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Die
vorliegende Erfindung gehört
in den Bereich der vorgefüllten
und wegwerfbaren nadellosen Spritzen; solche Spritzen werden für intradermale, subkutane
und intramuskuläre
Injektionen eines flüssigen
Wirkstoffs zur therapeutischen Verwendung in der Human- oder Veterinärmedizin
verwendet. Eine Spritze gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift GB-A-971 162 bekannt.
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Eine
erste zwingende Notwendigkeit für
vorgefüllte
Spritzen ist die Langzeit-Kompatibilität, im Allgemeinen drei Jahre,
zwischen dem flüssigen Wirkstoff
und dem ihn enthaltenden Behälter.
Eine weitere zwingende Notwendigkeit, die mit dem Verfahren des
Vorfüllens
verbunden ist, besteht darin, über
einen transparenten Behälter
zu verfügen,
um die vorschriftsmäßigen Kontrollen
des korrekten Füllzustands
des Behälters
vor seinem Einsetzen in die Spritze durchführen zu können. Diese Notwendigkeiten
führen
zur Herstellung eines im Wesentlichen transparenten Behälters aus
einem mit dem Wirkstoff über
die gewünschte
Zeitdauer kompatiblen Material; es ist im All-gemeinen Glas zur pharmazeutischen Verwendung:
Glas vom Typ I oder II. Dann stellt sich aber das Problem der mechanischen
Festigkeit dieses Behälters
gegenüber
dem hohen Betriebsdruck, der für
die nadellose Injektion notwendig ist.
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Das
Patent
EP 792 174 beschreibt
eine nadellose Spritze, deren den Wirkstoff enthaltende Ampulle
aus Glas ist, wobei diese Ampulle teilweise zylindrisch ist, wobei
ihr hinten liegender Bereich die Form eines Spitzbogens hat, mit
an ihrem Ende einem einzigen, sehr kurzen Injektionskanal: Tatsächlich einer
Injektionsöffnung.
Diese Ampulle ist in ihrem zylindrischen Bereich fest von einem
Kompressionsbauteil umschlossen. Diese Vorrichtung löst einerseits
die Probleme der Langzeit-Kompatibilität zwischen dem Wirkstoff und
dem Behälter
und andererseits die Probleme der Festigkeit des Behälters gegenüber dem
Betriebsdruck. Diese Maßnahme
ist aber nicht auf eine Spritze übertragbar,
die mehrere Injektionskanäle,
und insbesondere bezüglich
ihres Durchmessers lange Kanäle
hat, um die Kohärenzlänge der
Strahlen und die Eindringtiefe der Strahlen in die Haut des zu behandelnden
Patienten steuern zu können.
Um mehrere lange Kanäle
in einem gegenüber
den starken Betriebsdrücken
der nadellosen Spritzen festen Behälter herzustellen, ist man
dazu gezwungen, den Aufbau des Behälters mit einem hauptsächlich rohrförmigen und
ggf. transparenten Bereich und einem druckfesten, aber nicht unbedingt aus
einem mit dem Wirkstoff langzeitkompatiblen Material bestehenden
Injektor, und somit einem zusätzlichen
Mittel zur Wiederherstellung dieser Kompatibilität, zu verändern.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine nadellose Spritze zum Injizieren
eines flüssigen
Wirkstoffs, der in einem zylindrischen Behälter enthalten ist, der in
seinem vorderen Bereich von einer mittels eines Antriebsmittels
verschiebbaren Verschlussvorrichtung und in seinem hinteren Bereich
von einem Injektor verschlossen wird, der mindestens einen Injektionskanal
aufweist, und wobei dieser Behälter
fest mit dem Körper
der Spritze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran,
die mit dem flüssigen
Wirkstoff kompatibel ist, diesen vom Injektor isoliert, und dass
die Membran von der Flüssigkeit durchquert
werden kann, wenn sie für
die Injektion unter Druck gesetzt wird.
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In
dieser Erfindung wird unter einem flüssigen Wirkstoff hauptsächlich eine
mehr oder weniger viskose Flüssigkeit,
oder eine Mischung von Flüssigkeiten,
oder ein Gel verstanden. Der Wirkstoff kann ein in einem für die Injektion
geeigneten Lösungsmittel
in Lösung
befindlicher Feststoff sein. Der Wirkstoff kann ein Feststoff sein,
der in Pul-verform
mehr oder weniger konzentriert in einer geeigneten Flüssigkeit suspendiert
ist. Die Körnchengröße des festen
Wirkstoffs sowie die Form des Kanals müssen angepasst sein, um Verstopfungen
zu vermeiden.
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Das
Mittel, das auf die verschiebbare Verschlussvorrichtung einwirkt,
kann von mechanischer Art sein: Entspannung einer komprimierten
Feder, oder vom pneumatischen Typ: Expansion eines komprimierten
Gases, oder vom pyrotechnischen Typ: Expansion von Verbrennungsgasen.
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Der
Injektor muss mehrere Injektionskanäle aufweisen, deren Länge und
Form es ermöglichen, die
Kohärenzlänge des
Strahls zu kontrollieren. Der Injektor muss dem Betriebsdruck standhalten.
Das für
seine Herstellung gewählte
Material muss beide Forderungen erfüllen. Dagegen ist es nicht
notwendig, dass dieses Material mit dem Wirkstoff langzeitkompatibel
ist: Die durchquerbare Membran, die den Injektor vom Wirkstoff trennt,
ermöglicht
diese Langzeitkompatibilität.
Das Material der Membran wird unter den Materialien der Pharmakopoee
ausgewählt, die
für ihre
Kompatibilität
mit dem Wirkstoff bekannt sind, zum Beispiel Elastomermaterialien
vom dem Typ, die für
die Stopfen-Kolben in den vorgefüllten Spritzen
verwendet werden, oder Silicone, oder Polytetrafluorethylene (PTFE).
Der zylindrische Behälter, der
den Wirkstoff enthalten wird, kann aus Glas oder einem beliebigen
anderen transparenten Material sein, das mit dem Wirkstoff kompatibel
ist. Der Behälter
kann selbst dem Betriebsdruck standhalten oder wird in geeigneter
Weise in einem anderen Element der Spritze angeordnet, das es ihm
erlaubt, dem Betriebsdruck standzuhalten.
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In
dieser Spritze gewährleistet
vorteilhafterweise die durchquerbare Membran die Dichtheit zwischen
dem Behälter
und dem Injektor. Die Dichtheit wird entweder durch Einklemmen der
Membran zwischen dem Behälter
und dem Injektor gewährleistet: Die
Membran wirkt dann wie eine Dichtung, oder die Membran wird in den
Behälter
eingeführt:
Sie wirkt wie ein Stopfen.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist die Membran dünn
genug, um gegenüber
den Injektionskanälen
durchbohrt zu werden, wenn die Flüssigkeit zur Durchführung der
Injektion unter starken Druck gesetzt wird.
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In
einer zweiten Ausführung
weist die Membran eine Zone mit geringerer Dicke gegenüber jedem
Injektionskanal auf; jede dieser Zonen wird wie vorher im Moment
des Unterdrucksetzens durchbohrt. Für den einwandfreien Betrieb
dieser Ausführung
muss die Membran durch geeignete Vorrichtungen genau positioniert
werden, damit jede Zone mit geringerer Dicke sich gegenüber einem
Injektionskanal befindet. Eine Zone mit geringerer Dicke ist ein
in der Membran in Form eines Sacklochs ausgebildeter Hohlraum, wobei
die Basis dieses Hohlraums entweder zur Flüssigkeit oder zur Vorderseite
des Injektors, oder genauer zu einem Injektionskanal, gerichtet sein
kann. Eine der einfachsten Formen ist die eines Kegels oder eines
Kegelstumpfs.
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In
einer dritten Ausführung
weist die Membran gegenüber
jedem Injektionskanal eine Vorbohrung auf. Die Elastizität des Elastomermaterials
der Membran hält
jede der Vorbohrungen geschlossen, und ggf. ist dieser Verschluss
dicht. Wenn die Flüssigkeit
durch das Auslösen
des Antriebsmittels unter Druck gesetzt wird, öffnet sich jede Vorbohrung.
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Die
Membran bedeckt mindestens zwei Injektionskanäle, deren vordere Enden sich
auf dem gleichen Kreis befinden, der auf die Achse des zylindrischen
Behälters
zentriert ist.
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Vorteilhafterweise
vereinen sich die Zonen geringerer Dicke und bilden eine kreisförmige Kehle, die
auf die Achse des Behälters
zentriert ist. Diese kreisförmige
Zone befindet sich vor den vorderen Enden der Injektionskanäle, die
selbst auf einem gleichen Kreis verteilt sind. Wie vorher ist für eine Zone geringerer
Dicke die Öffnung
der kreisförmigen
Kehle der Membran entweder zur Flüssigkeit oder zur vorne liegenden
Injektorseite gerichtet.
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Weiter
vorteilhafterweise weist die Membran einen auf die Achse des Behälters zentrierten
kreisförmigen
Schlitz auf, dieser Schlitz befindet sich gegenüber den vorderen Enden der
Injektionskanäle, die
selbst auf einem gleichen Kreis verteilt sind: Auch hier hält die Elastizität des Materials
der Membran den Schlitz geschlossen und ggf. dicht geschlossen. Beim
Unterdrucksetzen der Flüssigkeit
durch das Auslösen
des Antriebsmittels spreizt die Flüssigkeit die Ränder des
Schlitzes auseinander und geht in die Injektionskanäle über.
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Vorteilhafterweise
liegt die Membran, die den Injektor vom Wirkstoff isoliert, zumindest
teilweise auf der vorderen Fläche
(in der Innenfläche)
des Injektors auf.
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Vorzugsweise
weist jeder Injektionskanal an seinem vorderen Ende einen Eingangshohlraum
auf, der das Durchbohren der Membran oder das Öffnen der Vorbohrung der Membran
im Moment des Unterdrucksetzens der Flüssigkeit für die Injektion erleichtert.
Dieser Eingangshohlraum kann auch zu mehreren Kanälen gehören, zum
Beispiel eine ringförmige Rille,
die mehrere oder sogar alle Kanäle
speist: Diese Anordnung löst
das Problem der Positionierung der Membran bezüglich des Injektors. Die Form
dieses Hohlraums oder dieser Rille wird optimiert, um eine gute Öffnung der
Membran zu ermöglichen
und auch einen Hohlraum an der Spitze eines Kanals herzustellen,
der es ermöglicht,
die Kohärenzlänge des Flüssigkeitsstrahls
zu steuern, der am anderen Ende des Kanals austritt.
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Zum
Beispiel wird der Eingangshohlraum vorne am Injektionskanal durch
eine drehsymmetrische Fläche
begrenzt, deren Höhe
und Durchmesser in Höhe
der vorderen Fläche
des Injektors größer sind
als die Dicke der durchquerbaren Membran, aber kleiner als die zwei- oder dreifache Dicke.
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Bei
einer ringförmigen
Rille zur Speisung der Injektionskanäle ist das optimierte Profil
der Rille ein Profil, dessen Höhe
und Breite, gemessen gemäß einem
Radius des Injektors, größer sind
als die Dicke der Membran, und unter der zweifachen oder dreifachen
Dicke bleiben.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung weist die vordere Fläche des Injektors oder der innere
Boden des Injektors Ausstülpungen
auf, die ins Innere des Behälters
gerichtet sind. Die Injektionskanäle münden durch diese Ausstülpungen
in den Behälter.
Diese Ausstülpungen
können
individuell sein, d.h. eine Ausstülpung für jeden Kanal, oder zu mehreren
oder allen Kanälen
gehören,
zum Beispiel in Form einer ringförmigen
Ausstülpung,
die zu allen Kanälen
gehört,
die auf einem Umfang angeordnet sind, der auf die Behälterachse
zentriert ist. Die durchquerbare Membran, die den flüssigen Wirkstoff
vom Injektor isoliert, liegt ursprünglich auf den Ausstülpungen
auf.
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Wenn
die Flüssigkeit
unter Druck gesetzt wird, um die Injektion durchzuführen, verschiebt
sich die Membran und wird gegen die Ausstülpungen zusammengedrückt, die
sie durchbohren oder die Vorbohrungen der Membran öffnen.
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Wie
vorher kann die Membran Zonen geringerer Dicke aufweisen, die gegenüber jeder
Ausstülpung
angeordnet sind, dann müssen
die Zonen geringerer Dicke und die Ausstülpungen eine präzise relative
Indizierung aufweisen: Jede dieser Zonen wird von der entsprechenden
Ausstülpung
durchbohrt oder zerrissen. Die Membran kann auch eine einzige Zone
geringerer Dicke in Form einer Rille aufweisen: Diese Zone wird
beim Unterdrucksetzen der Flüssigkeit
von den Ausstülpungen
durchbohrt oder zerrissen.
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Die
durchquerbare Membran kann Vorbohrungen aufweisen, die geschlossen
bleiben, solange die Flüssigkeit
nicht unter Druck steht. Diese Vorbohrungen können insofern individuell sein,
als jede Vorbohrung sich gegenüber
einer Ausstülpung
befindet; man benötigt
also eine präzise
relative Indizierung der Membran gegenüber den Ausstülpungen.
Diese Vorbohrungen können
zu allen Ausstülpungen
gehören,
zum Beispiel in Form eines ringförmigen
Schlitzes gegenüber
allen Ausstülpungen,
oder sogar einer ringförmigen
Ausstülpung.
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Gemäß einer
ersten Variante wirkt das Antriebsmittel direkt auf die vordere
Verschlussvorrichtung, um die Injektion durchzuführen.
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Gemäß einer
zweiten Variante wirkt das Antriebsmittel über einen Kolben auf die vordere
Verschlussvorrichtung.
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Vorzugsweise
ist das Antriebsmittel ein pyrotechnischer Gasgenerator. Eine solche
Vorrichtung ist ziemlich kompakt, leistungsstark und vor allem sehr
zuverlässig.
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Vorteilhafterweise
bilden der Behälter
und der Körper
der Spritze eine einzige Einheit.
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Der
Behälter
wird bei der Montage von Spritze und Behälter auf das Antriebsmittel
mittels eines Zwischenmaterials in den Körper eingeschrumpft.
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Der
Körper
der Spritze ist transparent, was die Sichtbarmachung des Wirkstoffbehälters bis
zur Injektion ermöglicht.
Der Körper
weist mindestens ein Sichtfenster für den Inhalt des Behälters auf,
wenn das Material des Körpers
der Spritze nicht transparent ist.
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Vorteilhafterweise
dient der auf die vordere Verschlussvorrichtung wirkende Kolben
als Anzeiger für
den Betrieb der Spritze, indem er im transparenten Bereich oder
im Fenster des Körpers
der Spritze zu sehen ist.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die gestellten Probleme. Sie schlägt eine vorgefüllte Spritze
vor, deren Behälter
aus einem mit dem Wirkstoff kompatiblen Material besteht und deren
Injektor, der mehrere Injektionskanäle aufweist, den hohen Betriebsdruck
aushält,
wobei das Problem der Kompatibilität dieses Elements durch die
Zwischenfügung
einer durchquerbaren Membran gelöst
wird, die mit dem Wirkstoff kompatibel ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat auch den Vorteil, dass sie es ermöglicht,
in der Vorrichtung zwei Bereiche zu trennen. Ein Bereich, pharmazeutischer Bereich
genannt, enthält
den Körper,
den Injektor, seine Membran und den Behälter mit der nach vorne verschiebbaren
Verschlussvorrichtung: Diese Untereinheit kann unter den Bedingungen
der pharmazeutischen Industrie behandelt werden, insbesondere bezüglich der
Sterilisierung und der Asepsis. Diese Untereinheit wird in den Rest
der Spritze integriert, deren Elemente anderweitig zusammengesetzt
wurden, wobei dieser Zusammenbau un ter weniger strengen Bedingungen
erfolgt als diejenigen, die mit der pharmazeutischen Industrie zusammenhängen.
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Schließlich hat
diese Konfiguration den Vorteil, mögliche Flüssigkeitslecks durch die Injektionskanäle vor dem
Durchführen
der Injektion zu vermeiden. Das Schütteln der Vorrichtung wird
nämlich
häufig
durchgeführt,
oder sogar vorgeschlagen, um die Trübung der Flüssigkeit zu untersuchen oder
die Mischung zu homogenisieren, wenn die Flüssigkeit suspendierte Teilchen
enthält.
Die Tatsache, dass der Wirkstoff vor der Injektion von den Kanälen isoliert
ist, bewirkt einen äußerst wirksamen
Schutz vor dieser Verlustgefahr während der Handhabungen vor dem
Aufbringen der Vorrichtung auf die Haut des zu behandelnden Patienten.
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Nachfolgend
wird die Erfindung ausführlich mit
Hilfe der Figuren beschrieben, die verschiedene besondere Ausführungen
der Erfindung darstellen.
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1 zeigt
schematisch und im Teilschnitt eine besondere Ausführung einer
nadellosen Spritze gemäß der Erfindung.
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2 zeigt
im Einzelnen den Bereich der Spritze, der den Wirkstoffbehälter, die
Membran und den Injektor enthält.
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3 zeigt
die Verformung der Membran gegenüber
dem vorderen Hohlraum eines Injektionskanals.
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4 zeigt
im Einzelnen den Bereich der Spritze, der den Behälter enthält, mit
einem Ausstülpungen
aufweisenden Injektor.
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Gemäß den 1 und 2 ist
die Spritze senkrecht dargestellt, mit dem Injektionssystem oder Injektor 4 nach
unten gerichtet: Diese Richtung definiert den hinteren Bereich der
Spritze, während
die entgegengesetzte Richtung den vorderen Bereich definiert.
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Die
Spritze 1 weist einen Körper 8 auf,
in den ein zylindrischer Behälter 2 eingesetzt
ist, der den flüssigen
Wirkstoff 6 enthält.
Am hinteren Ende des Körpers 8 ist
ein Injektor 4 montiert, der in diesem Beispiel vier Injektionskanäle wie den
Kanal 11 aufweist. Die hintere Fläche des Injektors ist mit einer äußeren Schutzvorrichtung
bedeckt, um die Aufrechterhaltung der Asepsis der Spritze zu gewährleisten;
diese Schutzvorrichtung enthält
eine Membran aus Elastomermaterial, die auf die Außenfläche des
Injektors über
eine dünne
metallische Abdeckfolie aufgelegt wird, die um das Ende der Spritze
herum geklammert ist. Diese Schutzvorrichtung wird vor der Injektion
entfernt. An seinem vorderen Ende ist der Körper 8 an einem Antriebsmittel 70 befestigt,
das in diesem Beispiel vom Typ pyrotechnischer Gasgenerator ist;
es wird nachfolgend beschrieben.
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Der
Behälter 2 ist
in diesem Beispiel ein Rohr aus einem transparenten und mit dem
flüssigen
Wirkstoff kompatiblen Material, dieses Material ist zum Beispiel
Glas vom Typ I oder II der Pharmakopoee, aber man kann jedes andere
transparente und kompatible Material verwenden.
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Der
Behälter 2 wird
in seinem vorderen Bereich von einer verschiebbaren Verschlussvorrichtung 3 verschlossen.
Diese Verschlussvorrichtung 3 ist von der Art Stopfen-Kolben,
der üblicherweise
in den Spritzen verwendet wird: Es ist ein Bauteil, das durch Formen
eines geeigneten Elastomermaterials hergestellt wird, um als Kolben
zu dienen, und das mehrere seitliche Lippen oder Wülste aufweist,
um die Dichtheit herzustellen (diese Elemente sind in den Figuren
nicht im Einzelnen gezeigt). Diese Verschlussvorrichtung kann in
bekannter Weise eine Oberflächenbehandlung
erfahren, um ihr Gleiten im Behälter
zu erleichtern. Die üblicherweise
zur Herstellung der Stopfen-Kolben verwendeten Materialien sind
in der Pharmakopoee dafür
bekannte Elastomermaterialien, dass sie mit dem Wirkstoff kompatibel
sind: Es sind zum Beispiel Chlorbutyl oder Brombutyl, deren Shore-Härte zwischen
etwa 45 und etwa 70 geregelt ist.
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Der
Behälter 2 wird
in seinem hinteren Bereich von einer durchquerbaren Membran 5 verschlossen.
Diese durchquerbare Membran 5 ist zwischen den hinteren
Rand des Behälters 2 und
die hauptsächlich
ebene vordere Fläche
des Injektors 4 geklemmt und erzeugt so die Dichtheit des
Behälters 2.
Die durchquerbare Membran 5 wird aus einem mit dem Wirkstoff
kompatiblen Elastomermaterial oder Polymer hergestellt, das zum
Beispiel aus der oben erwähnten
Gruppe ausgewählt
wird. Die Dicke der Membran 5 liegt zwischen etwa 0,2 mm
und etwa 1,5 mm; vorzugsweise liegt diese Dicke zwischen etwa 0,2
mm und etwa 0,4 mm.
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In
diesem Beispiel ist der Injektor 4 auf den Körper 8 geschraubt.
Der Injektor weist vier Injektionskanäle wie den Kanal 11 auf,
die auf einem Zylinder verteilt sind, dessen Achse mit derjenigen
des Behälters 2 zusammenfällt. In
diesem Beispiel sind die Kanäle
parallel zur Achse des Behälters
und mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt dargestellt; ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, können sie
aus Gründen
und gemäß Ausführungsformen,
die anderweitig beschrieben werden, komplexere Konfigurationen haben.
Allgemein ist bei diesen Injektionskanälen das Verhältnis zwischen
Länge und
Durchmesser aber größer als
etwa zehn, oder sogar mehrere zehn. Vorzugsweise weisen die Kanäle auf der
vorderen Seite einen Eingangshohlraum 12 auf. Jeder Kanal
kann einen Hohlraum haben, oder ein Hohlraum kann zu mehreren Kanälen oder
allen Kanälen
gehören,
in diesem letzteren Fall handelt es sich um eine Kreisrille, unter
Berücksichtigung
dessen, was bezüglich
der Anordnung der Kanäle
beschrieben wurde. Wie man im Detail der 2 sieht,
ist es die Aufgabe dieses Eingangshohlraums, das Zerreißen oder
das Öffnen
der Vorbohrung der Membran 5 gegenüber dem Kanal 11 zu
ermöglichen,
wenn die Flüssigkeit
dem Injektionsdruck ausgesetzt wird. Man kann dann feststellen, dass
auf dem Kanal eine Aushöhlung
entsteht, die für die
Steuerung der Kohärenzlänge des
Strahls günstig
ist, wie anderweitig erklärt
wurde.
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Auf
der hinteren Fläche
des Injektors 4, d.h. auf der Fläche, die auf der Haut des zu
behandelnden Patienten aufliegen wird, münden die Kanäle 11 über Ausstülpungen,
die sich ggf. vereinen, um einen kreisförmigen Kragen zu bilden. Diese
Anordnung ist günstig,
um ein gleichmäßigeres
Aufliegen auf der Haut herzustellen, und sie ermöglicht es, einen kleinen Fehler
in der lotrechten Stellung der Spritze gegenüber der Haut zu tolerieren,
ohne die Qualität
der Injektion zu beeinträchtigen.
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In
diesem Beispiel wirkt das Antriebsmittel 70 auf die Verschlussvorrichtung 3 über einen
Kolben 10 ein, der teilweise im Schnitt dargestellt ist.
Dieser Kolben ist metallisch oder aus hartem Plastikmaterial wie
zum Beispiel Teflon®, er weist Dichtungsmittel auf,
die hier einfach durch einen Dichtring dargestellt sind. Durch seine
Dichtungsmittel hindert dieser Kolben die Verbrennungsgase des pyrotechnischen
Generators daran, mit der Verschlussvorrichtung 3 in Kontakt
zu kommen. Dieser Kolben dient auch als Betriebsanzeige, wenn er
im Fenster des Körpers 8 erscheint.
Diese Aufgabe einer Sichtanzeige kann auch von der verschiebbaren
Verschlussvorrichtung selbst gewährleistet
werden.
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Schließlich zeigen
die 1 und 2 einen besonderen Fall der
Montage des Behälters 2 im Körper B.
Der Behälter 2,
der im Injektor 4 zentriert und im Körper 8 angeordnet
ist, ist von einem Zwischen material 9 umhüllt, das,
wenn die Einheit auf den Körper 71 des
Antriebsmittels 70 montiert wird, von der Lippe des Körpers 71 zusammengedrückt wird:
Dieses Zusammendrücken
des Zwischenmaterials 9 führt in diesem Moment das Schrumpfen
des Behälters 2 durch
und ermöglicht
ihm, die hohen Injektionsdrücke
beim Betrieb des Antriebsmittels auszuhalten.
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Nun
werden die Hauptelemente des pyrotechnischen Generators beschrieben.
Er weist den Körper 71 und
eine pyrotechnische Ladung 72 auf, deren Verbrennung von
einem Zünder 73,
auf den ein Schlagbolzen 74 aufschlägt, gestartet wird. Der Zünder 73 wird
von einem Zünderträger 80 bedeckt.
In der ursprünglichen
Stellung wird der Schlagbolzen 74 in der Schlagbolzenführung 75,
die durch Schraubverbindung fest mit dem Körper 71 verbunden
ist, von mindestens einer Kugel wie der Kugel 77 zurückgehalten,
die teilweise in eine Kehle des Schlagbolzens eingeführt ist.
Die Schlagvorrichtung enthält
einen Schieber 78 mit einer Kehle 79 und eine innere
Feder 76. Der Schieber 78 gleitet auf der Außenseite
der Schlagbolzenführung 75,
und er wird von Nocken zurückgehalten,
die sich in seitlichen Rillen bewegen. Dieser Schieber 78 ist
hier das Auslöseorgan.
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Um
die Verbrennung der pyrotechnischen Ladung 72 zu starten,
kann man ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen andere Startvorrichtungen
als die hier beschriebene Schlagbolzenvorrichtung verwenden. Ohne
in die Einzelheiten zu gehen und ohne erschöpfend sein zu wollen, werden
als Beispiele Startvorrichtungen mit elektrischer Batterie oder
piezoelektrische Startvorrichtungen erwähnt.
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Gegebenenfalls
kann der pyrotechnische Gasgenerator durch einen Gasgenerator ersetzt
werden, der aus einem Behälter
mit komprimiertem Gas besteht, der von einem Schnellöffnungsventil
verschlos sen wird. Das Auslöseorgan öffnet das
Ventil, die komprimierten Gase des Behälters expandieren und wirken
auf das Schubmittel ein.
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Nachdem
sie den Asepsis-Stopfen abgenommen und die Spritze auf die Haut
des zu behandelnden Patienten aufgelegt hat, drückt die Bedienungsperson zur
Benutzung mit ihrem Daumen auf den Drücker 78, der eingeschoben
wird, indem er die Feder 76 komprimiert. Der Drücker verschiebt
sich, bis die Kehle 79 in Höhe der die Kugeln wie die Kugel 77 enthaltenden
Kehle ankommt, wobei die Kugeln in die Kehle 79 zurückweichen
und den Schlagbolzen freigeben, der heftig auf den Zünder 73 schlägt, dessen
Start die pyrotechnische Ladung 72 anzündet. Der auf dem Zünderträger 80 aufliegende
Schlagbolzen hält
ihn in seinem Sitz und gewährleistet
die Dichtheit: Die Verbrennungsgase steigen nicht zum Drücker hoch.
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3 zeigt
im Einzelnen die Öffnung
einer Membran gegenüber
einer Vorbohrung. In die Membran sind Kreislöcher gebohrt, deren Durchmesser zwischen
etwa 100 μm
und etwa 300 μm
liegt; aufgrund der Elastizität
des Elastomermaterials der Membran bleiben die Vorbohrungen geschlossen und
relativ dicht. Am vorderen Ende des Kanals 11 gegenüber einer
Vorbohrung der Membran befindet sich ein Eingangshohlraum 12 von
im Wesentlichen Kegelform, dessen Höhe gleich etwa dem doppelten Durchmesser
der Basis ist. Unter der Wirkung des bei Inbetriebnahme des Antriebsmittels
auf die Flüssigkeit übertragenen
Drucks verformt sich der Rand der Vorbohrung der Membran und legt
sich auf die Wand des kegelförmigen
Hohlraums am vorderen Ende des Kanals auf. Am Eingang des Kanals
bildet sich dann eine Aushöhlung,
die Störungen
und Turbulenzen im Fluss bewirkt; diese Phänomene tragen zur Steuerung
der Kohärenzlänge des
Strahls bei.
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4 stellt
eine Ansicht eines Details einer anderen Ausführung der Erfindung dar. In
diesem Beispiel weist der Injektor der Spritze Ausstülpungen 46 auf
der vorderen Seite jedes Injektionskanals 41 auf; in diesem
Beispiel hat die Ausstülpung
eine sehr einfache Form eines Kegelstumpfs. Die durchquerbare Membran 45,
die vorgebohrte Zonen gegenüber den
Injektionskanälen
aufweist, liegt auf diesen Ausstülpungen
auf. Der Außenumfang
der Membran 45 ist zwischen das Rohr des Behälters und
eine Umfangsrandleiste des Injektors geklemmt. Die Membran ist winkelmäßig gegenüber dem
Injektor durch ein System mit Noppe oder Nocke (in dieser schematischen
Darstellung nicht gezeigt) verkeilt, so dass die Vorbohrungen der
Membran sich gegenüber
den Injektionskanälen
befinden. Unter der Wirkung des Unterdrucksetzens der Flüssigkeit
durch das Antriebsmittel wird die Membran auf dem Injektor zusammengedrückt, die
vorgebohrten Zonen werden von den kegelstumpfförmigen Ausstülpungen
geöffnet;
die Ränder
der vorgebohrten Zonen spreizen sich auseinander, um die Flüssigkeit
durchzulassen.