Brevet FR2200022A1 — publié le 19740419

La présente invention concerne un bouchon en matière plastique fermant hermétiquement le fourreau d'une seringue hypodermique. En particulier, ce bouchon est adaptable aux seringues pré-remplies et il a l'avantage d'être peu coûteux et d'être pratiquement inerte par rapport au produit conditionné dans la seringue, au contraire des bouchons classiques en caoutchouc. Par ailleurs, il est en matière plastique ayant un coefficient de frottement très inférieur à celui du caoutchouc et de ce fait il n'est pas nécessaire qu'il soit lubrifié. L'invention sera décrite plus en détail ci-après, en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif sur lequel - la figure 1 est une coupe verticale d'une seringue équipée du bouchon de l'invention, et - la figure 2 est une coupe à grande échelle montrant le dispositif assurant l'étanchéité entre le bouchon et la surface extérieure de l'aiguille. La seringue représentée sur la figure 1 est une seringue inversée d'un type classique tel que décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 058 429 déposée le 31 Juillet 1969. L'ensemble constituant la seringue comprend un corps tubulaire ou porte-aiguille 1 dont l'extrémité supérieure ouverte comporte une collerette radiale extérieure 2 qui permet à l'opérateur de manipuler facilement la seringue. Son extrémité inférieure fermée comprend un moyeu tubulaire central 3 dans lequel une aiguille creuse 4 est emboîtée. L'aiguille 4 est pointue à ses deux extrémités et sa section intérieure qui dépasse le#moyeu 3 est protégée par un capuchon amovible 5 emboîté sur le moyeu 3. La section médiane de l'aiguille 4 est noyée dans un manchon tubulaire 6 emmanché dans le trou central du moyeu 3. La section supérieure pointue 7 de l'aiguille est logée dans une douille tubulaire 8 qui fait partie intégrante de l'extrémité supérieure du manchon 6.La surface intérieure de la douille 8 comprend un filet hélicoidal 9 et son fond comprend un embout central conique 10 entourant l'aiguille. Comme on le verra ci-après, le filet hélicoïdal 9 permet de raccorder la douille 8 au piston de la seringue proprement dite. Dans ce modèle de seringue, l'embout conique 10 assure l'étanchéité et empêche le passage du liquide autour de l'aiguille. Le fourreau de la seringue proprement dite est constitué par une ampoule constituée par une cloche transparente 11 dont l'extrémité supérieure est fermée par une paroi radiale 12 et dont la jupe tubulaire 14 s'emboîte dans le corps 1. Cette ampouleestpréremp#e du liquide à injecter qui est retenu par un bouchon en matière plastique 14 qui fait également office de piston. Le bouchon 14 de l'invention est en une seule pièce et comprend u moyeu tubulaire central 16 qui se raccorde à la face inférieure de sa paroi radiale supérieure 15. Ce moyeu comprend des filets extérieurs 17 qui sont complémentaires du taraudage 9 de la douille 8 et peut s'accoupler à celle-ci. La paroi radiale supérieure 15 du bouchon est bordée par une jupe tubulaire 18 orientée vers le bas qui entoure la partie supérieure du moyeu 16 et qui est séparée de celui pacunévidement annulaire 19 dans lequel s'engage le bord supérieur de la douille 8 lorsque celle-ci se visse sur le moyeu. Deux lèvres annulaires opposées 20 et 21 se raccordentpar leur base commune au bord inférieur de la jupe 18 du bouchon.Elles sont respectivement orientées vers le haut et vers le bas et divergent à partir de leur base en faisant un angle aigu par rapport à la surface intérieure de la jupe 13 du fourreau ou ampoule 11. A l'état libre, les lèvres annulaires 20 et 21 ont un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur de la paroi 13 de la jupe de Ampoule, et, de ce fait, lorsqu'elles sont engagées dans celle-ci elles sont comprimées radialement vers l'intérieur et,en raison de leur élasticité propre, elles assurent l'étanchéité à la pression entre la paroi intérieure de l'ampoule et la surface extérieure du bouchon 14. Pour obtenir une étanchéité correcte, il est préférable que les lèvres soient relativement rigides pour qu'une fois déformées elles exercent une pression suffisante contre la paroi intérieure de l'ampoule. Ainsi, lorsque le bouchon 14 est par exemple moulé en polyéthylène, les lèvres doivent avoir une épaisseur relativement importante, par exemple de l'ordre de 0,65 mm à 1,9 mm.La hauteur des livres peut être relativement faible et elle est par exemple comprise entre 3,2 mm et 4 mm environ. Le bord annulaire extérieur des lèvres doit être suffisamment épais pour résister a la pression interne de l'ampoule L'étan chéité créée par les livres empêche les fuites du liquide contenu dans l'ampoule pendant son stockage et son transport. Bien entendu, les dimensions niquées ci-dessus ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif. Le bouchon 14 constitue également le piston de la seringue. La conicité de la lèvre 20 est telle que lorsque le bouchon se déplace vers le fond 12 de l'ampoule, au fur et à mesure que la pression du liquide augmente dans celle-ci, la pression d'étanchéité entre le bord extérieur de la lèvre 20 et la surface intérieure de l'ampoule augmente également. D'autre part, lorsque le bouchon se déplace vers l'extrémité ouverte de l'ampoule, le vide se crée dans celle-ci et la pression atmosphérique tend à écarter radialement la lèvre inférieure 21 pour augmenter la pression de contact avec la surface intérieure de la jupe de l'ampoule. Le moyeu 16 est creux et comprend une section intérieure tubulaire 22 dont l'extrémité inférieure s'emboîte sur l'embout tronconique 10 de la douille 8 lorsque le bouchon est vissé à fond dans cette dernière. La surface intérieure du moyeu tubulaire externe 16 est écartée radialement de la surface extérieure de sa section tubulaire interne 22 qui se raccorde à la paroi supérieure 15 du bouchon. L'extrémité intérieure 23 de la section tubulaire 22 et la surface extérieure de l'embout conique 10 sont en contact étanche et coopèrent pour empêcher le liquide de s'écouler dans la douille 8 en passant autour de l'aiguille.La section tubulaire ou manchon intérieur 22 comprend une portée intérieure tronconique 24 (figure 2) qui converge vers le haut et se prolonge par un trou dont le diamètre est plus petit que celui de l'aiguille et qui est limité vers le haut par la face inférieure 25 d'une membrane radiale 26. La face supérieure de la membrane 26 est alignée avec le fond d'un évidement 27 de diamètre plus grand que le trou 25 et qui débouche dans la face supérieure du bouchon. Sur la figure 2, l'aiguille est représentée en trait plein dans sa position initiale lonqu'eBes'engage dais le trou tronconique 24 du manchon intérieur 22. Dans cette position, la face annulaire intérieure 23 du manchon 22 est ê l'écart de l'embout tronconique 10 du fond de la douille. Lorsque l'aiguille est dans sa position finale représentée en pointillé, l'extrémité inférieure 23 du manchon interne 22 est emboîtée sur l'embout tronconique 10 et l'extrémité supérieure de l'aiguille a perforé la membrane. Le dispositif qui applique les surfaces d'étanchéité l'une contre l'autre est constitué par les filets complémentaires 9 et 17 du bouchon 14 et de la douille 8. Entre le point 28 au niveau dGquel le diamè- tre du trou tronconique 24 est pratlquemenc égal au diamètre extérieur de l'aiguille et le point 29 au niveau duquel son diamètre est plus petit, la surface extérieure de l'aiguille est en contact étanche avec la surface intérieure du trou. Ainsi, deux zones d'étanchéité efficaces empêchent les fuites du liquide autour de l'aiguille. Lorsque la pointe de l'aiguille vient en contact avec la membrane 26, celle-ci se déchire et le liquide risquerait de passer par la déchirure ou tout autour de la surface extérieure de l'aiguille si celle-ci n'était pas en contact étanche avec la surface interne du trou de passage. L'évidement central 27 permet à la matière de la membrane 26 de se déformer et de se déplacer lors de ltenfoncement de l'aiguille. Le bouchon 14 est moulé par injection en une seule pièce en matière thermoplastique inerte et souple, telle que le polypropylène, le polyéthylène, etc. Ces matières plastiques ont un faible coefficient de frottement et le bouchon n'a donc pas besoin d'être lubrifié. Bien que la matière plastique n'ait pas le même effet d'autoétanchéité que le caoutchouc qui est plus élastique et se resserre fortement autour de l'aiguille lorsque celle-ci perfore la membrane, la conception du bouchon est telle qu'une étanchéité très satisfaisante est assurée autour de l'aiguille à la fois par la surface du trou conique 24 et par l'extrémité inférieure 23 du manchon intérieur qui s'applique contre la surface tronconique de l'embout 10.De préférence, la membrane 26 est très mince, son épaisseur étant de quelques dixièmes de millimètres, de manière qu'elle soit traversée par l'aiguille en une fraction de tour de celle-ci et que l'aiguille ne découpe pas une pastille de matière. Il n'est pas nécessaire que la pointe supérieure 7 soit aussi aiguë que la pointe représentée sur les figures 1 et 2. En effet, il suffit que la membrane se déchire pour établir la communication entre l'aiguille et la chambre intérieure de l'ampoule, ce qui se produit même si la pointe 7 est émoussée. L'évidement 27 situé au-dessus de la membrene 26 facilite la rupture de la membrane par l'aiguille. Le prix de revient du bouchon 14 de l'invention est très inférieur au prix d'un bouchon classique en caoutchouc et il s'adapte plus facilement que ce dernier aux variations du diamètre intérieur de l'ampoule. Des ailes annulaires 20 et 21 sont montées en porte è faux et fléchissent fnci- lement dans le sens radial. Ainsi, une variation du diamètre intérieur de l'ampoule de l'ordre de 0,25 à 0;50 mm n'affecte pas sensiblement l'étanchéité de l'ensemble Si le diamètre des lbsres annulaires est détermirtd de msribre à assurer l'étanchéité pour des ampoules ayant un diamètre intérieur maximal donné, l'augmentation de la pression d'étanchéité dans les ampoules-de diamètre intérieur plus petit n'augmente pas notablement le frottement entre les lèvres et la paroi de l'ampoule. I1 va de soi que de nombreuses modifiration peuvent Autre apportées aux éléments décrits ci-dessus, sans sortir du cadre de l'invontion. REVENDICATIONS 1. Seringue pour injection hypodermique, comprenant un fourreau constituant un réservoir, un bouchon souple disposé dans le fourreau et faisant office de piston, le bouchon ayant un corps souple comportant des éléments d'étanchéité s'appliquant contre la surface intérieure du fourreau, le corps comportant également un trou axial ouvert à une de ses extrémités et une membrane radiale déchirable obturant le trou en un point éloigné de son extrémité ouverte, un porte-aiguille comprenant un moyeu, une aiguille fixée dans le moyeu et solidarisée à celui-ci, une extrémité de l'aiguille dépassant le moyeu et s'engageant dans le trou du bouchon pour perforer la membrane, cette seringue étant caractérisée en ce que le bouchon et le membrane sont moulés en une seule pièce par injection en matière inerte thermo plastique souple n'ayant ni l'élasticité ni les caractéristiques d'auto étanchéité du caoutchouc, la membrane étant très mince et son épaisseur étant de l'ordre d'une fraction de millimètre pour qu'elle se déchire sans se resserrer en contact étanche avec la surface extérieure de aiguille lorsqu'elle etenincéepar celle-ci pour mettre en communication le canal intérieur de l'aiguille et le contenu du fourreau, le bouchon comportant également un élément situé entre l'extrémité ouverte du trou axial et la membrane et assurant l'étanchéité entre la surface intérieure du trou et la surface extérieure de l'aiguille. 2. Seringue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément assurant l'étanchéité entre la surface intérieure du trou axial du bouchon et la surface extérieure de l'aiguille comprend une portée tronconique faisant partie de la surface intérieure du trou et entourant l'aiguille, cette portée tronconique convergeant à partir d'une base éloignée de la membrane et ayant un diamètre plus grand que le diamètre extérieur de l'aiguille vers un sommet voisin de la membrane et ayant un diamètre plus petit que le diamètreextérieur de l'aiguille, la section de plus grand diamètre de la portée tronconique guidant l'aiguille vers la membrane et sa section de plus petit diamètre s'appliquant en contact étanche contre la surface extérieure de l'aiguille lorsque celle-ci s'enfonce dans le bouchon. 2. Seringue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément assurant l'étanchéité entre le trou axial du bouchon et la surface extérieure de l'aiguille comprend une première surface d'étanchéité formée dans le corps du bouchon et entourant le trou axial, le moyeu du porte-aiguille étant lié à l'aiguille et comprenant une seconde surface d'étanchéité orientée vers la première surface, un dispositif d'accouplement plaquant les premuue et seconde surfaces d'étanchéité l'une contre l'autre. 4. Seringue selon la revendication 3 caractérisée en ce que la seconde surface d'étanchéité est une surface tronconique du moyeu du porteaiguille. 5. Seringue selon la revendication 3, caractérisée en ce que le trou axial du bouchon est formé dans une section tubulaire du corps de celui-ci, la première surface d'étanchéité étant la surface de l'extrémité libre de cette section tubulaire. 6. Seringue selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'accouplement appliquant l'une contre l'autre les première et seconde surfaces d'étanchéité comprend des filets complémentaires faisant respectivement partie intégrante du corps du bouchon et du moyeu du porte-aiguille. 7. Seringue selon la revendication 6, caractérisée en ce que les filets faisant partie intégrante du moyeu du porte-aiguille sont formés à 1'intérieur d'une douille s'emboîtant autour de la section tubulaire du corps du bouchon. 8 Seringue selon la revendication 6, caractérisée en ce que les filets faisant partie intégrante du corps du bouchon son#t formés sur une seconde section tubulaire de celui-ci écartée radialement de sa première section tubulaire comportant la portée tronconique recevant l'aiguille creuse et entourant cette première section tubulaire, 9.Seringue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l-'élé- ment assurant l'étanchéité entre le bouchon et la surface intérieure du fourreau comprend une lèvre annulaire souple faisant partie intégrante du corps et divergeant vers l'extérieur de celui-ci en faisant un angle aigu avec la surface intérieure du fourreau, le diamètre à l'état détendu du bord extérieur de la lèvre étant plus grand que le diamètre intérieur du fourreau pour que ce bord extérieur soit comprimé radialement par le fourreau, ''épaisseur de la lèvre étant suffisante pour assurer l'étanchéité au liquide entre le bord extérieur de la lèvre et la surface intérieure du fourreau grâce à la déformation de la lèvre et à son élasticité inhérente. 10. Seringue selon la revendication 7, caractérisée en ce que le corps du bouchon comprend un évidement annulaire recevant l'extrémité supé- rieure de la douille lorsque celle-ci est vissée sur les filets faisant partie intégrante du bouchon. 11, Seringue selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps du bouchon comprend un évidement situé au-dessus de la membrane et permettant à la matière de celle-ci de se déplacer lorsqu'elle est enfoncée par l'aiguille. 12. Seringue selon la revendication 9, caractérisée en ce que le corps du bouchon a une extrémité fermée dont le bord extérieur fait partie intégrante de la base de deux lèvres annulaires orientées axialement en sens opposé, les deux lèvres étant raccordées par leur base et ayant chacune une section divergente s'écartant du bord extérieur de 1'extrémité fermée du bouchon.