[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten mit Mitteln
zum Halten einer Pipettenspitze oder Spritze und Mitteln zum Lösen der Pipettenspitze
oder Spritze und mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Bewegen eines Verdrängungsorgans
einer Verdrängungseinrichtung zum Ansaugen oder Ausstoßen von Luft in oder aus einer
Pipettenspitze oder zum Bewegen von mit einem Spritzenkolben der Spritze kuppelbaren
Kupplungsmitteln. Hierbei werden die Mittel zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze
separat betätigt, ohne dass das Verdrängungsorgans oder der Spritzenkolben und das
mit ihm gekuppelte Kupplungsmittel bewegt werden. Ferner bezieht sich die Erfindung
auf ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten mittels einer derartigen Dosiervornchtung.
[0002] Dosiervorrichtungen werden vor allem im Labor zur Dosierung von Flüssigkeiten verwendet.
Die zu dosierenden Flüssigkeitsmengen sind insbesondere im Bereich von 100 nl bis
einigen 100 ml angesiedelt. Dosiervorrichtungen, mit denen Flüssigkeit in einem einzigen
Schritt aufgenommen und in einem einzigen Schritt abgegeben wird, werden als Pipetten
bezeichnet. Dosiervorrichtungen, mit denen Flüssigkeit in einem einzigen oder mehreren
Schritten aufgenommen und in mehreren Schritten abgegeben wird, bezeichnet man als
Dispenser.
[0003] Die Flüssigkeiten werden in Pipettenspitzen oder Spritzen aufgenommen und daraus
abgegeben. Pipettenspitzen sind kleine Röhrchen mit einer Öffnung am unteren Ende
und einer Öffnung am oberen Ende. Die untere Öffnung ist meist kleiner als die obere
Öffnung. Spritzen haben einen Spritzenzylinder und einen in dem Spritzenzylinder durch
Verschiebung in Richtung der Zylinderachse beweglich angeordneten Spritzenkolben.
Ferner hat der Spritzenzylinder im Spritzenboden eine Spritzenöffnung, die oftmals
in einem kleinen Röhrchen angeordnet ist, das vom Spritzenboden vorsteht.
[0004] Die Pipettenspitze wird beim Dosieren an der Dosiervorrichtung gehalten, so dass
die obere Öffnung in kommunizierender Verbindung mit einer Verdrängungseinrichtung
der Dosiervorrichtung steht. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens ein Zylinder
mit einem darin verschiebbaren Kolben. Durch Bewegen des Kolbens wird ein Luftpolster
verschoben, so dass Flüssigkeit durch die untere Öffnung in die Pipettenspitze eingesogen
oder aus dieser ausgestoßen wird.
[0005] Die Spritze wird an der Dosiervorrichtung gehalten, so dass der Spritzenzylinder
bezüglich der Dosiervorrichtung unbeweglich und der Spritzenkolben mit Kupplungsmitteln
der Dosiervorrichtung mechanisch gekuppelt ist. Durch Verlagern der Kupplungsmittel
kann der Spritzenkolben im Spritzenzylinder verschoben werden, um Flüssigkeit in den
Spritzenzylinder einzusaugen und aus diesem auszustoßen.
[0006] Zum Bewegen des Verdrängungsorgans oder der Kupplungsmittel weisen bekannte Dosiervorrichtungen
eine manuell angetriebene Antriebsmechanik oder einen elektrischen Antriebsmotor auf.
Eine Dosiervorrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor wird mittels elektrischer
Steuerungsmittel gesteuert und hat eine mit den elektrischen Steuerungsmitteln und
dem elektrischen Antriebsmotor verbundene elektrische Spannungsversorgung (z.B. Akku,
Batterie oder Netzteil). Die elektrischen Steuerungsmittel sind zudem mit Eingabemittel
elektrisch verbunden. Mittels der Eingabemittel können Dosierschritte (z.B. Aufnahme
und Abgabe von Flüssigkeit) gesteuert und/oder die Mengen aufzunehmender und abzugebender
Flüssigkeiten gewählt und/oder Betriebsarten (z.B. Pipettieren oder Dispensieren)
gewählt werden. Die Eingabemittel können insbesondere elektrische Taster oder Schalter
sein. Ferner verfügen Dosiervorrichtungen mit einem elektrischen Antriebsmotor vielfach
über eine Anzeigeeinrichtung (z.B. ein LCD-Display) zum Ausgeben von Informationen
über den Betriebszustand der Dosiervorrichtung und/oder den Fortschritt einer Dosierprozedur
und/oder gewählte Dosiermengen und/oder eine gewählte Betriebsart.
[0007] Die Mittel zum Halten der Pipettenspitze sind meistens als Klemmsitz (z.B. Aufsteckansatz
oder Sackbohrung) geführt. Eine Durchgangsöffnung in der Stirnseite des Aufsteckansatzes
bzw. im Boden der Sackbohrung ist kommunizierend mit der Verdrängungskammer der Verdrängungseinrichtung
verbunden.
[0008] Die Mittel zum Halten der Spritze sind beispielsweise Zylindergreifhebel, die einer
Zylinderaufnahme in einem Gehäuse der Dosiervorrichtung zugeordnet sind, um einen
Flansch am Spritzenzylinder in der Zylinderaufnahme festzuhalten. Ferner können die
Mittel zum Halten Kolbengreifhebel in einer Kupplungsglocke umfassen, in die ein mit
einem Radialvorsprung versehenes Ende des Spritzenkolbens oder einer Spritzenkolbenstange
einsetzbar ist, um diesen mit der Kupplungsglocke zu kuppeln.
[0009] Pipettenspitzen und Spritzen werden lösbar mit der Dosiervorrichtung verbunden, damit
sie nach Gebrauch gegen frische Pipettenspitzen oder Spritzen ausgetauscht werden
können. Hierdurch können bei nachfolgenden Dosierungen Kontaminationen vermieden werden.
Pipettenspitzen oder Spritzen für den einmaligen Gebrauch sind kostengünstig aus Kunststoff
verfügbar.
[0010] Die Mittel zum Lösen einer Pipettenspitze umfassen vielfach einen Abwerfschieber,
der ein Ende aufweist, das dem Aufsteckansatz oder der Sackbohrung zugeordnet ist.
Das andere Ende des Abwurfschiebers weist einen Betätigungsknopf auf. Durch Verlagern
des Abwerfschiebers kann eine Pipettenspitze vom Aufsteckansatz abgedrückt oder aus
der Sackbohrung herausgedrückt werden.
[0011] Hierbei ist das Mittel zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze vorzugsweise außen
seitlich am Grundkörper angeordnet und steht nicht in Verbindung mit der Verdrängungsorgan
der Verdrängungseinrichtung, meistens dem Zylinder, oder dem beweglichen Kupplungsmittel
der Dosiervorrichtung, wenn Spritzen verwendet werden.
[0012] Zum Lösen der Spritze können die Greifhebel nach außen schwenkbar sein. Hierfür können
die Zylindergreifhebel mit von außen manuell betätigbaren Betätigungsenden versehen
sein und an den Innenseite Kontaktstellen aufweisen, die mit Betätigungsenden der
Kolbengreifhebel zusammenwirken, so dass bei Betätigung der Zylindergreifhebel die
Kolbengreifhebel betätigt werden, wenn der Spritzenzylinder vollständig in den Spritzenkolben
eingeschoben ist. Die Mittel zum Lösen einer Spritze können auch eine Mechanik aufweisen,
die mittels eines einzigen Betätigungsknopfes betätigbar ist und auf die Zylindergreifhebel
und die Kolbengreifhebel wirkt. Insbesondere können die Mittel zum Lösen der Spritze
unabhängig von der Position des Spritzenkolbens im Spritzenzylinder ein Lösen der
Spritze von der Dosiervorrichtung bewirken.
[0013] Bei der Dosiervorrichtung mit elektrischem Antriebsmotor hat das Lösen einer Pipettenspitze
keinerlei Auswirkungen auf die Positionierung des Kolbens im Zylinder der Verdrängungseinrichtung.
Erfolgt der Abwurf der Pipettenspitze zum Beispiel wenn sich der Kolben nach dem Ansaughub
in einer oberen Position befindet, muss durch zusätzliche Betätigungsschritte der
Kolben in eine Grundposition verlagert werden, von der aus ein neuer vollständiger
Dosiervorgang begonnen werden kann. Wird eine Dosiervorrichtung mit einem elektrischen
Antriebsmotor nach dem Lösen der Pipettenspitze mit dem Kolben in seiner oberen Position
abgelegt und anschließend von einer weiteren Person benutzt, kann es Schwierigkeiten
geben, wenn diese Person nicht erkennt, dass der Kolben für die Dosierung erst in
eine untere Stellung gebracht werden muss, um Flüssigkeit mit der Dosiervorrichtung
aufzunehmen.
[0014] Allgemein ist es für den Benutzer einer Dosiervorrichtung mit steuerbaren, insbesondere
elektrischen Antrieb nicht klar, in welcher Position sich das Betätigungsorgan oder
das Kupplungsmittel befindet, wenn er die Pipettenspitze oder Spritze der Dosiervorrichtung
abgeworfen hat.
[0015] Bei einer Dosiervorrichtung gibt es auch die Situation, in der der Benutzer eine
Pipettenspitze oder Spritze abwerfen möchte, obwohl sich eine aufgenommene Flüssigkeit
oder mit der Flüssigkeit aufgenommene Teilchen wie magnetische Beads sich mindestens
teilweise noch in der Pipettenspitze oder Spritze befinden. In diesem Fall wird das
Verdrängungsorgan bzw. das Kupplungsmittel nicht bis nach unten bewegt und trotzdem
die Pipettenspitze bzw. Spritze mit dem von der Verdrängungsvorrichtung oder dem Kupplungsmittel
separaten Mittel zum Lösen der Pipettenspitze bzw. Spritze abgeworfen. Da in dieser
Situation nach dem Abwurf für den nächsten Nutzer der Dosiervorrichtung, insbesondere
wenn es ein anderer ist als der, der die Dosiervorrichtung vorher benutzt hat, die
Position des Verdrängungsorgans bzw. des Kupplungsmittels nicht bekannt ist, weiss
er nach Aufsetzen einer neuen Pipettenspitze oder Einsetzen einer Spritze nicht, ob
er das Verdrängungsorgan oder das Kupplungsmittel erst nach unten bewegen muß, um
Flüssigkeit mit der Dosiervorrichtung aufzunehmen oder ob sich das Verdrängungsorgan
oder das Kupplungsmittel bereits unten befinden. Entsprechende Probleme können auftreten,
wenn bei einer Dosiervorrichtung mit elektrischem Antriebsmotor eine Spritze gelöst
wird, bevor der Spritzenkolben und damit das Kupplungsmittel in seine untere Stellung
gebracht worden ist.
[0016] Die
US 6 968 749 B2 offenbart eine tragbare automatische Pipette mit einer Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen.
Ein Sensor detektiert, ob eine Pipettenspitze entfernt worden ist. Wenn der Sensor
das Entfernen einer Pipettenspitze erfasst, steuert ein Mikroprozessor die Ausgabe
eines Alarms, um den Anwender darauf aufmerksam zu machen, dass eine Fehlbedienung
erfolgt ist. Für einen neuen Dosiervorgang muss der Anwender die Pipette neu auf den
Ausgangszustand einstellen.
[0017] Die nachfolgend angesprochenen Lösungen aus den nachfolgenden Dokumenten können auch
bei der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zur
Anwendung kommen. Die diesbezügliche Beschreibung ist durch Bezugnahme in die vorliegende
Anmeldung einbezogen.
[0018] Aus der
US 5 187 990 ist eine Dosiervorrichtung für Pipettenspitzen mit einem elektrischen Antrieb und
einer Abwerfeinrichtung für Pipettenspitzen bekannt. Aus dieser Druckschrift sind
auch elektrische Steuerungsmittel zum Steuern der Verlagerung des Kolbens der Verdrängungseinrichtung
und ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten bekannt, bei der der Kolben in spezieller
Weise verlagert wird,.
[0019] Die
US 6 778 917 B1,
US 2007/0276546 A1 und
US 2008/0011042 A1 offenbaren Vorrichtungen mit elektrischen Steuerungsmitteln, Eingabemitteln sowie
Anzeigeeinrichtungen. Aus diesen Dokumenten sind auch spezielle Steuerungssowie Eingabe-
und Anzeigeverfahren bekannt.
[0020] Die
US 7 434 448 B2 beschreibt eine Dosiervorrichtung mit einer Abwerfeinrichtung für Pipettenspitzen.
Aus diesem Dokument ist zudem bekannt, dass das Gehäuse der Pipette ein Gehäuseoberteil
mit einer Antriebsmechanik und ein damit lösbar verbindbares Gehäuseunterteil mit
einer Verdrängungseinrichtung aufweist. Ein Teller an einer Kolbenstange des Kolbens
wird unter Federvorspannung gegen das Ende einer Antriebsstange der Antriebsmechanik
gepresst.
[0021] Aus der
US 2008/0006100 A1 ist eine Dosiervorrichtung mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil und
einer Kopplung zwischen dem Kolben und der Antriebsmechanik bekannt, die ein elastisches
Element umfasst.
[0022] Die
US 5 620 660 beschreibt eine Dosiervorrichtung mit Zylindergreifhebeln und Kolbengreifhebeln zum
lösbaren Halten von Spritzen.
[0023] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung
für Flüssigkeiten und ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten zur Verfügung zu
stellen, die bzw. das nach dem Lösen einer Pipettenspitze oder Spritze die Durchfiihrung
einer weiteren Dosierung erleichtert.
[0024] Die Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Dosiervorrichtung sind in Unteransprüchen
angegeben.
[0025] Die Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten hat
- einen Grundkörper,
- am Grundkörper angeordnete Mittel zum Halten mindestens einer Pipettenspitze mit ihrer
oberen Öffnung in abdichtender Verbindung mit einer Durchgangsöffnung am Grundkörper
und eine im Grundkörper angeordneten Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer,
einem darin beweglich angeordneten Verdrängungsorgan und einer kommunizierenden Verbindung
mit der Durchgangsöffnung oder
- am Grundkörper angeordnete Mittel zum Halten mindestens einer Spritze mit einem Spritzenzylinder
in lagefester Beziehung zum Grundkörper und mit einem im Spritzenzylinder verschiebbaren
Spritzenkolben in Wirkverbindung mit Kupplungsmitteln im Grundkörper,
- am Grundkörper angeordnete Mittel zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze von den
Mitteln zum Halten mit einem manuell betätigbaren Betätigungsorgan zum Betätigen der
Mittel zum Lösen, ohne dass dabei das Verdrängungsorgan oder das Kupplungsmittel bewegt
werden,
- einen am Grundkörper angeordneten Sensor zum Erfassen einer Betätigung der Mittel
zum Lösen oder des erfolgten Lösens der Pipettenspitze oder Spritze,
- einen ansteuerbaren Antrieb, der mit dem Verdrängungsorgan oder den Kupplungsmitteln
wirkverbunden ist,
- Eingabemittel zum Steuern des ansteuerbaren Antriebs,
- elektrische Steuerungsmittel, die mit dem ansteuerbaren Antrieb, den Eingabemitteln
und dem Sensor elektrisch verbunden sind und die so beschaffen sind, dass der ansteuerbare
Antrieb, wenn der Sensor eine Betätigung der Mittel zum Lösen oder das erfolgte Lösen
der Pipettenspitze oder Spritze erfasst, das Verdrängungsorgan oder die Kupplungsmittel
in eine Grundposition verlagert.
[0026] Bevorzugt erfolgt von der Grundposition aus eine Verlagerung des Verdrängungsorgans
oder der Kupplungsmittel zur Aufnahme von Flüssigkeit in eine Pipettenspitze oder
Spritze.
[0027] Bei dem ansteurbaren Antrieb handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Antrieb,
insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor.
[0028] Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung hat einen Grundkörper, der eine tragende Struktur
für weitere Bauteile der Dosiervorrichtung ist. Der Grundkörper ist beispielsweise
ein Gehäuse. An dem Grundkörper sind Mittel zum Halten mindestens einer Pipettenspitze
oder Spritze vorhanden. Die Dosiervorrichtung kann demzufolge als Einkanal- oder als
Mehrkanal-Dosiervorrichtung ausgebildet sein. Die Mittel zum Halten mindestens einer
Pipettenspitze können ein Aufsteckansatz oder eine Sackbohrung sein. Die Mittel zum
Halten mindestens einer Spritze können Zylindergreifhebel und Kolbengreifhebel umfassen.
[0029] Die Mittel zum Halten mindestens einer Pipettenspitze sind in Kombination mit einer
Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer und einem Verdrängungsorgan vorhanden.
Die Mittel zum Halten mindestens einer Spritze umfassen Kupplungsmittel, die mechanisch
mit dem Spritzenkolben kuppelbar sind. Die Kupplungsmittel können insbesondere eine
Kupplungsglocke mit Kolbengreifhebeln sein.
[0030] Ferner sind Mittel zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze vorhanden. Diese sind
separat von der Verdrängungseinrichtung und dem Kupplungsmittel. Die Mittel zum Lösen
einer Pipettenspitze sind bevorzugt als Abwerfschieber ausgebildet der so beschaffen
und angeordnet ist, dass er eine Pipettenspitze von einem Klemmsitz abdrückt, wenn
das mit dem Abwerfschieber verbundene Betätigungsorgan betätigt wird. Die Mittel zum
Lösen einer Spritze weisen beispielsweise eine Mechanik auf, die mit Zylindergreifhebeln
und Kolbengreifhebeln in Wirkverbindung steht.
[0031] Die Betätigung der Mittel zum Lösen wird von einem Sensor erfasst, der am Grundkörper
angeordnet ist. Elektrische Steuerungsmittel steuern den ansteuerbaren Antrieb so,
dass das Verdrängungsorgan oder die Kupplungsmittel in eine Grundposition verlagert
werden, wenn der Sensor eine Betätigung der Mittel zum Lösen erfasst. Die Grundposition
kann dabei beliebig auf dem Weg gewählt werden, auf dem Verdrängungsorgan oder Kupplungsmittel
in der Dosiervorrichtung bewegt werden können. Die Grundposition ist bevorzugt diejenige
Position, von der aus stets eine Verlagerung des Verdrängungsorgans oder der Kupplungsmittel
nach oben erfolgt, wenn die Aufnahme von Flüssigkeit in eine frische Pipettenspitze
oder Spritze beabsichtigt ist. Der Sensor erfasst, dass die Mittel zum Lösen betätigt
worden sind. Dadurch wird indirekt erkannt, dass keine Pipettenspitze oder Spritze
mehr an der Dosiervorrichtung gehalten ist. Das Signal des Sensors wird von den Steuerungsmitteln
genutzt, um das Verdrängungsorgan oder das Kupplungsmittel in die Grundstellung zu
fahren. Infolgedessen ist die Dosiervorrichtung bei dieser bevorzugten Ausführungsform
sofort nach dem Lösen der Pipettenspitze oder Spritze wieder bereit, Flüssigkeit in
eine neue Pipettenspitze oder Spritze aufzunehmen.
[0032] Die Grundposition kann aber auch z.B. oben sein, so dass vor jedem Aufnehmen einer
Flüssigkeit das Verdrängungsorgan oder Kupplungsmittel erst nach unten gefahren werden
müssen. Dies kann entweder automatisch erfolgen, wenn der Nutzer mittels der Eingabemittel
einen Befehl an die Dosiervorrichtung gibt, Flüssigkeit aufzunehmen. Andererseits
kann der Nutzer aber auch vor dem Aufnehmen einer Flüssigkeit per Eingabemittel einen
Befehl an die Dosiervorrichtung geben müssen, das Verdrängungsmittel oder das Kupplungsmittel
nach unten zu fahren.
[0033] Hierdurch wird für den Anwender die Bedienung der Dosiervorrichtung erleichtert.
Der Anwender wird insbesondere vor einer fehlerhaften Befüllung der Pipettenspitze
oder Spritze und anderen Fehlern geschützt.
[0034] Alternativ kann der am Grundkörper angeordnete Sensor auch das erfolgte Lösen einer
Pipettenspitze oder Spritze erfassen, z.B. in dem er feststellt, dass die abgedichtete
Verbindung zwischen Pipettenspitze und dem am Grundkörper zum Halten angeordneten
Mittel nicht mehr besteht.
[0035] Der Sensor kann beispielsweise ein Schalter sein, der durch dien Mittel zum Lösen
betätigt wird, wenn das Betätigungsorgan bestätigt wird. Insbesondere kann es sich
hierbei um einen Schalter handeln, der im Verlagerungsbereich des Betätigungsorganes
angeordnet ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor ein Reedkontakt,
der durch Verlagerung eines an den Mitteln zum Lösen angeordneten Magnetes betätigbar
ist. Der Magnet ist bevorzugt ein Permanentmagnet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
ist der Magnet an dem Betätigungsorgan angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
ist der Reedkontakt auf einer Platine im Grundkörper angeordnet. Die Platine kann
insbesondere eine Platine sein, die die elektrischen Steuerungsmittel oder einen Teil
davon umfasst.
[0036] Generell kann auch als Sensor jeder andere Sensor benutzt werden, der die bewegung
des Betätigungsorgans oder des Mittels zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze erfasst.
Hierbei wird vom Sensor die Betätigung des Mittels zum Lösen in einer Position des
Betätigungsorgans oder Mittels zum Lösen festgestellt, in der sichergestellt ist,
dass die Pipettenspitze oder Spritze abgeworfen wurde.
[0037] Gemäß eine Ausgestaltung spricht der Sensor auf eine Betätigung der Mittel zum Lösen
an, wenn der Verlagerungsweg des Betätigungsorganes zumindest dem Verlagerungsweg
des Betätigungsorganes entspricht, der zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze von
den Mitteln zum Halten zurückgelegt werden muss. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
beträgt der Verlagerungsweg zum Betätigen des Sensors 3,6 bis 4,5 mm, bevorzugt 4
mm, und der Verlagerungsweg zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze 2,5 bis 3,5
mm, bevorzugt 3,1 mm.
[0038] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die Mittel zum Halten mindestens einen
Klemmsitz für eine Pipettenspitze und die Mittel zum Lösen einen bezüglich des Klemmsitzes
verlagerbaren Abwerfschiebers mit einem Ende zum Abdrücken einer Pipettenspitze vom
Klemmsitz und dem Betätigungsorgan am anderen Ende auf.
[0039] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Verdrängungskammer ein Zylinder und das
Verdrängungsorgan ein verschieblich innerhalb des Zylinders angeordneter Kolben.
[0040] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Steuerungsmittel so beschaffen, dass
sie, wenn der Sensor eine Betätigung der Mittel zum Lösen erfasst, das Verdrängungsorgan
in eine Heimatposition verlagern, von der aus das Ausmaß einer weiteren Verlagerung
des Verdrängungsorganes ermittelt wird, und das Verdrängungsorgan nach dem Erreichen
der Heimatposition in die Grundposition verlagern. Die Heimatposition (auch "home
position" genannt) dient dazu, die Dosiervorrichtung auf eine definierte Ausgangsstellung
einzustellen. Von der Heimatposition aus werden die Verlagerungen des Verdrängungsorganes
ermittelt. Hierdurch wird erreicht, dass das Ausmaß der Verlagerung des Verdrängungsorganes
und damit die Dosiergenauigkeit sehr genau gesteuert werden kann. Dies ist insbesondere
von Vorteil, wenn der elektrische Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist, dessen Umdrehung
mittels eines Drehwinkelgebers ermittelt werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass hierbei
einzelne Zählimpulse verloren gehen können, wodurch die Genauigkeit der Verlagerung
des Verdrängungsorganes im Laufe der Zeit beeinträchtigt wird. Durch Positionierung
des Verdrängungsorganes in eine Heimatposition wird die Dosiervorrichtung in eine
definierte Ausgangslage gebracht, die Ausgangspunkt für die weitere Verlagerung des
Verdrängungsorganes ist. Zwischenzeitlich eingetretene Zählfehler werden hierdurch
eliminiert. Diese Ausgestaltung kann auch bei anderen Ausführungen des elektrischen
Antriebsmotors sinnvoll sein, beispielsweise bei einer Ausführung als Schrittmotor.
[0041] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Steuerungsmittel so beschaffen, dass
sie beim Einschalten der Dosiervorrichtung eine Bewegung des Verdrängungsorganes in
die Heimatposition und danach in die Grundposition steuern. Hierdurch wird bei jedem
Einschalten der Dosiervorrichtung sichergestellt, dass die Verlagerung des Verdrängungsorganes
von einer definierten Ausgangsposition aus erfolgt.
[0042] Alternativ kann auch die Heimatposition bereits die Grundposition sein, in die das
Verdrängungsorgan oder die Kupplungsmittel verlagert werden.
[0043] Die Heimatposition kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, dass das Verdrängungsorgan
oder eine damit verbundene Antriebsmechanik auf einen Anschlag trifft. Dies kann zu
Blockaden im Antriebssystem, zu erhöhtem Stromverbrauch und zu Materialbeschädigungen
führen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfasst ein im Grundkörper angeordneter
weiterer Sensor, der mit den Steuerungsmitteln elektrisch verbunden ist, das Erreichen
der Heimatposition durch das Verdrängungsorgan. Die vorbeschriebenen Nachteile einer
durch einen Anschlag definierten Heimatposition werden hierdurch überwunden. Gemäß
einer weiteren Ausgestaltung ist der weitere Sensor ein Hallsensor, der von einem
mit dem Verdrängungsorgan verbundenen weiteren Magneten betätigt wird, wenn das Verdrängungsorgan
die Heimatposition erreicht. Der weitere Magnet kann auch mittelbar mit dem Verdrängungsorgan
verbunden sein, z.B. indem er an einer Antriebsmechanik fixiert ist, die das Verdrängungsorgan
antreibt.
[0044] Gemäß einer Ausgestaltung ist die Heimatposition 1 bis 8 mm von der Grundposition
entfernt, bevorzugt 4 mm.
[0045] Gemäß einer Ausgestaltung sind die Steuerungsmittel so beschaffen, dass sie ausgehend
von der Grundposition einen Ansaughub des Verdrängungsorgans, danach mindestens einen
Ausblashub bis zum Erreichen der Grundposition durch das Verdrängungsorgan und danach
einen Überblashub bis zum Erreichen einer Überblasposition steuert. Die Überblasposition
dient dazu, restliche Flüssigkeitsmengen aus der Pipettenspitze zu entfernen. Die
Überblasposition ist bevorzugt zwischen Grundposition und der Heimatposition angeordnet.
Beispielsweise hat sie einen Abstand von 1,0 bis 3,9 mm von der Grundposition, insbesondere
3 mm. Dadurch, dass die Überblasposition einen Abstand von der Heimatposition aufweist,
kann das Verdrängungsorgan sehr schnell in die Überblasposition verlagert werden,
um Flüssigkeit aus der Pipettenspitze auszublasen. Ferner kann das Verdrängungsorgan
sehr langsam und damit genau in die Heimatposition verlagert werden. Grundsätzlich
ist es aber auch möglich, dass Überblasposition und Heimatposition zusammenfallen.
[0046] Bei der Dosiervorrichtung, die Mittel zum Halten mindestens einer Spritze aufweist,
ist eine definierte Ausgangslage dadurch gegeben, dass der Spritzenkolben auf den
Boden des Spritzenzylinders auftrifft. Dieses Auftreffen ist auch erwünscht, damit
ein Luftpolster zwischen Spritzenkolben und Flüssigkeit vermieden wird. Infolgedessen
ist es bei dieser Art der Dosiervorrichtung entbehrlich, die Kupplungsmittel und damit
den Spritzenkolben in eine Heimatposition zu verlagern. Bei dieser Art der Dosiervorrichtung
erfolgen somit vorzugsweise die Dosiervorgänge ausgehend von einer Grundposition,
in der der Spritzenkolben auf dem Boden des Spritzenzylinders aufsitzt.
[0047] Die Dosiervorrichtung ist bevorzugt eine handhabbare Dosiervorrichtung. Bevorzugt
ist bei der handhabbaren Dosiervorrichtung das Gehäuse als Handgriff ausgebildet.
Die Dosiervorrichtung kann aber auch als stationäre Dosiervorrichtung ausgebildet
sein. Auch ist es möglich, die Dosiervorrichtung so auszuführen, dass sie als handhabbare
Dosiervorrichtung und als stationäre Dosiervorrichtung nutzbar ist.
[0048] Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
[0049] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten mittels einer
Dosiervorrichtung mit Mitteln zum Halten mindestens einer Pipettenspitze und einer
Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer und einem darin beweglich angeordneten
Verdrängungsorgan oder mit Mitteln zum Halten einer Spritze mit einem Spritzenzylinder
und einem darin verschiebbaren Spritzenkolben und mit dem Spritzenkolben kuppelbaren
Kupplungsmitteln sowie einem mit dem Verdrängungsorgan oder den Kupplungsmitteln wirkverbundenen
ansteuerbaren Antrieb sowie Mitteln zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze von
den Mitteln zum Halten wird
- eine Betätigung der Mittel zum Lösen oder das erfolgte Lösen der Pipettenspitze oder
Spritze erfasst und
- nach einer Betätigung der Mittel zum Lösen das Verdrängungsorgan oder die Kupplungsmittel
in eine Grundposition verlagert.
[0050] Bevorzugt wird dann von der Grundposition ausgehend das Verdrängungsorgan oder die
Kupplungsmittel zur Aufnahme von Flüssigkeit in die Pipettenspitze oder Spritze verlagert.
[0051] Für dieses Verfahren gelten die für die Dosiervorrichtung beschriebenen vorteilhaften
Wirkungen.
[0052] Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Verdrängungsorgan zunächst in eine
Heimatposition und danach in eine Grundposition verlagert. Wie bereits beschrieben,
dient diese Ausgestaltung dazu, die Dosiervorgänge von einem festgelegten Ausgangspunkt
aus durchzuführen. Hierzu wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung das Verdrängungsorgan
beim Einschalten der Dosiervorrichtung zunächst in die Heimatposition und danach in
die Grundposition verlagert.
[0053] Schließlich wird gemäß einer Ausgestaltung das Verdrängungsorgan zur Aufnahme von
Flüssigkeit in die Pipettenspitze von der Grundposition aus um mindesten einen Ansaughub,
danach um mindestens einen Ausblashub bis zum Erreichen der Grundposition und danach
um einen Überblashub bis zum Erreichen der Überblasposition verlagert.
[0054] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1a
- eine Dosiervorrichtung mit aufgesteckter Pipettenspitze in Arbeitsposition, wobei
sie im Bereich des Betätigungsorganes und im Bereich der Verbindung zweier Abschnitte
der Abwerfeinrichtung vertikal geschnitten ist;
- Fig. 1b
- eine mögliche Ausgestaltung des Gehäuseunterteils der Dosiervorrichtung von Fig. 1a;
- Fig. 2
- vergrößerter Schnitt II von Fig. 1a;
- Fig. 3
- vergrößerter Schnitt III von Fig. 1a;
- Fig. 4
- dieselbe Dosiervorrichtung mit der Abwerfeinrichtung in Abwurfposition in Seitenansicht,
wobei die Abwurfeinrichtung an denselben Stellen wie in Fig. 1 vertikal geschnitten
ist;
- Fig. 5
- vergrößerter Schnitt V von Fig. 4;
- Fig. 6
- vergrößerter Schnitt VI von Fig. 4;
- Fig. 7
- dieselbe Dosiervorrichtung mit dem Antrieb in Heimatposition in Seitenansicht, wobei
sie im Bereich des Antriebsvertikal geschnitten ist;
- Fig. 8
- vergrößerter Schnitt VIII von Fig. 7;
- Fig. 9
- dieselbe Dosiervorrichtung mit dem Antrieb in Grundposition in Seitenansicht, wobei
sie im Bereich des Antriebs vertikal geschnitten ist;
- Fig. 10
- vergrößerter Schnitt IX gemäß Fig. 9;
- Fig. 11
- dieselbe Dosiervorrichtung mit dem Antrieb in der oberen Position in Seitenansicht,
wobei sie im Bereich des Antriebs vertikal geschnitten ist;
- Fig. 12a
- vergrößerter Schnitt XII von Fig. 11;
- Fig. 12b
- ein Fig. 12a entsprechender Schnitt einer alternativen Ausführung der Dosiervorrichtung;
- Fig. 13
- dieselbe Dosiervorrichtung mit dem Antrieb in Arbeitsposition mit aufgesteckter Pipettenspitze
bei teilweise geöffnetem Gehäuse in perspektivischer Ansicht schräg von der Seite;
- Fig. 14
- Detail XIV von Fig. 11;
- Fig. 15
- vergrößertes Detail XV von Fig. 11.
[0055] In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben", "unten", "horizontal",
"vertikal" auf die Ausrichtung der Dosiervorrichtung, wie in den Abbildungen gezeigt.
Gemäß den Zeichnungen ist eine an der Dosiervorrichtung gehaltene Pipettenspitze mit
ihrer unteren Öffnung unten angeordnet, um Flüssigkeit aus einem unterhalb der Dosiervorrichtung
befindlichen Gefäß aufzunehmen bzw. in ein solches Gefäß abzugeben.
[0056] Die Dosiervorrichtung 1 hat ein langgestrecktes, als Griff ausgebildetes Gehäuse
2 mit einem Gehäuseoberteil 2.1 und einem Gehäuseunterteil 2.2. Das Gehäuseoberteil
2.1 weist Eingabemittel 3 in Form einer Schaltwippe 3.1 und zweier Tasten 3.2, 3.3
sowie eines Betriebsarten-Drehschalters 3.3 auf. Ferner ist an dem Gehäuseoberteil
2.1 eine Anzeigeeinrichtung 4 in Form eines LCD-Displays angeordnet.
[0057] Das Gehäuseunterteil 2.2 hat am unteren Ende einen konischen Klemmsitz 5 zum Aufstecken
einer Pipettenspitze 6.
[0058] Ferner hat die Dosiervorrichtung Mittel zum Lösen 7 der Pipettenspitze 6 vom Klemmsitz.
Diese Mittel zum Lösen 7 umfassen einen Abwerfschieber 7.1, der einen hülsenförmigen
Schieberteil 7.2 hat, der auf dem Gehäuseunterteil 2.2 angeordnet und von einer oberen
Anlageposition am Gehäuseoberteil 2.1 aus nach unter verlagerbar ist. Der Abwerfschieber
7.1 umfasst einen Stangenteil 7.3, der in einen vertikalen Führungskanal im Gehäuseoberteil
2.1 geführt ist. Der Stangenteil 7.3 ist am oberen Ende mit einem Betätigungsorgan
7.4 in Form eines Betätigungsknopfes verbunden, der von außen betätigbar ist. Entgegen
der Wirkung einer Rückstellfeder 8, die sich oben an einem Vorsprung auf dem Stangenteil
7.3 abstützt und unten an der Oberseite eines gehäusefesten Widerlagers 9 abgestützt
ist, ist der Abwerfschieber 7.1 durch Drücken des Betätigungsorgans 7.4 nach unten
verlagerbar. Die Bewegung des Abwerfschiebers 7.1 nach oben wird durch einen O-Ring
10 begrenzt, der teilweise in eine Ringnut 11 am unteren Ende des Stangenteiles 7.3
eingesetzt ist und in der obersten Stellung an der Unterseite des Widerlagers 9 anliegt.
[0059] Im Gehäuseunterteil 2.2 ist eine Verdrängungseinrichtung 12 mit einer Verdrängungskammer
13 in Form eines Zylinders und einem darin beweglich angeordneten Verdrängungsorgan
14 in Form eines Kolbens angeordnet. Die Verdrängungskammer 13 ist über einen Durchgangskanal
14.1 mit einer Durchgangsöffnung 15 in der unteren Stirnfläche des Klemmsitzes 5 kommunizierend
verbunden. Vorstehende Merkmale des Gehäuseunterteils 2.2 sind in Fig. 1a gezeigt.
[0060] Fig. 1b zeigt eine detaillierte Ausgestaltung des Gehäusesunterteils 2.2, die bei
der Dosiervorrichtung 1 verwendet werden kann. Die o.g. Bezugsziffern sind in Fig.
1b eingetragen. Das Gehäuseunterteil 2.2 ist in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2008 048 252.8 und der
US-Provisional 61/097393 beschrieben. Die diesbezügliche Beschreibung ist durch Bezugnahme in die vorliegende
Anmeldung einbezogen.
[0061] Im Gehäuse 2 ist ein Sensor 16 in Form eines Reedkontaktes fixiert. Dem Reedkontakt
ist ein Magnet 17 zugeordnet, der als zylindrischer Permanentmagnet ausgeführt und
am oberen Ende des Stangenteils 7.3 des Abwerfschiebers 7.1 fixiert ist.
[0062] Der Sensor 16 sitzt am unteren Platinenteil 18.1 einer Platine 18, die drei bezüglich
einander abgewinkelte Platinenteile aufweist. Auf dem mittleren Platinenteil 18.2
trägt sie Komponenten von elektrischen Steuerungsmitteln 19, die in Halbleitertechnik
ausgeführt sind. Ferner sind dort die Schaltwippe 3.1 und die Taster 3.2, 3.3 angeordnet.
Der obere Platinenteil 18.3 trägt die Anzeigeeinrichtung 4 und den Betriebsarten-Drehschalter
3.3. Der Reedkontakt ist mit den elektrischen Steuerungsmitteln 19 verdrahtet.
[0063] Im Gehäuseoberteil 2.1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 20 angeordnet. Bei dem
Antriebsmotor 20 handelt es sich um einen Gleichstrommotor. Der Antriebsmotor 20 ist
vertikal mit der Welle 21 am unteren Ende angeordnet. Die Welle 21 trägt ein Antriebsritzel
22. Unterhalb des Antriebsritzels 22 trägt die Welle 21 in einer glockenartigen Fassung
23 einen Drehwinkelgeber-Magneten 24. Hierbei handelt es sich um einen Permanentmagneten,
der als Stabmagnet ausgeführt ist.
[0064] Unterhalb des Drehwinkelgeber-Magneten 24 ist auf einer weiteren Platine ein als
IC ausgeführter Drehwinkelgeber 25 angeordnet.
[0065] Der Drehwinkelgeber 25 ist mit elektrischen Steuerungsmitteln 19 verdrahtet.
[0066] Neben dem Antriebsmotor 20 ist im Gehäuseoberteil 2.1 eine vertikal ausgerichtete
Spindel 26 angeordnet. Die Spindel 26 erstreckt sich durch eine Spindelmutter 27 hindurch,
die außen ein Zahnrad 28 aufweist. Die Spindelmutter 27 ist beidseitig in Kugellagern
29.1, 29.2 gelagert.
[0067] Die Spindel 26 weist oben einen radialen Vorsprung 30 auf, der in einer axial erstreckten
Nut 31 einer zur Spindel 26 parallelen, gehäusefesten Führung 32 geführt ist. Der
Vorsprung 30 bildet somit eine Verdrehsicherung der Spindel 26.
[0068] Über das Antriebsritzel 22 und das Zahnrad 28 ist ein Zahnriemen 33 geführt. Wenn
sich die Welle 21 des Antriebsmotors 20 dreht, wird über das Antriebsritzel 22 und
den Zahnriemen 33 die Spindelmutter 27 angetrieben. Infolgedessen wird die Spindel
26 innerhalb der Spindelmutter 27 verschraubt. Da die Spindel 26 durch das Eingreifen
des Vorsprunges 30 in die Nut 31 an einem Verdrehen gehindert ist, verlagert sich
hierbei die Spindel 26 nach oben oder nach unten, je nach Drehrichtung der Welle 21.
[0069] Ferner ist oben in der Spindel 26 neben dem Vorsprung 30 ein weiterer Magnet 34 positioniert.
Hierbei handelt es sich ebenfalls um einen Permanentmagneten, der als Stabmagnet ausgeführt
ist.
[0070] Neben der Spindel 26 ist im Gehäuseoberteil 2.1 auf einer weiteren Platine 35 ein
Hallsensor 36 angeordnet. Der Hallsensor 36 ist ebenfalls mit den elektrischen Steuerungsmitteln
19 verbunden. Die Spindel 26 ist so verstellbar, dass der weitere Magnet 34 in den
Einflussbereich des Hallsensors 36 gelangt.
[0071] Die Spindel 26 trägt am unteren Ende einen Magnetteller 37.
[0072] Das Verdrängungsorgan 14 trägt oben eine Kolbenstange 38, die am oberen Ende einen
weiteren Magnetteller 39 trägt. Die Magnetteller 37, 39 der Spindel 26 und der Kolbenstange
38 haben an den einander zugewandten Seiten verschiedene Pole, so dass sie aneinander
haften, wenn sie in Kontakt gebracht werden. Hierfür kann der weitere Magnetteller
38 von einer im Gehäuseunterteil 2.2 angeordneten Feder 38.1 bis zu einem oberen Anschlag
38.2 nach oben gedrückt werden. Der Magnetteller 37 ist durch ein Loch 38.3 im Anschlag
38.2 hindurch an den Magnetteller 39 angelegt.
[0073] Statt dessen trägt bei der Alternativen von Fig. 12b die Kolbenstange 38 am oberen
Ende eine Tellerscheibe, die von einer im Gehäuseunterteil 2.2 angeordneten Feder
38.1 bis zu einem oberen Anschlag 38.2 nach oben gedrückt wird. Die untere Stirnseite
der Spindel 26 kann durch ein Loch 38.3 im Anschlag 38.2 hindurch an der Tellerscheibe
39.1 anliegen, so dass die Spindel 26 die Kolbenstange 38 und damit den Kolben entgegen
der Wirkung der Feder nach unten verlagern kann. Wenn die Spindel 26 nach oben verlagert
wird, wird die Kolbenstange 38 und damit der Kolben von der Feder nach oben zurückgedrückt.
[0074] Gemäß Fig. 1 bis 3 ist eine Pipettenspitze 6 auf den Klemmsitz 5 aufgesteckt und
der Abwerfschieber 7.1 nicht betätigt. In dieser Konfiguration ist die Dosiervorrichtung
1 für einen Dosiervorgang bereit.
[0075] Gemäß Fig. 7 und 8 befindet sich die Spindel 26 in einer Heimatposition, in der der
weitere Magnet 34 dem Hallsensor 36 zugeordnet ist. Die elektrischen Steuerungsmittel
19 steuern den Antriebsmotor 20 so, dass die Spindel 26 in diese Lage gebracht wird,
wenn die Dosiervorrichtung 1 eingeschaltet wird, durch Betätigen eines nicht gezeigten
Ein-/Ausschalters.
[0076] Die Impulse des Drehwinkelgebers 25 werden von den elektrischen Steuerungsmitteln
19 ausgehend von der Ausgangslage in der Heimatposition gezählt. Die Verlagerung der
Spindel 26 ist somit auf die Heimatposition bezogen.
[0077] Nach dem Erreichen der Heimatposition steuern die elektrischen Steuerungsmittel 19
den Antriebsmotor 20 automatisch so, dass die Spindel 26 in eine Grundposition verlagert
wird, die sich etwas oberhalb der Heimatposition befindet. Aus der Grundposition werden
in sämtlichen Betriebsarten Dosiervorgänge gestartet, beispielsweise das Pipettieren
oder Dispensieren. Die Grundposition befindet sich im Beispiel 4 mm oberhalb der Heimatposition.
Dies ist in den Figuren 9 und 10 gezeigt.
[0078] Entsprechend einer über die Eingabemittel 3 vorgegebenen Dosiermenge steuern die
elektrischen Steuerungsmittel 19 die Verlagerung der Spindel 26 um eine Wegstrecke
nach oben. Infolgedessen wird der Kolben in der Verdrängungseinrichtung 12 nach oben
bewegt und Flüssigkeit in die Pipettenspitze 6 eingesogen. Die Spindel 26 ist in ihrer
obersten Position für die Aufnahme einer bestimmten Flüssigkeitsmenge in den Fig.
11 und 12 gezeigt.
[0079] Das Verlagern der Spindel 26 aus der Grundposition nach oben zum Ausführen eines
Ansaughubes wird durch Betätigen der Schaltwippe 3.1 gesteuert.
[0080] Nach dem Erreichen der obersten Position wird durch erneutes Bestätigen der Schaltwippe
3.1 ausgelöst, dass die elektrischen Steuerungsmittel 19 ein Verlagern der Spindel
26 nach unten in die Grundposition gemäß Fig. 9 und 10 steuern. Hierbei wird Flüssigkeit
aus der Pipettenspitze 6 abgegeben.
[0081] Durch erneutes Betätigen der Schaltwippe 3.1 wird die Ausführung eines Überblashubes
ausgelöst. Hierbei verlagern die elektrischen Steuerungsmittel 19 die Spindel 26 um
einen Hub von 3 mm schnell nach unten, so dass restliche Flüssigkeit aus der Pipettenspitze
6 herausgepresst wird.
[0082] Danach kann durch Betätigen des Betätigungsorganes 7.4 die Pipettenspitze 6 abgeworfen
werden. Nachdem das Betätigungsorgan 7.4 einen Weg von 3,1 mm nach unten zurückgelegt
hat, sitzt der hülsenförmige Schiebeteil 7.2 mit der unteren Stirnseite auf dem oberen
Rand der Pipettenspitze 6 auf und drückt diese vom Klemmsitz 5 ab. Nachdem das Betätigungsorgan
7.4 um insgesamt 4 mm nach unten bewegt ist, wird der Sensor 16 durch den Magneten
17 betätigt. Hierdurch erhalten die elektronischen Steuerungsmittel 19 ein Signal,
welches auslöst, dass die elektronischen Steuerungsmittel 19 den Antriebsmotor 20
so antreiben, dass die Spindel 26 erneut in die Heimatposition von Fig. 7 und 8 und
direkt danach automatisch in die Grundposition von Fig. 9 und 10 gelangt.
[0083] Nach Entlastung des Betätigungsorgans 7.4 ist die Dosiervorrichtung 1 für die Aufnahme
einer weiteren Pipettenspitze 6 bereit. Die Aufnahme einer weiteren Pipettenspitze
6 erfolgt durch Einstecken des Klemmsitzes 5 in die obere Öffnung der Pipettenspitze
6.
1. Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten mit
- einem Grundkörper (2),
- am Grundkörper (2) angeordneten Mitteln zum Halten (5) mindestens einer Pipettenspitze
(6) mit ihrer oberen Öffnung in abdichtender Verbindung mit einer Durchgangsöffnung
(15) am Grundkörper (2) und einer im Grundkörper (2) angeordneten Verdrängungseinrichtung
(12) mit einer Verdrängungskammer (13), einem darin beweglich angeordneten Verdrängungsorgan
(14) und einer kommunizierenden Verbindung mit der Durchgangsöffnung (15) oder
- am Grundkörper (2) angeordneten Mitteln zum Halten mindestens einer Spritze mit
einem Spritzenzylinder in lagefester Beziehung zum Grundkörper und mit einem in dem
Spritzenzylinder verschiebbaren Spritzenkolben und mit einem mit dem Spritzenkolben
mechanisch kuppelbaren Kupplungsmittel im Grundkörper,
- am Grundkörper angeordneten Mitteln zum Lösen (7) der Pipettenspitze (6) oder Spritze
von den Mitteln zum Halten (5) mit einem manuell betätigbaren Betätigungsorgan (7.4)
zum Betätigen der Mittel zum Lösen (7), ohne dass das Verdrängungsorgan (14) oder
das Kupplungsmittel bewegt werden,
- einem am Grundkörper (2) angeordneten Sensor (16) zum Erfassen einer Betätigung
der Mittel zum Lösen (7) oder eines erfolgten Lösens der Pipettenspitze oder Spritze,
- einem ansteuerbaren Antrieb (20), der mit dem Verdrängungsorgan (14) oder den Kupplungsmitteln
wirkverbunden ist,
- Eingabemitteln (3) zum Steuern des steurbaren Antriebs (20),
- elektrischen Steuerungsmitteln (19), die mit dem steurbaren Antrieb (20), den Eingabemitteln
(3) und dem Sensor (16) elektrisch verbunden sind und die so beschaffen sind, dass
der steuerbare Antrieb (20), wenn der Sensor (16) eine Betätigung der Mittel zum Lösen
(7) oder das erfolgte Lösen der Pipettenspitze (16) oder Spritze erfasst, das Verdrängungsorgan
(14) oder die Kupplungsmittel in eine Grundposition verlagert.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der von der Grundposition aus eine Verlagerung
des Verdrängungsorgans (14) oder der Kupplungsmittel zur Aufnahme von Flüssigkeit
in eine Pipettenspitze (6) oder Spritze erfolgt.
3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der ansteuerbare Antrieb (20) ein
elektrischer Antrieb ist.
4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, bei der der ansteuerbare Antrieb (20) ein elektrischer
Antriebsmotor ist.
5. Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Sensor
(16) ein Reedkontakt ist, der durch Verlagerung eines an den Mitteln zum Lösen (7)
angeordneten Magnetes (17) betätigbar ist.
6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Magnet (17) an dem Betätigungsorgan
(7.4) angeordnet und/oder der Reedkontakt (16) auf einer Platine (18) im Grundkörper
(2) angeordnet ist.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Mittel zum Halten
(5) mindestens einem Klemmsitz (5) für eine Pipettenspitze (6) und die Mittel zum
Lösen (7) einen bezüglich des Klemmsitzes verlagerbaren Abwerfschieber (7.1) mit einem
Ende zum Abdrücken einer Pipettenspitze (6) vom Klemmsitz (5) aufweist, wobei das
Betätigungsorgan (7.4) mit dem anderen Ende des Abwerfschiebers (7.1) verbunden ist.
8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Steuerungsmittel (19)
so beschaffen sind, dass sie, wenn der Sensor (16) eine Betätigung der Mittel zum
Lösen (7) erfasst, das Verdrängungsorgan (14) in eine Heimatposition verlagern, von
der aus das Ausmaß einer weiteren Verlagerung des Verdrängungsorganes (14) ermittelt
wird, und dass siedas Verdrängungsorgan (14) nach dem Erreichen der Heimatposition
in die Grundposition verlagern.
9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Steuerungsmittel (19) so beschaffen
sind, dass sie beim Einschalten der Dosiervorrichtung (1) eine Bewegung des Verdrängungsorganes
(14) in die Heimatposition und danach in die Grundposition steuern.
10. Dosiervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der ein im Grundkörper
(2) angeordneter weiterer Sensor (36), der mit den Steuerungsmitteln (19) elektrisch
verbunden ist, das Erreichen der Grund- und/oder Heimatposition durch das Verdrängungsorgan
erfasst.
11. Dosiervorrichtung nach Anspruch 10, bei der der weitere Sensor (36) ein Hallsensor
ist, der von einem mit dem Verdrängungsorgan verbundenen weiteren Magneten (34) betätigt
wird, wenn das Verdrängungsorgan (14) die Grund- und/oder Heimatposition erreicht.
12. Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten mittels einer Dosiervorrichtung (1) mit Mitteln
zum Halten (5) mindestens einer Pipettenspitze (6) und einer Verdrängungseinrichtung
(12) mit einer Verdrängungskammer (13) und einem darin beweglich angeordneten Verdrängungsorgan
(14) oder mit Mitteln zum Halten einer Spritze mit einem Spritzenzylinder und mit
einem darin verschiebbaren Spritzenkolben und mit dem Spritzenkolben kuppelbaren Kupplungsmitteln
sowie einem mit dem Verdrängungsorgan (14) oder den Kupplungsmitteln wirkverbundenen
ansteuerbaren Antrieb (20) sowie Mitteln zum Lösen (7) der Pipettenspitze (6) oder
Spritze von den Mitteln zum Halten (5) bei dem
- eine Betätigung der Mittel zum Lösen (7) oder das erfolgte Lösen der Pipettenspitze
oder Spritze erfasst wird und
- nach einer Betätigung der Mittel zum Lösen das Verdrängungsorgan (14) oder die Kupplungsmittel
in eine Grundposition verlagert wird.
13. Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten nach Anspruch 12, bei dem von der Grundposition
ausgehend das Verdrängungsorgan (14) oder das Kupplungsmittel zur Aufnahme von Flüssigkeit
in die Pipettenspitze (6) oder Spritze verlagert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Verdrängungsorgan (14) oder das Kupplungsmittel
beim Einschalten der Dosiervorrichtung (1) in die Grundposition verlagert wird.