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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung
eines fluiden Produkts. Die Vorrichtung kann insbesondere ein Injektionsgerät sein,
vorzugsweise in der Form eines Injektionspens. Injektionsgeräte sind
beispielsweise aus der Diabetestherapie, der Verabreichung von Wachstumshormonen
oder Osteoporosepräparaten
bekannt. Derartige Geräte
sollen einerseits die Gewähr
dafür bieten, dass
die richtige Dosis verabreicht wird, andererseits sollen die Geräte einfach
und bequem bedienbar sein, zwei Forderungen, die insbesondere von
Bedeutung sind, wenn der Benutzer sich das betreffende Produkt selbst
verabreicht.
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Der
Stand der Technik kennt heute Injektionsgeräte, wie zum Beispiel Injektionspens,
zur Selbstverabreichung von einstellbaren Dosen eines zu injizierenden
Produkts. Die
US 6 547 763 beschreibt
eine in einem solchen Injektionspen eingebaute Dosisanzeige, die
aus zwei flexiblen Scheiben
1,
2 besteht die jeweils
eine Skala tragen. In der Mitte der Scheiben ist eine runde Öffnung
4 zu
sehen, mit der sie in einem Injektionspen freibeweglich gelagert sind.
Auf einem Radius, der größer als
der der Öffnung
4 aber
kleiner als der der Scheibe
1,
2 ist, sind weiterhin
eine größere Anzahl
von kleinen Öffnungen
5,
Stanzlöcher,
angebracht. In diese Stanzlöcher greifen
im eingebauten Zustand Nocken
11 ein, die von einem zylindrischen
Körper
10,
der koaxial in einem Injektionsgerät eingebaut ist und mit einem
Dosierglied verdrehungssicher verbunden ist, getragen werden. Eine
Drehung am Dosierglied überträgt diese
Rotation auf die flexiblen Scheiben
11.
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Es
ist Aufgabe dieser Erfindung eine Dosisanzeige für Injektionsgeräte bereit
zu stellen, die an unterschiedliche vorgefertigte Geräte zu einem
späteren
Termin als dem Produktionszeitpunkt der Geräte, zum Beispiel dem Liefertermin,
angebaut werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruch 1 gelöst.
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Die
Erfindung betrifft eine seitlich andockbare Dosisanzeige in kompakter
Bauweise. Sie besteht aus wenigstens einem, vorzugsweise wenigstens, vorteilhafterweise
genau zwei Anzeigeelementen, zum Beispiel Zählringen, einem Getriebe und
einem Zentralelement, das alle Bauteile der Dosisanzeige so verbindet,
dass diese als eine Funktionseinheit entsprechenden vorbereiteten
Geräten
erst kurz vor der Auslieferung an den Kunden angebaut werden können.
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Obgleich
ein Antriebsglied einer Vorrichtung gleichzeitig auch ein Dosierglied
der Vorrichtung bilden kann, an dem der Benutzer die Einstellung
der Dosis vornimmt, umfasst die Vorrichtung in bevorzugten Ausführungen
ein Dosierglied zusätzlich
zu dem Antriebsglied. Das Dosierglied ist mit dem Antriebsglied
so gekoppelt, vorzugsweise rein mechanisch, dass eine Dosierbewegung
des Dosierglieds auch eine Dosierbewegung des Antriebsglieds zur Folge
hat. Die Dosierbewegung des Antriebsglieds ist der von dem oder über das
Antriebsglied bei der Ausschüttung
aufgebrachten Antriebskraft vorzugsweise entgegengerichtet. Vorzugsweise
verfügt
die Vorrichtung über
eine erfindungsgemäße Dosisanzeige
zum Anzeigen der eingestellten Produktdosis. Die Anzeige kann eine
akustische und/oder taktile und/oder insbesondere optische sein.
Die Dosisanzeige ist mit dem Dosierglied so gekoppelt, dass eine Bewegung,
die das Dosierglied bei einer Einstellung der Produktdosis ausführt, eine Änderung
der angezeigten Produktdosis bewirkt. In der Halteposition der Kupplungsglieder
ist/sind das Dosierglied und/oder die Dosisanzeige von der Fördereinrichtung
entkoppelt. Durch die Entkopplung kann die Dosis im ausgekuppelten
Zustand ohne Rückwirkung
auf die Fördereinrichtung
eingestellt und gegebenenfalls korrigiert werden.
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In
bevorzugter Ausführung
bleibt die Kopplung von Dosisanzeige und Antriebsglied im Kupplungseingriff
bestehen, so dass eine der Dosierbewegung entgegengerichtete Antriebsbewegung
des Antriebsglieds mit fortschreitender Ausschüttung in gleicher Weise fortschreitend
zurückgestellt
wird. Bei einem vorzeitigen Abbruch der Verabreichung, ob bewusst
oder fehlerhaft unbewusst, zeigt die Dosisanzeige somit den noch
nicht ausgeschütteten
Rest der eingestellten Dosis an. Dies kann beispielsweise dann von
Vorteil sein, wenn die eingestellte Dosis größer ist als die noch verfügbare.
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Falls
ein Dosierglied wie bevorzugt zusätzlich zu dem Antriebsglied
vorgesehen ist, sind im Kupplungseingriff das Antriebsglied und
das Dosierglied vorteilhafterweise voneinander entkoppelt, so dass
während
der Antriebsbewegung des Antriebsglieds an dem Dosierglied keine
auf das Antriebsglied zurückwirkende
Manipulationen vorgenommen werden können.
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In
einer Weiterentwicklung wird in der Halteposition der Kupplungsglieder
das Kupplungsausgangsglied an dem Gehäuse so festgelegt, dass es keine
Bewegung ausführen
kann, die eine Ausschüttbewegung
der Fördereinrichtung
bewirken würde. Das
Kupplungsausgangsglied muss bewusst freigegeben werden, vorzugsweise
unmittelbar im Zusammenhang mit der Ausschüttung des Produkts. Vorteilhaft
ist es, wenn die Festlegung an dem Gehäuseteil durch Ausführung der
Kupplungsbewegung gelöst wird.
Vorzugsweise wird während
eines bei der Kupplungsbewegung zurückgelegten Wegabschnitts in
einer ersten Phase der Kupplungseingriff hergestellt und in einer
sich anschließenden
zweiten Phase die Festlegung an dem Gehäuse gelöst, vorteilhafterweise gegen
die genannte elastische Rückstellkaft
der Halteeinrichtung. Vorteilhafterweise ist das Kupplungsausgangsglied
in der Halteposition der Kupplungsglieder über das Kupplungszwischenglied
an dem Gehäuse
festgelegt. Der Sperreingriff, in dem das Kupplungszwischenglied
für diesen
Zweck mit dem Gehäuse
oder einer damit verbundenen Struktur steht, wird zweckmäßigerweise
durch die Ausführung
der Kupplungsbewegung gelöst.
Vorteilhaft ist es, wenn das Kupplungszwischenglied in Richtung der
Kupplungsbewegung aus dem Sperreingriff bewegbar ist, da eine derartige
Bewegbarkeit es erlaubt, dass das Kupplungszwischenglied bei der Kupplungsbewegung
einfach mitgenommen, beispielsweise aus dem Sperreingriff gedrückt wird.
Der Sperreingriff kann formschlüssig
und/oder reibschlüssig
sein.
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In
einer ersten Variante wirkt das Rückstellglied über das
Kupplungszwischenglied auf das wenigstens eine die Kupplungsbewegung
ausführende Kupplungsglied
und hält
dieses in der Halteposition. In einer zweiten Variante wirkt das
Rückstellglied
direkt auf das wenigstens eine die Kupplungsbewegung ausführende Kupplungsglied,
vorzugsweise das Kupplungseingangsglied, und stützt sich für die Beaufschlagung beispielsweise
an dem Gehäuse oder
einer damit bezüglich
der Kupplungsbewegung fest mit dem Gehäuse verbundenen Struktur oder
an dem Kupplungsausgangsglied ab.
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Die
Kupplungsbewegung ist vorzugsweise eine axiale Hubbewegung. Falls
ein Kolben und eine Kolbenstange die Fördereinrichtung bilden, wird
die Hubbewegung bevorzugt in Vortriebsrichtung des Kolbens und der
Kolbenstange ausgeführt.
Treibt die Antriebskraft das Kupplungseingangsglied und dieses über den
Kupplungseingriff das Kupplungsausgangsglied rotatorisch an, vorteilhafterweise
um eine in die Vortriebsrichtung weisende Rotationsachse, so können diejenigen
Kupplungsglieder, die zwischen sich den Kupplungseingriff bilden,
insbesondere mit Eingriffselementen versehen sein, die im Kupplungseingriff
wie axial zueinander verschiebbare Nuten und Federn zusammenwirken
oder als axial einander zugewandte Verzahnungen oder bevorzugter
als Kegelverzahnungen gebildet sein. Obgleich beispielsweise ein
einziger Zahn und eine einzige Zahnlücke für den Kupplungseingriff grundsätzlich genügen, wird
es bevorzugt, wenn bei wenigstens einem der den Kupplungseingriff
bildenden Kupplungsglieder eine Verzahnung um die Rotationsachse
umlaufend gebildet ist. Noch bevorzugter weisen die beiden Kupplungsglieder
für den
Kupplungseingriff je eine Verzahnung umlaufend auf. Bei als Nuten
und Federn oder andersartig gebildeten Eingriffselementen gilt entsprechendes.
Der Kupplungseingriff ist ungeachtet der Frage der Form der Kupplungsflächen so gebildet,
das Schlupf im Kupplungseingriff nicht auftritt.
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Um
eine möglichst
flexible Produktion von Injektionsgeräten zu ermöglichen, ist es vorteilhaft
die Geräte
in Module einzuteilen, die einzeln gefertigt und gelagert und erst
bei einer Konfektionierung zusammengesetzt werden. Solch ein Modul
kann auch die Dosisanzeige sein, die in diesem Fall einem vorgefertigten
Injektionsgerät
kurz vor der Auslieferung an den Kunden hinzugefügt wird. Die erfindungsgemäße Dosisanzeige
zeigt eine solche Modulbauweise einer Dosisanzeige.
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Die
Dosisanzeige besteht aus einem ersten und einem weiteren Anzeigeelement,
einem Getriebe bestehend aus einem Anzeigekopplungsglied, welches
die Verbindung zum Gerät
im eingebauten Zustand herstellt und gleichzeitig das erste Anzeigeelement
antreibt, einer Vorrichtung, womit das erste Anzeigelement ein weiteres
Anzeigeelement bei jeder vollen Umdrehung um einen Kreisabschnitt
mitnehmen kann, und als verbindendes Element dieser Einzelkomponenten
eine zentral angeordnete Hülse.
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Beim
Einstellen der Dosis zum Beispiel durch Drehen einer Dosiereinrichtung,
die bei Vorrichtungen zur Selbstinjektion in der Regel vom Nutzer
per Hand vorgenommen wird, kann die Rotationsbewegung des Antriebsglieds,
das während
der Aufdosierung sowohl mit dem Dosierglied als auch mit der Dosisanzeige
verbunden ist, über
die Getriebeschnittstelle umgelenkt und auf die Dosisanzeige übertragen
werden. Die Drehung an der Dosiereinrichtung wird vom Nutzer solange
fortgesetzt, bis die angestrebte Dosis auf der Dosisanzeige abzulesen ist.
Wird unbeabsichtigt eine höhere
Dosis eingestellt, so ist durch einfaches Zurückdrehen am Dosierglied eine
Korrektur auf den gewünschten
Wert möglich,
wobei das Rückdrehen
ebenfalls die notwendige Korrektur der Abgabemenge bewirkt. Statt einer
Drehbewegung an der Dosiereinrichtung ist auch ein axiales Verschieben
oder ein quer zur Gerätelängsachse
zugelassenes Kippen der Dosiereinrichtung als Einstellmechanik möglich. Die
Aufdosierung kann ebenso durch einen elektrischen, pneumatischen
oder sonstigen Antrieb erfolgen, ebenso wie der Vortrieb der Ausschüttvorrichtung
nicht auf Antriebe von Hand und/oder durch Federkraft beschränkt ist.
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Beim
Auslösung
der Injektion wird die Dosisanzeige über entsprechende Kopplungselemente
mit der die Ausschüttung
bewirkenden Antriebsvorrichtung verbunden und während der Ausschüttung von dieser
angetrieben. Bei vollständiger
Gabe der eingestellten Dosis zeigt die Dosisanzeige nach Beendigung
der Injektion den Wert Null an. Wird während der Produktabgabe der
Injektionsvorgang ungewollt oder planmäßig unterbrochen, so zeigt
die Dosisanzeige die Menge an Produkt an, die in diesem Moment noch
nicht ausgeschüttet
wurde. Der Nutzer kann in diesem Fall die Anzeige auf Null setzen
oder die Produktgabe fortsetzen und die noch nicht injizierte Produktmenge
sich zuführen.
Bemerkt der Nutzer während
der Injektion, dass er eine zu geringe oder zu große Dosis
am Dosierglied eingestellt hat, so kann er die Injektion jederzeit
abbrechen, die in diesem Moment noch zur Ausschüttung verbleibende Produktmenge
korrigieren und danach die Injektion beenden.
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Eine
erfindungsgemäße Echtheitsanzeige kann
mit mechanischen Elementen von zwei oder mehr einander umfassenden
liegenden Zählscheiben
vorgesehen sein, welche beispielsweise in Umlaufrichtung mit Ziffern
von „0" bis „9" beschriftet sind. Eine
solche aus zum Beispiel einander umfassenden Zählscheiben bestehende Anzeige
kann mit einem Einstellknopf oder Dosierglied so gekoppelt vorgesehen
sein, so dass immer, wenn zum Beispiel der Einstellknopf oder das
Dosierglied bewegt wird, die mechanische Anzeige bei der Aufdosierung
und/oder Dosiskorrektur mitdreht.
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Ebenso
kann die aus zum Beispiel einander umfassenden Zählscheiben bestehende erfindungsgemäß mechanische
Dosisanzeige über
geeignete Kopplungsglieder mit der Ausschüttvorrichtung in der Art gekoppelt
sein, dass die Zählscheiben
bei der Ausschüttung
ebenfalls mitdrehen, allerdings in die der Einstelldrehung entgegen
gerichtete Richtung. Das heißt,
die mechanische Anzeige zählt
während der
Ausschüttung
des in dem Injektionsgerät
enthaltenen Produkts von der eingestellten Dosis zurück auf den
Wert Null. Bei einem ungewollten oder planmäßigen Unterbrechen der Injektion
wird die Bewegung der Dosisanzeige ebenfalls gestoppt, abzulesen
ist die noch nicht ausgeschüttete
Teildosis.
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Das
erste Anzeigeelement ist vorzugsweise in zehn gleiche Teile segmentiert
und dient als Einer-Zählring. Über eine
am Fußende
des ersten Anzeigeelements angebrachte Scheibe mit einem Nocken,
die mit dem ersten Anzeigeelement mitdreht und einmal pro Umdrehung über ein
mit dem zweiten Anzeigelement verbundenes Drehkreuz diesen um einen
Kreisabschnitt weiterdreht.
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Das
weitere Anzeigelement kann als Zehnerzählring dienen und wie das erste
Anzeigeelement in zehn Segmente eingeteilt werden. Bei dieser Ausbildung
wäre das
Kreissegment, um das das erste Anzeigeelement das zweite Anzeigelement
pro Umdrehung mitnimmt genau 36°.
Diese Drehung am weiteren Anzeigeelement würde beim Übergang des ersten Zählringes
von zum Beispiel Ziffer "9" auf Ziffer "0" statt finden. Es kann aber auch jeder
andere Unterteilung des weiteren Zählringes durch entsprechende
Ausbildung des Drehkreuzes erreicht werden.
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Die
Zählringe
können
ganz oder teilweise transparent sein. In diesem Fall kann wenigstens eine
Lichtquelle, vorzugsweise eine LED oder OLED, fester Bestandteil
der Vorrichtung sein. Diese Lichtquelle ist vorzugsweise hinter
dem Kreissegment das die aktuelle Dosis zeigt angebracht. Die Lichtquelle kann
dauerleuchtend ausgebildet sein oder durch ein definiertes Ereignis,
zum Beispiel dem Beginn der Dosierbewegung am Dosierglied, eingeschalten
und nach Ende der Ausschüttung,
das heißt
bei Erreichen der Nullposition, wieder ausgeschalten werden. Denkbar
sind aber auch ein bewusstes Einschalten durch den Nutzer bei Dunkelheit
oder schlechten Lichtverhältnissen
mittels eines zum Beispiel Knopfes oder jede andere sinnvolle Art
der Initiierung.
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Es
ist auch eine mögliche
Lösung
die Ziffern auf den Zählringen
mit fluoreszierender Farbe aufzubringen, wobei bei Dunkelheit gespeicherte
Leuchtenergie das Ablesen der Dosisanzeige ermöglicht.
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Eine
erfindungsgemäße Dosisanzeige
kann sowohl in einem Injektionspen zur Selbstgabe eines Produkts
als auch in einem mechanischen, pneumatischen oder elektrischen
Injektionsgerät
eingebaut werden. Es ist auch grundsätzlich möglich, die mechanische Dosisanzeige
durch eine elektronisch generierte Anzeige zu ersetzen. Hierzu werden
die Drehung des Dosiergliedes und die Bewegung der Ausschüttvorrichtung über geeignete
Sensoren erfasst. Die so gewonnenen Informationen werden auf geeignete
Weise in eine digitale Anzeige umgesetzt. Wie oben beschrieben ist
auch in diesem Fall eine Echtzeitangabe der Produktmenge, die zur
Ausschüttung bereit
steht in jeder Situation darstellbar.
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Zum
Einbau in vorbereitete Injektionsgeräte besitzt die Dosisanzeige
eine Schnittstelle, die sowohl die sichere Koppelung des Antriebes
mit dem Antrieb des Injektionsgerätes gewährleistet, gleichzeitig aber
auch eine sichere Befestigung der Dosisanzeige am Gerät gewährleistet.
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Bevorzugte
Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen
beschrieben.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand von Figuren erläutert.
An den Ausführungsbeispielen
offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die
Gegenstände
der Ansprüche
und auch die vorstehend beschriebenen Ausführungen vorteilhaft weiter. Es
zeigen:
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1 ein
Injektionsgerät
eines ersten Ausführungsbeispiels
in einer perspektivischen Ansicht,
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2 das
Injektionsgerät
mit einer geöffneten
Kupplung in einem Längsschnitt,
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3 das
Injektionsgerät
mit geschlossener Kupplung,
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4 ein
Detail der 2,
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5 ein
Detail der 3,
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6 das
Injektionsgerät
nach Einstellung einer Dosis,
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7 das
Injektionsgerät
nach Entleerung eines Reservoirs,
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8 die
Dosisanzeige in Detaildarstellung in einem Querschnitt,
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8a die
Dosisanzeige in Detaildarstellung in einer Draufsicht,
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9 die
Dosisanzeige mit alternativem Antrieb und Lichtkörper, Querschnitt
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9a die
Dosisanzeige mit alternativem Antrieb und Lichtkörper, Draufsicht
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1 zeigt
ein Injektionsgerät
eines ersten Ausführungsbeispiels.
Das Injektionsgerät
weist ein erstes Gehäuseteil 1 und
ein zweites Gehäuseteil 4 auf,
die lösbar
miteinander verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Gehäuseteile 1 und 4 miteinander
verschraubt. Das Injektionsgerät
ist als schlanker Injektionspen gebildet. Das Gehäuseteil 1 dient
der Aufnahme eines mit fluidem Produkt gefüllten Behältnisses 2 und bildet
in diesem Sinne ein Reservoir, und das Gehäuseteil 4 dient als
Träger
für eine
Dosier- und Antriebseinrichtung, von der ein Dosierglied 18 zu
erkennen ist. Das Gehäuseteil 4 ist
im Bereich des Dosierglieds 18 durchbrochen, so dass ein
Verwender direkten Zugriff auf das Dosierglied 18 hat.
Das Dosierglied 18 ist um eine zentrale Längsachse
des Geräts
drehbar gelagert und als Hülse
gebildet, die bedienerfreundlich an ihrem äußeren Umfang geriffelt ist.
Zu erkennen ist ferner eine Dosisanzeige 20, die durch
eine Durchbrechung im Mantel des Gehäuseteils 4 seitlich
aufgesetzt ist.
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2 zeigt
das Injektionsgerät
des ersten Ausführungsbeispiels
in einem Längsschnitt.
In dem Gehäuseteil 1 ist
das Behältnis 2 aufgenommen.
In dem Behältnis 2 ist
ein Kolben 3 in eine Vortriebsrichtung V bewegbar aufgenommen.
Der Kolben 3 verschließt
das Behältnis 2 an
dessen proximalen Ende flüssigkeitsdicht.
Durch Vortrieb des Kolbens 3 in die Vortriebsrichtung V
wird Produkt durch einen Auslass des Behältnisses 2 verdrängt und
ausgeschüttet,
vorzugsweise durch eine in den Auslass ragende, mittels eines Nadelhalters
an dem distalen Ende des Gehäuseteils 1 befestigten
Injektionsnadel. Das Behältnis 2 ist
in der Art üblicher
Ampullen gebildet. Das Gehäuseteil 1 bildet
unmittelbar einen Behältnishalter,
im Ausführungsbeispiel
einen Ampullenhalter. Das Gehäuseteil 1 ragt
mit seinem proximalen Ende in das Gehäuseteil 4 hinein,
und ist mit dem Gehäuseteil 4 verschraubt.
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Das
Gehäuseteil 4 nimmt
eine Kolbenstange 15 und die Dosier- und Antriebseinrichtung
auf, die als Dosier- und Antriebsmechanik gebildet ist. Die Dosier-
und Antriebseinrichtung umfasst in einem Dosier- und Antriebsstrang
ein Antriebsglied 5 und eine Kupplung 6–11,
die in einem eingekuppelten Zustand, d.h. in einem Kupplungseingriff,
das Antriebsglied 5 mit der Kolbenstange 15 koppelt.
Die Kolbenstange 15 bildet mit dem Kolben 3 eine
Fördereinrichtung.
Im eingekuppelten Zustand übertragen
Kupplungsglieder 6–10 eine
auf das Antriebsglied 5 ausgeübte Antriebskraft auf die Kolbenstange 15.
In 2 besteht kein Kupplungseingriff, so dass die Kolbenstange 15 von
dem Antriebsglied 5 entkoppelt ist. In diesem ausgekuppelten
Zustand kann der Benutzer durch eine Dosierbewegung des Dosierglieds 18,
im Ausführungsbeispiel
eine Drehbewegung, die zu verabreichende Produktdosis einstellen.
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Das
Antriebsglied 5 ist hülsenförmig. Es weist
an seiner Mantelaußenfläche ein
Gewinde um eine in die Vortriebsrichtung V weisende Gewindeachse
R auf. Mit diesem Gewinde steht das Antriebsglied 5 in
einem Gewindeeingriff mit einem Kupplungseingangsglied 6.
Das Kupplungseingangsglied 6 ist ebenfalls hülsenförmig und
für den
Gewindeeingriff mit einem korrespondierenden Innengewinde versehen.
Die Gewindesteigung im Gewindeeingriff ist so groß, dass
eine Selbsthemmung nicht eintreten kann. Das Dosierglied 18 umgibt
das Kupplungseingangsglied 6 und ist mit dem Kupplungseingangsglied 6 verdrehgesichert
und axial nicht beweglich verbunden. Die Kolbenstange 15 ragt
in das Antriebsglied 5 und das Kupplungseingangsglied 6.
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Die
Kolbenstange 15 ist über
ihre axiale Länge
mit einem Außengewinde
versehen. Mit dem Außengewinde
ist sie in einem Gewindeeingriff mit einem Kupplungsausgangsglied 9,
das mit einem korrespondierenden Innengewinde versehen ist. Auch diese
beiden Gewinde weisen eine Steigung auf, die eine Selbsthemmung
im Gewindeeingriff verhindert. Die Gewindesteigung ist vorzugsweise
geringer als die Gewindesteigung im Gewindeeingriff zwischen dem
Antriebsglied 5 und dem Kupplungseingangsglied 6.
Eine Kupplungshülse 8 ist
mit dem Kupplungsausgangsglied 9 verdrehgesichert und axial nicht
beweglich verbunden. Die Kupplungshülse 8 und das Kupplungsausgangsglied 9 können bezüglich der
zwischen dem Antriebsglied 5 und der Kolbenstange 15 stattfindenden
Bewegungen wie ein einstückiges
Bauteil angesehen werden; sie sind zur Aufnahme einer Ausgleichsfeder 17 jedoch
zweiteilig ausgeführt
und fest miteinander verbunden. Das Kupplungsausgangsglied 9 und
die Kupplungshülse 8 sind
um die Gewindeachse R des Kupplungsausgangsglieds 9 drehbar,
aber axial nicht bewegbar im Gehäuseteil 4 gelagert.
Die Kolbenstange 15 durchragt im Gewindeeingriff des Kupplungsausgangsglied 9 und
ragt in die Kupplungshülse 8 hinein.
Zwischen einem proximalen Ende der Kupplungshülse 8 und einem proximalen
Ende der Kolbenstange 15 ist die Ausgleichsfeder 17 eingespannt,
die als Druckfeder in Vortriebsrichtung V auf die Kolbenstange 15 wirkt.
Die Ausgleichsfeder 17 drückt über einen drehbar an der Kolbenstange 15 abgestützten Teller 15a, den
ein Flansch einer auf die Kolbenstange 15 gesetzten Hülse bildet,
auf die Kolbenstange 15.
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Die
Kolbenstange 15 ist in einer Linearführung 4a relativ zu
dem Gehäuseteil 1 nicht
verdrehbar in und gegen die Vortriebsrichtung V linear geführt. Das
Antriebsglied 5 ist relativ zu dem Gehäuseteil 4 ebenfalls
in und gegen die Vortriebsrichtung V bewegbar lineargeführt, wofür das Gehäuseteil 4 unmittelbar
eine Linearführung 4b bildet.
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Die
Gewindeachse der Kolbenstange 15 bildet die Hauptbewegungsachse
der Vorrichtung. Für die
rotatorische Antriebsbewegung des Kupplungseingangsglieds 6 und über das
Kupplungszwischenglied 7 auch des Kupplungsausgangsglieds 9 bildet sie
eine Rotationsachse R. Sie bildet beide Gewindeachsen. Desweiteren
bildet sie die Translationsachse für die Kolbenstange 15 und
das Antriebsglied 5.
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Die
Kupplung 6–11 umfasst
ferner ein Kupplungszwischenglied 7 und ein Rückstellglied 10,
das als Druckfeder gebildet ist, und das Kupplungszwischenglied 7 mit
einer gegen die Vortriebsrichtung V wirkenden Elastizitätskraft
beaufschlagt. Das Rückstellglied 10 ist
zwischen dem Kupplungsausgangsglied 9 und dem Kupplungszwischenglied 7 eingespannt.
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Falls
auf das Antriebsglied 5 keine in die Vortriebsrichtung
V wirkende Kraft ausgeübt
wird, sorgt das Rückstellglied 10 über das
Kupplungszwischenglied 7 dafür, dass der Kupplungseingriff
gelöst
ist. Diesen Zustand zeigt die 2. Das Kupplungseingangsglied 6 ist
in die Vortriebsrichtung V auf Anschlag gegen das Kupplungszwischenglied 7 und wird
von dem Rückstellglied 10 über das
Kupplungszwischenglied 7 in eine proximale Endposition
gedrückt.
Das Rückstellglied 10 hält das Kupplungseingangsglied 6 relativ
zu dem Kupplungsausgangsglied 9 und der daran befestigten
Kupplungshülse 8 mittels
des Kupplungszwischenglieds in einer Halteposition. Das Rückstellglied 10 und
das Kupplungszwischenglied 7 bilden somit eine kraftschlüssig wirkende
Halteeinrichtung für
das Kupplungseingangsglied 6.
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3 zeigt
das Injektionsgerät
in einem gekoppelten Zustand. Zwischen dem Kupplungseingangsglied 6 und
der Kupplungshülse 8 besteht
ein Kupplungseingriff. Für
den Kupplungseingriff bilden das Kupplungseingangsglied 6 und
die Kupplungshülse 8 Eingriffselemente,
die im Kupplungseingriff eine verdrehgesicherte Verbindung der beiden Glieder 6 und 8 um
die in die Vortriebsrichtung V weisende Gewindeachse R herstellen.
Die Eingriffselemente wirken als Nuten und Federn oder Verzahnungen zusammen,
die zur Vortriebsrichtung V parallel und um die Gewindeachse R gleichmäßig verteilt
gebildet sind.
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Die 4 und 5 zeigen
den Bereich des Kupplungseingriffs im Detail. 4 zeigt
das Gerät
in dem entkoppelten und 5 in dem gekoppelten Zustand. 4 korrespondiert
somit mit 2, und 5 korrespondiert
mit 3.
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Im
entkoppelten Zustand ist das Kupplungseingangsglied 6 entgegen
der Vortriebsrichtung V von der Kupplungshülse 8 abgerückt, so
dass das Kupplungseingangsglied 6 relativ zu der Kupplungshülse 8 und
dem damit fest verbundenen Kupplungsausgangsglied 9 frei
drehbar ist. Gleichzeitig ist das Kupplungsausgangsglied 9 über die
Kupplungshülse 8,
das Kupplungszwischenglied 7 und ein Entkopplungsglied 11 verdrehgesichert
mit dem Gehäuseteil 4 verbunden.
Für diese
verdrehsichere Kopplung sind das Kupplungszwischenglied 7 an
einer der Kupplungshülse 8 radial
zugewandten Innenfläche mit
Eingriffselementen 7b und die Kupplungshülse 8 mit
korrespondierenden Eingriffselementen 8b versehen. Für den verdrehgesicherten
Eingriff mit dem Entkopplungsglied 11 sind das Kupplungszwischenglied 7 an
einer äußeren Umfangsfläche mit
Eingriffselementen 7a und das Entkopplungsglied 11 an
einer Mantelinnenfläche
mit radial zugewandten Eingriffselementen 11a versehen,
die im entkoppelten Zustand wie die Eingriffselemente 7b und 8b in
der Art von Nuten und Federn oder Verzahnungen, die zur Vortriebsrichtung
V parallel sind, ineinander greifen. Das Kupplungszwischenglied 7 ist
in seinem verdrehgesicherten Eingriff mit der Kupplungshülse 8 und
seinem verdrehgesicherten Eingriff mit dem Entkopplungsglied 11 in
und gegen die Vortriebsrichtung V axial bewegbar, wobei sich der
Eingriff mit dem Entkopplungsglied 11 bei einer Bewegung
in die Vortriebsrichtung V löst.
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Wird
das Antriebsglied 5 betätigt,
indem auf ein Auslöseelement 16 in
die Vortriebsrichtung V eine Druckkraft ausgeübt wird, vollführen das
Antriebsglied 5 und das Kupplungseingangsglied 6 gemeinsam
einen axialen Kupplungshub der Länge
X. Bei dieser Antriebshubbewegung bzw. Kupplungsbewegung stößt das Kupplungseingangsglied 6 das
Kupplungszwischenglied 7 gegen die rückstellende Elastizitätskraft
des Rückstellglieds 10 in
die Vortriebsrichtung V. Im Verlaufe der Hubbewegung gelangen die Eingriffselemente 6a und 8a miteinander
in Eingriff, während
das Kupplungszwischenglied 7 sich gleichzeitig relativ
zu dem Entkopplungsglied 11 bewegt bis es aus dem verdrehgesicherten
Eingriff mit dem Entkopplungsglied 11 gelangt. Dabei bleibt
das Kupplungszwischenglied 7 in dem verdrehgesicherten Eingriff
mit der Kupplungshülse 8.
Die Kupplungsbewegung wird durch einen Anschlag des Auslöseelements 16 an
der Kupplungshülse 8,
im Ausführungsbeispiel
an deren proximalen Stirnfläche,
begrenzt (3).
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5 zeigt
das Injektionsgerät
im gekoppelten Zustand. Die Eingriffselemente 6a und 8a sind
in axialer Überdeckung,
so dass der Kupplungseingriff als verdrehgesicherter Eingriff zwischen
dem Kupplungseingangsglied 6 und der Kupplungshülse 8 hergestellt
ist. Der Eingriff zwischen dem Kupplungszwischenglied 7 und
dem Entkopplungsglied 11 löst sich erst, nachdem der Kupplungseingriff
sicher hergestellt ist.
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Für die Einstellung
der Dosis verdreht der Verwender das Dosierglied 18, das
dabei in leicht lösbaren
Rastpositionen verrastet. Das Dosierglied 18 ist verdrehgesichert
und auch axial unbeweglich mit dem Kupplungseingangsglied 6 verbunden,
so dass dieses mitdreht. Durch diese Dosierbewegung des Kupplungseingangsglieds 6 wird
das bei 4b in und gegen die Vortriebsrichtung V linear
geführte
Antriebsglied 5 in die proximale Richtung bewegt und ragt
dann aus dem Gehäuseteil 4.
Der axiale Dosierweg des Antriebsglieds 5 ergibt sich aus
dem Drehwinkel, um den das Dosierglied 18 verdreht wird
und der Gewindesteigung im Gewindeeingriff zwischen dem Antriebsglied 5 und
dem Kupplungseingangsglied 6, das in die Vortriebsrichtung
V gegen das Kupplungszwischenglied 7 und gegen die Vortriebsrichtung
V gegen das Gehäuseteil 4 auf
Anschlag ist.
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6 zeigt
das Injektionsgerät
mit noch vollständig
gefülltem
Behältnis 2 nach
dem Einstellen einer ersten Dosis. In diesem Zustand durchsticht
der Benutzer mit der Injektionsnadel die Haut für eine subkutane Injektion.
Nachdem die Injektionsnadel platziert ist, betätigt der Benutzer das Antriebsglied 5, indem
er dieses in die Vortriebsrichtung V in das Gehäuseteil 4 hinein drückt. In
dem ersten Abschnitt der Antriebsbewegung, der Kupplungsbewegung
bzw. dem Kupplungshub X, nimmt das Antriebsglied 5 das Kupplungseingangsglied 6 gegen
die elastische Rückstellkraft
des Rückstelldements 10 mit
bis der Kupplungseingriff mit der Kupplungshülse 8 hergestellt
und der verdrehgesicherte Eingriff zwischen dem Kupplungszwischenglied 7 und
dem Entkopplungsglied 11 gelöst sind. Sobald die Kupplungshülse 8 und
damit gemeinsam das Kupplungsausgangsglied 9 um die gemeinsame
Rotationsachse R frei drehen können,
ist der Kupplungshub X beendet, und es schließt sich als zweiter Abschnitt
der Antriebsbewegung ein Ausschütthub
an. Während
des Ausschütthubs
wird das Antriebsglied 5 weiter in die Vortriebsrichtung
V gedrückt.
Da das Kupplungseingangsglied 6 über den axialen Anschlag gegen
das Kupplungszwischenglied 7 keine weitere Bewegung in
die Vortriebsrichtung V ausführen
kann, dreht es sich in dem Gewindeeingriff mit dem verdrehgesichert
geführten
Antriebsglied 5 um die gemeinsame Gewindeachse R. Das Kupplungseingangsglied 6 nimmt
bei seiner Drehbewegung im Kupplungseingriff die Kupplungshülse 8 und
diese das Kupplungsausgangsglied 9 mit. Die Kupplungshülse 8 ist
gemeinsam mit dem Kupplungsausgangsglied 9 axial nicht
bewegbar in dem Gehäuseteil 4 gehalten.
Die Drehbewegung des Kupplungsausgangsglieds 9 bewirkt über den
Gewindeeingriff mit der Kolbenstange 15 und deren verdrehgesicherten
Linearführung
bei 4a den Vortrieb und somit die Ausschüttbewegung der
Kolbenstange 15 und damit gemeinsam des Kolbens 3.
Sobald der Injektionsknopf 16 im Zuge der Antriebs- und Ausschüttbewegung
in Anschlagkontakt gegen die Kupplungshülse 8 gelangt (3),
ist der Ausschüttvorgang
beendet.
-
Nimmt
der Benutzer den Druck von dem Auslöseelement 16, so bewegt
das Rückstellglied 10 über das
Kupplungszwischenglied 7 das Kupplungseingangsglied 6 wieder
in die aus dem Kupplungseingriff abgerückte Halteposition, wie sie
in den 2 und 4 dargestellt ist. Das Kupplungseingangsglied 6 und
damit gemeinsam das Antriebsglied 5, das Dosierglied 18 und
die Dosisanzeige 20 werden durch die Ausrückbewegung
des Kupplungseingangsglieds 6 von dem Kupplungsausgangsglied 9 und
somit von der Kolbenstange 15 entkoppelt. Andererseits
wird die Kolbenstange 15 über das zurückfahrende Kupplungszwischenglied 7 und
das Entkopplungsglied 11 wieder verdrehgesichert mit dem Gehäuseteil 4 verbunden.
-
7 zeigt
das Injektionsgerät
am Ende einer letzten Ausschüttung,
mit der das Behältnis 2 entleert
wurde.
-
Für einen
Austausch des entleerten Behältnisses 2 wird
das Gehäuseteil 1 von
dem Gehäuseteil 4 gelöst, im Ausführungsbeispiel
durch eine Schraubbewegung. Bei dem Lösen der Gehäuseteile 1 und 2 wird
das Entkopplungsglied 11 automatisch relativ zu dem Gehäuseteil 4 gegen
die Richtung der Kupplungsbewegung des Kupplungseingangsglieds 6,
im Ausführungsbeispiel
gegen die Vortriebsrichtung V, bewegt. Das Gehäuseteil 4 lagert das
Entkopplungsglied 11 entsprechend. Der von dem Entkopplungsglied 11 relativ
zu dem Gehäuseteil 4 dabei zurückgelegte
axiale Weg ist so lang wie der Kupplungshub X, so dass das Entkopplungsglied 11 nach dem
Lösen der
Gehäuseteile 1 und 4 dem
Kupplungseingangsglied 6 axial gegenüberliegend dieses blockiert
und das Kupplungseingangsglied 6 nicht mehr in die Vortriebsrichtung
V bewegt werden kann, zumindest nicht in den Kupplungseingriff mit
der Kupplungshülse 8.
Die Blockierung des Kupplungseingangsglieds 6 in der ausgerückten Position
verhindert, dass das Kupplungsausgangsglied 9 in eine verdrehgesicherte
Verbindung mit dem Gehäuseteil 4 gelangen
und dadurch ein Zurückschieben
der Kolbenstange 15 verhindern kann. Es wird mit anderen Worten
sichergestellt, dass die Kolbenstange 15 blockierfrei in
das Gehäuseteil 4 zurückgeschoben
werden kann.
-
8 zeigt
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dosisanzeige. Über die
gehäuseseitige
Schnittstelle 21 wird über
ein Zahnrad 204a, das mit einem Zahnrad 204b fest
verbunden oder aus einem Teil gefertigt ist, ein erstes Anzeigeelement,
ein Zählring 201,
angetrieben. In diesem ersten Anzeigelement 201 ist zentrisch
ein weiteres Anzeigeelement 202 gelagert, welches gegenüber dem ersten
Anzeigeelement verdrehbar ist. Beide Anzeigelemente tragen Skalen 301, 302 die
mit Ziffern belegt sind, die aus einer fluoreszierenden Farbe bestehen
können.
Fest mit dem ersten Anzeigeelement 201 ist eine Scheibe
(205) mit einem radial ausragenden Noppen, bzw. ein Zahnrad
mit nur einem Zahn, verbunden. Er dreht richtungs- und geschwindigkeitsgleich
mit dem Anzeigeelement 201 und treibt einmal pro Umdrehung
ein Drehkreuz 206 an, welches wiederum mit dem weiteren
Anzeigeelement 202 so verbunden ist, dass das Verdrehen
des Drehkreuzes 206 das weitere Anzeigeelement 202 um
einen, durch die Geometrie dieses Getriebes vorgegebenen Kreisabschnitt,
weiterdreht.
-
8a zeigt
die Aufsicht der in 8 beschriebenen Dosisanzeige.
-
9 zeigt
eine Variation der in 8 beschriebenen Dosisanzeige
bezüglich
des geräteseitigen
Antriebes. Die Rotationsbewegung des Antriebsgliedes 6,
mit dem das Dosiselement immer im Eingriff steht solange es am Gerät angebracht
ist, wird direkt über
ein Anzeigekopplungsglied 21 auf die Rotationsachse des
ersten Anzeigelements übertragen. Hierzu
ist das gehäuseseitge
Ende des ersten Anzeigeelements 201 mit einer Verzahnung
versehen, die mit der Verzahnung des Anzeigekopplungsgliedes 21 kämmt. Zusätzlich wird
der Einbau einer Lichtquelle gezeigt, die das Ablesen der angezeigten
Dosis am fenster 207 erleichtert.
-
9a zeigt
eine Aufsicht von 9.
-
Zusammenfassung
-
Vorrichtung
zur dosierten Verabreichung eines fluiden Produkts mit andockbarer
Dosisanzeige, die Vorrichtung umfassend ein Gehäuse mit einem Reservoir für das Produkt,
eine Kolbenstange, die für eine
Förderung
des Produkts in eine Vortriebsrichtung (V) beweglich ist ein Dosierglied
(18), das für
die Einstellung einer zu verabreichenden Produktdosis eine Dosierbewegung
ausführt,
eine Dosisanzeige (20) mit wenigstens einem ersten Anzeigeelement zum
Anzeigen der eingestellten Dosis, und eine Kopplung, die die Dosisanzeige
(20) zur Aufnahme der Dosierbewegung mit dem Dosierglied
(18) koppelt dadurch gekennzeichnet, dass die Dosisanzeige (20)
eine Schnittstelle aufweist, über
die sie das Gehäuse
(1, 4) seitlich durchragend mit dem Dosierglied (18)
gekoppelt die Dosierbewegung aufnimmt.
-
- 1
- erstes
Gehäuseteil
- 1a
- Führungskurve
- 2
- Behältnis
- 3
- Kolben
- 4
- zweites
Gehäuseteil
- 4a
- Linearführung
- 4b
- Linearführung
- 4c
- Umfangsführung
- 4d
- Fixierelement
- 4e
- Axialführung
- 5
- Antriebsglied
- 6,
6'
- Kupplungseingangsglied
- 6a
- Eingriffselement
- 6b
- Eingriffselement
- 6c
- Stützstruktur
- 6d
- Stützstruktur
- 7,
7'
- Kupplungszwischenglied
- 7a
- Eingriffselement
- 7b
- Eingriffselement
- 7c
- Eingriffselement
- 8,
8'
- Kupplungshülse
- 8a
- Eingriffselement
- 9
- Kupplungsausgangsglied
- 10
- Kupplungs-Rückstellglied
- 11,
11'
- Entkopplungsglied
- 11a
- Eingriffselement
- 12
- Eingriffselement
- 13
- Fixierelement
- 14
- Kupplungs-Rückstellglied
- 15
- Kolbenstange
- 15a
- Teller
- 16
- Auslöseelement
- 17
- Ausgleichsfeder
- 18,
18'
- Dosierglied
- 18a
- Eingriffselement
- 19
- Kupplungs-Rückstellglied
- 20,
20' 20''
- Dosisanzeige
- 21
- Anzeigekopplungsglied
- 22
- Anzeigekopplungsglied
- 23
- Anzeigekopplungsglied
- 24
- erstes
Sperrglied
- 24a
- Sperrzähne
- 24b
- Gewinde
- 24c
- Verdrehanschlag
- 24d
- Verdrehanschlag
- 25
- Antriebsglied
- 26
- Stützstruktur
- 27
- Stoppglied
- 28
- Auslöseelement
- 29
- Innenteil
- 29a
- Verzahnung
- 29b
- Anschlagelement
- 29c
- Mitnehmer
- 30
- Gehäuseteil
- 31
- Sperrfeder
- 32
- Feder
- 33
- Verbindungsteil
- 33a
- Verzahnung
- 34
- zweites
Sperrglied
- 34a
- Mitnehmer
- 35
- Adapterstruktur
- 35a
- Führungskurve
- 36
-
- 37
- Schutzkappe
- 38
- Gehäuseteil
- 39
- Nadelschutz
- 201
- 1.
Anzeigering
- 202
- 2.
Anzeigering
- 203
- Buchse
- 204
- Zahnrad
- 204'
- Zahnrad
- 204a
- Teilzahnrad
- 204b
- Teilzahnrad
- 205
- Ring
- 205a
- Nocken
- 206
- Drehkreuz
- 207
- Fenster
- 301
- Skala
- 302
- Skala