專利名稱：注射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射器，它具有在缸中移動的活塞和在活塞與缸內(nèi)壁之間配置的密封，其密封設(shè)置在活塞中具有的環(huán)形承接件中或設(shè)置在起始于活塞的承接件中，并在活塞的縱向其有明顯的最大厚度，該厚度小于或等于承接件環(huán)繞區(qū)域限定部分之間的距離并具有一最大直徑，該直徑至少等于缸內(nèi)徑，其密封包括一與承接件限定部分和缸內(nèi)壁交替起作用的環(huán)形的最好為凸緣形的外部分且還包括一起始于其外部分的位于內(nèi)部的部分。
在不同類型的注射器中，運(yùn)用了活塞運(yùn)動時的阻力變化(俗稱“阻力損失”注射器)以確定表皮空間(Epiduralraum)。按照由塑料缸和塑料活塞構(gòu)成的注射器，表明注射器活塞推動時克服較小的阻力，由此直接傳遞并確定壓力變換。
另外應(yīng)給定的特性是在活塞移動時，在整個活塞沖程中其活塞和缸內(nèi)壁之間的摩擦力是一常量，由此通過作用在活塞上的小壓力可獲得均勻的活塞運(yùn)動。
Portex研制出了具有該特性的由塑料組成的一次性使用的注射器，它具有三個部件，其主要優(yōu)點(diǎn)在于活塞和缸的高尺寸精度，因而能在小摩擦力下得到好的壓力傳遞。然而，由于其活塞的形狀，這種注射器只能在注射時有效工作，因?yàn)樵谖霑r活塞和缸內(nèi)壁之間的密封不能產(chǎn)生足夠的作用，因此為了吸入液體在拉回活塞時不能建立足夠的背壓。
具有上述特性的另一注射器是由Braun研制的，然而，這種注射器在吸入時具有與Portex注射器相同的缺點(diǎn)，即，其吸入部件原理上是不行的。
FR1048267的權(quán)利要求1前序部分涉及了一種注射器，其圖8所示的密封包括三部分，其中最靠內(nèi)的部分具有一斷面呈矩形的形狀部分并在承接密封的注射器活塞的整個寬度上延伸，按照其圖7所示，其密封可包括一橫斷面呈矩形的較大部分和一梯形較小內(nèi)部分，其較大部分與注射器的缸內(nèi)壁接觸，其相應(yīng)的密封實(shí)際上是剛性的，不能在注射或吸入時提供足夠的密封。
US4，637，672公開了一種注射器，它具有設(shè)置在注射器缸的環(huán)形槽中的O形圈。
在DE1566602中所述的注射器由塑料制成并存在上述缺點(diǎn)。
DE2024117所述的面密封用于由塑料制成的注射器活塞相對缸的密封。
US1154677、US2578814、EP0102070A2、FR2406988、GB1179487和DE2451398A1、公開了另一些注射器。
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)上述類型的注射器，使其即可以在注射也可以在吸入時使用，并同時在活塞移動時形成的摩擦損失很小。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的，起始于密封外部分的靠內(nèi)的部分是層形或膜片形并直接密封圍住活塞或過渡到密封圍住活塞的凸?fàn)顑?nèi)部分。
該密封包括在注射或吸入時起密封作用的環(huán)形外部分和柔性層狀或膜片狀的內(nèi)部分，所述外部分等同于一個O型密封或一個半O型密封，所述內(nèi)部分必要時可通過同樣等同于一個半O型密封的部分加固并密封地圍住活塞，由此其化點(diǎn)在于，不會產(chǎn)生活塞靜止時可能出現(xiàn)的密封后移動，所構(gòu)成的所述密封內(nèi)部分基本上不會產(chǎn)生恢復(fù)力，反之在活塞移動時可影響其摩擦力。
邊緣的凸?fàn)蠲芊獠糠直旧碓诓皇褂米⑸淦鲿r在承接件的限定件或限定壁之間留有間隙，相反在注射或吸入時在缸內(nèi)壁和其中的一個限定壁之間形成密封。
本發(fā)明的注射器在活塞和缸內(nèi)壁之間只產(chǎn)生很小的摩擦損失，因?yàn)槠涿芊馐够钊c內(nèi)壁只保持最小的接觸，無論是靠內(nèi)的層狀或膜片狀部分還是由半圓形環(huán)構(gòu)成的增強(qiáng)件而限定的部分，總是優(yōu)選地對活塞形成了有效地線形密封。
特別是相應(yīng)的有效線形密封是在缸內(nèi)壁和密封的外部分之間形成的，因此用于移動活塞的力比公知注射器中的要小，因?yàn)閷⑸淦鳛楸苊鈮毫p失必須將很大的力作用于側(cè)壁上。
通過密封自動與承接件其中的一個壁接觸，且在注射時自動與遠(yuǎn)離活塞前面的壁接觸，使得在壓力增加時其密封效果自動提高，從而保證了在使用注射器時安全性很高。
同樣的構(gòu)思適于吸入時，通過增加背壓提高了靠近端側(cè)的壁和缸內(nèi)壁之間的密封。
其密封材料的密度為2至75(shore)，優(yōu)選15至50(shore)，由此在注射或吸入時，確保在壓力增加時產(chǎn)生高密封效果的密封變形。因而本發(fā)明的注射器可在很小的摩擦損失下均勻良好地注射和吸入，而且由于在承接件限定件之間自由運(yùn)動地設(shè)置了具有間隙的密封，使其密封能夠在注射器用于注射或吸入時有選擇地在承接件的其中一個壁和缸壁之間密封接觸。
本發(fā)明的目的特別是這樣達(dá)到的，密封活塞的密封具有中心孔其斷面呈雙啞鈴形，其密封的凸?fàn)钸吘壨獠糠衷谧⑸淦黛o態(tài)下相對軸向限定承接件的壁留有一段距離，承接件包括在活塞縱向具有平的基底的內(nèi)部分和向外敞開的錐形外部分，在密封的邊緣側(cè)部分和缸內(nèi)壁之間形成有效的線形密封，在活塞移動時至少其外部分相對于缸內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)大致的滾動。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)，優(yōu)點(diǎn)和特征不僅從權(quán)利要求、其中所述的特征(就本身和/或組合)而得到，而且可從下面附圖所示實(shí)施例的說明中而得到。其中，

圖1示出了具有注射器缸和注射活塞的本發(fā)明注射器的示意圖;
圖2示出了圖1注射器活塞的截面圖;
圖3示出了具有密封的注射器活塞另一實(shí)施例的截面圖;
圖4示出通過本發(fā)明密封的斷面圖;
圖5示出了圖4密封的頂視圖。
圖1純原理性地示出了優(yōu)先由塑料制成的一次性注射器(10)，它即可以用作注射也可以用作吸入。該注射器(10)包括一活塞(12)，該活塞在具有注射器頭(16)的缸(14)中可移動。
活塞(12)具有一缸形基體，其外徑小于缸(14)的內(nèi)徑，在頭側(cè)即注射器頭(16)一側(cè)，活塞(12)具有一用于密封的承接件(18)，參照圖3至5對此將作進(jìn)一步描述。該承接件(18)具有一環(huán)繞的斷面呈V形的槽(20)，其底側(cè)是平的，即在活塞(12)和縱向具有基底(22)，從基底(22)延伸的側(cè)壁(24)和(26)相對基底(22)的法線具有不同的角度，在注射器頭(16)一側(cè)的限定壁相對其法線的銳角比遠(yuǎn)離的限定壁(26)要大。
圖1進(jìn)一步說明了，其活塞(12)在朝向注射器頭的端部具有與缸14的內(nèi)部幾何形狀有適應(yīng)的形狀，使其活塞(12)完全推入缸(14)時其剩余容積近似為零。
承接件(18)的外徑RA比缸(14)的內(nèi)徑小2%至4%。
承接件(18)的外徑RA應(yīng)為基底(22)直徑的2至2.5倍，同時其外徑應(yīng)為基底(22)軸向延伸的1.5至2倍。
根據(jù)本發(fā)明，呈雙啞鈴形的密封(28)裝在承接件(18)上，即裝在具有限定壁(24)、(26)的V形槽(20)中，該密封(28)的最大徑向延伸RD應(yīng)比缸(14)的內(nèi)徑大0.05%至2.5%，其優(yōu)點(diǎn)在于，使密封(28)和缸(14)內(nèi)壁之間的密封基本僅呈線形密封，從而使本發(fā)明注射器(10)能夠在足夠的密封性下完全相同地實(shí)現(xiàn)注射和吸入。
密封(28)包括一外凸緣斷面呈半圓形部分(30)，該部分(30)通過一膜片形部分(32)與同樣凸緣斷面呈半圓形的內(nèi)部分(34)連接，該部分(34)的側(cè)部與基底(22)鄰接密封。位于內(nèi)部的半圓形凸緣件(34)由此圍成一穿孔(36)，它的直徑RI等于或略小于承接件(18)的環(huán)繞V形槽(20)的基底(22)的直徑R6。
其外凸緣形部分(30)的徑向延伸和軸向延伸都要對準(zhǔn)承接件(18)，在不使用注射器(10)時，其外部分(30)相對限定壁(24)和(26)具有間隙，即有一段距離，為了達(dá)到此目的，其密封(28)的外部分(30)具有一軸向最大厚度RWA，該厚度比限定壁(24)和(26)之間的最大距離約小20%。
特別值得注意的是，限定壁(24)、(26)的外邊距離Rp比密封(28)的外凸緣形部分(30)的軸向厚度RWA約大20%至25%。
位于內(nèi)部的凸緣形(34)的徑向延伸，在圖5中用RW1表示，與內(nèi)徑RI之比為1.3∶1。
此外，優(yōu)選其軸向延伸RWA比外部分(30)的徑向延伸RR大50%至70%，最后，優(yōu)選其垂直于膜片形部分(32)的外部分(30)的內(nèi)限定面(38)的高度H約是膜片(32)厚度的1/4。
其密封(28)是注射器部件，它具有一與密封(38)水平面非對稱的縫，它相對于缸內(nèi)壁的接觸區(qū)域錯開，以致于不會影響密封效果。
圖3示出了活塞(40)的另一實(shí)施例，其活塞具有一承接件(42)，在該承接件中設(shè)置一密封(44)，該密封(44)包括一外半圓環(huán)(46)，一橋環(huán)形中間部分(46)和一呈半圓環(huán)形的內(nèi)部分(48)，其密封(44)密封地圍住承接件(42)中的活塞(40)，并同時與注射器缸的內(nèi)壁(未示出)密接。
其承接件或槽(42)包括一在活塞(40)的縱向設(shè)置的平的基底(52)，它由徑向及垂直于活塞(40)縱軸延伸的壁(54)和(56)所限定。由側(cè)壁(58)和(60)所界定的向外敞開的錐形部分毗連斷面呈長方形或正方形的部分，其側(cè)壁(58)和(60)之間的敞開角在30°-50°之間，優(yōu)選40°。
換言之，其承接件(42)的斷面可由外梯形截面和內(nèi)正方形或矩形截面組成。
由側(cè)壁(58)和(60)界定的承接件(42)的內(nèi)部分的軸向延伸大于密封(44)的內(nèi)部分(50)的軸向延伸，此外，所述內(nèi)部分的徑向延伸大于承接件(42)的徑向延伸，其含義是，靠其凸側(cè)與基底(52)接觸的密封(40)的內(nèi)部分(50)完全位于承接件(42)的斷面呈矩形或正方形的部分之中。
同樣與一個半O型圈等同的外部分(46)區(qū)域地被斷面呈梯形的承接件(42)的外部分圍住，外部分(46)無論是軸向還是徑向的延伸都比內(nèi)部分50大，而確保的是軸向延伸，以使得在不注射時密封(44)的部分(46)與壁(54)和(56)之間隔開一段距離。
當(dāng)然其密封(44)的外部分(46)徑向突出于活塞(40)，以確保與注射器缸內(nèi)壁(未示出)的密封接觸。
其內(nèi)部分(50)起到了加強(qiáng)膜層片形的中間部分(48)的作用，由此不會產(chǎn)生阻礙吸入或注射的恢復(fù)力。
由于內(nèi)部分(50)的圓形外表面與承接件(42)的基底(52)接觸，從而能形成相對基底(52)的線密封。有時如在外部分(46)和缸內(nèi)壁之間在注射和吸入時產(chǎn)生滾動，從而不會產(chǎn)生明顯的摩擦阻力。
其外部分(46)與壁(58)密接(在注射時)或與壁(56)密接(吸入時)，其外部分(46)按所述的線密封與缸內(nèi)壁接觸并且為了密封而沿內(nèi)表面完成一種滾動運(yùn)動。
在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，斷面呈梯形的承接件(42)的外部分可以直接從承接件(42)的基底(52)起始。
必須注意到的尺寸是，外部分(46)的徑向延伸R1應(yīng)大致等于中間部分(48)的徑向延伸R2，而內(nèi)部分(50)的徑向延伸應(yīng)大約為中間部分(48)或外部分(46)徑向延伸的一半，對此，承接件(42)基底區(qū)域的活塞半徑RK應(yīng)大致等于或略大于內(nèi)部分(50)和中間部分(48)的徑向延伸的總和。
權(quán)利要求
1.一種注射器(10)，它具有在缸(14)中移動的活塞(12，40)以及在活塞和缸內(nèi)壁之間配置的密封(28、44)，其密封設(shè)置在活塞中的環(huán)形承接件或設(shè)置在起始于活塞的承接件(18、20、42)中并在活塞的縱向具有明顯的最大厚度(RWA)，該厚度小于或等于承接件在其周邊區(qū)域限定部分(24、26、58、60)之間的距離(RR)并具有一最大外直徑(RD)，該直徑至少等于缸內(nèi)徑，密封包括一與承接件限定部分和缸內(nèi)壁交替起作用的環(huán)形的、最好為凸緣形的外部分(30、46)和包括一起始于外部分的位于內(nèi)部的部分(32、34、48、50)。其特征在于起始于密封(28、44)的外部分(30、46)的靠內(nèi)部分(32、48)是層形或膜片形并直接密封圍住活塞(12)或過渡到密封圍住活塞的凸?fàn)顑?nèi)部分(34、50)。
2.如權(quán)利要求1的注射器，其特征在于，其密封(28、44)的斷面是具有中心穿孔(36)的啞鈴形或雙啞鈴形。
3.如權(quán)利要求1或2的注射器，其特征在于，用于密封(18、28、44)的承接件(18、20、42)是在活塞(12、40)中的斷面呈V型的凹件。
4.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，其V型凹件(20、42)具有在活塞(12、40)的縱向分布的基底(22、52)。
5.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，用于密封(44)的承接件(42)包括兩個對稱于活塞(40)縱軸的斷面呈矩形成正方形的內(nèi)部分和呈梯形的外部分。
6.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，形成一個半圓環(huán)的密封(28)的內(nèi)部分完全由承接件(42)的內(nèi)部分承接并且其在活塞(40)的縱向的延伸比界定承接件內(nèi)部分的壁(54、56)之間的距離小。
7.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，構(gòu)成一個半圓環(huán)的密封(44)的外部分(46)區(qū)域地在承接件(42)的外部分延伸并在活塞(40)處于靜態(tài)時相對限定部分(58、60)保持一段距離。
8.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，其密封(28、44)在注射器(10)靜態(tài)下有間隙且自由運(yùn)動地配置在承接件(18、20、42)的限定部分(24、26、58、60)之間。
9.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，在注射器(10)用于注射時其密封(38、44)貼緊在缸內(nèi)壁和遠(yuǎn)離活塞前面的承接件(18、20、42)的壁(26、58)之間，而在吸入時貼緊在缸內(nèi)壁和鄰近活塞正前的承接件(18、20、42)的壁(24、60)之間。
10.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，其密封(28)具有一徑向延伸(RD)，它比注射器(10)的缸(14)的內(nèi)徑約大0.05%至2.5%。
11.至少如上述權(quán)利要求之一的注射器，其特征在于，其密封(28、44)是一種至少呈兩部分形式的注射器部件并具有一環(huán)形縫，它位于缸內(nèi)壁接觸區(qū)域之外。
12.一種注射器，它具有在缸中移動的活塞(14)以及在活塞和缸內(nèi)壁之間配置和密封(28)，該密封配置在如活塞槽的環(huán)形承接件(20)中，其特征在于，密封活塞(12)的密封(28)具在中心孔(36)，其斷面呈雙啞鈴形，該密封的凸?fàn)钪苓叢糠?30)在注射器靜態(tài)下相對軸向限定承接件(20)的壁(24、26)留有一間隙，承接件包括一個在活塞縱向具有一個平基底(22)的內(nèi)部分和一個向外敞開的錐形外部分，在密封的外周邊部分和缸內(nèi)壁之間形成有效的線性密封，在活塞移動時其外部分相對缸內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)滾動。
全文摘要
一種注射器(10)，具有在缸(14)中移動的活塞(12)以及在活塞和缸內(nèi)壁之間配置的密封。它同時適于注射時和吸入時，對此其密封可動地設(shè)置在活塞的承接件(20)中，其密封包括一凸?fàn)钔獠糠忠约澳て瑺顑?nèi)部分，內(nèi)部分或其內(nèi)部分的內(nèi)增強(qiáng)件密封圍住活塞。
文檔編號A61M5/315GK1095295SQ9312145
公開日1994年11月23日 申請日期1993年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月21日
發(fā)明者威廉·瓦斯柯尼希 申請人:威廉·瓦斯柯尼希