用于使活塞在药筒内移动的装置

摘要

用于使活塞在药筒内移动的有利装置(1)具有药筒体(2)和布置在药筒体（2）中沿其纵向轴线(Z)可移位的活塞(3)，并且包括：第一部分(4)，其具有用于将药筒的药筒体(2)可释放地耦联至第一部分(4)的第一耦联装置(5)，使得在药筒体(2)的所述纵向轴线(Z)的两个方向上存在药筒体(2)与第一部分(4)之间的刚性连接和/或摩擦连接；以及第二部分(6)，其具有用于将药筒的活塞(3)可释放地耦联至第二部分(6)的第二耦联装置(7、11a、11b、12；7、12、17a、17b)，使得在药筒体(2)的所述纵向轴线(Z)的两个方向上存在活塞(3)与第二部分(6)之间的刚性连接和/或摩擦连接。所述第一(4)和第二部分(6)相对于彼此可移动，以便在装置(1)的预期使用中至少实现耦联至第二部分(6)的活塞(3)沿着药筒体(2)的所述纵向轴线(Z)在耦联至第一部分(4)的药筒体(2)内的向前移位。第二耦联装置(7、11a、11b、12；7、12、17a、17b)设计成使得为了建立和释放与活塞(3)的刚性连接和/或摩擦连接，它们的形状能可逆地改变。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使活塞在药筒内移动的装置，涉及一种包括该装置的系统、以及涉及一种利用了根据独立权利要求的前序部分的装置的方法。

背景技术

当从药筒分送液体或用液体给药时，例如当用自动胰岛素泵从胰岛素药筒对胰岛素进行给药时，典型的问题是不仅确信为了分送液体能以受控方式在药筒体内向前推动活塞，而且确信活塞不会被活塞的前侧与后侧之间的压差吸入药筒体。

此外，当通过使活塞在药筒体内缩回以便用来自液体储存器的液体填充药筒时，另一问题是确信：即使能利用活塞的最大行程，也不存在活塞被抽出缸体的危险。

从现有技术已知解决这些问题的各种手段：

为了从药筒分送液体或用液体给药，或者为了借助于自动装置用液体填充药筒，已知将药筒体固定在该装置内，并将具有螺纹连接部的活塞连接至该装置的活塞杆，通过所述活塞杆能够在活塞的设计行程的限制内以受控的方式在药筒体内向前推动所述活塞和/或使所述活塞缩回。

为了手动地填充药筒或注射器组件，从现有技术还已知的是，在药筒体或注射器组件的筒的端部提供用于活塞的物理止动件，所述物理止动件防止活塞被抽出药筒体或注射器的筒。

此外，还已知的是，药筒和注射器组件具有这样的活塞，所述活塞在其后侧提供了可移动的耦联装置，一旦朝着活塞的后侧推动该活塞杆，则所述可移动的耦联装置就以刚性方式接合特别适合的活塞杆，并且一旦耦联至活塞杆，所述可移动的耦联装置就仅在它们通过活塞杆经过药筒体或注射器的筒内的限定位置缩回的情况下释放该活塞杆。

此外，从EP 0337252 A1已知一种具有活塞的药筒，所述活塞在其后侧提供用于将其耦联至活塞杆的螺纹销，其中，该螺纹销由一元件形成，一旦活塞通过拧到螺纹销上的活塞杆缩回到药筒体内的限定位置中，所述元件就与活塞断开。

然而，利用用于将活塞耦联至活塞杆的螺纹连接的已知解决方案具有的缺点是，它们需要活塞与活塞杆之间复杂的相对运动，用于建立和释放连接，由于这需要用户的某些技能或者在自动装置的情况下需要用于控制活塞杆的运动的复杂机械布置，所以这使不合需要的。此外，存在要建立的连接的质量和稍后释放所述连接的可能性受活塞与药筒体或者注射器缸之间的摩擦影响，因为该摩擦限定可施加于螺纹连接的扭矩。

在药筒体或者注射器组件的缸的端部提供用于活塞的物理止动的解决方法具有的缺点是，在药筒或者注射器组件的制造中，需要附加的操作步骤，这提高制造成本。

在活塞的后侧提供可移动的耦联装置或者提供用于与活塞杆的连接的元件的解决方案具有的缺点是，活塞具有复杂的设计并且结果难以制造和昂贵，其中，一旦活塞缩回到限定位置中，所述可移动的耦联装置就释放活塞杆，和一旦活塞缩回到限定位置中，所述元件就与活塞断开。

所有已知解决方案具有的缺点是，它们需要相对昂贵的药筒或注射器组件的设计，这降低将它们用于药筒或注射器组件应是和例如用于糖尿病的治疗的自填式胰岛素药筒一样的便宜的单用物品的领域的吸引力。

存在对该领域的改善的一般需求。

发明内容

本公开的目的是提供至少部分地避免了现有技术的缺点的技术解决方案。

这些及其他目的基本上通过根据独立权利要求的用于使活塞在药筒内移动的装置、一种系统以及一种方法来实现。从从属权利要求和说明内容可得出更多有利的实施例。

本公开的第一方面涉及一种用于使活塞在药筒内移动的装置，所述药筒具有药筒体和布置在所述药筒体中的活塞，所述活塞沿着所述药筒体的纵向轴线可移位。这样的药筒通常可被描述成这样的液密容器，所述液密容器包括具有圆筒内部空间的容器体，所述圆筒状内部空间限定了纵向轴线并且活塞被布置在所述内部空间中，所述活塞以液密方式邻接所述内部空间的边界壁，并在所述内部空间内沿着所述纵向轴线可移动，以便增大或减小由所述内部空间的边界壁和所述活塞的前表面限定的流体密封空间的容积。

根据本公开的第一方面的这种装置用于使活塞在药筒内移动，所述药筒具有药筒体和布置在所述药筒体中沿其纵向轴线可移位的活塞，所述装置包括：第一部分，其具有第一耦联装置，用于将药筒的药筒体可释放地耦联至第一部分，以这样的方式使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性连接和/或摩擦连接；以及第二部分，其具有第二耦联装置，用于将药筒的活塞可释放地耦联至第二部分，以这样的方式使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接。所述第一和第二部分可相对于彼此移动，以便在装置的预期使用中至少实现耦联至第二部分的活塞沿着药筒体的所述纵向轴线在耦联至第一部分的药筒体内的向前移位。第二耦联装置设计成使得为了建立和释放与活塞的刚性连接和/或摩擦连接，它们的形状能可逆地改变。

可通过第一和第二耦联装置在第一部分与药筒体之间以及活塞与第二部分之间建立的连接在所有情况下必需大于当使活塞在药筒内移动时活塞与药筒体的边界壁之间的摩擦力并且另外还大于在药筒的填充和/或分送操作中由活塞的前侧与后侧之间建立的压差产生的力。第一部分和第二部分相对于彼此可移动，以这种方式使得当在例如用液体填充药筒或从包含液体的药筒分送液体之类的装置的预期使用中药筒的药筒体以上述方式经由第一耦联装置耦联至第一部分并且所述药筒的活塞以上述方式经由第二耦联装置耦联至第二部分时，至少活塞沿着药筒体的所述纵向轴线的向前移位能通过它们的相对移动实现。第二耦联装置设计成使得为了建立和释放与活塞的刚性连接和/或摩擦连接，它们的形状能可逆地改变。

通过装置的该设计，产生根据本公开的第二方面的系统变得可能，所述系统包括根据本公开的第一方面的装置和特别适合于以描述的方式可释放地耦联至该装置的第一和第二耦联装置的药筒，其中，药筒可具有简单便宜的设计，从而使该系统对药筒应是便宜的单次使用物品的领域中的使用有吸引力，例如，作为填充用于糖尿病治疗的自填式胰岛素药筒的系统来使用，或者作为相应地从单次使用的药筒用胰岛素给药或分送胰岛素的系统来使用。

在根据本公开的第一方面的这种装置的有利实施例中，所述装置特别适用于利用液体（例如，液体药物（如胰岛素））来填充药筒，其中，所述装置的第一和第二部分相对于彼此可移动，以这样的方式使得在例如用液体填充药筒的所述装置的预期使用中，它们能实现耦联至第二部分的活塞沿着药筒体的纵向轴线在耦联至第一部分的药筒体内的向前和向后移位。

这样的有利装置包括：第一部分，其具有第一耦联装置，用于将要填充的药筒的药筒体可释放地耦联至第一部分，以这种方式使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性连接和/或摩擦连接；以及第二部分，其具有第二耦联装置，用于将要填充的药筒的活塞可释放地耦联至第二部分，以这种方式使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接。所述第一和第二部分相对于彼此可移动，以便在所述装置的预期使用中实现耦联至第二部分的活塞沿着药筒体的纵向轴线在耦联至第一部分的药筒体内的向前和向后移位。第二耦联装置设计成使得为了建立和释放与活塞的刚性连接和/或摩擦连接，它们的形状能可逆地改变。

有利地，该装置具有用于使第一和第二部分相对于彼此移动的驱动装置，例如，具有专用齿轮和联接件的电池供电的电动机。这样的装置可以是自动的，从而允许在没有专门技能的情况下的便利使用。

在该装置的另一有利实施例中，第二耦联装置设计成使得它们在形状方面的变化可部分地或完全地通过下述来实现：与活塞和/或与药筒的药筒体的接触，例如通过作用于第二耦联装置的联接机构的接触力，结果其改变了第二耦联装置的形状；或者例如通过电接触开关，所述电接触开关通过电驱动机构来启动第二耦联装置的形状方面的变化。该耦联概念具有的优点是：活塞与第二耦联装置之间的连接在它们相对于彼此达到特定位置时建立，因而不存在为建立所述连接而分别识别活塞和第二部分的位置的需求。

在该装置的又一有利实施例中，第二耦联装置设计成使得它们在形状方面的变化能够部分地或完全地通过装置的控制装置来实现，例如，通过电驱动的联接机构，其根据第二部分相对于第一部分的位置来改变第二耦联装置的形状。该概念具有的优点是：活塞与第二耦联装置之间的连接可独立于活塞或药筒体与第二耦联装置之间的预先接触来建立，从而在建立连接之前不必通过第二耦联装置给活塞或药筒体加载任何力。

有利地，该装置设计成使得第二耦联装置的形状能够或者仅能够在第一和第二部分相对于彼此采用特定位置时才改变。该功能确定装置的第二部分与药筒的活塞之间的连接能够或者仅能够在第一和第二部分相对于彼此的特定相对位置中建立和释放，例如，能够或者仅能够在与被接收在用于填充的装置中药筒的活塞的完全缩回位置对应的相对位置中被建立和释放，这在用于填充药筒的装置中是有用的；或者例如，能够或者仅能够在与被接纳在用于从其分送液体的装置中的药筒的活塞的完全缩回位置对应的相对位置中被建立，并且能够或者仅能够在与所述药筒的活塞的完全向前推动的位置对应的相对位置中释放，这对于从药筒中分送液体的装置来说是有用的。

在另一有利实施例中，该装置设计成使得当第一和第二部分相对于彼此移入特定位置和/或相对于彼此从特定位置移出时，第二耦联装置的形状自动改变。这提供的优点是：该装置具有不复杂的控制概念，并且即使对于不熟练的人来说也容易理解和操作。

为了确保第一耦联装置的释放和药筒体从第一部分的随后拆除不会导致活塞被抽出药筒体，更有利的是，该装置设计成使得第二耦联装置的形状能够或者仅能够当药筒的药筒体借助于第一耦联装置耦联至第一部分时变成耦联或接合状态，和/或第二耦联装置的形状在药筒的药筒体借助于第一耦联装置耦联至第一部分之后释放所述第一耦联装置时自动地变成释放状态。

在又一有利实施例中，该装置设计成使得所述第二部分沿着纵向轴线在完全缩回位置与完全伸展位置之间相对于第一部分向前和向后可移动，以便在该装置的预期使用中实现活塞在药筒体内的向前和向后移位。在该实施例中，第二耦联装置的形状有利地当第二部分移入完全缩回位置和/或从完全缩回位置移出时自动地改变。

例如，该装置设计成使得第二耦联装置的形状当从完全缩回位置开始启动第二部分的向前移动时从释放状态自动地变成耦联或接合状态。更有利地，第二耦联装置的形状还当第二部分在向前移动之后再次到达完全缩回位置时自动地变回释放状态。这样的装置尤其适合作为用于自填式药筒的填充装置。

在该装置的另一有利实施例中，第二耦联装置包括具有至少两个钳形臂的钳形机构，所述钳形机构的形状可通过钳形臂的闭合和打开移动来改变。钳形臂包括从它们延伸开的突起，用于接合到在要填充的药筒的活塞中形成的径向底切凹部中。借助于这样的钳形机构，能以可靠并且节省成本的方式使第二耦联装置可用，其中所述第二耦联装置能改变它们的形状，以便建立和释放与药筒的活塞的连接。

有利地，该装置设计成使得所述钳形机构可通过该装置的控制装置打开和闭合，为了这样做，使所述控制装置与钳形臂的接触面接触并相对于这些接触面在药筒体的纵向轴线的方向上移动，以使钳形机构打开或闭合。这样，钳形机构能以简单的方式并在最少的另外的可移动的部件的情况下被致动。

在前面描述的实施例中，更有利的是，该装置设计成使得钳形机构在用于直线移动的导引件中被引导，并且可借助于能通过驱动装置旋转的凸轮向前和向后移动。

有利地实现凸轮与钳形机构之间的联接，其中，钳形机构包括在凸轮中形成的凹槽中移动的销或键。因此，在该装置的这种实施例中，钳形机构经由在钳形机构处形成的并且在凸轮中形成的凹槽中移动的销或键与凸轮耦联。用于产生第二部分相对于第一部分的移动的这样的联接设计简单、制造便宜并且操作可靠。

在这样的装置的特别有利的变体中，钳形机构可通过同样由凸轮操作的该装置的控制装置打开和闭合。结果是，产生了在第一和第二部分相对于彼此的移动与第二耦联装置的形状方面的变化之间的强制机械耦联。

在这样的实施例的更加有利的变体中，用于使钳形机构打开和闭合的这些控制装置包括推动器，所述推动器能被在凸轮处形成的接触器（notch）向上推，从而将钳形机构的臂推到一起。通过该设计，得到了用于控制第二耦联装置的形状方面的变化和装置的第一与第二部分之间的相对移动的简单可靠的机构。

此外，在其中第一与第二部分之间的相对移动以及钳形机构的打开和闭合由共用凸轮控制的前述实施例中，有利的是，凸轮设计成使得：在钳形机构通过由凸轮操作的控制装置打开和闭合的同时，作为装置的第二部分的部件的钳形机构由凸轮保持在完全缩回位置。借助于该控制概念，能够确保钳形机构在限定位置中耦联至药筒的活塞。

通过这些优点，凸轮经由旋转柔性耦联件被耦联至例如具有相关的齿轮和控制的电动机之类的驱动单元。借助于此，如果凸轮在两个物理止动件之间向前和向后旋转，则一旦检测到特定能量消耗（例如，在电动机的情况下，一定的电流），那么就可通过监测驱动单元的能量消耗和通过停止驱动单元或者使其旋转方向反向从而在没有使部件由于最近的扭矩峰值而过载的危险的情况下来实现对驱动单元的控制。然而，还设想了其他的控制概念，例如包括检测第一和第二部分的某些相对位置或凸轮旋转的某些角度的传感器。

在另一有利实施例中，根据本公开的第一方面的装置是一种用于用来自液体储存器的液体填充药筒的、或者从包含液体（尤其地，液体药物、尤其是胰岛素）的药筒分送液体或用液体给药的装置。在这些应用中，本公开的优点变得特别清楚地显而易见。

本公开的第二方面涉及一种包括根据本公开的第一方面的装置以及包括药筒的系统，所述药筒具有药筒体和布置在其中的活塞，所述活塞沿着药筒体的纵向轴线可移位。药筒的药筒体特别适合于可释放地耦联至装置的第一部分的第一耦联装置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性连接和/或摩擦连接。药筒的活塞特别适合于可释放地耦联至第二部分的第二耦联装置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接。

可在第一部分与药筒体之间以及在活塞与活塞杆之间建立的连接在所有情况下都必需大于当使活塞在药筒内移动时活塞与药筒体的边界壁之间的摩擦力以及在例如用液体填充药筒和/或从药筒分送液体之类的系统的预期使用中由活塞的前侧与后侧之间的压差产生的力。

由于在根据本公开的第二方面的系统中，药筒可具有简单便宜的设计，所以该系统对于其中药筒应当是便宜的单次使用物品的领域中的使用是有吸引力的，例如作为填充用于糖尿病治疗的自填式胰岛素药筒的系统来使用，或者作为相应地从单次使用的药筒给服或分送胰岛素的系统来使用。

在这样的根据本公开的第二方面的系统的有利实施例中，药筒的活塞在其后侧包括至少一个径向底切凹部。装置的第二部分的第二耦联装置包括可移动的部件，并设计成使得，当药筒体由第一耦联装置耦联至第一部分并且第二部分朝着活塞移动和使活塞在药筒体内向前移位时，可移动的部件至少部分地通过与活塞和/或与药筒体的接触从其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置移入（尤其地，克服弹簧力）其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接。当活塞在其于药筒体内由第二部分实现的随后的向后移位期间到达药筒体内的特定缩回位置时，可移动的部件尤其地通过弹簧力从其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置移入其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置。

在这样的系统的有利变体中，药筒的活塞在其后侧包括至少一个径向底切凹部，第二部分的第二耦联装置包括可移动的部件，并设计成使得，当药筒体通过第一耦联装置耦联至第一部分时，当第二部分布置在完全缩回位置或者在特定的几乎完全缩回的位置时，以及当第二部分的向前移动启动时，至少部分地由装置的控制装置控制的可移动的部件尤其通过弹簧力从其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置移入它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接。

更有利地，系统的该实施例包括根据本公开的第一方面的装置，其中，第二耦联装置设计成使得当第二部分在启动第二部分的向前移动之后在活塞于药筒体内由第二部分实现的随后的向后移位期间再次到达完全缩回位置或特定的几乎完全缩回的位置时，可移动的部件至少部分地由装置的控制装置控制，尤其地克服弹簧力，从其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置移入其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置。

在系统的另一有利实施例中，药筒的活塞在其后侧包括至少一个径向底切凹部，用于装置的第二部分的第二耦联装置的接合。装置的第二部分的第二耦联装置包括可移动的部件，并设计成使得当药筒体由第一耦联装置耦联至装置的第一部分并且第二部分朝着活塞移动和开始使活塞在药筒体内向前移位时，第二耦联装置的可移动的部件部分地或完全地通过与活塞和/或与药筒体的接触，有利地克服弹簧力，从其中不存在与活塞中的至少一个径向底切凹部的接合的位置移入其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接，以使活塞通过第二部分的移动来向前和向后移位成为可能。此外，装置的第二耦联装置设计成使得，当活塞在活塞于药筒体内由第二部分实现的随后的向后移位期间到达药筒体内的特定缩回位置时，可移动的部件有利地通过弹簧力从其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置移回到其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置中。

如较早所提及地，该耦联概念具有的优点是，活塞与第二耦联装置之间的连接可当活塞和第二耦联装置相对于彼此达到特定位置时建立，从而不存在为建立所述连接而分别识别活塞和第二部分的确切位置的需求。

在该系统的另一有利实施例中，药筒的活塞再次在其后侧包括至少一个径向底切凹部，用于装置的第二部分的第二耦联装置的接合。装置的第二耦联装置包括可移动的部件，并设计成使得，当药筒体由第一耦联装置耦联至装置的第一部分时，当装置的第二部分布置在完全缩回位置或者在特定的几乎完全缩回的位置时，以及当第二部分的向前移动启动时，部分地或者完全地由装置的控制装置控制的第二耦联装置的可移动的部件，尤其地通过弹簧力，从其中不存在与活塞中的至少一个径向底切凹部的接合的位置移入其中它们接合所述至少一个径向底切凹部的位置，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接，以使活塞通过第二部分的移动来向前和向后移位成为可能。

如较早所提及地，该耦联概念具有的优点是，活塞与第二耦联装置之间的连接可独立于活塞与第二耦联装置之间的预先接触来建立，从而在建立连接之前没有从第二部分作用在活塞或药筒体上的任何力。

有利地，在该实施例中，第二耦联装置设计成使得：在启动第二部分的向前移动之后并且在活塞于药筒体内通过第二部分的相对于第一部分的移动实现的随后的向后移位期间，在第二部分再次到达完全缩回位置或特定的几乎完全缩回的位置时，第二耦联装置的可移动的部件部分地或完全地由装置的控制装置控制，有利地克服了弹簧力，从其中它们接合活塞中的所述至少一个径向底切凹部的位置移回到其中不存在与至少一个径向底切凹部的接合的位置中。这样的系统尤其适合作为用于自填式药筒的自动填充系统。

有利地，在迄今为止所讨论的系统中，该系统的装置的可移动的部件包括钳形机构的弹性臂，或者由钳形机构的弹性臂形成。这样的钳形机构可靠并且便宜。

本公开的第三方面涉及一种使活塞在药筒中移动的方法，所述药筒具有药筒体和布置在其中的沿着药筒体的纵向轴线可移位的活塞，所述方法包括：a)提供根据如以上所讨论的本公开的第二方面的系统；b)借助于第一耦联装置将药筒的药筒体可释放地耦联至装置的第一部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性连接和/或摩擦连接；c)借助于第二耦联装置将药筒的活塞可释放地耦联至第二部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接，其中，所述连接通过第二耦联装置的形状方面的变化建立；以及d)通过装置的第一与第二部分之间的相对移动使活塞在药筒体内沿着所述纵向轴线移动。

在根据本公开的第三方面的方法的有利实施例中，所述方法是一种用来自液体储存器的液体（尤其地，用液体药物、尤其地，用胰岛素）填充药筒的方法。

由于在根据本公开的第三方面的方法中，药筒可具有简单便宜的设计，所以该方法对于其中药筒应当是便宜的单次使用物品的领域中的使用是有吸引力的，例如作为填充用于糖尿病治疗的自填式胰岛素药筒的方法，或者作为相应地从单次使用的药筒给服或分送胰岛素的方法。

在根据本公开的第三方面的这种方法的有利变体中，其中利用来自液体储存器的液体填充药筒，方法包括：a)提供根据本公开的第二方面的系统以及提供液体储存器；b)借助于第一耦联装置将药筒的药筒体可释放地耦联至装置的第一部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性连接和/或摩擦连接；c)借助于第二耦联装置将药筒的活塞可释放地耦联至第二部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接，其中，所述连接通过第二耦联装置的形状方面的变化建立；d)使药筒和液体储存器连接，使得液体储存器的内部和药筒的内部在它们对外部气密的同时彼此连通；以及e)通过装置的第一与第二部分之间的相对移动使活塞在药筒体内向后移动，从而增大药筒的内部的容积，从而使液体从液体储存器的内部移位到药筒的内部中。

在这样的方法的更有利的变体中，在为了使液体从液体储存器的内部移位到药筒的内部中而增大药筒的内部的容积之前，其中通过装置的第一与第二部分之间的相对移动使活塞在药筒体内向后移动来增大药筒的内部的容积，通过装置的第一与第二部分之间的相对移动使活塞在药筒体内向前移动来减小药筒的内部的容积。

在根据本公开的第三方面的方法的另一有利变体中，其中用于从包含液体的药筒来分送液体或者用所述液体给药，所述方法包括：a)给根据本公开的第二方面的系统，所述系统具有包含了要分送或给药的液体的药筒；b)借助于第一耦联装置将药筒的药筒体可释放地耦联至装置的第一部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间的刚性和/或摩擦连接；c)借助于第二耦联装置将药筒的活塞可释放地耦联至第二部分，使得在药筒体的所述纵向轴线的两个方向上存在活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接，其中，所述连接通过第二耦联装置的形状方面的变化建立；以及d)通过装置的第一与第二部分之间的相对移动使活塞在药筒体内沿着所述纵向轴线向前移动，从而从药筒分送液体。

在这样的方法的另一特别的变体中，在该方法的第一步中，提供了根据本公开的第二方面的系统，该系统包括根据本公开的第一方面的装置和专用药筒。其后，药筒的药筒体和药筒的活塞在所有情况下通过装置的第一和第二耦联装置被可释放地耦联到装置的第一和第二部分，使得在药筒体的纵向轴线的两个方向上存在药筒体与第一部分之间以及活塞与第二部分之间的刚性连接和/或摩擦连接。为了建立活塞与第二部分之间的连接，第二耦联装置的形状改变。在药筒的药筒体和活塞通过第一和第二耦联装置被耦联至装置的第一和第二部分之后，活塞通过装置的第一与第二部分之间的相对移动沿着药筒体的纵向轴线在所述药筒体内移动。

在另一有利实施例中，药筒（如在此之前所描述地，通过第一和第二耦联装置将耦联至药筒的药筒体和药筒的活塞耦联至装置的第一和第二部分）与包含液体的液体储存器连接，使得液体储存器的内部和药筒的内部在它们对外部密封地封闭的同时彼此连通。在药筒连接至液体储存器之后，活塞通过装置的第一与第二部分之间的相对移动沿着药筒体的纵向轴线在所述药筒体内移动，使得药筒的内部的容积增大，从而使液体从液体储存器的内部移位到药筒的内部中。

有利地，在如上所述为了使液体从液体储存器的内部移位到药筒的内部而增大药筒的内部的容积之前，活塞通过装置的第一与第二部分之间的相对移动沿着药筒体的纵向轴线在所述药筒体内移动，使得药筒的内部的容积减小。这可根据所述方法的替代性实施例在药筒连接至液体储存器之前或之后发生。

在根据本公开的第三方面的方法的另一有利实施例中，所述方法是一种用于从包含液体的药筒分送液体或用液体给药（有利地，液体药物，更有利地，胰岛素）的方法。在该根据本公开的第三方面的方法的有利实施例中，所提供的根据本公开的第二方面的系统的药筒包含要给药或分送的液体。在药筒的药筒体和活塞以较早所描述的方式通过第一和第二耦联装置耦联至装置的第一和第二部分之后，活塞通过装置的第一与第二部分之间的相对移动沿着药筒体的纵向轴线在所述药筒体内移动，使得药筒的内部的容积减小，从而从药筒分送液体。

附图说明

为了有助于本公开的更完全的理解，现在将对附图作出参考。这些参考不应被理解为限制本公开，而仅旨在为是示例性的。

图1示出根据本公开的装置的实施例的侧视图。

图2示出沿着图3中的线B-B的图1的装置的剖视图。

图3示出沿着图1中的线A-A的图1的装置的剖视图。

图4示出图3的细节X。

图5示出图3的细节Y。

图6示出从第一方向到根据图1的具有钳形机构和相关的驱动与控制机构的基板上的透视图。

图7示出从第二方向到图6所示的钳形机构和相关的控制机构上的透视图。

图8示出根据本公开的替代性耦联概念的不同步骤a)至g)的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的用于用来自胰岛素储存器的胰岛素填充自填式胰岛素药筒的装置1的侧视图。图2和图3示出了装置1的剖视图，一个以沿着图1中的线A-A的截面(图3)，以及一个以沿着图3中的线B-B的截面，装置1具有接收在其内的合适的药筒2、3。因此，图2和图3还示出了根据本公开的具有图1的装置1和安装在其中的合适药筒的系统的剖视图。

在除图1至3之外还考虑示出了图3的细节X的图4时，如所能看到地，药筒的药筒体2被可释放地保持在装置1内，并由连接器组件4(根据权利要求所述的装置的第一部分)连接至装置1的壳体18。与连接器组件4的连接通过连接器组件4的臂5(根据权利要求所述的第一耦联装置)来建立，所述臂5用布置在它们的自由端的突起12接合由药筒体2的颈部形成的径向凹部，使得在药筒体2的纵向轴线Z的两个方向上，存在药筒体2与连接器组件4之间的以及从而药筒体2与装置1的壳体18之间的刚性连接。

如当另外考虑示出了图3的细节Y的图5时所能看到地，药筒的活塞3在其后侧可释放地耦联至钳形机构7(根据权利要求所述的第二耦联装置)，钳形机构7具有通过弹簧19展开的两个弹性钳形臂11a、11b。钳形臂11a、11b用在它们的自由端形成的突起12与通过固定地安装在活塞3的后侧中的中心开口中的环20形成的径向凹部接合，使得在药筒体2的纵向轴线Z的两个方向上存在活塞3与钳形机构7之间的刚性连接。

如当进一步考虑示出了从不同的方向到钳形机构7和相关的驱动机构上的透视图的图6和图7时所能看到地，钳形机构7是滑动器组件6(根据权利要求所述的第二部分)的部件，所述钳形机构7在用于直线移动的导引件13中被引导，并且能借助于凸轮10在药筒体2的纵向轴线Z的方向上向前和向后移动，所述凸轮10能通过经由旋转柔性耦联件16耦联至所述凸轮10的电动机8旋转。

滑动器组件6与凸轮10之间的联接通过在滑动器6处形成的销21建立，所述销21被接纳在凸轮10中形成的凹槽14中。

当凸轮10通过电机8顺时针和逆时针旋转时，销21在凹槽14的两端之间在凹槽14中移动，从而提升和放下具有其钳形机构7的滑动器组件6，结果，使活塞3在药筒体2内在轴线Z的方向上向前和向后移动。

如能进一步看到地，钳形机构7的两个钳形臂11a、11b延伸通过摆动框9的开口，所述摆动框9通过用电机8使凸轮10在某一旋转角内顺时针和逆时针旋转而能在其一端被形成于凸轮10的接触器15提升和放下，从而使摆动框9围绕位于其另一端的支承销22倾斜。由于钳形臂11a、11b在其外侧包括接触器24，所述接触器24在弹性预应力下接触摆动框9的开口的内侧形成的滑动面，所以摆块框9围绕其支承销22的倾斜导致钳形机构7的臂11a、11b相对于彼此的打开和闭合移动。通过钳形机构7的该打开和闭合，活塞3与滑动器组件6之间的连接可建立(钳形机构的打开)和释放(钳形机构的闭合)。

具有凹槽14和接触器15的凸轮10设计成使得在其中其接触器15提升和放下摆动框9的端部并从而使得钳形机构7打开和闭合的旋转范围内，具有其钳形机构7的滑动器组件6由其销21保持在完全缩回位置，所述销21在凸轮10的凹槽14中移动。

为了将要用来自胰岛素储存器的胰岛素填充的药筒载入装置1并从而到达图2和图3所示的情形，在所述情形下，药筒体2经由臂5连接至连接器组件4和连接至壳体18，并且在所述情形下，药筒活塞3经由钳形机构7连接至滑动器组件6，从空的装置1拆除连接器组件4，并且将连接器组件4用其臂5卡扣在要填充的药筒的药筒体2的颈部上。随后，与保持在其臂5之间的药筒一起，连接器组件4被插入装置1的接纳口23，其中，在插入移动结束时，所述连接器组件4通过钩子与壳体18连接，所述钩子在填充操作之后能用释放按钮(未示出)释放，用于满充药筒的拆除。为了药筒到装置中的插入，具有其钳形机构7的滑动器组件6位于完全缩回位置中，并且钳形机构7闭合，即，钳形臂11a、11b被摆动框9朝着彼此推动。在药筒插入装置1的接纳口23时，钳形臂11a、11b的自由端被引入在活塞3的后侧的中心开口中。

在插入移动完成之后，启动电机8，用于将凸轮10在第一旋转方向上转入其中接触器15不再支撑摆块框9的端部的旋转位置，使得钳形机构7打开，并且钳形臂11a、11b用它们的突起12接合由固定在活塞3的后侧的中心开口中的环20形成的径向凹部。

为了用来自胰岛素储存器(未示出)的胰岛素填充以前面描述的方式被接纳在装置1内的药筒，药筒经由延伸通过连接器组件4和布置在药筒的头部的隔膜的套管(未示出)连接至胰岛素储存器，使得胰岛素储存器的内部和药筒的内部在它们对外部气密的同时彼此连通。

在与胰岛素储存器的连接建立之后，启动电机8，用于使凸轮10在第一旋转方向上进一步转动，以使活塞3在药筒体2内向前移动，从而减少药筒的内部的容积并从而使空气从药筒的内部移到胰岛素储存器中。当滑动器6的销21在凸轮于第一旋转方向上的旋转期间到达凸轮10中的凹槽14的端部时，凸轮10的旋转停止，并且电动机8的控制器(未示出)检测到电动机8的增加的电流消耗，这指示了已到达活塞3的完全伸展位置。

此时，电动机8的控制器使旋转方向反向，使得凸轮10在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转，从而增大药筒的内部的容积，并从而使胰岛素从胰岛素储存器的内部移到药筒的内部中。

替代性地，活塞的向前移动可在将药筒连接至胰岛素储存器之前进行，使得不存在使空气进入胰岛素储存器的移位。

当滑动器6的销21在凸轮于第二旋转方向上的旋转期间到达凸轮10中的凹槽14的相对端部时，凸轮10的旋转停止，并且电动机8的控制器检测到电动机8的增加的电流消耗，这指示了已到达活塞3的完全缩回位置。随后，控制器关闭电动机8。

当使凸轮在第二旋转方向上旋转时，在销21到达凹槽14的端部之前，接触器15提升摆动框9的端部，从而通过使钳形机构7闭合来自动地释放活塞3与滑动器组件6之间的连接。为了确保在完全缩回位置释放活塞3，凸轮设计成使得当接触器15开始提升摆动框9的端部时，活塞3已到达完全缩回位置。

为了从装置1拆除满充药筒，按压释放按钮，所述释放按钮用于释放使连接器组件4与壳体18连接的钩子，并从装置1拆除连接器组件4以及药筒。随后，松开连接器组件4的臂5，并将满充药筒与连接器组件4分开。药筒于是备用于其预期的使用。

图8a)至g)示意性地图示了根据本公开的替代性耦联概念的耦联和拆开过程，所述耦联和拆开过程同样可用于在此之前所描述的装置。在该实施例中，活塞杆6(根据权利要求所述的第二部分)耦联至药筒的活塞3，用于使所述活塞3在药筒体2内向前和向后移动。活塞杆6在其前端包括由两根可移动的杠杆17a、17b(根据权利要求所述的可移动的部件)形成的杠杆布置7(根据权利要求所述的第二耦联装置)，所述可移动的杠杆17a、17b在其自由端带有突起12。为了良好的可管理性，在情形a)至g)中的每种情形没有重复附图标记。

如当理解图8所图示的从情形a)至情形c)的不同情形时所能看到地，杠杆17a、17b由片簧19保持在这样的位置中，在所述位置中，允许将它们具有突起12的自由端引入在活塞3的后侧的中心开口。

如当进一步考虑情形c)时所能看到地，杠杆17a、17b设计成使得当为了将活塞杆6耦联至药筒的活塞3而使活塞杆6朝着活塞3向前移动并使活塞3在药筒体2内向前移动、以及从而将杠杆17a、17b的自由端引入在活塞3的后侧的中心开口时，杠杆17a、17b通过与活塞3的后侧的接触来克服弹簧19的力以便倾斜，使得它们的突起12接合活塞的后侧中的中心开口中的径向底切凹部13。由此，活塞3与活塞杆6之间的在药筒体2的所述纵向轴线的两个方向上的刚性连接建立。

此时，如当理解图8所图示的从情形d)至情形g)的不同情形时所能看到地，在活塞3于药筒体2内由活塞杆6的缩回移动实现的随后的向后移位期间，当活塞3到达药筒体2内的特定缩回位置时，由弹簧19的力驱动的杠杆17a、17b倾斜回到它们的初始位置，从而从活塞3的后侧中的中心开口中的径向底切凹部13拆除突起12，使得当活塞杆6进一步缩回时，所述活塞杆6在不从药筒体2拉出活塞3的情况下与活塞3分开。

尽管示出并描述了与用于填充药筒的装置、系统和方法相关的本发明的某些当前有利的实施例，但应清楚地理解的是，本发明不局限于此，而是在所附权利要求的范围内可以另外的方式不同地实现和实践。例如，在另一实施例中，装置可以是诸如胰岛素泵的液泵，并且用于保持药筒的第一耦联装置可以是泵的药筒隔室。在这样的替代性实施例中，可利用具有如在此所描述的第二耦联装置的柱塞杆，并且所述柱塞杆提供了如上所述的防止药筒的柱塞被压差(诸如由于高的或环境的压差)吸入药筒的另一优点。这样，结合所公开的第二耦联装置的泵具有用于防止液体(诸如液态的胰岛素溶液)进入使用所述泵的人的自由流动的另一优点。

本发明不受限于在此描述的特定的实施例的范围。实际上，除在此描述的实施例之外，本发明的各种变型将从前述说明和附图对本领域的技术人员显而易见。因此，这样的变型确定为在所附权利要求的范围内。

附图标记列表：

1  装置

2  药筒体

3  活塞

4  第一部分、连接器组件

5  第一耦联装置、臂

6  第二部分、滑动器组件

7  第二耦联装置、钳形机构

8  驱动装置、电动机

9  推动器、摆动框

10      凸轮

11a、11b      钳形臂

12      突起

13      径向底切凹部、导引件

14      凹槽

15      接触器

16      柔性耦联件

17a、17b      可移动的部件、可移动的杠杆

18      装置壳体

19      弹簧、片簧

20      环

21      销

22      支承销

23      接纳口

24      接触面、接触器

Z        纵向轴线