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Mad@@inische Spritgs und Verfahren zum Harstellen derselben ple Erfindung
bezieht sich auf eine medizinische Spritze mit einem Glaszylindev, in dessen Vorderende
ein Spritzen-@@@@ befestigt ist.
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Es sind medizinische Spritzen dieser Art bekannt, bei denen im Vorderende
dss Glaszylinders ein Spritzenboden eingekittst ist. Die für diesen Zweck zur Verfügung
stehenden' Kitte haben jedoch den Nachteil, daß sie die beim Sterilisieren erforderlichen
Temperaturen bis zu 200°C auf die Dauer nicht aushalten, so daß es nach verhältnismäßig
kurz zer Z£it zu Undichtigkeiten kommt, die bei medizinischen Spritzen wegen der
Möglichkeit der Ansaamlung von Verunreinigungen
auf jeden Fall
zu varmeiden sind. Außerdem kommt es durch die sich beim Sterilisieren dauernd wiederholenden
Wärmebeanspruchungen oft au@@ dazu, daß sich ar Spritzenboden aus dem Zylinder löst.
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Um diese Hachteile des Einkittens zu varmaiden, ist es auch bekannt,
den Glaszylinder auf den in mi Vorderende eingesetzten Boden aufzuschrumpfen. H@erbei
treten jedoch im Glase das Glaszylinders Spannungan auf, infolge der Wärmebeanspruchung
die/leicht zu Rissen und Brüchen des Zylinders führen.
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Um diese Nachteile der Spritzen mit bm Voroerende des Glaszylinders
befestigtem Boden zu vermeiden, ist es auch bekannt, am Glaszylinder einen angeformten
Boden vorzusehen. Um aber mit dem Boden eine Spritzennadel verbinden zu können,
muß in ainer Bohrung des Bodens sin kanülenansatzstück aus Metall befestig@ sein.
Damit nun bei dieser Befestigung des Kanülenansazstückes im angeformten Spritzenboden
die beim Verkitten oder Aufschrumpfen entstehenden, oben im zusammenhang mit dem
eingesetzten Spritzenboden auftretenden Nachteile zu vermeiden, ist es bekanrrt,
das Kanülenansatzstück in den Boden einzuschmelzen. Aber auch dieses Einanchmelzen
des Kanü;enansatzstückes im angeformten Spritzenboden hat erhebliche Nachteile.
Die Glaszylinder für medizinische Spritzen müssen aus einem sehr hochwertigen Glas
hergestellt
werden. Diese Gläser haben jedoch einen Verhältnismäßig
hohen Schmelzbereich. Um in ein solches Glas ein Kanülenansatzstück einzuschmelzen,
muß das Glas erfahrungsgemäß auf eine Metal-Einschmelztemperatur von über 800°C
erwärmt werden. Diese hohen Temperaturen führen jedoch zu Verzunderungen des Kanülenansatzstückes.
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Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus folgendem Sachverhalt.
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Bei den für die GlAszylinder zu verwendenden Gläsern liegt der Erstarrungspuntk
des Glases bei etwa 565°C. Man ist natürlich bestrebt, für das Kanülenansatzstück
ein Metall zu verwenden, dessen Wärmeeusdehnungskoeffizient möglichst dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
des zylinderglases entspricht Die Warmeausdehnungskoef fizienten sowohl des Zylinderglases
als auch des metalls ändern sich jedoch mit steigender Temperatur. Diese Abhängigkeit
von der Temperatur ist bei beiden materialien bei niedrigen Temperaturen im wesentlichen
gliech. Bei 450°C überschreitenden Temperaturen ist jedoch ausdehnungsdie Temperatu
@abhängigkeit der Wärmekoeffizienten des Metalls und des Zylindrglases sehr verschieden,
so daß die über der Temperatur aufgetragenen Kurven der Wärmeausdehnungskoeffizienten
der beiden materialien im Bereich der 450°C überschreitenden Temperaturen weit auseinandergehen.
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Bei der 565°C betragenden Erstarrungstemperatur des Zylinderglases
ist die Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten die Materialien bereits sehr
groß. Dies hat aber zur
Folge, daß, wenn die Spritze nach dem Einschmelzen
des XanUlenansatzsttlakes abgekühlt wird, in der Nachbarschaft des Kanül;enansatzstückes
im Glas hohe Spannungen entstehen, weil beim Abkühlen von 5650C ab zunächst beide
Materialien sich mit stark verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten zusammenziehen.
Diese Spannungen im Zylinderglas führen jedoch bei den Wärmebeanspruchungen, die
durch das häufige Sterilisieren von medizinischen Spritzen unvermeidlich sind, zu
Rissen und Brüchen.
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Es sind daher auch medizinische Spritzen bekannt, bei denen das Kanülenansatzstück,
ebenso wie der Boden bei den oben genannten bekannten Spritzen, mittels eines Kittes
in dem angeformten Boden des Glaszylinders eingekittet ist.
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Hierbei treten jedoch dieselben Nachteile auf wie bei den Spritzen
mit eingekittetem Boden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine medizinische Spritze
zu schaffen, bei der das Spritsenteil im Vorderende des @ @aszylinders dauerhaft
befestigt ist, ohne daß dabei die oben geschilderten Nachteile entstehen, die beim
Einkitten, Einschmelzen oder Aufechrumpfen unvermeidlich sind.
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Diese Aufgabe ist an einer Spritze der eingangs genannten Art gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß das Spritzenteil in einer Zwischenschicht aus
einen Einschmelzglas eingeschmolzen
ist, dessen Schmelzbereich
hunter dem Erstarrungspunkt des Zylinderglases liegt und dessen Whmeausdehnungskoeffizient
im wesentlichen mit denjenigen des und Zylinderglases/des Spritzenteiles übereinstimmt.
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Dies hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Spritze nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren dadurch hergestellt werden kann, daß der einzuschmelzende Spritzenteil
mindestens an den fUr die Berührung mit der Zwischenschicht vorgesehenen Flächen
mit einem das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet
und in das Vorderende des Zylinders eingesetzt wird, und daß dann der Zylinder zusammen
mit dem eingesetzten Spritzenteil bis zum Schmelzbereich des Einschmelzglases erwärmt
wird. Da dieser Schmelzbereich des EinschmelzglAses gemäß der Erfindung unterhalb
des Ersrtarrungspunktes des zylinderglases liegt, wird dadurch der vorher kalibrierte
Zylinder in keiner Weise beeinträchtigt Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Vorderende des Glas zylinders in der Zwischenschicht
aus Einschmelzglas ein Spritzenboden eingeschmolzen ist. Dies gibt eine dauerhafte
und einwandfreie Verbindung des Glaszylinders mit dem Spritzenboden.
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Bei einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in
einem Durchbruchdes Spritzenbodens ein Kanülenansatzstück in inner Zwischenschicht
aus das Einschmelzglas
eingeschmolzen. Dies hat den Vorteil, daß
sowohl die für die Berührung mit der Zwischenschicht vorgesehenen Flächen des Bodens
als auch die für diese Berührung vorgesehenen Flächen des Kanülenansatzstücvkes
mit dem gleichen, das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei
beschichtet, zusammengesteckt und dann zusammen bis zum Schmelzbereich du Einkönnen
schmelzglases erwärmt werden/, so daß in eines Verfahrensschritt der Boden und das
Kanülenansatzstück durch Verschmelzen mit dem Einschmelzglas mit dem Glaszylinder
verbunden werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausf2hrungsform ist bei einer medizinischen
Spritze mit einem an den Glaszylinder angeformten Boden vorgesehen, daß in eines
Durchbruch des angeformten Bodens in der Zwischenschicht aus Einschmelzglas ein
Kanülenansatzstück eingeschmolzen ist. Da der Erstarrungspunkt des Zylinderglases
bei 5650C liegt und der Schmelzbereich des Einschmelzglases geaM der Srfindung unterhalb
dieses Erstarrungspunktes des zylinderglas es liegt, ist der Erstarrungspunkt des
Einschmelzglases noch niedriger, so daß er mit Sicherheit in einem Bereich liegt,
bei dem sich die Wärmeausdehnungskoeffidienten des Metalls, des Kanülenansatzstückes
und des Zylinderglases nicht oder nur unwesentlich voneinander unterscheiden. Dies
hat aber zur Folge, daß nach dem Erste
@ren des Einschmelzglases
beim Abkühlen dez zylinders in diesem und im Einschmelzglas keine schädlichen Spannungen
entstehen können.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß neben dem einzuschmelzenden
Teil des Kanülenansatzstückes auch die Bohrungswandung wRnd die dem Zylinder zugekehrte
Stirnfläche desselben mit der das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen
Bredi vor dem Erwärmen beschichtet werden können. Wird dann der Zyliner bis zum
Schelzbereich des Einschmelzglases erwärmt, dann bildet das Einschmelzglas eine
Glasur auf den beschichteten Flächen so daß dadurch vermieden wird, daß das mit
der Spritze zu verspirtizende medikament an schwer zugänglichen Stellen mit dem
Metall des Kanülenansatzstückes in Berührung kommt. Die gleiche Glasur kann gleichzeitig
mit dem einschmelzen des Bodens auch auf den dem Spritzeninnern zugekehrten Flächen
des Bodens vorgesehen seine Auch können die äußeren Flachen des Bodens gleichzeitig
mit der Glasur auf' diese Weise versehen werden.
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Die Erfindung inst in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen von medizinischen Spritzen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen abgebrochen dagestellten Axialschnitt durch
das vordere Ende eines Ausführungsbeispieles einer medizinischen Spritze gemäß der
Erfindung, bii der im vorderen Ende des Glas zylinders ein Boden befestigt ist,
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführugnsbeispiel
einer medizinischen Spritze gemäß der Erfindung, bei der der Spritzenboden an den
Glas zylinder angeformt ist.
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Die in Fig. 1 dargestellte medizinische spritze weist einen kalibrierten
Glaszylinder 1 auf, in dessen Vorderende in einer Zwischenschicht 2 aus einem Einschmelzglas
ein keramischer Spritzenboden 3 eingeschmolzen ist. Der Spritzenboden 3 weist einen
sich ins Spritzeninnere konisch verjüngenden Durchbruch 4 auf, in dem in einer Zwischenschicht
5 aus Einschmelzglas das sich konisch verjüngende Ende eines Kanülenansatzstückes
6 eingeschmolzen ist.
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Die Innen- und Außenflächen des Bodens 3 sind, ebenso wie die dem
Innern des Zylinders 1 zugekehrte Stirnfläche des Kanülenansatzstückes 6 und die
innere Wandung der
Kanülenbohrung 7, mit Glasuren bildenden Schichten.
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8 bzw. 9 bzw. 11 bzw. 12 aus Einschmelzglas beschichtet.
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Der Glaszylinder 1 besteht aus einen sogenannten Hartglas, dessen
Schmekbereich bis über 800°C reicht und dessen Erstarrungspunkt bei. etwa 565°C
liegt. Für die Zwischenschichten 2 und 5 und Glasurschichten 8, 9, 11 und 12 ist
ein Einschmelzglas vorgesehen, dessen Schmelzetwa bereich/zwischen 450°C und 500°C
und dessen Erstarrungsetwa punkt bei/450°C oder darunter liegen.
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Beim Zusa'umanbau der Spritze wird der unglasierte Boden 3 zur Bildung
der Schichten 2, 8 und 9 mit einem streichfähigen Brei beschichtet, der aus pulverisiertem
Einschmelzglas und öl besteht. Dann wird der Boden 3 in das Vorderende des Glaszylinders
1 eingesetzt. Daraufhin wird das Kanülenansatzstück 6 zur Bildung der Schichten
S , 11 und 12 ebenfalls mit dem ds gleiche pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden
streichfähigen Brei beschichtet und in den Durchbruch 4 eingesetzt Anschileßend
wird dann der Zylinder 1 mit dem Boden 3 und dem Kanülenansatzstück 6 in einen Ofen
geschoben und dort bis zu einer zwischen 4500 und 5000C liegenden Temperatur erhitzt,
so daß das Einschmelzglas schmilzt. Anschließend werden dann diese Teile wieder
auf Zimmertemperatur langsam abgekühtl, so daß die geschmolzenen Schichten
des
Einschmelzglases die Zwischenschichten 2 und 5 sowie die glasurschichten 8, 9, 11
und 12 bilden.
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Das Glas für den Glaszylinder 1, das keramische Material für den Boden
3, das Metall für das Kanülenansatzstück 6 und das Schmelzglas für die Zwischenschichten
2 nnd 5 weisen innerhalb eines Temperaturbereiches von etwa 0 bis 5000C Wärmeausdehnungskoeffizienten
auf5 die entweder gleich sind oder ich nur sehr wenig voneinander unterscheiden.
Dadurch wird erreicht, daß nach Absenken der Ofentemperatur beim Einschmelzen des
Bodene 3 und des Kanülenansatzstückes 6 unter den bei etwa 450°C liegenden Erstarrungspunkt
des Schmelzglases alle aneinanderliegenden Teile der Spritze sich bei den Tempraturänderungen
im Bereich zwischen 4500C und OOC ziehen etwa gleich zusammen/, so daß beim Abkühlen
der Spritze nach dem Einschmelzen des Einschmelzglases keine die Spritzenqualität
beelnträchtigenden Spannungen auftreten können.
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Als Einschmelzglas kann hierbei ein Glasfluß, eine Glasfritte oder
eine Emaille mit dea oben genannten Schmelzbereich und dem bei etwa 450°C oder darunter
liegenden @rstarrungspunkt verwendet werden.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Glaszylinder
101,der aus demselben Glas besteht, wie der Glaszylinder 1 nach Fig. @, ein GlAsboden
103 angeformt, in dessen
Durchbruch 10@ ein kanülenansatzstück
106 in einer Zwischenschicht 105 eingeschmolzen ist. Die Zwischenschicht 105 bestcht
aus dem gleichen Einschmelzglas wie die Zwi-Schenschicht 5 bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 Auch sind die dem Innern des Glaszylinders 101 zugekehrte Stirnfläche
und die Innenwandung der Kanlenbohrung 107 des Kanülenansatzet2ckes 106 mit Glasurschichten
111 bzw. 112 beschichtet.
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Beim Herstellen dieser Spritze müssen lediglichzur Bildung der Schichten
X 111 und 112 die entsprechenden Flächen des Kanülenansatzstückes 106 mit dem das
pulverisierte Einscmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet werden.
Nach dem Erwärmen im Of en auf die zwischen 450° und 5000C liegende Schmelztemperatur
des Einschmelzglases und nach dem anschließenden Abkühlen bilden sich dann die Zwischenschicht
105 und die Glasurschichten 111 und 112.
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Bei Verwendung von Materialien mit den gleichen Eigenschaften hinsichtlich
des Wärmeausehnungskoeffizienten wie bei Fige 1 treten hierbei aus den oben geschilderten
Gründen beim Abkühlen nach dem Einechmelzen keine schädlichen Spannungen auf.