DE102009048497A1

DE102009048497A1 - Injektionsgerät

Info

Publication number: DE102009048497A1
Application number: DE102009048497A
Authority: DE
Inventors: Joachim Keitel
Original assignee: Haselmeier AG
Current assignee: Haselmeier AG
Priority date: 2009-09-26
Filing date: 2009-09-26
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CA2773605A1; EP2480272A2; WO2011035877A2; WO2011035877A3; US20130030383A1; JP2013505748A

Abstract

Ein Injektionsgerät hat ein Gehäuse (34), und einen Karpulencontainer (44) zur Aufnahme einer Karpule (50) mit einer zu injizierenden Flüssigkeit (52) und einem in dieser Karpule (50) verschiebbaren Kolben (48). Ferner hat es eine Kolbenstange (38), welche dazu dient, bei einer Injektion den Kolben (48) einer in den Karpulencontainer (44) eingesetzten Karpule (50) zu verschieben und dadurch Medikamente (52) aus der Karpule (50) auszupressen. Die Kolbenstange (38) hat ein Außengewinde (40), das mit dem Innengewinde eines im Gehäuse (34) angeordneten Bauteils (150) in Eingriff steht. Ferner hat das Gerät ein Getriebe (98), das ein erstes Bauteil (68) aufweist, welches relativ zum Gehäuse (34) drehbar, aber axial nicht verschiebbar angeordnet ist, und ein zweites Bauteil (92), welches mit der Kolbenstange (38) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist, so dass sich das erste Bauteil (68), das zweite Bauteil (92) und die Kolbenstange (38) gemeinsam relativ zum Gehäuse (34) drehen können, solange die Kolbenstange (38) an einer axialen Verschiebung nicht gehindert ist, und dass, wenn die Kolbenstange (38) durch Kontakt mit dem Kolben (48) einer Karpule (58) an einer weiteren Verschiebung in Richtung zu diesem Kolben (48) gehindert ist, sich das erste Bauteil (68) und das zweite Bauteil (92) relativ zueinander bewegen und dabei das zweite Bauteil (92) in eine Stellung verschieben, in welcher dieses und die mit ihm drehfest verbundene Kolbenstange (38) an einer Drehung ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Injektionsgerät, das bevorzugt dazu dient, aus einem Medikamenten-Vorratsbehälter, der auch als Karpule bezeichnet wird, eine oder mehrere Injektionen vorzunehmen, je nach dem Medikamentenbedarf des Patienten. Die Injektionen erfolgen durch eine Injektionsnadel, die man auch als Kanüle bezeichnet.
Eine Karpule hat einen verschiebbaren Kolben, gewöhnlich aus einem Elastomer, und diesen Kolben bezeichnet man auch als Stopfen. Bei der Injektion wird der Stopfen durch eine Kolbenstange, die auch als Dosierkolben bezeichnet wird, in Richtung nach vorne, also zum Patienten hin, gedrückt, um Medikament durch die Injektionsnadel auszupressen.
Bei gebräuchlichen Ausführungen solcher Injektionsgeräte kann die gewünschte Bewegung des Kolbens in Schritten von 0,14 mm eingestellt werden. Um die gewünschte Präzision bei der Menge des injizierten Medikaments zu erreichen, ist es also notwendig, dass die Position des Kolbens zu Beginn einer Injektion genau bekannt ist.
Bei vielen Injektionsgeräten ist die Karpule austauschbar, d. h. wenn der Inhalt einer Karpule verbraucht ist, wird eine neue in das Injektionsgerät eingelegt. Nach dem Einlegen einer neuen Karpule ist die Lage des Kolbens in ihr nicht genau bekannt. Selbst bei Karpulen, die maschinell mit einem gleich bleibenden Volumen gefüllt werden, kann die Lage des Kolbens um etwa ±0,5 mm schwanken.
Deshalb muss bei einem Pen-Injektor, bei dem die Karpule ausgetauscht werden kann, nach einem Karpulenwechsel die Kolbenstange an den Kolben der Karpule „angestellt” werden, d. h. zwischen Kolbenstange und Kolben darf nach dem Anstellen kein Spiel mehr vorhanden sein. Das Anstellen erfolgt meist dadurch, dass der Patient nach dem Einlegen der Karpule und nach dem Aufschrauben einer Injektionsnadel immer wieder eine kleine Injektionsdosis einstellt und „Injektionen” in die Luft vornimmt, bis die Kolbenstange satt gegen den Kolben anliegt und zum ersten Mal Medikament aus der Injektionsnadel austritt. Diesen Vorgang nennt man das Primen. In der Praxis ist es wichtig, dass dieser Vorgang möglichst einfach und sinnfällig ist, da er sonst gerne vergessen wird.
Pen-Injektoren haben gewöhnlich einen Halter, in welchen die Karpule eingesetzt wird und der am Pen-Injektor befestigt wird. Dieser Halter, den man als Karpulencontainer bezeichnen kann, ist an seinem patientennahen, vorderen Ende so ausgebildet, dass eine Injektionsnadel angebracht werden kann, z. B. mittel einer Bajonettverbindung oder eines Schraubgewindes.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Injektionsgerät bereit zu stellen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden dargestellten und beschriebenen, in keiner Weise als Beschränkung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
1 ein Injektionsgerät 28 in Form eines sog. Peninjektors, gesehen in Richtung des Pfeils I der 2,
2 das Injektionsgerät der 1, gesehen in Richtung des Pfeils II der 1, wobei die Kartusche mit dem Medikament teilweise gefüllt ist,
3 das Injektionsgerät nach 1 und 2, bei dem der Vorrat an Medikament verbraucht ist, und bei dem deshalb die leere Karpule gegen eine volle Karpule ausgetauscht werden muss,
4 dasselbe Injektionsgerät, bei dem die Kolbenstange durch Drehung des Karpulencontainers – in Richtung eines Pfeils 58 – nach hinten zurückgeschraubt ist, um den Austausch der leeren Karpule zu ermöglichen,
5 das Injektionsgerät der 4, bei dem der Karpulencontainer (welcher noch die leere Karpule enthält) abgenommen ist,
6 das Injektionsgerät der 5, bei dem die alte Karpule aus dem Karpulencontainer entnommen und durch eine neue ersetzt ist,
7 das Injektionsgerät der 6, bei dem der Karpulencontainer am Gehäuse des Injektionsgeräts befestigt ist,
8 das Injektionsgerät der 7, bei dem die Kolbenstange durch Drehen des Karpulencontainers an den Kolben in der neuen Karpule herangeführt ist und gegen diesen ohne Spiel anliegt,
9 eine Darstellung analog 8, aber in vergrößertem Maßstab; diese Figur dient zur Erläuterung, dass zwischen dem Kolben in der Karpule und einem an der Kolbenstange befestigten Teller kein Luftspalt vorhanden sein darf,
10 eine Seitenansicht eines Karpulencontainers 44, gesehen in Richtung des Pfeils X der 11,
11 einen Längsschnitt, gesehen längs der Linie XI der 10, wobei sich in dem Karpulencontainer 44 eine gefüllte Karpule 50 befindet,
12 eine raumbildliche Darstellung des Karpulencontainers 44 der 10 und 11,
13 eine raumbildliche Darstellung eines ersten Bauteils, das zur Befestigung des Karpulencontainers 44 am Gehäuse 34 dient und hier drei Rampen trägt, die zur Unterstützung des Primens dienen,
14 eine raumbildliche Darstellung des Bauteils der 13, aber gesehen von der Seite der Rampen,
15 eine Draufsicht auf das Bauteil der 13 und 14, gesehen in Richtung des Pfeils XV der 14,
16 eine raumbildliche Darstellung eines zweiten Bauteils, das ebenfalls drei Rampen trägt, welche mit den Rampen des Bauteils der 13 bis 15 zusammenwirken,
17 eine Draufsicht von unten auf das zweite Bauteil, gesehen in Richtung des Pfeils XVII der 18,
18 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils XVIII der 17,
19 eine Draufsicht auf das Bauteil der 16, gesehen in Richtung des Pfeils XIX der 16 und 18,
20 eine raumbildliche Darstellung des zweiten Bauteils gemäß den 16 bis 19 sowie einer auf dieses Bauteil wirkenden Druckfeder,
21 eine Darstellung analog 20, aber in Seitenansicht; die Darstellung des zweiten Bauteils entspricht etwa der Darstellung gemäß 18,
22 eine Draufsicht auf das Gehäuse 34, gesehen in Richtung des Pfeils XXII der 21,
23 eine Explosionsdarstellung zur Erläuterung des Zusammenwirkens der in den vorhergehenden Figuren dargestellten Teile,
24 eine raumbildliche Darstellung analog 23,
25 eine Darstellung, welche dazu dient, die Anstellung der Kolbenstange 38 (9) an den Kolben 48 einer Karpule 50 und die gleichzeitige Verriegelung des zweiten Bauteils gegen Verdrehung zu erläutern,
26 eine Darstellung, welche den verriegelten Zustand des zweiten Bauteils zeigt, durch die auch die Kolbenstange 38 (9) gegen Verdrehung blockiert wird, aber in axialer Richtung bewegt werden kann,
27 eine Darstellung, welche die Aufhebung der Verriegelung des zweiten Bauteils vor einem Wechsel der Karpule zeigt; hierbei wird der Karpulencontainer 44 in Richtung des dargestellten Pfeils verdreht;
28 einen Längsschnitt, gesehen in Richtung der Pfeile XXVIII-XXVIII der 25,
29 einen Längsschnitt, gesehen in Richtung der Pfeile XXIX-XXIX der 26,
30 eine Draufsicht auf das Gehäuse 34, gesehen in Richtung des Pfeils XXX der 31,
31 eine Explosionsdarstellung einer vereinfachten Ausführungsform des Injektionsgeräts,
32 eine Darstellung analog 31, aber in raumbildlicher Darstellungsweise,
33 eine Variante zu 16 der Ausführungsform nach den 16 bis 29, die besonders für Injektionsgeräte geeignet erscheint, bei denen kein Austausch der Karpule möglich ist, nämlich ein Bauteil mit drei Rampen, die mit den Rampen des Bauteils der 13 bis 15 zusammenwirken,
34 eine Draufsicht von unten auf das zweite Bauteil, gesehen in Richtung des Pfeils XXXIV der 35,
35 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils XXXV der 34,
36 eine Draufsicht auf das Bauteil der 33 bis 35, gesehen in Richtung des Pfeils XXXVI der 35,
37 eine Variante des zweiten Bauteils 92, mit einer gegenüber 35 reduzierten Gewindesteigung seiner Rampen,
38 eine Draufsicht auf das Teil 92, gesehen in Richtung des Pfeiles XXXVIII der 37,
39 eine stark schematisierte Darstellung von hier wichtigen Teilen des Injektionsgeräts beim Vorgang des „Anstellens” nach einem Karpulenwechsel,
40 den Abschluss des Anstellens, wobei der Teller 46 der Kolbenstange 38 gegen den Kolben 48 anliegt und die Kolbenstange 38 gegen Drehung blockiert ist, und
41 einen Vorgang beim Karpulenwechsel, bei dem der Karpulencontainer 44 in Richtung eines Pfeiles 58 gedreht wird, um den Teller 46 nach unten zu bewegen.
Die 1 und 2 zeigen ein Injektionsgerät 28, das man wegen seiner geringen Größe auch als Pen-Injektor bezeichnet. Hinten, also auf seiner vom Patienten abgewandten Seite, hat es einen Einstellknopf 30 zum Einstellen einer gewünschten Injektionsdosis (durch Drehen des Knopfes 30), wobei die eingestellte Dosis in einem Fenster 32 angezeigt wird. Beim Einstellen wird der Knopf 30 aus einem Gehäuse 34 heraus gedreht, und bei einer Injektion drückt der Patient in Richtung eines Pfeils 36 auf den Knopf 30, also zum Patienten hin. Hierdurch wird eine Kolbenstange 38, die mit einem Außengewinde 40 versehen ist, in Richtung eines Pfeils 42 nach vorne in Richtung zum Patienten verschoben, den man sich in den 1 bis 12 und 23 bis 32 oben denken muss. Das Außengewinde 40 ist als Linksgewinde dargstellt.
In 2 und 3 befindet sich die Kolbenstange 38 in einem Karpulencontainer 44, der mit zwei gegenüberliegenden Fenstern 46 versehen ist.
3 zeigt den Pen-Injektor 28 mit einer leeren Karpule 50, deren Form am besten aus 11 hervorgeht. Die Injektionsflüssigkeit 52 (2, 6, 7, 8, 9, 11) ist verbraucht, und die Kolbenstange 38 ist in ihrer vordersten Position. Bevor jetzt eine voll gefüllte Karpule 50 eingelegt werden kann, wie das 11 zeigt, muss die Kolbenstange 38 in ihre hinterste Position gebracht werden.
Bei manchen Pen-Injektoren geschieht dies dadurch, dass der Karpulencontainer 44 abgeschraubt wird und die Kolbenstange 38 dann durch Drehen an einem separaten Bauteil, das als Rückstellring bezeichnet wird, zurückgedreht wird. Bei anderen Pen-Injektoren wird die Kolbenstange 38 nach dem Abnehmen des Karpulencontainers 44 einfach von Hand in das Gehäuse 34 gedrückt.
Bei dem dargestellten Injektionsgerät wird die Kolbenstange 38 durch Drehen am Karpulencontainer 44 zurück geschraubt, hier durch Drehen entgegen dem Uhrzeigersinn, vgl. den Pfeil 58 in 4. (Die Drehrichtung wird aus Sicht von der vorderen Seite des Injektors 28 angegeben, also aus Sicht von oben.)
Wenn die Kolbenstange 38 ihre hinterste Position erreicht hat, kann der Karpulencontainer 44 abgenommen werden (5), und die leere Karpule 50 kann durch eine volle ersetzt werden, vgl. 6. Der Karpulencontainer 44 wird dann wieder am Gehäuse 34 befestigt, vgl. 7. Durch Drehen entgegengesetzt zur Richtung 58 (4) wird die Kolbenstange 38 nach vorne geschraubt, hier also durch eine Drehung im Uhrzeigersinn, vgl. den Pfeil 60 der 8.
Sobald der Teller 46 der Kolbenstange 38 den Kolben 48 erreicht, vgl. 8, verriegelt das System selbsttätig, d. h. ein weiteres Drehen des Karpulencontainers 44 im Uhrzeigersinn 60 wird unmöglich. Um den Karpulencontainer entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen, vgl. den Pfeil 58 der 4, muss jetzt ein erhöhtes Drehmoment aufgewendet werden.
Auf diese Weise wird verhindert, dass der Patient versehentlich den Karpulencontainer 44 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, obwohl er noch Injektionen aus der aktuell eingelegten Karpule 50 entnehmen möchte. Dabei würde nämlich ein Spalt 62 (9) zwischen dem Teller 46 und dem Kolben 48 entstehen, so dass letzterer während einer nachfolgenden Injektion durch den Teller 46 der Kolbenstange 38 um einen Weg nach vorne bewegt würde, der um die Größe dieses Spalts 62 zu klein ist, so dass bei der Injektion eine Flüssigkeitsmenge injiziert würde, die entsprechend zu klein ist. Deshalb ist das korrekte „Anstellen” des Tellers 46 an den Kolben 48 sehr wichtig.
Der Karpulencontainer 44 kann also im verriegelten Zustand (8) nur mit erhöhtem Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden. Dies bewirkt einen Schutz vor dem versehentlichen Einleiten eines Karpulenwechsels (4), in der Wirkung vergleichbar mit dem Schutz, der bei vergleichbaren Pen-Injektoren üblich ist.
Nachdem der Karpulencontainer 44 verriegelt ist, wie dies nachfolgend beschrieben wird, kann der Patient mit den Injektionen beginnen, ohne den Pen-Injektor nochmals speziell Primen zu müssen. Dadurch ergibt sich eine sehr sinnfällige und leicht verständliche Bedienung.
Die 10 bis 12 dienen zur Erläuterung des Karpulencontainers 44. Dieser hat an seinem patientenfernen Ende 63 einen Stift 64, der zur Bajonettverbindung mit einer entsprechenden Ausnehmung 66 eines ersten Bauteils 68 dient, das in den 13 bis 15 und 23 bis 32 dargestellt ist.
Zum Verrasten wird gemäß 25 der Stift 64 von oben längs einer Bahn 70 in die Ausnehmung 66 eingeführt und dann durch Verdrehen (nach links) über eine Rastnase 74 längs eines Wegs 72 in die in 25, 26 und 27 dargestellte Raststellung gebracht. – Durch eine axial verlaufende Ausnehmung 76 (26) ist die untere Begrenzung 28 (26) der Ausnehmung 66 elastisch federnd, um eine Rastverbindung zu ermöglichen.
Das Bauteil 68 hat eine hohlzylindrische Außenwand 80, und in diese sind elastisch federnde Führungsglieder 82 eingearbeitet, denen im Gehäuse 34 eine Ringnut 84 (20, 24, 28, 29) zugeordnet ist. Bei der Montage rasten die Führungsglieder 82 in diese Ringnut 84 ein, und das Bauteil 68 wird dann durch die Führungsglieder 82 in der Ringnut 84 des Gehäuses 34 drehbar geführt, kann sich aber axial relativ zum Gehäuse 34 nicht verschieben. Das Bauteil 68 ist seinerseits über die Bajonettverbindung 64, 66 mit dem Karpulencontainer 44 fest, aber lösbar, verbunden.
Wie 14 zeigt, hat das Bauteil 68 im Anschluss an die zylindrische Außenwand 80 einen Boden 86, in dessen Mitte sich eine Ausnehmung 88 befindet, in die gemäß 28, 29 ein Kragen 90 eines zweiten Bauteils 92 ragt, so dass die Bauteile 68 und 92 relativ zueinander verdrehbar und auch axial verschiebbar sind.
Der Kragen 90 hat eine in Achsrichtung verlaufende Ausnehmung 94, die zur axialen Führung der Kolbenstange 38 dient und deshalb an deren Querschnittsform angepasst ist, wie das z. B. die 16, 17 und 19 zeigen, so dass sich die Kolbenstange 38 und das zweite Bauteil 92 nur gemeinsam drehen, aber axial relativ zueinander verschieben können.
Im Gegensatz dazu kann sich das erste Bauteil 68 zwar relativ zum Gehäuse 34 drehen, aber axial nicht verschieben. Das gilt dann ebenso für den Karpulencontainer 44, wenn er am Teil 68 eingerastet ist.
Das erste Bauteil 68 und das zweite Bauteil 92 bilden zusammen ein Getriebe 98, dessen Funktion anhand der 25 bis 27 nachfolgend beschrieben wird. Es dient dazu, eine Relativdrehung zwischen den Bauteilen 68 und 92 umzuwandeln in eine axiale Bewegung des zweiten Bauteils 92, welche die Funktion hat, das zweite Bauteil 92 und die in diesem geführte Kolbenstange 38 festzubremsen, z. B. durch formschlüssigen Eingriff des Bauteils 92 mit dem Gehäuse 34, vgl. die 21 bis 23 und 25 bis 27, oder durch die Erzeugung einer starken Reibung zwischen dem zweiten Bauteil 92 und dem Gehäuse 34, wie in den 32 bis 36 dargestellt.
Wie die 13 bis 36 zeigen, sind erstes Bauteil 68 und zweites Bauteil 92 mit Rampen 104 bzw. 118 versehen.
Die 14 und 15 zeigen beispielhaft drei Rampen 104, die auf dem Boden 86 des ersten Bauelements 68 mit gleichen Abständen von 120° angeordnet sind.
Geht man in 15 von einer Stelle 105 aus, die bei einer Uhr etwa der Zeit drei Uhr entsprechen würde, so folgt im Uhrzeigersinn zunächst ein rampenfreier Abschnitt 106 mit einer Winkelerstreckung von etwa 50°. Auf diesen folgt ein Abschnitt 108 (z. B. 30°) mit einem Rampenabschnitt 110, der im Abschnitt 108 gewöhnlich auf ein Maximum ansteigt.
Es folgt ein flacher Abschnitt 112 (z. B. 40°), in dem sich die Höhe der Rampe 104 nicht mehr wesentlich ändert, und am Ende 114 dieses Abschnitts 112 fällt die Höhe der Rampe 104 abrupt auf Null, d. h. die Stelle 114 stellt eine Schulter der Rampe 104 dar. Insgesamt hat also das erste Bauteil 68 drei Rampen 104, drei Schultern 114, und drei Rampenabschnitte 110.
Im Anschluss an die Schulter 114 wiederholt sich der beschriebene Aufbau, d. h. in einem Winkelabstand 106 von der Schulter 114 beginnt der Anstieg des nächsten Rampenabschnitts 110, wie das aus den 14 und 15 klar hervorgeht.
Das zweite Bauelement 92 (16 bis 19) hat einen hierzu weitgehend komplementären Aufbau, wie ein Vergleich der 15 und 19 zeigt. Es hat ebenfalls drei Rampen 118.
Beginnend bei einer Schulter 120 (19) bei einer Stellung entsprechend etwa 4 Uhr kommt zunächst, gesehen im Uhrzeigersinn, ein flacher Bereich 122 (z. B. 50°), an den sich ein ansteigender Bereich 124 der in 19 unteren Rampe 118 anschließt. Dieser Rampenbereich 124 hat bei diesem Beispiel eine Winkelerstreckung 126 von etwa 30°, und er endet in einem flachen Dachbereich mit einer Winkelerstreckung 128 von z. B. 40°, an dessen Ende sich wieder eine Schulter 120 befindet.
Die Rampen 118 liegen um den Kragen 90 herum, und innerhalb des Kragens 90 befindet sich die Ausnehmung 94, in welcher die Kolbenstange 38 geführt ist. Wenn sich also das zweite Bauelement 92 dreht, so dreht sich auch die Kolbenstange 38, und diese kann sich in axialer Richtung in der Ausnehmung 94 frei verschieben, wie das z. B. beim Primen erforderlich ist.
Auf seiner von den Rampen 118 abgewandten Seite hat das zweite Bauelement 92 einen Kupplungsvorsprung 130, der an seinem freien Ende 132 frustokonisch zuläuft und mit Längsnuten 134 zum Eingriff in entsprechende Längsnuten 136 des Gehäuses 34 versehen ist, so dass der Vorsprung 130 bei Eingriff in die Längsnuten 136 durch Formschluss an einer Drehung gehindert ist. Ggf. kann dieser Effekt gemäß den 30 bis 36 auch ohne den Vorsprung erreicht werden, indem das zweite Bauteil 92 einfach gegen eine Fläche 140 (32) des Gehäuses 34 gepresst und dort durch Reibung gegen Drehung gesichert wird.
Das zweite Bauelement 92 wird durch eine Feder 142 in Richtung gegen das erste Bauelement 68 gepresst, welch letzteres im Gehäuse drehbar, aber durch die Führungsglieder 82 und die Ringnut 84 axial nicht verschiebbar geführt ist.
Arbeitsweise
Wie 25 zeigt, liegen bei einer Drehung 60 im Uhrzeigersinn, wie sie nach dem Einsetzen einer neuen Karpule 50 erfolgt, (vgl. 8), die Rampen 104 des ersten Bauteils 68 zwischen den Rampen 118 des zweiten Bauteils 92, da letzteres durch die Feder 142 (24) gegen das erste Bauteil 68 gepresst wird. Dadurch ist das Kupplungsteil 130 außer Eingriff mit dem im Gehäuse 34 vorgesehenen Kupplungsteil 136, 50 dass sich, wenn der Patient den Karpulencontainer 44 im Uhrzeigersinn (Pfeil 60) dreht, sich mit dem Karpulencontainer 44 auch das erste Bauteil 68 mit seinen Rampen 104 dreht, und diese Rampen 104 greifen gemäß 25 zwischen die Rampen 118 des zweiten Bauteils 92 ein und übertragen dadurch diese Drehbewegung 60 auch auf das zweite Bauteil 92 und auf die in diesem geführte Kolbenstange 38.
Letztere ist im Gehäuse 34 in einem Gewindeteil 150 (28, 29) geführt, das z. B. Teil der Dosiervorrichtung des Injektors sein kann und sich beim Karpulenwechsel nicht dreht. Die Kolbenstange 38 wird deshalb in 28 bei einer Drehung 60 (25) in Richtung nach oben, also zum Patienten hin, verschoben.
Dabei kommt die Kolbenstange 38, wie in 9 dargestellt, mittels ihrer Scheibe 46 zur Anlage gegen den Kolben 48 in der Karpule 50, d. h. der Injektor 28 ist nun geprimt, also für eine Injektion richtig vorbereitet.
Deshalb kann sich die Kolbenstange 38 nicht weiter nach oben bewegen, d. h. das Drehmoment in Richtung des Pfeils 60 (25) wirkt zwar weiter, weil der Patient den Karpulencontainer 44 weiterhin dreht, wie in 26 dargestellt, aber die Drehung des zweiten Bauteils 92 ist jetzt blockiert, weil die Kolbenstange 38 gegen den Kolben 48 anliegt.
Deshalb bewirken nun die Schrägflächen 110 (14 bis 16) der Rampen 104 des ersten Bauteils 68 eine axiale Kraft auf die Schrägflächen 124 der Rampen 118 des zweiten Bauteils 92 und verschieben letzteres, wie in 26 dargestellt, entgegen der Kraft der Feder 142 (21) weg vom ersten Bauteil 68. Dadurch ist eine Kupplung zwischen dem Vorsprung 130 (21) und den Längsnuten 136 im Gehäuse 34 (22) bewirkt, so dass sich das zweite Bauteil 92 nicht weiter im Uhrzeigersinn 60 drehen kann.
Das Injektionsgerät 28 ist also jetzt gebrauchsfertig, d. h. der Patient kann normal seine individuelle Injektionsdosis einstellen und sich Injektionen geben, bis der Inhalt der Karpule 50 verbraucht ist.
Danach muss der Karpulencontainer 44 abgenommen werden. Hierzu wird dieser, gemäß 27, in der Richtung 58 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Dabei löst sich die bisherige Kopplung zwischen dem ersten Bauteil 68 und dem zweiten Bauteil 92, letzteres wird durch die Feder 142 in Richtung nach oben verschoben, und die Schultern 114 des ersten Bauteils 68 kommen in Anlage gegen die Schultern 120 des zweiten Bauteils 92, so dass letzteres ebenfalls in der Richtung 58 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird.
Dadurch wird die Kolbenstange 38 bis zum Anschlag in das Gehäuse 34 gedreht, und der Bajonettverschluss 64, 66 wird am Ende dieses Vorgangs gelöst, so dass der Karpulencontainer 44 abgenommen werden kann, um die verbrauchte Karpule zu entfernen und eine neue Karpule 50 einzusetzen, wie das anhand der 1 bis 9 bereits beschrieben wurde.
Der beschriebene Vorgang wird dann wiederholt, um die neue Karpule 50 erneut zu Primen und das Injektionsgerät 28 erneut für einen sicheren Gebrauch vorzubereiten.
Für die Optimierung der vorliegenden Erfindung wurde auch die Steigung der Rampen verändert.
Jede dieser Rampen kann man sich als Teil eines Gewindes vorstellen, dessen (fiktive) Gewindegänge eine bestimmte Steigung haben. Diese Gewindesteigung (thread pitch) ist der Abstand von einem Gewindegang zum nächsten und beträgt hier bevorzugt etwa 10 bis etwa 20 mm.
In 38 sind der Innendurchmesser a und der Außendurchmesser b der Rampen 124' des Teils 92 eingetragen. Praktische Werte können z. B. sein
a = 6 mm
b = 11,5 mm.
Eine Rampe 124' erstreckt sich hier über einen Winkel beta, der z. B. 40° beträgt.
Wenn sich bei der Anstellung die Teile 68 und 92 um 36° rel. zueinander verdrehen, so ändert sich ihr Abstand h um h = 360°/36°·Gewindesteigung (1).
Wenn die Gewindesteigung 15 mm beträgt, hat also h etwa den Wert 1,5 mm, was sich bei Versuchen als günstiger Wert herausgestellt hat.
Die Rampen 104 am Teil 68 haben die gleiche Form wie die Rampen 124 des Teiles 92 und sind deshalb nur in den 39 bis 41 dargestellt. Dort sind das Teil 68 und seine Rampen 104 grau hervorgehoben, um das Verständnis zu erleichtern.
Die 39 bis 41 zeigen stark schematisierte Darstellungen der Einstellvorgänge.
39 zeigt das Anstellen des Tellers 46 an den Kolben 48. Die Rampen 118 werden in Richtung des Pfeiles 60 verdreht, so dass sie zunächst den Teller 46 nach oben in Richtung zum Kolben 48 bewegen.
In 40 hat der Teller 46 den Kolben 48 erreicht. Deshalb verschieben sich jetzt die oberen Rampen 110 relativ zu den unteren Rampen 124' und verschieben das Teil 92 in Richtung nach unten, so dass es jetzt den Abstand h' vom Teil 68 hat und das Teil 92 in der beschriebenen Weise gegen Drehung blockiert wird. Das Injektionsgerät ist jetzt geprimt.
41 zeigt den Vorgang beim Kartuschenwechsel. Der Karpulencontainer 44 wird in Richtung des Pfeiles 58 gedreht, wodurch sich die Rampen 104 von den Rampen 124' lösen und der Abstand zwischen den Teilen 68 und 92 wieder zu h wird. Das Teil 92 wird durch seine Feder 142 (vgl. 31) in Richtung zum Teil 68 gepresst.
Die Rampen 104 drücken jetzt mit ihren steilen Flanken 114 gegen die entsprechenden Flanken 120 der Rampen 110.
Da sich das Teil 68 zusammen mit dem Teil 92 in Richtung des Pfeiles 58 dreht, wird der Teller 56 nach unten bewegt, und am Ende dieser Bewegung löst sich das Teil 68 vom Dosierteil 44, wie in 5 dargestellt.
Die Bedienung ist also sehr einfach und sinnfällig, und die Dosiergenauigkeit wird entsprechend erhöht. – Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims

Injektionsgerät, insbesondere Peninjektor, mit einem Gehäuse (34), und mit einem diesem Gehäuse (34) zugeordneten Karpulencontainer (44) zur Aufnahme einer Karpule (50) mit einer zu injizierenden Flüssigkeit (52) und mit einem in dieser Karpule (50) verschiebbaren Kolben (48), und mit einer Kolbenstange (38), welche dazu dient, bei einer Injektion den Kolben (48) einer in den Karpulencontainer (44) eingesetzten Karpule (50) zu verschieben und dadurch Medikament (52) aus der Karpule (50) auszupressen, welche Kolbenstange (38) ein Außengewinde (40) aufweist, das mit dem Innengewinde eines im Gehäuse (34) angeordneten Bauteils (150) in Eingriff steht, ferner mit einem Getriebe (98), das ein erstes Bauteil (68) aufweist, welches relativ zum Gehäuse (34) drehbar, aber axial nicht verschiebbar angeordnet und im Betrieb mit dem Karpulencontainer (44) verbunden ist, und ein zweites Bauteil (92), welches mit der Kolbenstange (38) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist, so dass sich das erste Bauteil (68), das zweite Bauteil (92) und die Kolbenstange (38) gemeinsam relativ zum Gehäuse (34) drehen können, solange die Kolbenstange (38) an einer axialen Verschiebung nicht gehindert ist, und dass, wenn die Kolbenstange (38) durch Kontakt mit dem Kolben (48) einer Karpule (58) an einer weiteren Verschiebung in Richtung zu diesem Kolben (48) gehindert ist, sich das erste Bauteil (68) und das zweite Bauteil (92) relativ zueinander bewegen und dabei das zweite Bauteil (92) in eine Stellung verschieben, in welcher die Möglichkeit einer Drehung des zweiten Bauteils (92) und der mit ihm drehfest verbundenen Kolbenstange (38) relativ zum Gehäuse (34) zumindest behindert ist.
Injektionsgerät nach Anspruch 1, bei welchem das Getriebe (98) eine erste Rampe (104) aufweist, welche auf der dem zweiten Bauteil (92) zugewandten Seite des ersten Bauteils (68) vorgesehen ist, und eine zweite Rampe (118), welche auf der dem ersten Bauteil (68) zugewandten Seite des zweiten Bauteils (92) vorgesehen ist, und welche mit der ersten Rampe (104) zusammen wirkt, um bei einer Relativdrehung zwischen dem ersten Bauteil (68) und dem zweiten Bauteil (92) den axialen Abstand (h) zwischen dem ersten Bauteil (69) und dem zweiten Bauteil (92) zu verändern und dadurch das zweite Bauteil (92) in die Stellung zu verschieben, in der seine Drehung relativ zum Gehäuse (34) zumindest behindert ist.
Injektionsgerät nach Anspruch 2, bei welchem mindestens eine der Rampen (104, 118) in einen Abschnitt übergeht, der senkrecht zur Drehachse des ersten Bauteils (68) verläuft, um eine Veränderung des axialen Abstands (h) zwischen dem ersten Bauteil (68) und dem zweiten Bauteil (92) in einem vorgegebenen Bereich der Relativdrehung zwischen erstem Bauteil (68) und zweitem Bauteil (92) zu verhindern.
Injektionsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Federelement (142) vorgesehen ist, welche das zweite Bauteil (92) in Richtung zum ersten Bauteil (68) beaufschlagt.
Injektionsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das zweite Bauteil (92) als Rückstellglied zum Rückstellen der Kolbenstange (38) vor einem Wechsel der Karpule (50) ausgebildet ist.
Injektionsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das erste Bauteil (68) auf seiner dem Karpulencontainer (44) zugewandten Seite zur lösbaren Verbindung mit dem Karpulencontainer (44) ausgebildet (64, 66) ist.
Injektionsgerät nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem das erste Bauteil (68) und das zweite Bauteil (92) eine Lagerung (88, 90) aneinander aufweisen, welche ihre Drehung relativ zueinander ermöglicht.
Injektionsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Getriebe (98) so ausgebildet ist, dass dann, wenn durch ein relativ zum Gehäuse (34) erfolgendes, gemeinsames Drehen von erstem Bauteil (68), zweitem Bauteil (92), und Kolbenstange (38) letztere den Kolben (48) einer in den Karpulencontainer (44) eingesetzten Karpule (50) erreicht hat, das zweite Bauteil (92) in eine Sperrposition verschiebbar ist, in welcher ein am zweiten Bauteil (92) vorgesehenes Eingriffsteil (130) in ein mit dem Gehäuse (34) drehfest verbundenes Gegenstück (134) eingreift, und dadurch eine weitere Drehung des zweiten Bauteils (92) und der mit ihm drehfest verbundenen Kolbenstange (38) blockiert.
Injektionsgerät nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem die Rampen (104, 118) jeweils nach Art eines (fiktiven) Gewindeganges ausgebildet sind.
Injektionsgerät nach Anspruch 9, bei welchem die Gewindesteigung, also der Abstand zwischen zwei benachbarten Gewindegängen, einen Wert von etwa 10 mm bis etwa 20 mm aufweist.
Injektionsgerät nach Anspruch 10, bei welchem die Gewindesteigung einen Wert von etwa 14 mm bis etwa 16 mm aufweist.
Injektionsgerät nach einem der Ansprüche 2, 3, 9, 10 11, bei welchem am ersten Bauteil (68) und am zweiten Bauteil (92) jeweils drei Rampen vorgesehen sind, wobei die Rampen des ersten Bauteils (68) mit den Rampen des zweiten Bauteils (92) zusammenwirken.