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Injektionsspritze
Das wesentliche Problem bei Injektionsspritzen mit einem Glaszylinder und mindestens einer metal- lischen Armatur besteht darin, dass einerseits zum Zwecke der Reinigung, eine Zerlegung der Spritze in ihre Glas- und Metallteile an sich möglich sein muss, diese Zerlegung aber anderseits keine unbedingt notwendige Voraussetzung für die Sterilisation sein darf.
Die Schwierigkeit bestand in den verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten des Glaszylinders und der metallischen Armaturen, welcher Umstand bis heute stets die Gefahr eines Bruches oder doch wenigstens einer Beschädigung des Glaszylinders mit sich brachte, sobald die Spritze im zusammengesetzten Zustand bis zur Sterilisationstemperatur von zirka 2000 C erwärmt wurde.
Wohl sind an sich Spritzen bekannt, bei welchen der Zylinder und die Armatur verkittet sind, und welche grundsätzlich in zusammengesetztem Zustand sterilisiert werden können. Abgesehen davon, dass aber solche Spritzen zum Zwecke der Reinigung nicht auseinandergenommen werden konnten, hatte die Kittverbindung den wesentlichen Nachteil, dass der Kitt, als poröses Material, sich mit Injektionsflusigkeit vollsog, mit der Zeit spröde wurde und ausbröckelte.
Des weiteren sind relativ teure Injektionsspritzen bekannt, bei welchen der Glaszylinder innerhalb eines metallischen Verbindungsstückes gehalten war, welches Verbindungsstück dann seinerseits mit den ebenfalls metallischen Armaturen verbunden war. Solche Spritzen waren an sich zum Zwecke der Reinigung auseinandernehmbar, doch konnten sie nicht in zusammengesetztem Zustand ohne Gefahr der Beschädigung des Glaszylinders sterilisiert werden. Abgesehen davon handelte es sich um teure Spritzen, was heute umsomehr unerwünscht ist, als Injektionsspritzen zum Verbrauchsmaterial geworden sind.
Schliesslich wurde auch schon vorgeschlagen, den Zylinder und die Armatur direkt miteinander zu verschrauben, wobei auch schon Rundgewinde vorgesehen waren. Doch haben auch diese Spritzen nicht befriedigt, da bei einem Sterilisieren ohne vorheriges Auseinandernehmen der Spritzen der Glaszylinder in den meisten Fällen gesprungen ist. Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man weiter versucht, den Glaszylinder durch einen Kunststoffzylinder zu ersetzen, welche Lösung aber weder in der Fabrikation noch vom Gesichtspunkt der glasklaren Durchsichtigkeit des Zylinders sowie der Dichtigkeit aus befriedigt hat.
Das Ziel der Erfindung war demzufolge die Schaffung einer billigen Injektionsspritze mit einem Glaszylinder und mindestens einer mit diesem Glaszylinder mittels eines Rundgewindes verschraubten, metallischen Armatur, welche zu Reinigungszwecken auseinandernehmbar ist und trotzdem in zusammengesetztem Zustand gefahrlos sterilisiert werden kann.
Die erfindungsgemässe Spritze ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile der Verbindung, Bolzen und Mutter, derart dimensioniert sind, dass die Berührungspunkte der beiden Teile bei angezogener Schraubverbindung an beiden Gewinden ausschliesslich im Bereich der Aussenrundungen des betreffenden Gewindes liegen.
In der Zeichnung isteine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. l einen Axialschnitt, Fig. 2 einen Schnitt in vergrössertem Massstab durch die Verbindungsstelle zwischen dem Zylinder und dem Nadelansatzstück und Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2 in noch weiter vergrössertem Massstab.
Die Injektionsspritze gemäss dem dargestellten Beispiel besitzt einen Glaszylinder l, der an seinen beiden Enden je mit einem inneren Rundgewinde 2 bzw. 3 versehen ist. In diese Rundgewinde 2 und 3 sind
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die metallischen Armaturen eingeschraubt, nämlich ein Nadelansatzstück 4 sowie ein Deckel 5. Der Dekkel ist in üblicher Weise durchbrochen, zum Zwecke des Durchtrittes der den Kolben 6 tragenden Kolbenstange 7, an deren Ende der Bedienungsknopf 8 angebracht ist.
Es hat sich nun gezeigt, dass eine solche direkte Verschraubung der metallischen Armaturen mit dem Glaszylinder unter ganz gewisser Voraussetzung eine solche Verbindung zwischen den genannten Teilen darstellt, welche sich auch nach erfolgter Sterilisation nicht löst und dazuhin in genügendem Masse eine durch die Verschiedenheit der Ausdehnungskoeffizienten bedingte Relativbewegung zwischen den metallischen Armaturen und dem Glaszylinder zulässt, so dass auch dann, wenn die Spritze in zusammengesetztem Zustand sterilisiert wird, nicht die geringste Gefahr eines Bruches oder auch nur einer Beschädigung des Glaszylinders besteht.
Die erste Voraussetzung ist die Ausbildung des Verbindungsgewindes als Rundgewinde. wobei die Abmessungen so gewählt sind, dass die Berührungspunkte der beiden Teile der Verbindung, nämlich der Bolzen (Armatur 4) und die Mutter (Zylinder 1), bei angezogener Schraubverbindung an beiden Gewinden ausschliesslich im Bereiche der Aussenrundungen des betreffenden Gewindes liegen (Fig. 2 und insbesondere Fig. 3). Ausgedehnte Versuche haben ergeben, dass Rundgewinde dieser Art in genügendem Masse die erwähnte Relativbewegung zulassen, was damit erklärt wird, dass bei Innehaltung der erwähnten Abmessungsvorschrift die Gewindeflanken von Bolzen- und Muttergewinde bei angezogener Schraubverbindung sich nicht längs einer Fläche, sondern nur längs einer Linie berühren, welche Linie sich im Schnitt nach Fig. 2 als Berührungspunkt 9 darstellt.
Des weiteren bewirken die erwähnten Abmessungen, dass die Schraubenlinie, längs welcher sich der Schraubenbolzen (Armatur) und die Schraubenmutter (Zylinder) bei angezogener Schraubverbindung berühren, bei einer durch eine elastische Deformation eines der Gewinde ermöglichten axialen Relativbewegung von Zylinder und Armatur nach aussen verschoben wird. Dieses wieder hat zur Folge, dass die Tangentialfläche der Gewinde durch die Berührungslinie mit zunehmender Relativbewegung einen immer kleiner werdenden Winkel gegenüber der geometrischen Spritzenachse einnimmt, wodurch der einer Relativbewegung entgegengesetzte Widerstand stets abnimmt.
Diese Verhältnisse sind natürlich dann besonders günstig, wenn schon im kalten Zustand die Berüh-
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h.Solche Voraussetzungen können nun auf relativ einfache Weise dadurch geschaffen werden, dass die Radien R und R der Aussenrundungen der beiden Gewinde verschieden gross gewählt werden, in welchem Falle die Berührungslinie gegen den Scheitel der Gewinde zu verlegt wird.
Des weitern bewirkt eine solche Verlegung der Berührungslinie nach aussen eine wesentlich leichtere elastische Deformation eines der Gewinde, welche Deformation die Voraussetzung der erstrebten Relativbewegung zwischen dem Glaszylinder und der Armatur darstellt.
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so dass auch für eine Auswirkungnügend Raum frei bleibt.
Die zweite Voraussetzung. damit die Armatur und der Glaszylinder in verschraubtem Zustand auf 200 C erwärmt werden könnenist natürlich die, dass die Elastizitätseigenschaften des Glases nicht beeinträchtigt werden. Eine solche Beeinträchtigung findet aber bekanntlich immer dann statt, wenn der Glaszylinder nachbearbeitet bzw. nachgeschliffen ist. Die gewollte Wirkung, nämlich die elastische Deformation des Glaszylinderinnengewindes, lässt sich demzufolge nur bei ungeschliffenen Glaszy1índernzie- len.
Zusammenfassend hat sich gezeigt, dass bei Verzicht auf eine Nachbehandlung des Glaszylinders, der übrigens gemäss einem modernen, an sich bekannten Verfahren mit durchaus genügender Genauigkeit auch ohne eine solche Nachbearbeitung hergestellt werden kann, das Glas eine solche Elastizität bei den in Frage kommenden Temperaturen besitzt, dass, wenn durch die erwähnte Ausbildung des Gewindes eine hinreichende Relativbewegung zwischen Glas und Armatur ermöglicht ist, bei einer Erwärmung der zusammengesetzten Spritze bis auf zirka 2000 C keine Bruchgefahr besteht.
Unter den beiden genannten Voraussetzungen gelingt es demnach, eine metallische Armatur mit dem Glaszylinder einer Injektionsspritze durch einfaches Verschrauben zu verbinden und eine solche Spritze zu schaffen, die zum Zwecke der Reinigung auf einfachste Weise auseinandergenommen werden kann, es aber auf der andern Seite durchaus erlaubt, in zusammengesetztem Zustand ohne Bruch- oder Beschädigungsgefahr sterilisiert zu werden. Dazuhin kommt weiter, dass eine solche Spritze in der Herstellung äusserst billig ist.