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WO2008119691A2 - Injektionsgerät, insbesondere insulin-pen - Google Patents

Injektionsgerät, insbesondere insulin-pen Download PDF

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WO2008119691A2
WO2008119691A2 PCT/EP2008/053467 EP2008053467W WO2008119691A2 WO 2008119691 A2 WO2008119691 A2 WO 2008119691A2 EP 2008053467 W EP2008053467 W EP 2008053467W WO 2008119691 A2 WO2008119691 A2 WO 2008119691A2
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WO
WIPO (PCT)
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rod
piston
container
pen injector
injection
Prior art date
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PCT/EP2008/053467
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French (fr)
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Jürgen Schmidt-Evers
Bernd Ruhland
Clemens Micheler
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Individual
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    • A61M5/3159—Dose expelling manners
    • A61M5/31593—Multi-dose, i.e. individually set dose repeatedly administered from the same medicament reservoir

Definitions

  • Pen injectors for liquid injectables, especially insulin, are in use millions of times.
  • the individual types have largely approximated.
  • the pens have the shape of an oversized and oversized fountain pen with a length of about 15cm without injection cannula or about 17cm with such a.
  • Your housing usually consists of at least two housing parts. The first housing part is used for
  • the second housing part contains a piston rod as well as a mechanical gearbox for driving the same and a metering device
  • the cartridges are standardized and consist of transparent material, preferably glass.
  • the cylinder chamber is closed at one end with a piston.
  • the other end of the cartridge is tapered and also closed, with a membrane, but can be easily pierced by the injection cannula, so that the injection cannula then has connection to the cylinder chamber.
  • the liquid injection agent In the cylinder chamber is the liquid injection agent. If on the piston rod in
  • the piston rod is stiff and has a length which is at least equal to the maximum total displacement of
  • Piston in the cartridge between the filling and empty state or greater than this Alterverschiebeweg is.
  • the theoretical minimum length of the pen injectors considered here is therefore essentially determined by the length of the insulin cartridge plus the length of the piston rod.
  • the standardized cartridges have a length of about 6.5 cm, and the maximum displacement of the piston element in the insulin cartridge is about 4.5 cm. This means that the total length of a pen injector of the construction described above can not be less than 11 cm (without injection cannula). Since the metering device needs additional space in the second housing part, one arrives at the above-mentioned overall length of approximately 17 cm (with injection cannula).
  • Pen injectors of the type considered here are just over twenty years on the market. There are a large number of IPR publications, some of which are to be cited below:
  • an injection device which serves to mix a powdery substance, for example a vitamin powder, with a solvent only immediately before the injection.
  • the solvent is in a container with a piston slidably disposed therein.
  • the piston is provided with a threaded hole through which a piston rod provided with a mating male thread extends into the solvent-filled portion of the container.
  • the piston rod is rotatable and axially displaceable. It closes in the non-use state, the outlet opening of the container.
  • the outlet opening is made free and the solvent can enter into a mixing chamber located in front of the outlet opening of a housing surrounding the container, in which the powdery substance is located.
  • the piston is then transported forward and ejects the powder-solvent mixture from the mixing chamber.
  • a donor device for pasty masses which is known from US 2, 349, 726 also works.
  • an apparatus for infusion of liquid therapeutic substances is known in which the piston located in a container is also penetrated by a threaded piston rod, wherein the piston rod in the liquid therapeutic substance contained with the part of the container extends.
  • the piston rod is fixed a priori against axial displacement. It is powered by a motor.
  • Injection material is located in a container which is closed by a piston.
  • the piston consists of a rubber stopper with a central hole through which extends a drive guide member.
  • the drive guide member is connected at its one end to a drive mechanism and carries at its other end a mixing element in the form of a screw conveyor, which projects into the filled with the injection material part of the container.
  • a linear force is exerted on the mixing element either manually, mechanically or by the drive mechanism so that the mixing element acts like a piston and forces the injection material into an injection pre-chamber.
  • the invention addresses the above-described known proposal to relocate the piston rod into the container in order to take into account the need for a shortened pen injector identified by the survey.
  • special problems that occur during the development of a practicable product must be solved.
  • Container is sucked.
  • most injectables, especially insulin should not come into contact with the supply of air.
  • there is air in the container there is a risk that air will also be injected with the injection medium, which can result in a fatal embolism. It would therefore be necessary to remove the air from the container before each injection
  • Injection means comprising a housing with a container for the injection means, with an outlet opening on the container, with a piston displaceable in the container, and with a displacer element (for example the piston rod) extending into the part of the container filled with the injection means, whose
  • Displacement volume is changeable.
  • the invention is based on the special object of improving such a pen injector in that displacements of the displacer element or changes to the displacer element lead neither to a negative pressure (intake of air) nor to an overpressure (ejection of injection medium), unless the latter is desired.
  • Compensation means that control the movements of the piston and the displacer element at least in selected operating phases so that - when the displacer element releases a certain volume space or or displaces a certain injection medium volume - the piston at the same time an equal Injector volume displaces or releases an equal volume of space, and vice versa.
  • the displacer element may be a first piston penetrating rod which extends into the part of the container filled with the injectant. It may be provided with an external thread corresponding to the internal thread of a threaded hole located in the piston.
  • a further development may consist in that the first rod is axially displaceable and forms the displacer element, that the first rod has a second external thread which corresponds to a second internal thread of a compensating element connected to the housing, that the second thread has a smaller pitch than the first thread has, and that the pitch ratio of the two threads is dimensioned so that a reverse rotation of the first rod simultaneously leads to an axial backward movement of the first rod and to a forward movement of the piston, such that the volume released from the first rod at the same time the forward moving piston is taken.
  • first rod is hollow
  • displacer element is formed by a second rod, which is arranged axially displaceably in the first rod.
  • the second rod should be locked against rotation with respect to the housing.
  • the second rod may be provided with an external thread which corresponds to an internal thread of a compensation element connected to the first rod, this thread having a greater pitch than the thread of the first rod and the threaded hole in the piston and wherein the ratio of the pitches is such that reverse rotation of the second bar results in axial protrusion of the second bar from the first bar and, at the same time, advancement of the piston, the volume of space released by the second bar being equal to an injection means - Volume is, which displaces the piston due to a forward movement.
  • the compensation element can be designed so that its internal thread at least a certain angular position of the corresponding external thread bearing rod or under pressure of the same allows a passage of the first rod in the axial forward direction, but does not allow an axial backward movement of this rod. This is possible, for example, when the compensation element consists of at least two parts which are moved apart for decoupling transversely to the axis of the first rod and can be moved towards each other again for coupling.
  • Another embodiment of the variant described above may consist in that the first rod at its end located in the container has a closure body, which is able to close the outlet opening of the container when advancing the first rod, and that the first Rod next to the closure body has wall openings that allow passage of the injection, so that when the outlet opening of the container and when advancing the piston displaced by the piston Injetationsstoff- volume is pressed into the cavity of the first rod and pushes back the second rod accordingly.
  • Another aspect of the invention relates to the special task that a pen injector of the type considered here is actuated only by forward and backward rotation of the Kobenstange, so - as will be explained in more detail later - works on the rotation-rotation principle.
  • a pen injector having the following known features: a housing, a container for receiving the injection means, an outlet opening on the container, a displaceable in the container piston, a threaded rod, at least over part of its length with a
  • Container protrudes, and a rotating element for rotating the threaded rod.
  • the object is achieved according to claim 20, characterized in that the threaded rod is fixed against axial displacement, and that the threaded rod via a
  • One-way clutch is connected to the rotary member, which couples in the forward direction and decoupled in the reverse direction, so that can be done by turning back the rotary member by a certain angle of rotation metering of the next injection stroke and by forward rotation by the predetermined rotation angle of the injection stroke can be performed.
  • An emphasized embodiment of the pen-injector according to the invention may consist in that between the rotary member and the threaded rod in addition a transmission gear is turned on.
  • a transmission gear is turned on.
  • the one-way clutch may have a plurality of detent positions according to an embodiment of the invention. This makes it possible for the user of the pen injector to acoustically record and count the number of units to be set during dosing.
  • the transmission gear is a planetary gear, wherein the planetary ring forms the rotary element, and that the central wheel is connected to the threaded rod via the one-way clutch.
  • rotation limiting means are provided for the rotary member, which allow a rotation of the rotary member by a maximum of 360 degrees.
  • the piston consists of a threaded core containing a solid core and a sheathing consisting of resilient material. In this way, a good seal between the threaded rod and the piston should be ensured.
  • a development relating to the housing may consist in that it consists of a cup-like lower part and a likewise cup-like upper part, wherein the upper part and the lower part are directed with their openings against each other and connectable to each other.
  • the lower part serves to receive the container for the injection means, while the upper part serves to receive the one-way clutch and the transmission gear.
  • the housing - to form a twin-pen - have a lower part, which has at least two receiving spaces for each container.
  • a separate upper part are provided for each container, which serves for receiving in each case an overrunning clutch and a transmission gear.
  • the lower part is then connected to an Anastomo seteil, which brings together the outputs of the container and can open into a common injection channel.
  • twin-pen is already described in principle in WO 01/02039 A1.
  • the twin-pen according to the invention is characterized in that the elements of the single device described above are particularly well suited to its realization.
  • the pen-type injector of the present invention may further be provided with an energy storing and driving mechanism which is charged with rotation of the rotary member in the metering rotational direction and which rotates the rotary member to perform the injection in the other rotational direction. If such a pen injector designed in this way can be dispensed with the transmission gear if necessary.
  • the invention further relates to a finished cartridge for a pen-injector, which is designed as described above.
  • "Fertigkarpule” is a term for a container designed according to an EU standard for insulin.
  • the finished carpule is characterized according to claim 40, characterized in that it contains a threaded rod guided by the piston.A useful further development is the subject of claim 41.
  • a method of operating the pen injector described above, which operates on the rotation-rotation principle, is the subject of claim 42.
  • the adjustment can be rotated and / or displaced by pressing.
  • the mechanical gear is a relatively complicated construction and consists of mutually running and telescopically nested threaded spindle.
  • the invention has for its object to look for a simple alternative to the last-mentioned mechanical transmission.
  • a pen injector with which this object is to be achieved has the following known
  • Features include: a housing, a container for the injection means, a displaceable in the container piston, and an adjusting element for the piston.
  • Figure 1 shows a section through a schematic pen-injector, which operates on the so-called.
  • Rotary-pressure principle but here is associated with a vacuum-forming problem, in four successive operating phases (a) - (d);
  • FIG. 2 shows a schematic section through a schematized pen injector, such as the compensation element indicated schematically in FIG. 1 for remedying the vacuum problem, likewise in four successive operating phases (a) - (d); 3 shows a section through a schematized pen-type injector, such as that shown in FIG. 2, here with a first concrete solution for the compensation element, in three successive operating phases (a) - (c) as well as several sections;
  • FIG. 4 shows a section through a schematized pen injector, such as that shown in FIG. 2, here with a second concrete solution for the compensation element and additionally a planetary gear and a plurality of cuts, in three successive operating phases (a) - (c);
  • FIG. 5 shows a section through a schematized pen injector, which operates in a first variant according to the so-called displacement principle I, in four successive operating phases (a) - (d);
  • FIG. 6 shows several illustrations of a specific embodiment of the pen injector shown in FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a section through a schematic pen-type injector which operates according to the so-called displacement principle II in four successive operating phases (a) - (d);
  • FIG. 8 shows a concrete embodiment of the pen injector shown in FIG. 7 with illustrations (a) - (1) of the individual parts;
  • FIG. 9 shows a section through a schematized pen injector with a schematically indicated one-way clutch, which operates according to the so-called. Turn-spin principle, in four successive operating phases (a) - (d);
  • FIG. 10 shows a section through a schematic pen-type injector, such as in FIG. 9, here with a concrete solution for the one-way clutch and with one
  • Planetary gear in four consecutive phases of operation (a) - (d) as well as several sections and views; 11 shows a twin-pen injector in section with a finished carpule, which is designed and prefabricated according to the invention;
  • FIG. 12 shows a section through a schematized pen injector, as in FIG. 4 (but without planetary gear mechanism), which is additionally provided with a hydraulic injector
  • Reduction gear is provided, in three consecutive phases of operation (a) - (c) and with two cuts.
  • the pen injector shown in Figure 1 which operates on the spin-push principle, has a housing 1, in which there is a container 2 for the injection liquid 3, which is for example insulin.
  • a displaceable piston 6 through which extends a (first) rod 5, which extends into the portion of the container 2 containing the injection liquid 3.
  • the first rod 5 is provided with a (first) external thread 5a.
  • the piston 6 is provided with a central threaded hole, the internal thread of which corresponds to the external thread 5a of the first rod 5.
  • At the end of the rod 5 sits a rotationally and / or axially displaceable actuating element 9.
  • the piston 6 consists of a fixed core 6a with the threaded hole and an elastic coating 6b.
  • the preferably made of hard plastic core 6a ensured with the appropriate precision of the threaded hole and the external thread 5a of the rod 5, the necessary
  • Figure l (a) shows the pen-injector in the home position.
  • Figure l (b) shows that the actuator 4 is rotated in the reverse direction, such that the rod 4 turns out of the container.
  • Backward direction is to be understood here in general as the direction of rotation, in which the rod 4 is turned out of the container, so that the next injection stroke is metered in.
  • the backwards moving rod retracts Volume 11 free, which leads to the intake of air that settles under the piston 6 as unwanted air cushion 12.
  • FIG. 1 (c) shows the injection phase.
  • manual pressure is exerted on the actuating element 4 with the thumb or a finger, with the result that the rod 5 is displaced into the container 2 while the piston 6 is entrained.
  • the piston 6 presses injection means through an outlet opening of the container 2 and an injection needle 10 to the outside.
  • FIG. 1 (d) corresponds again to FIG. 1 (b) with regard to its operating phase (metering). It can be seen, however, that the air cushion 12a has doubled in the figure l (d), and this continues.
  • the pen-injector of Figure 2 differs from that of Figure 1 by an additional compensation element 8, which is connected to the housing 1. Further, the rod 5 is provided in addition to the - provided in a lower portion - first thread 5a in an upper portion with a second thread 5b.
  • the compensation element 8 has a threaded hole 7 with an internal thread, which corresponds to the second thread 5b of the rod 5.
  • the second thread 5b has a smaller pitch than the first thread 5a.
  • the compensation element 8 is designed so that its internal thread under certain conditions allows a piercing of the rod 5 in the direction of the container 2, so that the piston 6 pushed further into the container 2 into it can be, with the result that, as desired injection liquid 3 exits the injection needle 10.
  • the latter is shown in FIG. 2 (c).
  • FIG. 2 (d) corresponds again to FIG. 2 (b) with regard to its operating phase (metering).
  • FIG. 3 shows a first concrete realization of the compensation element 8 of FIG. 2, which is designated here by the reference numeral 18.
  • the housing 1 consists of a lower part Ia and an upper part Ib. Between the cover plate Ic of the upper part Ib and another plate 18a, which are interconnected by connecting bolts 18c, a keyhole plate 18b is embedded.
  • the threaded hole 17 which corresponds to a provided on the rod 5 second thread 15b. This corresponds to the second thread 5b in Figure 2.
  • the threaded hole 17 has - seen in the circumferential direction - four recessed portions 18d and between these four projecting portions 18e. Only the four projecting portions 18e carry the second internal thread.
  • FIG 4 shows a second concrete realization of the compensation element 8 of Figure 2 in the form of an expandable threaded portion 28.
  • the pen injector shown here is provided with a planetary gear 24 and a resilient pressure device 26, which will be explained in more detail.
  • the expandable threaded portion 28 consists of a block of elastic plastic, such as Teflon or nylon, which has the shape of a truncated cone. From the truncated cone point forth four axial cuts 28a have been introduced into the block in the present example, whereby four elastically deflectable segments 28b are formed, each with its free end a - seen in the circumferential direction - forming part of a threaded hole 27, with a second Thread 25b of the rod 5 corresponds.
  • the second thread 25b corresponds to the second thread 5b in Figure 2.
  • the degree of deflectability of the segments 28b may be influenced by notches 28c at the root of the segments. It can be seen that by the oblique arrangement of the segments 28b with respect to the longitudinal axis of the rod 5, a push-through of the rod 5 through the threaded hole 27 from top to bottom (towards the container 2) is possible if the rod 5 is a corresponding axial pressure is applied. In contrast, the threaded portion 28 does not allow a pushing of the rod 5 in the opposite direction, ie from bottom to top (away from the container 2). This function will be explained later in more detail in connection with FIG. 6f.
  • the above-mentioned planetary gear 24 is provided to reduce the number of rotations necessary for dosing, for example by a factor of 4. It is not possible to increase the slopes of the first 5a and the second thread 25b of the rod 5 arbitrarily (even with it is in principle a reduction of the revolutions of the actuating element 4 in Figure 2 possible), since then the piston 6 would rotate in the container 2 in a no longer negligible extent with the rod 5.
  • the planetary gear 24 is arranged between the cover plate Ic of the upper housing part Ib and the bottom plate 25d of a receiving pot 25b for the printing device 25. It consists of a planetary ring 24a with internal teeth, three intermediate wheels 24d, the axle pin 24c connect the bottom plate 25d and the cover plate Ic together and keep at a distance. In the center of the planetary gear is a central gear pin 24c with external teeth, which is connected to the rod 5 or a part thereof. All elements 24a, 24b and 24c mesh with each other with their teeth. If the planetary ring is turned by hand once around itself, the central gear pin 24c is rotated several times, for example four times, according to the dimensions of the elements of the planetary gear 24.
  • the gear pin 24c is axially displaceable because of its teeth extending in the axial direction when a corresponding pressure is exerted on it.
  • the pressure is in the present case is not exerted directly on the gear pin 24c, but on the printing device 26.
  • This consists of the above-mentioned pot 26b and also a cup-shaped running lid portion 26a, which can dip with its opening down into the pot 25b.
  • a compression spring 26c which is designed both as a helix and as a spiral. It tapers from top to bottom and lies with its lower end on the bottom plate 26d of the receiving pot 26b.
  • the special shape of the compression spring 26c ensures the least possible friction when the rod 5 rotates with respect to the pressure device 26 connected to the housing 1.
  • the pressure device 26 allows that a pressure force exerted by hand on the lid part 26 a is not immediately fully transmitted to the piston 6 but is stretched in its effect in time. This takes into account the fact that the tissue into which the injection agent is to be injected can not immediately absorb the entire quantity of the injection medium to be administered with an injection stroke, but that this is possible only over a certain period of time.
  • the compression spring 26c acts as energy storage, which can deliver the energy once supplied to him over a corresponding period of time.
  • FIGS. 4 (d) -4 (f) are self-explanatory, so that additional explanations are omitted.
  • the pen injector shown in Figure 5 operates on the displacement principle I.
  • a first rod 35 is hollow here and provided with a first external thread 35a, which corresponds to a corresponding internal thread of a located in the piston 6 threaded hole.
  • a second rod 36 extends inside the first hollow rod 35.
  • the second rod 36 is slidably disposed in the first hollow rod 35 in the axial direction.
  • a rotary member 34 which is only rotatable, but not axially displaceable. This is indicated by the four black triangles.
  • the rotary element 34 contains a compensation element 38, which corresponds to the compensation element 8 in FIG.
  • the second rod 36 has at its upper end portion a second thread 36b, which is provided with a corresponding internal thread 37 of the
  • Compensation element 38 corresponds.
  • the second rod 36 is secured against rotation. More details will be in connection with the concrete Embodiment described in accordance with Figure 6. At the end of the second rod 36 is a pressure element 36a.
  • Figure 5 (a) shows the pen-injector in home position.
  • Figure 5 (b) shows the dosing phase.
  • the rotary member 34 is rotated in the reverse direction, with the result that the second rod 36 emerges from the first hollow rod 35 upwards.
  • the pitch of the second thread 37 of the second rod 36 is greater than the pitch of the thread 35a of the first hollow rod 35.
  • the ratio of the pitches of the two said threads is selected so that when the second rod 36 emerges from the first hollow rod 35 released volume 31 is occupied by a forward movement of the piston 6 immediately at the same time.
  • the corresponding volume occupied by the piston 6 is designated 33.
  • Figure 5 (c) shows the subsequent injection phase.
  • pressure is exerted on the pressure element 36a of the second rod 36, with the result that the internal thread 37 of the compensating element 38 opens and the second rod 36 is displaced in the first hollow rod 35 in the direction of the container interior.
  • the predosed volume 33 is displaced by the second rod 36, but not compensated by a movement of the piston 6.
  • injection agent exits through the outlet opening 10 of the container, resulting in injection.
  • Figure 5 (d) again shows the dosing phase corresponding to that in Figure 5 (b).
  • Figure 5 (e) again shows the injection phase corresponding to Figure 5 (c).
  • FIG. 6 shows a practical realization of the scheme shown diagrammatically in FIG.
  • FIG. 5 shows the pen injector in side view.
  • the housing 1 here consists of a lower part l (a) and an upper part l (b).
  • the upper part l (b) is designed so that it identifies openings on both sides, through which the Drehkelement 34 is accessible.
  • Figure 6 (b) shows the pen-injector rotated 90 degrees. It can be seen how the rotary member 34 is accessible from the outside.
  • Figure 6 (c) shows a section B-B through the pen injector shown in Figure 6 (b).
  • the lower portion of the second rod 36 is threadless and has two O-rings 36d in annular grooves for sealing.
  • the upper portion of the second rod 36 is provided adjacent the second thread 36b with a longitudinal groove 36c.
  • a lug 19 which is provided on the upper part 1b of the housing 1, engages in the longitudinal groove 36c, namely on a housing bridge located there id.
  • the rotating element 9 is hollow on the inside and contains the compensating element 38. This agrees with the compensating element 28 shown in FIGS. 4 (d) and 4 (e) and already described. In addition, it should be added at this point that oblique angle of the segments 38b (denoted by the reference numerals 28b in FIGS. 4 (a) and 4 (b)) with respect to the axis of the rod 5 is selected so that the segments 38b coincide with the upper surfaces of the threads of the second thread 36b of the second rod 36 form a right angle.
  • FIG. 6 (f) two forces K1 and K2 are shown, which can act on the second rod 5.
  • the force Kl is directed downward while the force K2 is directed upward.
  • the upward force Kl can be decomposed into two components.
  • the one component acts in the direction of the arms and therefore can not exert any torque on segments 38b.
  • the second component applies a torque Mz to the segments 38b. This torque Mz attempts to rotate the segments 38b inward and keep the internal thread of the compensating element 38 closed.
  • the one force component of the downward force Kl exerts on the segments 38b a torque Ma, which leads to an opening of the internal thread of the compensating element 38.
  • the other component of the downward force Kl acts in the direction of the segments 38b and therefore does not exert any torque on the arms.
  • the downwardly acting force K l has a component capable of opening the internal thread 38 a of the compensating element 38, while the upward force K 2 has a component which ensures that the internal thread 38 b of the Compensation element 38 remains closed.
  • Fig. 6 (d) shows a view C from above of the pressing member 36a of the second rod 36 in Fig. 6 (a).
  • Figures 6 (f) - 6 (g) show a section through the piston 6, the first rod 36 and the second rod 35 in exploded view.
  • Figure 7 shows another variant of the displacement principle II, which differs from the displacement principle I ( Figures 5 and 6) in that no second thread and therefore no compensation element is required, and that the second rod 46 is no longer against Rotary movements and the first hollow rod 45 no longer need to be fixed against axial displacements.
  • the first rod 45 is again formed hollow and firmly connected to a provided at its upper end actuator 44. It is connected to an external thread 45a, which corresponds to a corresponding internal thread of a threaded hole in the piston 6.
  • a closure body 45b At the lower end of the first hollow rod 45 is a closure body 45b, which closes the outlet opening 2a of the container 2 when the first hollow rod 45 is driven axially downwards.
  • first hollow rod 45 in its lower end portion through openings for the injection means, so that it can flow into the interior of the first hollow rod 45 and also can flow out again.
  • a second rod 46 is also arranged here again, namely freely displaceable.
  • Fig. 7 (a) the actuator 44 and the first hollow rod 45 connected thereto are in a lower stop position, in which the shutter body 45b closes the outlet port 2a of the container 2. In this position, the first hollow rod 45 and the actuator 44 are initially fixed against axial displacement upwards.
  • FIG. 7 (b) shows, as a next step, the metering of the next injection stroke by reverse rotation of the actuating element 44.
  • the piston 6 is displaced downwards and displaces injection means with the volume 43. Since the exit opening 2a of the container 2 is closed, the displaced injection means 3 flows through the passage openings 45c in the interior of the first hollow rod 45 and pushes the second rod 46 upwards. In this case, the second rod 46, the space volume 41 free, which is equal to the displaced by the piston 6 injection agent volume 43.
  • the length at which the second rod 46 exits the top of the actuator 44 is a measure of the dosage of the next injection stroke.
  • Figure 7 (c) shows the injection as the next step.
  • the second hollow rod 45 with the closure body 45b and the actuator 44 is moved a little bit axially upwards. Then this will be in the interior of the first hollow rod 45 injection means 3 are pressed out by pressing on the pressure element 46, and it flows - since the piston 6 is fixed against axial displacements - through the outlet opening 2a and the injection needle 10 to the outside.
  • FIG. 7 (d) again corresponds to the metering step according to FIG. 7 (b).
  • Figure 8 shows the displacement principle II in a practically realized embodiment.
  • the same reference numerals are used here as in FIG. 7.
  • Figure 8 (a) shows the upper part of the pen-injector with the lower part Ia and the
  • the upper part Ib of the housing 1 contains on the opposite sides each have a window Ie, through which the actuating element 49 is accessible.
  • the second rod 46 with the pressure element 46a located thereon emerges. It is essential here that the upper part Ib of the housing 1 with respect to the lower part Ia to a
  • Angle according to the indicated arrow can be rotated in the reverse direction, with the result that the upper part Ib relative to the lower part Ia raises. This is also indicated by an arrow.
  • the angle by which the two housing parts Ia and 2b can be rotated against each other, is determined by a provided in the wall, the housing base Ib scenery Ig, in which a provided on the wall of the housing upper part Ib inwardly directed pin If engages. This is shown in FIG. 1 (g).
  • the pitch of the thread 45a is made larger than that of the gate Ig, it is even possible that the piston 6 during a rotational movement of the housing upper part Ib relative to the lower housing part Ia a small piece is pushed into the container 2 and thus one -wenn even if practically negligible - compensates for the formation of vacuum by lifting the closure body.
  • FIG. 8 (k) shows the special design of the closure body 45b. This is connected to the reduction of Drehreibung via a ball joint 45e with the first hollow rod 45.
  • Figure 8 (i) shows the second rod 46 with the pressure element 46a. It has a circular cross-section.
  • the housing upper part can be composed of two parts.
  • a vertical parting line Ij is provided.
  • the pressure element 46a can be separable from the second rod 46 or can be subsequently connected thereto.
  • FIG. 9 shows a schematized pen injector in five successive operating phases, which operates according to the rotation-rotation principle.
  • the individual elements are the same as in FIG. 1, so that the same reference numerals have been used there as well and reference is made to the description there.
  • rotation-push principle is here that the rod 5 is fixed against axial displacements.
  • a freewheel gear between the rod and the actuating element 54, which rotatably couples the actuating element 54 only in one direction of rotation with each other and decoupled in the other direction.
  • the direction of rotation in which a coupling is to take place is that in which the piston 6 is driven into the container 2. This direction of rotation is called the forward direction. In the reverse direction accordingly takes place a decoupling, which has the consequence that the piston 6 is not moved, but remains in its position.
  • Figure 9 (a) shows a home position or standby position.
  • Figure 9 (b) shows, as a first step, the injection by pre-turning the actuator 54, with the result that injection means is ejected.
  • FIG. 9 (c) shows, as a next step, the metering of the next injection stroke by turning back a certain angle of rotation.
  • FIG. 9 (d) again shows, as a next step, the injection by pre-turning the actuating element 54 by the same rotational angle with which the injection stroke was dosed in the previous dosing phase.
  • the essential difference to the rotational-push principle according to FIG. 1 is therefore that the user of the pen injector no longer needs to press the turning / rotating principle to execute the injection, but must turn it.
  • This may be advantageous from the point of view that a more powerful injection is possible with a rotary motion than with a pushing movement in which there is a risk that the injection needle will penetrate deeper into the tissue during the injection as a result of the pressure exerted on the actuating element.
  • two hands are required for the rotation-rotation principle, while u for the rotational-push principle.
  • This may be a matter of individual choice.
  • FIG. 10 shows a more concrete embodiment of the pen injector shown schematically in FIG. 9 and operating according to the rotation / rotation principle. Therefore, the same reference numerals have been used here as in FIG. 9.
  • Actuator can be reduced to only one. This is possible with appropriate dimensioning of the pitch of the thread 5a of the rod 5 and the piston 6.
  • the planetary gear 54 is disposed between the cover plate Ic of the housing upper part Ib and another plate Ih which is connected to the cover plate Ic by the axle bolts 54e of the three intermediate gears 54d.
  • the three intermediate gears 54d mesh on the one hand with the internal toothing of the planetary ring 54a and on the other hand with a central wheel 50a.
  • the planetary ring 54a assumes the function of the actuating element 54 from FIG. 9.
  • the central gear 50 a is integrally formed with a bell-shaped part 50 b, which belongs to the one-way clutch 50.
  • the bell-shaped part forms inside a kind of wheel ring from which spoke-like spring elements 50b extend against the upper end portion of the rod 5, which forms a type of wheel hub.
  • the upper end portion of the rod 5 is provided for this purpose with latching recesses and / or projections 5b.
  • the spoke-like spring elements 50b extend at an acute angle radial direction, with the result that they slide in the reverse direction of rotation of the bell-shaped part 50b over the latching recesses 5c and in
  • a brake 53 is still installed, which works like the overrunning clutch 50, only in the reverse manner. It consists of a wheel ring 53a fastened to the lower housing part 1b, from which also spoke-like spring elements 53b extend inwards against the latching recesses and / or projections on the upper end portion of the rod 5, also at an acute angle to the radial direction, however so that they prevent in the reverse direction of rotation of the bell-shaped part 50b rotational drive of the rod 5 in any case. In a forward rotational direction of the bell-shaped part 50b, the brake 53 does not hinder the rotary driving of the rod 5, since the spoke-like spring elements 53b then slide over the latching recesses and / or projections.
  • FIGS. 9 (e) -9 (h) are self-explanatory, so that further explanations are omitted.
  • FIG. 11 shows the construction of a so-called twin pen.
  • the housing 1 is here provided with two receiving openings If for each injection medium container 3.
  • the grout container may be a finished carpule as shown in Fig. 11 (b).
  • the twin pen contains permanently installed container 2 and thus is designed as a disposable device. Since the pen injector according to the invention is characterized by a small number of components, it is particularly suitable for the disposable version.
  • the twin pen in FIG. 11 (a) differs from the single device according to FIG. 10 in that it has an anastomosis part 60.
  • This is attached to the lower part of the container 1. It has two recesses 60a, 60b which serve to receive the end regions of the containers 2 provided with the outlets 2b.
  • the anastomosis part is provided with two needles which project into the outlet openings 2b of the containers 2 and puncture the septum 2c provided there.
  • the needles are connected via merging channels 60c, 60d to a central channel 6Of.
  • the latter is located in a threaded projection 6Oe on Anastomoseteil 60.
  • On the threaded extension 6Oe a needle cap 60g is screwed, in which a sealing ring 60a is located.
  • the needle cap 60g has an injection needle 10, which protrudes with its upper end portion in the central channel 6Of to the point where the two merge skanäle 60c, 6Od open into the central channel 6Of. In this way, it is ensured that the dead volume remaining after an injection from a container in the anastomosis part is negligibly small.
  • twin-pen On the lower housing part Ia of the twin-pen two housing tops Ib are placed, which are formed in the same manner, as shown in the figure 10 and described above. This means that all the essential elements that can be used for a single pen can also be applied to a twin pen.
  • FIG. 11 (d) shows the double pen according to FIG. 11 (a) from above.
  • twin-Pen two different injectables can be injected simultaneously or consecutively injected through the same cannula. The user therefore only needs to sting once.
  • a twin-pen for diabetics if these two insulins, for example, a fast and a Delayed acting insulin, want to inject in each new to be selected mixture with a injection act.
  • FIG. 11 (c) shows how the pen injector or the twin pen according to the invention can be provided with an energy storage and drive mechanism 67.
  • This consists of a wound on a winding body 67e in a stretched form helical spring 67c. This engages with its one end to the housing belonging to the cover plate Id and with the other end to the planetary ring 54a.
  • the planetary ring 54a By rotating the planetary ring 54a in the direction of rotation causing the metering, ie clockwise, the helical spring is further tensioned.
  • a triggering element 67f By actuating a triggering element 67f, the injection can then be carried out, wherein the helical spring shortens to its original length and advances the piston.
  • a rubber band can be used.
  • FIG. 11 (c) Also shown in Figure 11 (c) is how a dosage indicator can be designed.
  • four colored sectors 67b are marked on the planetary ring 54a, each of which represents the range of 10 units, that is, 0, 10, 11, 20, 21, 30, and 31. ... 40th
  • the portion of the housing top Ib which is located below the planetary ring 54a contains a window through which numbers of 1 to 10 are visible, which are on the outside of the bell-shaped part 50b
  • Freewheel coupling 50 (see Figure 10 (g)) - distributed over the circumference - are mounted and appear in turn when turning this part. With a quarter turn, ie a rotation angle of 90 degrees (corresponding to a colored segment 67b) of the planetary ring 54a, the bell-shaped part 50b is rotated once by 360 degrees. In this way, the 40 units can be set individually.
  • FIG. 12 shows an embodiment corresponding in principle to the embodiment shown in FIG. 1, which represents the rotational pressure principle.
  • a hydraulic reduction gear 70 is provided in order to convert the relatively short displacement of the piston and the relatively high pressure force, which is necessary for the displacement of the piston, in the manner described.
  • this embodiment will be described in more detail.
  • the pen injector according to FIG. 12 has a housing 1 which consists of a plurality of housing sections, namely the lower housing section 1a, the middle housing section 1b, the connecting housing section 11c and the housing housing section 1b.
  • Section Ik which serves to receive the hydraulic reduction gear 70.
  • a container 2 which contains the injection means 3.
  • a first rod 5 which carries on its outer side a first thread 5a, which corresponds to a corresponding internal thread of a provided in the piston 6 threaded hole.
  • an outlet opening 2b At the lower end of the container 2 is an outlet opening 2b, which opens into an injection needle 10.
  • the rod 5 is connected at its upper end by a plug-in coupling with a plug-in pin 4 b, which sits on an actuating element 4.
  • Actuator 4 is both rotatable and axially displaceable.
  • the spigot 4b carries a second thread 5b which corresponds to the internal thread of a compensating element 28 which has already been described in connection with FIGS. 4 (d) and 4 (e).
  • the hydraulic reduction gear 70 is housed in a block 7Oi which includes a first hydraulic chamber 70a and a second hydraulic chamber 70b.
  • the first chamber 70a has a small cross-section than the second chamber 70b.
  • an adjusting piston 70c is displaceably mounted in the first chamber 70b.
  • the second chamber 70b has a cross section that matches the cross section of the container 2.
  • the two chambers 70a and 70b are interconnected by a channel 7Od.
  • In the two chambers 70a and 70b is hydraulic fluid 7Oe.
  • a working piston 7Of is slidably disposed, which is provided with a tip having a transmission element 70g. The tip has the purpose of keeping the friction between the working piston 7Of and the actuator 4 as low as possible.
  • the adjusting piston 70c is surrounded by a cylindrical jacket 70g at a distance, which is guided in an annular channel 70h of the block 7Oi and projects deeper into the block than the adjusting piston 70c. In this way, the adjusting piston 70c even then has sufficient guidance when it is in its upper end position.
  • first chamber 70a is also a coil spring 7Oj, which is acted upon depression of the adjusting piston 70c with pressure and always has the tendency to urge the adjusting piston 70c in its upper end position.
  • Figure 12 (a) shows the injector pen in the home position.
  • Figure 12 (c) shows that for metering the actuator 4 is rotated backwards so that it moves upwards. If the dosage should be less than the maximum, remains between the top of the transmission element 70g and the actuator 4, a distance which is equalized but at the next stroke by pressing on the adjusting element 31. In this way, a problem-free correction of a previously made incorrect dosage is possible.
  • FIGS. 12 (d) and 12 (e) are self-explanatory, so that further explanations are omitted.

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Abstract

Ein Pen-Injektor für ein flüssiges Injektionsmittel (3), insbesondere für Insulin, weist einen Behälter (2) für das Injektionsmittel (3) und einen darin verschiebbaren Kolben (6) auf. Ferner ist er mit einem sich in den mit dem Injektionsmittel (3) Teil des Behälters (2) erstreckenden Verdränger-Element (5) versehen, dessen Verdrängungsvolumen veränderbar ist. Weiterhin sind Kompensationsmittel (8) vorgesehen, die die Bewegungen des Kolbens (6) zumindest in ausgewählten Betriebsphasen so steuern, dass - wenn das Verdränger-Element (5) ein bestimmtes Raum-Volumen (11) freigibt oder ein bestimmtes Injektionsmittel-Volumen verdrängt - der Kolben (6) gleichzeitig ein gleiches Injektionsmittel-Volumen (13) verdrängt bzw. ein gleiches Raum-Volumen freigibt und umgekehrt. Das Verdränger-Element (5) kann eine ein passendes Gewindeloch in dem Kolben (6) durchdringende Gewindestange sein, deren Verdrängungs-Volumen in dem mit Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) durch Drehen und/oder axiales Verschieben veränderbar ist. Mit der genannten Maßnahme soll verhindert werden, dass bei Freigabe eines Raum-Volumens (11) durch das Verdränger-Element (5) Luft in den Behälter (2) eingesaugt wird.

Description

Pen-Injektor für ein flüssiges Injektionsmittel
Pen- Injektoren für flüssige Injektionsmittel, insbesondere Insulin, sind millionenfach in Gebrauch. Die einzelnen Typen haben sich weitgehend angenähert. Die Pens haben die Form eines übergroßen und überdicken Füllfederhalters mit einer Länge von etwa 15cm ohne Injektionskanüle oder etwa 17cm mit einer solchen. Ihr Gehäuse besteht in der Regel aus mindestens zwei Gehäuseteilen. Der erste Gehäuseteil dient zur
Aufnahme einer einen Zylinderraum enthaltenden Kartusche (später auch „Behälter" bezeichnet), der zweite Gehäuseteil enthält eine Kolbenstange sowie eine als mechanisches Getriebe zum Antrieb derselben sowie eine Dosiervorrichtung. Die Kartuschen sind genormt und bestehen aus transparentem Material, vorzugsweise Glas.
Der Zylinderraum ist an einem Ende mit einem Kolben verschlossen. Das andere Ende der Kartusche ist verjüngt und ebenfalls verschlossen, und zwar mit einer Membran, der aber von der Injektionskanüle leicht durchstochen werden kann, so dass die Injektionskanüle dann Verbindung zu dem Zylinderraum hat. In dem Zylinderraum befindet sich das flüssige Injektionsmittel. Wenn auf die Kolbenstange in
Längsrichtung der Kartusche Druck ausgeübt wird, so verschiebt diese den Kolben, mit der Folge, dass das Injektionsmittel unter Druck über die Injektionskanüle austritt.
Bei fast allen bisher bekannten Pen- Injektoren dieser Art ist die Kolbenstange steif und hat eine Länge, die mindestens gleich dem maximalen Gesamtverschiebeweg des
Kolbens in der Kartusche zwischen deren Füll- und Leerzustand oder größer als dieser Gesamtverschiebeweg ist. Wenn eine neue Kartusche zur Anwendung kommt, muss die Kolbenstange vollständig in das zweite Gehäuseteil zurückgezogen werden. Die theoretische Mindestlänge der hier betrachteten Pen- Injektoren ist deshalb im wesentlichen bestimmt durch die Länge der Insulin-Patrone zuzüglich der Länge der Kolbenstange. Die genormten Kartuschen haben eine Länge von circa 6,5 cm, und der maximale Verschiebeweg des Kolbenelementes in der Insulin-Patrone beträgt etwa 4,5 cm. Das bedeutet, dass die Gesamtlänge eines Pen- Injektoren der vorstehend beschriebenen Konstruktion nicht unter 11cm (ohne Injektionskanüle) liegen kann. Da die Dosiervorrichtung in dem zweiten Gehäuseteil zusätzlich Platz braucht, kommt man zu der oben angegebenen Gesamtlänge von circa 17cm (mit Injektionskanüle). Pen- Injektoren der hier betrachteten Art sind etwas mehr als zwanzig Jahre auf dem Markt. Es gibt eine große Zahl von Schutzrechtsveröffentlichungen, von denen nachfolgend einige genannt werden sollen:
EP 0 245 312 Bl, EP 0 450 905 Bl, EP 0 496 141 Bl, EP 0 829 268 A2, EP 1 644 061 Bl, DE 37 16 340 C2, DE 197 30 999 Cl, US 4,865,591 und WO 99/38554.
In letzter Zeit unter Benutzern von Pen- Injektoren für Insulin durchgeführte Umfragen Ergebnisse haben ergeben, dass die Benutzer einem kürzeren Pen- Injektor den Vorzug gegenüber den längeren derzeit auf dem Markt befindlichen Geräten geben würden. Dieser Wunsch entspringt der Tatsache, dass die meisten Diabetiker ihren Pen- Injektor ständig bei sich tragen, um sich bis zu dreimal oder mehr am Tag selbst die notwendige Menge Insulin zu injizieren. Dabei ist es schwer zu vermeiden, dass der Pen- Injektor auch von dritten Personen bemerkt wird. Es liegt auf der Hand, dass ein Pen- Injektor sowohl bei dem Benutzer als auch bei einem neutralen Betrachter umso mehr Akzeptanz findet, je diskreter er gehandhabt werden kann, d. h. je kleiner bzw. kürzer er ist. Eine kürzere Bauweise eröffnet außerdem die Möglichkeit, von der bisherigen nahezu einheitlichen Ausgestaltung abzugehen und dem Gerät ein neues und modernes Design zu geben.
Nach der US 3, 082, 914 ist ein Injektionsgerät bekannt, das dazu dient, eine pulverförmigen Substanz, beispielsweise ein Vitamin-Pulver, erst unmittelbar vor der Injektion mit einem Lösungsmittel zu mischen. Das Lösungsmittel befindet sich in einem Behälter mit einem verschiebbar darin angeordneten Kolben. Der Kolben ist mit einem Gewindeloch versehen, durch das sich eine mit einem passenden Außengewinde versehene Kolbenstange hindurch bis in den mit dem Lösungsmittel gefüllten Teil des Behälters erstreckt. Die Kolbenstange ist drehbar und axial verschiebbar. Sie verschließt im Nichtgebrauchszustand die Auslassöffnung des Behälters. Durch axiales Zurückziehen der Kolbenstange wird die Auslassöffnung frei gemacht und das Lösungsmittel kann in eine vor der Auslassöffnung gelegene Mischkammer eines den Behälter umgebenden Gehäuses eintreten, in der sich die pulverförmige Substanz befindet. Durch Drehen der dann gegen eine weitere Rückwärtsbewegung fixierten Kolbenstange wird der Kolben dann vorwärts transportiert und stößt das Pulver- Lösungsmittel-Gemisch aus der Mischkammer aus.
Nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip arbeitet auch ein Spender-Gerät für pastöse Massen, der nach der US 2, 349, 726 bekannt ist. Nach der WO 94/15660 ist ein Gerät zur Infusion von flüssigen therapeutischen Substanzen bekannt, bei dem der in einem Behälter befindliche Kolben ebenfalls von einer mit Gewinde versehenen Kolbenstange durchdrungen ist, wobei sich die Kolbenstange in den mit der flüssigen therapeutischen Substanz enthaltenen Teil des Behälters erstreckt. Bei diesem Gerät ist die Kolbenstange a priori gegen eine axiale Verschiebung fixiert. Sie wird motorisch angetrieben.
Schließlich ist nach der WO 01/52923 Al noch ein Gerät zum Fördern von flüssigem Injektionsmaterial bekannt, das zum Ausfällen neigende Substanzen enthält. Das
Injektionsmaterial befindet sich in einem Behälter, der von einem Kolben verschlossen ist. Der Kolben besteht aus einem Gummi-Stopper mit einem zentralen Loch, durch das sich ein Antriebsführungs-Element erstreckt. Das Antriebsführungs-Element ist an seinem einen Ende mit einem Antriebsmechanismus verbunden und trägt an seinem anderen Ende ein Mischelement in Form einer Förderschnecke, die in den mit dem Injektionsmaterial gefüllten Teil des Behälters ragt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6B wird auf das Mischelement entweder manuell, mechanisch oder durch den Antriebsmechanismus eine lineare Kraft ausgeübt, so dass das Mischelement wie ein Kolben wirkt und das Injektionsmaterial in eine Injektionsvorkammer drückt.
Die Erfindung greift den vorstehend beschriebenen bekannten Vorschlag auf, die Kolbenstange in den Behälter zu verlegen, um damit dem mit der Umfrage festgestellten Bedarf nach einem verkürzten Pen- Injektor Rechnung zu tragen. Dabei müssen allerdings spezielle Probleme gelöst werden, die bei der Entwicklung eines praxistauglichen Produktes auftreten.
Mit den nachfolgend beschrieben Lösungen ist eine Verkürzung der Pen- Injektoren von jetzt etwa 17cm auf etwa 10cm (mit Injektionskanüle) möglich.
Bei der Beschreibung der oben genannten bekannten Injektionsgeräte ist nicht dargelegt, ob auch eine axiale Rückwärtsbewegung der Kolbenstange erfolgen soll, beispielsweise um den nächsten Injektionshub zu dosieren oder eine bereits erfolgte Dosierung zu korrigieren. Mit dieser Frage beschäftigt sich ein erster Aspekt der Erfindung, denn bei einer axialen Rückwärtsbewegung der Kolbenstange, die beispielsweise bei einem Rückwärtsdrehen derselben in einem feststehenden Kolben unvermeidlich ist, tritt das Problem auf, dass das Kolbenstange Volumen freigibt, mit der Folge, dass in dem Behälter ein Unterdruck entsteht, durch den Luft über die Auslassöffnung des
Behälters angesaugt wird. Die meisten Injektionsmittel, insbesondere Insulin dürfen jedoch bei der Bevorratung mit Luft nicht in Verbindung kommen. Daneben besteht dann, wenn sich Luft im Behälter befindet, die Gefahr, dass auch Luft mit dem Injektionsmittel injiziert wird, was eine tödliche Embolie zur Folge haben kann. Es wäre deshalb erforderlich, die Luft vor jeder Injektion aus dem Behälter durch eine
Vorspritzung zu entfernen, wobei das dabei ausgestoßene Injektionsmittel verloren ist. Das ist für ein modernes Injektionsgerät nicht akzeptabel.
Von dem in der US 3,082,914 beschriebenen Stand der Technik ausgehend, betrifft die Erfindung in größter Allgemeinheit einen Pen-Injektor für ein flüssiges
Injektionsmittel, mit einem Gehäuse mit einem Behälter für das Injektionsmittel, mit einer Auslassöffnung an dem Behälter, mit einem in dem Behälter verschiebbaren Kolben, und mit einem sich in den mit dem Injektionsmittel gefüllten Teil des Behälters erstreckenden Verdränger- Element (beispielsweise der Kolbenstange), dessen
Verdrängungsvolumen veränderbar ist.
Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, einen solchen Pen-Injektor dahingehend zu verbessern, dass Verschiebungen des Verdränger-Elementes oder Veränderungen an dem Verdränger- Element weder zu einem Unterdruck (Ansaugen von Luft) noch zu einem Überdruck (Ausstoß von Injektionsmittel) führen, es sei denn, dass letzteres gewünscht ist.
Die Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst durch
Kompensationsmittel, die die Bewegungen des Kolbens und des Verdränger- Elementes zumindest in ausgewählten Betriebsphasen so steuern, dass - wenn das Verdränger-Element ein bestimmtes Raum- Volumen freigibt oder oder ein bestimmtes Injektionsmittel-Volumen verdrängt - der Kolben gleichzeitig ein gleiches Injektionsmittel- Volumen verdrängt bzw. ein gleiches Raum- Volumen freigibt, und umgekehrt.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass die Druckverhältnisse in dem Behälter in den ausgewählten Betriebsphasen neutral bleiben, d. h. es treten in diesen Betriebsphasen weder ein Unterdruck noch ein Überdruck auf, was andernfalls zu einer Ansaugung von Luft oder zu einer unerwünschten Abgabe von Injektionsmittel führen würde.
Wenn vorstehen, von „ausgewählten Betriebsphasen" die Rede ist, so ist damit beispielsweise gemeint, dass die Kompensationsmittel in der Dosierungsphase wirksam sind, nicht dagegen in der Injektionsphase.
Das Verdränger-Element kann eine erste den Kolben durchdringende Stange sein, die sich in den mit dem Injektionsmittel gefüllten Teil des Behälters erstreckt. Sie kann mit einem Außengewinde versehen sein, das mit dem Innengewinde eines in dem Kolben befindlichen Gewindeloches korrespondiert.
Eine Weiterbildung kann darin bestehen, dass die erste Stange axial verschiebbar ist und das Verdränger-Element bildet, dass die erste Stange ein zweites Außengewinde aufweist, welches mit einem zweiten Innengewinde eines mit dem Gehäuse verbundenen Kompensationselementes korrespondiert, dass das zweite Gewinde eine geringere Steigung als das erste Gewinde hat, und dass das Steigungsverhältnis der beiden Gewinde so bemessen ist, dass ein Rückwärtsdrehen der ersten Stange gleichzeitig zu einer axialen Rückwärtsbewegung der ersten Stange und zu einem Vorwärtsbewegen des Kolbens führt, derart, dass das von der ersten Stange freigegebene Volumen gleichzeitig durch den sich vorwärts bewegenden Kolben eingenommen wird.
Eine Alternative zu der vorstehend beschriebenen Weiterbildung kann gekennzeichnet sein, dass die erste Stange hohl ist, und dass das Verdränger-Element von einer zweiten Stange gebildet ist, welche in der ersten Stange axial verschiebbar angeordnet ist. Gemäß einer ersten Ausgestaltung dieser Variante sollte die zweite Stange gegen Drehungen gegenüber dem Gehäuse arretiert sein. In diesem Fall und kann zumindest in einem Abschnitt der zweiten Stange mit einem Außengewinde versehen sein, welches mit einem Innengewinde eines mit der ersten Stange verbundenen Kompensationselementes korrespondiert, wobei das dieses Gewinde eine größere Steigung als das Gewinde der ersten Stange und des Gewindeloches im Kolben hat, und wobei das Verhältnis der Steigungen so bemessen ist, dass ein Rückwärtsdrehen der zweiten Stange zu einem axialen Heraustreten der zweiten Stange aus der ersten Stange und gleichzeitig zu einem Vorwärtsbewegen des Kolbens führt, wobei das von der zweiten Stange freigegebene Raum- Volumen gleich einem Injektionsmittel- Volumen ist, welches der Kolben aufgrund einer Vorwärtsbewegung verdrängt.
Das Kompensationselement kann so gestaltet sein, dass sein Innengewinde bei mindestens einer bestimmten Drehwinkelstellung der das korrespondierende Außengewinde tragenden Stange oder unter Druck derselben einen Durchtritt der ersten Stange in axialer Vorwärtsrichtung erlaubt, aber eine axiale Rückwärtsbewegung dieser Stange nicht zulässt. Das ist beispielsweise dann möglich, wenn das Kompensationselement aus mindestens zwei Teilen besteht, die zur Entkopplung quer zur Achse der ersten Stange auseinander bewegt und zur Einkopplung wieder aufeinander zu bewegt werden können.
Spezielle Ausgestaltungen des Kompensationselementes sind Gegenstand der Ansprüche 9 bis 13.
Eine andere Ausgestaltung der oben beschriebenen Variante kann gemäß Anspruch 14 darin bestehen, dass die erste Stange an ihrem in dem Behälter befindlichen Ende einen Verschluss- Körper aufweist, der die Auslassöffnung des Behälters bei einem Vorschieben der ersten Stange zu verschließen vermag, und dass die erste Stange nächst dem Verschluss- Körper Wandöffnungen aufweist, die einen Durchtritt des Injektionsmittelserlauben, so dass bei verschlossener Auslassöffnung des Behälters und bei Vorschub des Kolbens das von dem Kolben verdrängte Injektionsmittel- Volumen in den Hohlraum der ersten Stange gepresst wird und die zweite Stange entsprechend zurückdrängt.
Gegenständliche Weiterbildungen der zuletzt beschrieben Ausgestaltung sind Gegenstand der Ansprüche 15 und 16. Verfahren zum Betreiben der verschiedenen der vorher beschriebenen Pen- Injektor- Varianten, die - wie später noch genauer erläutert wird - nach dem Dreh-Drück- Prinzip oder Verschiebe-Prinzip arbeiten, sind Gegenstand der Ansprüche 17 bis 19.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die spezielle Aufgabe, dass ein Pen- Injektor der hier betrachteten Art nur durch Vor- und Rückwärtsdrehen der Kobenstange betätigt wird, also - wie später noch genauer erläutert wird - nach dem Dreh- Dreh- Prinzip arbeitet.
Wiederum ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik soll diese
Aufgabe mit einem Pen-Injektor gelöst werden, der folgende bekannte Merkmale aufweist: ein Gehäuse, einen Behälter zur Aufnahme des Injektionsmittels, eine Auslassöffnung an dem Behälter, ein in dem Behälter verschiebbarer Kolben, eine Gewindestange, die zumindest über einen Teil ihrer Länge mit einem
Außengewinde versehen ist, ein zu dem Außengewinde passendes Gewindeloch in dem Kolben, durch den sich die Gewindestange hindurch erstreckt und in den mit Injektionsmittel gefüllten Teil des
Behälters ragt, und ein Drehelement zum Drehen der Gewindestange.
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 20 dadurch gelöst, dass die Gewindestange gegen eine axiale Verschiebung fixiert ist, und dass die Gewindestange über eine
Freilaufkupplung mit dem Drehelement verbunden ist, die in Vorwärtsrichtung kuppelt und in Rückwärtsrichtung entkuppelt, so dass durch Rückwärtsdrehen des Drehelementes um einen bestimmten Drehwinkel eine Dosierung des nächsten Injektionshubes erfolgen kann und durch Vorwärtsdrehen um den vorbestimmten Drehwinkel der Injektionshub ausgeführt werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind ferner Gegenstand der Ansprüche 21-35.
Eine hervorzuhebende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Pen-Injektors kann darin bestehen, dass zwischen dem Drehelement und der Gewindestange zusätzlich ein Übersetzungsgetriebe eingeschaltet ist. Damit ist es möglich, dass die Zahl der Drehungen, die für die Dosierung und die Ausführung Injektion erforderlich sind, auf einen akzeptablen Betrag reduziert werden kann. Am zweckmäßigsten ist es, wenn der Benutzer des Pen- Injektors die Injektion mit nur einer einzigen Umdrehung des Drehelementes realisieren kann. Das ist durch eine entsprechende Wahl des Übersetzungsverhältnisses des Übersetzungsgetriebes und der Steigung der Gewindestange möglich.
Die Freilaufkupplung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Vielzahl von Raststellungen aufweisen. Dadurch ist es möglich, dass der Anwender des Pen- Injektors bei der Dosierung die Zahl der einzustellenden Einheiten akustisch aufnehmen und mitzählen kann.
Eine andere hervorzuhebende Weiterbildung kann darin bestehen, dass das Übersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe ist, wobei der Planetenring das Drehelement bildet, und dass das Zentralrad mit der Gewindestange über die Freilaufkupplung verbunden ist.
Eine ebenfalls wichtige Weiterbildung kann darin bestehen, dass Drehbegrenzungsmittel für das Drehelement vorgesehen sind, die eine Drehung des Drehelementes um maximal 360 Grad erlauben.
Eine Weiterbildung, die für alle Varianten des hier betrachteten Pen-Injektors gilt, ist ferner, dass der Kolben aus einem das Gewindeloch enthaltenden festen Kern und einer aus nachgiebigem Material bestehenden Umhüllung besteht. Auf diese Weise soll eine gute Abdichtung zwischen Gewindestange und Kolben gewährleistet werden.
Eine das Gehäuse betreffende Weiterbildung kann darin bestehen, dass dieses aus einem becherartigem Unterteil und einem ebenfalls becherartigen Oberteil besteht, wobei das Oberteil und das Unterteil mit ihren Öffnungen gegeneinander gerichtet und miteinander verbindbar sind. Das Unterteil dient dabei zur Aufnahme des Behälters für das Injektionsmittel, während das Oberteil zur Aufnahme der Freilaufkupplung und des Übersetzungsgetriebes dient.
Ferner kann das Gehäuse - zur Bildung eines Twin-Pens - ein Unterteil aufweisen, das mindestens zwei Aufnahmeräume für je einen Behälter aufweist. In diesem Fall kann für jeden Behälter ein separates Oberteil vorgesehen werden, welches zur Aufnahme jeweils einer Freilaufkupplung und eines Übersetzungsgetriebes dient. Das Unterteil wird dann mit einem Anastomo seteil verbunden, welches die Ausgänge der Behälter zusammenführt und in einen gemeinsamen Injektionskanal münden lässt.
Ein Twin- Pen ist dem Prinzip nach bereits in der WO 01/02039 Al beschrieben. Der erfindungsgemäße Twin-Pen zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass sich die Elemente des vorstehend beschriebenen Einzelgerätes besonders gut auch zu seiner Realisierung eignen.
Der erfindungsgemäße Pen-Injektor kann ferner gemäß Anspruch 35 mit einem Energie Speicher- und Antriebsmechanismus versehen werden, der mit dem Drehen des Drehelementes in der die Dosierung bewirkenden Drehrichtung geladen wird und der das Drehelement zur Ausführung der Injektion in der anderen Drehrichtung dreht. Bei einem derartig ausgestaltetem Pen- Injektors kann gegebenenfalls auf das Übersetzungsgetriebe verzichtet werden.
Spezielle Ausgestaltungen des Energiespeicher- und Antriebsmechanismus sind Gegenstand der Ansprüche 37-39.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fertigkarpule für einen Pen-Injektor, der wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. „Fertigkarpule" ist eine Bezeichnung für einen nach einer EU-Norm gestalteten Behälter für Insulin. Die Fertigkarpule ist gemäß Anspruch 40 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine durch den Kolben geführte Gewindestange enthält. Eine zweckmäßige Weiterbildung ist Gegenstand des Anspruches 41.
Ein Verfahren zum Betreiben des vorstehend beschriebenen Pen- Injektors ist, der nach dem Dreh-Dreh-Prinzip arbeitet, ist Gegenstand des Anspruches 42.
Das Verstellelement kann Drehen und/oder durch Drücken verschiebbar sein.
Da der Verschiebeweg des Kolbens eine maximale Dosis normalerweise gering ist (etwa 5 mm bei einer normalen Kartusche mit 10 mm Durchmesser), ist bei den jüngsten Pen-Entwicklungen die Tendenz zu beobachten, dass zwischen das Verstellelement und dem Kolben ein mechanisches Getriebe eingesetzt wird, welches gewährleistet, dass der hohe auf den Kolben auszuübende Druck und der damit verbundene geringe Verstellweg in einen geringeren Druck aber längeren Verstellweg für das Verstellelement umgesetzt wird. Das mechanische Getriebe ist eine relativ komplizierte Konstruktion und besteht aus gegeneinander laufenden und teleskopisch ineinander verschachtelten Gewindespindel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach einer einfachen Alternative zu dem zuletzt geschilderten mechanischen Getriebe zu suchen.
Ein Pen- Injektor, mit dem diese Aufgabe gelöst werden soll, weist folgende bekannte
Merkmale auf: ein Gehäuse, einen Behälter für das Injektionsmittel, einen in dem Behälter verschiebbaren Kolben, und ein Verstellelement für den Kolben.
Die Aufgabe ist gemäß Anspruch 43 durch ein hydraulisches Druckuntersetzung s- Getriebe gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind Gegenstand der Ansprüche 44 und 45.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen-Injektor, der nach dem sog. Dreh-Druck-Prinzip arbeitet, aber hier mit einem Vakuum-Bildungs-Problem behaftet ist, in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d);
Figur 2 einen schematischen Schnitt durch einen schematisierten Pen- Injektor, wie den in Figur 1, mit einem schematisiert angedeuteten Kompensationselement zur Behebung des Vakuum-Problems, ebenfalls in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d); Figur 3 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen-Injektor, wie den in Figur 2, hier mit einer ersten konkreten Lösung für das Kompensationselement, in drei aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (c) sowie mehreren Schnitten;
Figur 4 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen-Injektor, wie den in Figur 2, hier mit einer zweiten konkreten Lösung für das Kompensationselement und zusätzlich einem Planetengetriebe sowie mehreren Schnitten, in drei aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (c);
Figur 5 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen- Injektor, der in einer ersten Variante nach dem sog. Verdrängungs-Prinzip I arbeitet, in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d);
Figur 6 mehrere Darstellungen einer konkreten Ausführungsform des in Figur 5 gezeigten Pen-Injektors;
Figur 7 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen-Injektor, der nach dem sog. Verdrängungs-Prinzip II arbeitet, in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d);
Figur 8 eine konkrete Ausführungsform des in Figuren 7 gezeigten Pen- Injektors mit Darstellungen (a) - (1) der Einzelteile ;
Figur 9 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen- Injektor mit einer schematisiert angedeuteten Freilaufkupplung, der nach dem sog. Dreh-Dreh-Prinzip arbeitet, in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d);
Figur 10 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen-Injektor, wie den in Figur 9, hier mit einer konkreten Lösung für die Freilaufkupplung und mit einem
Planetengetriebe, in vier aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (d) sowie mehreren Schnitten und Ansichten; Figur 11 einen Twin-Pen-Injektor im Schnitt mit einer Fertigkarpule, die erfindungsgemäß ausgebildet und vorgefertigt ist;
Figur 12 einen Schnitt durch einen schematisierten Pen- Injektor, wie in Figur 4 (allerdings ohne Planetengetriebe), der zusätzlich mit einem hydraulischen
Untersetzungsgetriebe versehen ist, in drei aufeinander folgenden Betriebsphasen (a) - (c) und mit zwei Schnitten.
Der in Figur 1 gezeigte Pen- Injektor, der nach dem Dreh-Drück- Prinzip arbeitet, weist ein Gehäuse 1 auf, in dem sich ein Behälter 2 für die Injektionsflüssigkeit 3 befindet, die beispielsweise Insulin ist. In dem Behälter 2 sitzt ein verschiebbarer Kolben 6, durch den sich eine (erste) Stange 5 erstreckt, die bis in den mit der Injektionsflüssigkeit 3 enthaltenden Abschnitt des Behälters 2 hineinragt. Die erste Stange 5 ist mit einem (ersten) Außengewinde 5a versehen. Der Kolben 6 ist mit einem zentralen Gewindeloch versehen, dessen Innengewinde mit dem Außenwinde 5a der ersten Stange 5 korrespondiert. Am Ende der Stange 5 sitzt ein dreh- und/oder axial verschiebbares Betätigungselement 9. Der Kolben 6 besteht aus einem festen Kern 6a mit dem Gewindeloch und einem elastischen Überzug 6b. Der vorzugsweise aus hartem Kunststoff bestehende Kern 6a gewährleistet bei entsprechender Präzision der Gewindebohrung und des Außengewindes 5a der Stange 5 die notwendige
Abdichtung zwischen dem Kolben 6 und der Stange 5. Der elastische Überzug 6b gewährleistet die erforderliche Abdichtung zwischen der Innenwand des Behälters 2 und dem Kolben 6.
Nachfolgend wir nun das Dreh-Drück-Prinzip erläutert.
Figur l(a) zeigt den Pen-Injektor in der Ausgangsposition.
Figur l(b) zeigt, dass das Betätigungselement 4 in Rückwärtsrichtung gedreht wird, derart, dass sich die Stange 4 aus dem Behälter herausdreht. Unter
„Rückwärtsrichtung" soll hier generell jene Drehrichtung verstanden werden, bei der die Stange 4 aus dem Behälter herausgedreht wird. Damit wird der nächste Injektionshub dosiert. Allerdings gibt die sich rückwärts bewegende Stange ein Volumen 11 frei, das zum Ansaugen von Luft führt, die sich unter dem Kolben 6 als unerwünschtes Luftpolster 12 absetzt.
Figur l(c) zeigt die Injektionsphase. Hier wird manuell mit dem Daumen oder einem Finger Druck auf das Betätigungselement 4 ausgeübt, mit der Folge, dass die Stange 5 unter Mitnahme des Kolbens 6 in den Behälter 2 hinein verschoben wird. Der Kolben 6 drückt dabei Injektionsmittel durch eine Auslassöffnung des Behälters 2 und eine Injektionsnadel 10 nach außen.
Die Figur l(d) entspricht hinsichtlich ihrer Betriebsphase (Dosieren) wieder der Figur l(b). Man erkennt allerdings, dass sich das Luftpolster 12a in den Figur l(d) verdoppelt hat, und das setzt sich so fort.
Der Pen-Injektor nach Figur 2 unterscheidet sich von dem nach Figur 1 dadurch ein zusätzliches Kompensationselement 8, das mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Ferner ist die Stange 5 neben dem - in einem unteren Abschnitt vorgesehenen - ersten Gewinde 5a in einem oberen Abschnitt mit einem zweiten Gewinde 5b versehen. Das Kompensationselement 8 hat ein Gewindeloch 7 mit einem Innengewinde, welches mit dem zweiten Gewinde 5b der Stange 5 korrespondiert. Das zweite Gewinde 5b hat eine geringere Steigung als das erste Gewinde 5a.
Wenn das Betätigungselement 9 - ausgehend von der Bereitschaftsstellung in Figur 2(a) - zum Zwecke der Dosierung des nächsten Injektionshubes rückwärts gedreht wird (Figur 2(b)), sich dreht sich die Stange 5 aus dem Kompensationselement 8 heraus nach oben und gibt s das Volumen 11 frei. Gleichzeitig wird aber der Kolben 6 ein kleines Stück nach unten verschoben und okkupiert dabei ein Volumen 12, das gleich dem Volumen 11 ist. Auf diese Weise bleiben die Druckverhältnisse in dem Behälter unverändert, d. h. es wird weder Luft angesaugt noch wird Injektionsmittel ausgestoßen. Das Stück, um das die Stange 5 und das Betätigungselement 4 aus dem Gehäuse 1 herausgedreht werden, bestimmt den nächst Injektionshub.
Das Kompensationselement 8 ist so konstruiert, dass sein Innengewinde unter bestimmten Voraussetzungen ein Durchstoßen der Stange 5 in Richtung auf den Behälter 2 zulässt, so dass der Kolben 6 weiter in den Behälter 2 hinein geschoben werden kann, mit der Folge, dass wunschgemäß Injektionsflüssigkeit 3 aus der Injektionsnadel 10 austritt. Letzteres ist in Figur 2(c) dargestellt.
Die Figur 2(d) entspricht hinsichtlich ihrer Betriebsphase (Dosieren) wieder der Figur 2(b).
Figur 3 zeigt eine erste konkrete Realisierung des Kompensationselementes 8 von Figur 2, die hier mit der Bezugsziffer 18 gekennzeichnet ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Unterteil Ia und einem Oberteil Ib. Zwischen der Deckplatte Ic des Oberteiles Ib und einer weiteren Platte 18a, die durch Verbindungsbolzen 18c miteinander verbunden sind, ist eine Schlüsselloch-Platte 18b eingebettet. In dieser befindet sich das Gewindeloch 17, das mit einem an der Stange 5 vorgesehenen zweiten Gewinde 15b korrespondiert. Dieses entspricht dem zweiten Gewinde 5b in Figur 2. Das Gewindeloch 17 weist - in Umfang srichtung gesehen - vier zurückgesetzte Abschnitten 18d und zwischen diesen vier vorspringende Abschnitte 18e auf. Nur die vier vorspringenden Abschnitte 18e tragen das zweite Innengewinde.
In Analogie zu dem Gewindeloch 17 in der Schlüssellochplatte 18b hat auch das zweite Außengewinde 15b der Stange 5 - in Umfang srichtung gesehen - vier vorspringende Abschnitte 15d und dazwischen vier zurückgesetzte Abschnitte 15c. Nur die vorspringenden Abschnitte 5d tragen das zweite Außengewinde 15b. Man erkennt, dass die Stange 5 in vier um 90 Grad versetzten Winkelpositionen durch die Schlüssellochplatte 18b in axialer Richtung hindurch geschoben werden kann, um den Injektionshub auszuführen.
Ausgehend von der in Figur 3(a) gezeigten Bereitschaftsstellung, erfolgt die Injektion gemäß Figur 3(b) durch Drücken auf das Betätigungselement 4. Durch Rückwärtsdrehen des Betätigungselementes 4 (Figur 3(c)) erfolgt dann die Dosierung für den nächsten Injektionshub, wie dies bereits in Zusammenhang mit Figur 2(b) erläutert wurde.
Die Figuren 3(d) - 3(g) sprechen für sich selbst, so dass auf eine Erläuterung verzichtet wird.
Figur 4 zeigt eine zweite konkrete Realisierung des Kompensationselementes 8 aus Figur 2 in Form eines expandierbaren Gewindeteiles 28. Ferner ist der hier gezeigte Pen- Injektor mit einem Planetengetriebe 24 und einer federnden Druckvorrichtung 26 versehen, die noch im einzelnen erläutert werden. Das expandierbare Gewindeteil 28 besteht aus einem Block aus elastischem Kunststoff, beispielsweise Teflon oder Nylon, der die Form eines Kegelstumpfes hat. Von der Kegelstumpfspitze her sind im vorliegenden Beispiel vier axiale Einschnitte 28a in den Block eingebracht worden, wodurch vier elastisch auslenkbare Segmente 28b gebildet sind, die mit ihrem freien Ende jeweils einen - in Umfang srichtung gesehen - Teilabschnitt eines Gewindeloches 27 bilden, das mit einem zweiten Gewinde 25b der Stange 5 korrespondiert. Das zweite Gewinde 25b entspricht dem zweiten Gewinde 5b in Figur 2. Der Grad der Auslenkbarkeit der Segmente 28b kann durch Einkerbungen 28 c an der Wurzel der Segmente beeinflusst werden. Man erkennt, dass durch die schräge Anordnung der Segmente 28b in Bezug auf die Längsachse der Stange 5 ein Hindurchstoßen der Stange 5 durch das Gewindeloch 27 von oben nach unten (in Richtung auf den Behälter 2) möglich ist, wenn auf die Stange 5 ein entsprechender axialer Druck ausgeübt wird. Dagegen lässt das Gewindeteil 28 ein Hindurchstoßen der Stange 5 in der Gegenrichtung, also von unten nach oben (von dem Behälter 2 weg) nicht zu. Diese Funktion wird später noch genauer in Verbindung mit Figur 6f erläutert.
Das oben erwähnte Planetengetriebe 24 ist vorgesehen, um die Zahl der für das Dosieren notwendigen Umdrehungen zu reduzieren, beispielsweise um den Faktor 4. Es ist nämlich nicht möglich die Steigungen des ersten 5a und des zweiten Gewindes 25b der Stange 5 beliebig zu erhöhen (auch damit ist prinzipiell eine Reduzierung der Umdrehungen des Betätigungselementes 4 in Figur 2 möglich), da sich dann der Kolben 6 in dem Behälter 2 in einem nicht mehr zu vernachlässigenden Maße mit der Stange 5 mitdrehen würde.
Das Planetengetriebe 24 ist zwischen der Deckplatte Ic des oberen Gehäuseteiles Ib und der Bodenplatte 25d eines Aufnahmetopfes 25b für die Druckvorrichtung 25 angeordnet. Es besteht aus einem Planetenring 24a mit Innenzahnung, drei Zwischenrädern 24d, deren Achszapfen 24c die Bodenplatte 25d und die Deckplatte Ic miteinander verbinden und auf Abstand halten. In der Mitte des Planetengetriebes befindet sich ein zentraler Getriebezapfen 24c mit Außenzahnung, der mit der Stange 5 verbunden oder ein Teil desselben ist. Alle Elemente 24a, 24b und 24c kämmen mit ihren Zahnungen miteinander. Wenn der Planetenring von Hand einmal um sich selbst gedreht wird, so wird der zentrale Getriebezapfen 24c entsprechend den Abmessungen der Elemente des Planetengetriebes 24 mehrfach, beispielsweise viermal gedreht.
Der Getriebezapfen 24c ist wegen seiner in Achsrichtung verlaufenden Zahnung axial verschiebbar, wenn auf ihn ein entsprechender Druck ausgeübt wird. Der Druck wird im vorliegenden Fall nicht direkt auf den Getriebezapfen 24c ausgeübt, sondern über die Druckvorrichtung 26. Diese besteht aus dem bereits erwähnten Aufnahmetopf 26b sowie einem ebenfalls topfförmig ausgeführten Deckelteil 26a, welches mit seiner Öffnung nach unten in den Aufnahmetopf 25b eintauchen kann. Zwischen dem Aufnahmetopf 26b und dem Deckelteil 26a befindet sich eine Druckfeder 26c, die sowohl als Wendel als auch als Spirale ausgeführt ist. Sie verjüngt sich von oben nach unten und liegt mit ihrem unteren Ende auf der Bodenplatte 26d des Aufnahmetopfes 26b auf. Durch die spezielle Form der Druckfeder 26c wird eine geringst mögliche Reibung gewährleistet, wenn sich die Stange 5 gegenüber mit dem Gehäuse 1 verbundenen Druckvorrichtung 26 dreht. Die Druckvorrichtung 26 erlaubt, dass eine von Hand auf das Deckelteil 26a ausgeübte Druckkraft nicht sofort voll auf den Kolben 6 übertragen sondern in ihrer Wirkung zeitlich gestreckt wird. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass das Gewebe, in das das Injektionsmittel injiziert werden soll nicht sofort die gesamte menge des mit einem Injektionshub zu verabreichenden Injektionsmittels aufnehmen kann, sondern, dass dies nur über einen bestimmten Zeitraumverteilt möglich ist. Die Druckfeder 26c wirkt dabei als Energie Speicher, der die ihm einmal zugeführte Energie über einen entsprechenden Zeitraum verteilt abgeben kann.
Ausgehend von der in Figur 4(a) dargestellten Bereitschaftsstellung, wird gemäß Figur 4(b) zunächst einmal der bereits vordosierte Injektionshub durchgeführt, um dann erneut gemäß Figur 4(c) zu dosieren. Die Figuren 4(d) - 4(f) sind selbst erklärend, so dass auf zusätzliche Erläuterungen verzichtet wird.
Der in Figur 5 gezeigte Pen-Injektor arbeitet nach dem Verdrängungs-Prinzip I. Durch Eine erste Stange 35 ist hier hohl ausgebildet und mit einem ersten Außengewinde 35a versehen, das mit einem entsprechenden Innengewinde eines sich in dem Kolben 6 befindlichen Gewindeloches korrespondiert. Im Inneren der ersten hohlen Stange 35 erstreckt sich eine zweite Stange 36. Die zweite Stange 36 ist in der ersten hohlen Stange 35 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Am oberen Ende der ersten Stange 35 sitzt ein Drehelement 34, das nur drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar ist. Dies ist durch die vier schwarzen Dreiecke angedeutet. Das Drehelement 34 enthält ein Kompensationselement 38, das dem Kompensationselement 8 in Figur 2 entspricht. Die zweite Stange 36 weist an ihrem oberen Endabschnitt ein zweites Gewinde 36b auf, das mit einem entsprechenden Innengewinde 37 des
Ausgleichselementes 38 korrespondiert. Die zweite Stange 36 ist gegen Verdrehungen gesichert. Genaueres dazu wird noch in Verbindung mit der konkreten Ausführungsform gemäß Figur 6 beschrieben. Am Ende der zweiten Stange 36 befindet sich ein Druckelement 36a.
Nachfolgend wird das Verdrängungs-Prinzip I erläutert.
Figur 5(a) zeigt den Pen-Injektor in Ausgangsposition.
Figur 5(b) zeigt die Dosierungsphase. Hier wird das Drehelement 34 in Rückwärtsrichtung gedreht, mit der Folge, dass die zweite Stange 36 aus der ersten hohlen Stange 35 nach oben heraustritt. Die Steigung des zweiten Gewindes 37 der zweiten Stange 36 ist größer als die Steigung des Gewindes 35a der ersten hohlen Stange 35. Das Verhältnis der Steigungen der beiden genannten Gewinde ist so gewählt, dass das beim Heraustreten der zweiten Stange 36 aus der ersten hohlen Stange 35 freigegebene Volumen 31 durch eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 6 unmittelbar gleichzeitig okkupiert wird. Das entsprechende Volumen, das der Kolben 6 okkupiert, ist mit 33 bezeichnet.
Figur 5(c) zeigt die darauf folgende Injektionsphase. Hier wird Druck auf das Druckelement 36a der zweiten Stange 36 ausgeübt, was zur Folge hat, dass das Innengewinde 37 des Ausgleichselementes 38 öffnet und die zweite Stange 36 in der ersten hohlen Stange 35 in Richtung auf das Behälter- Innere verschoben wird. Dadurch wird das vordosierte Volumen 33 von der zweiten Stange 36 verdrängt, jedoch nicht durch eine Bewegung des Kolbens 6 ausgeglichen. Das hat zur Folge, dass Injektionsmittel durch die Austrittsöffnung 10 des Behälters austritt, was zur Injektion führt.
Figur 5(d) zeigt wiederum die Dosierungsphase, die derjenigen in Figur 5(b) entspricht. Figur 5(e) zeigt wiederum die Injektionsphase, die der Figur 5(c) entspricht.
Figur 6 zeigt eine praktische Realisierung des in Figur 5 schematisiert dargestellten
Pen- Projektors. Dementsprechend sind hier die gleichen bezugszeichen verwendet, wie in Figur 5. Figur 6(a) zeigt den Pen-Injektor in Seitenansicht. Das Gehäuse 1 besteht hier aus einem Unterteil l(a) und einem Oberteil l(b). Das Oberteil l(b) ist so gestaltet, dass es beidseitig Öffnungen ausweist, durch die das Drehkelement 34 zugänglich ist.
Figur 6(b) zeigt den Pen-Injektor um 90 Grad gedreht. Man erkennt, wie das Drehelement 34 von außen zugänglich ist.
Figur 6(c) zeigt einen Schnitt B-B durch den in Figur 6(b) dargestellten Pen- Injektor.
Der Teldarstellung der zweiten Stange 36 in Figur 6(f) kann man entnehmen, dass der untere Abschnitt der zweiten Stange 36 gewindefrei ist und zur Abdichtung zwei in Ringnuten liegende O-Ringe 36d aufweist. Der obere Abschnitt der zweiten Stange 36 ist neben dem zweiten Gewinde 36b mit einer Längsnute 36c versehen. Wie man insbesondere dem in Figur 6(e) gezeigten Schnitt A-A durch Figur 6(a) entnehmen kann, greift in die Längsnute 36c eine Nase 19 ein, welche an dem Oberteil Ib des Gehäuses 1 vorgesehen ist, und zwar an einer dort befindlichen Gehäusebrücke Id.
Das Drehelement 9 ist innen hohl und enthält das Ausgleichselement 38. Dieses stimmt mit dem in den Figuren 4(d) und 4(e) gezeigten und bereits beschriebenen Ausgleichselement 28 überein. Ergänzend sei an dieser Stelle noch hinzugefügt, dass Schrägwinkel der Segmente 38b (in den Figuren 4(a) und 4(b) mit den Bezugsziffern 28b bezeichnet) in Bezug auf die Achse der Stange 5 so gewählt ist, dass die Segmente 38b mit den oben liegenden Flächen der Gewindegänge des zweiten Gewindes 36b der zweiten Stange 36 einen rechten Winkel bilden.
In Figur 6(f) sind zwei Kräfte Kl und K2 eingezeichnet, die auf die zweite Stange 5 einwirken können. Die Kraft Kl ist nach unten gerichtet, während die Kraft K2 nach oben gerichtet ist. Die nach oben gerichtete Kraft Kl kann in zwei Komponenten zerlegt werden. Die eine Komponente wirkt in Richtung der Arme und kann daher kein Drehmoment auf Segmente 38b ausüben kann. Die zweite Komponente übt dagegen ein Drehmoment Mz auf die Segmente 38b aus. Dieses Drehmoment Mz versucht, die Segmente 38b nach innen zu drehen und das Innengewinde des Ausgleichselementes 38 geschlossen zu halten. Die eine Kraftkomponente der nach unten wirkenden Kraft Kl übt auf die Segmente 38b ein Drehmoment Ma aus, das zu einem Öffnen des Innengewindes des Ausgleichselementes 38 führt. Die andere Komponente der nach unten wirkenden Kraft Kl wirkt in Richtung der Segmente 38b und übt daher kein Drehmoment auf die Arme aus.
Insgesamt ist also festzustellen, dass die nach unten wirkende Kraft Kl eine Komponente hat, die geeignet ist, das das Innengewinde 38a des Ausgleichselementes 38 zu öffnen, während die nach oben gerichtete Kraft K2 eine Komponente hat, die dafür sorgt, dass das Innengewinde 38b des Ausgleichselementes 38 geschlossen bleibt.
Figur 6(d) zeigt eine Ansicht C von oben auf das Druckelement 36a der zweiten Stange 36 in Figur 6(a).
Die Figuren 6(f) - 6(g) zeigen einen Schnitt durch den Kolben 6, die erste Stange 36 und die zweite Stange 35 in Explosionsdarstellung.
Wesentlich an der Ausführungsform gemäß Figuren 5 und 6 und dem von diesen Figuren demonstrierten Verdrängungs-Prinzip I ist, dass der kurze Verschiebeweg des Kolbens 6 und der relativ hohe Druck, der zur Verschiebung des Kolbens erforderlich ist, durch das Einführen der zweiten Stange 36 so umgesetzt wird, dass für die Verschiebung der zweiten Stange 17 bei Druckausübung auf das Druckelement 36a zwar ein größerer Verschiebeweg erforderlich ist, jedoch ein geringerer Druck aufgewendet werden muss. Der größere Verschiebeweg hat den Vorteil, dass die Injektion subjektiv besser kontrollierbar ist.
Figur 7 eine andere Variante das Verdrängungs-Prinzip II, das sich von dem Verdrängungs-Prinzip I (Figuren 5 und 6) dadurch unterscheidet, dass kein zweites Gewinde und dementsprechend kein Ausgleichselement mehr erforderlich ist, und dass auch die zweite Stange 46 nicht mehr gegen Drehbewegungen und die erste hohle Stange 45 nicht mehr gegen axiale Verschiebungen fixiert sein müssen. Die erste Stange 45 ist auch hier wieder hohl ausgebildet und fest mit einem an ihrem oberen Ende vorgesehenen Betätigungselement 44 verbunden. Sie ist mit einem Außengewinde 45a verbunden, das mit einem entsprechenden Innengewinde eines Gewindeloches in dem Kolben 6 korrespondiert. Am unteren Ende der ersten hohlen Stange 45 befindet sich ein Verschlusskörper 45b, der die Auslassöffnung 2a des Behälters 2 verschließt, wenn die erste hohle Stange 45 axial nach unten gefahren wird. Ferner weist die erste hohle Stange 45 in ihrem unteren Endbereich Durchtrittsöffnungen für das Injektionsmittel auf, so dass dieses in den Innenraum der ersten hohlen Stange 45 einströmen und auch wieder herausströmen kann. In der ersten holen Stange 45 ist auch hier wieder eine zweite Stange 46 angeordnet, und zwar frei verschiebbar.
Das Verdrängungs-Prinzip II funktioniert wie folgt:
In Figur 7(a) befinden sich das Betätigungselement 44 und die mit diesem verbundene erste hohle Stange 45 in einer unteren Anschlagposition, in der der Verschlusskörper 45b die Auslassöffnung 2a des Behälters 2 verschließt. In dieser Position sind die erste hohle Stange 45 und das Betätigungselement 44 zunächst gegen eine axiale Verschiebung nach oben fixiert.
Figur 7(b) zeigt als nächsten Schritt die Dosierung des nächsten Injektionshubes durch Rückwärtsdrehen des Betätigungselements 44. Diese hat zur Folge, dass der Kolben 6 nach unten verschoben wird und Injektionsmittel mit dem Volumen 43 verdrängt. Da die Austrittsöffnung 2a des Behälters 2 verschlossen ist, strömt das verdrängte Injektionsmittel 3 durch die Durchtrittsöffnungen 45c in das Innere der ersten hohlen Stange 45 ein und drückt die zweite Stange 46 nach oben. Dabei gibt die zweite Stange 46 das Raum- Volumen 41 frei, das gleich dem von dem Kolben 6 verdrängten Injektionsmittel-Volumen 43 ist. Die Länge, mit der die zweite Stange 46 oben aus dem Betätigungselement 44 heraustritt, ist ein Maß für die Dosierung des nächsten Injektionshubes.
Figur 7(c) zeigt als nächsten Schritt die Injektion. Dazu wird zunächst die zweite hohle Stange 45 mit dem Verschlusskörper 45b und dem Betätigungselement 44 ein kleines Stück axial nach oben bewegt. Dann wird das im Innenraum der ersten hohlen Stange 45 befindliche Injektionsmittel 3 durch Drücken auf das Druckelement 46 herausgepresst, und es strömt - da der Kolben 6 gegen axiale Verschiebungen fixiert ist - durch die Auslassöffnung 2a und die Injektionsnadel 10 nach außen.
Figur 7(d) entspricht wieder dem Dosierungsschritt gemäß Figur 7(b).
Figur 8 zeigt das Verdrängungs-Prinzip II in einer praktisch realisierten Ausführungsform. Es sind hier die gleichen Bezugszeichen verwendet, wie in Figur 7.
Figur 8(a) zeigt Den oberen Teil des Pen-Injektors mit dem Unterteil Ia und dem
Oberteil Ib des Gehäuses 1. Der Oberteil Ia des Gehäuses 1 enthält auf den gegenüber liegenden Seiten je ein Fenster Ie, durch den das Betätigungselement 49 zugänglich ist. Durch eine in einer oben liegenden Gehäusebrücke Ib (siehe Figur l(f)) tritt die zweite Stange 46 mit dem daran befindlichen Druckelement 46a heraus. Wesentlich ist hier, dass das Oberteil Ib des Gehäuses 1 gegenüber dem Unterteil Ia um einen
Winkel gemäß dem angedeuteten Pfeil in Rückwärtsrichtung verdreht werden kann, mit der Folge, dass sich der Oberteil Ib gegenüber dem Unterteil Ia anhebt. Dies ist ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet.
Der Winkel um den die beiden Gehäuseteile Ia und 2b gegeneinander verdreht werden können, wird durch eine in der Wand das Gehäuse-Unterteiles Ib vorgesehenen Kulisse Ig bestimmt, in die ein an der Wand des Gehäuse-Oberteiles Ib vorgesehener nach innengerichteter Zapfen If eingreift. Dies ist in Figur l(g) dargestellt.
Durch die vorstehend geschilderte Verdrehung des Gehäuse-Oberteiles Ib gegenüber dem Unterteil Ia wird der Verschlusskörper 45b von der Austrittsöffnung abgehoben. Dies ist in den Figuren 8(c) und 8(d) dargestellt. Wichtig ist dabei, dass durch die Drehbewegung des Gehäuse-Oberteiles Ia die erste hohle Stange 45 mitgedreht wird und sich dabei aus dem Kolben 6 herausschraubt. Bei entsprechender Bemessung der Steigung des Gewindes 45 a der ersten hohlen Stange 45 in Bezug auf die Steigung der Kulisse Ig bleibt der Kolben 6 in seiner Position, während sich die erste hohle Stange 45 ein sehr kleines Stück axial nach oben bewegt, damit der Verschlusskörper die Auslassöffnung 2a des Behälters 2 freigeben kann. Wenn die Steigung des Gewindes 45a größer als die der Kulisse Ig gewählt wird, ist es sogar möglich, dass der Kolben 6 bei einer Drehbewegung des Gehäuse-Oberteiles Ib gegenüber dem Gehäuse-Unterteil Ia ein kleines Stück in den Behälter 2 hinein geschoben wird und damit eine -wenn auch praktisch vernachlässigbare - Vakuumbildung durch Anheben des Verschlusskörpers ausgleicht.
Figur 8(k) zeigt die besondere Ausbildung des Verschlusskörpers 45b. Dieser ist zur Verminderung der Drehreibung über ein Kugelgelenk 45e mit der ersten hohlen Stange 45 verbunden.
Figur 8(i) zeigt die zweite Stange 46 mit dem Druckelement 46a. Sie hat einen kreisrunden Querschnitt. Bei Einhaltung der Toleranzen bei der Herstellung der ersten hohlen Stange 45 und der zweiten Stange 46 ist eine ausreichende Abdichtung möglich. Sollte diese nicht ausreichend sein, können an der zweiten Stange noch zusätzliche Ringdichtungen 46b vorgesehen werden.
Zur Erleichterung der Montage kann der Gehäuse-Oberteil aus zwei Teilen zusammengesetzt werden. Dazu ist eine vertikale Trennfuge Ij vorgesehen. Ferner kann das Druckelement 46a von der zweiten Stange 46 trennbar bzw. mit dieser nachträglich verbindbar sein.
Figur 9 zeigt einen schematisierten Pen-Injektor in fünf aufeinander folgenden Betriebsphasen, der nach dem Dreh-Dreh-Prinzip arbeitet. Die einzelnen Elemente sind dir gleichen, wie in Figur 1, so dass auch die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet wurden und auf die dortige Beschreibung Bezug genommen wird. Anders gegenüber dem in Figur 1 demonstrierten Dreh-Drück-Prinzip ist hier, dass die Stange 5 gegen axiale Verschiebungen fixiert ist. Neu ist ferner ein Freilaufgetriebe zwischen der Stange und dem Betätigungselement 54, die das Betätigungselement 54 nur in einer Drehrichtung miteinander drehfest kuppelt und in der anderen Drehrichtung entkuppelt. Die Drehrichtung, in der eine Kupplung erfolgen soll, ist diejenige, die in der der Kolben 6 in den Behälter 2 hineingetrieben wird. Diese Drehrichtung wird Vorwärtsrichtung genannt. In der Rückwärtsrichtung erfolgt dementsprechend eine Entkupplung, die zur Folge hat, dass der Kolben 6 nicht bewegt wird, sondern in seiner Position verharrt. Figur 9(a) zeigt eine Ausgangsstellung oder Bereitschaftsposition.
Figur 9(b) zeigt als ersten Schritt das Injizieren durch Vordrehen des Betätigungselements 54 mit der Folge, dass Injektionsmittel ausgestoßen wird.
Figur 9(c) zeigt als nächsten Schritt das Dosieren des nächsten Injektionshubes durch Rückdrehen um einen bestimmten Drehwinkel.
Figur 9(d) zeigt als nächsten Schritt wiederum das Injizieren durch Vordrehen des Betätigungselementes 54 um den gleichen Drehwinkel, mit dem in der vorherigen Dosierungsphase der Injektionshub dosiert wurde.
Der wesentliche Unterschied zum Dreh-Drück-Prinzip gemäß Figur 1 ist also, dass der Benutzer des Pen- Injektors beim Dreh-Dreh-Prinzip zur Ausführung der Injektion nicht mehr drücken, sondern drehen muss. Das kann unter dem Aspekt vorteilhaft sein, dass mit einer Drehbewegung eine gefühlvollere Injektion möglich ist, als mit einer Drückbewegung, bei der die Gefahr besteht, dass die Injektionsnadel während der Injektion durch den auf das Betätigungselement ausgeübten Druck tiefer als beabsichtigt in das Gewebe eindringt. Andererseits sind für das Dreh-Dreh-Prinzip zwei Hände erforderlich, während für das Dreh-Drück-Prinzip u. U. eine Hand genügt. Letztendlich dürfte das eine Frage der individuellen Entscheidung sein.
Figur 10 zeigt eine konkretisierte Ausführungsform des in Figur 9 schematisiert dargestellten nach dem Dreh- Dreh- Prinzip arbeitenden Pen- Injektors. Es sind deshalb hier die gleichen Bezugszeichen verwendet worden, wie in Figur 9.
Neu ist hier gegenüber Figur 9, dass ein Planetengetriebe 54 vorgesehen ist, das bereits in Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben wurde. Durch Zwischenschaltung des Planetengetriebes 54 soll die Zahl der für eine Maximaldosis (z.B. 40 Einheiten Insulin, das entspricht 400 mm3) notwendigen Umdrehungen des
Betätigungselementes auf nur eine reduziert werden. Das ist bei entsprechender Bemessung der Steigung des Gewindes 5a der Stange 5 und des Kolbens 6 möglich. Das Planetengetriebe 54 ist zwischen der Deckplatte Ic des Gehäuse-Oberteiles Ib und einer weiteren Platte Ih angeordnet, die mit der Deckplatte Ic durch die Achsbolzen 54e der drei Zwischenräder 54d verbunden ist. Die drei Zwischenräder 54d kämmen einerseits mit der Innenzahnung des Planetenrings 54a und andererseits mit einem Zentralrad 50a. Der Planetenring 54a übernimmt die Funktion des Betätigungselementes 54 aus Figur 9.
Das Zentralrad 50a ist einstückig mit einem glockenförmigen Teil 50b ausgebildet, das zu der Freilaufkupplung 50 gehört. Das glockenförmige Teil bildet im Inneren eine Art Radring, von dem aus sich speichenartige Federelemente 50b gegen den eine Art Radnabe bildenden oberen Endabschnitt der Stange 5 erstrecken. Der obere Endabschnitt der Stange 5 ist dazu mit Rastausnehmungen und/oder -vorsprüngen 5b versehen. Die speichenartigen Federelemente 50b verlaufen unter einem spitzen Winkel Radialrichtung mit der Folge, dass sie in Rückwärtsdrehrichtung des glockenförmigen Teiles 50b über die Rastausnehmungen 5c hinweg gleiten und in
Vorwärtsdrehrichtung eine Drehmitnahme der Stange 5 bewirken. Das glockenförmige Teil 50b wird seinerseits durch das Zentralrad 50a in Drehung versetzt, wenn an dem Planetenring 54a gedreht wird.
Um sicher zu verhindern, dass die speichenartigen Federelemente 50b die Stange 5 in Rückwärtsdrehrichtung durch entsprechende Reibung nicht doch mitnehmen, ist noch eine Bremse 53 eingebaut, die wie die Freilaufkupplung 50 funktioniert, nur in umgekehrter Weise. Sie besteht aus einem am Gehäuse-Unterteil Ib befestigten Radring 53a, von dem aus sich ebenfalls speichenartige Federelemente 53b nach innen gegen die Rastausnehmungen und/oder -vorsprünge am oberen Endabschnitt der Stange 5 erstrecken, und zwar ebenfalls unter einem spitzen Winkel zur Radialrichtung, allerdings so dass sie in Rückwärtsdrehrichtung des glockenförmigen Teiles 50b eine Drehmitnahme der Stange 5 auf jeden Fall verhindern. Bei einer Vorwärtsdrehrichtung des glockenförmigen Teiles 50b behindert die Bremse 53 die Drehmitnahme der Stange 5 nicht, da die speichenartigen Federelemente 53b dann über die Rastausnehmungen und/oder -vorsprünge gleiten.
Ansonsten entsprechen die in den Figuren 10(a) - 10(d) dargestellten Betriebsphasen denjenigen in den Figuren 9(a) - 9(d). Die Figuren 9(e) - 9(h) sind selbsterklärend, so dass auf weitere Erläuterungen verzichtet wird.
Figur 11 zeigt den Aufbau eines sogenannten Twin-Pens. Das Gehäuse 1 ist hier mit zwei Aufnahmeöffnungen If für je einen Injektions-Mittel-Behälter 3 versehen. Der Injektionsmittelbehälter kann eine Fertigkarpule sein, wie in Figur ll(b) gezeigt ist. Es ist aber auch möglich, dass der Twin-Pen fest eingebaute Behälter 2 enthält und somit als Einweggerät ausgebildet ist. Da sich der erfindungsgemäße Pen- Injektor durch eine geringe Zahl an Bauelementen auszeichnet, ist er besonders für die Einwegversion geeignet.
Der Twin-Pen in Figur ll(a) unterscheidet sich von dem Einzelgerät gemäß Figur 10 dadurch, dass er ein Anastomoseteil 60 aufweist. Dieses wird an den unteren Teil des Behälters 1 angesetzt. Es weist zwei Ausnehmungen 60a, 60b auf, die zur Aufnahme der mit den Auslässen 2b versehenen Endbereiche der Behälter 2 dienen. Das Anastomoseteil ist mit zwei Nadeln versehen, die in die Auslassöffnungen 2b der Behälter 2 hineinragen und das dort vorgesehene Septum 2c durchstechen. Die Nadeln sind über Zusammenführungs- Kanäle 60c, 6Od mit einem Zentralkanal 6Of verbunden. Letzterer befindet sich in einem Gewindeansatz 6Oe am Anastomoseteil 60. Auf dem Gewindeansatz 6Oe ist eine Nadelkappe 60g aufgeschraubt, in der sich ein Dichtring 60a befindet. Die Nadelkappe 60g weist eine Injektionsnadel 10 auf, die mit ihrem oberen Endabschnitt in den Zentralkanal 6Of bis zu der Stelle hineinragt, wo die beiden Zusammenführung skanäle 60c, 6Od in den Zentralkanal 6Of einmünden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das nach einer Injektion aus einem Behälter im Anastomoseteil verbleibende Totvolumen vernachlässigbar gering ist.
Auf das Gehäuseunterteil Ia des Twin-Pen sind zwei Gehäuseoberteile Ib aufgesetzt, die in gleicher Weise ausgebildet sind, wie dies in den Figur 10 gezeigt und vorstehend beschrieben ist. Das bedeutet, dass alle wesentlichen Elemente, die für einen Einzel- Pen verwendet werden können, auch für einen Twin-Pen Anwendung finden.
Figur ll(d) zeigt den Doppelpen gemäß Figur ll(a) von oben.
Mit dem Twin-Pen können zwei verschiedene Injektionsmittel injiziert gleichzeitig oder unmittelbar aufeinander folgend durch die gleiche Kanüle injiziert werden. Der Anwender braucht sich also nur einmal zu stechen. Besonders vorteilhaft ist ein Twin- Pen für Diabetiker, wenn diese zwei Insuline, beispielsweise ein schnell und ein verzögert wirkendes Insulin, in jeweils neu zu wählender Mischung mit einem Injektionsakt spritzen wollen.
In Figur ll(c) ist gezeigt, wie der erfindungsgemäße Pen- Injektor oder auch der Twin- Pen mit einem Energiespeicher- und Antriebsmechanismus 67 versehen werden kann. Dieser besteht aus einer auf einen Wickelkörper 67e in gedehnter Form aufgewickelten Wendelfeder 67c. Diese greift mit ihrem einen Ende an der zum Gehäuse gehörenden Deckplatte Id an und mit dem anderen Ende an dem Planetenring 54a. Durch Drehen des Planetenringes 54a in der die Dosierung bewirkenden Drehrichtung, also im Uhrzeigersinn, wird die Wendelfeder weiter gespannt. Durch Betätigen eines Auslöseelementes 67f kann dann die Injektion vollzogen werden, wobei die Wendelfeder sich auf ihre ursprüngliche Länge verkürzt und den Kolben vortreibt. Anstelle der Wendelfeder kann beispielsweise auch ein Gummiband verwendet werden.
In Figur ll(c) ist auch gezeigt, wie eine Dosierungsanzeige gestaltet werden kann. Für maximale Abgabe von 40 Insulin-Einheiten sind auf dem Planetenring 54a vier farbige Sektoren 67b markiert, von denen jeder den Bereich von jeweils 10 Einheiten repräsentiert, also 0 10, 11....20, 21....30 und 31....40. Der unter dem Planetenring 54a liegende Abschnitt des Gehäuse-Oberteils Ib enthält ein Fenster, durch das Zahlen von 1 10 sichbar sind, die auf der Außenseite des glockenförmigen Teiles 50bder
Freilauf- Kupplung 50 (siehe Figur 10(g)) - über den Umfang verteilt - angebracht sind und beim Drehen dieses Teiles nacheinander erscheinen. Mit einer viertel Umdrehung, also einem Drehwinkel von 90 Grad (entspricht einem farbigen Segment 67b) des Planetenringes 54a wird das glockenförmige Teil 50b einmal um 360 Grad gedreht. Auf diese Weise können die 40 Einheiten einzeln eingestellt werden.
Figur 12 zeigt eine Ausführungsform die im Prinzip der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform entspricht, welche das Dreh- Druckprinzip repräsentiert. Um den relativ kurzen Verschiebeweg des Kolbens und die relativ hohe Druckkraft, die zur Verschiebung des Kolbens notwendig ist, in der beschriebenen Weise umzuwandeln, ist hier ein hydraulisches Untersetzungsgetriebe 70 vorgesehen. Nachfolgend soll diese Ausführungsform noch genauer beschrieben.
Der Pen- Injektor gemäß Figur 12 weist ein Gehäuse 1 auf, das aus mehreren Gehäuse- Abschnitten besteht, und zwar dem unteren Gehäuse- Abschnitt Ia, dem mittleren Gehäuse-Abschnitt Ib, dem Verbindungsgehäuse- Abschnitt Ij und dem Gehäuse- Abschnitt Ik, der zur Aufnahme des hydraulischen Untersetzungsgetriebes 70 dient. In dem unteren Gehäuse- Abschnitt Ia befindet sich ein Behälter 2, der das Injektionsmittel 3 enthält. Durch den Kolben 6 erstreckt sich eine erste Stange 5, die an ihrer Außenseite ein erstes Gewinde 5a trägt, welches mit einem entsprechenden Innengewinde eines in dem Kolben 6 vorgesehenen Gewindeloches korrespondiert. Am unteren Ende des Behälters 2 ist eine Auslassöffnung 2b, die in eine Injektionsnadel 10 mündet.
Die Stange 5 ist an ihrem oberen Ende durch eine Steckkupplung mit einem Steckzapfen 4b verbunden, der an einem Betätigungselement 4 sitzt. Das
Betätigungselement 4 ist sowohl drehbar als auch axial verschiebbar. Der Steckzapfen 4b trägt ein zweites Gewinde 5b, das mit dem Innengewinde eines Ausgleichselementes 28 korrespondiert, welches bereits in Zusammenhang mit den Figuren 4(d) und 4(e) beschrieben wurde.
Die Betriebsweise des Pen-Injektors nach Figur 12 entspricht derjenigen, die oben in Verbindung mit Figur 1 erläutert wurde. Im Gegensatz zu Figur 1 erfolgt die Injektion jedoch nicht dadurch, dass direkt Druck mit dem Daumen auf das Betätigungselement 4 ausgeübt wird, sondern dadurch, dass der Druck auf einen Verstellkolben 70c des zwischengeschalteten hydraulisches Untersetzungs-Getriebe 70 ausgeübt wird, welches dann seinerseits das Betätigungselement 4 mit einem erhöhten Druck, jedoch einem verringerten Verschiebweg beaufschlagt.
Das hydraulische Untersetzungsgetriebe 70 ist in einem Block 7Oi untergebracht, welcher eine erste hydraulische Kammer 70a und eine zweite hydraulische Kammer 70b enthält. Die erste Kammer 70a hat einen geringen Querschnitt als die zweite Kammer 70b. In der ersten Kammer 70b ist ein Verstellkolben 70c verschiebbar gelagert. Die zweite Kammer 70b hat einen Querschnitt, der mit dem Querschnitt des Behälters 2 übereinstimmt. Die beiden Kammern 70a und 70b sind durch einen Kanal 7Od miteinander verbunden. In den beiden Kammern 70a und 70b befindet sich Hydraulikflüssigkeit 7Oe. In der zweiten Kammer 70b ist ein Arbeitskolben 7Of verschiebbar angeordnet, der mit einem eine Spitze aufweisenden Übertragungselement 70g versehen ist. Die Spitze hat den Sinn, die Reibung zwischen dem Arbeitskolben 7Of und dem Betätigungselement 4 möglichst gering zu halten. Der Verstellkolben 70c ist von einem zylindrischen Mantel 70g mit Abstand umgeben, welches in einem Ringkanal 70h des Blockes 7Oi geführt ist und tiefer in den Block ragt als der Verstellkolben 70c. Auf diese Weise hat der Verstellkolben 70c auch dann noch eine hinreichende Führung, wenn er sich in seiner oberen Endstellung befindet.
In der ersten Kammer 70a befindet sich ferner eine Wendelfeder 7Oj, die beim Niederdrücken des Verstellkolbens 70c mit Druck beaufschlagt wird und stets die Tendenz hat, den Verstellkolben 70c in seine obere Endposition zu drängen.
Figur 12(a) zeigt den Injektor-Pen in der Ausgangsposition.
Gemäß Figur 12(b) wird auf den Verstellkolben 70c von Hand ein Druck ausgeübt, mit der Folge, dass sich der Verstellkolben 70c über einen relativ langen Verschiebeweg nach unten bewegt. Die Hydraulikflüssigkeit 7Oj strömt dadurch über den Kanal 7Od in die zweite Kammer 70b und bewegt den Arbeitskolben 7Of nach unten, wobei letzterer auch das Betätigungselement 4 mit nach unten verschiebt. Durch die unterschiedlichen Querschnitte des Verstellkolbens 70c einerseits und des Arbeitskolbens 7Of andererseits erfolgt die Verschiebung des Betätigungselementes 4 mit dem erwähnten geringen Verschiebe weg, aber unter Ausübung eines entsprechend erhöhten Druckes.
Wenn kein Druck mehr auf den Verstellkolben 70c ausgeübt wird, so schiebt die Wendelfeder 7Oj den Verstellkolben 70c wieder in die Ausgangsposition.
Figur 12(c) zeigt, dass zur Dosierung das Betätigungselement 4 rückwärts gedreht wird, so dass es sich nach oben bewegt. Wenn die Dosierung geringer als das Maximum sein soll, verbleibt zwischen der Spitze des Übertragungselementes 70g und dem Betätigungselement 4 ein Abstand, der aber beim nächsten Hub durch Drücken auf das Verstellelement 31 egalisiert wird. Auf diese Weise ist auch eine problemlose Korrektur einer vorher vorgenommenen Fehldosierung möglich.
Die Figuren 12(d) und 12(e) sind selbsterklärend, so dass auf weitere Erläuterungen verzichtet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Pen- Injektor für ein flüssiges Injektionsmittel (3), insbesondere für Insulin, mit einem Gehäuse (1), mit einem Behälter (2) für das Injektionsmittel (3), mit einer Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), mit einem in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (6), und mit einem sich in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) erstreckenden Verdränger-Element (4,17) dessen Verdrängung svolumen veränderbar ist, gekennzeichnet durch
Kompensationsmittel (8; 18; 28; 38), die die Bewegungen des Kolbens (6) und des Verdränger-Elementes (5; 36; 46) zumindest in ausgewählten Betriebsphasen so steuern, dass - wenn das Verdränger- Element ein bestimmtes Raum- Volumen (11, 31) freigibt oder ein bestimmtes Injektionsmittel- Volumen verdrängt - der Kolben (6) gleichzeitig ein gleiches Injektionsmittel- Volumen (13; 33) verdrängt bzw. ein gleiches Raum- Volumen freigibt, und umgekehrt. (Figuren 1-8)
2. Pen- Injektor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmittel (8; 18; 28; 38) in der Dosierungsphase wirksam und in der Injektionsphase unwirksam sind. (Figuren 1-8)
3. Pen- Injektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdränger-Element eine erste den Kolben (6) durchdringende Stange (5) ist, die sich in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) erstreckt. (Figuren 1-3 und 12)
4. Pen-Injektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stange (5; 35; 45) ein erstes Außengewinde (5a; 35a; 45a) hat, welches mit dem Innengewinde eines in dem Kolben (6) befindlichen Gewindeloches korrespondiert. (Figuren 1-12)
5. Pen- Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stange (5) axial verschiebbar ist, dass die erste Stange (5) ein zweites Außengewinde (5b, 15b, 25b) aufweist, welches mit einem zweiten Innengewinde eines mit dem Gehäuse (6) verbundenen Kompensationselementes (8; 18; 28) korrespondiert, dass das zweite Gewinde (5b; 15b; 25b) eine geringere Steigung als das erste Gewinde (5a) hat, und dass das Steigungsverhältnis der beiden Gewinde so bemessen ist, dass ein Rückwärtsdrehen der ersten Stange (5) gleichzeitig zu einer axialen Rückwärtsbewegung der ersten Stange (5) und zu einem Vorwärtsbewegen des Kolbens (6) führt, derart, dass - wenn die ersten Stange (5) ein bestimmtes Raum- Volumen (11) freigibt - der Kolben (6) gleichzeitig ein gleiches Injektionsmittel- Volumen (13) verdrängt. (Figuren 2-4)
6. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet dass die erste Stange (35; 45) hohl ist, und dass das Verdränger-Element von einer zweiten Stange (36; 46) gebildet ist, welche in der ersten Stange (35; 45) axial verschiebbar angeordnet ist. (Figuren 5-8)
7. Pen- Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stange (36) gegen Drehungen gegenüber dem Gehäuse (1) fixiert ist und zumindest in einem Abschnitt mit einem Außengewinde (36b) versehen ist, welches mit einem Innengewinde eines mit der ersten Stange (35) oder dem Gehäuse (1) verbundenen Kompensationselementes (38) korrespondiert, wobei das Außengewinde (36b) der zweiten Stange und das Innengewinde Kompensationselementes (38) eine größere Steigung haben als das erste Außengewinde (35a) der ersten Stange (35) und das entsprechende Innengewinde des Kolbens (6), und wobei das Verhältnis der Steigungen der beiden Gewinde (35a; 36b) so bemessen ist, dass ein Rückwärtsdrehen der ersten Stange (35) zu einem axialen Heraustreten der zweiten Stange (36) aus der ersten Stange (35) und gleichzeitig zu einem Vorwärtsbewegen des Kolbens (6) führt, wobei das von der zweiten Stange (36) freigegebene Raum- Volumen (31) gleich einem Injektionsmittel- Volumen (33) ist, welches der Kolben (6) aufgrund einer Vorwärtsbewegung verdrängt. (Figuren 5 und 6)
8. Pen-Injektor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (8; 18; 28; 38) so gestaltet ist, dass sein Innengewinde bei mindestens einer bestimmten Drehwinkelstellung der das korrespondierende Außengewinde (7; 17; 27; 37) tragenden ersten Stange (5; 35) oder unter Druck derselben einen Durchtritt der ersten Stange (5; 35) in Vorwärtsrichtung erlaubt, aber eine Rückwärtsbewegung dieser Stange (4, 17) nicht zulässt. (Figuren 1-6)
9. Pen-Injektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (8) mehrere in Richtungen auf den Behälter (2) schräg von außen nach innen verlaufende, elastisch auslenkbare Segmente (28b; 38b) aufweist, die an ihrem Ende jeweils einen teilringförmigen Abschnitt des Innengewindes (27) tragen. (Figuren 4 und 6)
10. Pen-Injektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der schräge Verlauf der Segmente (28b; 38b) so gewählt ist, dass die Segmente etwa einen rechten Winkel mit den vom Behälter (2) weggerichteten oberen Zahnflanken-Flächen (38a) des korrespondierenden Außengewindes (36b) der betreffenden ersten Stange (5; 35) bilden. (Figuren 4 und 6)
11. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (28; 38) aus elastischem Material besteht, wie ein hohler Kegelstumpf geformt ist und von der Kegelstumpf spitze her mit mehreren Einschnitten (28a) versehen ist, durch die die auslenkbaren Segmente (28b; 38b) gebildet sind. (Fig. 4 und 6)
12. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Innengewinde-Loch (17) in dem Kompensationselement (18) schlüssellochartig geformt ist und - in Umfang srichtung gesehen - aus vorspringenden Gewindeabschnitten (18e) und zurückgesetzten gewindefreien Abschnitten(18d) besteht, und dass das zweite Außengewinde (15b) der ersten Stange (5) einen zu dem Innengewinde-Loch (17) passenden schlüsselartigen Querschnitt mit - in Umfangrichtung gesehen - vorspringenden Gewindeabschnitten (15d) und zurückgesetzten gewindefreien Abschnitten (15c) aufweist, derart, dass die erste Stange (5) in bestimmten Winkelpositionen in Bezug auf das Kompensationselement (18) durch dieses axial hindurch schiebbar ist. (Figur 3)
13. Pen- Injektor nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (8; 38) aus mindestens zwei Teilen besteht, die zur Entkoppelung quer zur Achse der ersten Stange (5; 35) auseinander bewegt und zur Einkopplung wieder aufeinander zu bewegt werden können. (Fig. 2 und 5)
14. Pen-Injektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stange (45) an ihrem in dem Behälter (2) befindlichen Ende einen Verschluss- Körper (45b) aufweist, der die Auslassöffnung (2a) des Behälters (2) bei einem Vorschieben der ersten Stange (45) in Richtung auf die Auslassöffnung (2a) zu verschließen vermag, und dass die erste Stange (45) nächst dem Verschluss- Körper (45b) Wandöffnungen (45c) aufweist, die einen Durchtritt des Injektionsmittels (3) erlauben, so dass bei verschlossener Auslassöffnung (2a) des Behälters (2) und bei Vorschub des Kolbens (6) das von dem Kolben (6) verdrängte Injektionsmittel- Volumen (43) in den Hohlraum (41) der ersten Stange (45) gepresst wird und die zweite Stange (46) entsprechend zurückdrängt. (Figuren 7 und 8)
15. Pen-Injektor nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Verstellmittel, die eine axiale Verschiebung der ersten Stange (45) zwischen einer
Verschluss- und einer Öffnungsstellung für den Verschluss- Körper (45b) ermöglichen, wobei bei verschlossener Auslassöffnung (2a) des Behälters (2) durch teilweises Austreiben der zweiten Stange (46) dosiert und bei geöffneter Auslassöffnung (2a) durch Drücken auf die teilweise ausgetretene zweite Stange (46) injiziert wird. (Figuren 7 und 8)
16. Pen-Injektor nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss-Körper (45a) reibungsarm drehbar an der ersten Stange (45) gelagert ist. (Figur 8)
17. Verfahren zum Beschreiben eines Pen-Injektors für ein flüssiges Injektionsmittel (3), der aufweist: ein Gehäuse (1), einen Behälter (2) für das Injektionsmittel (3), eine Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), einen in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (6), eine durch Drehen oder Drücken betätigbare Kolbenstange (5) mit einem Außengewinde (5a), das sich durch ein Gewindeloch in dem Kolben (6) hindurch in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) erstreckt, mit folgenden Schritten:
(a) die Dosierung des nächsten Injektionshubes erfolgt durch Rückwärtsdrehen der Gewindestange (5) bei feststehendem Kolben (6) derart, dass die Kolbenstange (6) sich um eine einstellbare Länge aus dem Behälter herausdreht,
(b) die Injektion erfolgt durch axiales Drücken auf die Kolbenstange (6), wodurch diese in den Behälter (6) hinein geschoben wird und den Kolben (6) mitnimmt,
(c) Die Schritte (a) und (b) werden wiederholt. (Figuren 1-4)
18. Verfahren zum Betreiben eines Pen-Injektors für ein flüssiges
Injektionsmittel (3), der aufweist: ein Gehäuse (1), einen Behälter (2) für das Injektionsmittel (3), eine Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), einen in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (6), eine durch Drehen betätigbare hohle erste Stange (35) mit einem ersten Außengewinde (35a), das sich durch ein Gewindeloch in dem Kolben (6) hindurch in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) erstreckt, und eine in der hohlen ersten Stange (35) axial verschiebbare zweite Stange (36), die mindestens über einen Teil ihrer Länge mit einem zweiten Außengewinde (36b) versehen ist, das mit einem entsprechenden Innengewinde (37) eines mit der ersten Stange (35) verbundenen Kompensationselementes (38) verbunden ist, wobei das zweite Gewinde (36b, 37) eine größere Steigung als das erste Gewinde (35a) hat, und wobei das Innengewinde (37) des Kompensationselementes (38) geöffnet werden kann, mit folgenden Schritten:
(a) die Dosierung des nächsten Injektionshubes erfolgt durch Rückwärtsdrehen der ersten Stange (35), wobei die zweite Stange (36) gegen eine axiale Verschiebung arretiert ist, wodurch der Kolben (6) vorgeschoben wird und ein Injektionsmittel- Volumen (33) verdrängt, und wodurch die zweite Stange (36) gleichzeitig zurückgezogen wird und ein Raum- Volumen (31) in der ersten Stange (35) freigibt, das gleich dem von dem Kolben (6) verdrängten Injektionsmittel- Volumen (33) ist,
(b) die Injektion erfolgt durch Drücken auf die zweite Stange (36) und durch Öffnen des Innengewindes (37) des Kompensationselementes (38) bei feststehendem Kolben (6), wodurch das bei der Dosierung in die erste Stange (35) verschobene Injektionsmittel-Volumen durch die Auslass-Öffnung (2a) des Behälters (2) ausgestoßen wird,
(c) die Schritte (a) und (b) werden wiederholt. (Figuren 5 und 6)
19. Verfahren zum Betreiben eines Pen-Injektors für ein flüssiges
Injektionsmittel (3), der aufweist: ein Gehäuse (1), einen Behälter (2) für das Injektionsmittel (3), eine Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), einen in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (6), eine drehbare und/oder axial verschiebbare erste hohle Stange (45) mit einem Außengewinde (45a), das sich durch ein Gewindeloch in dem Kolben (6) hindurch in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) erstreckt, eine zweite Stange (46), die in der hohlen ersten Stange (45) verschiebbar angeordnet ist, und einen Ventilverschlusskörper (45b) am Ende der ersten Stange (45), der bei entsprechender Axialverschiebung der ersten Stange (45) die Auslassöffnung (2b) des Behälters (2) verschließt, mit folgenden Schritten: (a) die Dosierung des nächsten Injektionshubes erfolgt durch Rückwärtsdrehen der ersten Stange(45), wobei diese gegen eine axiale Verschiebung fixiert und die Auslassöffnung (2b) durch den Ventilverschlusskörper (45b) verschlossen ist, mit der Folge, dass der Kolben (6) vorgeschoben wird, wodurch Injektionsmittel (3) in die hohle erste Stange (45) gedrückt und die zweite Stange (46) ein Stück aus der ersten Stange (45) heraus geschoben wird,
(b) die Injektion erfolgt durch Drücken auf die zweite Stange bei - durch axiales Zurückziehen der ersten hohlen Stange (45) - geöffneter Auslassöffnung (2b) und feststehendem Kolben (6), wodurch das bei der Dosierung in die erste Stange (45) verschobene Injektionsmittel- Volumen (43) durch die Auslass-Öffnung (2b) des Behälters (2) ausgestoßen wird, (c) die Schritte (a) und (b) werden wiederholt. (Figuren 7 und 8)
20. Pen-Injektor für ein flüssiges Injektionsmittel (3), mit einem Gehäuse (1) einem Behälter (2)zur Aufnahme des Injektionsmittels (3), einer Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), einem in dem Behälter (2)verschiebbaren Kolben (6), einer Gewindestange (5), die zumindest über einen Teil ihrer Länge mit einem
Außengewinde (5a) versehen ist, einem zu dem Außengewinde (5a) passenden Gewindeloch in dem Kolben (6), durch das sich die Gewindestange (5) hindurch erstreckt und in den mit dem Injektionsmittel
(3) gefüllten Teil des Behälters (2) ragt, und einem Drehelement (54; 54a) zum Drehen der Gewindestange (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestange (5) gegen axiale Verschiebungen fixiert ist, und dass die Gewindestange (5) über eine Freilaufkupplung (50) mit dem Drehelement
(54; 54a) verbunden ist, die in Vorwärtsdrehrichtung kuppelt und in
Rückwärtsdrehrichtung entkuppelt, so dass durch Rückwärtsdrehen des Drehelementes
(54; 54a) um einen vorbestimmten Drehwinkel eine Dosierung des nächsten
Injektionshubes erfolgen kann, und durch Vorwärtsdrehen um den vorbestimmten Drehwinkel der Injektionshub ausgeführt werden kann.
(Figuren 9 - 11)
21. Pen- Injektor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (50) eine Vielzahl von Raststellungen (5c) aufweist. (Figuren 10 und 11)
22. Pen-Injektor nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (50) nach Art eines Speichenrades mit Radring (50a), Radnabe (5) und dazwischen angeordneten Speichen (50b) aufgebaut ist, dass die Speichen (50b) in einem spitzen Winkel zur Radialrichtung verlaufen, dass die Radnabe (5) von dem über den Kolben (4) vorstehenden Endbereich der Gewindestange (5) gebildet oder mit diesem verbunden ist, dass die Speichen (50b) nur mit der Radnabe (5) oder nur mit dem Radring (50a) verbunden sind und ein freies Ende haben, das an dem jeweils anderen Teil - Radnabe (5) oder Radring (50a) - anliegt, und dass an dem jeweils anderen Teil- Radnabe (5) oder Radring (50a) -, an dem die freien Enden der Speichen (50b) anliegen, Rastausnehmungen und/oder -vorsprünge (5c) vorgesehen sind. Figuren (10 und 11)
23. Pen-Injektor nach einem der Anspruch 20-22, dadurch gekennzeichnet, dass entgegen der Freilaufrichtung der Freilaufkupplung (50) wirkende zusätzliche
Bremsmittel (53) vorgesehen sind, die verhindern, dass die Gewindestange (5) von den über die Rastausnehmungen und/oder -vorsprünge (5c) gleitenden Speichen (50b) in unerwünschter Weise mitgenommen werden. (Figur 10)
24. Pen-Injektor nach einem der Ansprüche 20-23, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen das Drehelement (54) und die Gewindestange (5) zusätzlich ein Übersetzungsgetriebe (6) geschaltet ist. (Figuren 10 und 11)
25. Pen- Injektor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe ein Planetengetriebe (54) ist, dass der Planetenring (54a) das Drehelement bildet, und dass das Zentralrad (50a) mit der Gewindestange (5) über die Freilaufkupplung (54) verbunden ist. (Figuren 10 und 11)
26. Pen-Injektor nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrad (50a) des Planetengetriebes (54) mit dem Radring (50a) der Freilaufkupplung (50) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. (Figuren 10 und 11)
27. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 20-26, dadurch gekennzeichnet, dass Drehbegrenzungsmittel (54c) für das Drehelement (54; 54a) vorgesehen sind, die eine Drehung des Drehelementes (54; 54a) um maximal 360° erlauben. (Figuren 10 und 11)
28. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Radring (50a) der Freilaufkupplung (50) Dosierungszahlen (z.B. 4) angebracht sind, die durch ein Fenster (Ik) im Gehäuse (1, Ib) von außen sichtbar sind. (Figur IIb)
29. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Planetenring (54a) Dosierungszahlen und/oder farbcodierte Sektoren (67b) angebracht sind. (Figur ll(c))
30. Pen-Injektor nach Anspruch 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Radring (50a) der Freilaufkupplung (50) angebrachten Dosierungszahlen (z.B. 4) die Einer-Stellen und die auf dem Planetenring (54a) angebrachten Dosierungszahlen die Zehner- Stellen einer Dosierungsanzeige repräsentieren. (Figur 11 (c))
31. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 20-30, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes (54) und die Steigung des Gewindes (5a) der Gewinde Stange (5) so gewählt sind, dass mit einer Umdrehung des Drehelements (54; 54a) der gewünschte Maximalhub erreicht wird. (Figur 10)
32. Pen- Injektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) aus einem das Gewindeloch enthaltenden festen Kern (6a) und einer aus nachgiebigem Material bestehenden Umhüllung (6b) besteht. (Figuren 1-12)
33. Pen- Injektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Behälter (2) für das Injektionsmittel (3) eine Fertigkarpule ist, die die durch den Kolben (6) geführte Gewindestange (5) enthält, und dass ein Endabschnitt der Gewindestange (5) über dem Kolben (6) hervorsteht. (Figuren 1-12)
34. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 22-33, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem becherartigen Unterteil (Ia) und einem ebenfalls becherartigen Oberteil (Ib) besteht, die mit ihren Öffnungen gegeneinander gerichtet und miteinander verbindbar sind, dass der Unterteil (Ia) zur Aufnahme des Behälters (2) für das Injektionsmittel (3) dient, und dass der Oberteil (Ib) zur Aufnahme der Freilaufkupplung (2) und des
Übersetzungsgetriebes (6) dient. (Figuren 10 und 11)
35. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 22-34, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Unterteil (Ia) mit mindestens zwei Aufnahmeräumen (Ie) für je einen Behälter (2) aufweist, dass für jeden Behälter (2) ein separates Oberteil (Ib) vorgesehen ist, welches zur Aufnahme jeweils einer Freilaufkupplung (50) und eines Übersetzungsgetriebes (54) dient, und dass der Unterteil (Ia) mit einem Anastomoseteil (60) verbunden ist, welcher die Ausgänge (2b) der Behälter (2) zu einem gemeinsamen Injektionskanal (6Of) zusammenführt, der zur Aufnahme einer Injektionsnadel (109 dient. (Figur 11)
36. Pen- Injektor nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Energiespeicher und Antriebsmechanismus (67) aufweist, der mit dem Drehen des Drehelements (54; 54a) in der die Dosierung bewirkenden Drehrichtung geladen wird, und der die Drehung des Drehelementes (54; 54a) zur Ausführung der Injektion in der anderen Drehrichtung bewirkt. (Figur ll(c))
37. Pen- Injektor nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher- und Antriebsmechanismus (67) eine aufgewickelte Wendelfeder (67c) oder dgl. enthält, die bei der die Dosierung bewirkenden Drehung des Drehringes (54; 54a) gestreckt wird, und die sich bei der Ausführung der Injektion auf die ursprüngliche Länge verkürzt. (Figur 11 (c))
38. Pen- Injektor nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelfeder (67c) auf einem Wickelkörper (67a) aufgewickelt ist, der am Gehäuse (1) befestigt ist, und dass die Wendelfeder (67c) einerseits am Drehelement (54; 54a)) und andererseits am Gehäuse (1) befestigt ist. (Figur 11 (c))
39. Pen- Injektor nach einem der Ansprüche 367 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher- und Antriebsmechanismus (67) mit einem von Hand zu betätigenden Auslöseelement (67f) versehen ist. Figur 11 (c))
40. Fertigkarpule für einen Pen-Injektor der gemäß den Ansprüchen 1-39 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine durch den Kolben (4) geführte Gewinde Stange (5) enthält und dass der von der Karpule (2) weggerichtete Endabschnitt der Gewindestange (5) über den Kolben (4) vorsteht. (Figuren 1-12)
41. Fertigkarpule nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der über den Kolben (4) vorstehende Endabschnitt der Gewindestange (5) mit sich in axialer Richtung erstreckenden Rastausnehmungen und/ -vorsprängen (5c) versehen ist.
(Figuren 10 und 11)
42. Verfahren zum Betreiben eines Pen- Injektor für ein flüssiges
Injektionsmittel (3) der aufweist: ein Gehäuse (1), einen Behälter (2) zur Aufnahme des Injektionsmittels (3), eine Auslassöffnung (2a) an dem Behälter (2), einen in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (6), einer Gewindestange(5), die zumindest über einen Teil ihrer Länge mit einem
Außengewinde (5a) versehen ist, einem zu dem Außengewinde (5a) passenden Gewindeloch in dem Kolben (6), durch das sich die Gewindestange (5) hindurch erstreckt und in den mit dem Injektionsmittel (3) gefüllten Teil des Behälters (2) ragt, ein Drehelement (54; 54a) zum Drehen der Gewindestange (5) und eine das Drehelement (54; 54a) und die Gewinde Stange (5) verbindende Freilaufkupplung (50), die in Vorwärtsdrehrichtung kuppelt und in Rückwärtsdrehrichtung entkuppelt, mit folgenden Schritten: (a) die Dosierung des nächsten Injektionshubes erfolgt bei - gegen axiale
Verschiebung arretierter Gewinde Stange (5) und feststehendem Kolben (6) - durch Rückwärtsdrehen des Drehelementes (54; 54a) um einen vorbestimmten Drehwinkel,
(b) die Injektion erfolgt durch Vorwärtsdrehen des Drehelementes (54; 54a) - ebenfalls bei gegen axiale Verschiebung arretierter Gewindestange (5) - um den bei der Dosierung vorgewählten Drehwinkel, wodurch der Kolben (6) vorgetrieben und Injektionsmittel (3) ausgestoßen wird,
(c) die Schritte (a) und (b) werden wiederholt. (Figuren 9 und 10)
43. Pen-Injektor für ein flüssiges Injektionsmittel (3), mit einem Gehäuse (1), mit einem Behälter (2) für das Injektionsmittel (3), mit einem in dem Behälter (2) verschiebbaren Kolben (4), und mit einem Verstellelement (70c) für den Kolben (6), gekennzeichnet durch ein hydraulisches Druckuntersetzungs-Getriebe (70) zwischen dem Verstellelement
(70c) und dem Kolben (6) welches einen vorgegebenen Verschiebedruck und
Verschiebeweg für den Kolben (6) in einem geringeren Verschiebedruck und einem größeren Verstellweg für das Verstellelement (9) umsetzt.
(Figur 12)
44. Pen-Injektor nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Untersetzungs-Getriebe (70) eine gemeinsame mit Hydraulik- Flüssigkeit (7Oe) gefüllte Kammer oder zwei miteinander verbundene mit Hydraulik- Flüssigkeit (7Oe) gefüllte Kammern (70a; 70b) aufweist, dass in die gemeinsame Kammer zwei Verdränger-Elemente (70c; 7Of) mit veränderbarem Verdrängung svolumen eintauchen oder dass je ein Verdränger-Element (70c; 7Of) mit veränderbarem Verdrängung svolumen in je eine der verbundenen Kammern (70a; 70b) eintaucht, dass eine Veränderung des Verdrängungsvolumens bei beiden Verdränger-Elementen (70c; 7Of) durch lineares Verschieben bewirkbar ist, dass die Änderung des Verdrängung svolumens bei dem ersten Verdränger-Element (70c) bei gleicher Verschiebungslänge geringer als bei dem zweiten Verdränger- Element (7Of) ist, dass das Verstellelement (70c) auf das erste Verdränger-Element (70c) einwirkt oder mit diesem identisch ist, und dass das zweite Verdränger-Element (7Of) auf den Kolben (6) in dem Behälter (2) einwirkt. Figur 12)
45. Pen- Injektor nach Anspruch 442, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden miteinander verbundenen Kammern (70a; 70b) zylindrisch geformt sind, und dass die zugehörigen Verdränger-Elemente (70c; 7Of) entsprechend zylindrisch geformte Kolben sind.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058659A1 (de) * 2007-12-06 2009-09-24 Tecpharma Licensing Ag Dosisanzeige für eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines fluiden Produkts
WO2010139668A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Delivery of two or more medicaments through a single dose selection and single dispense interface
WO2011045385A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Drug delivery device
WO2013026850A1 (en) 2011-08-22 2013-02-28 Ruhland, Bernd Pen- injector with magnetically driven rodless piston
JP2018537209A (ja) * 2015-12-14 2018-12-20 エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト 医薬送達装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3082914A (en) * 1958-11-06 1963-03-26 Gill Wilbur Dispensing device
CH685461B5 (fr) * 1993-01-05 1996-01-31 Jean Claude Berney Dispositif portable de perfusion de substances therapeutiques liquides et ensembles comprenant un tel dispositif.
DE69822145T2 (de) * 1998-08-20 2004-10-28 Sooil Development Co., Ltd. Tragbare, automatische Spritzenvorrichtung
DE102004055870A1 (de) * 2004-11-19 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Spritze mit Entlüftungsvorrichtung

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058659B4 (de) * 2007-12-06 2009-12-10 Tecpharma Licensing Ag Dosisanzeige für eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines fluiden Produkts
DE102007058659A1 (de) * 2007-12-06 2009-09-24 Tecpharma Licensing Ag Dosisanzeige für eine Vorrichtung zur dosierten Verabreichung eines fluiden Produkts
US8651338B2 (en) 2009-06-02 2014-02-18 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Delivery of two or more medicaments through a single dose selection and single dispense interface
WO2010139668A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Delivery of two or more medicaments through a single dose selection and single dispense interface
CN102458513A (zh) * 2009-06-02 2012-05-16 赛诺菲-安万特德国有限公司 两种或更多种药物通过单一剂量选择和单一分配接口的输送
US20120125951A1 (en) * 2009-06-02 2012-05-24 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Delivery of Two or More Medicaments Through a Single Dose Selection and Single Dispense Interface
CN102458513B (zh) * 2009-06-02 2015-05-13 赛诺菲-安万特德国有限公司 两种或更多种药物通过单一剂量选择和单一分配接口的输送
US9108003B2 (en) 2009-10-16 2015-08-18 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Drug delivery device
WO2011045385A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Drug delivery device
WO2013026850A1 (en) 2011-08-22 2013-02-28 Ruhland, Bernd Pen- injector with magnetically driven rodless piston
JP2018537209A (ja) * 2015-12-14 2018-12-20 エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト 医薬送達装置
US10912890B2 (en) 2015-12-14 2021-02-09 Hoffmann-La Roche Inc. Medical delivery device
US10918793B2 (en) 2015-12-14 2021-02-16 Hoffmann-La Roche Inc. Medical delivery device
US10918794B2 (en) 2015-12-14 2021-02-16 Hoffmann-La Roche Inc. Medical delivery device
US10918795B2 (en) 2015-12-14 2021-02-16 Hoffmann-La Roche Inc Medical delivery device

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