DE2820727C2 - Injektionsspritze und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Injektionsspritze und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
daß in axialem Abstand von der weiteren (zweiten) Schweißzone (87) die Innenseite der Muffe (54) über
eine schmälere weitere (dritte) Schweißzone (89) mit der Schwächungszone (84) an der Außenseite des
Zylinders (12) verschweißt ist und
daß der ringförmige Hohlraum (80) zwischen der zweiten und der dritten Schweißzone angeordnet ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Injektionsspritze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit folgenden
Arbeitsgängen:
a) Herstellung eines beiderseitig offenen hohlen Zylinders (12) aus thermoplastischem Kunststoff
mit einem vorderen, d. h. der Injektionsnadel zugewandten Ende (14) und einem hinteren
Ende (16);
b) Herstellung eines sich zur nadelabgewandten Seite hin abgestuft verjüngenden Kanülenhalters
(38) aus thermoplastischem Kunststoff mit einer durchgehenden MiHelböhfüng(41);
c) Herstellung einer Schutzkappe (52) mit einer Muffe (54).
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
d) Einsetzen des Kanülcnhalters (.38) in die
Schutzkappe (52) unter Bilden eines ringförmigen Hohlraums (47) zwischen dem sich verjüngenden
Teil des Kanülenhalters (38) und der Muffe (54);
e) Einsetzen des vorderen Endes (14) des Zylinders (12) in den Hohlraum (47) mit jeweils einem
strammen Paßsitz zwischen der Innenseite der Muffe (54) und der Außenseite des Zylinders
(12) an zwei axial voneinander entfernten Stellen (bei 84 und 87) und mit einem strammen
Paßsitz zwischen einem Stufenabschnitt (53) des Nadelhalters (38) und der Innenseite des
Zylinders (12) und
f) Verbinden des; vorderen Endes (14) des Zylinders (12) mit dem Kanülenhalter (38) und
der Muffe (54) an den Paßsitz-Stellen durch Reibungsschweißen unter Drehung des Zylinders
(12) relativ zu dem Kanülenhalter (38) und zu der drehfest mit diesem zusammengreifenden
Schutzkappe (52).
Die Erfindung betrifft eine Injektionsspritze zum einmaligen Gebrauch, mit einem eine Schwächungszone
aufweisenden, an ilen Enden offenen hohlen Zylinder,
einem in dem Zylinder gleitenden Kolben, der über eine Kolbenstange mit einem Handgriff verbunden ist und
jo mit einem mit dem einen Ende des Zylinders verbundenen Kanülenhalter, sowie ein Verfahren zu
ihrer Herstellung.
Um bei Wegwerf-Injektionsspritzen sicherzustellen,
daß nach dem Gebrauch keine Wiederverwendung erfolgt, ist es bekannt, an der injektionsspritze eine
Einrichtung vorzusehen, die beim Gebrauch der Injektionsspritze deren Selbstzerstörung bewirkt
(DE-OS 23 54 628). Dabei sind drei Möglichkeiten der Selbstzerstörung der Injektionsspritze vorgesehen. In
einem ersten Fall ist eine längs der Zylinderwand
verlaufende Sollbruchstelle vorgesehen, die von einem hinter dem Kolben angeordneten Messer während der
Kolbenbewegung aufgeschnitten wird. Mit zunehmendem Kolbenvorschub wird die hinter dem Kolben
befindliche Zylinderwand fortlaufend undicht gemacht Gemäß der zweiten Möglichkeit durchsticht ein auf der
Kolbenvorderseite angeordneter Dorn am Ende der Kolbenvorderseite angeordneter Dorn am Ende der
Kolbenbewegung iine Sollbruchstelle in der Stirnwand des Zylinders. Die dritte Möglichkeit, eine Injektionsspritze
unbrauchbar zu machen, besteht darin, eine Nadelbohrung vorzusehen, in der nach dem Injizieren
des letzten Restes des Medikamentes der Kolben mit einem an ihm angebrachten Dorn steckenbleibt.
Die Injektionsspritzen, die sich nach Gebrauch selbst unbrauchbar machen, haben eine aufwendige Konstruktion
und erfordern entsprechend hohe Herstellungskosten. Der Kolben bedarf einer exakten Führung und
insbesondere einer Festlegung gegen Drehung, um zu gewährleisten, daß das Messer bzw. der Dorn die
Sollbruchstelle überhaupt trifft. Derartige Drehsicherungen beeinträchtigen die Funktion und die Abdichtung
des Kolbens.
Die Zerstörung bzw. Unbrauchbarmachung von
Die Zerstörung bzw. Unbrauchbarmachung von
in Einweg-Injektionsspritzen ist andererseits ein wichtiges
Erfordernis, um zu verhindern, daß mit den bereits gebrauchten Spritzen Mißbrauch getrieben wird. Aus
diesem Grund sind spezielle Zerstörungsvorrichtungen
zur Vernichtung gebrauchter Injektionsspritzen bekannt (US-PS 39 14 865).
Bekannt ist ferner die Anwendung des Reibungsschweißens zur Befestigung der Nadel einer Spritze in
einem Nadelhalter (FR-PS 13 57 757). Nachdem die hohle Nadel in eine entsprechende Bohrung des
Nadelhalters eingesetzt ist, wird von der Rückseite her ein Dom in den Nadelhalter und das Ende der Nadel
eingeführt Dieser Dorn wird anschließend gedreht. Durch den Druck des Domes und die erzeugte Wärme to
erfolgt eine Aufweitung des Nadelendes und eine thermische Verschweißung mit dem Nadelhalter.
Ferner ist es bekannt, das rückwärtige Ende einer Hohlnadel in einem Nadelhalter mit einem vibrierenden
Dorn durch Vibrationserwärmung zu befestigen (US-PS 34 36 803).
Bekannt ist ferner das Ankleben des rückwärtigen Endes einer Injektionsnadel in der Bohrung des
Nadelhalters (DD-PS 73 612).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Injektionsspritze
der eingangs genannten Art zu schaffen, die nach dem Gebrauch ohne Verletzungsgefahr yop. Hand zerstört
werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schwächungszone ringförmig um
den Zylinder herum verläuft und daß eine den Kanülenhalter umschließende Schutzkappe in die
Schwächungszone des Zylinders eingreift.
Nach dem Gebrauch der Injektionsspritze kann die Schutzkappe wieder auf den Kanülenhalter aufgeschoben
werden, so daß sie die Kanüle bedeckt. Anschließend erfolgt durch seitliches Abbiegen der Schutzkappe
das Zerbrechen des Zylinders an der ringförmigen Schwächungszone. Diese Zerstörung kann von dem
ärztlichen Personal von Hand durchgeführt werden, a ohne daß es eines besonderen Werkzeugs bedürfte. Ein
Werkzeug in Form eines Domes oder Messers braucht auch nicht im Innern der Injektionsspritze vorgesehen
zu sein, wie dies bei bekannten selbstzerstörenden Injektionsspritzen der Fall ist
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Injektionsspritze sind in den Ansprüchen 2 und 3
beschrieben. Der Vorteil dieser Lösungen liegt darin, daß durch ringförmige Schweißzonen ein kontaminationssicherer
Verschluß des freien Zylinderendes 4-5
erfolgt.
Dieses freie Zylinderende wird über eine dauerhafte ersie Schweißzone bleibend mit dem Kanülenhalter
verbunden, während eine zweite und dritte Schweißzone so ausgebildet sind, daß sie aufgerissen werden 5»
können, um die Schutzkappe von der Einheit aus dem Zylinder und dem Kanülenhalter abzunehmen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Injektionsspritze nach dem Anspruch
4.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in einer Senkung der Kosten und Verminderung des Zeitaufwandes für
den Zusammenbau und in den geringeren Anforderungen an die Genauigkeit der Abmessungen der Teile.
Von besonderem Vorteil ist, daß während der Reibungsschweißung durch einen an der Außenwand
des Zylinders reibenden, nach innen weisenden ringförmigen Rand der Schutzkappe die Schwächungszone an
der Zylinderwand erzeugt werden kann. Während des Reibungsschweißens wird der Zylinder relativ zu dem
Kanülenhalter und der Schutzkappe gedreht und auf diese Weise mit aen beiden genannten Teilen
verbunden. Da der Kanülrihalter und die Schutzkappe relativ zueinander nicht verdreht werden, erfolgt
zwischen diesen beiden Teilen keine Verschweißung.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Darstellung der Teile der Injektionsspritze
in auseinandergenommenem Zustand,
Fig.2 eine Seitenansicht eines Teiles der Spritze, teilweise geschnitten,
Fig.3 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht
der Schutzkappe, teilweise geschnitten,
F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von F i g. 3,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch den Kanülenhalter,
Fig.6 einen Längsschnitt der Schutzkappe mit eingesetztem Kanülenhalter,
F i g. 7 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 6, jedoch nach dem Einschieben des freien Endes des Zylinders 12
in die Schutzkappe,
Fig.8 eine Seitenansicht der zusammengebauten
Injektionsspritze,
F i g. 9 eine ähnliche Darstellung v/ie F i g. 7, nach
Beendigung des Reibungsschweißens,
Fig. 10 eine Ansicht der Injektionsspritze nach dem
Entfernen der Schutzkappe,
F i g. 11 eine vergrößerte Seitenansicht des Endes der
Injektionsspritze nach F i g. 8 und
F i g. Ί2 eine Seitenansicht der Injektionsspritze nach
ihrer Zerstörung.
Die dargestellte Injektionsspritze 10 weist einen aus thermoplastischem Kunststoff besiehenden hohlen
Zylinder 12 mit zwei offenen Enden 14 und 16 auf. Die Außenfläche des Zylinders 12 ist mit 18 und die
Innenfläche mit 20 bezeichnet (F i g. 2). Eine Bohrung 22 erstreckt sich von dem einen nadelseitigen Ende 14 bis
zum anderen, hinteren Ende (16) des Zylinders 12. In die Bohrung 22 ist ein Kolben 24 aus elastomerem
Werkstoff gleitend eingesetzt Dieser Kolben greift abdichtend an der Innenfläche 20 des Zylinders an
(Fig.2). An dem Ende der mit dem Kolben 24 verbundenen Kolbenstange 28 befindet sich ein
Handgriff 26 zum Verschieben des Kolbens 24 im Zylinder 12. Der Handgriff 26 und ein Teil der
Kolbenstange ragen gemäß F i g. 2 aus dem rückwärtigen Ende 16 des Zylinders heraus. An diesem Ende 16
befindet sich ferner ein Greifflansch 30. Am Ende des Zylinders 16 sind umlaufende Rippen 32 angebracht, auf
die die den Handgriff 26 schützend überdeckende Kappe 36 reibend aufgeschoben wird. In F i g. 2 ist die
Kappe 36 in auf die Rippen 32 aufgeschobenen Zustand dargestellt
Die Kappe 36 ist an dem Ende 16 des Zylinders 12 mit einem heiß eingesetzten Stift 58 festgelegt. Dies gibt die
Möglichkeit einer Warnung, falls die Kappe 36 vorher ausgenommen oder ausgetauscht worden ist, wodurch
möglicherweise die Sterilität der Injektionsspritze beeinträchtigt wurde
Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß die Verschiebung des Kolbens 24 in der Bohrung 22 durch einen Verschlußring
60 begrenzt wird, der in dem offenen freien Ende 14 des Zylinders 12 s'tzt. Der Verschlußring 60 ist ein
integraler ringförmiger Bestandteil der Innenfläche 20 des Zylinders 12.
Der Kanüienhalter38 besteht aus thermoplastischem
Material, und er weist ein Mittelteil 40 sowie zwei entgegengesetzte Enden 42 und 44 auf. Zwischen diesen
Enden erstreckt sich <.'>ne durchgehende Bohrung, in die
eine aus dem vorderen Ende 42 des Kanülenhalters vorstehende Kanüle 48 geeigneter Länge eingesetzt ist.
Der Kanal der Kanüle 48 sieht in direkter Verbindung
mit der Bohrung des kaniilcnhalicrs 38 und mit der
Bohrung 22 des Zylinders 12. wenn der Kanüienhalter 38 in das vordere Ende 14 des Zylinders 12 eingesetzt ist.
Auf den Kanülenhalter 38 wird ferner das --Tene -,
rückwärtige Ende 56 der aus thermoplastischem Material bestehenden Schiit/kuppe 52 für die Kanüle
aufgesteckt. Die Schutzkappe 52 weist eine Blindbohrung 62 auf. die nur zum Ende 56 hin geöffnet ist. An
dem rückwärtigen Ende befindet sich eine Muffe 54 . an n>
deren Innenwand Rippen 63 zum Angreifen an der Außenseite des Kanülenhalters 38 vorgesehen sind. An
der verlängerten Innenwand 65 der Schutzkappe 52 befindet sich im Innern der Muffe 54 eine axiale
Verzahnung 64. Die Rippen 63 sind in axialer Richtung r, hinter der Verzahnung 64 angeordnet.
Das rückwärtige Ende der Kanüle 48 ist in bekannter Weise mittels Klebstoff 43 in der Bohrung 41 festgelegt.
SO daß der Κ.3Π2! dcr K^.ru1'? 4Ä nnrj dir» Rnhninp 41 über
ihre gesamte Länge axial zueinander ausgerichtet sind, jn
Der Kanülenhalter 38 weist einen radial über den Mittelteil 40 hinausragenden Flansch 51 auf. der beim
Einschieben in die Muffe 54 der Schutzkappe gegen die Rippen 63 drückt.
Von dem Flansch 5t erstreckt sich ein in die r> Verzahnung 64 der Schutzkappe 52 eingreifender
Vorsprung 50 nach vorne.
Der Kanülenhalter 38 wird gemäß F i g. 6 mit seinem Mittelteil 40 in die Bohrung 62 der Schutzkappe 52
eingeführt, wobei der Vorsprung 50 in die Verzahnung m 64 eingreift, die weitere Vorwärtsbewegung des
Kanülenhalters 38 begrenzt und den Kanülenhalter 38 relativ zu der Schutzkappe 52 verdrehungssicher
festlegt. Das vordere Ende 42 des Kanülenhalters 38 steht in engem Kontakt mit der Innenwand 65 der r>
Schutzkappe 38. Das der Nadel abgewandte Ende 44 des Kanülenhalters steht dagegen innerhalb der Muffe
54 frei vor, wobei zwischen dem rückwärtigen Teil des Kanülenhalters 38 und der Muffe 54 ein ringförmiger
Hohlraum 47 (Fig.6) zur Aufnahme des Endes 14 des ju
Zylinders gebildet wird.
Beim Zusammensetzen der Injektionsspritze 10 wird zunächst auf den die Kanüle 48 tragenden Kanülenhalter
38 die Schutzkappe 52 aufgesteckt. In den offenen ringförmigen Hohlraum 47 wird das offene Ende 14 des
Zylinders 12 eingesteckt und durch Reibung mit den Teilen 52 und 38 zur kompletten Spritze (Fig.8)
verbunden.
Der Mittelteil 40 des Kanülenhalters weist angrenzend an den Flansch 51 einen Stufenabschnitt 53
kleineren Durchmessers auf, der sich in reibender Verbindung mit der zylindrischen Fläche 100 am
vorderen Ende der Innenseite des Zylinders 12 befindet An den Stufenabschnitt 53 schließt sich ein konischer
Abschnitt 55 an, der im zusammengesetzten Zustand der
Injektionsspritze die innere Begrenzung eines ringförmigen Hohlraumes 80 bildet. Die äußere Begrenzung
des Hohlraumes 80 wird durch die Innenseite 20 des Zylinders 12 gebildet
Ein anderer ringförmiger Hohlraum 82 befindet sich zwischen der Muffe 54 der Schutzkappe 52 am Ende der
Rippen 63 und der Außenseite 18 des Zylinders 12. Dieser ringförmige Hohlraum 82 wird durch die
Berührungslinie des flanschförmigen Endes 56 mit der
Außenseite 18 des Zylinders 12 begrenzt Der Hohlraum
82 bildet auf diese Weise eine ringförmige Ausnehmung im Innern der Muffe 54.
An den konischen Abschnitt 55 des Kanülenhalters 38 schliel.it sich ein weilerer Stiilenahschnitt 57 mit
kleinerem Durchmesser an. Der Stufcnubschnitt 57 bildet das kanülcnabgewandtc Ende 44 des Kanülenhalters
38. Er dringt in das Innere der Einschnürung 60 an der Innenseite des Zylinders 12 ein und verschließt
diesen.
IVr Kantilenhalter 38 und die Schutzkappe 52
werden gemäß F i g. 7 in bzw. auf das offene Ende 14 des Zylinders 12 geschoben. Zum Verschweißen der beiden
Teile 38 und 52 mit dem Zylinder 12 wird der Zylinder 12 festgehalten, während der Kanülenhalter 38 zusammen
mit der Schutzkappe 52 unter axialem Druck gegen den Zylinder 12 eine bestimmte Zeitlang schnell gedreht
werden. Durch den Eingriff des Vorsprungs 50 in die Verzahnung 64 werden der Kanülenhalter 38 und die
Schutzkappe 52 während des Reibungsschweißens relativ zueinander festgehalten. Die erzeugte Reibungswärme
bewirkt ein Verschweißen des Kanülenhalters 53 mit dem Zylinder 12 an der Stelle dichter Berührung,
d. h. es entsteht eine Schweißzone 85 im Bereich des Stufenabschnittes 53. Hierdurch wird der Kanülenhalter
38 mit dem Zylinder 12 verschweißt.
Gleichzeitig werden die Rippen 63 der Schutzkappe 52 mit der Außenseite 18 des Zylinders 12 verschweißt,
wodurch eine leicht zerstörbare Schweißzone 87 zwischen der Schutzkappe und dem Zylinder hergestellt
wird. Dies bildet einen sicheren Indikator zur Warnung, falls r";e Sterilität der Injektionsspritze 10 verletzt
werden sollte.
In der in F i g. 9 dargestellten Situation ist der Hohlzylinder 12 mit dem Kanüienhaiter 38 und der
Schutzkappe 52 durch Reibung^schweißung verbunden. Während der Reibungsschweißung können Schweißpartikel
102 von der Oberfläche des Kanülenhalters und/oder der Innenseite 20 des Zylinders 12 abgerieben
werden. Diese Schweißpartikel werden in dem ringförmigen Hohlraum 80 gefangen, so daß sie nicht in das
Innere der Bohrung 22 des Zylinders 12 eindringen können. Außerdem erzeugt die Reibungsschweißung
eine ringförmige Schwächungszone 84 an der Außenseite des Hohlzylinders 12. Im Bereich dieser Schwächungszone
84 ist die Außenseite des Endes des Zylinders 12 mit der Innenseite des Kanülenhalters 38
ringförmig verschweißt. Diese Schweißzone 89 entsteht durch molekulare Umorientierung der an dem Schweißvorgang
beteiligten Materialien. Im Bereich der Schwächungszone 84 kann die Schweißverbindung
zwischen der Schutzkappe 52 und dem Zylinder 12 aufgerissen werden. Anschließend kann die Schutzkappe
mit der Einschnürung an ihrem Ende 56 wieder in die Schwächungszone 84 eingesetzt werden.
Nach Durchführung des Reibungsschweißvorgangs wird der Kolben 24 mit der Kolbenstange 28 in den
Zylinder 12 eingeführt Anschließend wird das Ende 16 des Zylinders 12 durch Aufsetzen der rückwärtigen
Schutzkappe 36 verschlossen und der erhitzte Sicherungsstift 58 eingesetzt
Die Injektionsspritze 10 kann in üblicher Weise in Benutzung genommen werden, wobei zunächst gemäß
Fi g. 10 die vordere Schutzkappe 52 und die rückwärtige
Schutzkappe 36 entfernt werden. Nach dem Gebrauch der Injektionsspritze 10 wird diese durch
neuerliches Aufsetzen der Schutzkappe 52 gebrauchsunfähig gemacht Die Schutzkappe 52 wird hierzu
gemäß F i g. 11 auf den Kanülenhalter 38 und den Zylinder 12 aufgedreht und anschließend durch
seitliches Abbiegen von dem Zylinder 12 abgebrochen. Hierbei bricht das vordere Ende des Zylinders 12 an der
ringförmigen Schwächungsstelle 84 ab. so dal.i der
Zylinder nicht mehr von neuem benutzt werden kann. Die Kanüle 48 und der Kanülenhalter 38 verbleiben mit
dem abgebrochenen vorderen Ende des Zylinders 12 in
der Schutzkappe 38. Sie werden durch Klemmung bzw. Reibung und durch die Schweißzone zwischen dem
vorderen Ende des Zylinders 12 und der Muffe 54 des Kanu' -',halters 52 festgehalten und können nur durch
Zerstörung der Schutzkappe 52 aus dieser herausgenommen vvcrdcn. Die so eingeschlossene Kanüle 48
kann sieher beseitig! werden. Auf diese Weise ist die Injektionsspritze 10 vollständig zerstört und für die
Zukunft unbrauchbar gemacht.
Die Injektionsspritze kann aus den üblichen Werkstoffen gefertigt werden, die für die Herstellung
derartiger Geräte benutzt werden. Vorzugsweise werden der Zylinder 12, der Kanülenhalter 38 und die
Schutzkappe 52 aus thermoplastischen Kunststoffen, wie Polypropylen od. dgl., hergestellt.
Der Kolben 24 besteht vorzugsweise aus einem Elastomeren, beispielsweise Gummi.
Die zusammengesetzte Injektionsspritze 10 kann durch Gammastrahlen oder auf andere Weise sterilisiert
werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Injektionsspritze zum einmaligen Gebrauch, mit einem eine Schwächungszone aufweisenden, an den
Enden offenen hohlen Zylinder, einem in dem Zylinder gleitenden Kolben, der über eine Kolbenstange
mit einem Handgriff verbunden ist, und mit einem mit dem einen Ende des Zylinders verbundenen
Kanülenhalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungszone (84) ringförmig um
den Zylinder (12) herum verläuft und daß eine den Kanülenhalter (38) umschließende Schutzkappe (52)
in die Schwächungszone (84) des Zylinders (12) eingreift.
2. Injektionsspritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t,
daß der Kanülenhalter (38) sich zu seinem rückwärtigen Ende in ringförmigen Stufenabschnitten
(53, 57) verjüngt, die entsprechenden Stufenabschnitten ,.£100, 60) im Inneren des Zylinders (12)
angepaßt sind,
daß der Kanülenhalter (38) mit dem Zylinder (12) über eine ringförmige Schweißzone (85) verbunden
ist und
daß zwischen einem der Schweißzone (85) benachharten Teil des Kanülenhalters (38) und der
Innenfläche des Zylinders ^12) ein ringförmiger Hohlraum (80) vorgesehen ist, der die Schweißzone
(85) vom Inneren des Zylinders (12) trennt und die Schweißpartikel abfängt
3. Injektionsspritze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsflädie einet Stufenabschnitts (100)
des Kanülenhalteis (38>
über eine ringförmige breite Schweißzone (85) mit der Inn,- iseite des Zylinders
(12) verschweißt ist,
daß Rippen (63) an der Innenseite einer Muffe (54) der Schutzkappe (52) mit der Außenseite des
Zylinders (12) unter Bilden einer unterbrochenen weiteren (zweiten) Schweißzone (87) verschweißt
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