DE4037829A1 - Einweg-injektionsspritze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionsspritze mit einem Zylin­ der, der an seinem einen Ende ein Anschlußteil für eine Kanüle und an seinem anderen Ende eine Griffplatte aufweist, und mit einem in den Zylinder einschiebbaren Kolben, der an seinem aus dem Zylinder ragenden Ende eine Griffplatte und an seinem gegen­ überliegenden Ende eine über eine Kolbenstange mit ihm verbundene Kolbenplatte aufweist.

Eine derartige Ausführungsform zeigt z. B. die DE-PS 38 11 973. Es handelt sich um Injektionsspritzen, die nach einmaliger Ver­ wendung nicht mehr zu benutzen sind. Hierfür sind zahlreiche Lösungsvorschläge bekanntgeworden, die ein Funktionsunfähigmachen oder ein Zerstören der Spritze nach ihrem Gebrauch vorsehen (siehe z. B. DE-GM 88 04 656; DE-OS 28 10 370).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nur zum einmaligen Gebrauch bestimmte und geeignete Injektionsspritze zu entwickeln, die sich preiswert herstellen und/oder einfach montieren läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst:

• a) Der Kolben ist bei seiner Montage mit der Kolbenstange über zwei Schnappverbindungen lösbar verbunden, die jeweils zu­ mindest ein federelastisches Kupplungselement aufweisen, das in seiner Kupplungsstellung unter federelastischer Verfor­ mung in einen Kupplungssitz an dem zu kuppelnden Teil ein­ greift;
• b) Kupplungssitz und Kupplungselement der ersten Schnappverbin­ dung sind so ausgebildet, daß beim Hochziehen des Kolbens das Kupplungselement außer Eingriff mit dem ihm zugeordneten Kupplungssitz kommt und unter Aufhebung seiner Verformung eine Entkupplungsstellung einnimmt, während die zweite Schnappverbindung gekuppelt ist;
• c) Kupplungssitz und Kupplungselement der zweiten Schnappver­ bindung sind so ausgebildet, daß beim Eindrücken des Kolbens das Kupplungselement außer Eingriff mit dem ihm zugeordneten Kupplungssitz kommt und unter Aufhebung seiner Verformung eine Entkupplungsstellung einnimmt;
• d) der Kolben weist zumindest eine axiale Durchtrittsöffnung auf, deren lichter Querschnitt etwas größer ist als die in axialer Richtung fluchtenden Kupplungselemente in ihrer Entkupplungsstellung;
• e) die Kolbenplatte liegt an ihrem Umfang unter Radialspannung an der Zylinderinnenwandung an.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn jede Schnappverbindung als feder­ elastisches Kupplungselement zwei Federzungen aufweist, die in ihrer Entkupplungsstellung angenähert achsparallel liegen.

Ein besonders einfaches Aufspreizen der Kupplungselemente ist dann gewährleistet, wenn die beiden Federzungen jeder Schnappver­ bindung zusammen mit einem sie verbindenden radial angeordneten Quersteg im axialen Längsschnitt die Form eines H bilden.

Eine besonders einfache Montage ergibt sich dann, wenn der Kupp­ lungssitz der einen Schnappverbindung ein Ringsteg ist, der an einer der Kolbenplatte zugewandten Ringfläche des Kolbens ange­ ordnet ist und in Kupplungsstellung von den gespreizten, mit der Kolbenstange verbundenen Kupplungselement unter Radialspannung übergriffen ist.

Um nach dem Aufziehen der Spritze beim Eindrücken des Kolbens die Druckkraft in einfacher Weise auf die Kolbenstange bzw. deren Kolbenplatte übertragen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Ringsteg eine Aussparung umschließt, die in einer axialen Tiefe, die größer ist als die des Ringsteges, eine Ringschulter auf­ weist, gegen die sich die entkuppelten Federzungen beim Ein­ drücken des Kolbens anlegen.

Um ein unbeabsichtigtes vollständiges Herausziehen des Kolbens aus dem Zylinder beim Aufziehen der Spritze zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn der Kolben in seinem unteren Bereich auf seiner äußeren Mantelfläche zumindest einen ersten Widerhaken aufweist, der unter leichter Radialspannung gegen die Zylinder­ innenwandung anliegt, die in ihrem oberen Bereich zumindest einen zweiten Widerhaken aufweist, der in den Weg des ersten Widerha­ kens ragt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung an­ hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Herstellung der einzelnen Bauteile ist preiswert; ihre Monta­ ge läßt sich einfach und sicher durchführen. Dabei ist es beson­ ders vorteilhaft, wenn die Kolbenstange zusammen mit den beiden Federzungenpaaren ein einziges Kunststoffbauteil bildet.

Eine Möglichkeit, den Kolben nach Gebrauch der Spritze im ent­ leerten Zustand zu arretieren, ist dann gegeben, wenn in der Zylinderinnenwandung eine Ringnut vorgesehen ist, in die beim vollständigen Entleeren der Injektionsspritze die am unteren Kolbenende vorgesehenen Widerhaken einrasten. Im gelieferten, fertig montierten Zustand sollte diese Ringnut unterhalb der Berührungspunkte der genannten Widerhaken mit der Zylinderinnen­ wandung liegen.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist es, wenn auch nur mit erhöhtem Montageaufwand, grundsätzlich möglich, die Funktionen von Kolben und Kolbenstange derart zu vertauschen, daß der Kolben mit seinen beiden Kupplungssitzen radial innen und die als Hülse ausgebildete Kolbenstange radial außen angeordnet sind. Auch eine kombinierte Lösung erscheint möglich.

In einer ferner abgewandelten Ausführungsform kann die Kolben­ stange in Form eines doppelten H ausgebildet sein, wobei sich die beiden Federzungenpaare unabhängig voneinander spreizen lassen. Bei dieser Ausführungsform ist das obere Kolbenteil hülsenförmig ausgebildet und umschließt das untere Kolbenteil.

Bei allen Ausführungsformen wird eine erneute Verwendung der In­ jektionsspritze dadurch verhindert, daß sich der obere und untere Kolbenteil voneinander nicht mehr lösen lassen. Außerdem macht auch die Verhakung der ersten mit den zweiten Widerhaken eine Demontage und erneute Montage der Spritze unmöglich.

Eine noch schnellere Montage ließe sich dann erreichen, wenn die Kolbenstange zweiteilig ausgebildet wird, wobei dann die beiden Stangenteile gleichzeitig mit jeweils vorgespannten Federzungen auf die beiden Seiten des unteren Kolbenteils aufgedrückt werden.

Medizintechnische Artikel zum einmaligen Gebrauch werden aus Kostengründen bevorzugt aus Kunststoff hergestellt. Hierbei müs­ sen die biegeelastischen Kupplungselemente sowohl eine ausrei­ chende Elastizität und Biegefestigkeit, als auch eine ausreichen­ de Zeitstandfestigkeit aufweisen. Geeignet erscheinen in ersten Linie thermoplastische Kunststoffe. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, die federnden Teile und/oder die Kolbenstange aus Metall herzustellen.

In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsfor­ men der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zusammengebaute Injektionsspritze;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und perspektivischer Darstellung ein Detail der Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Detail der Fig. 1 in vergrößertem, gegenüber Fig. 2 aber etwas verkleinertem Maß­ stab;

Fig. 4 eine Draufsicht der Darstellung gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ein Detail der Fig. 1;

Fig. 6 eine Unteransicht der Darstellung gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 5 und

Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar­ stellung gemäß Fig. 1.

Die Injektionsspritze gemäß Fig. 1 setzt sich zusammen aus einem Zylinder 1, der an seinem einen Ende ein Anschlußteil 2 für eine nicht dargestellte Kanüle und an seinem anderen Ende eine Griff­ platte 3 aufweist, sowie aus einem in den Zylinder 1 eingeschobe­ nen Kolben, der sich aus einem oberen Kolbenteil 4 und einem un­ teren Kolbenteil 5 zusammensetzt. Das obere Kolbenteil 4 weist an seinem aus dem Zylinder 1 ragenden Ende eine Griffplatte 6 auf.

An den Kolben 4, 5 angekoppelt ist eine Kolbenstange 7, die an ihrem unteren Ende eine Kolbenplatte 8 trägt, die z. B. aus Gummi bestehen kann und an ihrem Umfang unter leichter Radial­ spannung an der Innenwandung des Zylinders 1 verschiebbar an­ liegt.

Das untere Kolbenteil 5 ist mit oberen Verriegelungszungen 9 in axialer Richtung in einen entsprechend ausgebildeten Schnapp­ sitz 10 im unteren Ende des oberen Kolbenteils 4 verriegelnd ein­ geschoben. Das untere Kolbenteil 5 weist in seinem unteren Be­ reich auf seiner äußeren Mantelfläche vier umfangsversetzt ange­ ordnete erste Widerhaken 11 auf, die unter leichter Radialspan­ nung gegen die Zylinderinnenwandung anliegen, die in ihrem obe­ ren Bereich zweite Widerhaken 12 aufweist, die in den axialen Verschiebeweg der ersten Widerhaken 11 raen. Das hülsenförmig ausgebildete untere Kolbenteil 5 weist ferner in seinem unteren Bereich einen innenliegenden, nach oben ragenden und sich nach oben leicht konusförmig verjüngenden Ringsteg 13 auf, der eine sich durch das andere Kolbenteil 5 erstreckende axiale Durch­ trittsöffnung 14 umschließt.

Die Kolbenstange 7 trägt an ihrem oberen Ende ein mit ihr ggf. einteilig ausgebildetes, in Seitenansicht angenähert H-förmiges Bauteil (siehe insbesondere Fig. 2), das zwei obere Federzun­ gen 15, zwei untere Federzungen 16 sowie zwei in axialem lichten Abstand voneinander angeordnete radiale Querstege 17, 18 umfaßt. Dieses Bauteil 15, 16, 17, 18 besteht z. B. aus biegeelastischem Kunststoff, so daß ein zwischen den beiden Querstegen 17, 18 auf­ gebrachter, jeweils radial von außen nach innen wirkender Druck zu einem Aufspreizen der freien Enden der oberen und unteren Federzungen 15, 16 führt, wie es Fig. 1 erkennen läßt. In dieser aufgespreizten Stellung übergreifen die freien Enden der oberen Federzungen 15 einen Ringsteg 19, der an einer der Kolbenplatte 8 zugewandten unteren Ringfläche des oberen Kolbenteils 4 angeord­ net ist. Die freien Enden der unteren Federzungen 16 übergreifen in ihrer gespreizten Stellung den oben beschriebenen Ringsteg 13 im Innenraum des unteren Kolbenteils 5. Wird der genannte, die Spreizung bewirkende Druck aufgehoben, legen sich die freien En­ den der oberen und unteren Federzungen 15, 16 unter Wirkung der Rückfederungskräfte kraftschlüssig an den ihnen zugeordneten Ringstegen 13, 19 an und bilden mit diesen jeweils eine kraft­ schlüssige Kupplung bzw. Schnappverbindung.

Der vorstehend erläuterte, einen Teil der ersten Schnappverbin­ dung bildende Ringsteg 19 umschließt eine im unteren Ende des oberen Kolbenteils 4 vorgesehene Aussparung 20, die in einer axialen Tiefe, die größer ist als die des Ringsteges 19, eine Ringschulter 21 aufweist.

Die in Fig. 8 dargestellte abgewandelte Ausführungsform unter­ scheidet sich von der der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß das obere Kolbenteil 4 als oben einseitig verschlossene Hül­ se ausgebildet ist, in die von unten das untere Kolbenteil 5 ver­ riegelnd eingeschoben ist, das den konusförmigen Ringsteg 13 für die zweite Schnappverbindung auf einer nach oben weisenden Ring­ fläche und den Ringsteg 19 für die erste Schnappverbindung an einer nach unten weisenden Ringfläche trägt. Die Federzungen 15, 16 sind daher axial voneinander getrennt. Ebenso wie bei der Aus­ führungsform gemäß Fig. 1 ist aber auch hier der lichte Quer­ schnitt der im unteren Kolbenteil 5 vorgesehenen axialen Durch­ trittsöffnung 14 größer als die Querschnittskontur der axial hintereinander angeordneten und mit der axialen Durchtrittsöff­ nung 14 fluchtenden Federzungenpaare 15, 16, wenn diese sich in ihrer entkuppelten, also entspannten Stellung befinden, wie es Fig. 2 für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt.

Beim Zusammenbau der Injektionsspritze gemäß Fig. 1 wird zuerst die radial nach innen gerichtete Vorspannkraft zum Aufspreizen der Federzungenpaare 15, 16 aufgebracht. Die freien Enden der obe­ ren Federzungen 15 werden dann über den Ringsteg 19 im unteren Ende des oberen Kolbenteils 4 geschoben. Anschließend wird das untere Kolbenteil 5 aufgeschoben, bis dessen konusförmig ausge­ bildeter Ringsteg 13 zwischen die Enden der unteren Federzun­ gen 16 eingreift und die oberen Verriegelungszungen 9 in den Schnappsitz 10 des oberen Kolbenteils 4 verriegelnd eingreifen. Anschließend wird die Kolbenplatte 8 am unteren Ende der Kol­ benstange 7 montiert. Der nun komplett vormontierte Kolben wird in den Zylinder 1 vollständig eingeschoben, wie es Fig. 1 er­ kennen läßt.

Beim Aufziehen der Injektionsspritze wird aufgrund der Reibkraft zwischen Kolbenplatte 8 und Innenwandung des Zylinders 1 der ko­ nusförmige Ringsteg 13 weiter zwischen die freien Enden der unte­ ren Federzungen 16 gezogen, während die freien Enden der oberen Federzungen 15 außer Eingriff kommen mit dem Ringsteg 19 und da­ durch in ihre in Fig. 2 dargestellte Ausgangslage zurückfedern, in der sie in die Aussparung 20 im unteren Ende des oberen Kol­ benteils 4 eintauchen können. Die Injektionsspritze kann nunmehr bis zu dem gewünschten Volumen aufgezogen werden.

Beim Entleeren der Injektionsspritze, also beim Einschieben des Kolbens in den Zylinder 1 wird der konusförmige Ringsteg 13 in axialer Richtung nach unten zwischen den unteren Federzungen 16 herausgezogen, so daß letztere in ihre entspannte, in Fig. 2 dargestellte Ausgangslage zurückfedern können, in der sie durch die axiale Durchtrittsöffnung 14 hindurchtreten können. Gleich­ zeitig tauchen die freien Enden der oberen Federzungen 15 in die genannte Aussparung 20 ein, deren Ringschulter 21 beim weiteren Eindrücken des Kolbens auf die oberen Enden der oberen Federzun­ gen 15 auftrifft, so daß so die Druckkraft des Kolbens auf die Kolbenstange 7 und somit auf deren Kolbenplatte 8 übertragen werden kann. Über diese Druckverbindung läßt sich die Injektions­ spritze entleeren.

Bei einem erneuten Aufziehen der Injektionsspritze würde der konusförmige Ringsteg 13 über die in Ruhestellung befindlichen Federzungenpaare 16, 15 hinweggezogen, so daß die Kolbenstange 7 mit ihrer Kolbenplatte 8 und den Federzungenpaaren 15, 16 im Zylinder 1 verblieben.

Die Montage der Injektionsspritze gemäß Fig. 8 verläuft in ähn­ licher Weise: Zuerst wird die Kolbenstange 7 von unten durch die axiale Durchtrittsöffnung 14 im unteren Kolbenteil 5 geschoben. Nach Vorspannung der nunmehr oben angeordneten Federzungen 16 werden diese so weit auf den konusförmigen Ringsteg 13 gezogen, bis die ebenfalls vorgespannten, nunmehr unten angeordneten Fe­ derzungen 15 den ihnen zugeordneten Ringsteg 19 arretierend über­ greifen können. Anschließend wird das hülsenförmig ausgebildete obere Kolbenteil 4 so weit auf das untere Kolbenteil 5 aufgescho­ ben, bis letzteres in dem vorgegebenen Ringsitz verriegelnd ein­ schnappt. Schließlich wird die Kolbenplatte 8 auf das untere Ende der Kolbenstange 7 gedrückt, worauf dann der komplett montierte Kolben in den Zylinder 1 eingeschoben werden kann. Beim Gebrauch dieser Injektionsspritze löst sich die Kolbenstange 7 vom unteren Kolbenteil 5, so daß auch hier eine nochmalige Verwendung der Injektionsspritze ausgeschlossen ist.

Claims (10)

1. Injektionsspritze mit einem Zylinder (1), der an seinem einen Ende ein Anschlußteil (2) für eine Kanüle und an seinem anderen Ende eine Griffplatte (3) aufweist, und mit einem in den Zylinder (1) einschiebbaren Kolben (4, 5), der an seinem aus dem Zylinder (1) ragenden Ende eine Griff­ platte (6) und an seinem gegenüberliegenden Ende eine über eine Kolbenstange (7) mit ihm verbundene Kolbenplatte (8) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Der Kolben (4, 5) ist bei seiner Montage mit der Kolben­ stange (7) über zwei Schnappverbindungen (15, 19; 13,16) lösbar verbunden, die jeweils zumindest ein feder­ elastisches Kupplungselement aufweisen, das in seiner Kupplungsstellung unter federelastischer Verformung in einen Kupplungssitz an dem zu kuppelnden Teil ein­ greift;
• b) Kupplungssitz und Kupplungselement der ersten Schnapp­ verbindung (15, 19) sind so ausgebildet, daß beim Hoch­ ziehen des Kolbens (4, 5) das Kupplungselement außer Eingriff mit dem ihm zugeordneten Kupplungssitz kommt und unter Aufhebung seiner Verformung eine Entkupp­ lungsstellung einnimmt, während die zweite Schnappver­ bindung (13, 16) gekuppelt ist;
• c) Kupplungssitz und Kupplungselement der zweiten Schnapp­ verbindung (13, 16) sind so ausgebildet, daß beim Ein­ drücken des Kolbens (4, 5) das Kupplungselement außer Eingriff mit dem ihm zugeordneten Kupplungssitz kommt und unter Aufhebung seiner Verformung eine Entkupp­ lungsstellung einnimmt;
• d) der Kolben (4, 5) weist zumindest eine axiale Durch­ trittsöffnung (14) auf, deren lichter Querschnitt etwas größer ist als die in axialer Richtung fluchtenden Kupplungselemente (15, 19) in ihrer Entkupplungsstel­ lung;
• e) die Kolbenplatte (8) liegt an ihrem Umfang unter Radialspannung an der Zylinderinnenwandung an.

2. Injektionsspritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnappverbindung (15, 19; 13, 16) als federelasti­ sches Kupplungselement zwei Federzungen (15, 16) aufweist, die in ihrer Entkupplungsstellung angenähert achsparallel liegen.

3. Injektionsspritze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federzungen (15, 16) jeder Schnappverbindung (15, 19; 13, 16) zusammen mit einem sie verbindungen radial angeordneten Quersteg (17, 18) im axialen Längsschnitt die Form eines H bilden.

4. Injektionsspritze nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kupplungssitz der einen Schnappver­ bindung (15, 19) ein Ringsteg (19) ist, der an einer der Kolbenplatte zugewandten Ringfläche des Kolbens (5) ange­ ordnet ist und in Kupplungsstellung von den gespreizten, mit der Kolbenstange (7) verbundenen Kupplungselement (15) unter Radialspannung übergriffen ist.

5. Injektionsspritze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg (19) eine Aussparung (20) umschließt, die in einer axialen Tiefe, die größer ist als die des Ring­ steges (19), eine Ringschulter (21) aufweist, gegen die sich die entkuppelten Federzungen (15, 16) beim Eindrücken des Kolbens (4, 5) anlegen.

6. Injektionsspritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungssitz der anderen Schnappverbindung (13, 16) ein Ringsteg (13) ist, der an einer der Kolbenplatte (8) abgewandten Ringfläche des hohl ausgebildeten Kolbens (5) angeordnet ist und in Kupplungs­ stellung von den gespreizten, mit der Kolbenstange (7) ver­ bundenen Kupplungselementen (16) unter Radialspannung über­ griffen ist.

7. Injektionsspritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungssitz der anderen Schnappverbindung (13, 16) an einem unteren Kolbenteil (5) angeordnet ist, das axial in einen Schnappsitz (10) des oberen Kolbenteils (4) verrie­ gelnd eingeschoben ist.

8. Injektionsspritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Durchtrittsöffnung (14) im unteren Kolben­ teil (5) vorgesehen ist.

9. Injektionsspritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenplatte (8) aus Gummi besteht.

10. Injektionsspritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4, 5) in seinem un­ teren Bereich auf seiner äußeren Mantelfläche zumindest einen ersten Widerhaken (11) aufweist, der unter leichter Radialspannung gegen die Zylinderinnenwandung anliegt, die in ihrem oberen Bereich zumindest einen zweiten Widerhaken (12) aufweist, der in den Weg des ersten Widerhakens (11) ragt.