Устройство для введения инъецируемого продукта в дозах

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для инъекций. Устройство содержит корпус, включающий емкость для продукта, поршень, который выполнен с возможностью перемещения в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости для выталкивания продукта из емкости. Зубчатая рейка перемещает поршень в направлении нагнетания и содержит первый ряд зубцов и второй ряд зубцов. Приводной элемент, выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса в направлении нагнетания и в противоположном направлении и с возможностью приведения в действие зубчатой рейки во время ее перемещения в направлении нагнетания. Блокирующее средством закреплено для исключения смещения относительно корпуса и взаимодействует с одним из рядов зубцов таким образом, что оно предотвращает перемещение зубчатой рейки противоположно направлению нагнетания и обеспечивает для зубчатой рейки возможность перемещения в направлении нагнетания. Второй ряд зубцов имеет удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется блокирующее средство, взаимодействующее со вторым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение перед первым введением. Технический результат заключается в повышении точности дозирования и в возможности введения продукта после длительного хранения. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству для введения инъецируемого продукта в дозах.

Устройство, подобное данному изобретению, известно, например, из WO 97/36626. Это устройство содержит корпус, включающий емкость для продукта. В емкости установлен поршень, который при перемещении в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости выталкивает продукт из емкости. Зубчатая рейка, толкающая поршень, перемещает поршень в направлении нагнетания. Зубчатая рейка снабжена рядом зубцов. В корпусе также установлен приводной элемент, выполненный с возможностью перемещения в направлении нагнетания относительно корпуса и в обратном направлении, при этом приводной элемент приводит в действие зубчатую рейку при перемещении в направлении нагнетания. Для этого приводной элемент зацепляется с рядом зубцов в зубчатой рейке с помощью исполнительных средств. При перемещении только одно исполнительное средство в любое данное время толкает заднюю поверхность зубца из ряда зубцов. Для определения того количества продукта, которое вводят за один ход поршня, приводной элемент в переднем положении вручную отводят против направления нагнетания на заданную длину пути дозирования, при этом исполнительное средство приводного элемента скользит по ряду зубцов и упруго деформируется. Перемещению зубчатой рейки в обратном направлении препятствуют блокирующие средства, закрепленные для исключения смещения относительно корпуса. Блокирующие средства взаимодействуют с одним из рядов зубцов зубчатой рейки, в результате чего блокирующие средства препятствуют зубчатой рейке смещаться противоположно направлению нагнетания и обеспечивают зубчатой рейке перемещаться в направлении нагнетания за счет упругой деформации. При перемещении зубчатой рейки блокирующие средства не полностью зацепляются одновременно с зазорами зубцов ряда зубцов. С зазором зубцов в любое данное время зацепляется только одно из блокирующих средств, при этом другое упруго отгибается, упираясь в боковую поверхность зубца.

Переменное зацепление во время перемещения в направлении нагнетания, необходимое с точки зрения точности и надежности во время дозирования и введения, теряет это преимущество после длительного срока хранения, который от времени поступления от изготовителя до первого использования обычно составляет несколько месяцев, либо даже совсем не происходит по причине усталости материала в блокирующем средстве или исполнительном средстве, которые коробятся во время хранения.

Задача изобретения заключается в обеспечении с большей определенностью точного дозирования и введения продукта даже после длительного хранения в устройстве для введения инъецируемого продукта в дозах.

Решение задачи обеспечивается посредством устройства, характеризуемого в независимых пунктах формулы изобретения.

Устройство для введения инъецируемого продукта в дозах содержит корпус, включающий емкость для продукта, поршень, выполненный с возможностью перемещения в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости для продукта для обеспечения выталкивания продукта из нее, зубчатую рейку, перемещающую поршень в направлении нагнетания и содержащую первый ряд зубцов и второй ряд зубцов, приводной элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно корпуса в направлении нагнетания и в противоположном направлении и с возможностью приведения в действие зубчатой рейки во время ее перемещения в направлении нагнетания, по меньшей мере, два блокирующих средства, закрепленных для предотвращения смещения относительно корпуса, при этом каждое из них взаимодействует с одним из рядов зубцов таким образом, что блокирующие средства предотвращают перемещение зубчатой рейки противоположно направлению нагнетания и обеспечивают за счет упругой деформации перемещение зубчатой рейки в направлении нагнетания, причем блокирующие средства не полностью зацепляются с зазорами зубцов рядов зубцов одновременно, когда зубчатая рейка перемещается, при этом второй ряд зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется блокирующее средство, взаимодействующее со вторым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение до первого введения, а зазор зубцов, выполненный во втором ряду зубцов непосредственно позади удлиненного зазора зубцов, если смотреть на него со стороны поршня, является следующим зазором зубцов, по меньшей мере, двух рядов зубцов, с которыми зацепляется одно из, по меньшей мере, двух блокирующих средств. За счет обеспечения переменного зацепления, необходимого для введения, предотвращается усталость материала в блокирующих средствах.

В одном из вариантов зубчатая рейка содержит третий ряд зубцов, с которым зацепляется третье блокирующее средство, причем третье блокирующее средство также не полностью зацепляется с зазором зубцов зубчатой рейки одновременно с, по меньшей мере, двумя другими блокирующими средствами при перемещении зубчатой рейки.

При этом третий ряд зубцов также содержит удлиненный зазор зубцов, с которым полностью зацепляется третье блокирующее средство, взаимодействующее с третьим рядом зубцов, когда зубчатая рейка принимает исходное положение до первого введения.

В одном из вариантов зубчатая рейка содержит четвертый ряд зубцов, с которым зацепляется четвертое блокирующее средство, причем четвертое блокирующее средство также не полностью зацепляется с зазором зубцов зубчатой рейки одновременно с, по меньшей мере, двумя другими блокирующими средствами и предпочтительно также не одновременно с третьим блокирующим средством при перемещении зубчатой рейки.

При этом четвертый ряд зубцов также содержит удлиненный зазор зубцов, с которым полностью зацепляется четвертое блокирующее средство, взаимодействующее с четвертым рядом зубцов, когда зубчатая рейка принимает исходное положение до первого введения.

Согласно изобретению устройство для введения инъецируемого продукта в дозах содержит корпус, включающий емкость для продукта, поршень, выполненный с возможностью перемещения в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости для продукта для обеспечения выталкивания продукта из нее, зубчатую рейку, перемещающую поршень в направлении нагнетания и содержащую первый ряд зубцов и второй ряд зубцов, приводной элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно корпуса в направлении нагнетания и в противоположном направлении, к которому, по меньшей мере, два исполнительных средства прикреплены для предотвращения смещения, при этом каждое из них взаимодействует с одним из рядов зубцов таким образом, что только одно из, по меньшей мере, двух исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, при этом на боковой поверхности зубца другое исполнительное средство подвергается упругой деформации, причем исполнительные средства обеспечивают для приводного элемента возможность перемещения противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, блокирующее средство, закрепленное для предотвращения смещения относительно корпуса и взаимодействующее с одним из рядов зубцов таким образом, что оно предотвращает перемещение зубчатой рейки противоположно направлению нагнетания и обеспечивает перемещение зубчатой рейки в направлении нагнетания, при этом второй ряд зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее со вторым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение до первого введения, а зазор зубцов, выполненный во втором ряду зубцов непосредственно позади удлиненного зазора зубцов, если смотреть на него со стороны поршня, является следующим зазором зубцов, по меньшей мере, двух рядов зубцов, с которыми зацепляется одно из, по меньшей мере, двух исполнительных средств. За счет этого предотвращается усталость материала в исполнительном средстве.

В одном из вариантов зубчатая рейка имеет третий ряд зубцов, с которым зацепляется третье исполнительное средство приводного элемента таким образом, что только одно из исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, причем исполнительные средства обеспечивают перемещение приводного элемента противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, при этом зубчатая рейка в третьем ряду зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее с третьим рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение.

В одном из вариантов зубчатая рейка имеет четвертый ряд зубцов, с которым зацепляется четвертое исполнительное средство приводного элемента таким образом, что только одно из исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, причем исполнительные средства обеспечивают перемещение приводного элемента противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, при этом зубчатая рейка в четвертом ряду зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее с четвертым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение.

Под удлиненным зазором зубцов подразумевается зазор, который, если смотреть на него со стороны нагнетания, более длинный, чем другие регулярные зазоры зубцов в ряду зубцов. Блокирующее или исполнительное средство выполнено с возможностью зацепления с удлиненным участком в более длинном участке, чем в регулярных зазорах зубцов, предпочтительно с одинаковой глубиной зацепления как в случае, когда блокирующее средство зацепляется с регулярным зазором зубцов в блокирующем положении, или когда исполнительное средство зацепляется с регулярным зазором зубцов в примыкающем положении. В любом случае зацепление является более полным, чем в случае, кода регулярный зазор зубцов находился напротив блокирующего или исполнительного средства в исходном положении. Зацепление соответственно называется полным зацеплением, когда блокирующее или исполнительное средство доходит непосредственно до основания зубца межзубцового пространства, или когда блокирующее или исполнительное средство проходит в зубчатую рейку на то же расстояние, что и в блокирующем или примыкающем положении.

В частности в исходном положении предпочтительно, чтобы удлиненный зазор зубцов для, по меньшей мере, одного средства из числа, по меньшей мере, двух блокирующих средств и удлиненный зазор зубцов для, по меньшей мере, одного средства из числа, по меньшей мере, двух исполнительных средств были выполнены, по меньшей мере, в двух рядах зубцов. Удлиненный зазор зубцов для блокирующего средства и удлиненный зазор зубцов для исполнительного средства могут быть выполнены в одном ряду зубцов. Но также возможно выполнить в одном ряду зубцов один удлиненный зазор зубцов и другой удлиненный зазор зубцов - в другом ряду зубцов.

Ряд зубцов зубчатой рейки предпочтительно является остроконечным, при этом зубцы сужаются в направлении нагнетания. Блокирующее и исполнительное средства выполнены такой формы, чтобы на отталкивание как можно меньше оказывало влияние трение, когда зубчатая рейка перемещается в направлении нагнетания, а также чтобы перемещение противоположно направлению нагнетания надежно блокировалось только положительным зацеплением. Однако ряд зубцов может также иметь другую форму при соблюдении двух требований, относящихся к обеспечению перемещения в направлении нагнетания и надежного предотвращения перемещения противоположно направлению нагнетания.

Ряд зубцов предпочтительно выполнен напротив или примыкая друг к другу на зубчатой рейке. Однако они могут быть выполнены в любой области зубчатой рейки с соответствующим смещением по высоте в блокирующем и/или исполнительном средстве. Исполнительные средства предпочтительно выполнены на одном уровне друг с другом, и переменное зацепление обеспечивается посредством смещения ряда зубцов на долю шага. Блокирующие средства также предпочтительно выполнены на одном уровне друг с другом.

Исполнительные средства и блокирующие средства действуют одинаково при выполнении своих соответствующих функций, примыкая к задней поверхности зубца зубчатой рейки и тем самым приводя в действие или блокируя зубчатую рейку, и обеспечивая отведение или продвижение зубчатой рейки за счет упругой деформации. Упругую деформацию предпочтительно создают посредством сгибания лепестка, проходящего в направлении перемещения, перпендикулярно направлению перемещения зубчатой рейки. Однако возможно также установить кулачок, выполненный с возможностью перпендикулярного перемещения, преодолевая упругие восстанавливающие усилия.

Согласно одному из вариантов реализации выполнения, по меньшей мере, два блокирующих средства зацепляются, по меньшей мере, с двумя рядами зубцов зубчатой рейки, при этом два исполнительных средства приводного элемента зацепляются с двумя другими рядами зубчатой рейки. За счет переменного выполнения исполнительного средства и блокирующего средства вокруг зубчатой рейки возможно уменьшить длину зубчатой рейки и, таким образом, длину устройства. Блокирующее и исполнительное средство можно выполнить на одинаковой высоте относительно направления нагнетания. Переменное зацепление блокирующих средств друг с другом и исполнительных средств друг с другом тем не менее возможно. Поэтому заявитель оставляет за собой право на отдельную патентную защиту устройства с формой удлиненного основания зубца и без таковой.

Предпочтительные приведенные в качестве примера варианты выполнения изобретения описаны более подробно ниже со ссылкой на чертежи, на которых: фиг.1 - устройство для инъецирования, содержащее зубчатую рейку с четырьмя рядами зубцов, фиг.2 и 3 - подробное изображение зубчатой рейки, содержащее блокирующее и исполнительное средства в зацеплении.

На фиг.1 показано продольное сечение устройства для инъецирования в приводимом в качестве примера варианте выполнения инжектора. На фиг.2 и 3 подробно показано устройство в двух поперечных сечениях, перпендикулярных друг другу.

Устройство для инъецирования содержит корпус, содержащий переднюю гильзу 1 корпуса и заднюю гильзу 5 корпуса, прочно соединенные с ним. Передняя гильза 1 корпуса служит для размещения в ней ампулы 2. В ампуле 2 содержится жидкий продукт в виде активного вещества, например инсулина. В ампуле 2 также находится поршень 3. При перемещении поршня 3 в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия 4 ампулы продукт выталкивается из ампулы 2 через ее выпускное отверстие 4 и вводится в инъекционную иглу N. Передняя гильза 1 корпуса защищена колпачком К. Игла N также защищена колпачком иглы.

Поршень 3 перемещается в направлении нагнетания приводным средством, размещенным в задней гильзе 5 корпуса. Приводное средство содержит приводной элемент 20 и зубчатую рейку 10, воздействующую непосредственно на поршень 3 в качестве приводного элемента. Приводной элемент 20 установлен в задней гильзе 5 корпуса и выполнен с возможностью линейного перемещения в направлении нагнетания поршня 3 и в обратном направлении. Крышка 25, прикрепленная, чтобы не смещаться, к приводному элементу 20, выступает из задней стороны корпуса.

Дозирующий элемент 30 в виде корпуса гильзы прикреплен для исключения смещения к задней гильзе 5 корпуса, но выполнен с возможностью вращения вокруг общей продольной оси. Скручивание дозирующего элемента 30 обеспечивает максимальную длину пути дозирования, которую приводной элемент 20 и зубчатая рейка 10 могут пройти в направлении нагнетания, и также определяет максимальную дозу продукта, обеспечиваемую инъекцией. Для этого выполнена передняя часть 31 гильзы дозирующего элемента 30, которая спирально охватывает его переднюю часть, т.е. передняя часть 31 гильзы последовательно отходит по окружности от самой передней секции передней области относительно продольной оси инъекционного устройства. Дозирующий элемент 30 может быть выполнен, например, подобно дозирующему элементу согласно WO 97/36625 и во время дозирования может взаимодействовать с приводным элементом 20 в соответствии с вышеизложенным.

Дозирование происходит в переднем положении приводного элемента 20 относительно направления нагнетания, в котором манжета или кулачок 26, проходящий в радиальном направлении от внешней поверхности приводного элемента 20, примыкает к стопору, образованному задней гильзой 5 корпуса. В этом самом переднем положении приводного элемента 20 дозирующий элемент 30 скручивается относительно задней гильзы 5 корпуса до нужного положения дозирования. В этом положении дозирования свободное пространство дозирования остается между еще одной манжетой или кулачком 27, который также проходит от внешней поверхности приводного элемента 20, и передним участком дозирующего элемента 30 напротив манжеты или кулачка 27. Приводной элемент 20 можно отводить на пространство дозирования относительно задней гильзы 5 корпуса и поэтому также относительно поршня 3 противоположно направлению нагнетания. Его отводят вручную, оттягивая крышку 25. Пространство дозирования равно длине пути дозирования для последующего введения лекарства.

При отводе приводного элемента 20 зубчатая рейка 10 остается в своем скользящем положении относительно корпуса, которое она заняла во время дозирования. Она закреплена, чтобы не смещаться против направления нагнетания, блокирующими средствами 6 или 8, выполненными на задней гильзе 5 корпуса. Блокирующими средствами 6 и 8 являются фиксирующие кулачки, каждый из которых имеет на переднем конце упруго деформируемый лепесток и выступает в радиальном направлении внутрь от лепестка в сторону зубчатой рейки 10. Каждое из блокирующих средств 6 и 8 взаимодействует с обращенным к нему рядом зубцов зубчатой рейки 10, в результате чего они обеспечивают перемещение зубчатой рейке 10 в направлении нагнетания и предотвращают ее перемещение противоположно направлению нагнетания за счет положительного зацепления.

Зубчатая рейка 10 выполнена из стержня прямоугольного сечения, имеющего ряд зубцов на каждой из его четырех сторон, в передней области относительно направления нагнетания. На фиг.2 два ряда зубцов на противоположных сторонах зубчатой рейки 10 и напротив блокирующих средств 6 и 8 имеют обозначения 11 и 13. Кроме двух рядов зубцов 11 и 13 зубчатая рейка 10 содержит еще два ряда заостренных зубцов на противоположных сторонах зубчатой рейки 10, один из которых на фиг. 1 имеет обозначение 14. Каждый зубец 15 каждого из рядов зубцов зубчатой рейки 10 выполнен сужающимся в сторону нагнетания, в приведенном примере выполнения боковые поверхности зубцов плоские и наклонные. Задняя поверхность каждого зубца 15 выполнена плоской и направлена перпендикулярно направлению нагнетания и поэтому перпендикулярно продольному направлению устройства для инъецирования и зубчатой рейки 10. Регулярные зазоры зубцов в ряду зубцов соответственно имеют обозначение 16.

Четыре ряда зубцов имеют одинаковый шаг. В шаге они смещены относительно друг друга по направлению нагнетания. Смещение между рядами зубцов на фиг.2 и 3 указано обозначениями а, b, с.

Блокирующие средства 6 и 8 и два дополнительных блокирующих средства 7 и 9, которые взаимодействуют с рядами зубцов 12 и 14, обращенными к ним, расположены на одинаковой высоте относительно направления нагнетания, с угловым шагом 90^o соответственно. Из-за смещения между рядами зубцов только одно из блокирующих средств 6-9 в любое данное время полностью зацеплено в зазоре 16 зубцов обращенного к нему ряда зубцов при перемещении зубчатой рейки 10 вперед. Напротив каждого из трех других блокирующих средств расположены боковые поверхности зубцов 15 обращенного к нему ряда зубцов, в результате другие блокирующие средства отогнуты от зубчатой рейки 10. При перемещении зубчатой рейки 10 в направлении нагнетания блокирующие средства 6-9 последовательно полностью зацепляются с обращенным к ним рядом зубцов, в каждом случае при этом осуществляется переменное зацепление блокирующих средств. Каждое блокирующее средство, которое упруго полностью фиксируется в или на межзубцовом пространстве, блокирует зубчатую рейку 10, чтобы она не перемещалась противоположно направлению нагнетания.

Зубчатую рейку 10 перемещают в направлении нагнетания приводным элементом 20. Для этого приводной элемент 20 сужается в направлении нагнетания в четыре лепестка, на которых на их передних концах находятся фиксирующие кулачки, выступающие внутрь в радиальном направлении. Из выполненных таким образом исполнительных средств два противоположных исполнительных средства 21 и 23 показаны на фиг. 1. В приводимом в качестве примера варианте выполнения исполнительное средство и средство блокирования аналогичны друг другу по своей форме и функции и оба выполнены на упруго деформируемых лепестках за счет фиксирующих кулачков. При перемещении приводного элемента 20 в направлении нагнетания одно из исполнительных средств толкает соответственно заднюю поверхность одного из зубцов 15 обращенного к нему ряда зубцов, приводя в действие зубчатую рейку 10 в направлении нагнетания. Из-за упругости исполнительных средства и переднего разворота зубцов 15 исполнительные средства скользят по ряду зубцов зубчатой рейки 10, блокированной блокирующим средством, когда приводной элемент 20 перемещается противоположно направлению нагнетания. Поскольку исполнительное средство сужается до уровня фиксирующих кулачков относительно направления нагнетания, два исполнительных средства одновременно никогда полностью не зацепляются с одним из регулярных зазоров 16 зубцов зубчатой рейки 10 одновременно.

На фиг.1-3 устройство для инъецирования показано в исходном положении, в котором зубчатая рейка 10 занимает самое заднее положение относительно задней гильзы 5 корпуса и также относительно приводного элемента 20. В этом исходном положении задняя гильза 5 корпуса поступает от изготовителя полностью в сборе с зубчатой рейкой и приводным элементом 20, включая крышку 25 и дозирующий элемент 30. Исходное положение поэтому соответствует положению, в котором хранят устройство для инъецирования, в частности, для приводного средства и дозирующего средства этого устройства. В приводимом в качестве примера варианте выполнения таким устройством является разовый инжектор. Тем не менее, повторную используемость, т.е. замену ампулы, можно обеспечить за счет простых модификаций.

В исходном положении устройства для инъецирования со вставленной ампулой 2 при первой инъекции вводимую дозу продукта устанавливает пользователь. Для этого дозирующий элемент 30 скручивается до определенного поворотного положения, соответствующего нужной дозе продукта. В этом поворотном положении кулачок 27 приводного элемента 20 содержит свободное пространство дозирования от противоположного переднего участка дозирующего элемента 30. В исходном положении к задней поверхности зубца ряда зубцов 11 примыкает только блокирующее средство 6. Другие блокирующие средства 1, 8 и 9 предварительно фиксированы в их незацепленных нейтральных положениях в сторону зубчатой рейки 10, но в исходном положении они находятся в зазорах 17а, 17b, 17с зубцов, которые являются удлиненными по сравнению с регулярными зазорами 16 зубцов. Из всех исполнительных средств только исполнительное средство 21 примыкает к задней поверхности зубца в исходном положении. В исходном положении другие исполнительные средства 22, 23 и 24 находятся в незацепленном состоянии в своих нейтральных положениях в обращенных к ним зазорах зубцов, то есть они не отогнуты в исходном положении. В каждом из рядов зубцов 12, 13 и 14 один зубец находится перед зазорами 17а, 17b и 17с зубцов. Эти зубцы, которые определяют зазоры 17а, 17 и 17с зубцов в направлении нагнетания, служат исключительно в качестве функциональной проверки устройства для инъецирования. Непосредственно после сборки устройства зубчатую рейку 10 вводят в исходное положение с помощью блокирующих средств 6-9, расположенных концентрически вокруг нее.

Приводной элемент 20 отводят противоположно направлению нагнетания от его самого переднего положения относительно задней гильзы 5 корпуса, оттягивая крышку 25 вручную. При отводе приводного элемента 20 его исполнительные средства 21-24 скользят по обращенному к ним ряду зубцов зубчатой рейки 10, при этом блокирующее средство 6 исключает возможность приведения их в действие.

Во время инъекции приводной элемент 20 и поэтому также зубчатая рейка 10 перемещаются на длину пути дозирования в направлении нагнетания путем нажатия на крышку 25, при этом зубчатая рейка 10 толкает поршень 3 в ампуле 2 в сторону выпускного отверстия 4, обеспечивая тем самым подачу продукта. В исходном положении, показанном на чертежах, только исполнительное средство 21 примыкает к задней поверхности зубца зубчатой рейки 10.

В приводимом в качестве примера варианте выполнения исполнительные средства приводного элемента 20 выполнены позади блокирующего средства относительно направления нагнетания. Концентрическое выполнение блокирующих средств и исполнительных средств таково, что они могут отгибаться радиально наружу в сторону от зубчатой рейки 10, преодолевая собственные упругие восстанавливающих усилия, в соответствии с формой зубцов ряда зубцов зубчатой рейки 10. В приводимом в качестве примера варианте реализации каждое из блокирующих средств и каждое из исполнительных средств находятся вместе на одном уровне относительно направления нагнетания, при этом ряды зубцов зубчатой рейки 10 смещены относительно друг друга таким образом, что регулярные зазоры 16 зубцов в ряде зубцов находятся на разной высоте относительно направления нагнетания. В результате этого с одним из регулярных зазоров 16 зубцов в любое данное время зацепляется не более одного блокирующего средства или одного исполнительного средства. Помимо такой конструкции блокирующие средства и исполнительные средства могут быть также соответственно выполнены на разной высоте относительно направления нагнетания, при этом ряды зубцов зубчатой рейки 10 выполнены на одном уровне. Конструкция приводимого в качестве примера осуществления изобретения имеет преимущества с точки зрения производственной технологии.

За счет выполнения на зубчатой рейке 10 четырех рядов зубцов возможно сэкономить на общей длине приводного средства и дозирующего средства, при этом сохраняя преимущества переменного зацепления путем выполнения всех блокирующих средств и исполнительных средств на одном уровне относительно направления нагнетания. Это можно осуществить двумя блокирующими средствами, например блокирующими средствами 6 и 8, зацепляющими два ряда из четырех рядов зубцов зубчатой рейки 10, с одинаковой высотой, причем два исполнительных средства приводного элемента 20 будут зацепляться с двумя другими рядами зубцов. За счет попарной группировки блокирующих средств и исполнительных средств преимущества переменного зацепления можно сохранить путем соответствующего смещения рядов зубцов или блокирующих средств и исполнительных средств.

В исходном положении согласно изображениям на чертежах, которое также является положением хранения, в частности для тех деталей устройства для инъецирования, которые находятся в задней гильзе 5 корпуса, а именно зубчатая рейка 10, приводной элемент 20 и блокирующие средства 6-9, риск усталости материала будет иметься для блокирующих средств и исполнительных средств, которые не могут фиксироваться в зазорах 16 зубцов в исходном положении, в результате чего они, по меньшей мере, частично или, как в приводимом в качестве примера осуществлении, полностью выходят из зацепления. Эти блокирующие средства и исполнительные средства в исходном положении будут отогнуты. В отогнутом состоянии исполнительные средства и блокирующие средства будут упруго смещены. Если это состояние сохраняется в течение длительного времени, то невозможно с определенностью гарантировать, что они упруго отогнутся обратно в функциональное положение, а именно в положение примыкания к задней поверхности зубца.

Зубчатая рейка 10 содержит удлиненные зазоры зубцов, где блокирующие средства и исполнительные средства зацепляются в исходном положении устройства для инъецирования и не примыкают к задним поверхностям зубцов зубчатой рейки 10 в исходном положении.

Фиг.2 и 3 далее описываются совместно.

На зубчатой рейке 10 выполнен на каждой из ее четырех сторон, непосредственно от передней области, обращенной к поршню 3, ряд заостренных зубцов одинаковой конфигурации и шага. Эти четыре ряда зубцов обозначены в последовательности вращения позициями 11, 12, 13 и 14. Первый ряд зубцов 11 содержит отдельные заостренные зубцы 15 в последовательности, с регулярным шагом и без зазоров. В исходном положении, показанном на чертежах, блокирующее средство 6 и исполнительное средство 21, выполненное за ним, если смотреть со стороны поршня 3, зацепляются с одним из регулярных интервалов 16 зубцов таким образом, что они примыкают к задним поверхностям зубцов, если смотреть в направлении нагнетания.

За первым рядом зубцов 11 при вращении вокруг зубчатой рейки 10 следует второй ряд зубцов 12, показанный на фиг.3. Второй ряд зубцов 12 по существу одинаковый с первым рядом зубцов 11, за исключением следующих различий.

Во-первых, зубцы 15 второго ряда зубцов 12 выполнены смещенными на некоторую долю шага вдоль зубчатой рейки 10 относительно направления нагнетания, а именно, на длину d от зубцов 15 первого ряда зубцов 11. Это смещение и выполнение блокирующих средств 6 и 7 на одинаковой высоте означают, что в любое данное время в полном зацеплении находится только одно из блокирующих средств 6 и 7, причем это положение оно занимает в своем незацепленном нейтральном положении. Этот признак имеет только одно исключение, являющееся вторым отличием от первого ряда зубцов 11, а именно удлиненный интервал 17а зубцов, с которым блокирующее средство 7 зацепляется в исходном положении, предусматривают в передней области второго ряда зубцов 12. Блокирующее средство 7, которое в полностью регулярном формировании второго ряда зубцов 12 будет отгибаться от зубчатой рейки 10 в исходном положении, также находится в полном зацеплении за счет удлинения зазоров 17а зубцов, которое превышает регулярные размеры второго ряда зубцов 12. Таким образом, лепесток, формирующий блокирующее средство 7 на переднем конце в исходном положении, не изгибается упруго.

Второй ряд зубцов 12 содержит еще одно отличие в виде еще одного удлиненного зазора 18а зубцов позади удлиненного зазора 17а зубцов, если смотреть со стороны поршня 3. В исходном положении второе исполнительное средство 22 приводного элемента 20 вводится в нерабочее положение без смещения в этом еще одном удлиненном зазоре 18а зубцов. Последовательность зацепления исполнительных средств 21 и 22 соответствует последовательности блокирующих средств 6 и 7.

После первого ряда зубцов 11 и второго ряда зубцов 12 далее при вращении вокруг зубчатой рейки 10 следует третий ряд зубцов 13, показанный в продольном сечении на фиг.2. Третий ряд зубцов 13 имеет удлиненный зазор 17b зубцов и еще один удлиненный зазор 18b зубцов, в котором третье блокирующее средство 8 и третье исполнительное средство 23 зацепляются в своих соответствующих нейтральных положениях, т.е. без смещения, которые соответствуют положению подгонки в исходном положении.

После третьего ряда зубцов 13 при последующем вращении вокруг зубчатой рейки 10 следует четвертый ряд зубцов 14. Аналогично второму ряду зубцов 12 и третьему ряду зубцов 13 этот ряд содержит удлиненный зазор 17с зубцов и также удлиненный зазор 18с зубцов, с которым четвертое блокирующее средство 9 и четвертое исполнительное средство 24 полностью зацепляются в исходном положении без смещения лепестков, на которых они находятся.

Удлиненные зазоры 17а, 17b и 17с зубцов выполнены с одинаковой высотой в соответствии с выполнением блокирующих средств 7, 8 и 9, зацепляясь с ними в исходном положении. Те же признаки относятся к еще одним удлиненным зазорам 18а, 18b, 18с зубцов, также имеющимся на зубчатой рейке 10 на одинаковой высоте относительно направления нагнетания.

Удлиненные зазоры 17а и 18а зубцов выполнены отличными друг от друга.

Удлиненный зазор 17а зубцов выполнен за счет того, что при отливке зубчатой рейки 10 один зубец пропускают либо затем удаляют целый зубец 15.

Еще один удлиненный зазор 18а зубцов выполнен за счет удаления только части или отливки только части зубца, в результате чего второе исполнительное средство 22, зацепляющееся с удлиненным зазором 18а зубцов, расположено ближе к ближайшей задней поверхности зубца второго ряда зубцов 12 противоположно направлению нагнетания, чем первое исполнительное средство 21 расположено по отношению к ближайшей задней поверхности первого ряда зубцов 11 противоположно направлению нагнетания. Задняя поверхность второго ряда зубцов 12, закрывающая удлиненный зазор 18а зубцов, находится ближе к поршню 3, чем задняя поверхность в первом ряду зубцов 11, закрывающем зацепляющий зазор 16 зубцов в исходном положении. То есть когда приводной элемент 20 оставляет исходное положение для первого дозирования, второе исполнительное средство 22 примыкает к задней поверхности зубца спереди первого исполнительного средства 21.

Третий ряд зубцов 13 подробно показан в нижней части фиг.2 в участке ее удлиненного зазора 18b зубцов. Удлиненный зазор 18b зубцов выполнен за счет среднего зубца трех зубцов в последовательности, но не проходит настолько далеко из зубчатой рейки как два регулярных зубца 15, примыкающих к ней. Средний зубец усечен и обозначен позицией 19b. Он выполнен таким образом, что исполнительное средство 23 расположено против боковой поверхности зубца 19b в исходном положении в основном с небольшим смещением и предпочтительно без смещения. Таким образом, задняя поверхность зубца остается в удлиненном зазоре 18b зубца на зубце 19b, выполненном таким образом на высоте зубчатой рейки 10, на которой задняя поверхность зубца была бы расположена аналогичным образом, если бы все зубцы ряда зубцов 13 были бы выполнены полностью регулярно. Исполнительное средство 23 выполнено с возможностью полного зацепления с этим удлиненным зазором 18b зубцов по длине L. Другие удлиненные зазоры 18а и 18с зубцов для исполнительных средств 22 и 24 выполнены аналогично удлиненному зазору 18b зубцов, хотя их длина L короче, чем длина удлиненного зазора 18b зубцов.

Блокирующие средства 6-9 не выступают настолько далеко в зазоры 16 зубцов, как исполнительные средства 21-24, когда они полностью фиксированы на зубчатой рейке 10.

Удлиненные зазоры 18а, 18b и 18с зубцов могли бы таким же образом быть выполнены за счет того, что один зубец был бы пропущен, т.е. они могут быть выполнены аналогично удлиненным зазорам зубцов для блокирующих средств. Удлиненные зазоры 17а, 17b, 17с зубцов могли бы быть выполнены за счет сохранения усеченного зубца предпочтительно аналогично удлиненным зазорам 18а, 18b, 18с зубцов. Также возможно просто изменить конфигурацию. Тем не менее, предпочтительной является форма удлиненного зазора зубцов в приводимом в качестве примера варианте выполнения для исполнительного средства, с одной стороны, и для блокирующего средства, с другой стороны.

В исходном положении первое блокирующее средство 6 блокирует зубчатую рейку 10, чтобы она не перемещалась противоположно направлению нагнетания. В этом исходном положении дозу продукта, вводимую со следующей инъекцией, сначала выбирают с помощью дозирующего элемента 30, показанного на фиг.1. Затем приводной элемент 20 отводят на объем дозы, соответствующий этой дозе, при этом исполнительные средства 21-24 скользят по зубцам 15 обращенного к ним ряда зубцов в каждом случае, при этом смещение рядов зубцов обеспечивает последовательное фиксирование исполнительных средств 21-24 в регулярном чередовании, в результате некоторое число процедур фиксирования происходит в данном шаге для каждого отдельного исполнительного средства. В самом заднем положении приводного элемента 20, определяемом дозирующим элементом 30, можно с большей уверенностью гарантировать, что зафиксируется, по меньшей мере, одно из исполнительных средств 21-24, чем в случае только с одним рядом зубцов и одного исполнительного средства. Это также соответственно относится к взаимодействию между рядом зубцов и блокирующих средств 6-9. Когда приводной элемент 20 перемещается противоположно направлению нагнетания, и также, когда зубчатая рейка 10 перемещается в направлении нагнетания, одно из исполнительных средств и одно из блокирующих средств полностью зацепляются по очереди, то есть в исполнительном зацеплении и зацеплении блокирования соответственно, при этом каждое из них фиксируется в удлиненном зазоре зубцов в исходном положении. Непосредственно после исходного положения именно исполнительное средство 23 взаимодействует с третьим рядом зубцов 13. Благодаря простой форме зазоров 17а, 17 и 17с зубцов блокирующее средство 6 является первым блокирующим средством, которое подвергается блокирующему зацеплению, когда зубчатая рейка 10 перемещается для первого введения.

Формула изобретения

1. Устройство для введения инъецируемого продукта в дозах, содержащее корпус, включающий емкость для продукта, поршень, выполненный с возможностью перемещения в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости для продукта для обеспечения выталкивания продукта из нее, зубчатую рейку, перемещающую поршень в направлении нагнетания и содержащую первый ряд зубцов и второй ряд зубцов, приводной элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно корпуса в направлении нагнетания и в противоположном направлении и с возможностью приведения в действие зубчатой рейки во время ее перемещения в направлении нагнетания, по меньшей мере два блокирующих средства, закрепленных для предотвращения смещения относительно корпуса, при этом каждое из них взаимодействует с одним из рядов зубцов таким образом, что блокирующие средства предотвращают перемещение зубчатой рейки противоположно направлению нагнетания и обеспечивают за счет упругой деформации перемещение зубчатой рейки в направлении нагнетания, причем блокирующие средства не полностью зацепляются с зазорами зубцов рядов зубцов одновременно, когда зубчатая рейка перемещается, отличающееся тем, что второй ряд зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется блокирующее средство, взаимодействующее со вторым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение до первого введения, а зазор зубцов, выполненный во втором ряду зубцов непосредственно позади удлиненного зазора зубцов, если смотреть на него со стороны поршня, является следующим зазором зубцов по меньшей мере двух рядов зубцов, с которыми зацепляется одно из по меньшей мере двух блокирующих средств.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатая рейка содержит третий ряд зубцов, с которым зацепляется третье блокирующее средство, причем третье блокирующее средство также не полностью зацепляется с зазором зубцов зубчатой рейки одновременно с по меньшей мере двумя другими блокирующими средствами при перемещении зубчатой рейки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что третий ряд зубцов также содержит удлиненный зазор зубцов, с которым полностью зацепляется третье блокирующее средство, взаимодействующее с третьим рядом зубцов, когда зубчатая рейка принимает исходное положение до первого введения.

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что зубчатая рейка содержит четвертый ряд зубцов, с которым зацепляется четвертое блокирующее средство, причем четвертое блокирующее средство также не полностью зацепляется с зазором зубцов зубчатой рейки одновременно с по меньшей мере двумя другими блокирующими средствами и предпочтительно также не одновременно с третьим блокирующим средством при перемещении зубчатой рейки.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что четвертый ряд зубцов также содержит удлиненный зазор зубцов, с которым полностью зацепляется четвертое блокирующее средство, взаимодействующее с четвертым рядом зубцов, когда зубчатая рейка принимает исходное положение до первого введения.

6. Устройство для введения инъецируемого продукта в дозах, содержащее корпус, включающий емкость для продукта, поршень, выполненный с возможностью перемещения в направлении нагнетания в сторону выпускного отверстия емкости для продукта для обеспечения выталкивания продукта из нее, зубчатую рейку, перемещающую поршень в направлении нагнетания и содержащую первый ряд зубцов и второй ряд зубцов, приводной элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно корпуса в направлении нагнетания и в противоположном направлении, к которому по меньшей мере два исполнительных средства прикреплены для предотвращения смещения, при этом каждое из них взаимодействует с одним из рядов зубцов таким образом, что только одно из по меньшей мере двух исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, при этом на боковой поверхности зубца другое исполнительное средство подвергается упругой деформации, причем исполнительные средства обеспечивают для приводного элемента возможность перемещения противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, блокирующее средство, закрепленное для предотвращения смещения относительно корпуса и взаимодействующее с одним из рядов зубцов таким образом, что оно предотвращает перемещение зубчатой рейки противоположно направлению нагнетания и обеспечивает перемещение зубчатой рейки в направлении нагнетания, отличающееся тем, что второй ряд зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее со вторым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение до первого введения, а зазор зубцов, выполненный во втором ряду зубцов непосредственно позади удлиненного зазора зубцов, если смотреть на него со стороны поршня, является следующим зазором зубцов по меньшей мере двух рядов зубцов, с которыми зацепляется одно из по меньшей мере двух исполнительных средств.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что зубчатая рейка имеет третий ряд зубцов, с которым зацепляется третье исполнительное средство приводного элемента таким образом, что только одно из исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, причем исполнительные средства обеспечивают перемещение приводного элемента противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, при этом зубчатая рейка в третьем ряду зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее с третьим рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что зубчатая рейка имеет четвертый ряд зубцов, с которым зацепляется четвертое исполнительное средство приводного элемента таким образом, что только одно из исполнительных средств толкает в направлении нагнетания зубец зубчатой рейки при перемещении приводного элемента, причем исполнительные средства обеспечивают перемещение приводного элемента противоположно направлению нагнетания и относительно зубчатой рейки за счет упругой деформации, при этом зубчатая рейка в четвертом ряду зубцов содержит удлиненный зазор зубцов, с которым зацепляется исполнительное средство, взаимодействующее с четвертым рядом зубцов, когда зубчатая рейка занимает исходное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3