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Die
Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung für ein injizierbares Produkt,
vorzugsweise ein flüssiges
Medikament wie beispielsweise Insulin, ein Wachstumshormon oder
ein Osteoporosepräparat.
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Aus
der
EP 1 351 732 B1 ist
eine Injektionsvorrichtung bekannt mit einem Gehäuse, in dem ein Reservoir für ein injzierbares
Produkt und in axialer Verlängerung
des Reservoirs eine Dosier- und Vortriebseinrichtung für einen
in dem Reservoir aufgenommenen Förderkolben
angeordnet sind. Die Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst ein
Dosierglied, das in einem Gewindeeingriff mit dem Gehäuse für die Einstellung
einer Produktdosis verdrehbar und axial bewegbar ist. Das Dosierglied
ist mit einer Kolbenstange in einem verdrehgesicherten Eingriff,
der relative Axialbewegungen zwischen der Kolbenstange und dem Dosierglied
zulässt.
Die Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst des Weiteren ein Kraftglied in
Form einer Druckfeder, die das Dosierglied axial mit einer Elastizitätskraft
beaufschlagt. Durch Erhöhung
der Produktdosis bei dem Einstellen wird das Kraftglied gespannt.
Die Kolbenstange ist mit dem Gehäuse
in einem Gewindeeingriff und wird bei der Einstellung der Produktdosis
relativ zu dem Gehäuse verdrehgesichert
gehalten. Das Dosierglied bildet gleichzeitig auch ein Anzeigeglied
zum Anzeigen der eingestellten Dosis. Die im Gewindeeingriff befindlichen
Gewinde des Dosierglieds und des Gehäuses haben eine so große Gewindesteigung,
dass bei axialem Druck auf das Dosierglied dieses in dem Gewindeeingriff
dreht und eine Selbsthemmung nicht stattfinden kann. Aufgrund des
entsprechend langen axialen Einstellwegs können die Markierungen der Dosisskala
ebenfalls über
eine entsprechend große Länge verteilt
angeordnet werden, was der Ablesbarkeit förderlich ist. Nachteilig ist
allerdings, dass die bekannte Injektionsvorrichtung eine entsprechend große Länge aufweist.
Ein für
die Ausschüttung
der eingestellten Dosis zu betätigender
Auslöser
ist in einem axial mittleren Bereich des Gehäuses angeordnet. Dies erschwert
die Handhabung der Injektionsvorrichtung bei der Injektion, nämlich die
Auslösung der
Ausschüttung.
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Bei
einer aus der
DE 198
21 934 C1 bekannten Injektionsvorrichtung ist ein Dosierglied
in dem Reservoir nicht beweglich angeordnet, wodurch die Baulänge reduziert
werden kann. Das Dosierglied ist mit mehreren Anschlägen versehen,
von denen je einer bei nacheinander ausführbaren Ausschüttungen den
Hub einer Kolbenstange begrenzt und somit die pro Ausschüttung verabreichbare
Dosis bestimmt. Allerdings sind die einzelnen Dosen nicht wie mit dem
Dosier- und Anzeigeglied der
EP
1 351 732 frei wählbar.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Injektionsvorrichtung mit einem
axial beweglichen Dosier- oder Anzeigeglied mit einem möglichst
langen axialen Verstellweg in ergonomisch günstiger Bauweise zu schaffen.
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Eine
Injektionsvorrichtung wie die Erfindung sie betrifft umfasst ein
Gehäuse
mit einem Reservoir für
ein injizierbares Produkt, einen in dem Reservoir in eine Vortriebsrichtung
axial beweglichen Kolben und eine Dosier- und Vortriebseinrichtung,
die in einer axialen Verlängerung
des Reservoirs, d. h. längs einer
Bewegungsachse des Kolbens neben dem Reservoir, angeordnet ist.
Das Gehäuse
kann das Reservoir unmittelbar bilden, vorteilhafterweise bildet das
Gehäuse
jedoch nur eine Aufnahme für
ein Produktbehältnis,
das insbesondere eine Ampulle mit dem darin aufgenommenen Kolben
sein kann. Die Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst ein Dosier- oder
Anzeigeglied, das der Funktion nach ein reines Dosierglied oder
ein reines Anzeigeglied oder vorteilhafterweise ein Dosier- und Anzeigeglied
in Kombination sein kann. Das Wort "oder" wird
in Bezug auf das Dosier- oder Anzeigeglied und auch im Übrigen im
Sinne von "und/oder" verwendet, d. h.
im Sinne der Logik, soweit sich aus dem jeweiligen Zusammenhang
nichts anderes ergibt. Das Dosier- oder Anzeigeglied ist relativ
zu dem Kolben und dem Reservoir axial hin und her beweglich und
wird bei Einstellung einer zu verabreichenden Produktdosis relativ zu
dem Kolben in eine axiale Richtung bewegt und bei Ausschüttung der
Dosis in die Gegenrichtung zurückbewegt.
Die axiale Bewegbarkeit wird vorzugsweise zumindest in eine der
beiden Richtungen durch einen Anschlag begrenzt, um für zumindest
eine der beiden axialen Richtungen eine axiale Endposition, bis
in die das Dosier- oder Anzeigeglied bewegbar ist, exakt vorzugeben.
Bevorzugter wird für
beide Richtungen der axialen Bewegbarkeit je eine axiale Endposition
durch Anschlagkontakt vorgegeben, so dass das Dosier- oder Anzeigeglied
in die eine Richtung bis in eine Maximaldosis-Position und in die
andere Richtung bis in eine Minimaldosis-Position, vorzugsweise
die Nulldosis-Position,
je definiert bis auf Anschlag bewegbar ist.
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Die
Injektionsvorrichtung kann ferner ein Kraftglied umfassen, welches
das Dosier- oder Anzeigeglied mit einer Kraft in eine der beiden
axialen Richtungen beaufschlagt. Obgleich die Injektionsvorrichtung
vorteilhafterweise mit einem Kraftglied ausgestattet ist, muss solch
ein Kraftglied nicht vorgesehen sein, d. h. es handelt sich um ein
optionales Kraftglied. Das optionale Kraftglied kann insbesondere
die für
die Ausschüttung
der eingestellten Dosis erforderliche Kraft erzeugen.
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Ist
das Kraftglied nicht vorhanden, muss der Benutzer die Kraft für den Kolbenantrieb
während
der Ausschüttung
selbst aufbringen. In derartigen Ausführungen kann das Dosier- oder Anzeigeglied
bei der Einstellung der Dosis in proximaler Richtung aus dem Gehäuse ausfahren
und bei der Ausschüttung vom
Benutzer wieder tiefer in das Gehäuse gedrückt werden. Gegebenenfalls
kann ein aus dem Gehäuse fahrendes
Betätigungsglied
bei der Ausschüttung über ein
Getriebe auf das Dosierglied wirken.
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Das
Dosier- oder Anzeigeglied bewegt sich bei der Einstellung der Dosis
vorzugsweise in die proximale Richtung und bei der Ausschüttung dementsprechend
in die distale Richtung auf die Injektionsstelle zu. Dies gilt insbesondere
für Ausführungen ohne
das Kraftglied, falls die Ausschüttung
nämlich durch
axialen Druck auf das Dosier- oder Anzeigeglied oder ein damit getriebetechnisch
gekoppeltes Betätigungsglied
vorgenommen wird. Falls das Kraftglied vorhanden ist, wird ein derartiger
Bewegungsablauf für
das Dosier- oder Anzeigeglied zwar immer noch bevorzugt, die Zuordnung
der Bewegungsrichtung zum Einstellvorgang und Ausschüttvorgang kann
jedoch leichter vertauscht werden.
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Nach
der Erfindung überlappt
das Dosier- oder Anzeigeglied das Reservoir zumindest dann, wenn
es die wenigstens eine axiale Endposition einnimmt. Falls die Injektionsvorrichtung
das als optional bezeichnete Kraftglied umfasst, überlappt
wenigstens eines aus Dosier- oder Anzeigeglied und optionalem Kraftglied
das Reservoir zumindest dann, wenn das Dosier- oder Anzeigeglied
die wenigstens eine axiale Endposition einnimmt. Ist das Kraftglied vorhanden, überlappt
auch in solchen Ausführungsformen
vorzugsweise nur das Dosier- oder Anzeigeglied das Reservoir. In
alternativen Ausführungen kann
jedoch auch nur das Kraftglied in axialer Überlappung zu dem Reservoir
angeordnet sein. In noch einer Alternative können sogar sowohl das Dosier- oder
Anzeigeglied als auch das Kraftglied das Reservoir axial überlappen. Überlappt
das Kraftglied, dann vorzugsweise in jeder Axialposition des Dosier-
oder Anzeigeglieds, wobei das Kraftglied bevorzugt im Bereich der Überlappung
unmittelbar oder über
ein Zwischenglied an dem Gehäuse
axial abgestützt
ist. Überlappt
wie bevorzugt das Dosier- oder
Anzeigeglied, dann vorzugsweise in der axialen Endposition, die
es nach der Ausschüttung
der eingestellten Dosis einnimmt.
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Das
Dosier- oder Anzeigeglied oder das optionale Kraftglied überlappt
oder überlappen
in der wenigstens einen Endposition vorzugsweise nicht nur einen
in Bezug auf die Vortriebsrichtung hinteren Abschnitt des Reservoirs,
sondern vorteilhafterweise überlappen
sie axial den Kolben. In besonders bevorzugten Ausführungen überragt
das Dosier- oder Anzeigeglied oder das optionale Kraftglied den
Kolben in Vortriebsrichtung, zumindest steht es in bevorzugten Ausführungen
nicht hinter dem vorderen Ende des Kolbens zurück.
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Wegen
der Überlappung
in Bewegungsrichtung des Dosier- oder Anzeigeglieds kann die Baulänge der
Injektionsvorrichtung auch dann in ergonomisch günstigen Grenzen gehalten werden,
wenn es dem Dosier- oder Anzeigeglied ermöglicht werden soll, bei der
Einstellung der Dosis einen axial langen Verstellweg zu durchfahren.
Lange Verstellwege sind in taktiler Hinsicht einer genauen Dosierung
förderlich,
wenn durch die Verstellung des Dosier- oder Anzeigeglieds die Dosis
eingestellt wird. Lange Verstellwege sind auch für ein reines Anzeigeglied von
Vorteil, da die Dosisskala dem Verstellweg entsprechend über eine
lange Strecke verteilt sein kann.
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Falls
das Dosier- oder Anzeigeglied ein Dosier- und Anzeigeglied in einem
ist oder lediglich ein Anzeigeglied der Injektionsvorrichtung bildet
und zusätzlich
ein reines Dosierglied vorgesehen ist, dessen nach der Einstellung
der Dosis eingenommene Position den Förderhub des Kolbens bestimmt,
vorzugsweise durch Anschlag bei Erreichen der Minimaldosis-Position,
kann das Dosier- und Anzeigeglied oder das Anzeigeglied als Träger der
Dosisskala dienen. Obgleich weniger bevorzugt, kann die Dosisskala
alternativ beispielsweise auf oder in das Gehäuse aufgebracht oder eingebracht
sein und das reine Anzeigeglied oder das Dosier- und Anzeigeglied als
Träger
einer auf der Dosisskala entlang wandernden Markierung, beispielsweise
in Form eines Ablesestrichs, dienen. In besonders vorteilhaften
Ausführungen
vereinigt das Dosier- oder Anzeigeglied die Funktionen des Dosierens
und Anzeigens, so dass die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung die
zu den beiden Funktionen jeweils genannten Vorteile in Kombination
bietet.
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Das
Dosier- oder Anzeigeglied kann rein translatorisch, d. h. nur axial
beweglich sein. Vorteilhafterweise ist es jedoch auch um eine in
die axiale Richtung weisende Drehachse verdrehbar. Noch bevorzugter
sind die Translation und solch eine Rotation einander zwangweise überlagert,
wofür das
Dosier- oder Anzeigeglied ein Gelenkglied eines Schraubgelenks bildet,
dessen anderes Gelenkglied insbesondere das Gehäuse bilden kann. Die beiden Gelenkglieder
sind in einem Gewindeeingriff mit einer Gewindesteigung, die vorteilhafterweise
so groß ist, dass
eine auf das Dosier- oder Anzeigeglied ausgeübte Axialkraft, vorzugsweise
eine Druckkraft, im Gewindeeingriff eine Rotation mit überlagerter
Translation des Dosier- oder Anzeigeglieds bewirkt. Die beiden im
Eingriff befindlichen Gewinde sind somit nicht selbsthemmend. Vorteilhafterweise
ist das Dosier- oder
Anzeigeglied unmittelbar mit dem Gehäuse im Gewindeeingriff. Gegebenenfalls
ist es mit dem Gehäuse
nicht derart direkt, sondern erst über ein oder mehrere relativ
zu dem Gehäuse
bewegliche Zwischenglieder kinematisch, d. h. schlupffrei, gekoppelt.
Bei der Verstellbewegung des Dosier- oder Anzeigeglieds fest mit
dem Gehäuse
verbundene Zwischenglieder werden als zum Gehäuse gehörig betrachtet, soweit die
Verstellung des Dosier- oder Anzeigeglieds betroffen ist.
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Falls
die wenigstens eine Endposition wie bevorzugt mittels eines Anschlags
bestimmt wird, kann der Anschlag ein Axialanschlag sein, gegen den das
Dosier- oder Anzeigeglied in die axiale Richtung drückt, wenn
es die Endposition erreicht. Falls der Axialbewegung eine Rotation überlagert
ist, kann der Anschlag ebenfalls als Axialanschlag oder alternativ als
Radial- bzw. Verdrehanschlag gebildet sein, gegen den das Dosier-
oder Anzeigeglied bei der Rotation in Umfangsrichtung um die Drehachse
in Anschlagkontakt gelangt, wenn es die wenigstens eine Endposition
erreicht hat.
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Um
eine definierte Verstellbewegung des Dosier- oder Anzeigeglieds
bei der Einstellung und auch wieder bei der Ausschüttung zu
gewährleisten, ist
das Dosier- und Einstellglied mit einem Eingriffsbereich ausgestattet,
der wie vorstehend beschrieben in bevorzugten Ausführungen
als Gewinde gebildet ist, grundsätzlich
jedoch auch anders gebildet sein kann, beispielsweise als Linearführung mit
axial nebeneinander angeordneten Rastelementen. In bevorzugten Ausführungen,
in denen das Dosier- oder Anzeigeglied in axiale Überlappung
mit dem Kolben bewegbar ist, überlappt
auch der Eingriffsbereich des Dosier- oder Anzeigeglieds den Kolben,
vorteilhafterweise bis wenigstens zu dessen vorderem Ende.
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Das
Kraftglied, falls vorhanden, ist vorzugsweise ein Federglied, welches
das Dosierglied mit einer Elastizitätskraft beaufschlagt. Dabei
kann es sich um ein pneumatisches oder bevorzugter um ein mechanisches
Federglied handeln. In der Ausführung als
Federglied setzt es bei der Ausschüttung vorzugsweise die zuvor
bei der Einstellung der Produktdosis gespeicherte elastische Energie
wieder frei und liefert so die für
den Vortrieb des Kolbens erforderliche Energie. Der Benutzer muss
lediglich einen Auslöser
betätigen.
Ungeachtet der An des Kraftglieds kann die Endposition, in der das
Dosier- oder Anzeigeglied das Reservoir nur oder am weitesten überlappt,
die Minimaldosis-Position oder die Maximaldosis-Position sein. Ist
das Kraftglied eine Druckfeder, so wird es bevorzugt, wenn die Druckfeder
in die Richtung auf die Minimaldosis-Position auf das Dosier- oder
Anzeigeglied wirkt und diese Richtung mit der distalen Richtung
zusammenfällt.
Ist die Druckfeder distal von dem Dosier- oder Anzeigeglied angeordnet,
wirkt ihre Elastizitätskraft
in die proximale Richtung. Bildet beispielsweise eine Zugfeder das Kraftglied,
kehren sich die Richtungsverhältnisse
um. Es soll auch nicht ausgeschlossen werden, dass das Kraftglied
selbst keine praktisch relevante Elastizität aufweist, sondern beispielsweise
von einem Elektromotor gebildet wird, der bei Einstellung der Dosis eine
Dosierbewegung des Dosierglieds zulässt oder mitmacht oder alternativ
nach einer separat vorgenommenen Einstellung und Betätigung gemäß der Einstellung
motorisch bewirkt und auch eine Ausschüttbewegung des Dosierglieds
nach manueller Auslösung
motorisch bewirkt.
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Das
Dosier- oder Anzeigeglied kann in der Funktion als Dosierglied aus
dem Gehäuse
ragen, um selbst einen manuell bedienbaren Dosierknopf zu bilden,
wobei der aus dem Gehäuse
ragende Abschnitt mit dem restlichen Teil des Dosierglieds in einem
Stück geformt
oder fest verbunden sein kann. In diesem Fall fährt das Dosier- oder Anzeigeglied
bei der Einstellung der Dosis aus dem Gehäuse aus und wird bei der Ausschüttung wieder
in das Gehäuse
in Richtung auf die Minimaldosis-Position zurückbewegt, was vorteilhafterweise
dadurch geschieht, dass der Benutzer in die distale Richtung auf
das Dosier- oder Anzeigeglied drückt.
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Falls
das Kraftglied vorgesehen ist, fährt
das Dosier- oder Anzeigeglied in bevorzugten Ausführungen
nicht aus dem Gehäuse
aus, sondern bewegt sich bei der Einstellung und Ausschüttung der
Dosis nur innerhalb des Gehäuses
hin und her.
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Das
Dosier- oder Anzeigeglied kann insbesondere in Ausführungen
mit Kraftglied durch eine Dosierkupplung gegen die Kraft des Kraftglieds
in der jeweiligen Dosierposition relativ zu dem Gehäuse gehalten
werden. Die Dosierkupplung umfasst Kupplungsglieder, die bei der
Einstellung der Dosis miteinander in einem Kupplungseingriff sind.
Für die
Ausschüttung
wird der Kupplungseingriff gelöst,
so dass sich das Dosier- oder Anzeigeglied unter der Kraft des Kraftglieds
in Richtung auf die Endposition bewegen kann. Falls das Dosier-
oder Anzeigeglied nicht selbst aus dem Gehäuse ragt oder fest mit einem greifbaren
Dosierknopf verbunden ist, koppelt die Dosierkupplung das Dosier-
oder Anzeigeglied mit einem für
den Benutzer zugänglichen
und somit manuell bedienbaren Dosierknopf um die Dosis einzustellen.
Für die
Ausschüttung
der eingestellten Dosis wird die Dosierkupplung vorzugsweise gelöst und das
Dosier- oder Anzeigeglied dadurch von dem von außen zugänglichen Dosierknopf entkoppelt.
Um den Kupplungseingriff zu lösen,
umfasst die Injektionsvorrichtung einen als Auslöser wirkenden Betätigungsknopf.
Der Betätigungsknopf
ist vorzugsweise an einem proximalen Ende der Injektionsvorrichtung
angeordnet und kann vorteilhafterweise mit dem Daumen der gleichen
Hand bedient werden, mit dem der Benutzer bei der Injektion die
Injektionsvorrichtung hält.
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Vorzugsweise
bildet der Betätigungsknopf das
proximale Ende der Injektionsvorrichtung. Vorteilhaft ist ferner,
wenn der Betätigungsknopf
in Doppelfunktion auch den Dosierknopf bildet. Sowohl in Ausführungen
ohne als auch in Ausführungen
mit Kraftglied bildet vorzugsweise der gleiche, manuell betätigbare
Betätigungsknopf
sowohl den Dosierknopf als auch den Auslöser, durch dessen Betätigung die
Ausschüttung
bewirkt wird.
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In
bevorzugten Ausführungen
umfasst die Injektionsvorrichtung eine Ausschüttkupplung, die das Dosier-
oder Anzeigeglied für
die Ausschüttung
mit einer Kolbenstange kinematisch koppelt, d. h. schlupffrei koppelt.
Während
der Einstellung der Dosis ist der Kupplungseingriff der die Ausschüttkupplung
bildenden Kupplungsglieder gelöst,
so dass das Dosier- oder Anzeigeglied von der Kolbenstange entkoppelt
ist. In Ausführungen,
in denen die Injektionsvorrichtung eine das Dosier- oder Anzeigeglied
mit dem genannten Dosierknopf bei der Einstellung der Dosis koppelnde
Dosierkupplung und eine das Dosier- oder Anzeigeglied bei der Ausschüttung mit
der Kolbenstange koppelnde Ausschüttkupplung aufweist, sind die
beiden Kupplungen vorzugsweise so "geschaltet", dass bei der Auslösung durch Betätigung des
genannten Betätigungsknopfs
automatisch die Dosierkupplung gelöst und die Ausschüttkupplung
geschlossen wird.
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Weitere
bevorzugte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und
deren Kombinationen beschrieben. Die dort beschriebenen Merkmale
und die vorstehend erläuterten
Ausgestaltungen ergänzen
einander wechselseitig.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand von Figuren erläutert.
dem Ausführungsbeispiel
offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die
Gegenstände
der Ansprüche
und die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter.
Es zeigen:
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1 eine
Injektionsvorrichtung in einer Ansicht,
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2 die
Injektionsvorrichtung in einem Längsschnitt,
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3 den
proximalen Abschnitt der Injektionsvorrichtung in dem Längsschnitt,
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4 eine
Dosierkupplung in einem Kupplungseingriff,
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5 einen
Gehäuseabschnitt
und einen Betätigungsknopf
und
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6 eine
Ausschüttkupplung
außer
Eingriff.
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1 zeigt
eine Injektionsvorrichtung in einer Seitenansicht. Die Injektionsvorrichtung
ist als langgestreckter, schlanker Injektionspen gebildet. Sie umfasst
ein Gehäuse
mit einem distalen Gehäuseabschnitt 1 und
einem proximalen Gehäuseabschnitt,
der zwei fest miteinander verbundene Gehäuseabschnitte 2 und 3 umfasst.
Die Injektionsvorrichtung dient der Verabreichung eines flüssigen Medikaments,
beispielsweise Insulin. Das Medikament ist in einem Reservoir enthalten,
das in dem Gehäuseabschnitt 1 austauschbar
eingesetzt ist. Das Medikament ist durch einen Auslass 1a,
der an dem distalen Ende des Gehäuseabschnitts 1 geformt
ist, verabreichbar. Die Injektionsvorrichtung ist in Bezug auf eine
zentrale Längsachse
RT im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Die Gehäuseabschnitte 1-3 sind
je aus undurchsichtigem Kunststoffmaterial geformt. Um die Durchsicht
auf das Reservoir zu ermöglichen, weist
der Gehäuseabschnitt 1 ein
Fenster 1b auf, das sich bis oder nahe bis zu dem proximalen
Ende des Gehäuseabschnitts 1 und
bis nahe zu dem Auslass 1a erstreckt, in Umfangsrichtung
um die Achse RT jedoch vergleichsweise schmal ist. Der Gehäuseabschnitt 2 weist
ebenfalls ein Fenster 2b auf, das im verbundenen Zustand
der Gehäuseabschnitte 1 und 2 das
Fenster 1b überdeckt,
so dass auch im Verbindungsbereich der Gehäuseabschnitte 1 und 2 die Durchsicht
auf das Reservoir frei ist. Die Fenster 1b und 2b sind
in Umfangsrichtung gleich breit, unterschiedliche Abmessungen in
Umfangsrichtung wären jedoch
durchaus denkbar, solange zumindest die Funktion der Durchsicht
auf das Reservoir erfüllt wird.
In dem Gehäuseabschnitt 3 ist
ein weiteres Fenster 4 in Form einer Lupe gebildet. Ein
Betätigungsknopf 27 bildet
das proximale Ende der Injektionsvorrichtung. Der Betätigungsknopf 27 erfüllt die Funktion
eines manuell bedienbaren Dosierknopfs, durch dessen Betätigung eine
zu verabreichende Dosis des Medikaments auswählbar bzw. einstellbar ist, und
ferner die Funktion eines Auslöseknopfs,
durch dessen Betätigung
die eingestellte Dosis ausschüttbar
ist. Die eingestellte Dosis ist durch das Fenster 4 auf
einer unter dem Fenster 4 bei dem Einstellen durchlaufenden
Dosisskala ablesbar.
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Die 2 und 3 zeigen
die Injektionsvorrichtung je in einem die Längsachse RT enthaltenden Längsschnitt,
die 2 im Ganzen und die 3 den proximalen
Abschnitt in einer vergrößerten Darstellung.
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Das
Reservoir R ist eine Ampulle aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff.
In dem Reservoir R ist ein Kolben 10 in eine Vortriebsrichtung
V auf den Auslass 1a zu axial beweglich aufgenommen. In
dem in den 2 und 3 dargestellten
Ausgangszustand ist das Reservoir R vollständig gefüllt, und der das Reservoir
R proximal verschließende
Kolben 10 nimmt seine proximalste Position ein. Der Gehäuseabschnitt 1 bildet
im Grunde lediglich einen Reservoirhalter. Er ist mit dem Gehäuseabschnitt 2 fest, aber
für einen
Austausch des Reservoirs 1 lösbar verbunden, beispielsweise
verschraubt.
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Die
den proximalen Gehäuseabschnitt
bildenden Abschnitte 2 und 3 sind ebenfalls fest
miteinander verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig, und können funktional als ein einziger
Gehäuseabschnitt 2, 3 betrachtet
werden. Der Gehäuseabschnitt 2, 3 lagert
eine Dosier- und Vortriebseinrichtung, mittels der eine pro Injektion
ausschüttbare
Dosis des Medikaments einstellbar und die eingestellte Dosis durch Vortrieb
des Kolbens 10 ausschüttbar
ist. Der Betätigungsknopf 27 ist
für die
Einstellung der Dosis mittels einer Dosierkupplung mit der Dosier-
und Vortriebseinrichtung gekoppelt.
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Die
Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst mehrere Glieder, die mittels
der Dosierkupplung und einer Ausschüttkupplung bei der Einstellung
der Dosis und deren Ausschüttung
auf unterschiedliche Weise miteinander gekoppelt sind. Eine Kolbenstange 11 bildet
eines dieser Glieder. Bei der Ausschüttung drückt die Kolbenstange 11 gegen
die Rückseite des
Kolbens 10, so dass dieser sich in die Vortriebsrichtung
V bewegt und Medikament durch den Auslass 1a ausgeschüttet wird.
Die Kolbenstange 11 ist mit dem Gehäuseabschnitt 2 in
einem Gewindeeingriff, für
den sie über
den größten Teil
ihrer Länge
mit einem Gewinde versehen ist. Der Gehäuseabschnitt 2 bildet
das Gegengewinde an einer nach radial einwärts gegen die Kolbenstange 11 ragenden
Halteeinrichtung 2a (3). Die
Vortriebsbewegung der Kolbenstange 11 ist eine Drehbewegung
um die Längsachse
RT mit überlagerter
Translation in die Vortriebsrichtung V. Das Gewinde der Kolbenstange 11 ist
nicht umlaufend gebildet, sondern wird zumindest durch eine axiale
Flachseite oder Nut unterbrochen. Dem Gewindeeingriff mit der Halteeinrichtung 2a und der
im Gewindeeingriff gegebenen Halterung der Kolbenstange 11 tut
dies jedoch keinen Abbruch.
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Die
Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst ferner ein erstes Kupplungsglied 12,
ein zweites Kupplungsglied 16 und ein drittes Kupplungsglied 22. Das
Kupplungsglied 12 ist mit der Kolbenstange 11 längs deren
Flachseite oder Nut in einem Führungseingriff
axial beweglich, aber verdrehgesichert verbunden. Das Kupplungsglied 12 ist
proximal von der Halteeinrichtung 2a angeordnet und drückt in die
Vortriebsrichtung V gegen die Halteeinrichtung 2a. Das Kupplungsglied 12 umgibt
die Kolbenstange 11. Das Kupplungsglied 12 umfasst
einen distalen Abschnitt, der die Halteeinrichtung 2a kontaktiert,
und einen proximalen Abschnitt, der sich bis zu dem Betätigungsknopf 27 erstreckt.
Zwischen den beiden Abschnitten ist eine Feder 13 gebildet.
An dem distalen Ende des Kupplungsglieds 12 ist eine weitere
Feder 14 geformt, die mehrere in Richtung auf die Halteeinrichtung 2a ragende
Federzungen umfasst, die elastisch gespannt sind. Die Federzungen
der Feder 14 bilden Rastelemente, die mit Rastgegenelementen der
Halteeinrichtung 2a verrasten, so dass zwischen dem Kupplungsglied 12 und
der Halteeinrichtung 2a und somit dem Gehäuseabschnitt 2 eine
Drehrutschkupplung erhalten wird, die verhindert, dass die Kolbenstange 11 sich
bei Erschütterungen
relativ zu dem Gehäuse 1-3 drehen
kann. Die im Kupplungseingriff der Rastelemente und Rastgegenelemente der
Drehrutschkupplung übertragbare
Kraft ist jedoch nicht so groß,
dass sie die für
das Ausschütten
der eingestellten Dosis erforderliche Drehbewegung der Kolbenstange 11 verhindert
oder in einem praktisch relevanten Ausmaß auch nur behindert. In dem
Abschnitt der Feder 13 kann das Kupplungsglied 12 axial
einfedern. Das Kupplungsglied 12 ist einschließlich der
beiden Federn 13 und 14 in einem Stück aus Kunststoff
geformt, vorzugsweise im Spritzguss.
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Das
Kupplungsglied 16 ist um die Achse RT drehbar gelagert.
Es ist hülsenförmig und
umgibt das Kupplungsglied 12. An dem distalen Ende des
Kupplungsglieds 16 ist eine Feder 17, im Ausführungsbeispiel
eine axial kurze Schraubenfeder, in einem Stück angeformt. Das Kupplungsglied 16 stützt sich
mit seiner Feder 17 in die distale Richtung an dem Kupplungsglied 12 ab
und drückt
dieses gegen die Halteeinrichtung 2a. An dem proximalen
Ende des Kupplungsglieds 16 sind Eingriffselemente 20 geformt,
die in dem dargestellten Zustand der Injektionsvorrichtung in einem
lösbaren
Kupplungseingriff mit Eingriffsgegenelementen 24 des Kupplungsglieds 22 sind.
Die Eingriffselemente 20 und Eingriffsgegenelemente 24 können axial
vom Kupplungsglied 16 oder 22 in Richtung auf
das jeweils andere ragende Zähne sein,
die zwei im Kupplungseingriff ineinander greifende, zu der Achse
RT konzentrische Zahnkränze mit
vorzugsweise gleichmäßiger Zahnteilung
bilden, wie dies in 4 beispielhaft dargestellt ist.
Im dargestellten Zustand, in dem der Benutzer die zu verabreichende
Dosis einstellen kann, greifen die Eingriffselemente 20 und
Eingriffsgegenelemente 24 der beiden Kupplungsglieder 16 und 22 ineinander.
Die Kupplungsglieder 16 und 22 bilden die Dosierkupplung
und sind in dem Kupplungseingriff verdrehgesichert miteinander verbunden.
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4 zeigt
die Kupplungshälften
der Dosierkupplung, nämlich
die Kupplungsglieder 16 und 22, im Kupplungseingriff
und herausgelöst
aus dem Gesamtzusammenhang, so dass deren Funktionselemente 17-20 einerseits
und 23-25 andererseits deutlich erkennbar sind.
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Das
Kupplungsglied 22 ist ebenfalls hülsenförmig und weist an seinem proximalen
Ende einen nach radial außen
ragenden Flansch auf. An dem äußeren Umfang
des Flansches sind Eingriffselemente 25 geformt, die das
Kupplungsglied 22 verdrehgesichert mit dem Betätigungsknopf 27 verbinden.
Das Kupplungsglied 22 stützt sich über eine Feder 23 axial
an dem Betätigungsknopf 27 ab.
Die Feder 23 ist integrierter Bestandteil des Kupplungsglieds 22,
indem das Kupplungsglied 22 in einem Stück einschließlich der
Feder 23 aus Kunststoff geformt ist. Die Feder 23 besteht ähnlich wie
die Feder 14 aus mehreren, um die Achse RT gebogenen sowie
axial abragenden Federzungen. Sie sorgt in Verbindung mit der Feder 17 dafür, dass
die Kupplungsglieder 16 und 22 axial elastisch
in dem Kupplungseingriff gehalten werden. Die Feder 17 drückt das
Kupplungsglied 16 und die Feder 23 drückt das
Kupplungsglied 22 des Weiteren je axial auf Anschlag gegen
den Gehäuseabschnitt 3.
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Das
Kupplungsglied 22 ist mit einem Stoppglied 26 in
einem Gewindeeingriff. Hierfür
ist das Kupplungsglied 22 an seinem äußeren Umfang vor dem Flansch
mit einem Gewinde 22a versehen (4). Der
Gehäuseabschnitt 3 bildet
dem Gewinde 22a radial außen gegenüberliegend eine Axialführung 7 für das Stoppglied 26,
so dass das Stoppglied 26 bei einer Drehbewegung des Kupplungsglieds 22 im
Gewindeeingriff axial bewegt wird. Der axiale Verstellweg des Stoppglieds 26 entspricht
der Menge des Medikaments, die maximal, d. h. bei vollem Reservoir
R, zur Verfügung
steht und in mehreren Injektionen verabreicht wird. Bei einer Drehbewegung
des Kupplungsglieds 22 wandert das Stoppglied 26 geführt von
der Axialführung 7 längs des
Außengewindes 22a des
Kupplungsglieds 22 in die axiale Richtung, im Ausführungsbeispiel
in die Vortriebsrichtung V. Wenn das Stoppglied 26 in dieser
Bewegungsrichtung an einem durch eine innere Hülse 6 gebildeten Axialanschlag
angelangt ist, bedeutet dies, dass das Reservoir R vollständig entleert
wurde. Die innere Hülse 6 bildet
die Axialführung 7 und
ist relativ zu dem Gehäuseabschnitt 3 axial
nicht beweglich, im Ausführungsbeispiel
ist sie über
einen radialen Verbindungssteg an dem Gehäuseabschnitt 3 geformt, d.
h. sie ist Bestandteil des Gehäuseabschnitts 3.
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Die
Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst ferner ein Dosier- und
Anzeigeglied 30, das mit dem Gehäuseabschnitt 3 in
einem Gewindeeingriff ist. Für diesen
Gewindeeingriff ist der Gehäuseabschnitt 3 mit
einem Innengewinde 3a versehen. Der Gehäuseabschnitt 2 ist
im Kontaktbereich mit dem Dosier- und Anzeigeglied 30 glatt.
Das Gewinde 3a ist unmittelbar an der Mantelinnenfläche der
kreiszylindrischen Hüllschale
des Gehäuseabschnitts 2, 3 gebildet.
Das Dosier- und Anzeigeglied 30 ist im Wesentlichen eine einfach
kreiszylindrische Hülse
mit einem entsprechend geformten Außengewinde 30a. Die
Gewinde 3a und 30a haben eine deutlich größere Gewindesteigung
als die Gewinde der Kolbenstange 11 und der Halteeinrichtung 2a.
Die Gewindesteigung ist so groß,
dass eine Selbsthemmung im Gewindeeingriff verhindert wird und das
Dosier- und Anzeigeglied 30 unter einer reinen Axialkraft
im Gewindeeingriff relativ zu dem Gehäuseabschnitt 2, 3 dreht
und axial bewegt wird.
-
Das
Dosier- und Anzeigeglied 30 ist axial beweglich, aber verdrehgesichert
mit dem Kupplungsglied 16 gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel
sind das Dosier- und Anzeigeglied 30 und das Kupplungsglied 16 unmittelbar
miteinander in einem entsprechenden Führungseingriff. Das Kupplungsglied 16 bildet
hierfür
eine axiale Führung 18 an
seinem äußeren Umfang.
An der Mantelinnenfläche
des Dosier- und Anzeigeglieds 30 ist ein Eingriffselement 31 abragend geformt,
mit dem das Dosier- und Anzeigeglied 30 in Führungseingriff
mit dem Kupplungsglied 16, d. h. mit dessen Führung 18,
ist. Die Führung 18 erstreckt
sich über
den größten Teil
der Länge
des Kupplungsglieds 16 und wird von dem Dosier- und Anzeigeglied 30 bei Einstellung
der Maximaldosis über
den größten Teil ihrer
Länge durchfahren.
Die Führung 18 wird
von axialen Nuten in der Mantelaußenfläche des Kupplungsglieds 16 gebildet
(4). An ihren distalen Enden bilden die Nuten je
einen Anschlag 19 für
das Eingriffselement 31.
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Die
Dosier- und Vortriebseinrichtung umfasst schließlich ein Federglied 32,
welches das Dosier- und Anzeigeglied 30 in die distale
Richtung mit einer Kraft beaufschlagt. Das Federglied 32 des
Ausführungsbeispiels
ist eine Schraubenfeder und wirkt als Druckfeder. Das Federglied 32 stützt sich
in die proximale Richtung an dem Gehäuseabschnitt 3 ab.
Das Federglied 32 stützt
sich in die distale Richtung an einer ringförmigen Gleitscheibe 33 ab,
die zwischen das Kupplungsglied 16 und das Dosier- und
Anzeigeglied 30 eingelegt ist und sich ihrerseits an dem
Eingriffselement 31 abstützt. Mittels der Gleitscheibe 33 wird
das Federglied 32 weitestgehend von Drehbewegungen des
Dosier- und Anzeigeglieds 30 entkoppelt.
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Das
Dosier- und Anzeigeglied 30 ist relativ zu dem Kolben 10 und
der Kolbenstange 11 sowie im Übrigen zu den Kupplungsgliedern 12, 16 und 22 zwischen
axialen Endpositionen hin und her beweglich. Die beiden Endpositionen
sind eine Nulldosis-Position
und eine Maximaldosis-Position. Die beiden Endpositionen werden
je durch einen Anschlag vorgegeben. Den Anschlag für die Nulldosis-Position
bildet eine Schulter 2c an dem distalen Ende des Gehäuseabschnitts 2 als
Axialanschlag. Den Anschlag für
die Maximaldosis-Position bildet der Gehäuseabschnitt 3. In
der Nulldosis-Position überlappt
ein distaler Abschnitt des Dosier- und Anzeigeglieds 30 das
Reservoir R in die Vortriebsrichtung V bis über den Kolben 10 hinaus,
wenn der Kolben 10 wie in den 2 und 3 dargestellt
eine in dem Reservoir R hinterste Position einnimmt. Der Kolben 10 nimmt
diese Position dann ein, wenn das Reservoir R vollständig gefüllt ist.
Das Gewinde 30a erstreckt sich bis an das distale Ende
oder zumindest bis nahe an das distale Ende des Dosier- und Anzeigeglieds 30,
so dass auch das Gewinde 30a das Reservoir R und den Kolben 10 axial überlappt,
wenn das Dosier- und Anzeigeglied 30 die Nulldosis-Position einnimmt.
Das Gewinde 30a endet vor dem distalen Ende des Dosierglieds 30 und
bildet zusammen mit dem Gewinde 3a des Gehäuseabschnitts 3 einen
Verdrehanschlag, der die Maximaldosis-Position des Dosier- und Anzeigeglieds
bestimmt. Das Gewinde 30a könnte alternativ auch an dem
distalen Ende des Dosier- und Anzeigeglieds 30 auslaufen; der
die Maximaldosis-Position bestimmende Anschlag wäre in solch einer Modifikation
anderweitig zu bilden.
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Das
Dosier- und Anzeigeglied 30 ist an seinem distalen Ende
nicht umlaufend vollzylindrisch, sondern nur teilzylindrisch, um
trotz der axialen Überlappung
den Blick auf den Kolben auch dann freizugeben, wenn das Dosier-
und Anzeigeglied 30 wie bevorzugt nicht aus einem durchsichtigen
Kunststoffmaterial, sondern aus einem undurchsichtigen oder allenfalls
opaken Kunststoffmaterial oder einem anderen Material geformt ist.
Der distale Rand des Dosier- und Anzeigeglieds 30 verläuft spiralförmig um die
Achse RT, so dass das Dosier- und Anzeigeglied 30 wie in
den 2 und 3 erkennbar mit seinem distalen
Ende in einem Umfangsbereich axial sogar über den Kolben 10 hinaussteht
und in einem anderen Umfangsbereich, der in der Nulldosis-Position
mit dem Fenster in Überdeckung
ist, hinter dem Kolben 10 zurücksteht, so dass der Kolben 10 durch
die Fenster 1b und 2b beobachtet werden kann.
Anstatt eines spiralförmigen
Rands kann das Dosier- und Anzeigeglied 30 umlaufend mit
Ausnahme beispielsweise einer Durchbrechung überall bis zu der gleichen axialen
Höhe reichen
und so mit Ausnahme des durchbrochenen Bereichs überall über den Kolben 10 in
die Vortriebsrichtung V vorstehen, wobei die Durchbrechung in der
Nulldosis-Position in Überdeckung
mit dem Fenster 2b wäre.
Die Schulter 2c des Gehäuseabschnitts 2 ist
dem spiraligen Verlauf des distalen Rands des Dosier- und Anzeigeglieds 30 folgend
ebenfalls um die Achse RT gewunden. Der gewundene Verlauf der Schulter 2c lässt sich
auch aus 1 ersehen. Der Gehäuseabschnitt 2 umfasst eine äußere Hülse, die
zusammen mit dem Gehäuseabschnitt 3 die
Dosier- und Vortriebseinrichtung umhüllt, und eine innere Hülse, die
an ihrem distalen Ende durch einen die Schulter 2c bildenden
Steg mit der äußeren Hülse verbunden
ist und an deren proximalem Ende die Halteeinrichtung 2a nach
radial einwärts
vorragt. Zwischen der äußeren und
der inneren Hülse
verbleibt ein Ringspalt, in den das Dosier- und Anzeigeglied 30 über einen
größeren Teil
seiner Länge
in der Nulldosis-Position hineinragt, wobei der größere Teil
im Bereich des längsten
Unfangssegments des Dosier- und
Anzeigeglieds 30 etwa 50 % der gesamten Länge des
Dosier- und Anzeigeglieds 30 ausmacht.
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Das
Dosier- und Anzeigeglied 30 ist Träger einer Dosisskala, die an
dem äußeren Umfang
des Dosier- und Anzeigeglieds 30 spiralig umläuft mit
einer in Bezug auf die Achse RT gemessenen Steigung, die der Steigung
des Gewindes 30a entspricht. Die Dosisskala besteht aus
Markierungen und Ziffern, wobei jede der Markierungen einer kleinsten einstellbaren
Dosiseinheit entspricht. Die Dosisskala ist während der Einstellung der zu
verabreichenden Dosis durch das Fenster 4 des Gehäuseabschnitts 3 ablesbar
(1).
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Der
Betätigungsknopf 27 bildet
das proximale Ende der Injektionsvorrichtung. Er ist mit dem Gehäuseabschnitt 3 verclippt,
indem der Gehäuseabschnitt 3 an
seinem proximalen Ende mit einer Schulter 5 versehen ist,
die der Betätigungsknopf 27 hintergreift.
Der Betätigungsknopf 27 ist
relativ zu dem Gehäuse 1-3 um
die Achse RT in eine Dosierrichtung und eine Korrekturrichtung drehbar.
Bei dem Einstellen der Dosis wird durch die Drehung des Betätigungsknopfs 27 in
die Dosierrichtung die Dosis vergrößert und bei einer Drehbewegung
in die Korrekturrichtung verringert, wodurch eine versehentlich
zu groß eingestellte
Dosis korrigiert werden kann. Der Betätigungsknopf 27 ist
ferner mit dem Kupplungsglied 22 axial beweglich, aber
mittels der Eingriffselemente 25 verdrehgesichert verbunden.
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Die 5 zeigt
den Gehäuseabschnitt 3 und den
Betätigungsknopf 27 im
Kupplungseingriff wobei ein Teil des Betätigungsknopfs für die Darstellung des
Eingriffs weggeschnitten ist.
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Der
Betätigungsknopf 27 bildet über die
Verdrehsicherung mit dem Kupplungsglied 22 hinaus eine
Rutschkupplung, im Ausführungsbeispiel
eine Drehrutschkupplung, mit dem Gehäuseabschnitt 3. An
dem Betätigungsknopf 27 sind
für die
Bildung der Rutschkupplung um die Achse RT gleichmäßig verteilt
mehrere Rastelemente 28 geformt, die mit korrespondierenden
an dem distalen Ende des Gehäuseabschnitts 3 geformten,
vorzugsweise kongruenten Rastgegenelementen 8 in einem
Kupplungseingriff sind. Die Anzahl der Rastgegenelemente 8 ist
geringer als die Anzahl der Rastelemente 28. Der Betätigungsknopf 27 ist
bei bestehendem Kupplungseingriff der Rastelemente 28 und
Rastgegenelemente 8 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 3 um
die Achse RT drehbar, wobei die Rastelemente 28 und Rastgegenelemente 8 in
diskret über
den Umfang verteilten Rastpositionen paarweise lösbar miteinander verrasten.
Die Teilung der Rastelemente 28 und somit der im Winkel-
oder Bogenmaß zwischen
je in Umfangsrichtung nächstbenachbarten
Rastelementen 28 gemessene Abstand korrespondiert mit der
kleinsten einstellbaren Dosiseinheit, die Teilung der Rastgegenelemente
einem ganzzahligen Vielfachen derselben Dosiseinheit. Die Rutschkupplung
muss nicht unbedingt zwischen dem Gehäuse 1-3 und
dem Betätigungsknopf 27 unmittelbar
gebildet sein. Anstatt die Rastelemente 28 an dem Betätigungsknopf 27 vorzusehen,
könnten
sie auch an dem Kupplungsglied 22 geformt sein. Modifizierte
Rastelemente und Rastgegenelemente könnten in beiden Ausführungen
beispielsweise axial anstatt radial ineinander greifen.
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Die
Rastelemente 28 und entsprechend die Rastgegenelemente 8 sind
bezüglich
der Drehrichtung asymmetrisch geformt, so dass die für das Lösen des
Rasteingriffs in eine Kupplungsdosierrichtung aufzuwendende Kraft
größer ist
als in die Gegendrehrichtung, die Kupplungskorrekturrichtung. Da im
Ausführungsbeispiel
der Betätigungsknopf 27 die Rastelemente 28 unmittelbar
selbst bildet, ist die Dosierrichtung des Betätigungsknopfs 27 gleichzeitig auch
die Kupplungsdosierrichtung, und die Korrekturrichtung ist die Kupplungskorrekturrichtung.
Die Rastgegenelemente 8 sind Rastnocken, die von der Mantelaußenfläche des
Gehäuseabschnitts 3 nach radial
auswärts
vorragen. Die Rastelemente 28 sind entsprechend an der
zugewandt gegenüberliegenden
Mantelinnenfläche
des Betätigungsknopfs 27 als korrespondierende
Vertiefungen oder Zahnlücken
einer Innenverzahnung gebildet. Um die Asymmetrie bezüglich der
beiden Drehrichtungen zu erzielen, sind die in Kupplungsdosierrichtung
weisenden, vorlaufenden Flanken der Rastelemente 28 flacher
als die in die Gegendrehrichtung weisenden, bei Bewegung der Rastelemente 28 in
die Kupplungsdosierrichtung nachlaufenden Flanken. Die Rastgegenelemente 8 sind
korrespondierend mit beiden Flanken angeschmiegt geformt.
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Die
Asymmetrie der Rutschkupplung in Bezug auf die beiden Drehrichtungen
des Betätigungsknopfs 27 ist
auf die Richtung der von dem Kraftglied 32 auf das Dosier-
und Anzeigeglied 30 ausgeübten Kraft abgestimmt. Bei
einer Drehbewegung des Betätigungsknopfs 27 in
Richtung einer Vergrößerung der
Dosis, dem Aufdosieren, wird nämlich über die bei 20, 24 gebildete
Dosierkupplung und den bei 18 und 31 gebildeten
Führungseingriff
das Dosier- und Anzeigeglied 30 im Gewindeeingriff verdreht
und in die proximale Richtung bewegt. Im Verlaufe der Translation
in die proximale Richtung wird das Federglied 32 zunehmend
gespannt. Die Elastizitätskraft des
Federglieds 32 setzt der Bewegung des Dosier- und Anzeigeglieds 30 in
die proximale Richtung einen Widerstand entgegen, der über die
beschriebene Kopplung auf die Rutschkupplung 8, 28 wirkt
und der Drehbewegung des Betätigungsknopfs 27 in
die Dosierrichtung, in welche die flacheren Flanken der Rastelemente 28 und
Rastgegenelemente 8 weisen, einen zusätzlichen, beim Aufdosieren
zunehmenden Reibwiderstand entgegensetzt. Die von dem Federglied 32 ausgeübte Kraft
unterstützt
umgekehrt die Drehbewegung in Richtung einer Dosiskorrektur.
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5 zeigt
den Gehäuseabschnitt 3 und
insbesondere auch dessen Rastgegenelemente 8 für die Rutschkupplung 3, 27.
Der Gehäuseabschnitt 3 bildet
in einem proximalen Hülsenabschnitt
radial elastisch nachgiebige Kupplungsfedern 9, eine Kupplungsfeder 9 pro
Rastgegenelement 8. Die Rastgegenelemente 8 ragen
von den Kupplungsfedern 9 jeweils radial nach außen vor.
Die Kupplungsfedern 9 sind Ringsegmente. Um die Achse RT
umlaufend setzt sich der Hülsenabschnitt
aus alternierend den Kupplungsfedern 9 und demgegenüber steiferen
Ringsegmenten zusammen. Die Kupplungsfedern 9 wirken je
als in Umfangsrichtung erstreckte Biegebalken, die beidseits eingespannt
sind, nämlich
an den beiden je nächstbenachbarten
steiferen Ringsegmenten. In Umfangsrichtung erstreckt sich längs der
Kupplungsfedern 9 je eine Ausnehmung, wodurch die Nachgiebigkeit
der jeweiligen Kupplungsfeder 9 erhöht wird. Der die Kupplungsfedern 9 bildende
Hülsenabschnitt
bildet das proximale Ende des Gehäuseabschnitts 3.
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Der
Betätigungsknopf 27 ist
topfförmig
mit einem das distale Ende der Injektionsvorrichtung bildenden Boden
und einer von dem Boden aufragenden, um die Achse RT umlaufenden
Wand, an deren Innenfläche
die Rastelemente 8 über
den Umfang gleichmäßig verteilt
angeordnet und je als axial erstreckte Vertiefung geformt sind.
Die Rastelemente 28 sind im montierten Zustand sowohl mit
den Rastgegenelementen 8 als auch mit den Eingriffselementen 25 (3)
des Kupplungsglieds 22 im Eingriff, wobei sowohl der Rasteingriff
mit den Rastgegenelementen 8 als auch der Verdrehsicherungseingriff
mit den Eingriffselementen 25 in jeder Axialposition des Betätigungsknopfs 27 erhalten
bleibt.
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Die
Dosier- und Vortriebseinrichtung enthält über die von den Kupplungsgliedern 16 und 22 gebildete
Dosierkupplung hinaus eine zweite Kupplung, nämlich die bereits ebenfalls
genannte Ausschüttkupplung,
die in 6 gezeigt ist. Die Ausschüttkupplung wird von den Kupplungsgliedern 12 und 16 gebildet,
die hierfür
mit im Kupplungseingriff ineinander greifenden Eingriffselementen
versehen sind. Auf der Seite des Kupplungsglieds 12 handelt
es sich um Eingriffselemente 15a und 15b. Das
Kupplungsglied 16 ist mit Eingriffsgegenelementen 21 versehen.
Die Eingriffselemente 15a sind axiale Rippen, die an dem proximalen
Ende von einer Mantelaußenfläche des Kupplungsglieds 12 nach
radial außen
abragen. Die Eingriffsgegenelemente 21 sind an einer Mantelinnenfläche an dem
proximalen Ende des Kupplungsglieds 16 korrespondierend
als axiale Sacknuten geformt. Die Eingriffsgegenelemente 21 bilden
eine axiale Führung
für die
Eingriffselemente 15a. Die Eingriffselemente 15a bilden
eine An Außenverzahnung um
die Achse RT. Die Außenverzahnung
ist an wenigstens einer Stelle unterbrochen, im Ausführungsbeispiel
an zwei einander diametral gegenüberliegenden
Stellen. In dem unterbrochenen Umfangsbereich ist je eines der Eingriffselemente 15b geformt. Die
Eingriffselemente 15b ragen wie die Eingriffselemente 15a nach
radial außen
vor, sind jedoch in Umfangsrichtung breiter als die Eingriffselemente 15a, so
dass sie nicht in die als Sacknuten gebildeten Eingriffselemente 21 einfahren
können.
Vielmehr bilden die zwischen den Eingriffselementen 21 verbleibenden
Rippenstege einen Axialanschlag für die Eingriffselemente 15b,
wenn das Kupplungsglied 12 relativ zu dem Kupplungsglied 16 in
die distale Richtung bewegt wird.
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Das
Kupplungsglied 16 ist wahlweise mit dem Kupplungsglied 22 oder
dem Kupplungsglied 12 in einem Kupplungseingriff, d. h.
bei gelöster
Ausschüttkupplung
im Kupplungseingriff mit dem Kupplungsglied 22 und bei
gelöster
Dosierkupplung im Kupplungseingriff mit dem Kupplungsglied 12.
Für die
Einstellung der Dosis ist die Dosierkupplung geschlossen, d. h.
die Eingriffselemente 15a und 15b sind in axialer Überdeckung
nur mit dem Kupplungsglied 22, dessen Mantelinnenfläche jedoch
umlaufend glatt ist, so dass bei der Einstellung der Dosis das Kupplungsglied 22 relativ
zu dem Kupplungsglied 12 drehen kann. Für die Ausschüttung der
eingestellten Dosis wird das Kupplungslied 12 in den Kupplungseingriff
mit dem Dosier- und Anzeigeglied 16 bewegt, die Dosierkupplung
wird dadurch gelöst und
die Ausschüttungskupplung
geschlossen, so dass die Ausschüttung
beginnen kann. 6 zeigt die Kupplungsglieder 12, 16 und 22 im
Zustand der geschlossenen Dosierkupplung 16, 22.
-
Im
Folgenden wird der Gebrauch der Vorrichtung erläutert:
Der Benutzer hält die Injektionsvorrichtung
in einer Hand und setzt mit der anderen Hand eine Kanüleneinheit
auf den Auslass 1a auf und schraubt sie fest. Ansonsten
befindet sich die Injektionsvorrichtung in dem in den 1 bis 3 gezeigten
Zustand. Durch die Fenster 1b und 2b kann der
Benutzer den Füllstand
des Reservoirs R bzw. die Position des Kolbens 10 verifizieren.
Es sei angenommen, dass er das Reservoir R bereits entlüftet hat
und sich im nächsten
Schritt eine bestimmte Dosis des Medikaments injizieren möchte. Durch
Drehen des Betätigungsknopfs 27 stellt
er die gewünschte
Dosis ein. Während
des Einstellens kann er die der axialen Position des Dosier- und
Anzeigeglieds 30 entsprechende momentane Dosis durch das
Fenster 4 ablesen. Sollte er bei dem Vorgang des Aufdosierens
versehentlich eine zu hohe Dosis gewählt haben, kann er die Überdosis
durch Drehen des Betätigungsknopfs 27 in
die Korrekturrichtung korrigieren. Während der Einstellung der Dosis
wird die Drehbewegung des Betätigungsknopfs 27 über die
bei 25 bestehende Verdrehsicherung auf das Kupplungsglied 22, über die
bei 20, 24 geschlossene Dosierkupplung auf das
Kupplungsglied 16 und im Führungseingriff zwischen 18 und 31 auf
das Dosier- und Anzeigeglied 30 übertragen. Das Dosier- und
Anzeigeglied 30 bewegt sich im Eingriff der Gewinde 3a und 30a rotatorisch
um die Achse RT und translatorisch in die proximale Richtung. Das
Federglied 32 wird bei dem Aufdosieren elastisch zunehmend
gespannt und unterstützt
eine gegebenenfalls vorzunehmende Dosiskorrektur. Sowohl beim Aufdosieren
als auch bei einer Dosiskorrektur erzeugt der Rasteingriff der Rutschkupplung
zwischen dem Gehäuseabschnitt 3 und
dem Betätigungsknopf 27 ein
deutlich vernehmbares Klickgeräusch.
Aufgrund der Steilheit der Gewinde 3a und 30a legt
das Dosier- und Anzeigeglied 30 einen entsprechend langen
Verstellweg in axialer Richtung zurück. Entsprechend groß sind in
axialer Richtung die Abstände
zwischen den Dosismarken der Dosisskala des Dosier- und Anzeigeglieds 30,
so dass eine eindeutige Ablesung der gerade unter dem Fenster 4 durchlaufenden
Dosismarke auch für
sehbehinderte Benutzer gewährleistet
ist.
-
Die
Kolbenstange 11 ist von der Dosierbewegung, im Ausführungsbeispiel
Dosierdrehbewegung, entkoppelt und wird zusätzlich durch das umgebende,
ebenfalls entkoppelte Kupplungsglied 12 gegen Drehbewegungen
gesichert. Die Sicherung wird wie bereits erwähnt durch die zwischen dem
Kupplungsglied 12 und der Halteeinrichtung 2a gebildete Rutschkupplung
und den verdrehgesicherten Eingriff des Kupplungsglieds 12 mit
der Kolbenstange 11 erhalten.
-
Wenn
die gewünschte
Dosis eingestellt ist, sticht der Benutzer die Einstechkanüle an der
gewünschten
Injektionsstelle in und unter die Haut in das subkutane Gewebe.
Anschließend
löst er
mit der gleichen Hand, die auch die Injektionsvorrichtung bei dem
Einstechen hält,
die Ausschüttung
der eingestellten Dosis aus.
-
Der
Betätigungsknopf 27,
der bei der Einstellung der Dosis die Funktion eines Dosierknopfs
erfüllt,
ist in Doppelfunktion auch Auslöseknopf.
Während
der Einstellung der Dosis wird das Dosier- und Anzeigeglied 30 entsprechend
den Dosisrastpositionen der Rastelemente 28 und Rastgegenelemente 8 der
Rutschkupplung gehalten, d. h. die Rutschkupplung verhindert, dass
sich das Dosier- und Anzeigeglied 30 unter der Einwirkung
des Federglieds 32 bewegen kann. Für die Ausschüttung muss
daher die über
die Rutschkupplung bei 8, 28 bestehende Kopplung
zwischen dem Gehäuseabschnitt 3 und
dem Dosier- und Anzeigeglied 30 gelöst werden. Dies geschieht durch
Lösen der
bei 20, 24 gebildeten Dosierkupplung, indem der
Benutzer den Betätigungsknopf 27 mit
dem Daumen in die distale Richtung presst. Bei Ausübung einer
entsprechenden Druckkraft bewegt sich der Betätigungsknopf 27 relativ
zu dem Gehäuseabschnitt 3 und
dem Kupplungsglied 22 entgegen der Kraft der Feder 23 in
die distale Richtung und drückt
bei dieser Bewegung gegen das Kupplungsglied 12. Das Kupplungsglied 12 federt
im Bereich seiner integrierten Feder 13 axial in sich ein,
so dass seine Eingriffselemente 15a in den verdrehgesicherten
Eingriff mit den Eingriffsgegenelementen 21 des Kupplungsglieds 16 gelangen.
In einer Übergangsphase
der Axialbewegung ist die Dosierkupplung zwischen dem Kupplungsglied 22 und
dem Kupplungsglied 16 noch geschlossen, während auch
bereits der Kupplungseingriff der Ausschüttkupplung zwischen dem Kupplungsglied 12 und
dem Kupplungsglied 16 hergestellt ist. Sobald die Eingriffselemente 15b jedoch
den Axialanschlag des Kupplungsglieds 12 in die distale
Richtung kontaktieren, bewirkt anhaltender Druck auf den Betätigungsknopf 27, dass
das Kupplungsglied 16 gegen die Kraft seiner Feder 17 in
die distale Richtung bewegt und dadurch axial aus dem Kupplungseingriff
mit dem Kupplungsglied 22 gehoben wird.
-
Sobald
die Dosierkupplung gelöst
ist, schraubt sich das Dosier- und Anzeigeglied 30 unter der
Elastizitätskraft
des Federglieds 32 in die distale Richtung. Der Drehbewegungsanteil
des Dosier- und Anzeigeglieds 30 wird im Führungseingriff
zwischen der Führung 18 und
dem Eingriffsglied 31 auf das Kupplungsglied 16 übertragen.
Das Kupplungsglied 16 überträgt wegen
der geschlossenen Ausschüttkupplung
die Drehbewegung auf das Kupplungsglied 12, das wiederum
verdrehgesichert mit der Kolbenstange 11 verbunden ist,
so dass sich die Kolbenstange 11 im Gewindeeingriff mit
der Halteeinrichtung 2a dreht und den Kolben 10 in
die Vortriebsrichtung V schiebt. Die Ausschüttbewegung der daran beteiligten
Komponenten wird durch Anschlag des Dosier- und Anzeigeglieds 30 an
der Schulter 2c beendet. Der Hub oder axiale Anteil des
Verstellwegs des Dosier- und Anzeigeglieds 30 bestimmt
daher den Hub des Kolbens 10 und somit die ausgeschüttete Dosis.
Wegen der größeren Gewindesteigung der
Gewinde 3a und 30a gegenüber den Gewinden der Kolbenstange 11 und
der Halteeinrichtung 2a wird der Hub des Dosier- und Anzeigeglieds 30 in
einen dem Untersetzungsverhältnis
entsprechenden Hub des Kolbens 10 untersetzt. Während der
Ausschüttbewegung
erzeugt die zwischen der Feder 14 und der Halteeinrichtung 2a gebildete
Rutschkupplung ein Klickgeräusch,
das deutlich wahrnehmbar ist und dem Benutzer auch akustisch anzeigt,
dass Medikament ausgeschüttet
wird. Der Ausschüttvorgang ist
ferner durch die Fenster 1b und 2b anhand der axialen
Position des Kolbens 10 zumindest grundsätzlich verifizierbar.
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Bei
dem Einstellen der Dosis wird das Stoppglied 26 im Gewindeeingriff
mit dem Kupplungsglied 22 entsprechend der eingestellten
Dosis ebenfalls bewegt. Wenn die durch den maximalen Hub des Stoppglieds 26 vorgegebene
Medikamentenmenge insgesamt verabreicht wurde, was bei vollständig gefülltem Reservoir
R erst nach mehreren Injektionen der Fall ist, tauscht der Benutzer
das entleerte Reservoir R gegen ein gefülltes neues Reservoir R aus.
Er muss hierfür
lediglich den Gehäuseabschnitt 1 von dem
proximalen Gehäuseabschnitt 2, 3 trennen,
das neue Reservoir R mit bereits darin aufgenommenem Kolben 10 einsetzen
und die Gehäuseabschnitt 1 und 2, 3 wieder
miteinander verbinden.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind mit Ausnahme des Kraftglieds 32 sämtliche Federn als integrierter Bestandteil
jeweils eines Kupplungsglieds mit Kopplungsteil und Federteil gebildet.
Eine oder mehrere der Federn kann alternativ jedoch auch in herkömmlicher
Weise als Stahlfeder separat vom jeweiligen Kupplungsglied gebildet
sein. So können
die Federn 13, 17 und 23 ohne weiteres
durch Stahlfedern ersetzt werden, da sie ausschließlich die
Federfunktion erfüllen.
Für den
Ersatz der Feder 14 hingegen bedarf es einer Ersatzfeder
und der Formung von Rastelementen am distalen Ende des Kupplungsglieds 12.
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Zu
der Anordnung aus Dosier- und Anzeigeglied 30 und Federglied 32 ist
zu bemerken, dass anstatt des Dosier- und Anzeigeglieds 30 alternativ
das Federglied 32 in axialer Überlappung mit dem Reservoir
R angeordnet sein kann und sich an einem Widerlager, beispielsweise
der Schulter 2c, abstützt. Bei
einer derartigen Umkehrung der Einbauverhältnisse würde das Dosier- und Anzeigeglied 30 bei
der Ausschüttung
in die proximale Richtung bis gegen einen Anschlag bewegt werden.
In noch einer weiteren Alternative kann das Federglied 32 als
Zugfeder eingebaut sein, obgleich der Einbau als Druckfeder besonderes
bevorzugt ist. Noch eine weitere Alternative wird in den deutschen
Patentanmeldungen Nrn. 10 2005 043 806.7 und 10 2005 043 807.5 beschrieben. Gemäß diesen
Anmeldungen ist das auf die Rutschkupplung wie beschrieben abgestimmte
Federglied als Torsionsfeder eingebaut. Die älteren Anmeldungen werden hinsichtlich
der abgestimmten Anordnung aus Rutschkupplung und Federglied einbezogen.
-
- 1
- Gehäuseabschnitt
- 1a
- Auslass
- 1b
- Fenster
- 2
- Gehäuseabschnitt
- 2a
- Halteeinrichtung
- 2b
- Fenster
- 2c
- Schulter
- 3
- Gehäuseabschnitt
- 3a
- Gewinde
- 4
- Fenster
- 5
- Schulter
- 6
- Innere
Hülse
- 7
- Führung
- 8
- Rastgegenelement
- 9
- Kupplungsfeder
- 10
- Kolben
- 11
- Kolbenstange
- 12
- Kupplungsglied
- 13
- Feder
- 14
- Feder
- 15a
- Eingriffselement
- 15b
- Eingriffselement
- 16
- Kupplungsglied
- 17
- Feder
- 18
- Kopplungsteil,
Führung
- 19
- Anschlag
- 20
- Eingriffselement
- 21
- Eingriffsgegenelement,
Führung
- 22
- Kupplungsglied
- 22a
- Gewinde
- 23
- Feder
- 24
- Eingriffsgegenelement
- 25
- Eingriffselement
- 26
- Stoppglied
- 27
- Betätigungsknopf
- 28
- Rastelement
- 29
-
- 30
- Dosier-
und Anzeigeglied
- 30a
- Gewinde
- 31
- Eingriffselement
- 32
- Federglied
- 33
- Gleitscheibe
- R
- Reservoir
- RT
- Längsachse
- V
- Vortriebsrichtung