DE19709896C1 - Applikator zum Auftragen eines Ein- oder Mehrkomponenten-Fluids und Verfahren zum Aufsprühen eines derartigen Fluids - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Applikator zum Auftragen eines Ein- oder Mehrkomponenten-Fluids, bei dem es sich insbesondere um einen (Ein- oder Mehrkomponenten-)Ge­ webeklebstoff handelt, sowie ein Verfahren zum Aufsprü­ hen eines derartigen Fluids.

In der Chirurgie werden im zunehmenden Maße Gewebekleb­ stoffe für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt. Zumeist handelt es sich dabei um Mehrkomponenten-, im Regelfall Zweikomponenten-Gewebeklebstoffe, die mittels spezieller Applikatoren aufgetragen werden. Teilweise wird neben dem Gewebeklebstoff auch ein (medizinisches) Gas, wie beispielsweise O₂, ausgegeben, das den austre­ tenden Gewebeklebstoff zerstäubt, so daß dieser aufge­ sprüht wird.

Aus WO 95/31138 A1 ist ein Applikator zum Auftragen eines Ein- oder Mehrkomponenten-Fluids, insbesondere eines Gewebeklebstoffs bekannt, wobei das Fluid mittels eines Gases zerstäubt ausgegeben wird. Der bekannte Applikator weist ein Gehäuse mit einem Vorratsbehälter für jede Fluidkomponente auf. Der Vorratsbehälter ist als Spritzenkörper ausgebildet und weist eine Auslaß­ öffnung sowie einen Kolben auf, der in dem Vorratsbe­ hälter in Richtung auf dessen Auslaßöffnung gleitend verschiebbar angeordnet ist. Mittels eines Betätigungs­ hebels wird auf jeden Kolben eingewirkt, um diesen in dem Vorratsbehälter in Richtung auf die Auslaßöffnung vorzubewegen. Mit diesem bekannten Applikator lassen sich kleine Fluidmengen genau dosiert und insbesondere in konstanten Mengen nicht reproduzierbar abgeben, da die abgegebene Fluidmenge von dem Maß der Bewegung des Betätigungshebels abhängt.

Die Herstellungskosten von Gewebeklebstoff sind nicht unerheblich, weshalb es wünschenswert ist, den Gewebe­ klebstoff mit einem Applikator dosiert auftragen zu können. Die Menge an pro Betätigung des Applikators ausgegebenem Gewebeklebstoff sollte dabei gleich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Appli­ kator zum Auftragen eines Ein- oder Mehrkomponenten- Fluids, insbesondere eines Gewebeklebstoffs zu schaf­ fen, der kostengünstig in der Herstellung ist und mit dem sich pro Betätigung eine genau dosierte, stets kon­ stante Menge an Fluid auftragen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Applikator vorgeschlagen, der versehen ist mit

• - einem Gehäuse,
• - mindestens einem am Gehäuse anbringbaren Vorrats­ behälter für das Fluid, der eine Auslaßöffnung aufweist und in dem ein Kolben in Richtung auf die Auslaßöffnung gleitend verschiebbar angeordnet ist,
• - einer Energiespeichervorrichtung, die einen manuell betätigbaren, am Gehäuse schwenkbar ge­ lagerten Spannhebel aufweist, bei dessen Bewegung aus einer Ruheposition in eine Durchzugposition ein Federspannelement bewegbar ist, mittels dessen eine an ihrem einen Ende am Gehäuse befestigte Feder zur Speicherung mechanischer Energie aus einer Ruheposition in eine Spannposition über­ führbar ist, und
• - einer mit der Energiespeichervorrichtung gekoppel­ ten Bewegungsvorrichtung für den Kolben des Vor­ ratsbehälters, wobei die Bewegungsvorrichtung ein mit dem anderen Ende der Feder gekoppeltes An­ triebselement aufweist, welches durch die ge­ speicherte mechanische Energie der Feder beim Überführen derselben aus der Spannposition in die Ruheposition um ein Schrittmaß antreibbar ist und ein auf den Kolben zum Verschieben desselben in Richtung auf die Auslaßöffnung des Vorratsbehäl­ ters einwirkendes Andrückelement (84) bewegt.

Der erfindungsgemäße Applikator verfügt über eine Ener­ giespeichervorrichtung, mittels derer sich mechanische Energie speichern läßt, die dann zum Ausgeben einer vorbestimmten Menge an Fluid ausgenutzt wird. Die Ener­ giespeichervorrichtung ist mit einer Feder als mechani­ sche Speicher ausgerüstet, die eine Ruheposition und eine Spannposition einnehmen kann. Mit Hilfe eines Spannhebels, der insbesondere an einem Griffteil des Gehäuses des Applikators schwenkbar gelagert ist, läßt sich die Feder aus ihrer Ruheposition in die Spannposi­ tion überführen. Dabei wird die manuell hervorgerufene Bewegung des Spannhebels aus seiner Ruheposition in eine Durchzugposition in eine Bewegung zum Überführen der Feder aus deren Ruheposition in deren Spannposition umgesetzt. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Spannhebel und der Feder ein Federspannelement angeord­ net ist, das die Feder bei Betätigung des Spannhebels in die Spannposition überführt. Alternativ ist es mög­ lich, daß der Spannhebel unmittelbar an der Feder an­ greift, um diese aus ihrer Ruheposition in die Spann­ position zu überführen.

Mit der Energiespeichervorrichtung ist eine Bewegungs­ vorrichtung gekoppelt, die ein bewegbares Andrück­ element aufweist, das auf einen Kolben des das Fluid aufnehmenden Vorratsbehälters einwirkt, um den Kolben in Richtung auf die Auslaßöffnung des Vorratsbehälters gleitend zu verschieben. Das Andrückelement wird von dem Antriebselement der Bewegungsvorrichtung schritt­ weise vorbewegt, wobei die Energiespeichervorrichtung ihre gespeicherte Energie jedesmal dann an das An­ triebselement abgibt, wenn sich die Feder aus ihrer Spannposition in ihre Ruheposition zurückbewegt.

Mit der Erfindung ist ein einfacher mechanisch arbei­ tender Mechanismus geschaffen, um mittels eines Appli­ kators portionsweise und genau dosiert Fluid ausgeben zu können. Für die Umsetzung der Erfindung sind keiner­ lei elektrische Einrichtungen o. dgl. erforderlich; vielmehr arbeitet der Applikator rein mechanisch, wobei die für die Ausgabe des Fluids jeweils erforderliche Energie von einer Feder geliefert wird, die durch Hand­ betätigung gespannt wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Bewegungsvorrichtung eine gegen axiale Verschiebungen am Gehäuse gesicherte und drehbar ge­ lagerte Spindel mit einem Außengewinde aufweist, das mit dem Innengewinde einer Durchgangsbohrung des An­ drückelements in Gewindeeingriff steht. Bei der Über­ führung der Feder aus ihrer Spannposition in die Ruhe­ position wird die dabei ausgelöste Bewegung des An­ triebselements in eine Rotation der Spindel umgesetzt. Diese Rotation wiederum führt zu einer Linearbewegung des Andrückelements, welches gegen ein Mitdrehen mit der Spindel gesichert und am Gehäuse linear verschieb­ bar geführt ist. Das bei jeder Entspannung der Feder verursachte Rotationsbewegungsmaß der Spindel, die dem­ zufolge schrittweise rotiert, wird in einen Vorschub­ schritt des Andrückelements umgesetzt. Das Ausmaß des Vorschubschritts des Andrückelements hängt unter ande­ rem von der Steigung des Gewindes der Spindel und dem Rotationsmaß der Spindel pro Federentspannung ab.

Vorzugsweise wird die Schwenkbewegung des Spannhebels in eine Rotationsbewegung des Federspannelements umge­ setzt, das zu diesem Zweck um eine Drehachse drehbar am Gehäuse gelagert ist. Die Feder, die mit ihrem einen Ende am Gehäuse befestigt ist, ist an ihrem anderen Ende exzentrisch mit dem Federspannelement gekoppelt. In der Ruheposition der Feder befindet sich das Feder­ spannelement in einer stabilen Lage, die nachfolgend erste Totpunktlage genannt wird. Beim Drücken des Spannhebels mit der Hand, so daß sich dieser in seine Durchzugposition bewegt, dreht sich das mit dem Spann­ hebel mechanisch gekoppelte Federspannelement um etwas mehr als 180°, so daß das Federspannelement geringfügig über seine der ersten Totpunktlage um 180° versetzte metastabile Lage (nachfolgend auch zweite Totpunktlage genannt) überführt wird. Beide Totpunktlagen sind da­ durch definiert, daß der Koppelpunkt zwischen der Feder und dem Federspannelement auf einer gemeinsamen in Richtung der Federerstreckung verlaufenden Geraden lie­ gen, auf der auch der Befestigungspunkt der Feder am Gehäuse liegt. Durch die Bewegung des Federspann­ elements über die metastabile Totpunktlage hinaus voll­ führt das Federspannelement aufgrund der sich in ihrer Spannposition befindenden Feder eine Rotation um nahezu 180°, und zwar selbsttätig, so daß sich die Feder an­ schließend wieder in ihrer Ruheposition befindet, in der ihre auf das Federspannelement wirkende Federspan­ nung geringer ist als in ihrer Spannposition. Diese zweite sich nahezu über 180° erstreckende Rotation des Federspannelements wird ausgenutzt, um das Antriebs­ element zum schrittweisen Vorbewegen des Andrück­ elements zu bewegen.

Zweckmäßigerweise ist die mechanische Kopplung des Spannhebels mit dem Federspannelement mit einer Frei­ lauffunktion versehen, so daß der Spannhebel gedrückt bleiben kann, wenn sich das Federspannelement infolge der Federkraft selbsttätig bewegt. Eine derartige Frei­ lauffunktion wird vorzugsweise durch eine Zahnung am Federelement realisiert, die sich über etwas mehr als 180° erstreckt. Diese Zahnung kämmt mit einer Zahnung des Spannhebels oder einer von diesem linear bewegten Zahnstange, wobei die beiderseitigen Zähne für die Dauer der durch Betätigung des Spannhebels induzierten Rotationsbewegung des Federspannelements in Eingriff miteinander und danach außer Eingriff miteinander stehen.

Wie bereits oben erwähnt, können das Antriebselement und das Federspannelement als ein Element ausgebildet sein, das sowohl die Funktion der Federspannung als auch die Funktion des Antriebs des Andrückelements aus­ übt. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, daß das Federspann- und Antriebselement über eine erste Zahnung zum Kämmen mit einer Zahnung des Federspannhebels und über eine zweite Zahnung verfügt, die in Eingriff mit der Zahnung eines an der Spindel ausgebildeten stirn­ seitigen Zahnrades vorgesehen ist. Während die erste Zahnung des Federspann-/Antriebselements mit dem Feder­ spannhebel zusammenwirkt, wenn dieser manuell aus sei­ ner Ruheposition in die Durchzugposition bewegt wird, kämmt die zweite Zahnung innerhalb der zweiten Hälfte der Rotation des Federspann-/Antriebselements mit dem stirnseitigen Zahnrad der Spindel. Die Positionierung dieser Zahnung und die Anzahl ihrer Zähne bestimmt das Drehbewegungsmaß, um das sich die Spindel pro Entspan­ nung der Feder dreht. Auch hiermit ist also eine kon­ struktionsbedingte Einstellung der pro Spannhebelbe­ tätigung ausgegebener Fluidmenge gegeben.

Sofern das Antriebselement und das Federspannelement nicht als ein Teil ausgebildet sind, ist es zweckmäßig, wenn beide auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnet sind, so daß die Rotation des Federspannelements in eine Rotation des Antriebselements, die wiederum zur Vorschubbewegung des Andrückelements ausgenutzt wird, umgesetzt wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß gleichzeitig mit der Ausgabe von Fluid auch ein (medizinisches) Gas aus einer Gasauslaßöffnung ausströmt, die in unmittelbarer Nähe der Fluidauslaß­ öffnung des Applikators angeordnet ist, so daß das aus­ tretende Gas das Fluid zerstäubt. Dabei ist es von Vor­ teil, wenn die Gasauslaß-Zeitspanne, für deren Dauer Gas aus der Gasauslaßöffnung austritt, zeitlich vor der Fluidauslaß-Zeitspanne beginnt. Der Gasaustritt steht also bereits an, wenn Fluid aus der Fluidaustrittsöff­ nung austritt. Damit wird eine Tropfenbildung zu Beginn der Fluidausgabe verhindert.

Ferner ist es sinnvoll, in der oben beschriebenen Weise auch gegen Ende des Auftragvorgangs bzw. des Aufsprüh­ intervalls zu verfahren. Mit anderen Worten sollte Gas noch für eine wenn auch nur geringe Zeitdauer nach Be­ endigung der Ausgabe von Fluid aus der Gasauslaßöffnung ausströmen, so daß eventuell an der Fluidauslaßöffnung noch haftende Fluidtropfen in versprühter Form aufge­ tragen werden können.

Der zuvor beschriebene zeitliche Ablauf von Gasaustritt und Fluidaustritt bei einem Applikator stellt im Rahmen dieser Erfindung einen selbständigen Gedanken dar, der auch bei Applikatoren umgesetzt werden kann, die eine andere als die oben beschriebene Konstruktion aufwei­ sen. Damit kommt diesem Erfindungsgedanken über den im Rahmen dieser Erfindung konkret offenbarten Applikator selbständig Schutz zu.

Zur gesteuerten Ausgabe von Gas bei dem zuvor beschrie­ benen Applikator ist dieser vorzugsweise mit einer Gas­ auslaßvorrichtung versehen, mittels derer gesteuert Gas austreten kann, und zwar innerhalb einer Gasauslaß- Zeitspanne, die mit der federangetriebenen schrittwei­ sen Bewegung des Antriebselements oder der Betätigung des Spannhebels korriliert. Hierbei beginnt die Gasaus­ laß-Zeitspanne eher als die Fluidausgabe-Zeitspanne, für deren Dauer sich das auf den Kolben einwirkende Andrückelement bewegt. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Gasauslaß-Zeitspanne später als die Fluidausgabe- Zeitspanne endet.

Vorzugsweise ist die Gasauslaßvorrichtung von einem Steuerelement ansteuerbar, welches von dem Antriebs­ element schrittweise mitbewegbar ist. Die Gasauslaß­ vorrichtung wird also durch die Bewegung des Feder­ spannelements bzw. des Antriebselements gesteuert, und zwar mittelbar über das Steuerelement.

Bei der Gasauslaßvorrichtung handelt es sich zweck­ mäßigerweise um ein in einer Gasleitung angeordnetes Ventil, das in seine Schließstellung vorgespannt ist. Das Ventil verfügt über ein Betätigungselement, auf das das Steuerelement zwecks Überführung des Ventils aus seiner Schließstellung in die Öffnungsstellung ein­ wirkt. Sobald die Einwirkung des Steuerelements auf das Betätigungselement nicht mehr gegeben ist, nimmt das Ventil selbsttätig seine Schließstellung ein.

Die Gasleitung, in der sich das Ventil befindet, ver­ bindet eine Gasquelle mit unter Druck stehendem Gas und eine Gasauslaßöffnung miteinander. In dem Leitungsteil der Gasleitung zwischen der Gasquelle und dem Ventil befindet sich also stets unter Druck stehendes Gas. Die Weiterleitung dieses unter Druck stehenden Gases wird demzufolge durch das Ventil gesteuert.

Vorzugsweise verfügt das aus der Gasauslaßvorrichtung und der Gasleitung bestehende Gaszuführsystem des er­ findungsgemäßen Applikators über eine zeitverzögerte Ausschaltcharakteristik, was bedeutet, daß ab dem Augenblick, ab dem das Steuerelement nicht mehr auf das Betätigungselement des Ventils einwirkt, dennoch für eine gewisse Zeit Gas aus der Gasauslaßöffnung aus­ strömt. Dies kann zum einen dadurch realisiert werden, daß in der Gasleitung zwischen dem Ventil und der Gas­ auslaßöffnung eine Speicherkammer zur Speicherung von Gas vorgesehen ist. Mit jedem Öffnen des Ventils wird die Speicherkammer zunächst mit Gas gefüllt, bevor Gas austritt. Dies führt zu einer verzögerten Gasausgabe, was aber, durch entsprechende Vorverlagerung des durch die Bewegung des Steuerelements ausgelösten Einschalt­ zeitpunkts des Ventils in Relation zur Fluidausgabe berücksichtigt werden kann. Der Vorteil der Speicherung von unter Druck stehendem Gas in der Speicherkammer zwischen dem Ventil und der Gasauslaßöffnung besteht darin, daß nach dem Ausschalten des Ventils noch für eine bestimmte Zeitdauer lang Gas aus der Gasauslaß­ öffnung austritt, bis die Speicherkammer entleert ist bzw. einen Innendruck aufweist, der gleich dem Um­ gebungsdruck des Applikators ist.

Eine zweite Alternative, den Gasaustritt zeitverzögert zu beenden, besteht darin, daß das Ventil durch den Druck des Gases gesteuert zeitverzögert in seine Schließstellung überführt wird, nachdem das Steuer­ element nicht mehr auf das Betätigungselement des Ven­ tils einwirkt.

Die Kopplung von Steuerelement und Betätigungselement ist bei einem in seine Schließstellung vorgespannten Ventil dann konstruktiv einfach zu realisieren, wenn das Steuerelement als drehend antreibbarer Nocken aus­ gebildet ist, der auf das als Stößel realisierte Betä­ tigungselement einwirkt, um den Stößel linear gegen die Vorspannung des Ventils zu bewegen. Der Nocken wird zweckmäßigerweise von dem Federspannelement bzw. dem Antriebselement der Bewegungsvorrichtung des Applika­ tors gedreht.

Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zei­ gen:

Fig. 1 in Seitenansicht einen Applikator gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vertikal aufgeschnittenem Gehäuse,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Applikator entlang der Ebene II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Teil des Innenlebens des Applikators entlang der Ebene III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Teildarstellung der Mechanik des Applika­ tors entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 bis 7 verschiedene Zwischenstellungen der einzelnen Elemente der Mechanik des Applikators, jeweils in Darstellungen gemäß Fig. 4,

Fig. 8 in Seitenansicht einen Applikator gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vertikal aufgeschnittenem Gehäuse, das über ein zeitverzögert in seine Schließstellung umschal­ tendes Ventil verfügt, und

Fig. 9 bis 12 Schnittdarstellungen des Ventils des Applika­ tors gemäß Fig. 8 in der Schließ- und Öffnungs­ stellung sowie einer Zwischenstellung, von der ausgehend das Ventil zeitverzögert in die Schließstellung umschaltet.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Applikator 10 zum Ausgeben eines Zweikomponenten-Gewebeklebstoffs in Sprühform. Der Applikator 10 weist ein Gehäuse 12 mit einem Handgriff 14 auf. Gemäß Fig. 2 sind in dem Ge­ häuse zwei Vorratsbehälter in Form zweier zylindrischer Spritzenkörper 16 angeordnet, die über ein Klemmverbin­ dungselement 18 miteinander verbunden und an dem Ver­ bindungselement 18 gehalten sind. Jeder Spritzenkörper weist einen Kolben 20 auf, der mit einem Stempel 22 und einer davon ausgehenden Kolbenstange 24 versehen ist. Die Stempel 22 liegen an der Innenwand der Vorratsbe­ hälter 16 dicht an und lassen sich innerhalb der Vor­ ratsbehälter 16 gleitend verschieben. Den Kolbenstangen 24 gegenüberliegend weisen die Vorratsbehälter 16 an ihren vorderen Enden 26 jeweils einen Auslaßstutzen 28 auf. Auf die beiden Auslaßstutzen 28 ist ein Verbin­ dungskopfstück 30 aufgesteckt, das zwei Aufnahmeöffnun­ gen 32 für die Auslaßstutzen 28 aufweist. Den Aufnahme­ öffnungen 32 gegenüberliegend befindet sich am Verbin­ dungskopfstück 30 ein Mehrlumenkatheter 34, der durch eine Öffnung 35 aus dem Gehäuse 12 des Applikators 10 herausgeführt ist. Ausgehend von den Aufnahmeöffnungen 32 des Verbindungskopfstücks 30 erstrecken sich durch dieses zwei voneinander getrennte Kanäle 36, die in zwei Lumen des Mehrlumenkatheters 34 münden, welche in Auslaßöffnungen 34a, 34b am freien Ende des Katheters 34 enden (Fig. 2). Auf der den Vorratsbehältnissen 16 zu­ gewandten Seite mündet in das Verbindungskopfstück 30 ein gasführender Schlauch 38 ein. Von der Mündungsstel­ le des Schlauches 38 bis zum Katheter 32 erstreckt sich durch den Verbindungskopf hindurch ein gasführender Kanal 40, der mit einem weiteren Lumen des Katheters 34 fluchtet, das in einer Gasauslaßöffnung 34c des Kathe­ ters 34 endet.

Zum Ausgeben von Gewebeklebstoff aus dem Applikator 10 wird in weiter unten noch näher beschriebener Weise gegen die beiden Kolben 20 gedrückt, so daß die von den Spritzenkörpern 16 aufgenommenen Gewebeklebstoffkompo­ nenten über das Verbindungskopfstück 30 und den Mehr­ lumenkatheter 34 aus den Auslaßöffnungen 34a, 34b ausge­ geben werden. Gleichzeitig wird aus dem dritten Lumen des Katheters 34 über die Gasauslaßöffnung 34c ein medizinisches Gas (O₂) ausgestoßen, das der Zerstäubung und Vermischung der Klebstoffkomponenten dient, so daß der Gewebeklebstoff in vermischter Form aufgesprüht werden kann.

Wie insbesondere in den Fig. 1, 3 und 4 zu erkennen ist, weist der Applikator 10 einen von Hand betätig­ baren rein mechanisch arbeitenden Mechanismus auf, mit dem sich die Kolben 20 schrittweise in Richtung auf die Spritzenkörper 16 bewegen lassen. Dieser Mechanismus umfaßt eine mechanische Energiespeichervorrichtung 42 und eine Bewegungsvorrichtung 44 zum schrittweisen Vor­ bewegen der Kolben 20. Die Energiespeichervorrichtung 42 umfaßt eine Schraubenzugfeder 46, deren eines Ende 48 an einem innerhalb des Handgriffs 14 des Gehäuses 12 angeordneten Bolzen 50 befestigt ist. Das andere Ende 52 der Feder 46 ist mit einem Verbindungsarm 53 verbun­ den, der exzentrisch an einem scheibenförmigen Feder­ spannelement 54 gelagert ist, welches auf einer drehbar am Gehäuse 12 gelagerten Achse 56 angeordnet ist. An dem Bolzen 50 ist das eine Ende eines im wesentlichen L-förmigen Spannhebels 58 drehbar gelagert. Mittels einer Schenkelfeder 59, die um den Bolzen 50 herum ver­ läuft und sich am Hebel 58 sowie am Handgriff 14 ab­ stützt, ist der Hebel 58 in die in Fig. 1 gezeigte Aus­ gangs- oder Ruheposition vorgespannt. Der Spannhebel 58 ragt teilweise aus einer Öffnung 60 des Gehäuses 12 aus dem Griffstück 14 heraus. Der dem Bolzen 50 abgewandte Winkelschenkel 62 des Spannhebels 58 weist eine Zahnung 64 auf, die auf einer leicht gekrümmten Linie mit dem Bolzen 50 als Mittelpunkt angeordnet sind. Diese Zah­ nung 64 kämmt mit einem Zahnrad 66, das gemeinsam mit dem Federspannelement 54 drehbar auf der Achse 56 ange­ ordnet ist. Das Zahnrad 66 weist eine Zahnung 68 auf, die sich über etwas mehr als 180° längs des Umfanges des Zahnrades 60 erstreckt. Im übrigen Teil des Umfan­ ges weist das Zahnrad 66 keine Zahnung bzw. keine Zähne auf.

Das Zahnrad 66 weist eine weitere Zahnung 70 auf, die ebenfalls sich nicht vollständig über den gesamten Um­ fang des Zahnrades 66 erstreckt, sondern vielmehr lediglich einige wenige Zähne aufweist. Diese Zahnung 70 kämmt mit einem Kegelzahnrad 72, das an einem Ende einer Spindel 74 befestigt ist. Die Spindel 74 ist gegen axiale Verschiebungen gesichert drehbar im Ge­ häuse 12 gelagert, was bei 76 angedeutet ist. Die Spin­ del 74 weist ferner ein Außengewinde 78 auf und er­ streckt sich in diesem Bereich durch eine mit einem Innengewinde 80 versehene Durchgangsbohrung 82 in einem Andrückelement 84, das an Führungsvorsprüngen 86 des Gehäuses 12 geführt ist und sich bei Rotation der Spin­ del 74 linear entlang den Führungsvorsprüngen 86 be­ wegt. Das Andrückelement 84 liegt an einem die Enden der Kolbenstangen 24 verbindenden Verbindungselement 88 an und wirkt über dieses Verbindungselement 88 auf die beiden Kolben 20 ein, wenn die Spindel 74 durch das Zahnrad 66 drehend angetrieben wird.

Wie am besten in Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich auf der Achse 56 ein Nocken 90 (s. auch die Darstellung des Nockens 90 in den Fig. 1 und 4), der auf einen Stößel 92 einwirkt, um diesen quer zur Erstreckung der Achse 56 linear vorzubewegen. Der Stößel 92 stellt das Betätigungselement eines Ventils 94 dar, das die Gaszu­ fuhr zum Ausgeben des medizinischen Gases steuert und im Gasschlauch 38 angeordnet ist. Der Gasschlauch 38 erstreckt sich von dem Ausgang 96 des Ventils 94 bis zum Verbindungskopf 30. An den Eingang 98 des Ventils 94 ist ein Gasschlauch 100 angeschlossen, der mit einer bei 102 angedeuteten (externen) Gasquelle verbunden ist. Das Ventil 94 ist selbstschließend, d. h. in seiner Schließstellung vorgespannt. Durch Bewegen des Stößels 92 in Richtung des Ventils 94 wird dieses in seine Öff­ nungsstellung überführt. In der vom Ventil 94 zum Ver­ bindungskopfstück 30 führenden Gasleitung 38 befindet sich eine Gasspeicherkammer 104, auf die weiter unten im Zusammenhang mit der Funktionsbeschreibung des Applikators 10 näher eingegangen werden soll.

Nachfolgend soll anhand der Fig. 1 bis 7 auf die Funk­ tionsweise des Applikators 10 eingegangen werden. Dabei zeigen die Fig. 1 und 4 Teilseitenansichten des Appli­ kators 10 in dessen Ausgangsstellung vor der manuellen Betätigung des Spannhebels 58. In dieser Ausgangsstel­ lung befindet sich das Federspannelement 54 in seiner unteren Totpunktlage, in der der Kopplungspunkt zwi­ schen dem federbelasteten Verbindungsarm 53 und dem Federspannelement 54 auf der bezogen auf seinen Mittel­ punkt dem Bolzen 50 zugewandten Seite des Federspann­ elements 54 liegt. Durch Betätigung des Spannhebels 58, d. h. durch Bewegen des Spannhebels 58 in das Griffstück 14 hinein, wird durch die Zahnung 64 das Zahnrad 66 und damit das mit diesem gekoppelte Federspannelement 54 gedreht. Diese durch den Spannhebel 58 ausgelöste Drehung des Federspannelements 54 erstreckt sich über etwas mehr als 180° (ausgehend aus der Drehstellung des Federspannelements 54 gemäß Fig. 4), so daß der Kopp­ lungspunkt zwischen dem federbelasteten Verbindungsarm 53 und dem Federspannelement 54 seinen oberen Totpunkt geringfügig überschritten hat. Mit Erreichen des oberen Totpunkts (in Fig. 5 bei 106 angedeutet) weist die Feder 46 ihre maximale Spannung und damit ihre maximale gespeicherte Energie auf. Bei Erreichen der Situation gemäß Fig. 5, d. h. bei maximal in das Griffstück 14 hineinbewegtem Spannhebel 58, befindet sich die Zahnung 64 des Spannhebels 58 außer Eingriff mit der Zahnung 68 des Zahnrades 66. Damit kann sich nun infolge der sich zusammenziehenden Feder 46 das Zahnrad 66 frei bewegen, bis das Spannelement 54 wieder seine untere Totpunkt­ lage gemäß Fig. 4 einnimmt.

Während dieser durch die sich entspannende Feder be­ wirkten Rotation des Zahnrades 66 kommt dessen weitere Zahnung 70 in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 72 der Spindel 74, so daß diese um ein durch die Anzahl der Zähne der Zahnung 70 bestimmtes Maß gedreht wird (s. Fig. 6). Als Folge davon wird das Andrückelement 84 um ein bestimmtes Maß linear in Richtung auf die Spritzen­ körper 16 vorbewegt. Das wiederum hat zur Folge, daß eine durch das Bewegungsmaß des Andrückelements 84 und die Querschnittsflächen der Spritzenkörper 16 bestimmte Menge an Zweikomponenten-Gewebeklebstoff ausgegeben wird.

Die obigen Vorgänge wiederholen sich jedesmal, wenn der Spannhebel 58 betätigt wird, so daß gewährleistet ist, daß pro Spannhebelbetätigung stets ein und dieselbe definierte Menge an Gewebeklebstoff ausgegeben wird.

Neben der Rotation der Spindel 74 wird bei Drehung des Zahnrades 66 aber auch das Ventil 94 betätigt. Hierfür sorgt der gemeinsam mit dem Zahnrad 66 auf der Dreh­ achse 56 angeordnete Nocken 90, der den Stößel 92 be­ tätigt. Beim Öffnen des Ventils 94 strömt unter Druck stehendes Gas in den Gasschlauch 38 ein und füllt zu­ nächst die Speicherkammer 104. D. h., daß die Ausgabe des Gases aus dem Katheter 34 in gewisser Weise zeit­ verzögert erfolgt. Die relative Drehposition des Nockens 90 zum Zahnrad 66 wird derart gewählt, daß das Ventil 94 so rechtzeitig öffnet, daß das Befüllen der Speicherkammer 104 abgeschlossen und Gas aus dem Kathe­ ter 34 ausströmt, bevor die Spindel 74 gedreht und damit das Andrückelement 84 linear vorbewegt wird. Mit Beendigung der Linearbewegung des Andrückelements 94 wirkt der Nocken 90 nicht mehr auf den Stößel 92 ein, so daß das Ventil 94 in seine Schließstellung gelangt. Da sich in der Speicherkammer 104 noch unter Druck stehendes Gas befindet, tritt dieses noch nach Beendi­ gung der Gewebeklebstoffabgabe aus dem Katheter 34 aus, und verhindert so mit, daß sich Gewebeklebstoff-Tropfen an dem Katheter 34 ansammeln können, die sich nach­ teilig auf die Applikation des Gewebeklebstoffs auswir­ ken und gegebenenfalls zu einer Verstopfung des Kathe­ ters 34 führen (s. schematische Darstellung gemäß Fig. 7).

Anhand der Fig. 8 bis 12 soll nachfolgend noch auf eine Variante eines Applikators 10' eingegangen werden. Soweit die Teile des Applikators 10 der Fig. 1 bis 7 denen des Applikators 10' entsprechen, sind sie in Fig. 8 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Unterschied beider Applikator-Ausführungsbeispiele 10, 10' besteht darin, daß der Applikator 10' über ein konstruktionsbedingt sich zeitverzögert aus seiner Öff­ nungsstellung in seine Schließstellung bewegendes Ven­ til 94' verfügt. Das Ventil 94' weist ein Ventilgehäuse 108 auf, in dem ein von einer Rückstellfeder 110 in seine Schließposition vorgespannter Kolben 112 vor­ schiebbar und gegenüber dem Ventilgehäuse 108 abdich­ tend geführt ist. Auf den aus dem Ventilgehäuse 108 herausragenden Kolben 112 wirkt der Stößel 92 ein. In dem Ventilgehäuse 108 sind die Einlaß- und Auslaßöff­ nungen 96, 98 ausgebildet, die von dem Kolben 112 in der Schließstellung gemäß Fig. 9 und 12 gegeneinander ver­ sperrt sind und zwischen denen sich in der Öffnungs­ stellung (Fig. 10 und 11) eine Gasverbindung bildet. Der Kolben 112 weist einander diametral gegenüberlie­ gende Randausnehmungen 114, 116 auf, wobei die Randaus­ nehmung 114 der Einlaßöffnung 96 und die Randausnehmung 116 der der Einlaßöffnung 96 gegenüberliegenden Auslaß­ öffnung 98 zugewandt ist. Beide Randausnehmungen 114, 116 sind durch eine Querbohrung 118 des Kolbens 112 verbunden.

In der Schließstellung dichtet der Kolben 112 die Aus­ laßöffnung 98 des Ventilgehäuses 108 ab, indem die Randausnehmung 116 außerhalb der Auslaßöffnung 98 ange­ ordnet ist. Wird der Kolben 112 nun gemäß Fig. 10 in seine Öffnungsstellung bewegt, so überdecken die Rand­ ausnehmungen 114, 116 die ihnen jeweils zugeordneten Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 96, 98, so daß es über die Querbohrung 118 zu einer Gasströmungsverbindung kommt. Gleichzeitig kommt es aber auch zu einer Verbindung der Einlaßöffnung 96 mit einem Gasspeicherraum 120, der in demjenigen Bereich des Ventilgehäuses 108 entsteht, in dem das sich an der Rückstellfeder 110 anliegende ver­ breiterte Ende des Kolbens 112 befindet. Dieser Gas­ speicherraum 120 geht über eine Schulter 122 des Ven­ tilgehäuses 108 in den Teil des Ventilgehäuses 108 über, in dem sich der mit den Randausnehmungen 114, 116 versehene Teil des Kolbens 112 befindet und in dem die Einlaß- und die Auslaßöffnungen 96, 98 ausgebildet ist. Der Gasspeicherraum 120 ist über eine als Drossel wir­ kende Bohrung 124 in dem Ventilgehäuse 108 mit der Um­ gebung des Ventils 94 verbunden.

In der Öffnungsstellung wird der Gasspeicherraum 120 mit einem Teil des Gases, das in das Ventilgehäuse 108 einströmt und über die Auslaßöffnung 98 abgeführt wird, gefüllt. Die durch die Bohrung 124 verursachte Leckage ist vernachlässigbar. Sobald der Stößel 92 nicht mehr gegen den Kolben 112 drückt, bewegt sich diese, ange­ trieben durch die Rückstellfeder 110 mit dem Stößel 92 zurück. Dabei verschließt der Kolben 112 über einen Dichtungsring 126 den Gasspeicherraum 120 gegenüber der Einlaß- und der Auslaßöffnung 96, 98 ab (s. Fig. 11). Jetzt kann das Gas aus dem Gasspeicherraum 120 ledig­ lich noch über die (Drossel-)Bohrung 124 entweichen, was zu einer Verzögerung der Bewegung des Kolbens 112 in seine Schließstellung (Fig. 12) führt. Bis zum Er­ reichen der Schließstellung (ausgehend von der Situa­ tion gemäß Fig. 11) sind die Einlaß- und Auslaßöffnun­ gen 96, 98 über die Querbohrung 118 miteinander verbun­ den, so daß das Ventil 94' gasdurchströmt bleibt.

Durch die Konstruktion gemäß Fig. 9 bis 12 ist also ein zeitverzögert abschaltendes Ventil geschaffen, bei dem die Zeitverzögerung einzig und allein durch den von dem Ventil ein- und auszuschaltenden Gasstrom hervorge­ rufen wird. Zusätzliche Steuerleitungen bzw. Steuer­ medien sind also nicht erforderlich.

Claims (16)

1. Applikator zum Auftragen eines Ein- oder Mehrkom­ ponenten-Fluids, insbesondere eines Gewebekleb­ stoffs, mit

• 1. einem Gehäuse (12),
• 2. mindestens einem am Gehäuse (12) anbringbaren Vorratsbehälter (16) für das Fluid, der eine Auslaßöffnung (28) aufweist und in dem ein Kol­ ben (20) in Richtung auf die Auslaßöffnung (28) gleitend verschiebbar angeordnet ist,
• 3. einer Energiespeichervorrichtung (42), die einen manuell betätigbaren, am Gehäuse (12) schwenkbar gelagerten Spannhebel (58) aufweist, bei dessen Bewegung aus einer Ruheposition in eine Durchzugposition ein Federspannelement (54) bewegbar ist, mittels dessen eine an ihrem einen Ende (48) am Gehäuse (12) befestigte Feder (46) zur Speicherung mechanischer Energie aus einer Ruheposition in eine Spannposition überführbar ist, und
• 4. einer mit der Energiespeichervorrichtung (42) gekoppelten Bewegungsvorrichtung (44) für den Kolben (20) des Vorratsbehälters (16), wobei die Bewegungsvorrichtung (44) ein mit dem ande­ ren Ende (52) der Feder (46) gekoppeltes An­ triebselement (66) aufweist, welches durch die gespeicherte mechanische Energie der Feder (46) beim Überführen derselben aus der Spannposition in die Ruheposition um ein Schrittmaß antreib­ bar ist und ein auf den Kolben (20) zum Ver­ schieben desselben in Richtung auf die Auslaß­ öffnung (28) des Vorratsbehälters (16) einwir­ kendes Andrückelement (84) bewegt.

2. Applikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bewegungsvorrichtung (44) eine gegen axiale Verschiebungen gesicherte und drehbar am Gehäuse (12) gelagerte Spindel (74) mit einem Ge­ winde (78) aufweist, das mit dem Andrückelement (84) in Gewindeeingriff steht, wobei das Andrück­ element (84) gegen ein Mitdrehen mit der Spindel (74) gesichert linear verschiebbar am Gehäuse (12) geführt ist, und daß die gespeicherte Energie der Feder (46) durch das Antriebselement (66) in eine schrittweise Drehbewegung der Spindel (74) umsetz­ bar ist.

3. Applikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federspannelement (54) um eine Drehachse (56) drehbar am Gehäuse (12) gelagert und exzentrisch mit der Feder (46) gekoppelt ist und daß das Federspannelement (54) bei Betätigung des Spannhebels (58) aus einer ersten Totpunkt­ lage, in der die Feder (46) eine Ruheposition ein­ nimmt, in welcher sie weniger stark gespannt ist als in ihrer Spannposition, bis geringfügig über eine um etwa 180° zur ersten Totpunktlage ver­ drehte zweite Totpunktlage hinaus drehbar ist, in der sich die Feder (46) in ihrer Spannposition befindet und aus der das Spannelement (54) infolge der in der Feder (46) gespeicherten mechanischen Energie selbsttätig in die erste Totpunktlage wei­ terdrehbar ist.

4. Applikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federspannelement (54) und/oder das Antriebselement (66) eine sich über geringfügig mehr als 180° erstreckende Zahnung (68) zur Käm­ mung mit einer Zahnung (64) des Spannhebels (58) aufweist, wobei beide Zahnungen (64, 68) zur Ver­ drehung des Federspannelements (54) aus der ersten Totpunktlage bis geringfügig über die zweite Tot­ punktlage in Eingriff miteinander sind und während des anschließenden selbsttätigen Verdrehens des Federspannelements (54) zurück in die erste Tot­ punktlage außer Eingriff sind.

5. Applikator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebselement (66) und das Federspannelement (54) auf einer gemeinsamen Dreh­ achse (56) angeordnet sind.

6. Applikator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (66) eine Zahnung (70) zur Kämmung mit einer Zahnung (72) der Spindel (74) aufweist.

7. Applikator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß durch die Anzahl und Anordnung der Zähne der Zahnung (70, 72) des Antriebselements (66) und/­ oder der Spindel (74) das Schrittmaß der Ver­ drehung der Spindel (74) vorgebbar ist.

8. Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (66) und das Federspannelement (54) einstückig ausge­ bildet sind.

9. Applikator nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasaus­ laßvorrichtung (94; 94') zum Ausgeben von Gas innerhalb einer mit der federangetriebenen schrittweisen Bewegung des Antriebselements (66) oder der Betätigung des Spannhebels (58) korre­ lierten Gasauslaß-Zeitspanne vorgesehen ist, wobei die Gasauslaß-Zeitspanne eher beginnt und später endet als eine Fluidausgabe-Zeitspanne, für deren Dauer sich das auf den Kolben (20) einwirkende Andrückelement (84) bewegt.

10. Applikator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gasauslaßvorrichtung (94; 94') von einem Steuerelement (90) ansteuerbar ist, welches von dem Federspannelement (54) und/oder dem An­ triebselement (66) bewegbar ist.

11. Applikator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gasauslaßvorrichtung (94; 94') ein in seine Schließstellung vorgespanntes Ventil mit einem Betätigungselement (92) ist, auf das das Steuerelement (90) bei seiner durch das Antriebselement (66) und/oder das Federspann­ element (54) verursachten Bewegung zur Überführung des Ventils aus der Schließstellung in die Öff­ nungsstellung einwirkt.

12. Applikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil in einer Gasleitung (38, 100) angeordnet ist, die unter Druck stehendes Gas führt, wobei die Gasleitung (38, 100) eine Gas­ quelle (102) mit einer Gasauslaßöffnung (34c) ver­ bindet.

13. Applikator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß sich in der Gasleitung (38, 100) zwischen dem Ventil und der Gasauslaßöffnung (34c) eine Speicherkammer (104) zur Speicherung von Gas be­ findet, deren Gasinhalt für eine bestimmte Zeit­ dauer lang nach Schließen des Ventils noch aus der Gasauslaßöffnung (Katheter 34) ausströmt.

14. Applikator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil derart ausgebildet ist, daß es, durch den Druck des Gases gesteuert, zeitver­ zögert in die Schließstellung überführbar ist.

15. Applikator nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (90) ein von dem Antriebselement (66) und/oder dem Federspannelement (54) drehend antreibbarer Nocken (90) ist, der mit dem als Stößel ausgebildeten Betätigungselement (92) des Ventils zusammenwirkt.

16. Verfahren zum Aufsprühen eines Ein- oder Mehrkom­ ponenten-Fluids, insbesonderes eines Gewebekleb­ stoffs, innerhalb eines Aufsprühintervalls, bei dem

• 1. zu Beginn des Aufsprühintervalls ein Gasstrom aus einer Gasauslaßöffnung (34c) austritt,
• 2. anschließend zusätzlich Fluid aus ein oder meh­ reren Fluidaustrittsöffnungen (34a, 34b) aus­ tritt, wobei das Fluid unter der Wirkung des gleichzeitig aus der Gasauslaßöffnung (34c) austretenden Gases versprüht wird, und
• 3. gegen Ende des Aufsprühintervalls wieder ledig­ lich Gas aus der Gasauslaßöffnung (34c) strömt.