PL196089B1

PL196089B1 - Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów

Info

Publication number: PL196089B1
Application number: PL349598A
Authority: PL
Inventors: Fritz Kirchhofer; Thomas Gurtner
Original assignee: Tecpharma Licensing Ag
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2007-12-31
Also published as: DE19900827C1; AU757363B2; JP4194764B2; WO2000041752A1; HUP0105005A3; DK1146923T3; EP1146923A1; PT1146923E; CN1336832A; AU1854700A; JP2002534228A; BR0007483A; CZ20012512A3; DE50006405D1; CA2356936C; HU224123B1; CA2356936A1; RU2212253C2; CN1177624C; KR20010101489A

Abstract

1. Urzadzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych pro- duktów, zlozone z obudowy wyposazonej w zbiornik na wstrzykiwa- ny produkt, z tloka, który przemieszczajac sie w kierunku wstrzyki- wania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z prze- mieszczajacej tlok przekladni zebatej, wyposazonej w pierwszy i drugi szereg zebów, z czlonu napedowego, (….) jednoczesnie o obydwa szeregi zebów, znamienne tym, ze drugi szereg zebów (12) przekladni zebatej (10) zaopatrzony jest w pierwszy dolny wydluzo- ny wrab (17a), w którym zazebia sie wspólpracujacy z tym szere- giem zebów (12) drugi element blokujacy (7) w wyjsciowym poloze- niu przekladni zebatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwa- nego produktu. 7. Urzadzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych pro- duktów, zlozone z obudowy wyposazonej w zbiornik na wstrzykiwa- ny produkt, z tloka, który przemieszczajac sie w kierunku wstrzyki- wania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z prze- mieszczajacej tlok przekladni zebatej, wyposazonej w pierwszy i drugi szereg zebów, z czlonu napedowego, ruchomego wzgledem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym, oraz wyposazo- nego przynajmniej w dwa, zabezpieczone przed przesunieciem elementy naporowe, z których kazdy wspólpracuje z jednym szere- giem zebów w taki sposób, (…) zabezpieczone przed przesunie- ciem wzgledem obudowy, z których kazdy wspólpracuje z jednym szeregiem zebów umozliwiajac przemieszczanie sie przekladni zebatej w kierunku wstrzykiwania, oraz zapobiegajac jej ruchowi w kierunku przeciwnym, znamienne tym, ze drugi szereg zebów (12) przekladni zebatej (10) zaopatrzony jest w pierwszy srodkowy wydluzony wrab (18a), w którym zazebia sie wspólpracujacy z tym szeregiem zebów (12) drugi element naporowy (22) w wyjsciowym polozeniu przekladni zebatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów.

Znane z międzynarodowego zgłoszenia patentowego PCT (nr publikacji WO 97/36626) urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów zawiera obudowę, w której znajduje się zbiornik na wstrzykiwany produkt. W zbiorniku znajduje się tłok przesuwający wstrzykiwany produkt w kierunku wylotu zbiornika a następnie na zewnątrz urządzenia. W obudowie znajduje się przekładnia zębata z szeregiem zębów oraz człon napędowy przemieszczający się względem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym. Człon napędowy, przemieszczając się w kierunku wstrzykiwania, zazębia się swymi elementami naporowymi o zęby przekładni, powodując jej przesuw. Podczas przemieszczania się członu napędowego, tylko jeden z elementów naporowych napiera na tylną ściankę zęba przekładni. W celu ustawienia ilości wstrzykiwanego produktu za pomocą skoku tłoka, człon napędowy cofany jest ręcznie z położenia czołowego w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania, w wyniku czego następuje ślizgowe przejście sprężystych elementów naporowych członu napędowego przez zęby przekładni, oraz określenie długości ścieżki dawkowania. Uniemożliwienie przemieszczania się przekładni zębatej względem obudowy w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania realizowane jest za pomocą elementów blokujących, współpracujących z jednym szeregiem zębów przekładni. Podczas przemieszczania się przekładni zębatej, elementy blokujące nie zazębiają się całkowicie we wrębach szeregu zębów. Tylko jeden element blokujący jest zawsze zazębiony z wrębem, podczas gdy drugi element blokujący jest sprężyście odginany na zewnątrz, w kierunku powierzchni bocznej zęba.

Naprzemienne zazębianie się członu napędowego w czasie przemieszczania w kierunku wstrzykiwania jest korzystne pod względem dokładności i bezpieczeństwa dawkowania. Jednakże, powyższe urządzenie traci te korzystne cechy po dłuższym, wynoszący kilka miesięcy okresie przechowywania, jaki mija od jego wytworzenia do zastosowania. Wynika to ze zmęczenia materiału elementów blokujących i naporowych, które w czasie spoczynku urządzenia znajdują się w położeniu odgiętym.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego urządzenia do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, które umożliwi bardzo precyzyjne dawkowanie i podawanie wstrzykiwanych produktów nawet po długim okresie przechowywania, a tym samym wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas podobnych urządzeń.

Istotę wynalazku stanowi urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, złożone z obudowy wyposażonej w zbiornik na wstrzykiwany produkt, z tłoka, który przemieszczając się w kierunku wstrzykiwania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z przemieszczającej tłok przekładni zębatej, wyposażonej w pierwszy i drugi szereg zębów, z członu napędowego, ruchomego względem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym oraz napierającego na przekładnię zębatą w czasie ruchu w kierunku wstrzykiwania, a także przynajmniej z dwóch elementów blokujących, zabezpieczonych przed przesunięciem względem obudowy, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów, umożliwiając przemieszczanie się przekładni zębatej w kierunku wstrzykiwania w wyniku sprężystego odchylenia elementów blokujących oraz zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym. W czasie przemieszczania się przekładni zębatej elementy blokujące nie zazębiają się całkowicie i jednocześnie o obydwa szeregi zębów. Tylko jeden element blokujący zawsze zazębia się całkowicie z wrębem szeregu zębów, podczas gdy drugi zostaje odchylony sprężyście przez boczną powierzchnię zęba w kierunku prostopadłym do kierunku wstrzykiwania.

Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów charakteryzuje się tym, że przynajmniej jeden z dwóch szeregów zębów przekładni zębatej zaopatrzony jest w pierwszy dolny wydłużony wrąb, w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów element blokujący w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

W korzystnym rozwiązaniu urządzenia, następnym wrębem przynajmniej pierwszego i drugiego szeregów zębów, w którym zazębia się jeden z dwóch elementów blokujących, jest regularny wrąb drugiego szeregu zębów, znajdujący się bezpośrednio za pierwszym dolnym wydłużonym wrębem od strony tłoka.

Przekładnia zębata wyposażona jest korzystnie w trzeci szereg zębów, o które zazębia się trzeci element blokujący i który podczas przemieszczania się przekładni zębatej nie zazębia się całkowicie w regularnym wrębie jednocześnie z pierwszym i drugim elementem blokującym. Trzeci szereg zębów zaopatrzony jest najkorzystniej w drugi dolny wydłużony wrąb, w którym zazębia się całkowicie współPL 196 089 B1 pracujący z tym szeregiem zębów trzeci element blokujący w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

W korzystnym rozwiązaniu urządzenia, przekładnia zębata wyposażona jest w czwarty szereg zębów, o które zazębia się czwarty element blokujący i który podczas przemieszczania się przekładni zębatej nie zazębia się całkowicie w regularnym wrębie jednocześnie z pierwszym i drugim elementem blokującym oraz korzystnie z trzecim elementem blokującym. Czwarty szereg zębów zaopatrzony jest w trzeci dolny wydłużony wrąb, w którym zazębia się całkowicie współpracujący ztym szeregiem zębów czwarty element blokujący w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

Istotę wynalazku stanowi również odmiana konstrukcyjna urządzenia do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, złożona z obudowy wyposażonej w zbiornik na wstrzykiwany produkt, z tłoka, który przemieszczając się w kierunku wstrzykiwania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z przemieszczającej tłok przekładni zębatej, wyposażonej w pierwszy i drugi szereg zębów, z członu napędowego, ruchomego względem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym oraz wyposażonego przynajmniej w dwa, zabezpieczone przed przesunięciem elementy naporowe, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów w taki sposób, że w czasie przemieszczania się członu napędowego tylko jeden z elementów naporowych napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb przekładni zębatej, natomiast pozostały odchyla się sprężyście na powierzchni bocznej innego zęba. Elementy naporowe umożliwiają przemieszczanie się członu napędowego w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej. Urządzenie wyposażone jest ponadto przynajmniej w dwa elementy blokujące, zabezpieczone przed przesunięciem względem obudowy, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów, umożliwiając przemieszczanie się przekładni zębatej w kierunku wstrzykiwania oraz zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym.

Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów w swej odmianie konstrukcyjnej charakteryzuje się tym, że przynajmniej jeden z dwóch szeregów zębów przekładni zębatej zaopatrzony jest w środkowy wydłużony wrąb, w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów element naporowy w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

Następnym wrębem przynajmniej pierwszego i drugiego szeregów zębów, w którym zazębia się jeden z dwóch elementów naporowych, jest korzystnie regularny wrąb drugiego szeregu zębów, znajdujący się bezpośrednio za pierwszym środkowym wydłużonym wrębem od strony tłoka.

Korzystnym jest, jeżeli przekładnia zębata urządzenia wyposażona jest w trzeci szereg zębów, o które zazębia się trzeci element naporowy członu napędowego. Podczas przemieszczania się członu napędowego tylko jeden z elementów naporowych napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb przekładni zębatej, umożliwiając przemieszczenie się członu napędowego w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej, w wyniku sprężystego odchylenia elementów naporowych. Trzeci szereg zębów przekładni zębatej zaopatrzony jest korzystnie w drugi środkowy wydłużony wrąb, w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów trzeci element naporowy w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

Przekładnia zębata w korzystnym rozwiązaniu wynalazku wyposażona jest w czwarty szereg zębów, o które zazębia się czwarty element naporowy członu napędowego. Podczas przemieszczania się członu napędowego tylko jeden z elementów naporowych napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb przekładni zębatej, umożliwiając przemieszczanie się członu napędowego w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej w wyniku sprężystego odchylenia elementów naporowych. Czwarty szereg zębów przekładni zębatej zaopatrzony jest korzystnie w trzeci środkowy wydłużony wrąb, w którym zazębia się współpracujący ztym szeregiem zębów czwarty element naporowy w wyjściowym położeniu przekładni zębatej przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

Pod pojęciem wydłużony wrąb należy rozumieć taki wrąb, który w kierunku wstrzykiwania jest dłuższy niż pozostałe regularne wręby między regularnymi zębami szeregów zębów. W tych wydłużonych wrębach zazębiają się elementy blokujące i naporowe na większych odcinkach niż w regularnych wrębach, ale korzystnie na takiej samej głębokości. Zazębienie należy rozumieć jako pełne, kiedy elementy blokujące i naporowe wystają prosto do wrębów, albo kiedy elementy te wystają w kierunku przekładni zębatej na taką samą głębokość jak w położeniu blokującym lub naporowym.

Szczególnie korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest to, w którym wydłużone wręby w położeniu wyjściowym urządzenia, przeznaczone na przynajmniej jeden z dwóch elementów blokujących

PL 196 089 B1 oraz na przynajmniej jeden z dwóch elementów naporowych, utworzone są przynajmniej w dwóch szeregach zębów. Wydłużone wręby na element blokujący i element naporowy mogą być oczywiście utworzone w jednym szeregu zębów. Jest również możliwe utworzenie jednego wydłużonego wrębu w jednym szeregu zębów oraz drugiego wydłużonego wrębu w drugim szeregu zębów.

Zęby szeregów zębów przekładni zębatej zwężają się korzystnie stożkowo w kierunku wstrzykiwania. Elementy blokujące i naporowe są tak dopasowane swym kształtem do kształtu zębów, że w czasie przemieszczania się przekładni zębatej w kierunku wstrzykiwania odchylenie tych elementów jest minimalnie zakłócone przez tarcie, natomiast w czasie przemieszczania się przekładni zębatej w kierunku przeciwnym - następuje skuteczne blokowanie. Zęby szeregów zębów mogą mieć inny kształt, ale powinien być on taki, który będzie spełniał dwa warunki: umożliwienie przemieszczania się przekładni w kierunku wstrzykiwania oraz jej blokowanie w kierunku przeciwnym.

Szeregi zębów są korzystnie rozmieszczone na przeciwległych albo sąsiednich stronach przekładni zębatej. W zasadzie szeregi zębów mogą być rozmieszczone na dowolnym obszarze przekładni z odpowiednim przesunięciem wysokości elementów blokujących i/lub naporowych. Jednak wszystkie elementy naporowe są korzystnie rozmieszczone na jednej wysokości, natomiast ich naprzemienne zazębienie się uzyskiwane jest przez przesunięcie szeregów zębów o część podziałki przekładni. Również wszystkie elementy blokujące są korzystnie rozmieszczone na jednej wysokości.

Elementy blokujące i naporowe działają w ten sam sposób, to jest przez ich oparcie się na tylnych stronach zębów przekładni, w wyniku czego następuje napór na przekładnię i jej zablokowanie, przesunięcie albo cofnięcie, przez sprężyste odgięcie elementów blokujących, lub naporowych. Elementy blokujące i naporowe mogą być identyczne albo różne. Sprężyste odchylenie elementów blokujących i naporowych uzyskuje się przez odgięcie skierowanego w kierunku wstrzykiwania języczka w kierunku prostopadłym do kierunku przemieszczania się przekładni zębatej. Możliwe jest również zastosowanie krzywki ruchomej w kierunku prostopadłym do przemieszczania się przekładni, która przeciwdziała siłom sprężystości elementów blokujących i naporowych.

W innym wariancie urządzenia, przynajmniej dwa elementy blokujące zazębiają się o przynajmniej dwa szeregi zębów, natomiast dwa elementy naporowe członu napędowego -o dwa pozostałe szeregi zębów. Dzięki naprzemiennemu zazębianiu się elementów blokujących i naporowych wokół przekładni zębatej możliwe jest skrócenie jej długości, a więc i całego urządzenia. Elementy blokujące i naporowe mogą znajdować się na tej samej wysokości względem kierunku wstrzykiwania. W tym przypadku również jest możliwe naprzemienne zazębianie się kolejnych elementów blokujących i elementów naporowych.

Dzięki precyzyjnemu i naprzemiennemu zazębianiu się elementów blokujących i naporowych o przekładnię zębatą eliminuje się zmęczenie materiałów w czasie nawet długiego przechowywania urządzenia w położeniu wyjściowym do czasu pierwszego podania wstrzykiwanego produktu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji konstrukcyjnej uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, wyposażone w przekładnię zębatą z czterema szeregami zębów, w podłużnym przekroju osiowym, fig.2 i 3 - przekładnię zębatą urządzenia według fig. 1, uwidaczniającą zazębione elementy blokujące i naporowe do czasu pierwszego podania wstrzykiwanego produktu, w podłużnych i prostopadłych przekrojach osiowych, a fig. 3a - fragment urządzenia według fig. 3, uwidaczniający wydłużony środkowy wrąb przekładni zębatej i element naporowy, w podłużnym przekroju osiowym.

Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów według wynalazku na postać pióra wstrzykującego wyposażonego w obudowę złożoną z tulei przedniej 1oraz z połączonej z nią tulei tylnej 5. W tulei przedniej 1 znajduje się ampuła 2 z wstrzykiwanym produktem, mającym postać aktywnej substancji, na przykład insuliny. W ampule 2 znajduje się tłok 3, który podczas ruchu w kierunku wstrzykiwania wypycha produkt na zewnątrz ampuły 2 przez jej wylot 4 i igłę N. Tuleja przednia 1 zakryta jest nasadką ochronną K, a igła N - mniejszą nasadką ochronną.

Tłok 3 przesuwany jest w kierunku wstrzykiwania za pomocą znajdującego się w tulei tylnej 5 mechanizmu napędowego, złożonego z członu napędowego 20 i przekładni zębatej 10, napierającej bezpośrednio na tłok 3. Zamontowany w tylnej tulei 5 człon napędowy 20 przemieszcza się liniowo w kierunku tłoka 3 (to jest w kierunku wstrzykiwania) oraz w kierunku przeciwnym. W tylnej części obudowy przymocowana jest pokrywka 25, zapobiegająca przesunięciom członu napędowego 20.

W tulei tylnej 5 osadzony jest obrotowo wokół osi urządzenia i zabezpieczony przed przesunięciami człon dozujący 30. Obrót członu dozującego 30 powoduje ustawienie maksymalnej długości ścieżki dawkowania, która określona jest w kierunku wstrzykiwania przez człon napędowy 20 i przePL 196 089 B1 kładnię zębatą 10. Długość ścieżki dawkowania określa maksymalną ilość wstrzykiwanego produktu. Człon dozujący 30 wyposażony jest w przednią spiralną część tulejową 31, opadającą progresywnie i obwodowo od przedniego obszaru czołowego względem podłużnej osi urządzenia. Człon dozujący 30 może mieć konstrukcję członu dozującego według międzynarodowego zgłoszenia patentowego PCT (nr publikacji WO 97/36625).

Dozowanie produktu zachodzi w przednim położeniu członu napędowego 20 w stosunku do kierunku wstrzykiwania. W tym położeniu, wychodzący promieniowo z zewnętrznej powierzchni członu napędowego 20 pierwszy pierścień lub pierwsza krzywka 26, opiera się o ogranicznik utworzony przez tuleję tylną 5. W tym położeniu członu napędowego 20, człon dozujący 30 obracany jest względem tulei tylnej 5 do momentu, kiedy uzyska wymagane położenie dawkujące. W położeniu dawkującym, między drugim pierścieniem lub drugą krzywką 27, również wychodzącą z zewnętrznej powierzchni członu napędowego 20, a czołową, przeciwległą powierzchnią członu dozującego 30, utworzona zostaje przestrzeń dawkowania. Przez tę przestrzeń dawkowania cofany jest człon napędowy 20 względem tulei tylnej 5 i tłoka 3 w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania produktu. Człon napędowy 20 cofany jest w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania ręcznie, po uprzednim usunięciu pokrywy 25. Przestrzeń dawkowania porównywalna jest z długością ścieżki dawkowania wstrzykiwanego produktu.

Kiedy człon napędowy 20 znajduje się w położeniu cofniętym, wówczas przekładnia zębata 10 pozostaje względem obudowy w położeniu ślizgowym, to jest w położeniu dawkowania. Przekładnia zębata 10 zabezpieczona jest przed ruchem w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania przez znajdujące się na tulei tylnej 5 elementy blokujące 6 i 8. Elementy blokujące 6 i 8 mają postać krzywek blokujących, z których każda znajduje się na czołowym końcu sprężystego języczka oraz wystaje promieniowo do wewnątrz w kierunku przekładni zębatej 10. Każdy z elementów blokujących 6 i 8 współpracuje, w wyniku zazębiania, z szeregiem zębów przekładni zębatej 10, umożliwiając przy tym przesuw przekładni zębatej 10 w kierunku wstrzykiwania oraz jednocześnie zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym.

Przekładnia zębata 10 utworzona jest z pręta o prostokątnym przekroju poprzecznym, mającym szereg zębów na każdym boku w przednim obszarze względem kierunku wstrzykiwania. Dwa szeregi zębów 11 i 13, znajdujące się na dwóch przeciwległych bokach pręta przekładni zębatej 10, oraz dwa przeciwległe elementy blokujące 6 i 8, uwidocznione są na fig. 3. Poza tymi dwoma szeregami zębów 11 i 13, przekładnia zębata 10 wyposażona jest w dwa kolejne szeregi zębów 12 i 14 znajdujące się na dwóch pozostałych, przeciwległych bokach pręta (fig. 2). Każdy ząb 15 każdego szeregu zębów przekładni zębatej 10 jest od strony kierunku wstrzykiwania stożkowy, co oznacza, że powierzchnie boczne zębów 15 są płaskie i skośne. Natomiast powierzchnia tylna każdego zęba 15 jest płaska i zorientowana prostopadle do kierunku wstrzykiwania, a więc i do podłużnej osi przekładni zębatej 10, oraz całego urządzenia. Między zębami 15 każdego szeregu zębów utworzone są regularne wręby 16.

Wszystkie cztery szeregi zębów mają tę samą podziałkę. Jednak w obrębie jednej podziałki, kolejne szeregi zębów są względem siebie przesunięte w kierunku wstrzykiwania. Przesunięcia między szeregami zębów oznaczone są na fig.2 i 3 jako a, b i c.

Dwie pary przeciwległych elementów blokujących 6 i 8 oraz 7 i 9 współpracują z dwoma parami przeciwległych szeregów zębów 11 i 13 (fig. 3) i 12 i 14 (fig. 2), oraz znajdują się na takiej samej wysokości względem kierunku wstrzykiwania. Wszystkie elementy blokujące 6, 7, 8 i 9 oddalone są od siebie o 90° kątowych. Ze względu na przesunięcia a, b i c między kolejnymi szeregami zębów 11, 12, 13 i 14, w czasie ruchu przekładni zębatej 10 tylko jeden z elementów blokujących 6, 7, 8 albo 9 zazębia się całkowicie w regularnym wrębie 16 danego szeregu zębów. Natomiast każdy z trzech pozostałych elementów blokujących jest odginany od przekładni zębatej 10 przez powierzchnie boczne zębów pozostałych szeregów zębów. Kiedy przekładnia zębata 10 przesuwana jest w kierunku wstrzykiwania, wówczas elementy blokujące 6 do 9 zazębiają się kolejno o zęby przyporządkowanych im szeregów zębów, w wyniku czego następuje naprzemienne zazębianie się elementów blokujących o przekładnię zębatą 10. Każdy element blokujący 6 do 9 zatrzaskuje się całkowicie i sprężyście we wrębie, zapobiegając tym samym przemieszczaniu się przekładni zębatej 10 w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania.

Przekładnia zębata 10 przesuwana jest w kierunku wstrzykiwania za pomocą członu napędowego 20, który rozdziela się w kierunku wstrzykiwania na cztery języczki. Z przedniego końca każdego sprężystego języczka wystaje promieniowo do wewnątrz element naporowy 21, 22, 23 i 24. W tym rozwiązaniu urządzenia według wynalazku, elementy blokujące i elementy naporowe mają podobny

PL 196 089 B1 kształt i pełnią podobną funkcję oraz ukształtowane są na sprężystych języczkach w postaci krzywek blokujących. Kiedy człon napędowy 20 przesuwany jest w kierunku wstrzykiwania, jeden z jego elementów naporowych napiera na tylną stronę zęba 15 szeregu zębów licującego z danym elementem naporowym, powodując tym samym przesuw przekładni zębatej 10. Kiedy człon napędowy 20 przesuwany jest w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania, wówczas dzięki skośnej konstrukcji zębów 15 element naporowy ślizga się po zębach przekładni zębatej 10 zablokowanej przez elementy blokujące. Ponieważ elementy naporowe zwężają się stożkowo na takiej samej wysokości względem kierunku wstrzykiwania, dwa spośród tych elementów naporowych nie zazębią się w tym samym czasie z regularnymi wrębami 16 przekładni zębatej 10.

Urządzenie według fig. 1, 2, 3 i 3a znajduje się w położeniu wyjściowym, w którym przekładnia zębata 10 przyjmuje położenie tylne w stosunku do tulei tylnej 5 i członu napędowego 20. Urządzenie, w którego tulei tylnej 5 znajduje się przekładnia zębata 10, człon napędowy 20, człon dozujący 30 oraz pokrywka 25, jest w takim położeniu wyjściowym dostarczane przez producenta. Położenie wyjściowe odpowiada więc położeniu przechowywania urządzenia, zwłaszcza jego napędu i członu dozującego. W tym rozwiązaniu wynalazku, urządzenie ma postać pióra wstrzykującego z łatwo wymienialną ampułą.

W położeniu wyjściowym urządzenia z włożoną ampułą 2, dawkowanie wstrzykiwanego produktu w pierwszym zastrzyku ustawiane jest przez użytkownika. Do tego celu służy człon dozujący 30, obracany do położenia określającego żądaną dawkę produktu. W tym obróconym położeniu członu dozującego 30, krzywka 27 członu napędowego 20 tworzy z przeciwległym przednim obszarem członu dozującego 30 przestrzeń dawkowania. W położeniu wyjściowym urządzenia tylko jeden element blokujący 6 opiera się o tylną powierzchnię zęba pierwszego szeregu zębów 11. Pozostałe elementy blokujące 7, 8 i 9 znajdują się we wstępnie zatrzaśniętym, ale neutralnym położeniu względem przekładni zębatej 10. W położeniu wyjściowym urządzenia, te pozostałe elementy blokujące 7, 8 i 9 znajdują się w dolnych wydłużonych wrębach 17a, 17b i 17c, które są dłuższe niż regularne wręby 16. W położeniu wyjściowym urządzenia tylko jeden element naporowy 21 opiera się o tylną stronę zęba, natomiast pozostałe trzy elementy naporowe 22, 23 i 24 znajdują się w licujących je wrębach w neutralnych i niezazębionych położeniach. Oznacza to, że elementy naporowe w położeniu wyjściowym urządzenia nie są odgięte. Każdy z trzech szeregów zębów 12, 13 i 14 jest od strony dolnych wydłużonych wrębów 17a, 17b i 17c wyposażony w przedni ząb. Te przednie zęby, za którymi (w kierunku wstrzykiwania) znajdują się dolne wydłużone wręby 17a, 17b i 17c, pełnią dla urządzenia jedynie funkcję testową. Bezpośrednio po montażu całego urządzenia, przekładnia zębata 10 przesunięta jest do położenia wyjściowego za pomocą rozłożonych wokół niej koncentrycznie elementów blokujących 6 do 9.

Człon napędowy 20 cofany jest ze swego przedniego położenia (względem tulei tylnej 5) w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania przez ręczne wyciągnięcie pokrywki 25. Kiedy człon napędowy 20 znajduje się w położeniu cofniętym, wówczas elementy naporowe 21 do 24 ślizgają się po licujących je szeregach zębów przekładni zębatej 10, bez wywierania nacisku na przekładnię zębatą, co jest wynikiem działania pierwszego elementu blokującego 6.

W czasie wstrzykiwania produktu, człon napędowy 20 i przekładnia zębata 10 przesuwane są na długości ścieżki dawkowania w kierunku wstrzykiwania, przez naciśnięcie pokrywki 25, w wyniku czego przekładnia zębata 10 popycha tłok 3 w ampule 2 w kierunku jej wylotu 4, dostarczając tym samym wstrzykiwany produkt. W położeniu wyjściowym urządzenia, przedstawionym na fig. 1, 2, 3 i 3a, tylko jeden element naporowy 21 opiera się o tylną stronę zęba przekładni zębatej 10.

W rozwiązaniu według wynalazku, elementy naporowe członu napędowego 20 rozłożone są w kierunku wstrzykiwania za elementami blokującymi. Elementy blokujące i elementy naporowe są tak koncentrycznie rozłożone, że pomimo swej siły sprężystości mogą zostać odgięte promieniowo na zewnątrz za pomocą zębów przekładni zębatej 10. W rozważanym przykładzie rozwiązania urządzenia, elementy blokujące i elementy naporowe umiejscowione są na tych samych wysokościach względem kierunku wstrzykiwania, natomiast szeregi zębów przekładni zębatej 10 - przesunięte są względem siebie, przez co regularne wręby 16 w szeregach zębów znajdują się na różnych wysokościach względem kierunku wstrzykiwania. Takie rozmieszczenie szeregów zębów sprawia, że w tym samym czasie nie więcej niż jeden element blokujący lub element naporowy zazębia się w jednym regularnym wrębie 16. Zamiast przesuniętego rozmieszczenia szeregu zębów mogą być przemieszczone względem siebie elementy blokujące i naporowe, natomiast szeregi zębów - znajdować się na takiej samej

PL 196 089 B1 wysokości względem kierunku wstrzykiwania. Jednakże prezentowane przykładowe rozwiązanie wynalazku jest korzystniejsze dla technologii wytwarzania urządzenia.

Wyposażenie przekładni zębatej 10 w cztery szeregi zębów zmniejsza całkowitą długość napędu i członu dozującego, przy zachowaniu naprzemiennego zaczepiania się elementów blokujących i naporowych, które mogą być rozmieszczone na takich samych wysokościach względem kierunku wstrzykiwania. To może być zrealizowane przez dwa elementy blokujące, na przykład elementy blokujące 6 i 8, zazębiające się o dwa szeregi zębów przekładni zębatej 10, oraz znajdujące się na tej samej wysokości dwa elementy naporowe członu napędowego 20, zazębiające się o dwa pozostałe szeregi zębów. Przez połączenie w pary elementów blokujących i naporowych możliwe jest uzyskanie ich naprzemiennego zazębiania się, przez odpowiednie przesunięcie szeregów zębów lub przesunięcie elementów blokujących i naporowych.

W położeniu wyjściowym urządzenia, które również jest położeniem przechowywania urządzenia, zwłaszcza dla jego części zamontowanych w tulę i tylnej 5, to jest dla przekładni zębatej 10, członu napędowego 20 oraz elementów blokujących 6 do 9, nie zachodzi niebezpieczeństwo zmęczenia materiału, gdyż w tym położeniu elementy blokujące 6 do 9 nie są zazębione w regularnych wrębach 16. W przypadku odgięcia elementów blokujących i naporowych następuje ich sprężyste odchylenie do położenia wyjściowego. Jednak pozostawienie elementów blokujących i naporowych w stanie odgiętym przez długi okres nie daje gwarancji, że powrócą one dokładnie do swego pierwotnego położenia, to jest do położenia, w którym opierają się o tylne strony zębów.

Aby zapobiec takiej niekorzystnej sytuacji, przekładnia zębata 10 wyposażona jest w wydłużone wręby, w których osadzone są w swym położeniu wyjściowym elementy blokujące i naporowe, ale które nie są zazębione o przekładnię zębatą 10.

Przedstawiona na fig.2 i 3 przekładnia zębata 10 jest na swych czterech bokach wyposażona w cztery szeregi zębów o takim samym kształcie i podziałce. Pierwszy szereg zębów 11 zawiera pojedyncze zęby 15 o regularnej podziałce, ale bez wydłużonych wrębów. W położeniu wyjściowym, pierwszy element blokujący 6 i pierwszy element naporowy 21 rozmieszczone za tłokiem 3 względem kierunku wstrzykiwania, zazębiają się z regularnymi wrębami 16, przez co opierają się o tylne strony zębów (widziane z kierunku wstrzykiwania).

Drugi szereg zębów 12 (fig. 3) różni się od pierwszego szeregu zębów 11 tym, że zęby 15 drugiego szeregu zębów 12 przesunięte są na przekładni zębatej 10 względem kierunku wstrzykiwania, na długości stanowiącej część podziałki, to jest na długości d względem zębów 15 pierwszego szeregu zębów 11. To przesunięcie drugiego szeregu zębów 12 oraz rozmieszczenie elementów blokujących i naporowych na tych samych wysokościach oznacza, że w dowolnym czasie tylko jeden element blokujący 6 albo 7 całkowicie zazębia się o przekładnię zębatą 10. Drugą cechą różniącą drugi szereg zębów 12 od pierwszego szeregu zębów 11 jest istnienie w przedniej części drugiego szeregu zębów 12 dolnego wydłużonego wrębu 17a, w której osadzony jest w swym położeniu wyjściowym drugi element blokujący 7, nie poddany sprężystemu odgięciu. Gdyby w miejscu dolnego wydłużonego wrębu 17a był regularny wrąb 16, wówczas języczek tworzący element blokujący 7 byłby w swym położeniu wyjściowym odgięty.

Drugi szereg zębów 12 zaopatrzony jest ponadto w środkowy wydłużony wrąb 18a, znajdujący za dolnym wydłużonym wrębem 17a (z punktu widzenia tłoka 3). W środkowym wydłużonym wrębie 18a, znajduje się w swym położeniu wyjściowym niezazębiony oraz nieodgięty drugi element naporowy członu napędowego 20. Sekwencja zazębiania się elementów naporowych 21 i 22 odpowiada sekwencji zazębiania się elementów blokujących 6 i 7.

Za drugim szeregiem zębów 12 w kierunku obrotowym znajduje się trzeci szereg zębów 13 (fig. 3). Trzeci szereg zębów 13 wyposażony jest w dolny i środkowy wydłużony wrąb 17b i 18b, w których zazębiają się w swych neutralnych położeniach, to jest w nieodgiętym położeniu wyjściowym, odpowiednio trzeci element blokujący 8 i trzeci element naporowy 23.

Za trzecim szeregiem zębów 13 w kierunku obrotowym znajduje się czwarty szereg zębów 14. Analogicznie jak drugi i trzeci szereg zębów 12 i 13, czwarty szereg zębów 14 zaopatrzony jest w dolny i środkowy wydłużony wrąb 17c i 18c, w których zazębiają się w swym położeniu wyjściowym odpowiednio czwarty element blokujący 9 i czwarty element naporowy 24, bez odginania języczków, z których te elementy wystają.

Dolne wydłużone wręby 17a, 17b i 17c rozmieszczone są na takiej samej wysokości jak zazębiające się w nich w swym położeniu wyjściowym elementy blokujące 7, 8 i 9. Ta sama zasada dotyczy środkowych wydłużonych wrębów 18a, 18b i 18c rozmieszczonych na przekładni zębatej 10.

PL 196 089 B1

Dolny i środkowy wydłużony wrąb 17a i 18a są jednak ukształtowane w inny sposób. Dolny wydłużony wrąb 17a tworzony jest w czasie formowania przekładni zębatej 10 przez pominięcie całego zęba 15, albo przez utworzenie i usunięcie całego zęba 15.

Natomiast środkowy wydłużony wrąb 18a utworzony jest przez usunięcie tylko części zęba w czasie formowania przekładni zębatej 10, albo też ukształtowanie tylko części zęba (fig. 3a), przez co zazębiający się w tym wrębie drugi element naporowy 22 znajduje się bliżej tylnej strony zęba 15 drugiego szeregu zębów 12 (w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania) niż pierwszy element naporowy 21 znajdujący się najbliżej tylnej strony zęba 15 pierwszego szeregu zębów 11 (w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania). Tylna strona zęba drugiego szeregu zębów 12, ograniczająca środkowy wydłużony wrąb 18a, znajduje się bliżej tłoka 3 niż tylna strona zęba pierwszego szeregu zębów 11, ograniczająca w położeniu wyjściowym regularny wrąb 16. Kiedy człon napędowy 20 znajduje się w położeniu wyjściowym przed pierwszym dawkowaniem, wówczas drugi element naporowy 22 opiera się o tylną stronę zęba od czołowej strony pierwszego elementu naporowego 21.

Trzeci szereg zębów 13 ze środkowym wydłużonym wrębem 18b zilustrowany jest szczegółowo na fig. 3a. Środkowy wydłużony wrąb 18b utworzony jest przez środkowy ząb 19b w sekwencji trójzębowej, który nie wystaje z przekładni zębatej 10 na taką odległość jak sąsiednie regularne zęby 15. Środkowy ząb 19b utworzony jest w taki sposób, że element naporowy 23 w położeniu wyjściowym leży naprzeciw jego powierzchni bocznej, bez jakiegokolwiek odgięcia, albo co najwyżej z bardzo małym odgięciem. W środkowym wydłużonym wrębie 18b znajduje się środkowy ząb 19b z tylną stroną, która znajduje się na takiej wysokości przekładni zębatej 10, przy której znajdowałaby się tylna strona regularnego zęba 15, gdyby wszystkie zęby szeregu zębów 13 były takie same. Element naporowy 23 może się całkowicie zazębić w środkowym wydłużonym wrębie 18b na długości L (fig. 3a). Pozostałe dwa środkowe wydłużone wręby 18a i 18c, przeznaczone na pozostałe elementy naporowe 22 i 24, ukształtowane są w podobny sposób jak omówiony powyżej środkowy wydłużony wrąb 18b, chociaż ich długości L są mniejsze.

Elementy blokujące 6 do 9 w czasie całkowitego zatrzaśnięcia się na przekładni zębatej 10 nie wchodzą do regularnych wrębów 16 tak głęboko jak elementy naporowe 21 do 24.

Środkowe wydłużone wręby 18a, 18b i 18c mogą być utworzone przez pominięcie jednego zęba, podobnie jak w przypadku dolnych wydłużonych wrębów 17a, 17b i 17c na elementy blokujące, które z kolei mogą być ukształtowane przez pozostawienie zęba i późniejsze jego przycięcie. Konfiguracja wydłużonych wrębów na elementy blokujące i elementy naporowe może być oczywiście inna, ale korzystna jest ta zilustrowana w przykładzie wykonania wynalazku.

W położeniu wyjściowym urządzenia, pierwszy element blokujący 6 blokuje przekładnię zębatą 10 przed ruchem w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania. W tym położeniu wybierana jest za pomocą członu dozującego 30 (fig. 1) dawka produktu dla następnego wstrzyknięcia. Wówczas człon napędowy 20 cofany jest przez przestrzeń dawkowania odpowiadającą ustawionej dawce produktu, zaś elementy naporowe 21 do 24 ślizgają się w każdym przypadku po zębach 15 przyporządkowanych im szeregów zębów. Względne przesunięcie kolejnych szeregów zębów zapewnia kolejne regularne i naprzemienne zatrzaskiwanie się elementów naporowych 21 do 24 na przekładni zębatej 10. W tylnym położeniu członu napędowego 20, wyznaczonym przez człon dozujący 30, uzyskuje się większą gwarancję zatrzaśnięcia się przynajmniej jednego z elementów naporowych 21 do 24 niż w przypadku, gdyby urządzenie było wyposażone w jeden szereg zębów i jeden element naporowy. Ta sama zasada dotyczy również elementów blokujących 6 do 9 współpracujących z czterema szeregami zębów. Kiedy człon napędowy 20 przesuwa się w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania, natomiast przekładnia zębata 10 w kierunku wstrzykiwania, wówczas jeden z elementów naporowych i jeden z elementów blokujących zawsze zazębia się całkowicie z przekładnią zębatą, przy czym w położeniu wyjściowym urządzenia, wszystkie te elementy osadzone są w wydłużonych wrębach w stanie nieodgiętym. W czasie pierwszego podawania wstrzykiwanego produktu, pierwszy element blokujący 6 jest tym elementem, który jako pierwszy zazębia się blokująco z przemieszczającą się przekładnią zębatą 10.

Claims

1. Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, złożone z obudowy wyposażonej w zbiornik na wstrzykiwany produkt, z tłoka, który przemieszczając się w kierunku wstrzyPL 196 089 B1 kiwania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z przemieszczającej tłok przekładni zębatej, wyposażonej w pierwszy i drugi szereg zębów, z członu napędowego, ruchomego względem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym, oraz napierającego na przekładnię zębatą w czasie ruchu w kierunku wstrzykiwania, a także przynajmniej z dwóch elementów blokujących, zabezpieczonych przed przesunięciem względem obudowy, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów, umożliwiając przemieszczanie się przekładni zębatej w kierunku wstrzykiwania w wyniku sprężystego odchylenia elementów blokujących, oraz zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym, przy czym w czasie przemieszczania się przekładni zębatej elementy blokujące nie zazębiają się całkowicie i jednocześnie o obydwa szeregi zębów, znamienne tym, że drugi szereg zębów (12) przekładni zębatej (10) zaopatrzony jest w pierwszy dolny wydłużony wrąb (17a), w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów (12) drugi element blokujący (7) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że następnym wrębem przynajmniej pierwszego i drugiego szeregów zębów (11) i (12), w którym zazębia się jeden z dwóch elementów blokujących (6, 7), jest regularny wrąb (16) drugiego szeregu zębów (12), znajdujący się bezpośrednio za pierwszym dolnym wydłużonym wrębem (17a) od strony tłoka (3).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przekładnia zębata (10) wyposażona jest w trzeci szereg zębów (13), o które zazębia się trzeci element blokujący (8) i który podczas przemieszczania się przekładni zębatej (10) nie zazębia się całkowicie w regularnym wrębie (16) jednocześnie z pierwszym i drugim elementem blokującym (6) i (7).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że trzeci szereg zębów (13) zaopatrzony jest w drugi dolny wydłużony wrąb (17b), w którym zazębia się całkowicie współpracujący z tym szeregiem zębów (13) trzeci element blokujący (8) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że przekładnia zębata (10) wyposażona jest w czwarty szereg zębów (14), o które zazębia się czwarty element blokujący (9) i który podczas przemieszczania się przekładni zębatej (10) nie zazębia się całkowicie w regularnym wrębie (16) jednocześnie z pierwszym i drugim elementem blokującym (6) i (7), oraz korzystnie z trzecim elementem blokującym (8).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że czwarty szereg zębów (14) zaopatrzony jest w trzeci dolny wydłużony wrąb (17c), w którym zazębia się całkowicie współpracujący z tym szeregiem zębów (14) czwarty element blokujący (9) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

7. Urządzenie do dawkowego podawania wstrzykiwanych produktów, złożone z obudowy wyposażonej w zbiornik na wstrzykiwany produkt, z tłoka, który przemieszczając się w kierunku wstrzykiwania wypycha do wylotu zbiornika zawarty w nim produkt, z przemieszczającej tłok przekładni zębatej, wyposażonej w pierwszy i drugi szereg zębów, z członu napędowego, ruchomego względem obudowy w kierunku wstrzykiwania i przeciwnym, oraz wyposażonego przynajmniej w dwa, zabezpieczone przed przesunięciem elementy naporowe, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów w taki sposób, że w czasie przemieszczania się członu napędowego tylko jeden z elementów naporowych napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb przekładni zębatej, natomiast pozostały odchyla się sprężyście na powierzchni bocznej innego zęba, przy czym elementy naporowe umożliwiają przemieszczanie się członu napędowego w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej, a ponadto, urządzenie wyposażone jest przynajmniej w dwa elementy blokujące, zabezpieczone przed przesunięciem względem obudowy, z których każdy współpracuje z jednym szeregiem zębów umożliwiając przemieszczanie się przekładni zębatej w kierunku wstrzykiwania, oraz zapobiegając jej ruchowi w kierunku przeciwnym, znamienne tym, że drugi szereg zębów (12) przekładni zębatej (10) zaopatrzony jest w pierwszy środkowy wydłużony wrąb (18a), w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów (12) drugi element naporowy (22) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że następnym wrębem przynajmniej pierwszego i drugiego szeregów zębów (11) i (12), w którym zazębia się jeden z dwóch elementów naporowych (21, 22), jest regularny wrąb (16) drugiego szeregu zębów (12), znajdujący się bezpośrednio za pierwszym środkowym wydłużonym wrębem (18a) od strony tłoka (3).

9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przekładnia zębata (10) wyposażona jest w trzeci szereg zębów (13), o które zazębia się trzeci element naporowy (23) członu napędowego (20), przy czym podczas przemieszczania się członu napędowego (20) tylko jeden z elementów naporo10

PL 196 089 B1 wych (21, 22, 23) napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb (15) przekładni zębatej (10), umożliwiając przemieszczenie się członu napędowego (20) w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej (10), w wyniku sprężystego odchylenia elementów naporowych, przy czym trzeci szereg zębów (13) przekładni zębatej (10) zaopatrzony jest w drugi środkowy wydłużony wrąb (18b), w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów (13) trzeci element naporowy (23) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.

10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przekładnia zębata (10) wyposażona jest w czwarty szereg zębów (14), o które zazębia się czwarty element naporowy (24) członu napędowego (20), przy czym podczas przemieszczania się członu napędowego (20) tylko jeden z elementów naporowych (21, 22, 23, 24) napiera w kierunku wstrzykiwania na ząb (15) przekładni zębatej (10), umożliwiając przemieszczanie się członu napędowego (20) w kierunku przeciwnym do kierunku wstrzykiwania i względem przekładni zębatej (10) w wyniku sprężystego odchylenia elementów naporowych, przy czym czwarty szereg zębów (14) przekładni zębatej (10) zaopatrzony jest w trzeci środkowy wydłużony wrąb (18c), w którym zazębia się współpracujący z tym szeregiem zębów (14) czwarty element naporowy (24) w wyjściowym położeniu przekładni zębatej (10) przed pierwszym podaniem wstrzykiwanego produktu.