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FACHGEBIET
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Injektionsvorrichtungen und insbesondere
Spritzen oder Pistolen, die dazu verwendet werden, in einen Uterus
einzudringen, um Arzneimittel zu übertragen, Tiere künstlich
zu besamen oder Embryonen zu übertragen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Um
Haustiere künstlich
zu befruchten, sind etliche Vorrichtungen konstruiert worden. Die
anerkannteste und meistverwendete Vorrichtung, die entwickelt wurde,
ist eine künstliche
Besamungsspritze oder -pistole. Obwohl die Worte Spritze und Pistole
in der Branche und in dieser Anmeldung oft austauschbar verwendet
werden, wird das Wort Spritze als technisch weitreichender angesehen.
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Es
sind mehrere verschiedene Konfigurationen für Pistolen oder Spritzen dieser
Art entwickelt worden, wie etwa jene, die in US-Patent Nr. 4,173,227;
4,261,361; 4,846,785 und 4,865,589 offenbart sind. Die Spritze umfasst
einen röhrenförmigen Körper, der
dafür geeignet
ist, einen Behälter aufzunehmen,
welcher das biologische Material enthält, das in das Tier injiziert
werden soll. Körper
und Behälter
können
in das Tier eingeführt
werden und das Material wird durch einen Stößel oder Mandrin, der verschiebbar
in den Körper
und den Behälter
eingeführt
werden kann, aus dem Behälter
ausgestoßen.
Um eine wiederholte Verwendung der Spritze zu ermöglichen,
ohne dass diese durch ein bestimmtes Tier kontaminiert wird, kann
eine flexible Hülle
abnehmbar um den Körper
angeordnet werden, um einen Kontakt der inneren Flüssigkeiten
des Tiers mit dem Körper
der Pistole zu verhindern. Nach jedem Gebrauch kann die Hülle vom
Körper
der Spritze entfernt und verworfen werden, was die Anordnung einer
neuen, sterilen Hülle
um die Spritze ermöglicht.
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Wenn
Material aus dieser Art von Spritze injiziert wird, um zum Beispiel ein
Haustier künstlich
zu besamen, ist das Material normalerweise in einer Kunststoffpaillette
enthalten, wie sie in US-Patent Nr. 4,478,261 und 5,190,880 offenbart
ist. Die Paillette ist gewöhnlich
ein röhrenförmiges Kunststoffgebilde, das
an einem Ende durch ein Paar Stopfen verschlossen ist und an dem
anderen Ende mit Ultraschall verschweißt ist. Diese Verschlüsse halten
das Material in der Paillette. Zur Verwendung der Paillette wird
zunächst
das ultraschallverschweißte
Ende von der übrigen
Paillette abgebrochen. Das Ende der Paillette, welches das Stopfenpaar
enthält,
wird dann in den Körper
der Spritze eingeführt
und kommt mit diesem in Eingriff. Die Paillette wird durch die um
den Körper
angeordnete Hülle
in dieser Position gehalten. Nach korrekter Anordnung wird der Mandrin
in den Körper
und in die Paillette eingeführt,
so dass der Stopfen von dem Mandrin berührt und entlang der Länge der
Paillette vorangetrieben wird, um das Material aus dem gegenüberliegenden
Ende aus dem Innern der Paillette auszustoßen.
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Die
Pailletten sind vorwiegend in zwei Größen erhältlich, eine Paillette von
kleinerem Durchmesser mit einem Volumen von etwa einem viertel Kubikzentimeter
(¼ cm3) und eine Paillette von größerem Durchmesser
mit einem Volumen von etwa einem halben Kubikzentimeter (½ cm3). Um das Material aus dem Innern einer
Paillette von bestimmtem Durchmesser wirksam abzugeben, muss daher
die Pistole oder Spritze mit dem Durchmesser der Paillette, in der
das Material enthalten ist, kompatibel sein. Aufgrund der verschiedenen
Größen der
erhältlichen
Pailletten muss eine Person, die solche Eingriffe durchführt, in
vielen Fällen
den verwendeten Spritzentyp wechseln, damit die Größe der Paillette, die
das zu injizierende biologische Material enthält, aufgenommen werden kann.
Dies ist nicht wünschenswert,
da es unbequem ist, ständig
zwischen Spritzen zu wechseln, wenn Pailletten verschiedener Größe verwendet
werden. Überdies
kann es aufgrund der geringen Unterschiede in den Größen der verschiedenen
Paillettentypen und zwischen der Konfiguration der diversen Spritzen
oft der Fall sein, dass eine Person versehentlich eine Spritze mit
einer Paillette verwendet, die nicht mit der Spritze kompatibel
ist, wodurch das in der Paillette enthaltene wertvolle biologische
Material verschwendet wird.
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Um
diesen Mangel zu überwinden,
wurde eine Injektionsspritze entwickelt, die imstande war, Pailletten
mehrerer Größen aufzunehmen.
Diese Spritze ist in US-Patent Nr. 4,173,227 offenbart und umfasst
einen röhrenförmigen Körper, der
einen inneren, axialen Hohlraum definiert, welcher durch einen in
dem Körper
angeordneten röhrenförmigen Einsatz
in zwei Hälften
unterteilt ist, von denen jede einen anderen Durchmesser aufweist.
Jede Hälfte kann
eine Paillette mit einem bestimmten Durchmesser aufnehmen und festhalten,
so dass die Injektionsspritze Pailletten beider Durchmesser verwenden kann.
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Um
die Konfiguration dieser Spritze zu ändern, damit sie eine Paillette
mit einem der beiden kompatiblen Durchmessern aufnehmen kann, muss jedoch
die Spritze teilweise auseinandergenommen werden, um die Konfiguration
des Körpers
umzukehren, wobei das Ausstoß-
oder Auslassende des Körpers
vom einen Ende zum anderen verlegt wird. Durch die Notwendigkeit,
die Spritze auseinanderzunehmen und deren Konfiguration umzukehren,
ist es oft der Fall, dass Lecks zwischen den wieder zusammengesetzten
Elementen der Spritze auftreten, so dass etwas oder das gesamte
zu injizierende biologische Material verloren geht, bevor es verwendet
werden kann. Überdies
ist es lästig,
die Spritze wiederholt umkehren zu müssen.
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Es
ist daher wünschenswert,
eine Injektionsspritze zu entwickeln, die imstande ist, Pailletten
mit unterschiedlichen Durchmessern aufzunehmen, jedoch kein Auseinandernehmen
und/oder Verändern der
Spritze erfordert, um ein Auslaufen des Materials aus der Spritze
zu vermeiden.
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Das
deutsche Patent
DE
43 09 808 C1 offenbart eine Spritze zur künstlichen
Besamung von Tieren, wobei diese Spritze einen röhrenförmigen Körper mit einem kegelförmigen Abschnitt
aufweist, der dafür
angepasst ist, als Anschlag sowohl für eine Paillette von kleinerem
Durchmesser als auch für eine
Paillette von größerem Durchmesser
zu dienen. Der kegelförmige
Teil ist mit dem Rest des röhrenförmigen Körpers einstückig gebildet,
wodurch der Prozess der Herstellung des röhrenförmigen Körpers verkompliziert wird.
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Aus
US-Patent 4,493,700 ist bekannt, eine Schutzhülle für eine Pistole zur künstlichen
Besamung mit zwei Arten von Hülsen
bereitzustellen, die dafür
angepasst sind, als Anschlag für
eine Paillette von kleinerem Durchmesser und für eine Paillette mit größerem Durchmesser
zu dienen. Ein Endteil eines röhrenförmigen Körpers 1
bei der Pistole ist mit einer Aussparung für den Anschlag einer Paillette
von größerem Durchmesser
versehen. Eine Paillette von kleinerem Durchmesser kann in die axiale
Durchgangsbohrung des röhrenförmigen Körpers eindringen.
Wiederum ist der Endteil mit der Aussparung einstückig mit
dem Rest des röhrenförmigen Körpers gebildet,
wodurch der Herstellungsprozess erschwert wird.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Injektionsspritze
zur Verwendung bei der künstlichen
Besamung von Tieren mit einem biologischen Material bereitzustellen,
die mit Pailletten von unterschiedlichen Durchmessern verwendet
werden kann. Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Injektionsspritze
bereitzustellen, die einen einstückigen
Körper aufweist,
der ein Auslaufen jeglichen Materials aus dem Innern der Spritze
verhindert. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Injektionsspritze
von ähnlicher
Bauweise wie Injektionsspritzen des bisherigen Stands der Technik
bereitzustellen, um eine Verwendung der Spritze mit bereits existierenden
Spritzenkomponenten einschließlich
Hüllen,
paillettenhaltenden Hülleneinsätzen und
Pailletten zu ermöglichen. Es
ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Injektionsspritze
von einfacher und kostengünstiger
Bauweise bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß werden
die vorgenannten Aufgaben durch eine Spritze mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Injektionspistole oder -spritze
zur künstlichen
Befruchtung von Haustieren, welche die Verwendung von biologisches
Material enthaltenden Pailletten verschiedener Durchmesser mit der
Spritze ermöglicht.
Die Injektionsspritze umfasst einen röhrenförmigen Körper, der einen axialen Durchgang
definiert, welcher sich durch diesen erstreckt, und umfasst einen
Kopf, der fest an dem einen Ende angebracht ist. Der röhrenförmige Körper umfasst
ein innerhalb des Durchgangs angeordnetes Führungselement, das dazu dient,
die auf der dem Kopf gegenüberliegenden
Seite in den Durchgang eingeführten
Pailletten richtig zu positionieren und zu halten. Das Führungselement
umfasst einen Anschlag, der mit Pailletten von größerem Durchmesser in
Eingriff kommt. Der Anschlag umgibt eine Aussparung, die so dimensioniert
ist, dass sie am Führungselement
anlie gende Pailletten, die einen kleineren Durchmesser besitzen,
aufnimmt und hält.
Die Spritze umfasst außerdem
einen Stößel oder
Mandrin, der herausnehmbar durch den Kopf, den röhrenförmigen Körper und das Führungselement
und dann in die Paillette eingeschoben werden kann, um das in der Paillette
enthaltene biologische Material aus der Spritze auszutreiben. Der
Körper
kann außerdem lösbar in
einer Schützhülle angeordnet
werden, die verhindert, dass die Spritze mit irgendwelchen Flüssigkeiten
des Tiers, an dem die Spritze angewendet wird, in Berührung kommt.
Dies ermöglicht
eine wiederholte Verwendung der Spritze bei einer großen Zahl
verschiedener Tiere ohne eine Verbreitung von Krankheiten oder anderen
medizinischen Zuständen zwischen
den Tieren.
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Alternativ
kann die Erfindung eine Pistolenanordnung sein, die dazu verwendet
wird, mit einem röhrenförmigen Körper ein
Material in ein Tier einzuspritzen. Der röhrenförmige Körper weist ein erstes Ende
und ein zweites Ende, einen sich durch diesen erstreckenden axialen
Durchgang und ein Führungselement
auf, das im axialen Durchgang des Körpers fest angeordnet ist.
Das Führungselement
umfasst einen Anschlag, der mit einer Paillette von großem Durchmesser
in Eingriff gebracht werden kann, wenn diese durch das zweite Ende
in den axialen Durchgang im Körper
eingeführt
wird, eine Aussparung, die sich angrenzend an den Anschlag in das
Führungselement
erstreckt und mit einer Paillette von kleinem Durchmesser in Eingriff
gebracht werden kann, wenn diese durch das zweite Ende in den Durchgang
im Körper
eingeführt
wird, und eine axiale Durchgangsbohrung, welche sich mit der Aussparung überschneidet.
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Der
Anschlag der Spritze kann als eine Zunahme der Innendicke des Führungselements
von der Durchgangsbohrung zu dem einen Ende ausgebildet sein. Des
weiteren kann die Aussparung eine Bohrung mit einem kontinuierlich
abnehmenden Durchmesser aufweisen, um zu verhindern, dass sich die
Paillette beim Einschieben des Mandrins bewegt. Die Aussparung kann
auch eine kegelstumpfförmige
Fläche
mit einer allmählich
zunehmenden Dicke von der Durchgangsbohrung zu dem einen Ende aufweisen,
um die Paillette am Bewegen zu hindern.
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Die
Erfindung umfasst außerdem
ein Verfahren zur künstlichen
Besamung, das die Bereitstellung einer Spritzenanordnung mit einem
röhrenförmigen Körper, der
einen an einem Ende fest angebrachten Kopf mit einer axialen Öffnung und
ein dem Kopf gegenüberliegendes
offenes Ende aufweist, beinhaltet. Der Körper kann einen axialen Durchgang
definieren, mit einem in dem axialen Durchgang befestigten und von
dem Kopf beabstandeten Führungselement.
Das Führungselement
umfasst vorzugsweise einen Anschlag, der sich auf der dem Kopf gegenüberliegenden
Seite befindet, eine Aussparung, die sich von dem Anschlag einwärts in das
Führungselement
erstreckt, und eine axiale Durchgangsbohrung, die mit der Aussparung
kommuniziert. Ebenfalls eingeschlossen ist ein Mandrin mit einem
länglichen
Stab, der an einem Ende einen Griff aufweist. Der Stab ist so dimensioniert,
dass er durch die Öffnung
in dem Kopf, den Durchgang in dem röhrenförmigen Körper und die Durchgangsbohrung
in dem Führungselement
einführbar
ist. Die längliche
Paillette enthält eine
Menge eines biologischen Materials und weist angrenzend an ein Ende
einen Stopfen, der aus einem verformbaren Material gebildet ist,
und auf der dem Stopfen gegenüberliegenden
Seite ein offenes Ende auf. Bei Gebrauch bringt der Verwender das
an den Stopfen angrenzende Ende der Paillette mit den Führungsmitteln
im Körper
in Eingriff, schiebt den Stab durch die Öffnung im Kopf in den Durchgang
im Innern des Körpers
und drückt
dann den Griff zum Kopf hin, um den Stab durch die Durchgangsbohrung in
dem Führungselement
und in Kontakt mit dem Stopfen in der Paillette zu treiben, um den
Stopfen entlang der Paillette voranzutreiben und das biologische
Material durch das offene Ende des Körpers aus der Paillette zu
drängen.
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Verschiedene
andere Merkmale, Einzelheiten und Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen ersichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Zeichnungen erläutern
die gegenwärtig erwogene
beste Art der Durchführung
der Erfindung.
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Die
Zeichnungen:
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Injektionsspritze, die gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist;
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines inneren Führungselements, das sich im
Innern der Injektionsspritze von 1 befindet;
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer Paillette von kleinem Durchmesser,
die mit dem inneren Führungselement
von 2 in Eingriff ist;
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Paillette von großem Durchmesser, die mit dem
inneren Führungselement
von 2 in Eingriff ist;
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5 ist
eine Seitenansicht des Kopfes der Injektionsspritze von 1;
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6 ist
eine teilweise weggebrochene Ansicht einer um die Spritze von 1 angeordneten Hülle;
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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8 ist
ein Teilschnitt entlang der Linie 8-8 von 2, die eine
erste Ausführungsform
des Anschlagsendes des Führungselements
darstellt;
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9 ist
eine zweite Ausführungsform
des in 8 dargestellten Anschlagsendes;
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10 ist
eine dritte Ausführungsform
der Spritze von 1;
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11 ist
eine zweite Ausführungsform
eines mit der Spritze der vorliegenden Erfindung verwendeten Mandrins;
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12 ist
eine Ansicht des Endes des Mandrins entlang der Linie 12-12 von 11;
und
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13 ist
eine Draufsicht des Mandrins von 1 mit einer
lasergeätzten
Kennzeichnung auf dem Mandrin.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung und die verschiedenen Merkmale und vorteilhaften
Details derselben werden ausführlicher
unter Bezugnahme auf die nicht einschränkenden Ausführungsformen
erläutert, welche
in der folgenden Beschreibung eingehend beschrieben werden.
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1. Bevorzugte Ausführungsformen
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche
Teile in der Offenbarung bezeichnen, wird eine gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruierte Injektionsspritze oder -pistole in 1 allgemein
mit 10 bezeichnet. Die Spritze 10 umfasst einen
Zylinder oder röhrenförmigen Körper 12,
der aus einem im allgemeinen starren Material wie z.B. Metall oder
Kunststoff und vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gebildet ist. Bei
Biegung kann das Material seine Form ohne einen Leistungsverlust
wiedererlangen. Der röhrenförmige Körper 12 kann
stattdessen aus mehreren Röhren
geringerer Länge
mit unterschiedlicher Flexibilität/Steifigkeit konstruiert
sein. Der röhrenförmige Körper 12 definiert
einen axialen Durchgang 14. Falls gewünscht, kann die Spritze 10 auch
als Einwegartikel gestaltet sein.
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Es
werden nun 1 und 5 betrachtet. Ein
erstes Ende 15 des Körpers 12 ist
mit einem Kopf 16 verbunden, der aus einem Material gebildet
ist, das dem für
den Körper 12 verwendeten
gleicht, und der einen ergreifbaren Teil der Spritze 10 bildet,
welcher einem zweiten Ende 17 gegenüberliegt. Der Kopf 16 umfasst
einen röhrenförmigen Körperabschnitt
oder eine Röhre 18 und
einen kreisrunden Flanschabschnitt 20, der fest an einem
Ende des Körperabschnitts 18 angebracht
oder mit diesem einstückig
gebildet sein kann. Wie in 5 dargestellt, weist
der Flanschabschnitt oder Flansch 20 eine äußere Umfangsfläche 21 auf,
die gerändelt,
genarbt, körnig
oder anderweitig modifiziert sein kann, um ein leichteres Ergreifen
des Flansches 20 zu ermöglichen.
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Auf
der dem Flansch 20 gegenüberliegenden Seite umfasst
die Röhre 18 vorzugsweise
einen ersten oder durchmesserreduzierten Abschnitt 22, der
in das erste Ende 15 des röhrenförmigen Körpers 12 eingeführt werden
kann. Da er aus einem im allgemeinen starren Material gebildet ist,
das dem für
den Körper 12 verwendeten
gleicht, kann der durchmesserreduzierte Abschnitt 22 durch
jedes geeignete Mittel wie etwa durch einen Klebstoff oder durch
Laserschweißen
des durchmesserreduzierten Abschnitts 22 an das Innere
des Körpers 12 in
dem röhrenförmigen Körper 12 befestigt
werden. Auf der dem durchmesserreduzierten Abschnitt 22 gegenüberliegenden
Seite umfasst die Röhre 18 vorzugsweise
einen zweiten Abschnitt 24 von größerem Durchmesser, der sich
zwischen der Röhre 18 und
dem Flansch 20 erstreckt. Der Kopf 16 definiert
vorzugsweise ebenfalls einen axialen Durchgang 26, der
sich beginnend an einer Öffnung 19 durch
den Flansch 20 zum durchmesserreduzierten Abschnitt 22 vollständig durch
den Kopf 16 erstreckt und mit dem Durchgang 14,
der sich durch den röhrenförmigen Körper 12 erstreckt,
in einer Linie ausgerichtet ist.
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1, 7 und 10 zeigen
verschiedene Ausführungsformen
der Spritze 10 hinsichtlich der Röhre 18, von denen
jede andere Befestigungsstrukturen 71 zur vorübergehenden
Befestigung einer Hülle 48 auf
der Spritze 10 darstellt, wie hier noch ausführlicher
erörtert
werden wird. Die in 1 dargestellte Ausführungsform
zeichnet sich durch eine spiralförmige
Rippe 68 aus (am besten in 5 zu erkennen),
während 7 und 10 eine
Röhre 18 mit
einer schrägen
Seitenwand 70 zeigen. 10 zeigt
außerdem
eine Greiffläche 78 auf
der Seitenwand 70. Die Fläche 78 kann gerieft,
stollig, gerippt, körnig,
gerauht, oder anderweitig texturiert sein, um die Greifkraft der
Seitenwand 70 zu erhöhen. 7 offenbart
des weiteren einen über
der Röhre 18 angeordneten
Montage-O-Ring 72. Obwohl die in der Ausführungsform
von 10 dargestellte Fläche 78 die Reibung
genügend
vergrößern sollte,
um auf einen O-Ring 72 verzichten zu können, kann einer verwendet
werden, falls dies gewünscht
wird.
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Die
Spritze 10 umfasst außerdem
vorzugsweise einen Stößel oder
Mandrin 28, welcher einen länglichen Stab 30 und
einen kreisrunden Knopf oder Griff 32 umfasst, der durch
jedes geeignete Mittel wie z.B. durch einen Klebstoff oder durch
Schweißung
an einem Ende des Stabs 30 befestigt ist. Alternativ kann
der Griff 32 mit dem Stab 30 einstückig gebildet sein
(siehe z.B. 11). Der Stab 30 besitzt
einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Durchgangs 26 in
dem Kopf 16 und des Durchgangs 14 in dem Körper 12,
so dass der Stab 30 in den Kopf 16 und den röhrenförmigen Körper 12 geschoben
werden und sich durch diese hindurchbewegen kann. Der Stab 30 und
der Griff 32 sind ähnlich dem
Körper 12 aus
einem im allgemeinen starren Material gebildet. Zudem besitzt der
Stab 30 eine Gesamtlänge,
die etwas größer ist
als die Länge
des Kopfes 16 und des röhrenförmigen Körpers 12 zusammen,
so dass der Stab 30 aus dem Körper 12 herausragen
kann, wenn der Griff 32 des Mandrins 28 gegen
den Kopf 16 gedrückt
wird.
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Es
wird nun auf 11 und 12 Bezug genommen.
Der Mandrin 28 kann auch aus einem einzigen einheitlichen
Stab 30 gebildet sein. Der Stab 30 ist an einem
Ende gebogen und spiralförmig
gewunden, um eine einstückig
damit verbundene Schleife 75 zu bilden, die als Griff 32 dient.
Die Formung des Mandrins 28 auf diese Weise verringert
die Gesamtkosten und die Komplexität der Fertigung des Mandrins 28 beträchtlich,
da der Mandrin 28 nur einen Teil umfasst, was jeglichen
Zusammenbau eines gesonderten Griffs 32 mit einem Stab 30 unnötig macht.
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Um
zu ermöglichen,
dass der Mandrin 28 in dem Körper 12 verbleibt,
wenn die Spritze 10 geneigt wird (mit dem Griff zum Boden
hin), kann der Mandrin 28 an einem festgelegten Punkt entlang
dem Stab 30 eine Krümmung
oder einen Knick 76 umfassen. Die Krümmung 76 gleitet an
der Innenwand des Körpers 12 entlang
und verhindert, dass der Mandrin 28 ungewollt vollständig aus
dem Körper 12 gleitet,
indem sie das Ende der Röhre 18 berührt. Jedoch
ist die Krümmung 76 günstigerweise
weit genug von der dem Griff 32 gegenüberliegenden Spitze des Stabs 30 angeordnet,
so dass sie nicht die Betätigung
des Mandrins 28 behindert, wenn dieser durch den Körper 12 geschoben
wird. Vorzugsweise ist die Krümmung 76 in
einem Abstand von dem Griff 32 angeordnet, der etwas größer als
die Länge
einer Paillette 36 und meistbevorzugt zwischen 2 und 6
Inch von dem Griff 32 entfernt ist. Der Stab 30 ist
aus einem etwas elastischen, aber im allgemeinen starren Material
wie z.B. hartem Kunststoff oder vorzugsweise federhartem rostfreiem
Stahl gebildet. Bevorzugt wird insbesondere rostfreier Stahl mit
einer Zugfestigkeit zwischen 250.000 psi und 290 psi, um einen hinreichend elastischen
Stab 30 bereitzustellen.
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Statt
oder zusätzlich
zu einer Krümmung 76 entlang
der Länge
des Stabs 30 könnte
eine Markierung (nicht dargestellt) an dem Ort auf dem Stab 30 vorgesehen
sein. Die Markierung (nicht dargestellt) würde so auf dem Stab 30 angeordnet
sein, dass die Markierung außerhalb
des Körpers 12 sichtbar
wäre, wenn
die Paillette 36 nicht durchstoßen worden ist, und in dem
Körper 12 verschwinden
würde,
wenn die Paillette 36 geöffnet worden ist. Die Markierung
würde daher
als ein Indikator für
den Anwender dienen, dass er oder sie bereit und vorsichtig sein
muss, oder die Flüssigkeit
in der Paillette 36 könnte
vergeudet werden.
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Um
die Identifizierung verschiedener Spritzen 10 zu verbessern,
kann der Mandrin 28, wie dies am besten in 13 dargestellt
ist, außerdem
Kennzeichnungen 82 aufweisen, die auf dem Griff 32 des Mandrins 28 auf
der dem Stab 30 gegenüberliegenden
Seite eingeätzt
sind. Die Kennzeichnungen 82 können mit einem Lasermarkierer
auf den Griff 32 gedruckt oder geätzt werden und können neben
anderen Arten von Information den Besitzer der Spritze 10,
die Rasse oder Art des Viehs oder den Hersteller der Spritze 10 angeben.
Alternativ oder zusätzlich können die
Kennzeichnungen 82, falls gewünscht, auf die Außenseite
des röhrenförmigen Körpers geätzt werden 12.
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Es
wird nun auf 1-4 Bezug
genommen. Der röhrenförmige Körper 12 umfasst
ferner ein inneres Führungselement 34,
das fest im Durchgang 14 angeordnet und von dem Kopf 16 beabstandet
ist und zwischen dem Führungselement 34 und
dem zweiten Ende 17 des Körpers 12 eine Paillettenkammer 13 bildet.
Das Führungselement 34 ist
aus einem starren Material wie hartem Kunststoff oder Metall gebildet,
wobei ein rostfreier Stahl ähnlich
wie beim Körper 12 bevorzugt
wird, und besitzt eine allgemein zylindrische Gestalt, die einen
Durchgang 35 definiert. Das Führungselement 34 kann
jedoch einen anderen Querschnitt als kreisförmig aufweisen, wie z.B. quadratisch,
sechseckig oder achteckig, solange das Führungselement 34 mit
der Innenseite des Körpers 12 in
fester Berührung
stehen kann, und wird vorzugsweise durch Schweißung oder eine anderweitige
Befestigung des Führungselements 34 im Körper 12 an
seiner Position befestigt. Das Führungselement 34 besitzt
vorzugsweise einen Außendurchmesser,
der etwas geringer ist als der Durchmesser des Durchgangs 14 durch
den röhrenförmigen Körper 12,
und einen Durchgangsinnendurchmesser, der etwas größer ist
als der Durchmesser des Stabs 30. Das Führungselement 34 ist
im Körper 12 zwischen
der Mitte des röhrenförmigen Körpers 12 und
dem zweiten Ende 17 des Körpers 12 angeordnet,
um zwischen dem Führungselement 34 und dem
zweiten Ende 17 die Paillettenkammer 13 zu bilden
oder zu definieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungselement 34 so
im Körper 12 angeordnet,
dass sich das Führungselement 34 in
einem Abstand vom zweiten Ende 17 des röhrenförmigen Körpers 12 befindet,
der etwas geringer ist als die Gesamtlänge einer Paillette 36,
die das Material enthält,
das durch die Spritze 10 injiziert werden soll. Es ist
anzumerken, dass die Paillettenkammer 13 so dimensioniert
ist, dass sie etwa der Länge der
Paillette 36 entspricht. Wie am besten in 10 dargestellt,
grenzt auf der der Paillettenkammer 13 gegenüberliegenden
Seite ein Element 80 an das Führungselement 34 an.
Das Element 80 dient vornehmlich dazu, die Röhre 12 zu
verstärken.
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Wie
am besten in 2-4 dargestellt, umfasst
das Führungselement 34 ein
dem Kopf 16 zugewandtes Führungsende 38 und
ein dem zweiten Ende 17 zugewandtes Anschlags- oder Eingriffsende 40.
Das Führungsende 38 wird
von einem sich nach außen
konisch erweiternden Endabschnitt 42 des Durchgangs 35 gebildet,
der sich mit einem Winkel, der vorzugsweise etwa 30° beträgt, von
der Mittelachse des Führungselements 34 radial
nach außen erstreckt.
Der konische Endabschnitt 42 dient dazu, ein zweites Ende
des Stabs 30 (d.h. das dem Griff 32 gegenüberliegende
Ende) zu berühren
und in und durch den Durchgang 35 in dem Führungselement 34 zu
führen.
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Auf
der dem Führungsende 38 gegenüberliegende
Seite umfasst das Anschlagsende 40 ebenfalls einen sich
nach außen
konisch erweiternden Endabschnitt 43, der eine im allgemeinen
kreisrunde Aussparung 44 umgibt. Der konische Endabschnitt 43 des
Anschlagsendes 40 kann unterschiedlich ausgebildet sein,
wie dies in 8 und 9 dargestellt wird.
In 8 umfasst der konische Endabschnitt 43 einen
flachen Endteil 43a, der sich zwischen der Außenseite
des Führungselements 34 und
der kegelstumpfförmigen
schrägen
Fläche 43b erstreckt.
Alternativ kann, wie in 9 dargestellt, der der flache Endteil 43a beim
konischen Endabschnitt 43 fehlen und dieser kann nur die
kegelstumpfförmige
schräge Fläche 43b umfassen,
die sich durchgehend zwischen der Außen- und der Innenseite des
Führungselements 34 erstreckt.
Die Aussparung 44 erstreckt sich vom Anschlagsende 40 einwärts bis
zu einer ringförmigen
Schulter 46, die im Innern der inneren Führung 34 angeordnet
und um den Durchgang 35 ausgebildet ist. Die Aussparung 44 besitzt
einen Durchmesser, der etwa dem Außendurchmesser einer Paillette 36a von
kleinem Durchmesser entspricht, so dass ein Ende der Paillette 36a das
konische Ende 43 berühren
und in die Aussparung 44 eingeführt werden kann, wie dies in 3 dargestellt ist.
Andererseits entspricht bei Verwendung einer Paillette 36b von
großem
Durchmesser mit der Spritze 10 (wir betrachten nun 4),
der Durchmesser des Anschlagsendes 40 etwa dem Außendurchmesser
der Paillette 36b, so dass die Paillette 36b das Anschlagsende 40 berührt, ohne
in die kreisrunde Aussparung 44 einzudringen. Mit dem im
Innern des röhrenförmigen Körpers 12 angeordneten
Führungselement 34 ist
es bei der Spritze 10 somit möglich, eine Paillette 36a von
kleinem Durchmesser oder eine Paillette 36b von großem Durchmesser
in der Paillettenkammer 13 richtig anzuordnen. Paillettengrößen reichen
typischerweise von ½ cm3 bis zu ¼ cm3.
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Es
wird nun auf 6 Bezug genommen. Um eine wiederholte
Verwendung der Spritze 10 für eine große Zahl von Injektionen zu
ermöglichen,
wird der röhrenförmige Körper 12 der
Spritze 10 mit einer röhrenförmigen Wegwerf-Hülle 48 bedeckt.
Die Hülle 48 ist
von der in US-Patent Nr. 4,173,277 offenbarten Art und ist aus einem
weichen, flexiblen Material wie einem flexiblen Kunststoff gebildet,
mit einem Montageende 50, das einem Injektionsende 52 gegenüberliegt.
Das Montageende 50 ist einfach ein freies, offenes Ende
der röhrenförmigen Hülle 48,
in das der röhrenförmige Körper 12 eingeführt werden
kann. Das Injektionsende 52 umfasst eine abgerundete konisch
zulaufende Fläche 54,
die sich nach innen zur Mittelachse der Hülle 48 hin erstreckt,
um eine Öffnung
von verengtem Durchmesser 56 zu definieren. Die verengte Öffnung 56 besitzt
einen Durchmesser, der geringer ist als der des röhrenförmigen Körpers 12,
der Paillette 36 und des Stabs 30, so dass nur
das in der Paillette 36 enthaltene biologische Material
die Öffnung 56 passieren
kann.
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Wie
am besten in 6 dargestellt, umfasst die Hülle 48 außerdem einen
Einsatz 58, der im Innern der Hülle 48 und auf der
dem Montageende 50 gegenüberliegenden Seite angeordnet
ist. Der Einsatz 58 ist vorzugsweise aus einem halbstarren
Material wie etwa einem harten Kunststoff gebildet und ist in Form
eines sich nach innen verjüngenden
konischen Zylinders gestaltet, mit einem weiten Ende 62, das
nahe dem Montageende 50 angeordnet ist, und einem engen
Ende 60, das dem weiten Ende 62 gegenüberliegt
und dem Ausstoßende 52 zugewandt ist.
Der Einsatz 58 ist dafür
gestaltet, ein offenes Ende der Paillette 36, von welcher
Größe auch
immer, aufzunehmen, um die Paillette 36 in der Hülle 48 reibschlüssig festzuhalten.
Obwohl der Einsatz 58 auch verwendet wird, um eine Abdichtung
zu bilden und so ein Auslaufen zu verhindern, bevorzugten manche
Anwender, diesen nicht zu gebrauchen.
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Nach
wie vor bezugnehmend auf 6, ist die Paillette 36 von
der Art, wie sie in US-Patent Nr. 5,190,880 dargestellt ist. Die
Paillette 36 enthält
vorzugsweise ein Material zur künstlichen
Befruchtung eines Tieres, wie z.B. Samen oder eine Flüssigkeit, die
einen Embryo enthält.
Alternativ könnte
das Material eine Arzneimittel sein. Anfänglich ist die Paillette 36 an
einem Ende durch ein Paar Stopfen 66 verschlossen und ist
das gegenüberliegende
Ende ultraschallverschweißt.
Die Stopfen 66 werden vorzugsweise von Polyvinylalkohol-Pulver
und zwei Baumwollwattebauschen gebildet, welche das Pulver zwischen
den Wattebauschen an Ort und Stelle festhalten, um das biologische
Material in der Paillette 36 zu halten.
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2. In Verwendung
und Betrieb
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Unmittelbar
vor der Verwendung wird die Paillette 36 angeschnitten,
um an dem ultraschallverschweißten
Ende ein offenes Ende 64 zu bilden. Die Paillette 36 wird
mit dem Einsatz 58 in Eingriff gebracht, indem das offene
Ende 64 der Paillette 36 in das Montageende 50 der
Hülle 48 eingeschoben wird,
bis das offene Ende 64 den Einsatz 58 berührt (siehe 6).
Die Paillette 36 wird dann in den Einsatz 58 gedrückt, bis
das offene Ende 64 reibschlüssig mit dem Innern des Einsatzes 58 in
Eingriff steht. Alternativ kann die Paillette 36 in die
Paillettenkammer 13 des röhrenförmigen Körpers 12 geschoben werden.
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Das
Montageende 50 der Hülle 48 wird
um den röhrenförmigen Körper 12 angeordnet.
Die Hülle 48 wird
dann am röhrenförmigen Körper 12 entlang nach
oben geschoben, bis das Montageende 50 um den Kopf 16 angeordnet
ist. Dieser Vorgang ermöglicht
ebenfalls, dass das offene Ende 64 der Paillette 36 reibschlüssig mit
dem Einsatz 58 in Eingriff kommt. Während die Hülle 48 um den röhrenförmigen Körper 12 nach
oben geschoben wird, umschließt
das zweite Ende 17 des röhrenförmigen Körpers 12 die Paillette 36 und
berührt
den Einsatz 58, wodurch der Einsatz 58 und die
Paillette 36 entlang der Hülle 48 zum Injek tionsende 52 getrieben
werden.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform mit Spiralrippe
wird eine ¼-cm3-Paillette fast automatisch sitzen. Bei
der Ausführungsform
mit O-Ring, am besten dargestellt in 7, sollte
die ¼-cm3-Paillette nach dem Laden etwa ½ Inch
weit aus dem Körper
ragen. Das Drehen der Paillette um eine viertel Umdrehung wird sicherstellen,
dass die Paillette richtig sitzt. Überdies wird die Paillette 36 durch
den Eingriff der Paillette 36 mit dem Führungselement 34,
das im Innern des röhrenförmigen Körpers 12 angeordnet
ist, mit dem Einsatz 58 in Eingriff gehalten. Die Hülle 48 kann
auch ohne den Einsatz 58 verwendet werden, um die Paillette 36 im
röhrenförmigen Körper 12 an
dem Führungselement 34 festzuhalten,
wie dies in 7 gezeigt wird.
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Wenn
der Einsatz 58 am das Injektionsende 52 angeordnet
ist, sind das offene Ende 64 der Paillette 36 und
die enge Öffnung 60 des
Einsatzes 58 mit der verengten Öffnung 56 in dem Injektionsende 52 ausgerichtet.
Die Hülle 48 kann
in dieser Position durch den reibschlüssigen Eingriff des Montageendes 50 der
Hülle 48 mit
einer spiralförmigen
Rippe 68, die auf der Röhre 18 des
Kopfes 16 angeordnet ist (dargestellt in 5),
an dem röhrenförmigen Körper 12 festgehalten
werden. Alternativ kann die Röhre 18,
wie auf dem Fachgebiet bekannt und in 7 dargestellt,
so geformt sein, dass sie eine schräge Seitenwand 70 aufweist,
die sich von dem röhrenförmigen Körper 12 zum
Flansch 20 hin trichterförmig nach außen aufweitet,
wodurch sich der Durchmesser der Röhre 18 vom Körper 12 zum
Flansch 20 hin vergrößert.
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Um
die Anordnung der Hülle 48 um
den Körper 12 und
diese Konfiguration des 16 Kopfes zu unterstützen, kann
das Montageende 50 auch eingeschnitten werden, um einen
Schlitz (nicht dargestellt) zu bilden, der sich im wesentlichen
parallel zur Achse der Hülle 48 erstreckt,
um eine Aufweitung des Montageendes 50 beim Einschieben
des Körpers 12 zu ermöglichen.
Daher spaltet sich das Montageende 50 der Hülle 48 entlang
dem Einschnitt in der Hülle 48,
um den wachsenden Durchmesser der Röhre 18 aufzunehmen,
während
das Montageende 50 an der Röhre 18 entlang geschoben
wird. Wenn das Montageende 50 entlang der schrägen Seitenwand 70 der Röhre 18 genügend weit
nach oben geschoben worden ist, kann am Injektionsende 52 ein
Befestigungs-O-Ring 72 mit einer zentralen Öffnung 74 um die
Hülle 48 angeordnet
werden und entlang der Hülle 48 nach
oben zum Montageende 50 hin geschoben werden, um das Montageende 50 der
Hülle 48 zwischen
dem O-Ring 72 und dem Kopf 16 reibschlüssig in
Eingriff zu nehmen (wie dies am besten in 10 zu
erkennen ist). Die schräge
Seitenwand 70 der Röhre 18 kann
auch gezahnt, gerillt oder gerippt sein, um eine Greiffläche 78 zu
bilden, welche den Eingriff der Hülle 48 zwischen der
schrägen
Seitenwand 70 der Röhre 18 und
dem O-Ring 72 verbessert. Vorzugsweise umfasst die Greiffläche 78 eine
spiralförmige
Rippe, die mit der Hülle 48 und dem
O-Ring 72 in Eingriff kommt (wie am besten in 10 zu
erkennen ist). Der Eingriff der Hülle 48 um das Rohr 18 kann
auch durch Aufrauhen des die Hülle 48 bildenden
Materials oder eine anderweitige Verformung des um die Röhre 18 angeordneten
Endes der Hülle 48 verbessert
werden, wie z.B. durch Hinzufügung
einer ergänzenden
Spiralnut (nicht dargestellt) zum Montageende 50 der Hülle 48.
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Sobald
die Hülle 48 um
den röhrenförmigen Körper 12 befestigt
ist, kann der Stab 30 des Mandrins 28 durch den
Kopf 16 in den Durchgang 14 geschoben werden.
Indem der Griff 32 des Mandrins 28 zum Kopf 16 hin
gedrückt
wird, bewegt sich der Stab 30 durch das Führungselement 34 und
in das geschlossene Ende 65 der Paillette 36.
Während
der Mandrin 28 zum Kopf 16 hin gedrückt wird,
berührt der
Stab 30 den Stopfen 66 im geschlossenen Ende 65,
wobei er den Stopfen 66 entlang der Länge der Paillette 36 vorantreibt
und das in der Paillette 36 enthaltene Material durch die
verengte Öffnung 56 in
der Hülle 48 aus
dem röhrenförmigen Körper 12 ausstößt. Nach
dem Austreiben des Materials aus der Paillette 36 wird
der Mandrin 28 aus dem Körper 12 herausgezogen,
so dass die Hülle 48 und
die Paillette 36 von dem röhrenförmigen Körper 12 entfernt und verworfen
werden können,
was die Anbringung einer anderen Paillette 36 und Hülle 48 an
der Spritze 10 für
eine nachfolgende Verwendung der Spritze 10 ermöglicht.
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Sämtliche
offenbarten Ausführungsformen sind
in Verbindung mit Vorrichtungen brauchbar, wie sie für den Zweck
der Einführung
von medizinischem Material in ein Tier oder von Flüssigkeiten
zur künstlichen
Befruchtung oder dergleichen verwendet werden. Als solche gibt es
praktisch zahllose Anwen dungen für
die vorliegende Erfindung, die hier nicht alle einzeln aufgeführt werden
müssen.
Sämtliche
offenbarten Ausführungsformen
können
ohne übermäßiges Experimentieren
in die Praxis umgesetzt werden.
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Obwohl
oben die von den Erfindern ins Auge gefasste beste Art der Durchführung der
vorliegenden Erfindung offenbart ist, ist die Verwirklichung der vorliegenden
Erfindung nicht darauf beschränkt.
Es wird ersichtlich sein, dass verschiedene Ergänzungen, Modifikationen und
Umgestaltungen der Merkmale der vorliegenden Erfindung vorgenommen
werden können,
ohne vom Geist und Umfang des zugrundeliegenden erfinderischen Konzepts
abzuweichen. Zum Beispiel könnte,
obwohl für
die Vorrichtung und ihre verschiedenen Komponenten Kunststoff oder
Metall bevorzugt werden, jedes ähnlich
geeignete Material verwendet werden. Auch ist es möglich, die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ohne eine Hülle,
einen Einsatz etc. zu verwenden.
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Überdies
müssen
die einzelnen Komponenten nicht in der offenbarten Form gestaltet
oder in der offenbarten Konfiguration zusammengefügt sein, sondern
könnten
in praktisch jeder Form vorgesehen und in praktisch jeder Konfiguration
zusammengefügt
sein. Des weiteren wird ersichtlich sein, dass, obwohl zum Beispiel
der Mandrin, die Kammer und/oder die Hülle hier als physisch getrennte
Baugruppen beschrieben sind, solche Elemente teilweise oder vollständig integrierte
Bestandteile der Vorrichtung sein können. Schließlich ist
denkbar, dass alle offenbarten Merkmale jeder offenbarten Ausführungsform
mit den offenbarten Merkmalen jeder anderen offenbarten Ausführungsform
kombiniert oder gegen dieser ausgetauscht werden können, außer, wo
sich solche Merkmale gegenseitig ausschließen.
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Es
werden verschiedene Varianten erwogen, die im Bereich der der folgenden
Ansprüche
liegen, welche den als Erfindung angesehenen Gegenstand genauer
darlegen und eindeutig beanspruchen.