DE69318309T2

DE69318309T2 - Inkremental-dosiermechanismus

Info

Publication number: DE69318309T2
Application number: DE69318309T
Authority: DE
Inventors: Bernard Sams
Original assignee: SAMS
Current assignee: SAMS
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-12-18
Also published as: EP0673482A1; EP0673482B1; DK0673482T3; ES2118371T3; WO1994015120A1; DE69318309D1; GB9226423D0; US5743889A; JPH08510392A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Inkrementier-Mechanismus, der so eingerichtet ist, daß er ein längliches Element bei jedem Arbeitszyklus des Mechanismus' um eine voreingestellte Entfernung vorschiebt. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere - aber nicht ausschließlich - auf einen solchen Mechanismus, der für eine Verwendung mit einer Subkutanspritze angepaßt ist, um bei der Abgabe einer vorbestimmten Dosis eines Medikamentes jedesmal dann, wenn die Spritze benutzt wird, Unterstützung zu geben.
Es hat bis jetzt viele Vorschläge für Mechanismen für eine Verwendung bei einer Subkutanspritze gegeben, um zu gewährleisten, daß eine genau bemessene Dosis von der Spritze abgegeben wird. Es ist weiterhin bekannt, für einen Mechanismus zu sorgen, der ein wiederholtes Abgeben von genau bemessenen, aber vielleicht individuell unterschiedlichen Dosen aus einer gefüllten Subkutanspritze gestattet. Ein solcher Mechanismus wird häufig von Personen benutzt, die Drogen oder Medikamente häufig und fortlaufend erhalten müssen. Beispielsweise kann es bei einem Diabetiker erforderlich sein, daß ihm eine Insulindosis zwei- oder dreimal am Tage gegeben wird, um den Blutzuckerspiegel innerhalb eines akzeptablen Bereichs zu halten, und es wird ein Mechanismus wie vorstehend beschrieben zusammen mit einer Subkutanspritze verwendet, um die Selbstinjektion der erforderlichen Insulindosis durchzuführen.
In DE-A-3725210 wird eine Vorrichtung für die Abgabe von Dosen aus einer Subkutanspritze offenbart, doch kann das abgegebene Volumen nicht geändert werden. Durch einen Rundring gelieferte Reibung verhindert, daß eine Schubstange jedesmal dann, wenn der Mechanismus zurückzustellen ist, um eine neue Dosis abzugeben, zurückkehrt, doch muß, wenn eine verbrauchte Medikamentenpatrone gegen eine frische Patrone auszuwechseln ist, die Schubstange gegen die durch den Rundring gelieferte Reibung zurückgedrückt werden. Diesem Mechanismus fehlt es an Sicherheit bei seiner Funktion, und wenn der Rundring ausreichend Reibung liefern soll, um die Schubstange gegen eine Bewegung während eines normalen Zurückstellens festzuhalten, dann wird eine sehr beträchtliche Kraft benötigt, um die Stange zu dem Zeitpunkt zu bewegen, zu dem die Patrone gewechselt wird. Desgleichen ist zu erwarten, daß der Rundring schnell verschleißt, wodurch sich eine unzuverlässige Funktion ergibt.
Die bekannten Mechanismen, die für eine Verwendung bei Injektionsspritzen vorgesehen sind, um ein wiederholtes Abgeben genau bemessener Dosen zu ermöglichen, zeigen die Tendenz, daß sie etwas kompliziert und deshalb verhältnismäßig teuer herzustellen sind. Es gibt außerdem eine Forderung, die physiscne Größe des Mechanismus' soweit wie möglich zu reduzieren, damit man ihn bequem transportieren und verwenden kann, wie und wann es erforderlich ist, doch kann dies die Zuverlässigkeit oder die Lebensdauer des Mechanismus' herabsetzen. Es gibt auch den Wunsch, daß ein solcher Mechanismus einfach und leicht zu benutzen ist, um die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Funktion zu minimieren.
Es ist eine prinzipielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen Inkrementier-Mechanismus zu sorgen, der für einen Einsatz beispielsweise bei einer Subkutanspritze verwendet werden kann, um bei der Abgabe einer genau bemessenen Dosis einer Droge oder eines Medikamentes von jener Spritze zu unterstützen.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird für einen Inkrementier-Mechanismus zum Vorschieben eines länglichen Elements in einer Richtung relativ zu einem äußeren rohrförmigen Körper, in dem das Element montiert ist, gesorgt, wobei der Mechanismus zusätzlich zu dem Element und dem Körper aufweist: ein Antriebsbauteil, das verschiebbar an dem Körper montiert und für eine relative Drehbewegung bezogen auf das Element montiert ist, einen Endanschlag zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Antriebsbauteils in eine Richtung, eine Steuereinrichtung, um wahlweise die Bewegung des Antriebsbauteils in die andere Richtung zu steuern, und zwar abhängig von der erforderlichen Inkrementalbewegung des Elements, eine automatische Einrichtungs- Kupplungseinrichtung, die zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, um eine relative Verschiebebewegung zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element zu ermöglichen, wenn das Antriebsbauteil in die andere Richtung bewegt wird, um aber das Bauteil mit dem Element für eine simultane Bewegung zu koppeln, wenn das Bauteil in die eine Richtung bewegt wird und Einrichtungen, die einer Bewegung des Elements in die andere Richtung entgegenwirken, wobe, aie Einrichtungs- Kupplungseinrichtung bei einer relativen Drehbewegung zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element außer Eingriff gerät.
Man wird einschätzen können, daß dann, wenn der Inkrementier-Mechanismus zusammen mit eine Infusionsspritze verwendet wird, der Mechanismus die Abgabe einer genau bemessenen Dosis aus äer Spritze dadurch gestattet, daß das Vorschieben des länglichen Elementes relativ zu dem äußeren rohrförmigen Körper, mit welchem die Spritze verbunden ist, für jeden Arbeitszyklus des Antriebsbauteils gesteuert wird. Anfänglich wird das Antriebsbauteil in der anderen Richtung um eine Entfernung verschoben, die durch die Steuereinrichtung bestimmt wird, während das länaliche Element unter der Wirkung der entgegenwirkenden Einrichtung stationär bleibt, aber dann wird nach Umkehr der Bewegung des Antriebsbauteils und einer Vorwärtsbewegung desselben, bis es mit dem Endanschlag in Eingriff kommt, das längliche Element gleichzeitig über dieselbe Entfernung vorwärtsbewegt Die tatsächlich abgegebene Dosis ist dann eine Funktion jener Entfernung, um die sich das längliche Element bewegt hat und der Fläche des Kolbens der Spritze oder einer Arzneimittelpatrone, die in Verbindung mit der Spritze verwendet wird und deren Kolben in Eingriff mit dem vorderen Ende des länglichen Elements kommt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung erste und zweite gegenüberliegende Flächen an dem Antriebsbauteil bzw. an dem Element, wobei zwischen den Flächen ein Spalt vorgesehen ist, der zur anderen Richtung hin enger wird, und wobei ein drehbares Kupplungsbauteil, beispielsweise in der Form einer Kugel, zwischen den Flächen liegend eingeklemmt ist. Die oder jede Kugel sollte so eingespannt sein, daß sie unbeschadet der Drehbewegung des Antriebsbauteils über der zugeordneten zweiten Fläche liegt. Vorteilhafterweise enthält, um die Antriebskraft, die das Antriebsbauteil mit dem Element koppelt, auszugleichen, die automatische Einrichtung-Kupplungseinrichtung zumindest zwei diametral gegenüberliegende Flächen zusammen mit jeweils zugehörigen Kugeln, doch wäre es auch möglich, nur ein oder auch mehr als zwei Paare solcher Flächen vorzusehen - beispielsweise drei Paare solcher Flächen, die in gleichem Abstand um das längliche Element herum angeordnet sind.
Dadurch, daß zwischen den ersten Flächen des Antriebsbauteils für eine Wand gesorgt wird, welche so geformt ist, daß sie die Kugel gegen deren Federvorspannung bewegt, wobei ein Drehen des Antriebsbauteils relativ zu dem Element in einer Bogenbahn erfolgt, um die Flächen voneinanaer zu trennen und dadurch den Kupplungseingriff zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element zu lösen. Vorteilhafterweise ist diese Wand so geformt, daß sie in Verbindung mit der Kugel für eine positive Klick-Stop-Stellung jedesmal dann sorgt, wenn eine erste Fläche des Antriebsbauteils über einer zweiten Fläche des Elementes liegt, wenn das Antriebsbauteil relativ zu dem Element gedreht wird.
Um im wesentlichen jeden toten Gang zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element zu beseitigten, wenn das Element beginnt, sich in einer Richtung vorwärts zu bewegen, können Federbauteile angeordnet werden, um die oder jede Kugel in den dieser zugeordneten Spalt zu drücken, um mit beiden Flächen in Eingriff zu kommen, zwischen welchen die Kugel liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung enthält die Steuereinrichtung eine Gewindeeinrichtung, durch die der rohrförmige Körper und das Antriebsbauteil miteinander verbunden sind, wobei eine Anzahl von Einteilungen entweder auf dem Antriebsbauteil oder auf dem rohrförmigen Körper vorgesehen ist, die in Verbindung mit einem Index an dem jeweils anderen von dem rohrförmigen Körper oder dem Antriebsbauteil lesbar sind, wobei die Gewindeeinrichtung bei Bewegung des Antriebsbauteils in zumindest die eine Richtung außer Eingriff gebracht werden kann. Die Gewindeeinrichtung kann aus einem Innengewinde innerhalb des rohrförmigen Körpers bestehen, wobei das Antriebsbauteil in Form einer Gleitpassung in den Gewindegängen sitzt und zumindest einen Zapfen aufweist, der federnd nach außen gedrückt wird, um in die Gewindegänge des rohrförmigen Körpers einzugreifen. Eine Bewegung des Antriebselementes in der einen Richtung zum Inkrementieren des länglichen Elements kann dann dadurch durchgeführt werden, daß der Zapfen über die Gewindegänge des rohrförmigen Körpers fährt. Eine Bewegung des Antriebsbauteils in der anderen Richtung wird durch überwachung von Einteilungen und Index gesteuert; eine solche axiale Bewegung des Antriebsbauteils kann dadurch durchgeführt werden, daß man das Element dreht, um zu bewirken, daß der Zapfen entlang des Innengewindes des rohrförmigen Körpers fährt oder dadurch, daß man das Antriebsbauteil in der anderen Richtung zieht, wobei der Zapfen über die Gewindegänge des rohrförmigen Elements fährt. Ein Einstellen des Antriebsbauteils in eine Stellung zwischen vorbestimmten Dosisstellungen wird dank der Tatsache, daß der Zapfen dazu tendiert, in die Gewindeform des rohrförmigen Körpers einzugreifen, behindert. Darüberhinaus leistet der vorstehend beschriebene Klick- Stop-Mechanismus Unterstützung bei der genauen Winkeleinstellung des Antriebsbauteils.
Bei einer möglichen Anordnung weist die Steuereinrichtung eine Muffe auf, die schraubbar mit dem rohrförmigen Körper in Eingriff steht und einen verstellbaren Anschlag bildet, um die Bewegung des Antriebselementes in die andere Richtung zu begrenzen. Es kann eine Anzahl von Einteilungen entweder an der Muffe oder an dem rohrförmigen Körper vorgesehen sein, die zusammen mit einem Index auf dem jeweils anderen von der Muffe oder dem rohrförmigen Körper lesbar sind. In einem solchen Fall kann die Muffe leicht durch Drehung einstellbar sein, um eine erforderliche Dosis festzulegen.
Als Alternative kann die Muffe drehbar mit einem Anzeigerohr gekoppelt, jedoch relativ zu diesem axial verschiebbar sein, wobei das Rohr ebenfalls verschraubbar mit dem rohrförmigen Körper in Eingriff steht, jedoch durch Gewindegänge mit einer Gewindesteigung, die von der zwischen dem rohrförmigen Körper und der Muffe verschieden ist. Durch Bereitstellung einer Anzahl von Einteilungen entweder an dem Anzeigerohr oder dem rohrförmigen Körper, die zusammen mit einem Index an dem jeweils anderen von dem Anzeigerohr oder dem rohrförmigen Körper lesbar sind, können genaue, aber verhältnismäßig kleine inkrementelle Bewegungen des Elements gewährleistet werden, wobei der Nutzer in der Lage ist, die Stellung der Muffe durch Überwachung der verhältnismäßig großen axialen Bewegung des Anzeigerohrs festzulegen.
Die der Bewegung entgegenwirkende Einrichtung, die dem Element zugeordnet ist, weist eine zweite automatische Einrichtungs- Kupplungeinrichtung auf, die zwischen dem rohrförmigen Körper und dem Element angeordnet ist, welche von ähnlicher Konstruktion sein kann, wie die zuerst erwähnte automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung und so ein Federbauteil enthalten das dazu ausgestaltet ist, das oder jedes Kupplungsbautel in seinen zugehörigen Spalt zu drücken.
Das Element kann von einem Ende des rohrförmigen Körpers in die Richtung des inkrementellen Vorschubs des Elementes vorstehen. Jenes Ende des Körpers ist dazu ausgestaltet, an einem Ende einer Subkutanspritze angebracht zu werden, so daß durch die nach vorne gerichtete inkrementale Bewegung des Elements eine gemessene Dosis aus einer an dem rohrförmigen Körper angebrachten Spritze ausgegeben wird. In diesem Fall kann das Anbringen des rohrförmigen Körpers an einer Spritze die zweite automatische Einrichtungs-Kupplungeinrichtung spannen, so daß dadurch einer Rückwärtsbewegung des Elements entgegengewirkt wird. Umgekehrt kann ein Entfernen der Spritze von dem rohrförmigen Element die zweite automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung freigeben und so gestatten, daß das Element rückwärts zurück in den rohrförmigen Körper hinein bewegt wird, doch muß, bevor diese Handlung abgeschlossen werden kann, die erste Einrichtungs-Kupplungeinrichtung ebenfalls entspannt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erreicht man dies durch ein Drehen der Antriebseinrichtung bezogen auf das Element, so daß die erste und die zweite Fläche der Kupplung nicht mehr übereinanderliegen. Bei einer alternativen Anordnung können sowohl die erste, als auch die zweite Einrichtungs-Kupplungseinrichtung dadurch außer Funktion gesetzt werden, daß man das längliche Element bezogen auf den rohrförmigen Körper und das Antriebsbauteil dreht.
Nur in der Form eines Beispiels werden jetzt zwei spezielle Ausführungsformen des in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung für die Verwendung mit einer Subkutanspritze hergestellten und angeordneten Inkrementiermechanismus' detailliert beschrieben, wobei auf die beigefügten zeichnungen Bezug genommen wird, bei denen:
Fig. 1 bis 6 eine erste Ausführungsform des Inkrementiermechanismus' zeigen, wobei
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise weggeschnittene Ansicht der ersten Ausführungsform ist;
Fig. 2 ein axialer Schnitt durch den Mechanismus ist, wenn er mit einer Spritze verbunden ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorderseite des rohrförmigen Elementes ist;
Fig. 4 ein axialer Schnitt in vergrößertem Maßstab durch den vorderen Bereich des Gewindes innerhalb des rohrförmigen Körpers ist;
Fig. 5 eine Teilansicht der vorderen Einrichtungs-Kupplung ist; und
Fig. 6A und 6B entsprechende Schnittansichten entlang der in Fig. 2 markierten Linie VI-VI für zwei Dreheinstellungen sind;
Fig. 7 eine weggeschnittene Teilansicht einer zweiten Ausführungsform des Inkrementiermechanismus' dieser Erfindung ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht durch einen Teil des Mechanismus' von Fig. 7 ist; und
Fig. 9A und 9B Schnittansichten entlang einer bei Fig. 8 markierten Linie IX-IX für zwei verschiedene Dreheinstellungen sind.
Nehmen wir anfänglich Bezug auf Fig. 1 bis 5, so kann man sehen, daß der Inkrementiermechanismus aus einem rohrförmigen Körper 10 besteht, innerhalb dessen ein Kolben 11 und eine koaxiale längliche eine Spritze betätigende Stange 12 montiert sind. Das vordere Ende des rohrförmigen Körpers 10 ist mit einem Bajonettanschluß 13 ausgebildet, um das Verbinden einer Spritze 14 (Fig. 2) damit zu gestatten. Die Innenseite des rohrförmigen Körpers 10 hat ein genau geformtes Gewinde 15 für einen nachstehend zu beschreibenden Zweck.
Der Kolben 11 ist generell rohrförmig und hat an seinem hinteren Ende einen vergrößerten Kopf 16, der mit einer Endkappe 17 versehen ist. Innerhalb des Kolbens 11 wird die Stange 12 gleitend aufgenommen, welche ebenfalls einen vergrößerten Kopf 18 innerhalb des Kolbens 11 hat, wobei der Kopf 18 mit einer innenhe genden Schulter 19 des Kolbens 11 in Eingriff gebracht werden kann. Ein automatischer Einrichtungs-Kupplungsmechanismus 20 dient dazu, den Kolben 11 mit der Stange 12 zu koppeln, wenn der Kolben (in Fig. 2) nach links in der Richtung von Pfeil A gedrückt wird, aber gestattet, daß der Kolben in der Richtung von Pfeil B bewegt werden kann, während die Stange 12 stehenbleibt.
Die Stange 12 hat einen generell H-förmigen Querschnitt, der zwei Kanäle 21 definiert, in welchen jeweils eine entsprechende Kugel untergebracht ist. Der Kolben 11 hat ein Paar gegenüberliegende konische Flächen 23, welche über den Kanälen 21 in der Stange 12 liegen können, wie in Fig. 2 gezeigt, wodurch die Kugeln 22 zwischen jenen Flächen 23 und den Kanälen 21 der Stange 12 klemmen können. Die Kugeln werden in jene Klemmstellung durch eine Scheibe 24 gedrückt, die durch die Feder 25 vorgespannt wird, die gegen die Muffe 26 wirkt, die mit dem vorderen Ende des Kolbens 11 verbunden ist.
Nehmen wir jetzt Bezug auf Fig. 3, so wird die innere konische Wand am vorderen Ende des Kolbens 11 schraffiert gezeigt, und man kann sehen, daß es eine Kurvenwand 27 gibt, die zwei gegenüberliegende Paare von in gleichem Abstand voneinander angeordnete Aussparungen 28 definiert, innerhalb der die konische Wand die Flächen 23 bildet, gegen welche die Kugeln 22 klemmen können. Wenn der Kolben so gedreht wird, wie durch Pfeil C gezeigt, dann gleiten die Kugeln 22 aus den Aussparungen 28 heraus, über die Endfläche 29 der Kurvenwand 27 und dann zurück in das nächste Paar Aussparungen 28, wo wieder ein Klemmen stattfindet. Folglich ist dann, wenn die Kugeln gegen die Federvorspannung zu den Endflächen 29 bewegt werden (FIG. 6B), eine freie Bewegung zwischen dem Kolben 11 und der Stange 12 möglich, obwohl dann, wenn die Kugeln sich in den Aussparungen 28 befinden (Fig. 6B), der Kolben in der Richtung von Pfeil B bewegt werden kann, während die Stange 12 stehenbleibt, aber bei Bewegung des Kolbens 11 in der Richtung A die Stange 12 gleichzeitig damit bewegt wird.
Dank der Federvorspannung, die auf die Kugeln 22 ausgeübt wird, wird für einen Klick-Stod für den Kolben 11 bezogen auf die Stange 12 jede Viertelumdrehung gesorgt.
Am vorderen Ende von Muffe 26 befindet sich eine weitere Kugel 30 in einer radialen Bohrung und wird durch eine bogenförmige Feder 31 nach außen gedrückt. Die Kugel 30 kann in dem Gewinde 15, das im Innern des rohrförmigen Körpers 10 ausgebildet ist, so liegen, daß auf den Kolben 11 nach der Drehung davon eine axiale Bewegung aufgebracht wird.
Ein zweiter Einrichtungs-Kupplungsmechanismus ist am vorderen Ende des Körpers 10 vorgesehen; dieser hat ein Becherelement 32, welches am vorderen Ende des Gewindes 15 eine ringförmige Nut 33 definiert (Fig. 4). Das Becherelement hat einen Ansatz 34, welcher dazu dient, die Kugel 30 aus der Nut 33 und in das Schnekkengewinde 15 nach Drehen des Kolbens 11 in der Richtung von Pfeil C zu führen (Fig. 3).
Das Becherelement 32 hat eine in der Mitte liegende Öffnung, durch welche Stange 12 hindurchgeht und welche dazu dient, die Stange 12 gegen eine Drehung bezogen auf Körper 10 zu halten. Das Element 32 definiert weiterhin ein Paar Rampenflächen 35, die den Kanälen 21 in der Stange 12 gegenüberliegen, wobei weitere Kugeln 36 zwischen diesen Rampenflächen 35 und der Stange 12 so angeordnet sind, daß eine zweite Einrichtungs-Kupplungseinrichtung gebildet wird, die eine Bewegung der Stange 12 in der Richtung von Pfeil B einschränkt. Die Kugeln 36 werden in dieser Stellung durch die Platte 37 gehalten, die durch die Feder 38 nach links gedrückt wird (in Fig. 2 und 5), aber in der veranschaulichten Stellung durch das Ende einer Spritze 14 gehalten wird, die mit dem Mechanismus durch den Bajonettverschluß 13 verriegelt ist. An der Platte 37 ist eine Steuereinrichtung 39 angebracht, welche durch eine Öffnung in dem Becherelement 32 hindurchgeht und eine Steuerfläche 40 hat, die dicht angrenzend an jede Kugel liegt. Bei Entfernen einer Spritze von dem Körper 10 bewegt sich die Platte 37 nach links unter der Wirkung von Feder 38, und die Steuerflächen 40 bewegen sich ebenfalls nach links, um zu verhüten, daß die Kugeln 36 die Stange 12 gegen eine Bewegung in der Richtung von Pfeil B blockieren. Die Steuereinrichtung 39 verhütet auch, daß sich die Platte 37 zu weit nach links bewegt und so die Kugeln 36 alle zusammen freigibt.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, hat die Außenseite des Kolbens 11 eine Folge von darauf markierten Zahlen, von denen eine durch ein durchsichtiges Fenster 42 zu sehen ist, das in dem rohrförmigen Körper 10 vorgesehen ist. Die Zahlen sind in vier axialen, in gleichem Abstand voneinander angeordneten Säulen vorgesehen, wodurch während eines Drehens des Kolbens 11, was den Kolben in der Richtung von Pfeil B treibt, wenn die Kugeln 30 entlang des Gewindes 15 rollen, bei jeder Vierteldrehung die nächste Zahl in dem Fenster 42 erscheint. Jede Vierteldrehungsstellung, bei der eine Zahl in dem Fenster 42 sichtbar ist, ist durch den Klick- Stop der Kugeln 22 des Einrichtungs-Kupplungsmechanismus' 20 definiert, welche in einem Paar Vertiefungen 28 in der Innenwand 27 des Kolbens 11 liegen.
Um den Inkrementiermechanismus mit einer Spritze 14 zu verwenden, die einen Kolben 43 hat, um eine abgemessene Dosis eines Medikamentes aus jener Spritze abzugeben, wird der Mechanismus in eine Anfangsstellung gebracht, bevor die Spritze durch Drehen des Kolbens 11 um eine Achteldrehung, um die Kugeln 22 frei von den Vertiefungen 28 anzuheben und so den Einrichtungs-Kupplungsmechanismus 20 freizugeben, angeschlossen wird (Fig. 6B). Die Stange 12 kann dann vollkommen in aer Richtung von Pfeil B geschoben werden, wobei verhütet wird, daß die Kugeln 36 die Stange 12 gegen eine Bewegung in dieser Richtung blockieren, weil die Steuerflächen 40 durch die Feder 38 nach links gedrückt werden. Die Spritze 14 wird dann mit dem rohrförmigen Körper 10 verbunden, die Kugeln 36 bewegen sich in ihre Verriegelungsstellung und verhindern eine weitere Bewegung von Stange 12 in der Richtung von Pfeil B.
Die Stange kann in der Richtung von Pfeil B durch den Kolben 34 einer neuen Spritze geschoben werden, wenn jene Spritze an dem Mechanismus angebaut wird. In diesem Fall sollte die Spritze sofort einsatzbereit sein. Anderenfalls wird dann der Kolben 11 in der Richtung von Pfeil C solange gedreht, bis die Kugel 30 das Gewinde 15 erfaßt und den Kolben 11 in der Richtung von Pfeil B in die erste (kleinste) Dosiseinstellung bewegt. Der Kolben 11 wird solange in die Richtung von Pfeil A geschoben, bis die Muffe 26 in das Becherelement 32 eingreift, wobei die Stange 12 in die Richtung von Pfeil A bewegt wird. Dies wird solange wiederholt, bis die Stange 12 mit dem Kolben 43 in Eingriff kommt, wonach dann der Mechanismus gebrauchsbereit eingestellt ist.
Aus der vorstehenden Stellung wird die zutreffende Dosis entweder durch Drehen des Kolbens 11 in die Richtung von Pfeil C, bis die zutreffende Dosis sich durch das Fenster 42 zeigt oder durch Ziehen des Kolbens 11 in die Richtung von Pfeil B und dann Drehen des Kolbens 11 solange, bis die zutreffende Dosis in Fenster 42 zu sehen ist, gewählt. Sollte die erforderliche Dosisnummer zu weit gekommen sein, dann kann der Kolben 11 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden, um das Element entlang des Gewindes 15 zurückzudrehen, bis man die zutreffende Zahl sehen kann; während dieser Handlung wird die Stange 12 nicht in der Richtung von Pfeil A getrieben, da ja keine nennenswerte axiale Bewegung des Kolbens 11 in jener Richtung stattfindet, bevor die Kugeln 22 durch die innere Wand 27 nach einer Drehbewegung jenes Kolbens 11 aus den Vertiefungen 28 und so aus ihrer Klemmstellung herausgehoben worden sind. Wenn die Dosis einmal eingestellt ist, dann wird der Kolben 11 in die Richtung von Pfeil A solange geschoben, bis das vordere Ende der Muffe 26 mit dem Becherelement 32 in Eingriff kommt, wobei die Kugel 30 über die Gewindegänge 15 im Innern von Körper 10 gleitet. Die Stange 12 wird gleichzeitig mit dem Kolben 11 bewegt, um den Kolben 43 in der Spritze 14 zu bewegen und so eine genau bekannte Menge an Medikament aus der Spritze abzugeben.
Die vorstehende Handlung kann solange wiederholt werden, bis der Kopf 18 der Stange 12 mit der Schulter 19 des Kolbens 11 in Eingriff kommt. Dann kann der Kolben 11 nicht weiter in die Richtung von Pfeil B bewegt werden, und deshalb ist die angezeigte Dosis die maximal verbleibende Menge an Medikament, die aus der Spritze abgegeben werden kann. Wenn diese einmal abgegeben worden ist, dann muß die Spritze (oder die Patrone innerhalb der Spritze) gegen eine frische ausgewechselt werden, wobei die vorstehend beschriebene Ereignisfolge einzuhalten ist.
Fig. 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform des Inkrementiermechanismus' dieser Erfindung, und Teilen, die jenen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform gleich sind, werden gleiche Bezugszeichen gegeben; jene Teile werden hier nicht wieder im Detail beschrieben. Diese Ausführungsform ist angeordnet worden, um das genaue Abgeben von verhältnismäßig kleinen Dosen zu ermöglichen. Um dies zu gestatten, sind in dem Körper 10 zwei Gewinde ausgebildet, ein erstes Gewinde 60 mit verhältnismäßig feiner Steigung und ein zweites Gewinde 61 mit einer verhältnismäßig groben Steigung. Eine mit Außengewinde versehene Dosis-Steuermuffe 62 steht in Eingriff mit dem ersten Gewinde 60, und ein Anzeigerohr 63, das ein Außengewinde 64 an seinem hinteren Ende hat, steht in Eingriff mit dem zweiten Gewinde 61. Ein Kolben 65 ist mit außenliegenden Keilnuten 66 ausgebildet, wobei die Muffe 62 und das Rohr 63 verschieblich an dem Kolben 65 mit Hilfe von entsprechenden nnenliegenden Keilnuten beweglich ist, welche eine relative Drehung dazwischen verhindern. Ein Drehen der Muffe 62 und von Rohr 63 wird durch Drehen einer Kappe 67 durchgeführt, die drehbar an der Rückseite des Kolbens 10 montiert und mit dem Kolben mit Hilfe eines Stopfens 68 verriegelt ist, der Schenkel 69 hat, die in dem Kolben und in entsprechenden innenliegenden Keilnuten der Kappe aufgenommen werden. Dieser Stopfen könnte durch einen Stopfen ersetzt werden, der keine solchen Schenkel hat, wodurch sich die Kappe frei an dem Körper drehen könnte, aber wenn der Kolben gedreht wird, um eine andere Dosis einzustellen, dann kann ein Verriegelungselement durch eine Öffnung in jenem Stopfen eingesetzt werden.
Das hintere Ende der die Spritze betätigenden Stange 12 ist mit Federarmen 70 versehen, deren äußere Enden in Nuten 71 eingreifen, die innen in dem Kolben ausgebildet sind. Diese dienen dazu, bei der Drehung des Kolbens über aufeinanderfolgende Dosen ein "Klick-Stop"-Gefühl zu geben und zu verhüten, daß sich der Kolben dann nicht dreht, wenn er nicht ausdrücklich durch die Kappe 67 angetrieben wird.
Eine Einrichtungs-Kupplung 20 ist zwischen Stange 12 und einer Muffe 72 ausgebildet, die drehbar mit dem vorderen Ende des Kolbens verbunden ist, aber gegen einme Drehung bezogen auf den Körper 10 festgehalten wird; die Muffe 72 sorgt für eine Innenfläche 23, die mit Kugeln 22 zusammenwirkt und eine Kurvenwand ähnlich der Wand 27 der vorherigen Ausführungsform hat. Hier werden die Kugeln durch ein federbelastetes Blockierelement 73 nach hinten gedrückt und nicht durch Scheibe 24 (Fig. 2).
Am vorderen Ende des Körpers 10 ist eine zweite Einrichtungs- Kupplung ausgebildet, um eine Rückwärtsbewegung von Stange 12 während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 65 zu verhüten. Diese Kupplung ist ähnlich derjenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, wird aber durch einen anderen Mechanismus während des Wechselns der Medikamentenpatrone inaktiv gehalten. Eine Buchse 74 ist in dem vorderen Ende des Körpers 10 montiert und hat Bajonettschlitze 75, um Klinken 76 aufzunehmen, die außen an einem Patronenhalter 77 ausgebildet sind, wobei ein Teil der Patrone bei 78 gezeigt wird. Die Rückseite des Patronenhalters 77 kann in ein Kappenelement 79 eingreifen, das drehbar innerhalb der Buchse 74 montiert ist, so daß Element 79 mit dem Halter gedreht wird, während die Bajonettverbindung hergestellt oder getrennt wird. Das Becherelement 79 hat ein Paar innere Vorsprünge 80, die in Nuten 81 eingreifen, die in der Stange 12 ausgebildet sind, so daß die Stange 12 ebenfalls mit dem Element 79 gedreht wird. Das Element 79 hat weiterhin Federfinger 82, die angeordnet sind, um die Kugeln 36 nach hinten gegen eine generell konische Fläche zu drücken, die in einem inneren Teil von Buchse 74 ausgebildet ist. Wie in Fig. 9A und 9B gezeigt, ist diese konische Fläche so profiliert, daß sie weggeschnittene Bereiche 83 hat, wodurch ein Verriegeln nur dann mäglich ist, wenn die Stange 12 ordnungsgemäß im Drehsinn mit der Muffe 72 ausgerichtet ist, wie in Fig. 9A gezeigt.
Die Muffe 72 hat eine äußere Rippe 84, welche mit einer Nut in der vorderen Verlängerung 85 der Dosissteuermuffe 62 in Eingriff kommen kann, wenn sich der Mechanismus in seiner Ausgangsstellung (keine Dosis eingestellt) befindet, aber auch dann, wenn eine Dosis eingestellt worden ist, und der Kolben 65 dann vollkommen nach rechts gezogen wird. Dies gibt eine fühlbare Rückmeldung für den Bedienenden, um anzuzeigen, daß der Kolben in dem erforderlichen Ausmaß gezogen worden ist. Die Muffe 72 hat auch eine Anzahl von vorn vorspringenden Fingern 86, welche jeweils eine außenliegende Rippe 87 haben, die mit einer Schulter 88 in Buchse 74 in Eingriff kommen kann, wenn der Kolben vollkommen nach links geschoben worden ist. In dieser Stellung stehen die Finger durch Öffnungen vor, die in der Buchse 74 um die konische Fläche herum, welche mit den Kugeln 36 zusammenwirkt, ausgebildet sind. Es gibt auch eine Keilnuten-Verbindung zwischen der Muffe 72 und der Buchse 74, um eine relative Drehung dazwischen zu verhüten.
Diese zweite Ausführungsform funktioniert in einer generell der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschriebenen ähnlichen Art und Weise. Eine erforderliche Dosis wird eingestellt, indem man die Kappe 67 solange dreht, bis die zutreffende Zahl durch das Fenster 42 zu sehen ist, wonach dann der Kolben 65 nach rechts (in Fig. 7) bis zu dem Grenzwert gezogen wird, der durch die Stellung der Dosis-Steuermuffe 62 definiert wird und wird dann nach links geschoben, um die Dosis abzugeben. Das Rohr 63 bewegt sich axial über eine verhältnismäßig große Strecke für eine gegebene Winkelbewegung von Kappe 67 und unterstützt so die leichte Wahl der zutreffenden Dosis, doch bewegt sich die Muffe 62 über eine verhältnismäßig kleine Entfernung, obwohl sie wegen des Feingewindes axial genau eingestellt wird, um die Abgabe einer genauen Dosis zu ermöglichen.
Wenn eine Medikamentenpatrone verbraucht ist, dann wird der Halter 77 von dem Körper 10 gelöst, um ein Auswechseln der Patrone zu gestatten. Diese Handlung dreht die Stange 12 über Vorsprünge 80 des Kappenelements 79 und bewegt so die Stange bezogen auf die Buchse 74 aus der Einstellung von Fig. 9A in die von Fig. 9B. Dies gibt beide Kugelkupplungen frei und gestattet so, daß die Stange 12 nach rechts bewegt wird (in Fig. 7 und 8) und ermöglicht das Einsetzen einer frischen Patrone. Der Mechanismus wird dann wie vorstehend beschrieben, betriebsbereit für die Abgabe weiterer Dosen, zurückgestellt.

Claims

1. Inkrementier-Mechanismus zum Vorschieben eines länglichen Elements (12) in eine Richtung relativ zu einem äußeren rohrförmigen Körper (10), in dem das Element montiert ist, wobei der Mechanismus zusätzlich zu dem Element (12) und dem Körper (10) aufweist: ein Antriebsbauteil (11, 26), das verschiebbar an dem Körper (10) montiert ist, einen Endanschlag (32) zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Antriebsbauteils (11, 26) in eine Richtung (A), eine Steuereinrichtung (15, 30), um wahlweise die Bewegung des Antriebsbauteils in die andere Richtung (B) zu steuern, und zwar abhängig von der erforderlichen Inkrementalbewegung des Elements, eine automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung (20), die zwischen dem Antriebsbauteil (11) und dem Element (12) vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, um eine relative Verschiebebewegung zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element zu ermöglichen, wenn das Antriebsbauteil in die andere Richtung (B) bewegt wird, um aber das Bauteil mit dem Element für eine simultane Bewegung zu koppeln, wenn das Bauteil in die eine Richtung (A) bewegt wird, und Einrichtungen (35, 36), die einer Bewegung des Elements in tie andere Richtung entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsbauteil (11, 26) für eine relative Drehbewegung bezüglich des Elements (12) ausgestaltet ist und daß die Einrichtungs-Kupplungseinrichtung (20) bei einer relativer Drehbewegung zwischen dem Antriebsbauteil (11, 26) und dem Element (12) außer Eingriff gerät.

2. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 1, bei dem die automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung (20) erste und zweite gegenüberliegende Flächen (23, 21) an dem Antriebsbauteil bzw. an dem Element aufweist, wobei zwischen den Flächen ein Spalt vorgesehen ist, der zur anderen Richtung hin enger wird, und wobei ein drehbares Kupplungsbauteil (22) zwischen den Flächen liegend eingeklemmt ist.

3. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 2, bei dem das drehbare Kupplungsbauteil eine Kugel (22) enthält.

4. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 3, bei dem die Kupplungseinrichtung (20) zumindest zwei kanalförmige, diametral gegenüberliegende Flächen (21) am Antriebsbauteil zusammen mit jeweils zugehörigen Kugeln (22) enthält.

5. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem eine Federeinrichtung (25) angeordnet ist, um die oder jede Kugel (22) in ihren zugehörigen Spalt zu drücken, um die Flächen, zwischen denen die Kugel liegt, miteinander zu koppeln.

6. Inkrementier-Nechanismus nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei dem die oder jede Kugel (22) eingeklemmt ist, um auf ihrer zugehörigen zweiten Fläche (21) des Elements (12) zu liegen, und wobei zwischen den ersten Flächen des Antriebsbauteils eine Wand (28) ausgebildet ist, die geformt ist, um die Kugel gegen deren Federkraft zu bewegen, um den Kupplungseingriff zwischen dem Antriebsbauteil und dem Element bei Drehung des Antriebsbauteils relativ zu dem Element zu lösen.

7. Inkrementier-Mechanismus nacn einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Steuereinrichtung eine Gewirdeeinrichtung (15, 30) enthält, durch die der rohrförmige Körper (10) und das Antriebsbauteil (11) miteinander verbunden sind, und wobei eine Anzahl von Einteilungen (41) entweder auf dem Antriebsbauteil oder auf dem rohrförmigen Köroer vorgesehen ist, die in Verbindung mit einem Index (42) an dem jeweils anderen von dem rohrförmigen Körper oder dem Antriebsbauteil lesbar sind, wobei die Gewindeeinrichtung bei Bewegung des Antriebsbauteils in zumindest die eine Richtung außer Eingriff gebracht werden kann.

8. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 7, bei dem der rohrförmige Körper (10) ein Innengewinde hat, das Antriebsbauteil (11) in Form einer Gleitpassung in den Gewindegängen des rohrförmigen Körpers sitzt und das Antriebsbauteil zumindest einen Zapfen (30) aufweist, der federnd nach außen (31) gedrückt wird, um mit den Gewindegängen des rohrförmigen Körpers einzugreifen.

9. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem die Einteilungen auf der Außenfläche des Antriebsbauteils vorgesehen sind und jeweils eine zur Zeit durch ein Fenster zu sehen sind, das in dem rohrförmigen Körper ausgebildet ist.

10. Inkrementier-Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Steuereinrichtung eine Muffe (62) aufweist, die schraubbarmit dem rohrförmigen Körper in Eingriff steht und einen verstellbaren Anschlag bildet, um die Bewegung des Antriebsbauteils in die andere Richtung zu begrenzen.

11. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 10, bei dem eine Anzahl von Einteilungen entweder an der Muffe oder an dem rohrförmigen Körper vorgesehen ist, die zusammen mit einem Index (42) an acm jeweils anderen von der Muffe oder dem rohrförmigen Körper lesbar sind.

12. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 10, bei dem die Muffe (62) drehbar mit einem Anzeigerohr (63) gekoppelt, jedoch relativ zu diesem axial verschiebbar ist, wobei das Rohr ebenfalls verschraubbar mit dem rohrförmigen Körper in Eingriff steht, jedoch durch Gewindegänge (64) mit einer Gewindesteigung, die von der (60) zwischen dem rohrförmigen Körper und der Muffe verschieden ist, und wobei eine Anzahl von Einteilungen entweder an dem Anzeigerohr oder dem rohrförmigen Körper vorgesehen ist, die zusammen mit einem Index (42) an dem jeweils anderen von dem Anzeigerohr oder dem rohrförmigen Körper lesbar sind.

13. Inkrementier-Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die einer Bewegung entgegenwirkenden Einrichtung eine zweite automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung (35, 36) aufweist, die zwischen dem rohrförmigen Körper und dem Element vorgesehen ist.

14. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 13, bei dem die zweite Einrichtungs-Kupplungseinrichtung erste und zweite gegenüberliegende Flächen (35, 21) an dem rohrförmigen Körper bzw. an dem Element aufweist, wobei zwischen den Flächen ein Spalt vorgesehen ist, der zur anderen Richtung hin enger wird, und wobei ein drehbares Kupplungsbauteil (36) zwischen den Flächen liegend eingeklemmt ist.

15. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 14, bei dem eine Federeinrichtung (35) dazu ausgestaltet ist, das oder jedes Kupplungsbauteil in seinen zugehörigen Spalt zu drücken, um die beiden Flächen, zwischen denen das Kupplungsbauteil liegt, miteinander zu koppeln.

16. Inkrementier-Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Element (12) von einem Ende des rohrförmigen Körpers in die Richtung des inkrementalen Vorschubs des Elementes vorsteht, und wobei dieses Ende (13) des Körpers dazu ausgestaltet ist, an einem Ende einer Subkutanspritze angebracht zu weruen, so daß durch die nach vorne gerichtete inkrementale Bewegung des Elements eine gemessene Dosis aus einer angebrachten Spritze ausgegeben wird.

17. Inkrementier-Mechanismus nach Anspruch 15 und Anspruch 16, bei dem durch Anbringen des rohrförmigen Körpers an einer Spritze die Federeinrichtung (37, 38) für die zweite automatische Einrichtungs-Kupplungseinrichtung gespannt wird.

16. Kombination eines Inkrementier-Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und einer Subkutanspritze mit einem Kolben, der in einem Zylinder verschiebbar ist, um eine in dem Zylinder enthaltende Flüssigkeit auszugeben, wobei der Kolben mit dem länglichen Element gekoppelt ist, um sich zusammen mit dem Element zu bewegen, wenn das Antriebsbauteil in die eine Richtung zum Kolben hin bewegt wird, um dadurch die Flüssigkeit auszugeben.