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Präzisions-Injektionsspritze Gegenstand der Erfindung ist eine Präzisions-Injektionsspritze
zum Verabfolgen einer größeren Anzahl genau dosierter Injektionen aus einer einzigen
Spritzenfüllung.
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Injektionsspritzen, mit deren Hilfe eine Anzahl dosierter Injektionen
aus einer Füllung der Spritze abgegeben werden kann, sind bekannt. Zur Einstellung
der Dosierungsmenge ist die Kolbenstange der bekannten Spritzen mit einem Gewinde
versehen, auf dem sich eine Kordelmutter drehen läßt, deren jeweilige Stellung den
Kolbenhub bestimmt.
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Durch schrittweises Verdrehen der Kordelmutter um gleiche Kolbenstangenabschnitte,
die durch Markierungen besonders gekennzeichnet sind, lassen sich gleichbleibende
Unterteilungen des Kolbenhubes und damit gleichdosierte Injektionen erzielen. Spritzen
dieser Art sind aber nur für verhältnismäßig große Injektionsmengen (I cem je Dosis)
brauchbar, zu deren Verabfolgung keine zeitliche Grenze gesetzt ist. Die Verstellung
und Einstellung der den jeweiligen Kolbenhub bestimmenden Kordelmutter erfordert
nämlich einigen Umstand, um Genauigkeit zu gewährleisten, und ist von der subjektiven
Erkennbarkeit der Kolbenstangenmarkierungen abhängig.
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Es gibt auch schon automatische Dosierungsspritzen, bei denen der
Kolbenvorschub absatzweise durch eine Klinke erfolgt, die in an der Kolbenstange
befindliche Rastkerben eingreift. Solche Spritzen sind ebenfalls für die genaue
Verabfolgung kleinster Dosen ungeeignet, weil der erforderliche Mechanismus so minutiös
gearbeitet sein müßte, daß die Spritzen für die verhältnismäßig rauhe Handhabung
in der praktischen Heilkunde mit der
stets erforderlichen Desinfektions-
und Reinigungsmöglichkeit nicht mehr geeignet sind, von den hohen Herstellungskosten
ganz abgesehen.
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Die zu lösende Aufgabe bestand darin, eine Spritze zu finden, mittels
derer Massenimpfungen durch Einspritzung kleinster Dosen in der Größenordnung von
0,1 ccm schnell und genau durchgeführt werden können. Das Bedürfnis für derartige
Präzisionsspritzen besteht z. B. in der Tierheilkunde zur Bekämpfung der Rindertuberkulose
durch die sog. Tuberkulinimpfung. Bei dieser Impfungsmethode sind Masseninjektionen
kleinster Dosen (o,i ccm) erforderlich, welche in unmittelbarer Aufeinanderfolge
aus einer Spritzenfüllung (I oder 2ccrn) vorgenommen werden müssen. Neben den hohen
Anforderungen an Genauigkeit und Schnelligkeit der Bedienung, welche die Spritzen
zu erfüllen haben, müssen sie aber auch eine erhebliche Bedienungssicherheit gewährleisten,
wenn man berücksichtigt, daß der Tierarzt häufig unter äußerst ungünstigen Begleitumständen,
z. B. in dunklen Ställen unter Behinderung seiner Bewegungsfreiheit, impfen muß.
Werden aber die erwähnten Bedingungen der Genauigkeit, Schnelligkeit und Sicherheit
nicht innegehalten, so ist der Erfolg der Impfung in Frage gestellt.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Hubraum des Spritzenzylinders und das Kolbenstangengewinde so aufeinander abgestimmt
sind, daß eine einzige Umdrehung der Hubbegrenzungsmutter den Zylinderhubraum um
das gewünschte Maß der Einzeldosis (z. B.
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0,l ccm) verändert. Wird schon durch diese Maßnahme die Betätigung
der Spritze vereinfacht und beschleunigt, so kann eine weitere Verbesserung dadurch
erzielt werden, daß die Kolbenstange mit mindestens zweifachem Gewinde ausgestattet
wird.
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Mehrfachgewinde lassen eine schnellere Verdrehung der zugehörigen
Mutter zu, als sie bei einfachem Gewinde möglich ist.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Spritze
eine Vorrichtung auf, welche die Bewegung der Hubbegrenzungsmutter nach einmaliger
Umdrehung um die Kolbenstange sperrt, sie aber nach Betätigung der letzteren wieder
zur folgenden Umdrehung freigibt. Eine solche Vorrichtung besteht beispielsweise
aus einem an der Mutter befindlichen Ansatz mit einem Ausschnitt, der so angeordnet
ist, daß der Ansatz die Drehung der Mutter nach einer Umdrehung durch Anschlag an
einen Sperrstift sperrt, während der Ausschnitt die Mutter nach Betätigung der Kolbenstange
wieder freigibt. Eine derartige Sperrvorrichtung ermöglicht wiederum die präzise
Handhabung der Spritze, die noch weiter dadurch verbessert werden kann, daß die
Hubbegrenzungsmutter an der Stelle des Ansatzes an ihrem äußeren Umfange eine fühlbare
Markierung hat, beispielsweise einen Knopf oder Stift.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn, wie die Erwindung weiter vorschlägt,
der Zylinder der Spritze aus Präzisionsmetallrohr besteht, in welchem ein ringloser
metallischer Kolben mit langer Führung gleitet. \2'ein auch die Erfindung l>ei
Spritzen mit Glaszylindern denkbar ist, hat der erwähnte \'orschlag, den Zylinder
aus Metall zu fertigen, einmal den Vorzug, daß er den auftretenden hohen PreB-drucken
besser gewachsen ist als Glaszylinder, die leicht brechen oder an den Lötstellen
schadhaft werden, zum anderen aber gewährleistet die erwähnte neuartige Kombination
eines Metallzylinders mit einem ringlosen, lang ausgebildeten Metallkolben die Innehaltung
feinster Passungen und Toleranzen, damit aber äußerste Präzision.
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Um zu vermeiden, daß die Kolbenstange sich in unzulässiger Weise
verdreht oder von selbst gleitet, wird weiter vorgeschlagen, sie der Einwirkung
einer im Zylinderkopf der Spritze untergebrachten Schleppfeder auszusetzen. Die
Schleppfeder macht auch den sonst üblichen Kolben ring entbehrlich, der wohl die
Eigenbewegung des Kolbens verhindern, aber auch Beschädigungen der Zylinderwandung
verursachen kann.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal derErfindung besteht darin, daß
die Kolbenstange mit dem Kolben über ein Kugelgelenk verbunden ist. Letzteres dient
dazu, den Kolben genau zentrisch im Zylinder zu führen, gleichgültig in welcher
Richtung die auf die Kolbenstange ausgeübte Kraftkomponente verläuft.
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Der Handhabungssicherheit dient schließlich das Erfindungsmerkmal,
daß die Markierungsskala auf der Kolbenstange derart beziffert ist, daß die Ziffern
jeweils die Anzahl der in der Spritze verbleibenden Dosen angeben.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt einer
Spritze gemäß Erfindung; Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den Zylinderkopf der
Spritze in einer gegenüber Fig. I um go° versetzten Stellung; Fig. 3 zeigt den Zylinderkopf
in Ansicht in gleicher Lage wie in Fig. 2, jedoch mit verschobener Kolbenstange.
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Die in den Figuren im Maßstabe 2 : 1 wiedergegebene Präzisions-Inj
ektionsspritze besteht vorzugsweise aus einem aus Neusilber-Präzisionsrohr gefertigten
Zylinder 1, der am vorderen Ende den Kanülenansatz 2 und am hinteren Ende den Zylinderkopf
3 aufweist, in den er eingepaßt ist. Im Zylinder 1, der in Fig. I unterbrochen gezeichnet
ist, gleitet der Metallkolben 4, dessen Länge größer ist als sein Durchmesser und
der mithin im Zylinder eine verhältnismäßig lange Führung findet. Zylinder I und
Kolben 4 sind so genau gearbeitet, daß die dem Kolben 4 durch die Kolbenstange 5
erteilte Bewegung eine exakte Dosierung ermöglicht.
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Zum Zwecke der Verabfolgung genau gleicher, kleinster Dosen in der
Größenordnung von etwa 0,I ccm stehen der Hubraum des Zylinders I und das Gewinde
6 der Kolbenstange 5 in bestimmter Beziehung. Die Steigung des Gewindes 6 ist nämlich
so gewählt, daß eine einzige Umdrehung der darauf verdrehbaren Hubbegrenzungsmutter
7 einen Kolbenweg festlegt, der, multipliziert mit der
k'oll,cnflächc.
genau leu N'( 1 uITleu der gevüuscbten Dosis entspricht. i)as Ge\\-ill(le 6 ist
ein znvei- oder mehrfaches. Die Anzahl der Einzelgewinde auf dem Umfange der Kolbenstange
5 richtet sich nach den durch den Stangendurchmesser gegebenen Verhältnissen. Bei
den abmaßen der dargestellten Ausführungsform ist ein zveifaches Gewinde bequem
anzubringen.
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Um nun auch unter ungünstigen Bedingungen, schlechten Lichtverhältni
ssen, verminderter newegungsfreiheit des Operateurs u. a., die Gewähr zu haben,
daß die JIul)legrenzungsmutter zur jedesmaligen Verabfolgung einer vorbestimmten
Injektionsdosis tatsächlich immer nur um eine Marke der auf der Kolbenstange 5 befindlichen
Markierungsskala 8 weiterbewegt wird, d. h. daß sie nur eine einzige Umdrehung um
die Kolbenstange vollführt, ist folgende Einrichtung getroffen.
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Die mit Randkordelung versehene Mutter 7 hat an ihrer dem Zylinderkopf
3 gegenüberliegenden Seitenfläche einen achsparallel zur Kolbenstange stehenden
Ansatz 9, der sich in Richtung auf den Zylinderkopf erstreckt. Der Ansatz g arbeitet
mit einem senkrecht zur Kolbenstangenachse in den Zylinderkopf 3 eingesetzten Stift
10 zusammen, derart, daß er gegen den Stift 10 anschlägt und die Weiterdrehung der
Mutter 7 verhindert, wenn diese eine Umdrehung vollendet hat, d. h. auf der Kolbenstange
5 um eine Markierungsziffer der Skala 8 weitergerückt ist (Fig. 2).
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Eine weitere Drehung der Mutter 7 ist erst dann wieder möglich, wenn
die Injektion erfolgt, d. h. der Kolben 4 um den von der Stellung der Mutter 7 auf
der Kolbenstange 5 definierten Weg (in Pfeilrichtung Fig. I) weitergeschoben ist.
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In dieser Stellung (Fig. 3) kann der Stift 10 den Ansatz 9 und damit
die Mutter 7 nicht an der Drehung hindern, weil der Ansatz 9 einen Ausschnitt 11
hat, der nur bei am Zylinderkopf 3 anliegender Mutter 7 zur Wirkung kommt, indem
er über den Stift 10 beim Zurückdrehen der Mutter 7 zwecks Einstellung der nächsten
Dosis hinweggeht.
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Es ist ersichtlich, daß der Abstand des Ausschnittes 1 1 von dem dem
Zylinderkopf zugewendeten Ende des Anschlages 10 der Länge des einzelnen Dosierungshubes
entsprechen muß. Um an der Mutter 7 selbst eine Markierung zu haben, die ihre jeweilige
Stellung zum Stift 10 wahrnehmbar werden läßt, trägt sie an ihrem Umfange einen
Knopf oder Stift I2, der in gleicher Flucht mit dem Ansatz g liegt.
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Zwecks reibungsloser Führung des Kolbens 4 im Zylinder 1 ohne Rücksicht
auf die Richtung der durch die Kolbenstange ausgeübten Druckkraft ist der Kolben
mit der Kolbenstange über das Kugelgelenk 13 (Fig. 1) verbunden, das eine selbsttätige
Geradstellung des Kolbens im Zylinder sicherstellt.
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Um unerwünschte Bewegungen der Kolbenstange in axialer und radialer
Richtung zu verhindern, ist im Zylinderkopf 3 eine Schleppfeder 14 mittels eines
Nietes 15 befestigt, die gegen die flache Alarkierungsskala 8 der Kolben stange
5 anliegt.
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Die Bezifferung der Markierungsskala 8 ist so eingerichtet, daß die
Ziffern jeweils die Anzahl der in tler Spritze verl)leil)enden Dosen anaelen so
daß der Operateur jederzeit weiß, wieviel Dosen er noch verabfolgen kann.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Bauliche Einzelheiten können abgewandelt werden, ohne daß dadurch der
Erfindungsgedanke berührt wird. So kann der Zylinder I anstatt aus Metall auch aus
Glas sein, ebenso braucht der Kolben 4 nicht aus Metall zu sein. Alle Werkstoffe
sind geeignet, wenn durch ihre Verwendung nur die notwendige Präzision gesichert
bleibt.