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Die Erfindung bezieht sich auf ein
System zum Handhaben von Dosiermodulen und auf verschiedene Komponenten,
die zur Anwendung in dem System geeignet sind.
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Die WO 99/10099 offenbart verschiedene Mikrodosiersysteme,
die für
Dosiervolumina im Bereich von wenigen Nanoliter bis einigen Mikroliter konzipiert
sind und mit einem Freistrahldosierer und/oder einer Mikromembranpumpe
arbeiten. Dabei handelt es sich um Direktverdrängersysteme, bei denen die
zu dosierende Flüssigkeit
direkt von einer Membran des Freistrahldosierers bzw. der Mikromembranpumpe
verdrängt
wird. Freistrahldosierer bzw. Mikromembranpumpe und ein Reservoir
für eine
zu dosierende Flüssigkeit
sind in einem Dosiermodul zusammengefaßt, das auswechselbar mit einer
Dosiervorrichtung verbindbar ist. Hierfür hat die Dosiervorrichtung
am unteren Ende einen Aufnahmeschacht, in den das Dosiermodul eingesteckt
ist. Das Dosiermodul wird von einem Haltemechanismus gehalten, der
durch die axiale Einfügebewegung
des Dosiermoduls in den Aufnahmeschacht ausgelöst wird. Die Dosiervorrichtung
hat einen dem Aufnahmeschacht zugeordneten Aktor, der spaltfrei
an der Membran des Dosiermoduls anliegt, um die Verdrängungseinrichtung
zu betätigen.
Durch Betätigen
des Aktors kann bewirkt werden, daß das Dosiermodul Flüssigkeit
aus einem Dosierausgang ausstößt.
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Da das Dosiermodul für sehr kleine
Flüssigkeitsmengen
konzipiert ist, hat es nur sehr geringe Abmessungen. Es wird vorzugsweise
mikrotechnisch hergestellt. Aufgrund der geringen Abmessungen sind
Handhabung und Aufbewahrung des Dosiermoduls erschwert. Wenn die
Handhabung mit den Händen
erfolgt oder das Dosiermodul unsachgemäß aufbewahrt wird, kann es
leicht zu Kontaminationen kommen. Außerdem kann die Dosierflüssigkeit
bei Nichtbenutzung des Dosiermoduls durch Verdunstung oder Diffusion
aus der Dosieröffnung
oder aus einer Belüftungsöffnung entweichen.
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Aus der älteren Patentanmeldung
DE 100 39 735 A1 ist
ein Dosiersystem mit einem Dosiermodul bekannt, das eine mit einer
Dosieröffnung
verbundene Dosierkammer mit einer durch Betätigen von außen verformbaren
Verdrängerwand
aufweist, und einer Dosiervorrichtung, die in einem Gehäuse eine Aufnahme
für das
Dosiermodul aufweist, in der ein gehäusefestes Widerlager zum Abstützen einer
ersten Seite des Dosiermoduls angeordnet ist, die ein gegen eine
zweite Seite des Dosiermoduls andrückbares Anpreßorgan zum
Drücken
des Dosiermoduls mit der ersten Seite gegen das Widerlager und Festlegen
des Dosiermoduls zwischen Anpreßorgan
und Widerlager aufweist und die einen Aktuator mit einem Betätigungsorgan
hat, das in der Richtung vom Widerlager zur Verdrängerwand
verlagerbar ist, um diese zu verformen.
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Die
DE 299 18 179 U1 offenbart eine Temperiereinrichtung
für Laborgefäße mit einem
flüssigkeitsdichten
Gehäuse,
das zumindest partiell mit einem Temperiermedium gefüllt ist
und in dem nach innen weisende Vertiefungen ausgebildet sind, die
als Aufnahmen für
die zu temperierenden Laborgefäße dienen,
wobei das Gehäuse
mindestens partiell aus einem mit thermosensitiver Farbe eingefärbtem Kunststoff
besteht.
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Die
DE 695 21 077 T2 offenbart ein Tray bzw. einen
Halter, der eine Mehrzahl Öffnungen
zum lösbaren
Aufnehmen einer Mehrzahl von Vertiefungen aufnimmt. Die Vertiefungen
werden in den Öffnungen verriegelt.
Hierfür
haben die Vertiefungen am Umfang Nuten, in die elastische Arme eingreifen,
die in den Öffnungen
angeordnet sind. Durch die Verbindungen der Vertiefungen mit dem
Halter wird eine Mikrotiterplatte gebildet.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, das eine geschützte Aufbewahrung
von Dosiermodulen innerhalb und außerhalb von Dosiervorrichtungen
ermöglicht
und das Bestücken
von Dosiervorrichtungen mit Dosiermodulen und das Entnehmen von
Dosiermodulen aus Dosiervorrichtungen erleichtert. Außerdem sollen
Komponenten geschaffen werden, die zur Anwendung in dem System geeignet
sind.
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Die Aufgabe wird durch ein System
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird sie durch Komponenten
mit den Merkmalen der Ansprüche
23, 25 und 27 gelöst.
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Das erfindungsgemäße System zum Handhaben von
Dosiermodulen hat
- – ein Dosiermodul, das ein
Modulgehäuse
aufweist, in dem eine Verdrängerkammer
mit einem nach außen
führenden
Dosierausgang angeordnet ist und das einen Haltebereich aufweist,
- – eine
Dosiervorrichtung mit einer Aufnahme für das Dosiermodul in einem
Endabschnitt eines Gehäuses,
einer endseitigen Öffnung
des Endabschnittes zum Einsetzen des Dosiermoduls in eine Einsetzposition
in der Aufnahme, in der der Haltebereich von außen zugänglich ist, und zum Entnehmen
des Dosiermoduls aus der Aufnahme, wobei die Dosiervorrichtung eine
Einrichtung zum Fixieren des Dosiermoduls in der Einsetzposition, eine
Einrichtung zum Betätigen
der Verdrängerkammer
des in Einsetzposition angeordneten Dosiermoduls und eine Einrichtung
zum Freigeben des Dosiermoduls aus der Einsetzposition aufweist
und
- – einen
Behälter
mit einer weiteren Aufnahme für das
Dosiermodul, einer weiteren Öffnung
für das Einführen und
Entnehmen des Endabschnittes der Dosiervorrichtung in die oder aus
der weiteren Aufnahme und einen weiteren Haltebereich in der weiteren
Aufnahme zum Halten des Haltebereichs des Dosiermoduls, so daß durch
Einführen des
Endabschnittes in die weitere Aufnahme ein darin gehaltenes Dosiermodul
in der Aufnahme des Endabschnittes aufnehmbar und darin mittels der
Einrichtung zum Fixieren fixierbar oder ein in der Aufnahme des
Endabschnittes fixiertes Dosiermodul in den weiteren Haltebereich
der weiteren Aufnahme einsetzbar ist.
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Die nachfolgenden Ausführungen
gelten sowohl für
das beanspruchte System als auch für die beanspruchten Komponenten
des Systems, auf die sich die Ausführungen beziehen.
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Das Dosiermodul ist in dem Behälter gegen äußere Einflüsse und
vor dem Verlust von Dosierflüssigkeit
geschützt
und für
ein einfaches Einsetzen in die Dosiervorrichtung bereit. Dadurch,
daß die
Dosiervorrichtung mit ihrem Endabschnitt in den Behälter eingeführt werden
kann, ist es möglich,
allein durch Handhabung der Dosiervorrichtung das Dosiermodul aus
dem Behälter
in die Dosiervorrichtung einzusetzen, Dosiervorrichtung, Dosiermodul
und Behälter
miteinander zu verbinden oder das Dosiermodul aus der Dosiervorrichtung
in den Behälter
abzugeben. Für
das Einsetzen des Dosiermoduls muß lediglich die Dosiervorrichtung
mit der leeren Aufnahme auf das in der weiteren Aufnahme des Behälters befindliche
Dosiermodul geschoben und das Dosiermodul in der Aufnahme mittels
der Einrichtung zum Fixieren fixiert werden. Das Fixieren kann automatisch
ausgelöst
werden, wenn das Dosiermodul in die Aufnahme eingeführt wird.
Auch ist es möglich,
das Fixieren des Dosiermoduls in der Aufnahme durch Handbetätigung auszulösen.
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Nach dem Fixieren des Dosiermoduls
in der Aufnahme kann der Behälter
mit dem Dosiermodul verbunden bleiben. Hierdurch können Kontaminationen
des Dosiermoduls und des Endabschnitts und das Entweichen von Flüssigkeit
aus dem Dosiermodul verhindert werden. Für Dosierzwecke wird das Dosiermodul
vom Behälter
getrennt. Hierzu ist das Dosiermodul von der Einrichtung zum Fixieren
fester in der Dosiervorrichtung gehalten als durch die Haltebereiche
im Behälter.
Infolgedessen kann das Dosiermodul mittels der Dosiervorrichtung
vom Behälter getrennt
und aus diesem herausgezogen werden. Danach kann Flüssigkeit
dosiert werden.
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Zum Schutz des Dosiermoduls wird
der Endabschnitt mit eingesetztem Dosiermodul in den Behälter eingeführt und
werden die Haltebereiche von Dosiermodul und. Behälter miteinander
verbunden. Danach kann das Dosiermodul mit der Dosiervorrichtung
verbunden bleiben, damit der Behälter
das Dosiermodul und den Endabschnitt abdeckt. Falls das Dosiermodul
allein im Behälter
gelagert werden soll, wird es nach dem Verbinden mit dem Behälter mittels der
Einrichtung zum Freigeben des Dosier moduls von der Dosiervorrichtung
getrennt und der Endabschnitt aus dem Behälter herausgezogen. Die Betätigung der
Einrichtung zum Freigeben des Dosiermoduls kann von Hand oder automatisch
mit den Bewegungen der Dosiervorrichtung koordiniert erfolgen.
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Bei Ausführung der Dosiervorrichtung
als Handgerät
ist eine einfache Einhandbedienung möglich.
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Das Dosiermodul kann in verschiedener Weise
ausgestaltet sein. Die Verdrängerkammer kann
zu einer Mikromembranpumpe und/oder zu einem Freistrahldosierer
gehören.
Vorzugsweise ist eine Wand der Verdrängerkammer eine flexible Membran,
die beweglich ist, um die Verdrängung
zu bewirken. Hierfür
kann die Einrichtung zum Betätigen der
Dosiervorrichtung von außen
auf die Membran einwirken. Die Verdrängerkammer kann zugleich das Reservoir
für die
Flüssigkeit
sein. Vorzugsweise weist das Dosiermodul ein separates Reservoir
auf, das mit der Verdrängerkammer
verbunden ist. Das Reservoir kann eine Belüftungsöffnung aufweisen, damit Flüssigkeit
in die Verdrängerkammer
nachströmen
kann. Einer Rückverdrängung von
Flüssigkeit aus
der Verdrängerkammer
in das Reservoir kann durch Abstimmung der Druckverluste in der
Verbindung von Verdrängerkammer
und Reservoir und im Dosierausgang entgegengewirkt werden oder durch Ventileinrichtungen
in der Verbindung zwischen Verdrängerkammer
und Reservoir.
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Der Haltebereich des Dosiermoduls
kann insbesondere ein Steckabschnitt des Dosiermoduls sein, beispielsweise
ein länglicher
Endabschnitt des Modulgehäuses.
Der weitere Haltebereich kann eine komplementär dazu ausgebildete Steckaufnahme sein.
Der so gebildete Stecksitz kann ein Klemmsitz sein. Die Haltebereiche
können
auch in anderer Weise kraft- und/oder formschlüssig wirkende Haltebereiche
sein. Bevorzugt ist der Haltebereich eine Schnappkontur des Modulgehäuses und
der weitere Haltebereich eine weitere Schnappkontur des Behälters.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist
das Modulgehäuse
eine längliche
Form und den Dosierausgang und/oder den Haltebereich an einer Stirnseite auf.
Das längliche
Modulgehäuse
ist einfach axial in die Aufnahme bzw. die weitere Aufnahme einführbar. Der
Dosierausgang bzw. die Schnappkontur ist für Dosier- und Verbindungszwecke
am unteren Ende der Aufnahme oder daraus hervorstehend positionierbar.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist die
Schnappkontur schwalbenschwanzförmig
und die weitere Schnappkontur komplementär dazu ausgebildet, was eine
einfache und sichere Verschnappung ermöglicht.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist das
Modulgehäuse über einen
Steg mit einem Fähnchen
verbunden und zwischen Modulgehäuse
und Fähnchen ein
Schlitz zur Aufnahme eines Bereichs des Endabschnittes der Dosiervorrichtung
vorhanden. Das Fähnchen
kann als Beschriftungs- oder Symbolträger dienen, beispielsweise
um ein Dosiermodul zu identifizieren. Auch wenn das Dosiermodul
in die Dosiervorrichtung eingesetzt ist, ist das Fähnchen von außen sichtbar.
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Für
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorerwähnten Merkmale des Dosiermoduls
wird auf die WO 99/10099 und die deutsche Patentanmeldung 101 23
259.4 Bezug genommen.
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Die Dosiervorrichtung kann ein Automat sein,
wobei die Aktionen der Dosiervorrichtung bzw. einer Positionierungseinrichtung
für die
Behälter elektronisch
gesteuert sein können.
Vorzugsweise ist die Dosiervorrichtung ein Handgerät, das ähnlich wie eine
herkömmliche
Handpipette ausgestaltet sein kann. Am unteren Ende des Gehäuses der
Dosiervorrichtung ist anstatt eines Dichtsitzes für eine Pipettenspitze
die Aufnahme axial gerichtet untergebracht. Für einen Zugang von außen kann
der Haltebereich aus der Aufnahme hervorstehen. Um das Einführen in
den Behälter
zu erleichtern, ist der Endabschnitt gemäß einer Ausgestaltung stiftförmig.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist
der Endabschnitt einen unrunden Querschnitt auf und hat/haben die
weitere Aufnahme und/oder die weitere Öffnung des Behälters eine
komplementäre
Querschnittsform. Dann kann der Behälter mittels der Dosiervorrichtung
gedreht werden, was für
eine weitere Ausgestaltung nützlich
ist, auf die unten noch eingegangen wird.
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Die Einrichtung zum Fixieren des
Dosiermoduls in der Aufnahme der Dosiervorrichtung kann beispielsweise
elektromagnetisch, elektromechanisch oder mechanisch ausgeführt sein.
Beispielsweise ist sie eine Einrichtung zum Einklemmen des Dosiermoduls
in der Aufnahme. Diese kann ein gehäusefestes Widerlager zum Abstützen einer
Seite des Dosiermodules und ein gegen eine gegenüberliegende Seite des Dosiermodules
andrückbares
Anpreßorgan
zum Festlegen des Dosiermodules zwischen Anpreßorgan und Widerlager aufweisen.
Vorzugsweise ist die Einrichtung zum Freigeben eine Einrichtung
zum Lösen
der Einklemmung.
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Für
vorteilhafte Ausgestaltungen der Dosiervorrichtung insbesondere
hinsichtlich der Einrichtungen zum Fixieren, Betätigen und Freigeben wird auf die
deutsche Patentanmeldung 100 39 735.2 Bezug genommen.
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Grundsätzlich kann der Behälter mehrere Aufnahmen
für Dosiermodule
aufweisen. Vorzugsweise dient der Behälter nur zur Aufnahme eines
einzigen Dosiermoduls. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung ist er kappenförmig und überdeckt den eingeführten Endabschnitt
der Dosiervorrichtung einschließlich
des in den Endabschnitt eingesetzten Dosiermoduls. Der kappenförmige Behälter kann
zeitweilig als Schutz an der Dosiervorrichtung verbleiben.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist der
weitere Haltebereich am Grund des Behälters ausgebildet, so daß das Dosiermodul
mit einem komplementären Haltebereich
an der Stirnseite in einer reinen Axialbewegung mit dem Behälter verbindbar
ist. Der weitere Haltebereich kann insbesondere durch zwei Rasthaken
gebildet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist
der Behälter
in der Aufnahme mindestens ein Dichtelement auf, das den Dosierausgang
des mit dem Behälter verbundenen
Dosiermoduls abdichtet. Ein Dichtelement kann auch die Abdichtung
einer Belüftungsöffnung des
Dosiermodules bewirken.
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Vorzugsweise weist der Behälter eine
das Dosiermodul schützende
bzw. abdichtende Abdeckung auf, die zum Entnehmen des Dosiermoduls geöffnet werden
kann. Vorzugsweise ist die Abdeckung wiederverschließbar. Gemäß einer
Ausgestaltung hat der Behälter
einen Klappdeckel, der verschwenkbar am oberen Rand der weiteren Öffnung gelagert
ist und der in Schließposition
eine lösbare Verbindung
mit dem Behälter
aufweist. Die Abdeckung kann ein Andrückelement aufweisen, mit dem die
Abdeckung in Schließposition
gegen die Stirnseite eines im Behälter eingesetzten Dosiermoduls drückt. Hierdurch
kann das Dosiermodul im Behälter fixiert
und/oder mit der Dosieröffnung
und/oder der Belüftungsöffnung gegen
ein Dichtelement gedrückt und/oder
eine Einfüllöffnung geschlossen
werden. Bei dem Andrückelement
kann es sich um einen vom Boden des Klappdeckels vorstehenden Zapfen
handeln.
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Gemäß einer Ausgestaltung hat der
Klappdeckel einen umlaufenden Bund, der in eine in der weiteren Öffnung umlaufende
Sitzfläche
des Behälters
einzwängbar
ist. Hierdurch kann der Klappdeckel in Schließposition gesichert und abgedichtet werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist
die weitere Aufnahme des Behälters
einen Hauptabschnitt zum Aufnehmen des Modulgehäuses und einen schachtartigen
Nebenabschnitt zum Aufnehmen und seitlichen Abstützen des Fähnchens auf. Insbesondere wenn
das Modulgehäuse
mit dem Grund des Behälters
verbunden ist, wird durch die seitliche Abstützung des Fähnchens eine exakte Ausrichtung des
Dosiermoduls im Behälter
gefördert,
die das Einsetzen und Entnehmen des Dosiermoduls erleichtert.
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Nach einer Ausgestaltung hat der
Behälter an
dem von der weiteren Öffnung
entfernten Ende außen
Verbindungselemente und ist ein Tray vorhanden, das mindestens eine Öffnung mit
zu den Verbindungselementen komplementären weiteren Verbindungselementen
aufweist, so daß der
Behälter
mit dem Tray verbindbar ist. Das Tray kann der sicheren Aufbewahrung
und dem Transport des Behälters
dienen. Durch diese standsichere Anordnung des Behälters wird
das Einsetzen und Entnehmen des Dosiermoduls erleichtert. Außerdem ermöglicht eine Lösbarkeit
der Verbindung, den kappenförmigen
Behälter
getrennt vom Tray als Abdeckung der Dosiervorrichtung zu benutzen.
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Damit die Verbindung leicht gelöst werden kann,
sind gemäß einer
weiteren Ausgestaltung die Verbindungselemente des kappenförmigen Behälters und/oder
des Trays nur auf einem Teil des Umfangs des Behälters und/oder der Öffnung des
Trays vorhanden, so daß der
Behälter
und das Tray in einer bestimmten Drehstellung miteinander verbindbar
und durch Drehen in eine andere Drehstellung voneinander lösbar sind.
Falls der Endabschnitt des Gehäuses und
der Innenquerschnitt des Behälter
eine komplementäre,
unrunde Querschnittsform haben, kann die Dosiervorrichtung als Werkzeug
zum Lösen
der Verbindung genutzt werden. Grundsätzlich ist aber auch möglich, die
Behälter
von Hand zu drehen.
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Bei den Verbindungselementen von
Behälter und
Tray kann es sich um Schnappelemente handeln. Bei einer Ausgestaltung
sind die Verbindungselemente des Behälters einander diametral gegenüberliegende
Einkerbungen im Mantel des Behälters und
die weiteren Verbindungselemente des Trays einander diametral gegenüberliegende
Schnapphaken an den Rändern
der Öffnung.
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Bei einer Ausgestaltung sind die
Verbindungselemente des Behälters
einander diametral gegenüberliegende
Nocken und mindestens ein Absatz am Mantel des Behälters und
die weiteren Verbindungselemente des Trays einander diametral gegenüberliegende
Aussparungen an den Rändern
der Öffnung
zum Durchführen
der Nocken bis unter einen Boden des Trays und Federeinrichtungen,
welche den Behälter
in eine Po sition drücken,
in der die Nocken den Boden untergreifen und der Absatz auf der Oberseite
des Bodens abgestützt
ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist
das Tray mindestens ein streifenförmiges Oberteil mit mindestens
einer Öffnung
zum Einsetzen eines Behälters auf
und ist das Oberteil auf einem eine Aufnahme für jeden Behälter aufweisenden Unterteil
des Trays positionierbar und mit diesem über lösbare Befestigungseinrichtungen
verbindbar. Bevorzugt ist das Unterteil als Einrichtung zum Temperieren
(insbesondere Kühlen)
ausgebildet. Es kann einen Hohlraum aufweisen, der mindestens eine
Aufnahme für
einen Behälter
umgibt und in dem sich ein Temperiermedium befindet. Bei dem Temperiermedium
kann es sich beispielsweise um eine Salzlösung handeln, deren Zusammensetzung
eine Temperierung bei einer definierten Temperatur ermöglicht.
Das Tray kann aus einem porösen
bzw. geschäumten
und damit isolierenden Material hergestellt sein. Auch kann das
Material des Trays mit einer thermosensitiven Farbe eingefärbt sein,
um eine Temperaturänderung
anzuzeigen. Für
Einzelheiten wird auf die
DE
299 18 179 U Bezug genommen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 Dosiermodul
in einer Dosiervorrichtung und Behälter in einem Tray in einer
perspektivischen Seitenansicht;
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2 Dosiermodul
in einer vergrößerten perspektivischen
Seitenansicht;
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3 Behälter in
einer vergrößerten perspektivischen
Seitenansicht;
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4 Behälter mit
eingesetztem Dosiermodul in einer vergrößerten perspektivischen Draufsicht;
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5 Behälter mit
eingesetztem Dosiermodul in einem Vertikalschnitt;
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6 Fixierung
des Behälters
in einem Tray in perspektivischer Ansicht von unten;
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7 Dosiervorrichtung
in einem Behälter
in einem Tray eingeführt
in perspektivischer Ansicht von der Seite;
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8 Behälter und
Tray eines weiteren Ausführungsbeispieles
in perspektivischer Ansicht schräg
von oben;
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9 Behälter von 8 ohne Klappdeckel in einer
vergrößerten perspektivischen
Ansicht von der Seite;
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10 Behälter ohne
Klappdeckel in vergrößerter Draufsicht;
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11 der
Behälter
im Oberteil des Trays in perspektivischer Ansicht schräg von oben;
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12 der
Behälter
im Oberteil in perspektivischer Ansicht schräg von unten;
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13 der
Behälter
mit geöffnetem
Klappdeckel im Oberteil in perspektivischer Ansicht schräg von oben;
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14 der
Behälter
mit geöffnetem
Klappdeckel im Oberteil in perspektivischer Anssicht schräg von unten;
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15 der
Behälter
ohne Klappdeckel mit eingesetztem Dosiermodul in vergrößerter Draufsicht.
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In der nachfolgenden Beschreibung
beziehen sich die Begriffe „oben" und „unten" auf die Ausrichtung
der Komponenten in der beschriebenen Zeichnung.
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Gemäß 1 hat das System zum Verschließen und
Handlen von Dosiermodulen ein Dosiermodul 10, eine Dosiervorrichtung 20,
einen Behälter 30 und
ein Tray 40.
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Gemäß 2 hat das Dosiermodul 10 ein
im wesentlichen plattenförmiges
Modulgehäuse 11,
das angrenzend an die. eine Stirnseite 12 eine- senkrecht zur
Plattenebene gesehen – schwalbenschwanzförmige Schnappkontur 13', 13'' in den Schmalseiten hat.
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In der Stirnseite 12 hat
das Modulgehäuse 11 einen
Dosierausgang 14 und eine Belüftungsöffnung 15.
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In der gegenüberliegenden Stirnseite 16 hat das
Modulgehäuse 1 eine
Befüllöffnung 17,
die in der 4 gezeigt
ist.
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Angrenzend an die Schnappkontur 13'' ist das Modulgehäuse 11 über einen
Steg 18 mit einem Fähnchen 19 verbunden,
das plattenförmig
und senkrecht zum Modulgehäuse 1 ausgerichtet
ist, wobei zwischen dem Fähnchen 19 und
der benachbarten Schmalseite des Modulgehäuses 11 ein Spalt vorhanden
ist.
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Das Modulgehäuse 11 beherbergt
eine Verdrängerkammer,
die mit dem Dosierausgang 14 verbunden ist und ein Reservoir,
das mit der Belüftungsöffnung 15 und
der Befüllöffnung 17 verbunden
ist. Es ist mikrotechnisch aus aufeinanderliegenden, plattenförmigen Körper gebildet,
in die vorerwähnten Strukturen
eingearbeitet und die miteinander verbunden sind. Einer der plattenförmigen Körper bildet
zugleich eine Membran 11',
die die Verdrängerkammer abschließt. Sie
ist in der 2 oben auf
dem Modulgehäuse 11 angeordnet.
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Gemäß 1 hat Dosiervorrichtung 20 ein Gehäuse 21 in
Form eines Handgriffes, der sich in einem Gehäuseabschnitt 22 zu
einem Ende hin deutlich verjüngt.
Von diesem Ende des Gehäuseabschnittes 22 steht
ein stiftförmiger
Endabschnitt 23 des Gehäuses
21 axial vor. Der Endabschnitt 23 hat einen etwa rechteckigen
Querschnitt mit gerundeten Ecken. In dem Endabschnitt 23 befindet
sich eine Aufnahme 24, die durch eine Öffnung 25 am freien Ende
des Endabschnittes 22 zugänglich ist. Der Querschnitt
der Aufnahme 24 ist etwas größer als der Querschnitt des
Modulgehäuses 11.
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In die Aufnahme 24 ist durch
die Öffnung 25 axial
das Dosiermodul 10 eingesetzt, wobei die Stirnseite 12 und
die schwalbenschwanzförmige Schnappkontur 13', 13'' etwas aus der Öffnung 25 vorstehen.
Das Fähnchen 19 ist
an einer flachen Außenseite
des Endabschnittes 23 entlang erstreckt.
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Das Dosiermodul 10 ist in
der gezeigten Einsetzposition in der Aufnahme 24 von einer – nicht dargestellten – Einrichtung
zum Fixieren festgelegt, die ein seitlich auf das Dosiermodul 10 wirkendes
Anpreßorgan
hat, welches die gegenüberliegende
Seite des Dosiermodules 10 gegen ein Widerlager im Endabschnitt 23 drückt. Die
Einrichtung zum Fixieren wird dadurch betätigt, daß die Stirnseite 16 des
Dosiermodules 10 gegen eine Tasteinrichtung am Grund der
Aufnahme 24 drückt.
Die Einrichtung zum Fixieren ist mechanisch ausgeführt.
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Ferner hat die Dosiervorrichtung 20 einen – nicht
gezeigten – piezoelektrischen
Aktor mit einem Betätigungsorgan,
der auf die Membran 11' des
Modulgehäuses 11 wirkt,
wenn sich das Dosiermodul 10 in der Einsetzposition befindet.
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Zudem hat die Dosiervorrichtung 20 eine – nicht
gezeigte – Einrichtung
zum Freigeben des Dosiermoduls 10 aus der Einsetzposition,
durch deren Betätigung
gesteuert wird, daß das
Anpreßorgan
das Dosiermodul 10 in der Aufnahme 24 freigibt.
Die Einrichtung wird durch eine Taste 26 gesteuert, die
sich in einem Kopf 27 des Gehäuses 20 befindet.
In dem Kopf 27 befinden sich elektrische Taster 28', 28'' und Schalter 28''', 28IV sowie ein Display 29 zum
Einstellen und Anzeigen von Gerätefunktionen.
So kann mit den vorerwähnten
Gerätefunktionen
der vom Aktor bewirkte Hub der Membran der Verdrängungseinrichtung eingestellt,
angezeigt und der Dosiervorgang ausgelöst werden.
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Gemäß 3 bis 5 ist
der Behälter 30 kappenförmig bzw.
topfförmig
mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt gestaltet. Er weist
eine weitere Aufnahme 31 auf, die auf der einen Seite durch
eine weitere Öffnung 32 zugänglich und
auf der anderen Seite durch einen Grund 33 verschlossen
ist.
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Vom Grund 33 stehen in der
Aufnahme 31 Rasthaken 34', 34'' vor,
die komplementär
zu den schwalbenschwanzförmigen
Schnappkonturen 13', 13'' geformt sind, so daß die Schnappkonturen 13', 13'' mit den Rasthaken 34', 34'' verrastbar sind. Dies ist in der 5 gezeigt.
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Gemäß 4 hat die weitere Aufnahme 31 einen
das Modulgehäuse 11 aufnehmenden
Hauptabschnitt 31' und
einen das Fähnchen 19 aufnehmenden
und seitlich abstützenden
schachtartigen Nebenabschnitt 31''.
An einem Ende des Nebenabschnittes 31'' steht
ein Vorsprung 31''' von der Wand der Aufnahme 31 vor,
so daß der
angrenzende Rand des Fähnchens 19 vollständig eingefaßt ist.
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An den oberen Rand des Behälters ist über ein
Schwenklager 35 ein Klappdeckel 36 angelenkt. Vom
Boden des Klappdeckels 36 steht ein umlaufender Bund 36' vor, der abdichtend
in eine die weitere Öffnung 32 umschließende zylindrische
Sitzfläche 32' einklemmbar
ist.
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Ferner steht vom Boden des Klappdeckels 36 ein
Zapfen 37 vor, der bei geschlossenem Klappdeckel 36 im
Bereich der Befüllöffnung 17 gegen
die Stirnseite 16 des Dosiermodules 10 drückt.
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Auf dem Grund 33 befindet
sich in der Aufnahme zwischen den Rasthaken 34', 34'' ein Dichtelement 38,
gegen das die Stirnseite 12 des eingesetzten Dosiermoduls 10 drückt, so
daß der
Dosierausgang 14 und die Belüftungsöffnung 15 abgedichtet
werden.
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Außen steht vom Grund 33 ein
zapfenförmiger
Fuß 39 vor.
Dieser hat an diametral einander gegenüberliegenden Abschnitten seines
Mantels flache Einkerbungen 39', 39'',
deren Tiefe zum freien Ende des Fußes 39 hin zunimmt.
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Gemäß 6 hat das Tray 40 einen Boden 41 und
eine von den Rändern
des Bodens 41 hochstehende Einfassung 42. Im Boden
sind in drei Reihen und vier Spalten zwölf Öffnungen 43 angeordnet. Jeder Öffnung 42 sind
an der Unterseite des Bodens 41 zwei diametral gegenüberliegende
Schnapphaken 44', 44'' zugeordnet, die komplementär zu den Einkerbungen 39', 39'' geformt sind. Hierdurch ist es möglich, die
Behälter 30 mit
ihrem Fuß 39 in
die Öffnungen 44 einzusetzen
und an ihren Einkerbungen 39', 39'' mit den Schnapphaken 44', 44'' zu verschnappen, wie in der 6 gezeigt. Bei dieser Fixierung
stützen
sich die Behälter 30 an
einem oberhalb ihres Fußes 39 gebildeten
Absatz auf der Oberseite des Bodens 41 ab.
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Zum Dosieren wird die Dosiervorrichtung 20 in
der in 1 gezeigten Anordnung
mit eingesetztem Dosiermodul 10 und ohne Abdeckung durch
den Behälter 30 verwendet.
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In 1 ist
das Tray 40 mit nur einem Behälter 30 bestückt. Bei
geöffnetem
Klappdecket 36 ist mittels der Dosiervorrichtung 20 das
Dosiermodul 10 gemäß 7 in die weitere Aufnahme 31 einführbar, so
daß es
die in den 4 und 5 gezeigte Position einnimmt,
in der es mit dem Behälter 30 verschnappt ist.
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Nach dem Einsetzen des Dosiermoduls 10 kann
die Dosiervorrichtung 20 unter Betätigung der Taste 26 aus
dem Behälter 30 herausgezogen
werden, so daß das
Dosiermodul 10 in dem Behälter 30 verbleibt.
Nach Schließen
des Klappdeckels 36 ist das Dosiermodul 10 geschützt in dem
Behälter 30 untergebracht.
Dann kann es beispielsweise aufbewahrt und gegebenenfalls temperiert
werden.
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Es ist aber auch möglich, den
Behälter 30 als kappenartigen
Schutz auf dem Endabschnitt 23 mitzuführen. Hierzu kann mittels der
Dosiervorrichtung 20 der Behälter 30 in der Öffnung 43 um
90° gedreht werden,
so daß die
Einkerbungen 39', 39'' aus den Schnapphaken 44', 44'' freikommen. Anschließend ist
der Behälter 30 mittels
der Dosiervorrichtung 20 aus der Öffnung 43 herausziehbar
und deckt den Endabschnitt 23 sowie das eingesetzte Dosiermodul 10 ab.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht
sich auf andere Ausführungsbeispiele
eines Behälters 50 und
eines Trays 60.
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Gemäß 8 sind drei Behälter 50 in ein streifenförmiges Oberteil 61 des
Trays 60 eingesetzt, das mit einem Unterteil 62 des
Trays 60 verrastet ist. Das Unterteil 62 ist mit
insgesamt vier derartigen streifenförmigen Oberteilen 61 verrastbar.
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Wie insbesondere aus der 9 ersichtlich ist, ist ein
Behälter 50 kappenförmig bzw.
tonnenförmig
ausgestaltet mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
und abgerundeten Ecken. Der Behälter 50 weist
eine weitere Aufnahme 51 und eine weitere Öffnung 52 auf.
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Gemäß 10 sind an einem Grund 53 der Aufnahme 51 Rasthaken 54', 54'' zum Verschnappen mit der Schnappkontur 13', 13'' des Dosiermoduls 10 vorhanden.
Der Bereich zwischen den Rasthaken 54', 54'' ist
seitlich von Rippen 54''', 54IV begrenzt,
die das Dosiermodul 10 in die Rastposition führen und seitlich
abstützen.
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Die Aufnahme 51 ist wiederum
in einen Hauptabschnitt 51' und
einen schachtartigen Nebenabschnitt 51'' unterteilt.
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Die 15 zeigt
das Dosiermodul 10 von 2 in
der Aufnahme 51. Das Modulgehäuse 10 ist im Hauptabschnitt 51' angeordnet
und die Schnappkontur 13', 13'' ist mit den Rasthaken 54', 54'' verrastet. Das Fähnchen 19 ist
in dem Nebenabschnitt 51'' geführt.
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Gemäß 8 bis 10 ist
der Behälter 50 über ein
Schwenklager 55 mit einem Klappdecket 56 verbunden.
Dieser hat gemäß 13 unten einen umlaufenden
Bund 56',
der abdichtend in eine Sitzfläche 52' am Innenumfang
der weiteren Öffnung 52 ein klemmbar
ist. Um das Öffnen
und Schließen
des Klappdeckels 56 zu erleichtern, hat dieser eine hochstehende
Grifflasche 56''. Diese hat
einen nach unten vorstehenden Abschnitt mit einer Aussparung 56''' (vgl. 13), in die in Schließstellung
des Klappdeckels 56 eine Nase 50' auf dem Mantel des Behälters 50 eingreift
(vgl. 11).
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Wie aus 9 ersichtlich ist, hat der Behälter auf
der Seite gegenüber
der Anlenkung 55 unterhalb der Nase 50' einen Absatz 57,
der um die angrenzenden Ecken in die Seitenbereiche herum verläuft. In
den Seitenbereichen wird der Absatz 57 außerdem von
Stegen 57' begrenzt,
die vom Mantel des Behälters 50 vorstehen.
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Wie in den 9 und 10 gezeigt
ist, hat der Behälter 50 in
den beiden Seitenbereichen auf einem Niveau unterhalb des Absatzes 57 vorstehende
Nocken 58', 58'', die keilförmig ausgebildet sind, wobei sie
sich von oben nach unten verjüngen.
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Das schienenförmige Oberteil 61 hat
gemäß 11 bis 14 in der Basis 61' drei Öffnungen 63 zur Aufnahme
von Behältern 50.
Die Öffnungen 63 haben
an den beiden Querseiten kleine Aussparungen 64', 64'', durch die die Nocken 58', 58'' der Behälter 50 hindurchpassen.
Auf der Oberseite der Basis 61' stehen neben den Aussparungen 64', 64'' kleine Führungsnocken 64''', 64IV vor, welche die Nocken 58', 58'' in die Aussparungen 64', 64'' führen. Von der Unterseite der
Basis 61' steht
angrenzend an die Längsseite
jeder Öffnung
eine elastische Klemmplatte 65 vor.
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In jede Öffnung 63 ist ein
Behälter 50 einsetzbar,
wobei die Nocken 58', 58'' durch die Aussparungen 64', 64'' nach unten geführt werden. Dabei wird der
Behälter 50 von
der Klemmplatte 65 so belastet, daß die Nocken 58', 58'' unter die Basis 61' des Oberteils 61 gedrückt werden.
Dies ist in den 12 und 14 gezeigt. In dieser Lage
ist der Behälter 50 durch
den Absatz 57 an der Oberseite der Basis des Oberteils 61 abgestützt, so
daß er
in dieser Ausrichtung fixiert ist.
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Der Behälter 50 kann in umgekehrter
Richtung entnommen werden, indem er entgegen der Federkraft der
Klemmplatte 65 bewegt wird, bis die Nocken 58', 58'' aus den Aussparungen 64', 64'' herausgezogen werden können.
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Das Oberteil 61 hat an den
Querseiten der Basis 61' Halteplatten 66', 66'', die jeweils an den Innenseiten
vorstehende Rastnocken 66''', 66IV aufweisen.
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Gemäß 8 ist das Unterteil 62 ein kastenförmiger Behälter, der
oben mit Öffnungen 68 versehen
ist, die komplementär
zu den Öffnungen 63 des Oberteiles 61 sind.
Die Öffnungen 68 münden in
Aufnahmen 68' des
Unterteiles 62, in die die unteren Bereiche der Gefäße 50 eingeführt werden
können.
Die Aufnahmen 68' sind
an den Querseiten mit Taschen 69', 69'' zur
Aufnahme der Nocken 58', 58'' und an den Längsseiten mit einer Tasche 69''' zur
Aufnahme der Klemmplatte 65 versehen.
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An den Längsseiten hat das Unterteil 62 vertikale
Taschen 69IV , 69V für die Halteplatten 66', 66''. Die Taschen 69IV , 69V weisen unten Ausnehmungen 69VI , 69VII für die Rastnocken 66''', 66IV an
den Innenseiten der Halteplatten 66', 66'' auf.
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Das Oberteil 61 ist bestückt mit
Behältern 50 in
das Unterteil 62 einsetzbar und über die Halteplatten 66', 66'' mit dem Unterteil 62 verrastbar.
Durch Drücken
gegen die Außenseiten
der oberen Abschnitte der Halteplatten 66'; 66'' kann
diese Verrastung gelöst
werden und ein Oberteil 61 mit Behältern 50 einer separaten
Nutzung zugeführt
werden.
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Das Unterteil 62 ist innen
hohl und mit einer Temperierflüssigkeit
gefüllt.
Unterseitig ist das Unterteil 62 durch eine aufgeschweißte bzw.
aufkaschierte Folie verschlossen. Das Unterteil 62 kann
somit zur Aufbewahrung einer Vielzahl Behälter 50 und gleichzeitigen
Temperierung genutzt werden.
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Das Einsetzen und Entnehmen von Dosiermodulen 10 in
den Behälter 50 oder
aus dem Behälter 50 erfolgt
mittels einer Dosiervorrichtung 20 wie in 1 gezeigt. Soll der Behälter 50 als
Kappe auf dem Endabschnitt der Dosiervorrichtung 20 angebracht
werden, so kann bei in den Behälter 50 eingeführtem Endabschnitt 23 mittels
der Dosiervorrichtung 20 der Behälter 50 aus der Öffnung 63 entnommen
werden.