dem Sperrelement (35) gelegen ist und in die das erste Sperrelement (35) zur Lösung des Eingriffs mit der Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) ausweichen kann.
9. Drucksfrahlinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (30) in der Sperrstellung mittels eines zweiten Sperrelements (36) so gesichert ist, dass die Verschiebung gegen die Widerstandskraft des Widerstandselements (31) erst möglich ist, wenn der Schieber (30) durch Betätigung eines mit dem zweiten Sperrelement (36) zusammenwirkenden Entsicherungselements (38) entsichert worden ist.
10. Drackstrahlinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (6, 10, 11, 13) einen in der Drackkammer (4) in Richtung auf einen Drackkammerauslass (5) verschiebbar aufgenommenen Kolben (6) und ein verschiebbar gelagertes Antriebselement (11) umfasst, auf das eine Antriebskraft in Richtung auf den Drackkammerauslass (5) wirkt, die mittels der Auslöseeinrichtung ausgelöst wird.
11. Drackstrahlinjektor nach einer Kombination der Ansprüche 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrelement (35) mit dem Antriebselement (11) in dem Eingriff steht.
12. Drucksfrahlinjektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (30) in der Sperrstellung das erste Sperrelement (35) radial gegen das Antriebselement (11) drückt.
3. Drucksfrahlinjektor nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrelement (35) in eine radiale Ausnehmung des Antriebselements (11a) eingreift.
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