CH463025A - Medizinische Spritze und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Description

  
 



  Medizinische Spritze und Verfahren zum Herstellen derselben
Die Erfindung bezieht sich auf eine medizinische Spritze mit einem Glaszylinder, in dessen Vorderende ein Spritzenteil befestigt ist.



   Es sind medizinische Spritzen dieser Art bekannt, bei denen im Vorderende des Glaszylinders ein Spritzenboden eingekittet ist. Die für diesen Zweck zur Verfügung stehenden Kitte haben jedoch den Nachteil, dass sie die beim Sterilisieren erforderlichen Temperaturen bis zu 200   OC    auf die Dauer nicht aushalten, so dass es nach verhältnismässig kurzer Zeit zu Undichtigkeiten kommt, die bei medizinischen Spritzen wegen der Möglichkeit der Ansammlung von Verunreinigungen auf jeden Fall zu vermeiden sind. Ausserdem kommt es durch die sich beim Sterilisieren dauernd wiederholenden Wärmebean  spruchungen    oft auch dazu, dass sich der Spritzenboden aus dem Zylinder löst.



   Um diese Nachteile des Einkittens zu vermeiden, ist es auch bekannt, den Glaszylinder auf den in sein Vorderende eingesetzten Boden aufzuschrumpfen. Hierbei treten jedoch im Glas des Glaszylinders Spannungen auf, die infolge der Wärmebeanspruchung leicht zu Rissen und Brüchen des Zylinders führen.



   Um diese Nachteile der Spritzen mit im Vorderende des Glaszylinders befestigtem Boden zu vermeiden, ist es auch bekannt, am Glaszylinder einen angeformten Boden vorzusehen. Um aber mit dem Boden eine Spritzennadel verbinden zu können, muss in einer Bohrung des Bodens ein Kanülenansatzstück aus Metall befestigt sein.



  Damit nun bei dieser Befestigung des Kanülenansatzstückes im angeformten Spritzenboden die beim Verkitten oder Aufschrumpfen entstehenden, oben im Zusammenhang mit dem eingesetzten Spritzenboden auftretenden Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, das Kanülenansatzstück in den Boden einzuschmelzen. Aber auch dieses Einschmelzen des Kanülenansatzstückes im angeformten Spritzenboden hat erhebliche Nachteile. Die Glaszylinder für medizinische Spritzen müssen aus einem sehr hochwertigen Glas hergestellt werden. Diese Gläser haben jedoch einen verhältnismässig hohen Schmelzbereich. Um in ein solches Glas ein Kanülenansatzstück einzuschmelzen, muss das Glas erfahrungsgemäss auf eine Metall-Einschmelztemperatur von über 800   OC    erwärmt werden. Diese hohen Temperaturen führen jedoch zu Verzunderungen des Kanülenansatzstückes.



   Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus folgendem Sachverhalt. Bei den für die Glaszylinder zu verwendenden Gläsern liegt der Erstarrungspunkt des Glases bei etwa 565   "C.    Man ist natürlich bestrebt, für das Kanülenansatzstück ein Metall zu verwenden, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient möglichst dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Zylinderglases entspricht. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten sowohl des Zylinderglases als auch des Metalls ändern sich jedoch mit steigender Temperatur. Diese Abhängigkeit von der Temperatur ist bei beiden Materialien bei niedrigen Temperaturen im wesentlichen gleich.

   Bei 450   "C    überschreitenden Temperaturen ist jedoch diese Temperaturabhängigkeit der Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metalls und des Zylinderglases sehr verschieden, so dass die über der Temperatur aufgetragenen Kurven der Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien im Bereich der 450   OC    überschreitenden Temperaturen weit auseinandergehen. Bei der   565 0C    betragenden Erstarrungstemperatur des Zylinderglases ist die Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Materialien bereits sehr gross.

   Dies hat aber zur Folge, dass, wenn die Spritze nach dem Einschmelzen des Kanülenansatzstückes abgekühlt wird, in der Nachbarschaft des Kanülenansatzstückes im Glas hohe Spannungen entstehen, weil beim Abkühlen von 565   OC    ab zunächst beide Materialien sich mit stark verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten zusammenziehen. Diese Spannungen im Zylinderglas führen jedoch bei den Wärmebeanspruchungen, die durch das häufige Sterilisieren von medizinischen Spritzen unvermeidlich sind, zu Rissen und Brüchen.  



   Es sind daher auch medizinische Spritzen bekannt, bei denen das Kanülenansatzstück, ebenso wie der Boden bei den oben genannten bekannten Spritzen, mittels eines Kittes in dem angeformten Boden des Glaszylinders   eingekittet    ist. Hierbei treten jedoch   diese    ben Nachteile auf wie bei den Spritzen mit eingekittetem Boden.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine medizinische Spritze zu schaffen, bei der das Spritzenteil im Vorderende des Glaszylinders dauerhaft befestigt ist, ohne dass dabei die oben geschilderten Nachteile entstehen, die bein Einkitten, Einschmelzen oder Aufschrumpfen unvermeidlich sind.



   Diese Aufgabe ist an einer Spritze der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Spritzenteil in einer Zwischenschicht aus einem Einschmelzglas eingeschmolzen ist, dessen Schmelzbereich unter dem Erstarrungspunkt des Zylinderglases liegt und dessen Wärmeausdehnungskoeffizient praktisch mit demjenigen des Zylinderglases und des Spritzenteiles übereinstimmt.

   Dies hat den Vorteil, dass die erfindungsgemässe Spritze nach dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch hergestellt werden kann, dass der einzuschmelzende Spritzenteil mindestens an den für die Berührung mit der Zwischenschicht vorgesehenen Flächen mit einem das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet und in das Vorderende des Zylinders eingesetzt wird, und dass dann der Zylinder zusammen mit dem eingesetzten Spritzenteil bis zum Schmelzbereich des Einschmelzglases erwärmt wird.



  Da dieser Schmelzbereich des Einschmelzglases gemäss der Erfindung unterhalb des Erstarrungspunktes des Zylinderglases liegt, wird dadurch der vorher kalibrierte Zylinder in keiner Weise beeinträchtigt.



   Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Vorderende des Glaszylinders in der Zwischenschicht aus Einschmelzglas ein Spritzenboden eingeschmolzen ist. Dies gibt eine dauerhafte und einwandfreie Verbindung des Glaszylinders mit dem Spritzenboden. Bei einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Durchbruch des Spritzenbodens ein Kanülenansatzstück in einer Zwischenschicht aus dem Einschmelzglas eingeschmolzen.

   Dies hat den Vorteil, dass sowohl die für die Berührung mit der Zwischenschicht vorgesehene Flächen des Bodens als auch die für diese Berührung vorgesehenen Flächen des Kanülenansatzstückes mit dem gleichen, das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet, zusammengesteckt und dann zusammen bis zum Schmelzbereich des Einschmelzglases erwärmt werden können, so dass in einem Verfahrensschritt der Boden und das Kanülenansatzstück durch Verschmelzen mit dem Einschmelzglas mit dem Glaszylinder verbunden werden.



   Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei einer medizinischen Spritze mit einem an den Glaszylinder angeformten Boden vorgesehen, dass in einem Durchbruch des angeformten Bodens in der Zwischenschicht aus Einschmelzglas ein Kanülenansatzstück eingeschmolzen ist. Da der Erstarrungspunkt des Zylinderglases bei 565   OC    liegt und der Schmelzbereich des Einschmelzglases gemäss der Erfindung unterhalb dieses Erstarrungspunktes des Zylinderglases liegt, ist der Erstarrungspunkt des Einschmelzglases noch niedriger, so dass er mit Sicherheit in einem Bereich liegt, bei dem sich die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metalls, des Kanülenansatzstückes und des Zylinderglases nicht oder nur unwesentlich voneinander unterscheiden.



  Dies hat aber zur Folge, dass nach dem Erstarren des Einschmelzglases beim Abkühlen des Zylinders in diesem und im Einschmelzglas keine schädlichen Spannungen entstehen können.



   Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass neben dem einzuschmelzenden Teil des Kanülenansatzstückes auch die Bohrungswandung und die dem Zylinder zugekehrte Stirnfläche derselben mit dem das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei vor dem Erwärmen beschichtet werden können. Wird dann der Zylinder bis zum Schmelzbereich des Einschmelzglases erwärmt, dann bildet das Einschmelzglas eine Glasur auf den beschichteten Flächen, so dass dadurch vermieden wird, dass das mit der Spritze zu verspritzende Medikament an schwer zugänglichen Stellen mit dem Metall des Kanülenansatzstückes in Berührung kommt. Die gleiche Glasur kann gleichzeitig mit dem Einschmelzen des Bodens auch auf den dem Spritzeninnern zugekehrten Flächen des Bodens vorgesehen sein. Auch können die äusseren Flächen des Bodens gleichzeitig mit der Glasur auf diese Weise versehen werden.



   Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von medizinischen Spritzen im einzelnen erläutert.



   Es zeigen
Fig. 1 einen abgebrochen dargestellten Axialschnitt durch das vordere Ende eines Ausführungsbeispieles einer medizinischen Spritze gemäss der Erfindung, bei der im vorderen Ende des Glaszylinders ein Boden befestigt ist,
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer medizinischen Spritze gemäss der Erfindung, bei der der Spritzenboden an den Glaszylinder angeformt ist.



   Die in Fig. 1 dargestellte medizinische Spritze weist einen kalibrierten Glaszylinder 1 auf, in dessen Vorderende in einer Zwischenschicht 2 aus einem Einschmelzglas ein keramischer Spritzenboden 3 eingeschmolzen ist.



  Der Spritzenboden 3 weist einen sich ins Spritzeninnere konisch verjüngenden Durchbruch 4 auf, in dem in einer Zwischenschicht 5 aus Einschmelzglas das sich konisch verjüngende Ende eines Kanülenansatzstückes 6 eingeschmolzen ist. Die Innen- und Aussenflächen des Bodens 3 sind, ebenso wie die dem Innern des Zylinders 1 zugekehrte Stirnfläche des Kanülenansatzstückes 6 und die innere Wandung der Kanülenbohrung 7, mit Glasuren bildenden Schichten 8 bzw. 9 bzw. 11 bzw. 12 aus Einschmelzglas beschichtet.



   Der Glaszylinder 1 besteht aus einem sogenannten   Hartglas,    dessen Schmelzbereich bis über 800   "C    reicht und dessen Erstarrungspunkt bei etwa 565   OC    liegt. Für die Zwischenschichten 2 und 5 und Glasurschichten 8, 9, 11 und 12 ist ein Einschmelzglas vorgesehen, dessen Schmelzbereich etwa zwischen 450   "C    und 500   OC    und dessen Erstarrungspunkt bei etwa 450   OC    oder darunter liegen.



   Beim Zusammenbau der Spritze wird der   unglasierte    Boden 3 zur Bildung der Schichten 2, 8 und 9 mit einem streichfähigen Brei beschichtet, der aus pulverisiertem Einschmelzglas und   Ö1    besteht. Dann wird der Boden 3 in das Vorderende des Glaszylinders 1 eingesetzt. Daraufhin wird das Kanülenansatzstück 6 zur Bildung der Schichten 5, 11 und 12 ebenfalls mit dem das gleiche pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet und in den Durchbruch 4 eingesetzt.  



  Anschliessend wird dann der Zylinder 1 mit den Boden 3 und dem Kanülenansatzstück 6 in einen Ofen geschoben und dort bis zu einer zwischen 450        und 500   "C    liegenden Temperatur erhitzt, so dass das Einschmelzglas schmilzt. Anschliessend werden dann diese Teile wieder auf Zimmertemperatur langsam abgekühlt, so dass die geschmolzenen Schichten des Einschmelzglases die Zwischenschichten 2 und 5 sowie die Glasurschichten 8, 9, 11 und 12 bilden.



   Das Glas für den Glaszylinder 1, das keramische Material für den Boden 3, das Metall für das Kanülenansatzstück 6 und das Schmelzglas für die Zwischenschichten 2 und 5 weisen innerhalb eines Temperaturbereiches von etwa 0 bis 500   "C    Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, die entweder gleich sind oder sich nur sehr wenig voneinander unterscheiden.

   Dadurch wird erreicht, dass nach Absenken der Ofentemperatur beim Einschmelzen des Bodens 3 und des Kanülenansatzstückes 6 unter den bei etwa   450  C    liegenden Erstarrungspunkt des Schmelzglases alle aneinanderliegenden Teile der Spritze sich bei den Temperaturänderungen im Bereich zwischen   450 0C    und   0  C    etwa gleich zusammenziehen, so dass beim Abkühlen der Spritze nach dem Einschmelzen des Einschmelzglases keine die Spritzenqualität beeinträchtigenden Spannungen auftreten können.



   Als Einschmelzglas kann hierbei ein Glasfluss, eine Glasfritte oder eine Emaille mit dem oben genannten Schmelzbereich und dem bei etwa 450   "C    oder darunter liegenden Erstarrungspunkt verwendet werden.



   Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Glaszylinder 101, der aus demselben Glas besteht, wie der Glaszylinder 1 nach Fig. 1, ein Glasboden 103 angeformt, in dessen Durchbruch 104 ein Kanülenansatzstück 106 in einer Zwischenschicht 105 eingeschmolzen ist. Die Zwischenschicht 105 besteht aus dem gleichen Einschmelzglas wie die Zwischenschicht 5 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Auch sind die dem Innern des Glaszylinders 101 zugekehrte Stirnfläche und die Innenwandung der Kanülenbohrung 107 des Kanülenansatzstückes 106 mit Glasurschichten 111 bzw.



  112 beschichtet.



   Beim Herstellen dieser Spritze müssen lediglich zur Bildung der Schichten 105, 111 und 112 die entsprechenden Flächen des Kanülenansatzstückes 106 mit dem das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet werden. Nach dem Erwärmen im    Ofen auf die zwischen 450   und 500 0C liegende    Schmelztemperatur des Einschmelzglases und nach dem anschliessenden Abkühlen bilden sich dann die Zwischenschicht 105 und die Glasurschichten 111 und 112.



  Bei Verwendung von Materialien mit den gleichen Eigenschaften hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten wie bei Fig. 1 treten hierbei aus den oben geschilderten Gründen beim Abkühlen nach dem Einschmelzen keine schädlichen Spannungen auf.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Medizinische Spritze mit einem Glaszylinder, in dessen Vorderende ein Spritzenteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzenteil (3, 6; 106) in einer Zwischenschicht (2, 5; 105) aus einem Einschmelzglas eingeschmolzen ist, dessen Schmelzbereich unter dem Erstarrungspunkt des Zylinderglases liegt und dessen Wärmeausdehnungskoeffizient praktisch mit denjenigen des Zylinderglases und des Spritzenteiles übereinstimmt.

   II. Verfahren zum Herstellen der Spritze nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzenteil (3, 6; 106) mindestens an den für die Berührung mit der Zwischenschicht (2, 5; 105) vorgesehenen Flächen mit einem das pulverisierte Einschmelzglas enthaltenden streichfähigen Brei beschichtet und in das Vorderende des Zylinders (1, 101) eingesetzt wird und dass dann der Zylinder (1, 101) zusammen mit dem eingesetzten Spritzenteil (3, 6; 106) bis zum Schmelzbereich des Einschmelzglases erwärmt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Medizinische Spritze nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorderende des Glaszylinders (1) der Spritzenteil einen Spritzenboden (3) aufweist, der in der Zwischenschicht (2) aus Einschmelzglas eingeschmolzen ist.

   2. Medizinische Spritze nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Durchbruch (4) des Spritzenbodens (3) ein Kanülenansatzstück (6) in einer Zwischenschicht (5) aus einem Einschmelzglas eingeschmolzen ist.

   3. Medizinische Spritze nach Patentanspruch I, mit einem an den Glaszylinder angeformten Boden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Durchbruch (104) des angeformten Bodens (103) ein Kanülenansatzstück (106) mittels eines Einschmelzglases eingeschmolzen ist.

   4. Medizinische Spritze nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungswandung (12) und die dem Zylinder (1) zugekehrte Stirnfläche (11) des Kanülenansatzstückes (6) mit einer Schicht (12 bzw. 11) des Einschmelzglases beschichtet sind.

   5. Medizinische Spritze nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungswandung (112) und die dem Zylinder (101) zugekehrte Stirnfläche des Kanülenansatzstückes (106) mit einer Schicht (112, bzw.

   111) des Einschmelzglases beschichtet sind.

   6. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Glas für die Zwischenschicht (2, 5, 105) ein Glasfluss, eine Glasfritte oder ein Email verwendet wird.

   7. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorderende des Glaszylinders (1) ein Boden (3) und in diesem ein Kanülenansatzstück (6) in Zwischenschichten (2, 5) aus dem gleichen Einschmelzglas eingeschmolzen werden.

   8. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Innenflächen des Spritzenteiles (3, 6, 106) mit dem streichfähigen Brei vor dem Erwärmen beschichtet werden.

   9. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zylinderglas mit einem Erstarrungspunkt von etwa 565 "C ein Einschmelzglas verwendet wird, dessen Schmelzbereich zwischen etwa 450 und 500 "C und dessen Erstarrungspunkt bei etwa 450 OC oder darunter liegen.