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Die
Erfindung betrifft eine mehrfach verdrehsicherbare Dosiervorrichtung
und eine Vorrichtung zur Verabreichung eines injizierbaren Produkts,
die eine freie Dosisauswahl eines Verwenders der Vorrichtung erlaubt.
Das Injektionsgerät
ist insbesondere für
solche Verwendungen geeignet, in denen der Verwender sich das Produkt
selbst verabreicht und die Dosis pro Verabreichung selbst individuell
auswählen,
d. h. einstellen, kann. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein
Injektionsgerät
für beispielsweise die
Verabreichung von Insulin in der Diabetestherapie oder die Verabreichung
eines Wachstumshormons.
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Aus
der
EP 0 713 403 A1 ist
eine Spritze für die
Verabreichung von flüssigen
pharmazeutischen Mischungen und generell auch anderen Flüssigkeiten
bekannt, die eine Einstellung einer pro Injektion zu verabreichenden
Flüssigkeitsdosis
einmalig erlaubt; genannt ist eine Einstellung durch einen Apotheker.
Für den
Patienten, der sich anschließend
mit der Spritze die pharmazeutische Flüssigkeit verabreicht, ist es
jedoch schwierig, die einmal eingestellte Dosis zu verändern. Hierdurch
soll eine fehlerhafte Verwendung der Spritze verhindert werden.
Eine derartige Spritze wird den Bedürfnissen nicht gerecht, da in
vielen Therapien die optimale Produktdosis variiert, beispielsweise
in Abhängigkeit
von der Tageszeit, sportlichen Aktivitäten oder der Einnahme von Mahlzeiten.
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Injektionsgeräte, die
derartigen Anforderungen gerecht werden, sind beispielsweise aus
der WO 97/36625 und
DE
199 00 792 C2 bekannt. Die beiden Druckschriften betref fen
Injektionsgeräte
mit je einer Fördereinrichtung
für die
Ausschüttung
des Produkts und einer Dosiereinrichtung für die Einstellung der Produktdosis,
die bei einer nachfolgenden Injektion mittels der Fördereinrichtung
förderbar
und dadurch ausschüttbar
ist. Die Fördereinrichtung
umfasst einen Kolben, durch dessen Vorschub das Produkt aus einem
Produktreservoir gefördert
wird, eine Kolbenstange und ein Antriebsglied für die Kolbenstange. Das Antriebsglied
und die Kolbenstange sind miteinander in solch einem Eingriff, dass
eine Vorschubbewegung des Antriebsglieds eine ebensolche Vorschubbewegung
der Kolbenstange bewirkt, das Antriebsglied jedoch eine Rückzugsbewegung
in die Gegenrichtung bis in eine Auslöseposition ausführt, aus
der heraus erneut eine Injektion vorgenommen werden kann. Die Auslöseposition
wird mittels der Dosiereinrichtung bestimmt, die einen einstellbaren Dosieranschlag
für das
Antriebsglied bildet. Die bekannten Vorrichtungen haben sich in
der Praxis bewährt,
sollten die Gefahr von Fehldosierungen aber noch sicherer ausschließen.
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Die
EP 0 879 610 B1 zeigt
eine wiederverwendbare Abgabevorrichtung für Medikamente. Ein an einem
Gehäuse
der Vorrichtung angebrachter Vorsprung greift in eine von mehreren
dem Vorsprung angepassten Nuten ein, die an einem Auswahlelement
angebracht wird. Der Vorsprung ist federnd an dem Gehäuse befestigt,
wodurch bei einer Verdrehung des Gehäuses gegen das Auswahlelement
das Auswahlelement von einer Nut in eine benachbarte Nut springt
und somit ein hörbares
Klicken erzeugt.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Antriebs- und Dosiermodul und
ein Injektionsgerät
zur Verabreichung eines injizierbaren Produkts zu schaffen, die
eine freie Dosisauswahl bei verringerter Gefahr einer Fehldosierung
erlauben.
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Die
Erfindung betrifft ein Injektionsgerät zur Verabreichung eines injizierbaren
Produkts, vorzugsweise ein handliches, in einer Tasche der Kleidung tragbares
Injektionsgerät.
Das Injektionsgerät
umfasst ein Gehäuse
mit einem Reservoir für
das Produkt, eine Fördereinrichtung
für die
Förderung
des Produkts und eine Dosiereinrichtung für die pro Injektion wahlfrei
einstellbare Produktdosis. Das Reservoir kann unmittelbar von dem
Gehäuse
selbst gebildet werden. Vorzugsweise bildet das Gehäuse allerdings ein
Aufnahmefach für
ein Produktbehältnis, das
vorzugsweise wie üblich
als vorabgefüllte
Ampulle in den Handel gelangt. Als „Gehäuse mit einem Reservoir" wird auch solch
ein Gehäuse
verstanden, das ein Aufnahmefach für ein Produktbehältnis bildet,
in dem das Produktbehältnis
noch nicht eingesetzt ist.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Antriebs- und Dosiermodul eines Injektionsgeräts oder für ein Injektionsgerät.
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Die
Fördereinrichtung
wird von einem Mechanikhalter, den vorzugsweise ein Gehäuseabschnitt
bildet, bewegbar gelagert. Sie kann eine Förderbewegung ausführen, durch
die das Produkt aus dem Reservoir gefördert und ausgeschüttet wird.
Sie kann relativ zu dem Gehäuse
oder wenigstens einem Teil des Gehäuses in wenigstens, vorzugsweise
genau zwei unterschiedliche Positionen bewegt werden, die vorgegeben
sind, vorzugsweise durch Anschläge.
Die eine der Positionen ist eine Auslöseposition, aus der heraus
die Förderbewegung
unmittelbar oder nach vorheriger Ausführung einer anderen Bewegung
ausgeführt
wird. Die andere der Positionen ist eine Freigabeposition, aus der
die Fördereinrichtung
in die Auslöseposition
bewegbar ist. Die Förderbewegung
und die Bewegung in die Auslöseposition
sind bevorzugterweise Linearbewegungen, besonders bevorzugt entlang
einer einzigen Translationsachse. Die Bewegung aus der Freigabeposition in
die Auslöseposition
ist der Förderbewegung
vorzugsweise exakt entgegengerichtet. Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung
zwischen der Auslöseposition
und der Freigabeposition hin und her bewegbar, besonders bevorzugt
ist sie ausschließlich
in dieser Art bewegbar. Die Bewegung aus der Auslöseposition
wird vorzugsweise durch manuellen Druck auf die Fördereinrichtung
und die Bewegung in die Auslöseposition
wird vorzugsweise durch eine manuell aufgebrachte Zugkraft bewirkt.
Die Bewegung in die Auslöseposition
wird im Folgenden vereinfachend als Rücksetzbewegung bezeichnet.
Wenn es heißt,
dass die Fördereinrichtung
eine Bewegung ausführt,
so bedeutet dies nicht, dass im Falle einer bevorzugt mehrteiligen
Ausführung
der Fördereinrichtung
sämtliche
Teile der Fördereinrichtung
die betreffende Bewegung stets oder überhaupt gemeinsam ausführen, obgleich
eine gemeinsame Bewegung, zumindest phasenweise, bevorzugt wird.
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Die
Dosiereinrichtung ist so gelagert, vorzugsweise so mit dem genannten
Mechanikhalter verbunden, dass sie relativ zu der Fördereinrichtung oder
zumindest einem Teil der Fördereinrichtung
eine Dosierbewegung ausführen
kann, um die durch die Förderbewegung
förderbare
Produktdosis einzustellen. Die einstellbare Produktdosis wird durch
Dosierpositionen vorgegeben, in die die Dosiereinrichtung bei der
Dosierbewegung vorzugsweise verrastet. Der entsprechende Rasteingriff
kann mit dem Gehäuse oder/und
mit der Fördereinrichtung
gebildet sein. Die Dosierung kann vorgenommen werden, wenn die Fördereinrichtung
die Freigabeposition einnimmt. Bei den vorgegebenen Dosierpositionen
kann es sich um nur zwei unterschiedliche Dosierpositionen handeln, um
beispielsweise zu unterschiedlichen Tageszeiten zwei unterschiedliche
Produktdosen zu verabreichen. In anderen Ausführungen sind mehr als zwei, vorzugsweise
ist eine Vielzahl unterschiedlicher Dosierpositionen vorgesehen,
um in Anpassung an unterschiedliche Situationen und/oder einer bezüglich der
zu verabreichenden Produktdosen heterogenen Personengruppe die Möglichkeit
individueller Dosiseinstellung zu gewähren.
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Nach
der Erfindung ist die Dosiereinrichtung mit der Fördereinrichtung
mittels Blokkiereingriff gekoppelt, wenn die Fördereinrichtung die Auslöseposition
einnimmt. Der Blockiereingriff kann auch bereits während der
Rücksetzbewegung
der Fördereinrichtung
bestehen. Im Blockiereingriff ist die Dosiereinrichtung relativ
zu der Fördereinrichtung
in der zuvor eingestellten Dosierposition gegen Dosierbewegungen
blockiert. Eine erzwungene Bewegung aus der blockierten Dosierposition
ist allenfalls durch eine außergewöhnliche
Kraftanstrengung möglich
und hat vorzugsweise eine derart weitgehende Beschädigung der
Vorrichtung zur Folge, dass eine nachfolgende Produktverabreichung
nicht mehr möglich
ist. Vorteil der Erfindung ist, dass die Dosis in der Freigabeposition
eingestellt und eine „Nachdosierung" in der Auslöseposition
verhindert wird. Durch die Blockierung in der Auslöseposition
kann das Injektionsgerät
unmittelbar im Zusammenhang mit der Verabreichung sicherer gehandhabt
werden, weil die für
die Verabreichung erforderlichen Handgriffe nicht versehentlich
zu einer Dosierbewegung führen
können. Obgleich
bevorzugt wird, dass die Dosiereinrichtung im Blok kiereingriff eng
geführt
wird, um Bewegungen quer zur Richtung der Rücksetzbewegung zu verhindern,
kann grundsätzlich
ein gewisses Spiel vorhanden sein, solange hierdurch die eingestellte
Dosis nicht verstellt werden kann.
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Die
Auslöseposition
wird, wie bereits erwähnt,
als Anschlagposition bestimmt. Zwecks Dosierung ist diese Anschlagposition
in und gegen die Richtung der Förderbewegung
und dadurch die maximale Weglänge
der Förderbewegung
verstellbar. Die Fördereinrichtung
und die Dosiereinrichtung bilden je einen Dosieranschlag, und die
beiden Dosieranschläge
begrenzen die Rücksetzbewegung
der Fördereinrichtung
und bestimmen dadurch die Auslöseposition.
Dies bedeutet, dass eines aus Fördereinrichtung
und Dosiereinrichtung, vorzugsweise die Dosiereinrichtung, einen
bezüglich
seiner Position veränderbaren
Anschlag bildet. Ein Beispiel für
die Bildung des verstellbaren Dosieranschlags werden in der WO 97/36625
offenbart, der erfindungsgemäß abgewandelt
wird. In kinematischer Umkehr könnten die
in dieser Druckschrift offenbarten Dosieranschläge ihrem Verlaufe nach, d.
h. als diskrete Dosieranschläge,
auch an der Fördereinrichtung
gebildet sein, so dass ein Anschlagnocken an der Dosiereinrichtung
genügt,
der durch die Dosierbewegung in eine Dosierposition eingestellt
wird.
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In
bevorzugten Ausführungen
wird die Blockierung der Dosiereinrichtung durch den Eingriff wenigstens
eines Auswahlelements zwischen zwei Drehanschläge bewirkt. Sichergestellt
wird, dass für jede
der Dosierpositionen eines aus Fördereinrichtung
und Dosiereinrichtung ein Auswahlelement und das andere zwei zugeordnete
Drehanschläge
bildet, die miteinander in dem Blockiereingriff sind. Wegen der
mehreren unterschiedlichen Dosierpositionen sind entsprechend mehrere
Drehanschlagpaare und/oder mehrere Auswahlelemente vorgesehen, von
denen wenigstens eine Paarung in jeder der Dosierpositionen in dem
Blockiereingriff ist. Vorzugsweise sind mehrere Paarungen in einem
Blockiereingriff. Die Drehanschläge
oder das Auswahlelement können
oder kann an der Fördereinrichtung
starr gebildet sein, insbesondere einstückig. Das mindestens eine von
der Dosiereinrichtung gebildete Gegenglied kann an der Dosiereinrichtung
starr geformt sein, insbesondere einstückig.
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Der
Eingriff zwischen dem Auswahlelement und den Drehanschlägen kann
in der Freigabeposition der Fördereinrichtung
gelöst
oder als lösbarer Rasteingriff
gebildet sein, der vorteilhafterweise gleichzeitig den genannten
lösbaren
Rasteingriff für die
Dosisauswahl in der Freigabeposition der Fördereinrichtung bilden kann.
In der zuletzt genannten Variante schwächt sich der Blockiereingriff
bei der Bewegung in die Freigabeposition bis auf den Rasteingriff
ab; umgekehrt verstärkt
sich der in der Freigabeposition bestehende Rasteingriff zu dem
Blockiereingriff bei der Rücksetzbewegung
der Fördereinrichtung.
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Die
Drehanschläge
können
insbesondere durch Führungsnuten
oder vorragender Führungsstege
gebildet sein, die sich nur über
ein kleines Stück
oder über
nahezu die gesamte Weglänge
der Rücksetzbewegung
der Fördereinrichtung
erstrecken können.
Die Drehanschläge
können
sich im Falle eines starren Auswahlelements so nahe als möglich bis
zu dem Auswahlelement erstrecken, wenn die Fördereinrichtung die Freigabeposition
einnimmt. Falls das Auswahlelement oder die mehreren Auswahlelemente
in der Freigabeposition mit der Führung oder den Drehanschlägen in einem
lösbaren Rasteingriff
sind, erstrecken sich die Drehanschläge entsprechend über eine
verlängerte
Strekke.
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Die
Dosierbewegung umfasst vorzugsweise eine Drehbewegung der Dosiereinrichtung
relativ zu der Fördereinrichtung
um eine Drehachse. Die Dosierbewegung kann eine reine Drehbewegung
sein. Sie kann auch eine überlagerte
Dosierbewegung aus Drehbewegung und Translationsbewegung, in diesem
Fall vorzugsweise entlang der Drehachse sein. Die Förderbewegung
der Fördereinrichtung
umfasst vorzugsweise eine Bewegung der Fördereinrichtung relativ zu
der Dosiereinrichtung entlang der Drehachse. Die Förderbewegung
kann insbesondere eine reine Linearbewegung entlang der Drehachse
sein. Insbesondere in solchen Ausbildungen bietet es sich an, dass
eine der Strukturen, nämlich
die Fördereinrichtung
oder die Dosiereinrichtung, das andere um die Drehachse wenigstens
teilweise umgibt und die in der erforderlichen Anzahl vorhandenen
Drehanschläge
und/oder Auswahlelemente an einander zugewandt gegenüberliegenden
Mantelflächen
der Fördereinrichtung
und der Dosiereinrichtung ange ordnet sind. Diejenige der beiden
Strukturen, vorzugsweise die Dosiereinrichtung, die die andere wenigstens
teilweise umgibt, ist oder umfasst vorzugsweise einen Hülsenkörper und
bildet vorzugsweise die Drehanschläge.
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Die
Fördereinrichtung
kann einteilig sein, ist vorzugsweise jedoch mehrteilig. Sie umfasst
in der mehrteiligen Ausbildung ein Förderglied, das die Förderbewegung
ausführt
und dabei unmittelbar auf das in dem Reservoir befindliche Produkt
wirkt, und eine Antriebseinrichtung, die mit dem Förderglied
gekoppelt ist, um dessen Förderbewegung
zu bewirken. Die Antriebseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Abtriebsglied
und ein Antriebsglied, die relativ zueinander bewegbar und miteinander
so gekoppelt sind, dass eine Antriebsbewegung des Antriebsglieds
eine Abtriebsbewegung des Abtriebsglieds bewirkt. Das Abtriebsglied
kann mit dem Förderglied
steif verbunden sein oder ist mit dem Förderglied so gekoppelt, dass
die Abtriebsbewegung des Abtriebsglieds die Förderbewegung bewirkt. Vorzugsweise
nimmt das Abtriebsglied bei seiner Abtriebsbewegung das Förderglied
einfach mit. Das Antriebsglied ist so gelagert, dass es zum Einen
die Antriebsbewegung und zum Anderen eine der Antriebsbewegung entgegengerichtete
Bewegung in die Auslöseposition
der Fördereinrichtung
ausführen
kann. Das Antriebsglied und das Abtriebsglied sind vorzugsweise
so miteinander gekoppelt, dass das Antriebsglied bei der Antriebsbewegung
das Abtriebsglied mitnimmt, während
das Antriebsglied die Bewegung in die Gegenrichtung vorzugsweise
ohne das Abtriebsglied ausführt.
Derartige Antriebseinrichtungen sind insbesondere von Zahnstangenpens
bekannt, beispielsweise aus der WO 97/36625 und der
DE 199 00 792 C2 . Geeignet
ist beispielsweise auch eine Antriebseinrichtung, wie sie die
DE 199 45 397 C2 beschreibt, bei
der das Abtriebsglied glatt und das Antriebsglied mit sich in die
glatte Außenfläche des
Abtriebsglieds stemmenden Eingriffselementen gebildet sind. Die Bewegungen
der Fördereinrichtung
und in der mehrteiligen Ausbildung der Glieder der Fördereinrichtung umfassen
oder sind vorzugsweise Linearbewegungen entlang einer Translationsachse
der Fördereinrichtung.
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Falls
die Dosiereinrichtung, wie bevorzugt, die Drehanschläge bildet,
kann ihr Dosieranschlag oder können
ihre vorzugsweise mehreren Dosieranschläge an dem Ende der Drehanschläge gebildet sein.
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Die
Fördereinrichtung
ist vorzugsweise für eine
manuelle Betätigung
ausgebildet. Sie kann aber auch einen motorischen Antrieb umfassen,
der die Förderbewegung
bewirkt und in der Auslöseposition der
Fördereinrichtung
ausgelöst
wird. In beiden Ausbildungen umfasst sie ein Betätigungselement, im einen Fall
für die
manuelle Betätigung
und Bewirkung der Förderbewegung
und im anderen Fall für
das Auslösen
des motorischen Antriebs. Für
die manuelle Betätigung,
wie sie für
Injektionsgeräte
bevorzugt wird, bringt der Verwender mittels des Betätigungselements
die für
die Förderbewegung
erforderliche Förderkraft
auf.
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Vorteilhafterweise
ist eine Weglänge,
die das Betätigungselement
bei der Betätigung
ausführt,
größer als
eine Weglänge
der Förderbewegung,
die die Fördereinrichtung
für eine
vollständige
Ausschüttung der
eingestellten Produktdosis zurücklegt.
Die Weglängenvergrößerung ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn die der eingestellten Produktdosis
entsprechende Weglänge
der Förderbewegung
sehr kurz ist, beispielsweise einen oder wenige Millimeter oder
gar weniger als einen Millimeter beträgt. Würde sich die Bewegung des Betätigungselements über eine
ebenso kurze Weglänge
nur erstrecken, wären
Fehlinterpretationen dergestalt möglich, dass der Verwender glaubt,
er habe die Produktdosis noch gar nicht oder nur unvollständig verabreicht.
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Der
gegenüber
der Förderbewegung
verlängerte
Betätigungsweg
des Betätigungselements kann
getriebetechnisch so realisiert sein, dass die Bewegung des Betätigungselements
mittels eines Untersetzungsgetriebes stets und kontinuierlich in die
Förderbewegung
untersetzt wird. Nicht zuletzt aus Gründen der Einfachheit umfasst
der Betätigungsweg
des Betätigungselements
jedoch eine Leerbewegung des Betätigungselements
ohne Förderbewegung
und eine Bewegung des Betätigungselements
gemeinsam, 1:1, mit der Förderbewegung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Antriebs- und Dosiermodul ein Dosierglied, das für die Einstellung
der Produktdosis relativ zu einem Antriebsglied in eine von mehreren
Dosierpositionen bewegbar ist, wobei eines aus Antriebsglied und
Dosierglied mehrere Dosieranschläge
auf axial unterschiedlichen Höhen
und den Dosieranschlägen
zugeordnete Drehanschläge,
und das andere aus Antriebsglied und Dosierglied wenigstens ein
Auswahlelement bilden. Das Antriebsglied ist translatorisch relativ
zu dem Dosierglied bis in eine Auslöseposition bewegbar, in der
das wenigstens eine Auswahlelement einem der Dosieranschläge in Anschlag
ist. In der Auslöseposition
sperrt das wenigstens eine Auswahlelement mit den Drehanschlägen die
Drehung des Dosierglieds in beide Drehrichtungen.
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Das
Dosierglied entspricht einer Dosiereinrichtung. Das Dosierglied
kann insbesondere hülsenförmig sein
und ist für
die Einstellung der Produktdosis relativ zu dem Antriebsglied drehbar.
In Abhängigkeit
von der Drehwinkelstellung können
so mehrere Dosierpositionen eingestellt werden. Vorzugsweise umfasst
das Dosierglied mehrere Dosieranschläge, die an der äußeren Umfangsfläche und
bei einem hülsenförmigen Dosierglied
an der inneren Umfangsfläche
der Hülse
verteilt angeordnet sein können.
Die Dosieranschläge
sitzen in Axialrichtung auf unterschiedlichen Positionen, so dass
das Antriebsglied je nach Dosiereinstellung um Wege unterschiedlicher Längen in
Axialrichtung bewegt werden kann. Vorzugsweise ist das Dosierglied
für die
Einstellung der Produktdosis relativ zu dem Abtriebsglied in eine
von mehreren Dosierpositionen drehbar, wobei das Antriebsglied mit
dem Abtriebsglied mechanisch gekoppelt und relativ zu dem Abtriebsglied
translatorisch bewegbar ist. Vorteilhaft hängt die Produktdosis von den
axial unterschiedlichen Höhen
der mehreren Dosieranschläge
ab. Die Dosieranschläge
können über den
Umfang verteilt angeordnet sein.
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Die
Dosieranschläge
können
jeweils durch eine Stirnseite einer Nut gebildet sein, wobei sich
die Nut axial von einer Stirnseite des die Dosieranschläge enthaltenen
Bauteils in das Bauteil erstreckt. Vorteilhaft ist die Nut in ihrer
Längsrichtung
halbseitig offen, so dass das Auswahlelement in die Nut eingerückt oder
hineinbewegt werden kann. Die Nuten können an einer inneren Umfangsfläche einer
Hülse oder
auf einer äußeren Seite eines
in eine Hülse
eingreifenden Elements gebildet sein. Besonders bevorzugt verlaufen
die Nuten in Axialrichtung und weisen eine taschenförmige Form
auf, so dass das Auswahlelement nur von der Innenseite her in die
Nut eingreifen kann. Die taschenförmigen Nuten weisen eine Tiefe
auf, die geringer ist als die Wandstärke der Hülse. Grundsätzlich wäre es möglich, die Nuten durchgängig zu
gestalten, so dass ihre Tiefe der Wandstärke der Hülse entspricht. Die Nuten können sich
beginnend von der Stirnseite oder axial beabstandet von der Stirnseite
des die Dosieranschläge
enthaltenden Bauteils bis zu den Dosieranschlägen erstrecken.
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Zwischen
den vorteilhafterweise über
den Umfang angeordneten Nuten verbleiben als Drehanschläge dienende
Stege. Insbesondere werden die Drehanschläge durch die Flanken der Nut
oder der Nuten gebildet.
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Besonders
bevorzugt sind an einem aus Antriebsglied und Dosierglied die auf
das andere axial zuweisenden Dosieranschläge treppenförmig angeordnet. Auch hier
können
die Flanken der Nuten die Drehanschläge bilden. Zwischen jeder Stufe
der Treppe sollte sich ein Drehanschlag befinden. Grundsätzlich ist
es auch möglich
zwischen manchen Stufen keinen Steg vorzusehen. Die Nut kann an
Ihrer Stirnseite auch zwei oder mehrere Dosieranschläge bilden.
Die über
die Umfangsrichtung treppenförmig angeordneten
Dosieranschläge
können
stetig steigend oder stetig fallend sein, sind aber nicht darauf beschränkt. In
dieser Ausführungsform
ist es besonders bevorzugt, dass die Dosieranschläge durch
das Dosierglied und das wenigstens eine Auswahlelement durch das
Abtriebsglied gebildet werden. Das wenigstens eine Auswahlelement
kann ein Nocken oder eine in Axialrichtung verlaufender Steg sein,
der vorzugsweise von einer Mantelfläche des Antriebsglieds oder
des Dosierglieds abragt. Besonders vorteilhaft sind drei Auswahlelemente.
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Insbesondere
kann ein Mechanikhalter vorgesehen sein, mit dem das Dosierglied
mechanisch gekoppelt ist, wobei das Dosierglied relativ zu dem Mechanikhalter
drehbar ist. Ferner kann auch das Antriebsglied mechanisch mit dem
Mechanikhalter gekoppelt sein, wobei das Antriebsglied relativ zu dem
Mechanikhalter translatorisch bewegbar ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Antriebs- und Dosiermodul ein Dosierglied, einen Mechanikhalter
relativ zu dem das Dosierglied drehbar ist, wobei an einem aus Mechanikhalter
und Dosierglied mindestens ein Sperrelement und dem anderen aus
Mechanikhalter und Dosierglied mindestens ein Sperr-Gegenelement
gebildet ist, in das das Sperrelement eingreifen und die Drehung
des Dosierglieds relativ zu dem Mechanikhalter sperren kann. Vorzugsweise
ist das Sperrelement in Radialrichtung federnd angeordnet. Die federnde
Anordnung kann über
ein Federelement erzeugt werden. Das Federelement kann beispielsweise
eine Feder sein. Vorzugsweise wird die Feder durch einen Abschnitt
des Bauteils gebildet, das das Sperrelement umfasst. Besonders bevorzugt
sind das mindestens eine Sperrelement, das mindestens eine jeweils
zu dem mindestens einen Sperrelement zugehörige Federelement und eines
aus Mechanikhalter und Dosierglied einstückig. Besonders bevorzugt ist
das mindestens eine Sperrelement an dem Dosierglied gebildet, wobei
das mindestens eine Sperr-Gegenelement an dem Mechanikhalter gebildet
ist.
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Die
Anzahl der Sperr-Gegenelemente kann größer oder gleich der Anzahl
der Sperrelemente sein. Besonders bevorzugt entspricht die Anzahl
der Sperr-Gegenelemente der Anzahl oder einem Vielfachen der Anzahl
der Dosieranschläge.
Die Anzahl der Sperr-Gegenelemente kann auch nur einen Bruchteil
der Anzahl der Dosieranschläge
entsprechen. Grundsätzlich
sollten die Sperr-Gegenelemente über
die Umfangsrichtung verteilt angeordnet sein. Es kann auch vorteilhaft
sein, die Sperr-Gegenelemente abschnittsweise über den Umfang anzuordnen.
Vorteilhaft weist eines aus Dosierglied und Antriebsglied mehrere über den
Umfang angeordnete Dosieranschläge
auf, wobei mehrere Sperr-Gegenelemente die gleiche Winkelteilung
zueinander haben wie die Dosieranschläge zueinander. Das mindestens
eine Sperrelement sollte mit den Dosieranschlägen und/oder den dazugehörigen Nuten
in so einem Positionsverhältnis
stehen, dass mindestens ein Sperrelement in je ein Sperr-Gegenelement
einrücken
kann, wenn das mindestens eine Auswahlelement in eine Nut des die
Dosieranschläge
enthaltenden Bauteils bewegt wird. Die Winkelteilung der Dosieranschläge und somit
auch die der Sperr-Gegenelemente kann gleichmäßig sein. Eine ungleichmäßige Winkelteilung
wäre jedoch
auch denkbar.
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Vorzugsweise
kann ein Blockierelement das Sperrelement in einem Sperreingriff
mit dem Sperr-Gegenelement halten. Dadurch wird die Drehung des
Dosierglieds relativ zu dem Mechanikhalter gesperrt. In einer Ausführungsform
kann das Sperrelement von den Sperr-Gegenelementen ausgerückt sein
und durch das Blockierelement in das Sperr-Gegenelement eingerückt werden,
so dass die Drehung des Dosierglieds relativ zu dem Mechanikhalter
gesperrt wird. In einer anderen Ausführungsform ist das Sperrelement
in das Sperr-Gegenelement eingerückt ohne,
dass das Blockierelement das Sperrelement in dem Sperreingriff hält. Bei
Drehung des Dosierglieds wird das Sperrelement aus dem Sperr-Gegenelement
herausgedrückt
und rastet bei weiterer Drehung in das nächste oder benachbarte Sperr-Gegenelement
ein. Dies wird so lange vollzogen, bis durch die Drehung des Dosierglieds
die gewünschte
Dosis eingestellt ist. Durch das Blockieren des Sperrelements mit
dem Blockierelement kann das Sperrelement nicht mehr aus dem Sperr-Gegenelement
ausrücken,
wodurch die Drehung des Dosierglieds relativ zu dem Mechanikhalter
gesperrt wird. Vorzugsweise wird das Blockierelement translatorisch
in einen Blockiereingriff mit dem Sperrelement gebracht. Denkbar
wäre auch,
dass der Blockiereingriff durch eine Drehbewegung oder einer Kombination
aus einer Drehbewegung und einer Translationsbewegung erzeugt wird.
Vorzugsweise wird das Blockierelement an einem oder von einem Betätigungselement
gebildet. Besonders bevorzugt ist das Blockierelement als ein radial
abstehender umlaufender Kragen oder als ein Absatz einer Hülse gebildet.
Insbesondere soll das Blockierelement das Sperrelement zumindest
in einer Freigabeposition freigeben. Das oder die Sperrelemente
sind so lange blockiert, wie das Blockierelement ihnen gegenüberliegt.
Das Blokkierelement kann sich über
eine so große
Länge in
Längsrichtung
erstrecken, dass dadurch die Drehung über einen langen Herausziehweg
des Betätigungselements
verhindert wird. Denkbar wäre
auch, dass das Blockierelement nur so lange ist, dass es die Drehung
bei der geringst möglichen
Dosis oder bei den ersten geringst möglichen Dosen verhindert. Insbesondere
könnte
das Blockierelement das Sperrelement blockieren, wenn bei einem
oder mehreren Auswahlelementen nicht alle Auswahlelemente in die Nuten
eingerückt
sind. Das Blockierelement könnte eine
axiale Länge
aufweisen, die kleiner ist als der Weg um den das Blockierelement
bei einer maximal eingestellten Produktdosis translatorisch bewegt werden
kann minus das Doppelte der Axiallänge des Sperrelements. Dabei
würde das
Blockierelement das Sperrelement bei einer hohen Dosis, spätestens jedoch
bei der maximal möglichen
Dosis freigeben. Das Blockierelement könnte das Sperrelement auch dann
freigeben, wenn bei einem oder mehreren Auswahlelementen alle Auswahlelemente
jeweils in eine Nut eingreifen. Die Blockierung der Drehung würde dann
beispielsweise über
alle in die Nut oder die Nuten bewegten Auswahlelemente erfolgen.
Dadurch könnte
das Antriebs- und Dosiermodul in seiner Baulänge verkürzt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann das wenigstens eine Auswahlelement mehrteilig sein. Denkbar
wären zwei
oder mehrere axial hintereinander angeordnete Auswahl-Teilelemente. Wenigstens eines
der Auswahl-Teilelemente kann zur Dosisauswahl in Anschlag mit einem
Dosieranschlag gebracht werden. Ein anderes der Auswahl-Teilelemente kann zur
Verdrehsicherung dienen.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist mindestens eine die Drehanschläge bildende Nut von dem Dosieranschlag
beabstandet. Prinzipiell könnte die
Nut oder die die Flanken der Nut bildenden Stege in ihrer axialen
Ausdehnung unterbrochen sein. Die Stege können wie eine axiale Führung wirken.
Ein Auswahl-Teilelement bildet z. B. mit den Flanken der Nut eine
Verdrehsicherung, wobei das andere Auswahl-Teilelement zur Dosisauswahl
mit dem Dosieranschlag in einen axialen Anschlag gebracht wird.
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Besonders
bevorzugt kann das Antriebs- und Dosiermodul mit den oben beschriebenen
verschiedenen Mechanismen ausgestattet sein, die die Dosierung einer
Produktdosis außerhalb
der Freigabeposition verhindern.
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Die
Merkmale der Erfindung können
beliebig miteinander kombiniert werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen
beschrieben.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren beschrieben.
An den Ausführungsbeispielen
offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination
die Gegenstände
der Ansprüche
und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft
weiter. Es zeigen:
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1 ein
Injektionsgerät
aus dem Stand der Technik und
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2 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Antriebsglieds,
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4 bis 9 das
erfindungsgemäße Zusammenwirken
von Dosiereinrichtung und Antriebsglied,
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10 eine
perspektivische Ansicht einer Dosiereinrichtung,
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11 ein
erfindungsgemäßes Sperrelement,
und
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12 bis 15 ein
erfindungsgemäßes Antriebs-
und Dosiermodul.
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1 zeigt
ein Injektionsgerät,
das als Zahnstangenpen gebildet ist. Das Injektionsgerät umfasst ein
zweiteiliges Gehäuse 20 aus
einem distalen Gehäuseabschnitt
und einem proximalen Gehäuseabschnitt,
die miteinander fest verbunden sind, beispielsweise verschraubt.
In einem Aufnahmefach des Gehäuses 20,
das dessen distaler Gehäuseabschnitt
bildet, ist ein Reservoir 21 aufgenommen. An einem distalen
Auslass des Reservoirs 21 ist eine Injektionsnadel N befestigt.
Die Längsachse
der Injektionsnadel N bil det eine zentrale Längsachse R des Injektionsgeräts. Ein
Kolben 22 verschließt
das proximale Ende des Reservoirs 21. Der Kolben 22 kann entlang
der Achse R auf den Auslass des Reservoirs 21 zu eine Förderbewegung
ausführen,
um Produkt aus dem Reservoir 21 zu verdrängen. Das
Reservoir 21 ist eine handelsübliche Ampulle, die mit dem
zu verabreichenden Produkt, beispielsweise Insulin, gefüllt ist.
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Der
Kolben 22 ist das unmittelbar auf das Produkt wirkende
Förderglied
einer Fördereinrichtung,
die über
den Kolben 22 hinaus ein Abtriebsglied 2, ein
Antriebsglied 3 und ein Betätigungselement 10 umfasst.
Wegen der Ausbildung des Förderglieds
als Kolben 22 ist das unmittelbar auf den Kolben 22 wirkende
Abtriebsglied 2 eine Kolbenstange und wird deshalb im Folgenden
auch so bezeichnet. Die Kolbenstange 2 führt bei
Betätigung
der Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 ebenfalls
die Förderbewegung
aus und drückt
dabei den Kolben 22 in die distale Richtung. Die Kolbenstange 2 ist
als Zahnstange gebildet mit mehreren in Richtung der Achse R sich
erstreckenden Zahnreihen, die zur Verfeinerung der Dosisauswahl
entlang der Achse R je um weniger als eine Zahnteilung zueinander
versetzt sind. Das Antriebsglied 3 ist entlang der Achse
R in die distale und die proximale Richtung bewegbar. Das Antriebsglied 3 und
die Kolbenstange 2 sind so miteinander gekoppelt, dass
das Antriebsglied 3 bei seiner Bewegung in die distale
Richtung die Kolbenstange 2 mitnimmt, die Bewegung in die
proximale Richtung jedoch ohne die Kolbenstange 2 ausführt. Die
Kopplung wird im Ausführungsbeispiel
durch Eingriff von Mitnehmern in die Zahnreihen der Kolbenstange 2 bewirkt.
Der Eingriff ist so, dass eine Bewegung der Kolbenstange 2 in
die distale Richtung relativ zu dem Antriebsglied 3 verhindert
und eine Bewegung des Antriebsglieds 3 in die proximale
Richtung relativ zu der Kolbenstange 2 zugelassen wird.
Um eine Mitnahme der Kolbenstange 2 bei der Bewegung in
die proximale Richtung zu verhindern, bildet der proximale Abschnitt
des Gehäuses 20 eine
Rückhalteeinrichtung 23,
die wie die Mitnehmer des Antriebsglieds 3 in wenigstens
eine, im Ausführungsbeispiel
in zwei Zahnreihen der Kolbenstange 2 eingreift, so dass
die Kolbenstange 2 relativ zu dem Gehäuse 20 zwar in die
distale Richtung, aber nicht in die proximale Richtung bewegt werden kann.
Erreicht wird dies durch die Formung der Zähne der Zahnreihen als Sägezähne. Der
proximale Abschnitt des Gehäuses 20 lagert
die Kol benstange 2 und das Antriebsglied 3 ferner
so, dass diese Bestandteile der Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 relativ
zu dem Gehäuse 20 keine
Drehbewegungen um die Achse R ausführen können. Da der proximale Abschnitt
des Gehäuses 20 wenigstens
teilweise die Dosier- und Verabreichungsmechanik umfasst, kann er
auch als Mechanikhalter 1 bezeichnet werden.
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Das
Injektionsgerät
erlaubt pro Injektion eine freie Auswahl der verabreichbaren Produktdosis.
Für die
Auswahl bzw. Einstellung der Produktdosis ist ein Dosierglied 4 vorgesehen,
das relativ zu der Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22,
insbesondere relativ zu deren Antriebsglied 3, eine Dosierbewegung
ausführen kann.
Der proximale Abschnitt des Gehäuses 20 lagert
auch das Dosierglied in einer für
die Ausführung der
Dosierbewegung geeigneten Weise. Im Ausführungsbeispiel, in dem die
Dosierbewegung eine Drehbewegung um die Achse R ist, lagert der
Mechanikhalter 1 des Gehäuses 20 die Dosiereinrichtung 4 um
die Achse R drehbar. Die Achse R bildet somit die Translationsachse
für die
Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 und
die Rotationsachse für
das Dosierglied 4. Das Dosierglied 4 ist bei Ausführung der
Dosierbewegung zwischen diskreten, als Rastpositionen vorgegebenen
Dosierpositionen bewegbar. Hierfür
ist sie mit dem proximalen Abschnitt des Gehäuses 20 in jeder der
Dosierpositionen in einem lösbaren
Rasteingriff. Zu dem Dosierglied 4 sei noch angemerkt,
dass es im Ausführungsbeispiel
als Hülsenkörper gebildet
ist und das Antriebsglied 3 sowie das Betätigungselement 10 umgibt.
Das Antriebsglied 3 und das Betätigungselement 10 sind
ebenfalls je als Hülsenkörper gebildet,
wobei das Betätigungselement 10 einen proximalen
Endabschnitt des Antriebsglieds 3 umgibt und für eine manuelle
Betätigung
der Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 in
die proximale Richtung aus dem Dosierglied 4 hinausragt.
Das Antriebsglied 3 schließlich umgibt die Kolbenstange 2.
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Für die Einstellung
der Produktdosis bilden das Antriebsglied 3 ein Auswahlelement 6 und
das Dosierglied 4 einen Dosieranschlag 8, der
dem Auswahlelement 6 in proximaler Richtung gegenüberliegt.
Das Dosierglied 4 bildet ihren Dosieranschlag 8 mit
einer distalen Stirnfläche,
die jeweils zwei sich von der distalen Stirnfläche 7 des Dosierglieds 4 erstreckenden
Drehanschläge 5 begrenzt.
Das Antriebsglied 3 bildet sein Auswahlele ment 6 als
radial nach außen
abragenden Nocken, dessen Form der Breite einen durch zwei Drehanschläge gebildeten Nut 9 bzw.
der Breite des Dosieranschlags 8 angepasst ist.
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In
dem in 1 dargestellten Zustand nimmt die Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 im
Gehäuse 20 eine
distalste Position ein. In diesem Zustand wird die Produktdosis
mittels des Dosierglieds 4 eingestellt, indem ein der gewünschten
Produktdosis entsprechender Dosieranschlag 8 in die entlang
der Achse R dem Auswahlelement 6 gegenüberliegende Dosierposition
bewegt wird. Der in der betreffenden Dosierposition zwischen Dosieranschlag 8 und
Auswahlelement 6 und 27 verbleibende, entlang
der Achse R gemessene Abstand entspricht der Weglänge, d.
h. dem Förderhub,
die das Antriebsglied 3 gemeinsam mit der Kolbenstange 2 und
dem Kolben 22 bei der Injektion zurücklegen kann. Nach der Einstellung
der Produktdosis wird durch Ziehen an dem Betätigungselement 10 das
Antriebsglied 3 und wegen des Eingriffs damit gemeinsam
die Kolbenstange 2 in die proximate Richtung gezogen, bis
das Auswahlelement 6 in Kontakt mit dem Dosieranschlag 8 gelangt. Die
Fördereinrichtung 2; 3; 10; 22 nimmt
dann eine Auslöseposition
ein, aus der heraus sie für
die Injektion durch Ausübung
einer in die distale Richtung auf das Betätigungselement 10 wirkenden
Druckkraft betätigt
werden kann. Es ist klar, dass vor der Injektion die in 1 dargestellte
Gehäusekappe
und ferner die Nadelschutzkappe entfernt werden müssen.
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Der
proximale Abschnitt des Gehäuses
20, die
von diesem Abschnitt gelagerten Teile der Fördereinrichtung
2;
3;
10;
22 und
das mit dem Gehäuseabschnitt
von der Dosierbewegung abgesehen fest verbundene Dosierglied
4 bilden
ein Antriebs- und Dosiermodul, wie es aus der
DE 199 00 792 C2 bekannt ist.
Dieses Modul kann durch ein erfindungsgemäßes Antriebs- und Dosiermodul
ersetzt werden.
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2 zeigt
ein erfindungsgemäßes Antriebs-
und Dosiermodul in einem ersten Ausführungsbeispiel. Teile gleicher
Funktion wie die des Antriebs- und Dosiermoduls des bekannten Injektionsgeräts sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Soweit Ausführungen
zum erfindungsgemäßen Antriebs-
und Dosiermodul nicht gemacht werden, kann das Modul insbesondere
dem des Injektionsgeräts
der 1 entsprechen.
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Das
Antriebs- und Dosiermodul der Erfindung weist insbesondere eine
Dosiersicherung in Form mehrerer Drehanschläge 5 auf, die eine
Verstellung der eingestellten Produktdosis in der Auslöseposition
der Fördereinrichtung
verhindert. Die Dosiersicherung wird durch einen Eingriff zwischen
der Fördereinrichtung
und dem Dosierglied 4 gebildet, der in der Auslöseposition
der Fördereinrichtung
Dosierbewegungen des Dosierglieds 4 relativ zu der Fördereinrichtung
blockiert und deshalb im Folgenden als Blokkiereingriff bezeichnet
wird.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Dosiereinrichtung 4 in
Form eines Dosierglieds 4. Das Dosierglied 4 ist
hülsenförmig aufgebaut.
Die Außenseite
der Hülse
weist mehrere Absätze
auf, die unter anderem als Greiffläche oder als Element dienen,
mit dem eine Kopplung mit einem Mechanikhalter 1 möglich ist.
An der Innenseite der Hülse
sind Dosieranschläge 8 angebracht.
Die Dosieranschläge 8 sind auf
unterschiedlichen axialen Höhen
angebracht. Insbesondere sind die Dosieranschläge 8 treppenförmig über den
Umfang angeordnet. In dem gezeigten Beispiel ist die Treppe stetig
fallen bzw. stetig steigend. Der Winkel zwischen einem Dosieranschlag 8 und
dem nächsten
Dosieranschlag 8 oder einem anderen beliebigen Dosieranschlag 8 wird
als Winkelteilung W bezeichnet. Die Winkelteilung W und/oder die
Anzahl der Dosieranschläge 8 sollten
z. B. denen der Sperr-Gegenelemente 16 in dem Mechanikhalter 1 entsprechen.
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Zwischen
den Treppenstufen bzw. den Dosieranschlägen sind in Längsrichtung
verlaufende Stege angeordnet, die mit ihren Flanken Drehanschläge bilden.
Die Kombination aus zwei Stegen und mindestens einem Dosieranschlag 8 kann
auch als Nut 9 bezeichnet werden, wobei die Nut 9 halbseitig
offen ist und die Flanken der Nut 9 die Drehanschläge 5 bilden.
Die die Drehanschläge 5 enthaltenen
Stege ragen von jeweils einem Dosieranschlag 8 in Längsrichtung
R ab, wobei die Höhe
und die Breite des Stegs geringer sind als die Höhe und die Breite des dazugehörigen Dosieranschlags.
Durch diese Gestaltung eines Stegs mit dem Dosieranschlag kann eine
Stirnfläche 19 (3)
eines Auswahlelementes 6 stabiler und verschleißfester
gestaltet werden. Der Abstand zwischen zwei eine Nut 9 bildenden
Flanken 5 ist größer als
die Breite B eines Auswahlelements 6.
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Die
an der offenen Stirnseite einer Nut 9 gebildeten Stirnflächen eines
Stegs sind von einer Stirnseite 7 des Dosierglieds 4 axial
in das Dosierglied 4 versetzt.
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Die 2, 10 und 11 zeigen
insbesondere zwei Sperrelemente 15, die diametral gegenüberliegend,
in Radialrichtung federnd an dem Dosierglied 4 angeordnet
sind. Das Sperrelement 15 ist in einem fensterartigen Durchbruch
des Dosierglieds 4 angeordnet. Das Dosierglied 4 bildet
zwei Federelemente 18, die jeweils mit dem Sperrelement 15 verbunden
sind. Durch die konstruktive Ausgestaltung der Federelemente 18 kann
das Sperrelement 15 in Radialrichtung federn. In dem gezeigten Beispiel
sind Sperrelemente 15, Federelemente 18 und Dosierglied 4 einstückig. Das
Sperrelement 15 ist an seiner radial nach außen weisenden
Seite abgerundet, um besser von einem zum nächsten oder benachbarten Sperr-Gegenelement 16 aus-
und einrasten zu können.
Durch die Dosiseinstellbewegung des Dosierglieds 4 wird
das Sperrelement 15 durch deren vorteilhafte Ausgestaltung
aus dem jeweiligen Sperr-Gegenelement 16 herausgedrückt und
rastet in Folge der Federwirkung der Federelemente 18 in das
nächste
Sperr-Gegenelement 16 ein.
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3 und 9 zeigen
ein erfindungsgemäßes Antriebsglied 3.
Das Antriebsglied 3 weist an seinem distalen Ende mehrere
Rückhalteeinrichtungen 11 für ein Antriebsglied 2 auf.
Insbesondere ist an der äußeren Umfangsfläche des
Antriebsglieds 3 mindestens ein Auswahlelement 6 angebracht.
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist es besonders
vorteilhaft drei Auswahlelemente 6 an dem Antriebsglied
anzuordnen. Die Form der Stirnflächen 19 der
Auswahlelemente 6 entspricht in etwa dem Spiegelbild der
Dosieranschläge 8.
Die Auswahlelemente 6 sind in diesem Beispiel in Längsrichtung
R verlaufende Stege, deren Breiten B angepasst sind, um in die Nuten 9 des
Dosierglieds 4 bewegt werden zu können.
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4 zeigt
das Antriebsglied 3 und das Dosierglied 4 in einer
Freigabeposition. Das Dosierglied 4 ist relativ zu dem
Antriebsglied 3 drehbar. Keines der drei Auswahlelemente 6 greift
in eine Nut 9 des Dosierglieds 4 ein.
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5 zeigt
das Dosierglied 4 und das Antriebsglied 3 in einer
Auslöseposition
für eine
geringst mögliche
Produktdosis. Die Stirnflächen 19 der
Auswahlelemente 6 sind entsprechend den Dosieranschlägen 8 auch
auf unterschiedlichen axialen Höhen
angeordnet. Deshalb schlägt
lediglich eine Stirnseite 19 an einem Dosisanschlag 8 an.
Eine Verdrehsicherung findet bei diesem Beispiel nicht statt, da das
Auswahlelement 6 in keine Nut 9 eingreift. Um eine
Verdrehung des Dosierglieds 4 gegen das Antriebsglied 3 dennoch
zu verhindern ist es besonders vorteilhaft, das Dosierglied 4 mit
einem Sperrelement 15 zusätzlich verdrehzusichern.
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6 zeigt
das Dosierglied 4 und das Antriebsglied 3 in einer
Auslöseposition,
bei der je eine Stirnfläche 19 von
zwei Auswahlelementen 6 an je einem Dosieranschlag 8 anschlägt. Zusätzlich ist
ein Auswahlelement 6 mit seinen Flanken 24 in
dem Eingriff einer Nut 9, wodurch das Dosierglied 4 gegen das
Antriebsglied 3 in beide Richtungen verdrehgesichert ist.
Die Überlappung
der Flanken 24 des Auswahlelements 6 mit den Drehanschlägen 5 ist
jedoch nur sehr gering, so dass durch ein leicht erhöhtes Drehmoment
an dem Dosierglied 4 eine Verdrehung des Dosierglieds 4 gegen
das Antriebsglied 3 möglich
sein könnte.
Deshalb wird das Dosierglied 4 mit mindestens einem, vorzugsweise
zwei Sperrgliedern 15 zusätzlich verdrehgesichert.
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7 zeigt
die Stirnflächen 19 der
Auswahlelemente 6 in Anschlag mit jeweils einem Dosieranschlag 8.
Zwei der drei Auswahlelemente 6 sind in die Nuten 9 eingerückt und
bilden eine Verdrehsicherung. Die Überlappung der Flanken 24 mit
den Drehanschlägen 5 ist
im Vergleich zu 6 größer. Auch hier wäre eine
zusätzliche
Verdrehsicherung mit Sperrelementen 15 sinnvoll.
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In 8 befindet
sich das Antriebsglied 3 in einer Auslöseposition, wobei alle drei
Auswahlelemente 6 in jeweils eine Nut 9 eingerückt sind
und dadurch eine Verdrehsi cherung in beide Richtungen bilden. Grundsätzlich steigt
mit der eingestellten Produktdosis auch die Verdrehsicherheit des
Dosierglieds 4 gegen das Antriebsglied 3. Folglich
kann bei einer höheren
Produktdosis die zusätzliche
Verdrehsicherung der Sperrglieder 15 entfallen. Vorzugsweise
sichern die Sperrelemente 15 die Verdrehung des Dosierglieds 4 gegen
das Antriebsglied 3 nur so lange, bis alle Eingriffsglieder
erstmalig jeweils in eine Nut eingreifen.
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12 bis 15 zeigen
das Antriebs- und Dosiermodul zur Erfindung. Es umfasst einen Mechanikhalter 1,
der auch als proximaler Gehäuseabschnitt 1 bezeichnet
wird. Der Mechanikhalter 1 bildet an seinem vorderen Ende
Rückhalteeinrichtungen 23,
die schwingenartig an dem distalen Ende des Mechanikhalters 1 befestigt
sind, so dass sie elastisch um ihren Befestigungspunkt hin- und
hergebogen können.
Die Rückhalteeinrichtung 23 greift
in ein Antriebsglied 2 ein. Das Antriebsglied 2 ist
vorzugsweise eine Vortriebsstange bzw. eine Stange, die eine sägezahnartige
Verzahnung aufweist. Rückhalteeinrichtung 23 und
Kolbenstange 2 greifen mit ihren sägezahnartig ausgebildeten Profilen
ineinander. Die schrägen
Flächen
der Sägeverzahnung
weisen bevorzugt in die distale Richtung, also die Richtung in die
später
der Kolben des Reservoirs bewegt wird.
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Der
Mechanikhalter 1 umschließt teilweise ein Dosierglied 4,
und lagert es gleichzeitig. Das Dosierglied 4 ist insbesondere
in dem Mechanikhalter 1 so gelagert, dass es nur rotatorische
Bewegungen ausführen
kann. Dies wird dadurch sichergestellt, dass sich an dem Mechanikhalter 1 Rastnasen
befinden, die in eine radial umlaufende Nut des Dosierglieds 4 eingreifen
und dadurch die Axialbewegung des Dosierglieds 4 relativ
zu dem Mechanikhalter 1 verhindert. Das Dosierglied 4 kann
aus mehreren absatzartigen Umfangsflächen bestehen. An dem proximalen
Ende des Dosierglieds 4 befindet sich ein Abschnitt der
eine Fläche
bildet, die es einem Benutzer ermöglicht, das Dosierglied 4 gegenüber dem
Mechanikhalter 1 zu drehen. Diese Fläche wird insbesondere als Greiffläche 14 bezeichnet.
An einem weiteren Abschnitt des Dosierglieds 4 ist eine
Skalentrommel 12 gebildet, an deren Umfangsseite sich eine
Skala befindet, an der ein Benutzer der Vorrichtung die von ihm
eingestellte Produktdosis ablesen kann. Dazu weist der Mechanikhalter 1 ein
Fenster auf, das das Ablesen eines der Skalenwerte der Skala 13 ermöglicht.
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Das
Dosierglied 4 kann den bereits beschriebenen Dosiergliedern 4 entsprechen.
Die Dosieranschläge 8 weisen
in Bezug auf die Stirnseite 7 unterschiedliche axiale Abstände auf.
Diese unterschiedlichen Abstände
der Dosieranschläge 8 zu
der Stirnseite 7 sind jeweils einer Produktdosis zugeordnet. Die
Anzahl der Nuten 9 kann die Anzahl der einzelnen Elemente
der Skala 13 bestimmen. Vorzugsweise sind Anzahl und Teilung
der Elemente der Skala 13 gleich der der treppenförmigen Anordnung
der Dosieranschläge 8.
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Das
Dosierglied 4 lagert das Antriebselement 3. Zwischen
Antriebselement 3 und Dosierglied 4 ist bei der
Dosierung eine rotatorische Relativbewegung möglich. Das Antriebsglied 3 wird
ferner durch den Mechanikhalter 1 gelagert. Das Antriebsglied 3 kann
relativ zu dem Mechanikhalter 1 nur translatorische Bewegungen
ausführen.
Dies wird sichergestellt durch ineinandergreifende Elemente, die
durch den Mechanikhalter 1 und dem Antriebsglied 3 gebildet
sind. Bevorzugt ist, dass der Mechanikhalter 1 einen Nocken
oder eine andere abstehende Struktur aufweist, die in eine in dem
Mechanikhalter 1 gebildete Nut eingreift. Die Nut ist in
Axialrichtung orientiert. Dadurch wird die Drehbewegung des Antriebsglieds 3 relativ
zu dem Mechanikhalter 1 verhindert, die Axialbewegung jedoch
ermöglicht.
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An
dem distalen Ende des Antriebsglieds 3 befinden sich Rückhalteeinrichtungen 11,
die ebenso wie die Zahnstange 2 eine sägezahnartige Verzahnung aufweisen,
und in die Kolbenstange 2 eingreifen. Die Rückhalteelemente 11 sind
schwingenartig ausgebildet und an der distalen Stirnseite des Antriebsglieds 3 befestigt.
Die Rückhalteeinrichtungen 11 können um
ihren Befestigungspunkt an dem Antriebsglied 3 elastisch
hin- und herbewegt werden. Die Rückhalteeinrichtungen 11 des
Antriebsglieds 3 entsprechen im wesentlichen denen der
Rückhalteeinrichtungen 23 des
Mechanikhalters 1.
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Das
Antriebsglied 3 weist an seinem proximalen Ende ein Verbindungselement
auf, das die Verbindung mit einem Betätigungselement 10 erlaubt.
Betätigungselement 10 und
Antriebsglied 3 sind so miteinander verbunden, dass bei
einem Herausziehen des Betätigungselements 10 aus
dem Dosierglied 4 das Antriebsglied 3 mitgenommen
wird.
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Das
Antriebsglied 3 kann dem beschriebenen Antriebsgliedern 3 entsprechen.
Das Auswahlelement 6 weist solche Abmessungen auf, die
es dem Auswahlelement 6 erlauben, in die Nuten 9 bewegt zu
werden.
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Wie
bereits beschrieben sind die Sperrelemente 15 in Radialrichtung
federnd gelagert und vorzugsweise ein integraler Bestandteil des
Dosierglieds 4. An dem Mechanikhalter 1 sind mehrere,
vorzugsweise über
die Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte
Sperr-Gegenelemente 16 angeordnet. Da grundsätzlich zur
Verdrehsicherung auch ein einziges Sperrelement 15 ausreichen
würde,
wird im Folgenden die Wirkungsweise des einen Sperrelements beschrieben,
wobei dies jedoch auch für
mehrere Sperrelemente 15 gilt. In der Freigabeposition
ist das Dosierglied 4 gegen den Mechanikhalter 1 drehbar. In
den in den 12 bis 15 beschriebenen
Ausführungsformen
befindet sich das Sperrelement 15 in der Freigabeposition
in einem Rasteingriff mit einem Sperrgegenelement 16. Die
Sperr-Gegenelemente sind beispielsweise Rastnuten, die dem Sperrelement 15 gegenüberliegen.
Durch Drehung des Dosierglieds 4 wird das Sperrelement 15 in
Folge der Drehbewegung aus dem jeweiligen Sperr-Gegenelement 16 radial
nach innen herausgedrückt.
Das Sperr-Gegenelement 16 rastet in das benachbarte Sperr-Gegenelement 16 ein.
Ein Blockierelement 17 ist derart gestaltet, dass es die
radial nach innen gerichtete Bewegung des Sperrelements 15 blockieren kann.
Das Blokkierelement 17 ist ein an dem Betätigungselement 10 radial
nach außen
weisender Kragen. Zum Blockieren der Rastbewegung des Sperrelements 15 wird
das Betätigungselement 10 in
proximale Richtung bewegt, so dass das Blockierelement 17 in
einem Bereich innerhalb des Sperrelements 15 bewegt wird
und dadurch die Rastbewegung des Sperrelements 15 sperrt.
Anders als dargestellt könnte
das Sperrelement 15 in der Freigabeposition aus dem Sperr-Gegenelement 16 ausgerückt sein. Durch
das Blokkierelement 17 könnte das Sperrelement 15 in
eines der Sperr-Gegenelemente 16 einge rückt werden. Durch das Bewegen
des Betätigungselements 10 in
proximale Richtung würde
das Blockierelement 17 das Sperrelement 15 radial
nach außen
drücken,
so dass das Sperrelement 15 mit dem Sperr-Gegenelement 16 eine
Verdrehsicherung in beide Drehrichtungen sicherstellen würde.
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Zur
Dosiseinstellung werden die Nuten 9 durch Drehung der Dosierhülse 4 relativ
zu dem Antriebsglied 3 verdreht, bis die gewünschten
Nuten 9 den Auswahlelementen 6 gegenüberliegen.
Die Dosis bestimmt sich aus dem axialen Abstand zwischen den Dosieranschlägen 8 und
dem Auswahlelementen 6. Durch die unterschiedlichen Tiefen
der Nuten 9 bzw. durch die axiale Höhe der Dosieranschläge 8 wird
die Produktdosis eingestellt. Wenn die gewünschten Nuten 9 den
Auswahlelementen 6 gegenüberliegen, wird das Betätigungselement 10 relativ zu
der Dosierhülse 4 herausgezogen,
so dass die Auswahlelemente 6 in die gewünschten
Nuten 9 bis zu den Dosieranschlägen 8 einfahren. Durch
die Drehanschläge 5 wird
eine Verstellung der Dosis mittels der Dosierhülse 4 verhindert.
Durch das Herausziehen des Betätigungselementes 10 und
des damit gekoppelten Antriebsglieds 3 führen die
Rückhalteeinrichtungen 11 eine
schwingende Bewegung aus, da ihre schräg zu der Längsachse verlaufenden Flächen aufeinander
gleiten. In der Freigabeposition rasten die Rückhalteeinrichtungen in die
Kolbenstange 2 ein. Die Kolbenstange 2 wird durch
das Zurückbewegen
des Betätigungselement 10 nicht
zurückgezogen,
da die Rückhalteeinrichtungen 23 ein
Zurückziehen
der Kolbenstange 2 verhindern.
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Zur
Verabreichung des Produkts wird das Betätigungselement 10 in
distale Richtung gedrückt, so
dass das damit gekoppelte Antriebsglied 3 die Rückhalteeinrichtungen 11 ebenfalls
in distale Richtung bewegt. Durch die sägezahnartige Verzahnung der
Rückhalteeinrichtung 11 wird
das Antriebsglied 2 in distale Richtung mitgenommen. Die
Rückhalteeinrichtungen 23 des
Mechanikhalters 1 rasten hierbei aufgrund der schrägen Flächen der
Sägeverzahnung aus
und erst dann wieder ein, wenn die Bewegung der Kolbenstange 2 beendet
ist.
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12 zeigt
das Antriebs- und Dosiermodul in einer Freigabeposition vor einer
Verabreichung. Das Blockierelement 17 befindet sich nicht
in dem Bereich des Sperrelements 15, so dass das Sperrelement 15 radial
nach innen gerichtete Rastbewegungen ausführen kann. Die Dosierung durch
Drehung des Dosierglieds 4 ist möglich.
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13 zeigt
das Antriebs- und Dosiermodul bei dem Zurückziehen des Betätigungselements 10 in
proximale Richtung. Das Blockierelement 17 ist in den Bereich
des Sperrelements 15 bewegt und blockiert somit die radial
nach innen gerichtete Rastbewegungen. Eine Dosierung ist nun nicht
mehr möglich,
da das Dosierglied 4 in beide Drehrichtungen gesperrt ist.
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14 zeigt
das Antriebs- und Dosiermodul in einer Auslöseposition, bei der das Sperrelement 15 blockiert
ist. Ferner wurde das durch das Zurückziehen des Betätigungselements 10,
das Antriebsglied 3 durch das Betätigungselement 10 mitgenommen. Das
Antriebs- und Dosiermodul ist nun bereit für eine Verabreichung der eingestellten
Produktdosis.
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15 zeigt
das Antriebs- und Dosiermodul in einer Freigabeposition nach der
Verabreichung. Das Antriebsglied 2 ist entsprechend der
eingestellten Dosierung in distale Richtung bewegt worden. Das Sperrelement 15 ist
von dem Blockierelement 17 wieder freigegeben, so dass
eine erneute Dosierung mit dem Dosierglied 4 und eine anschließende Verabreichung
einer weiteren Produktdosis möglich
ist.
-
- 1
- Mechanikhalter
- 2
- Antriebsglied,
Vortriebsstange
- 3
- Antriebsglied,
Vortriebshülse
- 4
- Dosierglied
- 5
- Drehanschlag
- 6
- Auswahlelement,
Vorsprung
- 7
- Stirnseite
(des Bauteils)
- 8
- Dosieranschlag
- 9
- Nut
- 10
- Betätigungselement
- 11
- Rückhalteeinrichtung
- 12
- Skalentrommel
- 13
- Skala
- 14
- Greiffläche
- 15
- Sperrelement,
Schnapper
- 16
- Sperr-Gegenelement
- 17
- Blockierelement
- 18
- Federelement
- 19
- Stirnfläche
- 20
- Gehäuse
- 21
- Reservoir
- 22
- Kolben
- 23
- Rückhalteeinrichtung
- 24
- Flanke
- R
- Rotationsachse,
Längsachse
- N
- Injektionsnadel
- B
- Stegbreite
- W
- Winkelteilung