DE19945397A1

DE19945397A1 - Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts

Info

Publication number: DE19945397A1
Application number: DE19945397A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kirchhofer
Original assignee: Disetronic Licensing AG; Tecpharma Licensing AG
Current assignee: Tecpharma Licensing AG
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2019-09-23
Also published as: DE19945397C2; AU6680400A; US6827708B2; US20020099337A1; WO2001021235A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts umfasst DOLLAR A a) ein Gehäuse (1, 5) mit einem Reservoir (2) für das Produkt, DOLLAR A b) einen Kolben (3), der bei einer Verschiebung in eine Vorschubrichtung auf einen Auslass (4) des Reservoirs (2) zu Produkt aus dem Reservoir (2) verdrängt, DOLLAR A c) eine den Kolben (3) in Vorschubrichtung verschiebende Abtriebsstange (9), DOLLAR A d) ein relativ zum Gehäuse (1, 5) in und gegen die Vorschubrichtung verschiebbares Antriebsglied (8), das bei einer Verschiebung in Vorschubrichtung die Abtriebsstange (9) mitnimmt, und DOLLAR A e) wenigstens ein Sperrmittel (11), das mit der Abtriebsstange (9) und dem Gehäuse (1, 5) zusammenwirkt, derart, dass das Sperrmittel (11) eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) relativ zu dem Gehäuse (1, 5) gegen die Vorschubrichtung verhindert und eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) in Vorschubrichtung erlaubt. DOLLAR A Zwischen dem Sperrmittel (11) und der Abtriebsstange (9) oder dem Gehäuse (1, 5) besteht ein Reibschluss, der die Verschiebung der Abtriebsstange (9) gegen die Vorschubrichtung durch Selbsthemmung verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts.

Eine Vorrichtung, wie die Erfindung sie betrifft, ist beispielsweise aus der WO 97/36626 bekannt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einem Reservoir für das Produkt auf. In dem Reservoir ist ein Kolben aufgenommen, der bei einer Verschiebung in eine Vorschubrichtung auf einen Auslass des Reservoirs zu Produkt aus dem Reservoir verdrängt. Eine Zahnstange, die gegen den Kolben drückt, schiebt den Kolben in Vorschubrichtung. Die Zahnstange ist mit Zahnreihen versehen. Im Gehäuse ist ferner ein Antriebsglied relativ zum Gehäuse in und gegen die Vorschubrichtung verschiebbar aufgenommen, das bei einer Verschiebung in Vorschubrichtung die Zahnstange mitnimmt. Hierfür greift das Antriebsglied mit Mitnehmern in die Zahnreihen der Zahnstange ein. Zum Einstellen derjenigen Produktmenge, die mit einem Hub verabreicht wird, wird das Antriebsglied in einer vorderen Stellung um eine eingestellte Dosisweglänge manuell gegen die Vorschubrichtung zurückgezogen. Dabei gleiten die Mitnehmer des Antriebsglieds über die Zähne der Zahnreihen und geben dabei elastisch nach. Ein Zurückverschieben der Zahnstange wird durch relativ zum Gehäuse verschiebgesichert aufgenommene Sperrmittel verhindert. Die Sperrmittel wirken mit einer der Zahnreihen der Zahnstange derart zusammen, dass die Sperrmittel eine Verschiebung der Zahnstange gegen die Vorschubrichtung verhindern und durch elastisches Nachgeben eine Verschiebung der Zahnstange in Vorschubrichtung erlauben.

Eine richtige und genaue Dosierung des injizierbaren Produkts ist von großer Bedeutung. Vor allem in der Medizintechnik hängt der Erfolg einer Behandlung stark von der richtigen Dosierung des Medikaments ab. Eine genaue Dosierung erfordert eine feine Zahnteilung der vorher beschriebenen Zahnstange mit kleinen Zähnen. Die Zahnreihen einer Stange, müssen ausserdem hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen genügen. Die für die Dosierung benötigten Sperrmittel und Mitnehmer müssen auf die Zahnstange abgestimmt sein. Bei der Fertigung sind entsprechende Genauigkeiten einzuhalten.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts bei zumindest gleicher Funktionalität mit einfacheren Komponenten auszuführen.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts umfasst ein Gehäuse mit einem Reservoir für das Produkt, einen Kolben, der bei einer Verschiebung in eine Vorschubrichtung auf einen Auslass des Reservoirs zu Produkt aus dem Reservoir verdrängt, eine den Kolben in Vorschubrichtung verschiebende Abtriebsstange, ein relativ zum Gehäuse in und gegen die Vorschubrichtung verschiebbares Antriebsglied, das bei einer Verschiebung in Vorschubrichtung die Abtriebsstange mitnimmt, und wenigstens ein Sperrmittel, das mit der Abtriebsstange zusammenwirkt, derart, dass das Sperrmittel eine Verschiebung der Abtriebsstange relativ zu dem Gehäuse gegen die Vorschubrichtung verhindert und eine Verschiebung der Abtriebsstange in Vorschubrichtung erlaubt.

Gemäß der Erfindung wird die Verschiebung der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung durch Selbsthemmung verhindert. Es besteht ein Reibschluss zwischen dem Sperrmittel und der Abtriebsstange oder ein Reibschluss zwischen dem Sperrmittel und dem Gehäuse. Bei einer Verschiebung der Abtriebsstange in Vorschubrichtung wird lediglich der Reibschluss überwunden. Eine Verschiebung der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung erzeugt über den Reibschluss die Selbsthemmung der Vorrichtung, und führt zu einer Reibkraft, die mit einer Bewegung der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung wächst. Eine Verschiebekraft der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung ruft somit durch die Selbsthemmung des Sperrmittels eine dieser Verschiebekraft entgegenstehende zumindest gleich große Reibkraft hervor. Die Abtriebsstange kann eine einfach zu fertigende Stange aus Vollmaterial sein. Ebenso ist das Verwenden einer innen hohlen Stange möglich. Bevorzugterweise wird eine runde Stange verwendet. Es kann jedoch auch eine eckige Stange zum Einsatz kommen. Die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit sind nicht hoch. Die Fertigungskosten für solch eine Stange sind vergleichsweise niedrig. Der Begriff "Stange" erfasst im Sinne der Erfindung aber grundsätzlich jedes in Vorschubrichtung sich erstreckende Gebilde, das dazu geeignet ist, die Antriebskraft zu übertragen und die Reibkraft aufzunehmen.

Wird die Abtriebsstange in Vorschubrichtung verschoben, wird der bestehende Reibschluss zwischen Sperrmittel und Abtriebsstange überwunden. Bei vorzugsweise gleichbleibendem Abstand zwischen der Abtriebsstange und dem Gehäuse wird das Sperrmittel nicht weiter gespannt. Die Kraft zum Verschieben der Abtriebsstange in Vorschubrichtung bleibt konstant niedrig. Das Sperrmittel sperrt nicht gegen eine Relativbewegung der Abtriebsstange in Vorschubrichtung. Die Abtriebsstange kann an ihm entlang gleiten.

Vorzugsweise wird eine Federkraft verwendet, um den Reibschluss zwischen dem Sperrmittel und der Abtriebsstange oder dem Sperrmittel und dem Gehäuse zu erzeugen. Die Federkraft kann über bewegliche Teile des Sperrmittels auf die Stelle des Reibschlusses übertragen werden, beispielsweise mittels Keilwirkung über eine zur Vorschubrichtung schräge Ebene. Es könnten zum Beispiel eine oder mehrere ringförmige Spiralfedern verwendet werden, die ein oder mehrere gleichmäßig um die Abtriebsstange verteilte Kippelemente gegen die Abtriebsstange oder das Gehäuse drücken. Denkbar wären auch unter einem Winkel radial auf die Abtriebsstange oder das Gehäuse zulaufende Federn, die über Andruckteile den Reibschluss erzeugen.

Besonders bevorzugt umfasst das Sperrmittel mindestens eine Biege- oder Blattfeder. Im eingebauten Zustand ist diese Feder aus ihrer ungespannten Neutrallage ausgelenkt und steht unter einer Biegespannung. Der Reibschluss wird ständig aufrechterhalten. Die Feder kann aus Metall, Kunststoff oder einem anderen dafür geeigneten Material oder Materialkombinationen bestehen. Bevorzugterweise wirkt die Feder direkt auf die Abtriebsstange oder das Gehäuse. Besonders bevorzugt bildet die Biege- oder Blattfeder bereits allein das Sperrmittel.

Eine Feder des Sperrmittels oder das Sperrmittel als solches, falls es allein durch eine Feder gebildet wird, ist so in der Vorrichtung angeordnet, dass das Sperrmittel aufgrund des Reibschlusses bei einem Zurückschieben der Abtriebsstange unmittelbar so stark zwischen dem Gehäuse und der Abtriebsstange verspannt wird, dass ein in der Praxis merkliches Zurückschieben von vornherein gar nicht stattfinden kann. Erreicht wird dies vorzugsweise durch solch eine Form und Anordnung des Sperrmittels, dass eine Kraft, die am Ort des Reibschlusses und gegen die Vorschubrichtung auf das Sperrmittel wirkt, das Sperrmittel quer zur Vorschubrichtung zu stauchen trachtet. Wird auf die Abtriebsstange eine Kraft entgegen der Vorschubrichtung aufgebracht, überträgt sich über den Reibschluss eine Tendenz auf das Sperrmittel, sich gemeinsam mit der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung in seine ungespannte Neutrallage zu bewegen. Ein einfaches Zurückgehen des Sperrmittels in die Neutrallage ist jedoch nicht möglich, da das Sperrmittel im ungespannten Zustand vom Ort seiner Einspannung aus über den Abstand zwischen dem Gehäuse und der Abtriebsstange hinausragen würde. Ein paralleles Mitbewegen der an der Abtriebsstange oder dem Gehäuse anliegenden Seite des Sperrmittels könnte durch ein Verkürzen des Sperrmittels in seiner Längsrichtung erreicht werden. Dies ist jedoch nicht möglich, da für eine ausreichende Steifigkeit des Sperrmittels gegen Knicken und Stauchen gesorgt ist. In diesem Zustand klemmt das Sperrmittel zwischen der Abtriebsstange und dem Gehäuse und sperrt sich so gegen ein Verschieben der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung. Die den Reibschluss zwischen Sperrmittel und Abtriebsstange bildende Klemmkraft steigt dabei überproportional mit einer auf die Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung wirkenden Kraft. Ein Verschieben der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung wird selbsthemmend verhindert.

In einer bevorzugten ersten Ausführungsform wird das Sperrmittel in dem Gehäuse festgesetzt oder zumindest mit ihm in axialer Richtung verschiebegesichert verbunden. Das Sperrmittel ist hierzu auf einer Seite derart eingespannt, dass eine Verschiebung in oder gegen die Vorschubrichtung relativ zur Einspannung verhindert wird. Das Sperrmittel kann aufgeklebt oder aufgeschrumpt werden, bevorzugt sitzt es jedoch in einer Nut oder einer anderen Ausnehmung. Mit einer anderen Seite ragt es in einer radialen Richtung auf die Abtriebsstange zu. Auf dieser Seite wird das Sperrmittel im eingebauten Zustand von der Abtriebsstange in einer in Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten. Es wird dabei um die eingespannte Seite gebogen, d. h. seine Einspannung bzw. Befestigung nimmt das Biegemoment auf. Das Sperrmittel steht so unter einer Biegespannung, und die resultierende elastische Rückstellkraft drückt es gegen die Abtriebsstange.

Genauso bevorzugt kann das Sperrmittel axial verschiebegesichert an der Abtriebsstange angebracht sein. Das Sperrmittel und die Verbindung des Sperrmittels mit der Abtriebsstange können baugleich wie in der zuvor beschriebenen Verbindung des Sperrmittels mit dem Gehäuse ausgeführt sein. Es ragt in radialer Richtung auf das Gehäuse zu und wird von dem Gehäuse in einer gegen die Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten. Die dadurch erzeugte elastische Rückstellkraft drückt das Sperrmittel gegen das Gehäuse. Das Sperrprinzip entspricht dabei dem vorher beschriebenen Sperrprinzip bei einem mit dem Gehäuse verschiebegesichert verbundenen Sperrmittel. Aufgrund der nun geänderten geometrischen Verhältnisse laufen die kinematischen Verhältnisse umgekehrt ab. Um eine Verschiebung der Abtriebsstange gegen die Vorschubrichtung zu verhindern, ist das Sperrelement deshalb in dieser Ausführungsvariante gegen die Vorschubrichtung ausgelenkt.

Vorzugsweise wird für eine zumindest im Bereich des Reibschlusses glatte Fläche der Abtriebsstange oder des Gehäuses gesorgt. Das Sperrmittel drückt vorzugsweise gegen eine glatte Fläche. Für die Dosierfeinheit der Vorrichtung ist dies besonders positiv. Eine stufenlose Dosierbarkeit wird dadurch noch verbessert.

Bevorzugt bilden wenigstens zwei Federn je ein Sperrmittel. Sie werden auf gegenüberliegende Seiten oder bei Verwendung mehrerer Federn gleichmäßig über den Umfang der Abtriebsstange verteilt zwischen dem Gehäuse und der Abtriebsstange eingebaut. Jedes der Sperrmittel ist entweder mit dem Gehäuse verschiebegesichert verbunden und in Vorschubrichtung ausgelenkt oder mit der Abtriebsstange verschiebegesichert verbunden und gegen die Vorschubrichtung ausgelenkt. Bei dieser Ausführungsform wird die Klemmkraft des Reibschlusses gleichmäßig auf mehrere Federn verteilt. Es ist eine größere Klemmkraft erzielbar. Zudem können die Federn eine Führung der Abtriebsstange bilden. Soll nur eine Feder verwendet werden, so kann die Kraft in einem gegenüberliegenden Widerlager aufgenommen werden. Vorzugsweise passen sich die Federn mit ihrer Form an die jeweilige Druckfläche an. Im unverbauten Zustand ragen die Federn vorzugsweise radial von dem Gehäuse oder der Abtriebsstange ab. Der von ihnen im unverbauten Zustand gebildete Innendurchmesser ist kleiner als der von der Abtriebsstange benötigte bzw. größer als der Innendurchmesser des Gehäuses. Wird die Abtriebsstange in das Gehäuse eingebaut, werden die Federn um ihre eingespannten Seiten vorzugsweise gebogen, spannen sich gleichzeitig in axialer Richtung und drücken auf die Abtriebsstange oder das Gehäuse.

Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung zusätzlich wenigstens einen Mitnehmer, der mit der Abtriebsstange und dem Antriebsglied derart zusammenwirkt, dass bei einer Verschiebung des Antriebsglieds in Vorschubrichtung die Abtriebsstange vom Mitnehmer mitgenommen wird und der Mitnehmer eine Verschiebung des Antriebsglieds gegen die Vorschubrichtung und relativ zu der Abtriebsstange erlaubt. Gemäß der Erfindung besteht zwischen dem Mitnehmer und der Abtriebsstange oder dem Mitnehmer und dem Antriebsglied ein Reibschluss, der die Mitnahme der Abtriebsstange durch das Antriebsglied durch Selbsthemmung bewirkt. Der Mitnehmer arbeitet zwischen dem Antriebsglied und der Abtriebsstange auf die gleiche Weise wie das vorher beschriebene Sperrglied. Die Ausgestaltung und Befestigung des Mitnehmers entspricht bevorzugt der des beschriebenen Sperrmittels. Es ergeben sich wieder zwei Alternativen. Entweder ist der Mitnehmer mit dem Antriebsglied verschiebegesichert verbunden und ragt in einer radialen Richtung auf die Abtriebsstange zu und wird von der Abtriebsstange in einer in Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten, wodurch die damit erzeugte elastische Rückstellkraft des Mitnehmers gegen die Abtriebsstange drückt. Oder alternativ kann der Mitnehmer mit der Abtriebsstange verschiebegesichert verbunden sein, in seiner radialen Richtung auf das Antriebsglied zuragen und von dem Antriebsglied in einer gegen die Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten werden, wodurch die dann erzeugte Rückstellkraft des Mitnehmers gegen das Abtriebsglied drückt. In Bezug auf den Mitnehmer, dessen Anordnung und Funktion gelten sämtliche Ausführungen zum Sperrmittel in analoger Weise.

Der Mitnehmer kann aber auch ohne das erfindungsgemäße Sperrmittel vorteilhaft in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 10 eingesetzt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figurenbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Injektionsgerät zur dosierten Verabreichung eines Produkts,

Fig. 2 den Querschnitt A-A des Injektionsgeräts der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Injektionsgerät mit einer hohlen Abtriebsstange und innenliegenden Mitnehmern.

Die Injektionsgeräte sind in den Ausführungsbeispielen als Injektionspens ausgeführt.

Das Injektionsgerät in Fig. 1 weist ein Gehäuse mit einer vorderen Gehäusehülse 1 und einer damit fest verbundenen hinteren Gehäusehülse 5 auf. Die vordere Gehäusehülse 1 dient als Aufnahme für eine Ampulle 2. In der Ampulle 2 ist ein injizierbares Produkt in Form einer flüssigen Wirkstofflösung, beispielsweise Insulin, enthalten. Ferner ist in der Ampulle 2 ein Kolben 3 aufgenommen. Durch Verschiebung des Kolbens 3 in Vorschubrichtung auf einen Ampullenauslass 4 zu wird das Produkt aus der Ampulle 2 durch deren Auslass 4 hindurch verdrängt und durch eine Injektionsnadel N ausgeschüttet. Die vordere Gehäusehülse 1 ist durch eine Kappe K geschützt. Die Nadel N ist durch eine Nadelkappe nochmals geschützt.

Die Verschiebung des Kolbens 3 in Vorschubrichtung wird durch eine Antriebseinrichtung bewirkt, die in der hinteren Gehäusehülse 5 aufgenommen ist. Die Antriebseinrichtung umfasst als Abtriebsglied eine Abtriebsstange 9, die unmittelbar auf den Kolben 3 wirkt, und ein Antriebsglied 8. Das Antriebsglied 8 ist in der hinteren Gehäusehülse 5 in und gegen die Vorschubrichtung des Kolbens 3 geradverschiebbar gelagert. Ein Deckel 7, der mit dem Antriebsglied 8 verschiebegesichert verbunden ist, ragt aus dem Gehäuse nach hinten hinaus.

Der Injektionspen hat vorzugsweise, wie in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, eine im wesentlichen rotationssymmetrische Form. Sie wird im wesentlichen bestimmt von der Form der Gehäusehülsen 1, 5. Die Form der Abtriebsstange 9 ist davon unabhängig. Im Ausführungsbeispiel ist sie als runde Stange ausgeführt. Die Abtriebsstange 9 ist zentrisch innerhalb des Injektionspens angeordnet. Die Längsachsen der Ampulle 2 und der Abtriebsstange 8 liegen übereinander. Das Antriebsglied 8 ist ein im wesentlichen zylindrischer Körper der ebenfalls zentrisch in dem Injektionspen und den Gehäusehülsen 1, 5 angeordnet ist. Das Antriebsglied 8 passt sich vorzugsweise mit seiner Innenseite an die äußere Form der Abtriebsstange 9 und mit seiner Außenseite an die innere Form der hinteren Gehäusehülse 5 an.

Ein als Hülsenkörper ausgebildetes Dosierglied 6 ist mit der hinteren Gehäusehülse 5 verschiebegesichert, jedoch um die gemeinsame Längsachse verdrehbar verbunden. Durch Verdrehen des Dosierglieds 6 wird die in Vorschubrichtung von dem Antriebsglied 8 und der Abtriebsstange 9 maximal zurücklegbare Dosisweglänge eingestellt und damit auch die bei einer Injektion maximal ausschüttbare Produktdosis. Hierfür ist ein vorderer Hülsenteil des Dosierglieds 6 an seiner vorderen Stirnfläche spiralig umlaufend ausgebildet, d. h. der vordere Hülsenteil fällt in Bezug auf die Längsachse des Injektionsgeräts von einem vordersten Stirnflächenabschnitt in eine Umfangsrichtung fortschreitend ab. Das Dosierglied 6 kann beispielsweise entsprechend einem in der WO 97/36625 beschriebenen Dosierglied ausgebildet sein und bei der Dosierung mit dem Antriebsglied 8, wie dort beschrieben, zusammenwirken.

Die Dosierung erfolgt in einer in Bezug auf die Vorschubrichtung vordersten Stellung des Antriebsglieds 8, in der ein von der äußeren Mantelfläche des Antriebsglieds 8 radial abstehender Kragen bzw. Nocken 14 an einem durch die hintere Gehäusehülse 5 gebildeten Anschlag anliegt. In dieser vordersten Stellung des Antriebsglieds 8 wird das Dosierglied 6 relativ zur hinteren Gehäusehülse 5 verdreht, bis es die gewünschte Dosierstellung erreicht hat. In dieser Dosierstellung verbleibt zwischen einem ebenfalls von der äußeren Mantelfläche des Antriebsglieds 8 abragenden weiteren Kragen bzw. Nocken (in der Figur nicht dargestellt) und der diesem Nocken gegenüberliegenden Stirnfläche des Dosierglieds 6 ein lichter Dosierabstand. Um den Dosierabstand kann das Antriebsglied 8 relativ zur hinteren Gehäusehülse 5 und damit auch relativ zur Abtriebsstange 9 und dem Kolben 3 gegen die Vorschubrichtung zurückgezogen werden. Das Zurückziehen erfolgt manuell durch Ziehen an dem Deckel 7. Der Dosierabstand ist gleich der Dosisweglänge bei der nachfolgenden Verabreichung.

Bei einem Zurückverschieben bzw. Zurückziehen des Antriebsglieds 8 verbleibt die Abtriebsstange 9 in ihrer bei dem Dosiervorgang eingenommenen Verschiebelage relativ zum Gehäuse. Sie wird durch ein an der hinteren Gehäusehülse 5 ausgebildetes Sperrmittel 11 gegen eine Verschiebung gegen die Vorschubrichtung gesichert. Zwischen dem Sperrmittel 11 und der Abtriebsstange 9 besteht ein Reibschluss, der die Verschiebung der Abtriebsstange 9 gegen die Vorschubrichtung durch Selbsthemmung verhindert. Das Sperrmittel 11 wirkt mittels Federkraft auf die Abtriebsstange 9. Im Ausführungsbeispiel wird das Sperrmittel 11 von zwei miteinander verbundenen, plättchen- oder stiftförmigen Federn 11' gebildet. Das Sperrmittel 11 ist mit der hinteren Gehäusehülse 5 axial verschiebegesichert verbunden. In einer Richtung quer zur Verschieberichtung ist es ebenfalls von der hinteren Gehäusehülse 5 festgesetzt. Die Abtriebsstange 9 wird beim Zusammenbau des Injektionsgeräts derart in die hintere Gehäusehülse 5 eingeführt, dass die Federn 11' des Sperrmittels 11 in Vorschubrichtung ausgelenkt werden. Die damit erzeugten elastischen Rückstellkräfte des Sperrmittels 11 drücken dieses gegen die Abtriebsstange 9. Soll die Abtriebsstange 9 gegen die Vorschubrichtung verschoben werden, klemmt das Sperrmittel 11 zwischen der hinteren Gehäusehülse 5 und der Abtriebsstange 9. Mit steigender Kraft auf die Abtriebsstange 9 gegen die Vorschubrichtung steigt die Reibkraft und damit die Kraft des Reibschlusses zwischen dem Sperrmittel 11 und der Abtriebsstange 9. Ein Verschieben gegen die Vorschubrichtung wird selbsthemmend verhindert. Beim Verschieben der Abtriebsstange in Vorschubrichtung stimmt die Richtung der Relativbewegung zwischen Abtriebsstange 9 und Sperrmittel 11 mit der Auslenkrichtung des Sperrmittels 11 überein. Die Abtriebsstange 9 gleitet in Richtung des gebogenen Sperrelements 11. Eine Verschiebung der Abtriebsstange 9 in Vorschubrichtung wird vom Sperrmittel 11 erlaubt.

Ein Mitnehmer 10 ist mit dem Antriebsglied 8 verschiebegesichert verbunden. Er wird im Ausführungsbeispiel ebenfalls von zwei miteinander verbundenen plättchen- oder stiftförmigen Biegefedern gebildet, die in Vorschubrichtung ausgelenkt sind. Der Mitnehmer 10 arbeitet nach dem selben Funktionsprinzip wie das vorher beschriebene Sperrmittel 11. Zum Einstellen der Dosismenge lässt der Mitnehmer 10 ein Verschieben des Antriebsglieds 8 gegen die Vorschubrichtung und relativ zur Abtriebsstange 9 zu. Die Abtriebsstange 9 wird dabei vom Sperrmittel 11 in ihrer Position gehalten. Zum Injizieren des Produkts wird das Antriebsglied 8 durch äußeren Druck auf den Deckel 7 in Vorschubrichtung verschoben. Der Mitnehmer 10 klemmt in dieser Verschieberichtung zwischen dem Antriebglied 8 und der Abtriebsstange 9. Die Abtriebsstange 9 wird vom Mitnehmer 10 mitgenommen und gleitet in Vorschubrichtung durch das Sperrmittel 11.

Der Mitnehmer 10 und/oder das Sperrmittel 11 können stattdessen auch jeweils mit der Abtriebsstange 9 verschiebegesichert verbunden sein. An der prinzipiellen Funktionsweise des Sperrmittels bzw. Mitnehmers ändert sich dabei nichts. Um dabei die gleiche Wirkungsweise, wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform zu erzielen, müssen der Mitnehmer 10 bzw. das Sperrmittel 11 beim Zusammenbau des Injektionsgeräts gegen die Vorschubrichtung ausgelenkt werden.

Die Auflagenflächen, gegen die der Mitnehmer 10 bzw. das Sperrmittel 11 drücken, sind vorzugsweise glatte Flächen. Besonders bevorzugt wird der Mitnehmer 10 und das Sperrmittel 11 jeweils nicht in der Abtriebsstange 9 festgelegt, und es wird eine über die ganze Länge oder zumindest im Wirkbereich des Mitnehmers 10 und des Sperrmittels 11 glatte Abtriebsstange 9 verwendet. Die Abtriebsstange 9 kann einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt wird ein runder Querschnitt verwendet.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt A-A durch das Sperrmittel 11. Die Ausgestaltung gilt in analoger Weise auch für den Mitnehmer 10. In der bevorzugten Ausführungsform sind zwei Biegefederplättchen 11' an gegenüberliegenden Seiten der Abtriebsstange 9 auf gleicher Höhe angeordnet. Ein Biegefederplättchen 11' bildet somit das Widerlager für das andere Biegefederplättchen 11' und umgekehrt. Sie sind axial verschiebegesichert in der hinteren Gehäusehülse 5 festgesetzt. Die Federplättchen 11' ragen radial von der hinteren Gehäusehülse 5 auf die Abtriebsstange 9 zu, wobei sie den Zwischenraum zwischen der hinteren Gehäusehülse 5 und der Abtriebsstange 9 überspannen. Die an die Abtriebsstange 9 anliegenden Seiten der Federplättchen 11' sind an die runde Form der Abtriebsstange 9 angepasst. An einem Umfangsbereich der Abtriebsstange 9 kommt es zu einem gleichmäßigen Anliegen der Federplättchen 11'. Das Sperrelement 11 bildet einen Haltering von dem radial nach innen die Federplättchen 11' abragen. Das Sperrelement 11 sitzt in einer Aufnahmenut, die in der Innenmantelfläche der Gehäusehülse 5 umlaufend ausgenommen ist. Im Ausgangszustand der Vorrichtung, d. h. vor der ersten Verabreichung, drückt das Sperrelement 11 gegen einen vorderen Bereich der Abtriebsstange 9. Im unverbauten Zustand ist der Federplättchen 11' Abstand zwischen den frei aufeinander zuragenden Enden der kleiner als der Außendurchmesser der Abtriebsstange 9. Beim Zusammenbau biegt die Abtriebsstange 9 die Federplättchen 11' an ihren freien Enden um die in der hinteren Gehäusehülse 5 eingespannten Enden auseinander. Die elastische Rückstellkraft der Federplättchen 11' bildet einen Reibschluss zwischen der hinteren Gehäusehülse 5 und der Abtriebsstange 9. Es wird für einen genügend großen Biegearm für die Federplättchen 11' gesorgt. Bevorzugt ist die Abtriebsstange 9 drehgesichert. Das Sperrmittel 11 wird durch einen in eine Aussparung des Sperrmittels 11 eingreifenden Zapfen 15 insbesondere gegen ein Herausziehen aus der Aufnahmenut radial gesichert. Für den Fall der Selbsthemmung ist wichtig, dass ein Ausweichen der einzelnen Biegefederplättchen radial nach aussen verhindert wird. Dies wird zum einen durch die ringförmige Verbindung und zum anderen durch die an dem äußeren Rand der Biegefederplättchen 11' anliegende Gehäusewand erreicht.

Das Sperrglied 11 kann nach der Fertigung der hinteren Gehäusehülse 5 in diese eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Sperrmittel 11 schon während dem Fertigungsprozess der hinteren Gehäusehülse 5 in diese integriert. Die hintere Gehäusehülse 5 kann zum Beispiel um das Sperrmittel 11 herum im Spritzguss hergestellt werden. Die Federplättchen 11' sind aus einem federnden Material mit einem ausreichend hohen Reibungskoeffizienten hergestellt, beispielsweise aus Kunststoff oder Federstahl. Bevorzugter Weise bestehen die Federplättchen 11' und die ringförmigen Verbindungen aus einem Teil.

Es ist leicht zu erkennen, wie sich die Ausführung des Sperrelements 11 ändert, falls das Sperrelement 11 statt am Gehäuse an der Abtriebsstange 9 festgesetzt und auf die hintere Gehäusehülse 5 drücken würde. Die ringförmige Verbindung, an denen die Federplättchen 11' ansetzen, liegen dann innen und die Federplättchen 11' ragen radial nach außen ab.

Fig. 3 zeigt einen Injektionspen in einem zweiten Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer hohlen Abtriebsstange 9. Der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass in erster Linie nur Unterschiede dazu beschrieben werden.

Das Sperrmittel 11 ist in der hinteren Gehäusehülse 5 axial verschiebegesichert festgesetzt und drückt wieder von außen auf die Abtriebsstange 9 zu. Das Sperrmittel 11 sitzt auf einem innen radial nach ragenden Absatz der hinteren Gehäusehülse 5 und wird von der anderen Seite her mittels einer Haltehülse 13 gegen diesen Absatz gedrückt und damit axial verschiebegesichert mit dem Gehäuse 1, 5 verbunden. Die Haltehülse 13 wird in die hintere Gehäusehülse 5 eingepresst, eingeschraubt oder einfach eingeschoben und relativ zu der hinteren Gehäusehülse 5 verschiebegesichert. Dieses Prinzip ermöglicht eine leichte Montage des Sperrelements 11 und kann bevorzugt auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eingesetzt werden. Die Haltehülse 13 legt zum einen das Sperrmittel 11 fest und führt zum anderen die Abtriebsstange 9.

Die Abtriebsstange 9 ist an ihrem hinteren Ende offen, im Ausführungsbeispiel ist sie in ihrer Ausbildung als einfaches Rohr an ihren beiden Enden offen. Von hinten ragt ein stangenförmig vom Boden des Deckels 7 aufragender Deckelfortsatz 12 in die Abtriebsstange 9 hinein. Nahe an dem freien Ende des Deckelfortsatzes 12 ist der Mitnehmer 10 befestigt. Der Deckelfortsatz 12 ragt mindestens soweit in die Abtriebsstange 9 hinein, wie der Kolben 3 in der Ampulle 2 vorgeschoben werden soll. Der Mitnehmer 10 ist in der dargestellten Ausführungsform axial verschiebegesichert mit dem Deckelfortsatz 12 verbunden und drückt von innen gegen die hohle Abtriebsstange 9.

Die Funktionsweise des Sperrens und des Mitnehmens der Abtriebsstange 9 durch das Sperrmittel 11 und den Mitnehmer 10 erfolgt in der zum ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise. Die Befestigung des Mitnehmers 10 bzw. Sperrmittels 11 an der Abtriebsstange und/oder dem Gehäuse bzw. Antriebsglied kann in analoger Weise wie zuvor beschrieben ausgeführt sein.

Der Deckelfortsatz 12 durchragt vom Boden des hülsenförmigen Deckels 7 aus den Deckel 7 und steht mit einem gewissen Abstand aus dem Rand des Deckels 7 heraus. Die Montage des Mitnehmers 10 an den Deckelfortsatz 12 wird nicht durch den hülsenförmigen Teil des Deckels 7 behindert. Eine einfache Montage des Mitenehmers 10 wird ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1

vordere Gehäusehülse

2

Ampulle

3

Kolben

4

Ampullenauslass

5

hintere Gehäusehülse

6

Dosierglied

7

Deckel

8

Antriebsglied

9

Abtriebsstange

10

Mitnehmer

11

Sperrmittel

11

' Federplättchen

12

Deckelfortsatz

13

Haltehülse

14

abstehender Kragen

15

Zapfen

Claims

1. Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts, umfassend

a) ein Gehäuse (1, 5) mit einem Reservoir (2) für das Produkt,
b) einen Kolben (3), der bei einer Verschiebung in eine Vorschubrichtung auf einen Auslass (4) des Reservoirs (2) zu Produkt aus dem Reservoir (2) verdrängt,
c) eine den Kolben (3) in Vorschubrichtung verschiebende Abtriebsstange (9),
d) ein relativ zum Gehäuse (1, 5) in und gegen die Vorschubrichtung verschiebbares Antriebsglied (8), das bei einer Verschiebung in Vorschubrichtung die Abtriebsstange (9) mitnimmt, und
e) wenigstens ein Sperrmittel (11), das mit der Abtriebsstange (9) und dem Gehäuse (1, 5) zusammenwirkt, derart, dass das Sperrmittel (11) eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) relativ zu dem Gehäuse (1, 5) gegen die Vorschubrichtung verhindert und eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) in Vorschubrichtung erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) zwischen dem Sperrmittel (11) und der Abtriebsstange (9) oder dem Gehäuse (1, 5) ein Reibschluss besteht, der die Verschiebung der Abtriebsstange (9) gegen die Vorschubrichtung durch Selbsthemmung verhindert.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (11) mittels Federkraft den Reibschluss erzeugt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (11) mindestens eine Feder umfasst, die im eingebauten Zustand unter einer Biegespannung steht, oder durch solch eine Feder gebildet wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (11) mit dem Gehäuse (1, 5) verschiebegesichert verbunden ist, in einer radialen Richtung auf die Abtriebsstange (9) zuragt und von der Abtriebsstange (9) in einer in Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten wird, wodurch die damit erzeugte elastische Rückstellkraft das Sperrmittel (11) gegen die Abtriebsstange (9) drückt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (11) mit der Abtriebsstange (9) verschiebegesichert verbunden ist, in einer radialen Richtung auf das Gehäuse (1, 5) zuragt und von dem Gehäuse (1, 5) in einer gegen die Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten wird, wodurch die damit erzeugte elastische Rückstellkraft das Sperrmittel (11) gegen das Gehäuse (1, 5) drückt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrmittel (11) im Bereich des Reibschlusses gegen eine glatte Fläche der Abtriebsstange (9) oder des Gehäuses (1, 5) drückt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei plättchenförmige Federn, die auf gegenüberliegende Seiten der Abtriebsstange (9) drücken oder an der Abtriebsstange (9) an gegenüberliegenden Seiten befestigt sind, je ein Sperrmittel (11) bilden.

8. Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines injizierbaren Produkts, umfassend

a) ein Gehäuse (1, 5) mit einem Reservoir (2) für das Produkt,
b) einen Kolben (3), der bei einer Verschiebung in eine Vorschubrichtung auf einen Auslass (4) des Reservoirs (2) zu Produkt aus dem Reservoir (2) verdrängt,
c) eine den Kolben (3) in Vorschubrichtung verschiebende Abtriebsstange (9),
d) ein relativ zum Gehäuse (1, 5) in und gegen die Vorschubrichtung verschiebbares Antriebsglied (8),
e) wenigstens ein Mitnehmer (10), der mit der Abtriebsstange (9) und dem Antriebsglied (8) zusammenwirkt, derart, dass bei einer Verschiebung des Antriebsglieds (8) in Vorschubrichtung die Abtriebsstange (9) mitgenommen wird und der Mitnehmer (10) eine Verschiebung des Antriebsglieds (8) gegen die Vorschubrichtung und relativ zu der Abtriebsstange (9) erlaubt, und
f) ein Sperrmittel (11), das mit der Abtriebsstange (9) und dem Gehäuse (1, 5) zusammenwirkt, derart, dass es eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) relativ zum Gehäuse (1, 5) gegen die Vorschubrichtung verhindert und eine Verschiebung der Abtriebsstange (9) in Vorschubrichtung erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) zwischen dem Mitnehmer (10) und der Abtriebsstange (9) oder dem Antriebsglied (8) ein Reibschluss besteht, der die Mitnahme der Abtriebsstange (9) durch das Antriebsglied (8) durch Selbsthemmung bewirkt.

9. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) mit dem Antriebsglied (8) verschiebegesichert verbunden ist, in einer radialen Richtung auf die Abtriebsstange (9) zuragt und von der Abtriebsstange (9) in einer in Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten wird, wodurch die damit erzeugte elastische Rückstellkraft das Mitnehmer (10) gegen die Abtriebsstange (9) drückt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) mit der Abtriebsstange (9) verschiebegesichert verbunden ist, in einer radialen Richtung auf das Antriebsglied (8) zuragt und von dem Antriebsglied (8) in einer gegen die Vorschubrichtung ausgelenkten Position gehalten wird, wodurch die damit erzeugte elastische Rückstellkraft den Mitnehmer (10) gegen das Antriebsglied (8) drückt.