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WO2005115515A1 - Dosiervorrichtung - Google Patents

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WO2005115515A1
WO2005115515A1 PCT/CH2005/000276 CH2005000276W WO2005115515A1 WO 2005115515 A1 WO2005115515 A1 WO 2005115515A1 CH 2005000276 W CH2005000276 W CH 2005000276W WO 2005115515 A1 WO2005115515 A1 WO 2005115515A1
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WO
WIPO (PCT)
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scale
dose
dosing device
rotary movement
cycloid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH2005/000276
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English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Hommann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tecpharma Licensing AG
Original Assignee
Tecpharma Licensing AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tecpharma Licensing AG filed Critical Tecpharma Licensing AG
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Priority to EP05737427A priority patent/EP1753491A1/de
Publication of WO2005115515A1 publication Critical patent/WO2005115515A1/de
Priority to US11/559,967 priority patent/US20070225657A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

Definitions

  • the present invention relates to a metering device with a scale for an administration device, in particular an injection, infusion or inhalation device.
  • a scale can be attached to the device.
  • the object of the present invention is to provide a metering device with a scale, which allows a compact construction of the aforementioned devices.
  • a dosing device for an injection device is preferably created in order to be able to administer a substance in a dosed manner.
  • the substance is, in particular, a medical substance or a medicament which is in a fluid, in particular a liquid, state.
  • the medicinal substance can be insulin, for example.
  • the dosing device preferably comprises a dose setting device for setting the dose of the substance to be administered.
  • the dose is preferably set by a first rotary movement, which then defines a discharge stroke which is brought about by a drive device.
  • the drive device acts on an output device for the discharge.
  • This output device comprises a stroke adjusting sleeve which acts on the piston of an ampoule in order to dispense the predetermined dose.
  • the dose setting device comprises, for example, an axis rod and the stroke setting sleeve, the first rotational movement causing the axis rod to rotate. This rotary movement is then implemented, for example, by means of an external thread on the axle rod, which engages in an internal thread on the stroke adjustment sleeve.
  • the stroke adjustment sleeve is preferably mounted in such a way that it cannot rotate and thus performs a translatory movement in the longitudinal direction when the internal thread rotates.
  • the dose is adjusted because the stroke adjustment sleeve acts on the piston and covers a predetermined discharge stroke in the longitudinal direction or axial direction, regardless of the position from which the stroke adjustment sleeve starts.
  • a different amount of fluid is poured out depending on the position of the stroke adjustment sleeve in the axial direction, which was determined by the metering device. If the stroke adjustment sleeve has been brought closer to the piston by the metering device before the discharge stroke of the specified length is carried out, more liquid is poured out than in the non-approximated state.
  • the dosing device preferably further comprises a rotatable scale for reading the set dose.
  • This scale can be rotated by a second rotary movement.
  • the second rotary movement is preferably coupled to the first rotary movement, but preferably differs in speed from the first. In particular, the second rotary movement is slower than the first rotary movement.
  • a first rotary movement is effected manually by a first angle
  • the reduction is preferably such that the speed of the scale is smaller than the speed of the first rotary movement with which the dose is adjusted by more than a factor of 2, 4, 6, 8, 10 or 20.
  • the scale can be made very compact.
  • the metering device according to the invention is preferably designed such that the axes of rotation of the dose setting device and the scale run parallel to one another or are identical in order to increase the compactness of the scale.
  • the axes of rotation are designed such that they are identical or one axis of rotation rotates around the other.
  • a particularly compact design of the metering device can be achieved by means of a differential gear, in particular a cam disk gear, in particular a cycloid cam gear or so-called harmonic drive.
  • a differential gear in particular a cam disk gear, in particular a cycloid cam gear or so-called harmonic drive.
  • the rotary movements run into one another, which enables increased compactness. Nevertheless, a high reduction ratio can be achieved in order to make translatory movement of the scale unnecessary.
  • An annular cycle disk is preferably provided, the rotational movement of which represents the second rotational movement.
  • the circular inner circumference of the cycle disk is in contact with an eccentric which rotates with the first rotary movement and is preferably coupled to both an adjusting ring and the rotary movement of the metering rod, so that rotation of the adjusting ring with the first rotary movement also rotates the metering rod with the first rotary movement. Due to the contact between the eccentric and the inner circumference of the cycle disk, the cycloid outer toothing is rolled on a preferably also cycloidal inner toothing of a ring surrounding the cycle disk.
  • the scale of the metering device is preferably designed in such a way that it does not experience any translational movement along the longitudinal axis, but rather remains when the second rotary movement is carried out at a predetermined longitudinal position or axial position of the axis of rotation of the scale or in a predetermined longitudinal section of the metering device or remains without longitudinal movement.
  • the setting ring and the scale are preferably arranged concentrically in order to achieve an even more compact structure of the metering device. This also enables a prime button to be placed at the rear end of the metering device, that is to say the end opposite the outlet end of an injection device. This prime button can then preferably be placed so that it acts on the stroke adjusting rod of the dose setting device.
  • the prime button is particularly preferably arranged such that it is protected by the housing and only its actuating surface is exposed. This can prevent unintentional priming if the device falls down, for example.
  • the setting ring preferably surrounds the scale and is connected directly or in one piece to the first axis of rotation of the first rotary movement.
  • the connection preferably runs radially behind the scale from the outside inwards in the direction of the axis of rotation. “Behind” is used in this application in the sense that the front end (distal end) of the injection device is used to inject a fluid. Opposite this front end in the longitudinal direction of the injection device is the rear end (proximal end), on which preferably the dosing device according to the invention can be attached or attached.
  • the setting ring is preferably transparent or at least transparent at the points where it would cover the scale for an observer.
  • the setting ring is therefore in particular transparent at least in the same longitudinal section of the metering device in which the scale is also located.
  • a magnifying lens can be provided in the transparent part of the adjusting ring in order to improve the readability of the scale, which, due to the reduction, can be embodied with particularly narrow lines or labels.
  • the present invention is also directed to an administration device for administering a fluid product for preferably medical, including veterinary, therapeutic, diagnostic, pharmaceutical and / or cosmetic applications.
  • Injection devices in particular injection pens and also inhalation devices, are preferred examples of administration devices.
  • the administration devices according to the invention comprise in particular the dosing device according to the invention in order to administer the substance in doses.
  • the axes of the first and / or second rotary movement preferably coincide with the longitudinal axis of the administration device or preferably run at least parallel to the longitudinal axis of the administration device in order to achieve a compact structure.
  • Fig. 2 shows a possible embodiment of a front end of an administration device.
  • Figure la shows a cross section through a metering device according to the invention and Figure 1b shows a cross section through a cycloid gear 40, which is used in the embodiment of Figure la.
  • the dose setting device 10 comprises an adjusting ring 10a.
  • a bridge 10b projects from this setting ring 10a.
  • This bridge 10b runs radially inwards, in particular perpendicular to the parting ring, in the direction of the longitudinal axis 22 and the device 20.
  • the eccentric sleeve 10c Before the bridge 10b reaches the longitudinal axis 22, it meets the eccentric sleeve 10c.
  • This sleeve 10c rotates eccentrically around the axis 22 of the injection device and the axis 22 of the metering device 100 which is identical to it and which in FIG. 1 a takes up the displayed right section of the injection device 200.
  • Figure lb shows a cross section through the cycloid gear 40, which is used in the metering device.
  • the eccentric sleeve 10c surrounds the longitudinal axis 22 of the axis rod 24, which is rotatable about the longitudinal axis 22.
  • the axle rod 24 merges in the direction of the front end into a section 24a with a smaller diameter.
  • This smaller section 24a preferably has an external thread which is in engagement with the internal thread of a stroke adjustment sleeve 26.
  • the stroke adjustment sleeve is preferably mounted so that it cannot rotate, so it does not rotate with the axis rod 24.
  • the stroke adjusting sleeve 26 moves forwards or backwards. In this way, the stroke is set which, when the injection device is actuated or triggered, acts on a piston 110 (see FIG. 2) which pushes a fluid out of a reservoir 120 at the front end of the injection device.
  • the needle arrangement 150 shown in FIG. 2 can be plugged onto the front end 132 of the ampoule 130 after the needle arrangement 150 has been turned over. If the injection device is then ready for operation, a latching (not shown) of a feed sleeve 32 in the housing 210 can be released. This then leads to a penetration spring 112 driving the feed sleeve 132 forward. The feed sleeve 32 acts on the ampoule 130 and pushes it together with the needle out of the front end 210a of the housing 210 in order to carry out the piercing process.
  • the feed sleeve 32 takes the stroke adjusting sleeve 26 along the edge 32a. If an intended stop 132 for the forward movement of the ampoule has been reached, a snap-in of an ejection sleeve 34 is released. This ejection sleeve 34 is driven by the spring 36 in the forward direction.
  • the ejection sleeve 36 is connected to a catch element 37 at its front end.
  • the latching element 37 is designed such that it moves the stroke adjusting sleeve 26 in the forward direction when the ejection sleeve 36 moves forward.
  • the ejection sleeve 36 engages in a snap-in location (not shown) provided in the feed sleeve 32, which is located at a location corresponding to the predetermined path.
  • the latching element 37 sets a predefined path in the longitudinal direction back, which causes a spilling.
  • the latching element 37 is designed such that it allows a relative movement of the stroke adjusting sleeve 26 relative to the latching element 37 in a ratchet-like manner when the latching element 37 is stationary and the stroke adjusting sleeve is moved in the forward direction by the metering device, i.e.
  • the stroke adjusting sleeve 26 always executes an equally long forward stroke movement, regardless of the distance relative to the piston 110.
  • the piston 110 is moved forward differently, so that a different pouring dose is effected.
  • a stroke adjustment by means of the stroke adjustment sleeve 26 is carried out by turning the adjustment ring 10a.
  • the eccentric sleeve 10c If the eccentric sleeve 10c is now rotated about the longitudinal axis 22, it not only takes the axis rod 24 1: 1 with it, but also presses with the part of the outer circumference that is furthest from the longitudinal axis against the inner circumference of a cycloid disk 42.
  • This inner circumference is preferably circular.
  • the cycloid disk rolls with its cycloid-shaped outer circumference on an inner circumference of a ring 44, while the eccentric sleeve 10c is rotated and thereby moves with the eccentric point of the outer circumference along the inner circumference of the cycloid disk 42.
  • the protruding cycloid sections in the cycloid disk 42 are gradually pressed into correspondingly shaped cycloid bulges of the ring 44.
  • the cycloid sections 42a and 42b of the cycloid disk 42 have just been completely fitted into a corresponding bulge in the ring 44. If the eccentric sleeve 10c moves counterclockwise in FIG. 1b, the cycloid section 42c is next rolled into a corresponding bulge. This rolling motion of the cycloid disc causes the cycloid disc to rotate. be, but which is considerably slower than the rotation of the eccentric sleeve.
  • the cycloid disk 42 is used in the metering device according to the invention, as can be seen in FIG. It tumbles about the longitudinal axis 22 with the transmission ratio described above.
  • the cycloid disk 42 is in contact with the housing section 210 a of the housing 210 of the metering device at the upper end.
  • This housing 210 is preferably also used as a housing for at least part of the injection device.
  • the cycloid disk 42 is spaced apart from the housing section 210 b. The situation thus corresponds to that shown in FIG. 1b, in which the cycloid disc 42 is in its upper position and is spaced apart from the ring 44 at the bottom.
  • the outer circumference of the cycloid disk 42 in FIG. 1 a thus also preferably has the cycloid-shaped curve sections on the outer circumference.
  • the inner circumference of the housing 210 in the longitudinal section region of the cycloid disc 42 that is to say the region in which the cycloid disc tumbles on the inner circumference of the housing 210 (in particular at 210a and 210b) has the corresponding cycloid-like depressions, and is therefore already in connection with Figure lb discussed ring 44 formed.
  • the scale 60 rotates about the longitudinal axis 22, preferably without performing an eccentric movement.
  • the path traversed during the rotary movement is preferably predetermined by the inner wall of the housing 210, which corresponds to the ring 44.
  • the scale 60 is preferably designed like a cylinder jacket, from which a web 60a extends radially inwards and is fixedly connected to the driver pins 52.
  • a recess 65 or a window is provided through which the scale can be read.
  • the driver pins 52 are fitted into the previously mentioned recess in the cycloid disk with a play, so that they are taken along when the cycloid disk rotates, but do not have to follow the eccentric rotational movement of the cycloid disk about the longitudinal axis 22. This causes a non-eccentric movement of the scale 60 about the longitudinal axis 22, which is slowed down in accordance with the reduction ratio i in comparison to the rotary movement of the axis rod 24.
  • a metering device is achieved which allows a wide range of metering adjustments, while the scale can be made compact, since no longitudinal movement of the scale is necessary to display a second dose range.
  • a priming button 70 is preferably attached to the rear end of the injection device and is designed such that it can be pressed in in the direction of the longitudinal axis towards the front end in order to carry out a priming stroke, which is used, for example, to vent the injection device.
  • a sleeve-shaped recess 10d is preferably formed in the dose setting device, in which a corresponding sleeve 70d of the priming button 70, which runs symmetrically to the longitudinal axis, is guided.
  • This sleeve 70d preferably surrounds the axle rod 24, with the priming button 70 closing the axle rod 24 to the rear so that when the priming button 70 moves forward, the axle rod 24 is pushed forward to effect the priming stroke.
  • the priming button is preferably fitted into the setting ring or the housing in such a way that it does not protrude to the rear, but can nevertheless be actuated, for example by exposing at least part of its actuating surface.

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Abstract

Dosiervorrichtung (200) für ein Verabreichungsgerät, insbesondere ein Injektionsgerät zur dosierten Verabreichung einer Substanz a) mit einer Dosiseinstelleinrichtung (10, 24, 26) zum Einstellen einer zu verabreichenden Dosis der Substanz durch eine erste Drehbewegung; b) mit einer durch eine zweite Drehbewegung drehbaren Skala (60) zum Ablesen der eingestellten Dosis; dadurch gekennzeichnet, dass c) ein Getriebe (10c, 24, 42, 210a, 210b, 52) die erste Drehbewegung mit der zweiten Drehbewegung so koppelt, dass die zweite Drehbewegung langsamer erfolgt als die erste.

Description

Dosiervorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit Skala für ein Verabreichungsgerät, insbesondere ein Injektions-, Infusions-, oder Inhalationsgerät.
Bei den vorgenannten Geräten ist es möglich, unterschiedliche Dosisgrößen einzustellen. Wünschenswert ist es hierbei, dass die eingestellte Dosis von dem Gerät ablesbar ist. Hierzu kann eine Skala an dem Gerät angebracht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Dosiervorrichtung mit Skala zu schaffen, die einen kompakten Aufbau der vorgenannten Geräte erlaubt.
Vorgenannte Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Dosiervorrichtung für ein Injektionsgerät geschaffen, um eine Substanz dosiert verabreichen zu können. Bei der Substanz handelt es sich insbesondere um eine medizinische Substanz oder ein Medikament, das sich insbesondere in einem fluiden, insbesondere flüssigen Zustand befindet. Bei der medizinischen Substanz kann es sich beispielsweise um Insulin handeln.
Die Dosiervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Dosiseinstelleinrichtung zum Einstellen der zu verabreichenden Dosis der Substanz. Die Dosis wird vorzugsweise durch eine erste Drehbewegung eingestellt, die dann einen Ausschütthub festlegt, der von einer Antriebsvorrichtung bewirkt wird. Die Antriebsvorrichtung wirkt zum Ausschütten auf eine Abtriebs Vorrichtung. Diese Abtriebsvorrichtung umfasst eine Hubeinstellhülse, die auf den Kolben einer Ampulle wirkt, um die vorgegebene Dosis auszuschütten. Die Dosiseinstelleinrichtung umfasst beispielsweise eine Achsenstange und die Hubeinstellhülse, wobei die erste Drehbewegung eine Drehung der Achsenstange bewirkt. Diese Drehbewegung wird dann beispielsweise über ein Außengewinde der Achsenstange, das in ein Innengewinde der Hubeinstellhülse eingreift, umgesetzt. Die Hubeinstellhülse ist dabei vorzugsweise so gelagert, dass sie sich nicht drehen kann und somit bei Drehung des Innengewindes eine translatorische Bewegung in Längsrichtung durchführt. Durch Verschiebung der Hubeinstellhülse in Längsrichtung erfolgt dann die Dosiseinstellung, da die Hubeinstellhülse auf den Kolben wirkt und einen vorgegebenen Ausschütthub in Längsrichtung bzw. Achsrichtung zurücklegt, ungeachtet, von welcher Position aus die Hubeinstellhülse startet. Auf diese Art und Weise wird je nach Stellung der Hubeinstellhülse in Achsrichtung, die durch die Dosiervorrichtung festgelegt wurde, eine unterschiedliche Menge an Fluid ausgeschüttet. Wurde durch die Dosiervorrichtung die Hubeinstellhülse dem Kolben angenähert, bevor der Ausschütthub vorgegebener Länge ausgeführt wird, so wird mehr Flüssigkeit ausgeschüttet, als im nichtangenäherten Zustand.
Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung umfasst weiterhin vorzugsweise eine drehbare Skala zum Ablesen der eingestellten Dosis. Diese Skala ist durch eine zweite Drehbewegung drehbar. Die zweite Drehbewegung ist vorzugsweise mit der ersten Drehbewegung gekoppelt, unterscheidet sich aber vorzugsweise in ihrer Geschwindigkeit von der ersten. Insbesondere ist die zweite Drehbewegung langsamer als die erste Drehbewegung. Dies bedeutet, wenn zum Beispiel händisch eine erste Drehbewegung um einen ersten Winkel bewirkt wird, hat dies aufgrund der Kopplung eine zweite Drehbewegung um einen zweiten Winkel zur Folge, der kleiner als der erste Winkel ist. Vorzugsweise ist die Untersetzung so, dass die Drehzahl der Skala um mehr als einen Faktor 2, 4, 6, 8, 10 oder 20 kleiner ist als die Drehzahl der ersten Drehbewegung, mit der die Dosiseinstellung erfolgt. Auf diese Art und Weise kann die Skala sehr kompakt gestaltet werden. Insbesondere ist es möglich, mit einer einzigen Skalaumdrehung den gesamten Umfang der möglichen Dosiermengen abzudecken. Dies erlaubt eine besonders kompakte Gestaltung der Dosiervorrichtung, da dann eine translatorische und damit raumeinnehmende Bewegung der Skala, um auch die größeren Dosiermengen anzuzeigen, nicht erforderlich ist. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung so gestaltet, dass die Drehachsen der Dosiseinstellvorrichtung und der Skala parallel zueinander verlaufen oder identisch sind, um die Kompaktheit der Skala zu steigern. Insbesondere sind die Drehachsen so gestaltet, dass sie identisch sind oder eine Drehachse sich um die andere dreht.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine besonders kompakte Gestaltung der Dosiervorrichtung durch ein Differentialgetriebe erzielbar ist, insbesondere ein Kurven- scheibengetriebe, insbesondere Zykloiden-Kurvenscheiben-Getriebe oder sogenanntes Harmonikdrive. Bei derartigen Getrieben verlaufen die Drehbewegungen ineinander, was eine erhöhte Kompaktheit ermöglicht. Dennoch kann ein hohes Untersetzungsverhältnis erzielt werden, um somit eine translatorische Bewegung der Skala überflüssig zu machen. Vorzugsweise ist eine ringförmige Zyklusscheibe vorgesehen, deren Drehbewegung die zweite Drehbewegung darstellt. Der kreisförmige Innenumfang der Zyklusscheibe ist mit einem Exzenter in Kontakt, der sich mit der ersten Drehbewegung dreht und vorzugsweise sowohl mit einem Einstellring als auch mit der Drehbewegung der Dosierstange gekoppelt ist, so dass eine Drehung des Einstellrings mit der ersten Drehbewegung eine Drehung der Dosierstange ebenfalls mit der ersten Drehbewegung bewirkt. Aufgrund des Kontakts zwischen dem Exzenter und dem Innenumfang der Zyklusscheibe wird die Zyklusscheibe mit ihrer Zykloiden-Aussenverzahnung an einer vorzugsweise ebenfalls zykloidenförmigen Innenverzahnung eines die Zyklusscheibe umgebenden Rings abgewälzt. Dabei bestimmt die Zahl der Zykloiden-Zähne ZI der Zykloi- denscheibe und die Zahl Z2 der Zykloiden-Innenzähne des äußeren Rings das Untersetzungsverhältnis i gemäß der folgenden Formel: i = (Z2 - Zl)/Z2.
Vorzugsweise ist die Skala der Dosiervorrichtung so gestaltet, dass sie keine translatorische Bewegung entlang der Längsachse erfährt, sondern bei Durchfuhren der zweiten Drehbewegung bei einer vorgegebenen Längsposition oder axialen Position der Drehachse der Skala oder in einem vorgegebenen Längsabschnitt der Dosiervorrichtung verbleibt bzw. ohne Längsbewegung verharrt. Der Einstellring und die Skala sind vorzugsweise konzentrisch angeordnet, um eine noch weitergehende kompakte Struktur der Dosiervorrichtung zu erzielen. Dies ermöglicht auch die Platzierung eines Primeknopfes am hinteren Ende der Dosiervorrichtung, also dem Auslassende eines Injektionsgeräts entgegengesetzten Ende. Dieser Primeknopf kann dann vorzugsweise so platziert werden, dass er auf die Hubeinstellstange der Dosiseinstelleinrichtung wirkt. Besonders vorzugsweise ist der Primeknopf so angeordnet, dass er durch das Gehäuse geschützt ist und nur seine Betätigungsfläche freiliegt. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Primen bei zum Beispiel Herunterfallen des Gerätes verhindert werden. Vorzugsweise umgibt der Einstellring die Skala und ist direkt oder einstückig mit der ersten Drehachse der ersten Drehbewegung verbunden. Die Verbindung verläuft vorzugsweise radial hinter der Skala von außen nach innen in Richtung auf die Drehachse. „Hinter" wird in dieser Anmeldung in dem Sinne gebraucht, dass das vordere Ende (distale Ende) des Injektionsgeräts dem Ausspritzen eines Fluids dient. Diesem vorderen Ende in Längsrichtung des Injektionsgeräts entgegengesetzt ist das hintere Ende (proxi- ale Ende), an dem vorzugsweise die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung anbringbar oder angebracht ist.
Vorzugsweise ist der Einstellring transparent oder zumindest an den Stellen transparent, an denen er die Skala für einen Betrachter verdecken würde. Der Einstellring ist also insbesondere zumindest im gleichen Längsabschnitt der Dosiervorrichtung transparent, in dem sich auch die Skala befindet. Insbesondere kann in dem transparenten Teil des Einstellrings eine Vergrößerungslinse vorgesehen sein, um die Ablesbarkeit der Skala zu verbessern, die aufgrund der Untersetzung besonders eng strichliert oder beschriftet ausgebildet sein kann.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verabreichungsgerät zur Verabreichung eines fluiden Produkts für vorzugsweise medizinische, einschließlich tiermedizinische, therapeutische, diagnostische, pharmazeutische und/oder kosmetische Anwendungen gerichtet. Injektionsgeräte, insbesondere Injektionspens und auch Inhalationsgeräte sind bevorzugte Beispiele von Verabreichungsgeräten. Die erfindungsgemäßen Verabreichungsgeräte umfassen insbesondere die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung, um die Substanz dosiert zu verabreichen.
Die Achsen der ersten und/oder zweiten Drehbewegung stimmen vorzugsweise mit der Längsachse des Verabreichungsgeräts überein oder verlaufen vorzugsweise zumindest parallel zur Längsachse des Verabreichungsgeräts, um eine kompakte Struktur zu erzielen.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines vorderen Endes eines Verabreichungsgerätes.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Figur la zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung und Figur 1b zeigt einen Querschnitt durch ein Zykloidengetriebe 40, das bei der Ausführungsform gemäß Figur la Anwendung findet.
Die Dosiseinstelleinrichtung 10 umfasst einen Einstellring 10a. Von diesem Einstellring 10a steht eine Brücke 10b vor. Diese Brücke 10b verläuft radial nach innen, insbesondere senkrecht zum Einsteilring, in Richtung auf die Längsachse 22 und des Gerätes 20. Bevor die Brücke 10b die Längsachse 22 erreicht, trifft sie auf die Exzenterhülse 10c. Diese Hülse 10c rotiert exzentrisch um die Achse 22 des Injektionsgeräts und die dazu identische Achse 22 der Dosiervorrichtung 100, die in Figur la den angezeigten rechten Abschnitt des Injektionsgerätes 200 einnimmt.
Figur lb zeigt einen Querschnitt durch das Zykloidengetriebe 40, das in der Dosiervorrichtung zum Einsatz kommt. Die Exzenterhülse 10c umgibt die Längsachse 22 der Achsenstange 24, die um die Längsachse 22 drehbar ist.
Bei Drehen der Exzenterhülse 10c dreht sich die formschlüssig mit der Exzenterhülse verbundene Achsenstange 24 mit. Das rechte Ende in Figur la ist das hintere Ende, das dem Ende entgegengesetzt liegt, an dem das Injektionsgerät ein Produkt oder Fluid ausstößt. Das ausstoßende Ende (in Figur la nicht gezeigt) ist das vordere Ende.
Die Achsenstange 24 geht in Richtung auf das vordere Ende in einen im Durchmesser kleineren Abschnitt 24a über. Dieser kleinere Abschnitt 24a weist vorzugsweise ein Außengewinde auf, das mit dem Innengewinde einer Hubeinstellhülse 26 im Eingriff ist. Die Hubeinstellhülse ist vorzugsweise drehsicher gelagert, dreht sich also nicht mit der Achsenstange 24 mit. Bei Drehung der Achsenstange 24 wandert also die Hubeinstellhülse 26 nach vorne oder nach hinten. Auf diese Art und Weise wird der Hub eingestellt, der beim Betätigen oder Auslösen des Injektionsgerätes auf einen Kolben 110 (siehe Fig. 2) wirkt, der ein Fluid aus einem Reservoir 120 am vorderen Ende des Injektionsgeräts herausdrückt.
Die in Fig. 2 gezeigte Nadelanordnung 150 kann auf das vordere Ende 132 der Ampulle 130 aufgesteckt werden, nachdem die Nadelanordnung 150 umgedreht wurde. Ist das Injektionsgerät dann Betriebsbereit, so kann eine Einrastung (nicht gezeigt) einer Vorschubhülse 32 in dem Gehäuse 210 gelöst werden. Dies führt dann dazu, dass eine Einstechfeder 112 die Vorschubhülse 132 nach vorne treibt. Die Vorschubhülse 32 wirkt auf die Ampulle 130 und schiebt diese zusammen mit der Nadel aus dem vorderen Ende 210a des Gehäuses 210 heraus, um den Einstechvorgang durchzuführen.
Die Vorschubhülse 32 nimmt dabei über die Kante 32a die Hubeinstellhülse 26 mit. Ist ein vorgesehener Anschlage 132 für die Vorwärtsbewegung der Ampulle erreicht, so wird eine Einrastung einer Ausstoßhülse 34 gelöst. Diese Ausstoßhülse 34 wird durch die Feder 36 in Vorwärtsrichtung getrieben. Die Ausstoßhülse 36 ist an Ihrem vorderen Ende mit einem Rastelement 37 verbunden. Das Rastelement 37 ist so ausgebildet, dass es bei einer Vorwärtsbewegung der Ausstoßhülse 36 die Hubeinstellhülse 26 in Vorwärtsrichtung mitnimmt. Die Ausstoßhülse 36 rastet nach dem Zurücklegen eines vorbestimmten Weges in eine in der Vorschubhülse 32 vorgesehenen Einrastelle (nicht gezeigt) ein, die sich an einer dem vorbestimmten Weg entsprechenden Stelle befindet. Nach dem Einstechvorgang legt somit das Rastelement 37 eine vordefinierten Weg in Längsrichtung zurück, der ein Ausschütten bewirkt. Das Rastelement 37 ist so ausgebildet, dass es ratschenartig eine Relativbewegung der Hubeinstellhülse 26 relativ zum Rastelement 37 zulässt, wenn das Rastelement 37 ortsfest ist und die Hubeinstellhülse in Vorwärtsrichtung durch die Dosiereinrichtung bewegt wird, also wenn die Hubeinstellhülse 26 relativ zum Rastelement 37 nach vorne bewegt wird. Möchte sich aber das Rastelement 37 aufgrund der Federwirkung der Feder 36 relativ zur Hubeinstellhülse nach vorne bewegen, so nimmt sie aufgrund der Ausgestaltung der Rasterung die Hubeinstellhülse 26 mit.
Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass die Hubeinstellhülse 26 immer eine gleichlange Hubbewegung nach vorne ausführt, ungeachtet welchen Abstand sie relativ vom Kolben 110 hat. So wird der Kolben 110 in Abhängigkeit von der Längsstellung der Hubeinstellstange unterschiedlich weit nach vorne bewegt, so dass eine unterschiedliche Ausschüttdosis bewirkt wird.
Wie oben dargestellt wurde, erfolgt also durch Drehen des Einstellrings 10a eine Hubeinstellung mittels der Hubeinstellhülse 26.
Wird nun die Exzenterhülse 10c um die Längsachse 22 gedreht, so nimmt sie nicht nur die Achsenstange 24 1 : 1 mit, sondern drückt mit dem Teil des Außenumfangs, der von der Längsachse am weitesten entfernt ist, gegen den Innenumfang einer Zykloidenscheibe 42. Dieser Innenumfang ist vorzugsweise kreisförmig. Die Zykloidenscheibe wälzt mit ihrem zykloidenförmigen Außenumfang an einem Innenumfang eines Ringes 44 ab, während die Exzenterhülse 10c gedreht wird und dabei mit dem exzentrischen Punkt des Außenumfangs entlang dem Innenumfang der Zykloidenscheibe 42 wandert. Auf diese Art und Weise werden nach und nach die vorstehenden Zykloidenabschnitte in der Zykloidenscheibe 42 in entsprechend geformte zykloidenförmige Ausbuchtungen des Rings 44 gedrückt. In Figur lb sind gerade die Zykloidenabschnitte 42a und 42b der Zykloidenscheibe 42 vollständig in einer entsprechenden Ausbuchtung des Rings 44 eingepasst. Bewegt sich die Exzenterhülse 10c in Figur lb entgegen dem Uhrzeigersinn, so wird als nächstes der Zykloidenabschnitt 42c in eine entsprechende Ausbuchtung hineingewälzt. Diese Abwälzbewegung der Zykloidenscheibe bewirkt eine Drehung der Zykloidenschei- be, die aber erheblich langsamer ist als die Drehung der Exzenterhülse. Das Untersetzungsverhältnis i berechnet sich zu i = (Z2-Zl)/Z2, wobei Z2 die Anzahl der zykloide- nartigen Ausbuchtungen im Ring 44 ist und ZI die Anzahl der passenden Zykloidenabschnitte der Zykloidenscheibe 42 ist.
Die Zykloidenscheibe 42 wird bei der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung eingesetzt, wie in Figur la zu sehen ist. Sie taumelt um die Längsachse 22 mit dem zuvor beschriebenen Übersetzungsverhältnis. In der Figur la befindet sich die Zykloidenscheibe 42 am oberen Ende in Kontakt mit dem Gehäuseabschnitt 210a des Gehäuses 210 der Dosiervorrichtung. Dieses Gehäuse 210 wird vorzugsweise auch als Gehäuse für zumindest einen Teil des Injektionsgeräts verwendet. Am entgegengesetzten, unteren Ende von Figur la ist die Zykloidenscheibe 42 von dem Gehäuseabschnitt 210b beabstandet. Die Situation entspricht also der in Figur lb gezeigten, bei der die Zykloidenscheibe 42 in ihrer oberen Stellung ist und unten von dem Ring 44 beabstandet ist.
Der Außenumfang der Zykloidenscheibe 42 in Figur la weist also ebenfalls vorzugsweise die zykloidenförmigen Kurvenabschnitte am Außenumfang auf. Der Iαnenumfang des Gehäuses 210 im Längsabschnittbereich der Zykloidenscheibe 42, also dem Bereich, in dem die Zykloidenscheibe sich taumelnd am Innenumfang des Gehäuses 210 abwälzt (insbesondere bei 210a und 210b) weist die dazu passenden zykloidenartigen Vertiefungen auf, ist also wie der bereits in Zusammenhang mit Figur lb diskutierte Ring 44 ausgebildet.
In der Zykloidenscheibe 42 befinden sich zumindest zwei Ausnehmungen (nicht gezeigt, in denen sich Mitnehmerstifte 52 befinden), die mit der Skala 60 fest verbunden sind. Die Skala 60 dreht sich um die Längsachse 22 bevorzugt ohne eine exzentrische Bewegung durchzuführen. Die bei der Drehbewegung durchlaufene Bahn wird vorzugsweise durch die Innenwandung des Gehäuses 210, die dem Ring 44 entspricht, vorgegeben. Die Skala 60 ist vorzugsweise wie ein Zylindermantel ausgebildet, von dem aus radial nach innen ein Steg 60a verläuft, der fest mit den Mitnehmerstiften 52 verbunden ist. Um die Skala betrachten zu können ist vorzugsweise im Gehäuse, neben dem Abschnitt 210a, eine Ausnehmung 65 oder ein Fenster vorgesehen, durch die bzw. das die Skala abgelesen werden kann. Die Mitnehmerstifte 52 sind in die zuvor erwähnte Ausnehmung in der Zykloidenscheibe mit einem Spiel eingepasst, so dass sie bei der Drehbewegung der Zykloidenscheibe mitgenommen werden, aber der exzentrischen Drehbewegung der Zykloidenscheibe um die Längsachse 22 nicht folgen müssen. Dadurch wird eine nichtexzentrische Bewegung der Skala 60 um die Längsachse 22 bewirkt, die entsprechend dem Untersetzungsverhältnis i im Vergleich zur Drehbewegung der Achsenstange 24 verlangsamt ist.
Insgesamt wird eine Dosiervorrichtung erzielt, die eine Dosierverstellung im weiten Umfang erlaubt, während die Skala kompakt gestaltet werden kann, da keine Längsbewegung der Skala zur Anzeige eines zweiten Dosisbereiches notwendig ist.
Ein Primingknopf 70 ist vorzugsweise am hinteren Ende des Injektionsgeräts angebracht und wird so gestaltet, dass er in Richtung der Längsachse zum vorderen Ende hin eingedrückt werden kann, um einen Priminghub durchzuführen, der zum Beispiel der Entlüftung des Injektionsgeräts dient. Vorzugsweise sind hierzu in der Dosiseinstelleinrichtung eine hülsenförmige Vertiefung lOd ausgebildet, in dem eine entsprechende symmetrisch zur Längsachse verlaufende Hülse 70d des Primingknopfes 70 geführt wird. Diese Hülse 70d umgibt vorzugsweise die Achsenstange 24, wobei der Primingknopf 70 die Achsenstange 24 nach hinten hin abschließt, um so bei einer Bewegung des Primingknopfes 70 nach vorne die Achsenstange 24 nach vorne zu schieben, um den Priminghub zu bewirken. Weiter ist der Primingknopf vorzugsweise in den Einstellring oder dem Gehäuse so eingepasst, dass er nicht nach hinten vorsteht, aber dennoch betätigbar ist, indem beispielsweise zumindest ein Teil seiner Betätigungsfläche freiliegt.

Claims

Patentansprüche
1. Dosiervorrichtung (200) für ein Verabreichungsgerät, insbesondere ein Injektionsgerät zur dosierten Verabreichung einer Substanz a) mit einer Dosiseinstelleiririchtung (10, 24, 26) zum Einstellen einer zu verabreichenden Dosis der Substanz durch eine erste Drehbewegung; b) mit einer durch eine zweite Drehbewegung drehbaren Skala (60) zum Ablesen der eingestellten Dosis; dadurch gekennzeichnet, dass c) ein Getriebe (10c, 24, 42, 210a, 210b, 52) die erste Drehbewegung mit der zweiten Drehbewegung so koppelt, dass die zweite Drehbewegung langsamer erfolgt als die erste.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10c, 24, 42, 210a, 210b, 52) so gestaltet ist, dass die Drehachsen (22) der eisten und zweiten Drehbewegung parallel oder identisch sind.
3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Differentialgetriebe aufweist.
4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe einen Exzenter (10c) aufweist, der sich mit der ersten Drehbewegung dreht und als Antrieb des Differentialgetriebes ausgebildet ist.
5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe ein Zykloiden-Kurvenscheiben-Getriebe (40) ist.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb des Getriebes eine Zykloiden-Kurvenscheibe (42) ist, deren Drehbewegung mit der zweiten Drehbewegung gekoppelt ist.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Skala (60) bei beliebiger Drehung bei einer vorgegebenen Längsposition der Drehachse der zweiten Drehbewegung verbleibt.
8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiseinstelleinrichtung (10) zum Bewirken der ersten Drehbewegung einen drehbaren Einstellring (10a) aufweist, der mit einem Drehmechanismus (10c, 24, 24a, 26) zum Einstellen der Dosis gekoppelt ist.
9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (10a) und die Skala (60) ringförmig die Achse (22) oder Achsen der ersten und zweiten Drehbewegung umgibt.
10. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (10) zumindest teilweise (10a) transparent ist und die Skala (60) und der transparente Teil (10a) des Einstellrings (65) so angeordnet sind, dass die Skala durch den transparenten Teil zu beobachten ist.
11. Verabreichungsgerät, insbesondere Injektionsgerät für die dosierte Verabreichung einer Substanz mit der Dosiervorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Verabreichungsgerät, insbesondere Injektionsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (22) der ersten und/oder zweiten Drehbewegung parallel oder identisch zu der Längsausdehnungsrichtung des Injektionsgerätes ist.
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