DE102010047826A1

DE102010047826A1 - Elektronische Pipette

Info

Publication number: DE102010047826A1
Application number: DE102010047826A
Authority: DE
Inventors: Günther Mohr; Boris Von Beichmann; Lurz Werner
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf Se De
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2012-04-05
Also published as: CN103249487A; US20130255404A1; EP2624958B1; CN103249487B; WO2012045417A2; EP2624958A2; WO2012045417A3; JP2013543438A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Pipette umfassend eine elektrisch angetriebene Einrichtung zum Pipettieren und eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung, wobei ein Gerätemodul die Einrichtung zum Pipettieren umfasst, ein vom Gerätemodul körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ganz oder teilweise umfasst und Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul vorhanden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Pipette.
Pipetten sind handhabbare oder stationäre Dosiervorrichtungen, die insbesondere im Labor zur Dosierung von Flüssigkeiten verwendet werden. Mit Flüssigkeiten sind flüssige Medien in Form von Proben gemeint, wobei es sich um einphasige Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemische oder um mehrphasige Flüssigkeitsgemische (z. B. Emulsionen) oder um Flüssigkeits-Feststoffgemische (z. B. Suspensionen) oder um Flüssigkeits-Gasgemische (z. B. Schäume) handelt.
Luftposterpipetten haben einen Sitz zum lösbaren Halten einer Pipettenspitze. Eine Verdrängungseinrichtung für Luft ist in die Pipette integriert und über einen Kanal kommunizierend mit einem Loch in dem Sitz verbunden. Mittels der Verdrängungseinrichtung wird ein Luftposter verlagert, so dass Flüssigkeit durch eine Spitzenöffnung der Pipettenspitze eingesogen und daraus ausgestoßen wird, je nach Richtung der Verlagerung des Luftpolsters. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens ein Zylinder mit einem darin verlagerbaren Kolben. Der Kolben wird mittels einer Antriebseinrichtung angetrieben.
Direktverdrängerpipetten arbeiten mit Spritzen zusammen, die einen Spritzenzylinder und einen darin verlagerbaren Spritzenkolben aufweisen. Die Spritzen sind mit den Direktverdrängerpipetten kuppelbar bzw. von diesen lösbar. Dabei wird der Spritzenzylinder an der Direktverdrängerpipette und der Spritzenkolben in einer Kolbenaufnahme gehalten, die mittels einer Antriebseinrichtung verlagerbar ist. Mittels der Antriebseinrichtung wird der Spritzenkolben hin- und herbewegt, so dass Flüssigkeit durch ein Loch der Spritze eingesogen bzw. aus diesem ausgestoßen wird.
Bei Ausführung als Dispenser weisen Direktverdrängerpipetten eine Antriebseinrichtung auf die eine schrittweise Abgabe einer insgesamt von der Spritze aufgenommenen Flüssigkeitsmenge in Teilmengen ermöglicht.
Pipetten mit einer manuell angetriebenen mechanischen Antriebseinrichtung oder einer elektromechanisch angetriebenen Antriebseinrichtung oder einer manuell angetriebenen mechanischen Antriebseinrichtung mit elektromechanischer Unterstützung („Servoantrieb”) sind bekannt. Ferner gibt es Pipetten mit festem und einstellbarem Volumen. Bekannt sind zudem Dispenser, bei denen die zu dispensierende Teilmenge einstellbar ist. Des Weiteren gibt es Einkanalpipetten für Verwendung mit nur einer einzigen und Mehrkanalpipetten für gleichzeitige Verwendung mit mehreren Pipettenspitzen oder Spritzen.
Pipettenspitzen oder Spritzen bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und können als Einmalartikel nach Gebrauch weggeworfen bzw. durch eine frische Pipettenspitze oder Spritze ersetzt werden. Pipettenspitzen oder Spritzen werden in verschiedenen Größen für Dosierungen in verschiedenen Volumenbereichen zur Verfügung gestellt.
Pipetten weisen Bedienelemente zum Steuern der Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit und gegebenenfalls zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze von der Pipette auf. Ferner weisen sie Bedienelemente auf, die der manuellen Eingabe von Anwenderparametern (z. B. Dosiervolumen, Dosiergeschwindigkeit, Stoffwerte der Flüssigkeit, Kalibrierdaten) und/oder von Betriebsarten (z. B. Pipettieren, Dispensieren, Titrieren, Mischen) und/oder von Betriebsabläufen zur Probenbearbeitung (z. B. Aufnehmen, Mischen und Abgeben von Flüssigkeiten) dienen können. Zudem sind sie mit einer Anzeigeeinrichtung versehen, die der Anzeige von Betriebsdaten (z. B. Anwenderparameter, Betriebsart, Betriebsabläufe, Betriebszustand) der Pipette dient.
Die Bedien- und Anzeigeeinrichtungen sind hauptsächlich am oberen Ende der Pipette angeordnet. Dort hat das Pipettengehäuse meist eine Verbreiterung, um diese Elemente unterzubringen. Bekannt sind Pipetten mit einem etwa stangenförmigen Gehäuse, das am oberen Ende einen pultartig geneigten, ggfs. auf einer Seite ausladenden Gehäusekopf aufweist. In diesem Gehäusekopf sind elektrische Schalter bzw. Tasten und mindestens eine Anzeige untergebracht. Als Anzeigen sind Flüssigkristallanzeigen (LCD-Anzeigen) gebräuchlich. Derartige Pipetten sind in der EP 1 825 915 A2 , EP 1 859 869 A1 und EP 1 878 500 A1 beschrieben. Mit zunehmender Komplexität der Pipette kommen im Allgemeinen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen mit umfangreicheren Eingabeeinrichtungen und größeren Anzeigeeinrichtungen zum Einsatz.
Nachteilig ist, dass die Pipetten aufgrund der darin enthaltenen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen oben ausladen, schwer und dennoch aufgrund ihrer geringen Größe unvorteilhaft zu bedienen und abzulesen sind. Hierdurch wird die Handhabung der Pipetten beeinträchtigt mit dem Risiko einer möglichen Fehlbedienung. Zudem entfallt auf die Bedien- und Anzeigeeinrichtungen ein erheblicher Teil der Kosten der Pipetten. Komplexere Aufgaben wie die Erstellung von Routinen oder Programmen sind mit den integrierten Bedien- und Anzeigeeinrichtungen schwer zu bewältigen. Werden Pipetten mit einer kleineren Bedien- und Anzeigeeinrichtung ausgerüstet, setzt dies den Bedienkomfort weiter herab.
Die DE 199 11 397 A1 beschreibt eine autonome Pipette mit einer Gerätesteuerung und einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebsdaten, die eine drahtlose Schnittstelle zur Datenübertragung und/oder zur Gerätesteuerung aufweist. Mittels einer Fernbedienung kann über die Schnittstelle die Pipette bequemer gesteuert werden. Ohne Fernbedienung ist die autonome Pipette in herkömmlicher Weise nutzbar. Hierfür benötigt die autonome Pipette Bedien- und Anzeigeeinrichtungen.
Die EP 0 999 432 B1 beschreibt ein elektronisches Dosiersystem, bei dem mittels einer Datenverarbeitungsanlage über kontaktgebundene oder drahtlose Datenschnittstellen Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen in eine Handdosiervorrichtung eingeschrieben werden. Zusätzlich können mittels der Datenverarbeitungsanlage Betriebsparameter in die Handdosiervorrichtung eingeschrieben und die Handdosiervorrichtung gesteuert werden. Die Betriebsparameter sind Anwenderparameter (z. B. Dosiervolumen, Dosiergeschwindigkeiten), gerätetypspezifische Parameter (z. B. für Kolbenbewegung bestimmende Parameter, mengenbestimmende Parameter, die Überwachung von Betriebszuständen betreffende Parameter) oder gerätespezifische Parameter (z. B. Geräteidentifikation, Kenn-Code für gespeicherten Parametersatz). Die Handdosiervorrichtung weist eigene Bedien- und Anzeigeeinrichtungen auf.
Ein ähnliches Dosiersystem ist in der WO 2005/052781 A2 beschrieben. Die Pipette ist ebenfalls mit eigenen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen versehen.
Die US 7 640 787 B2 beschreibt eine Überprüfungseinrichtung für eine Pipette. Die Pipette weist Mittel zum Messen eines vom Kolben der Pipette verdrängten Volumens und zum Vergleichen der Messung mit einem angestrebten Wert und zum Anzeigen eines Fehlers auf. Der Hinweis auf einen Fehler wird von einer LCD-Anzeige an der Pipette angezeigt, Ferner kann das Ergebnis des Vergleiches über eine Schnittstelle drahtlos an einen Computer zur Aufzeichnung übermittelt werden.
Die Pipette weist eigene Bedieneinrichtungen und einen eigenen Zähler zum Anzeigen des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens auf.
Die US 4 821 586 beschreibt ein Pipettensystem, bei dem eine Pipette von einer programmierten Steuereinheit gesteuert wird, um eine aus einem Vorrat ausgewählte Dosierfunktion durchzuführen. Hierbei kann es sich beispielsweise um das Pipettieren einzelner Flüssigkeitsvolumen, um ein Dispensieren mehrerer Teilvolumina eines aufgenommen Flüssigkeitsvolumens, um Verdünnungen und Titrationen handeln. Die Steuereinheit ermöglicht auch das Schreiben und Abspeichern neuer Programme für Dispensierfunktionen. Die Steuereinheit enthält die Steuerung der Pipette und ist über ein flexibles elektrisches Kabel mit dem Motor, Schaltern und Lämpchen der Pipette verbunden.
Die WO 89/10193 beschreibt einen Pipettierapparat, der eine stationäre Einheit mit einer Kolbenpumpe, einem Schrittmotor zum Antreiben der Kolbenpumpe und einem Mikroprozessor zum Steuern des Schrittmotors umfasst. Mittels einer Eingabebox, die über ein elektrisches Kabel mit dem Mikroprozessor verbunden ist, können Daten und Programme in den Mikroprozessor eingegeben werden. Die Eingabebox umfasst eine Anzeige, die Steuerbefehle verlangt, die Antwort wiedergibt und den Status der Vorrichtung anzeigt. Ein Pipettenhandgriff weist elektronische Bedienelemente auf, um verschiedene Funktionen auszulösen, zu denen Aspiration, Abgabe- und Mischfunktionen gehören. Die elektronischen Bedienelemente sind mit dem Mikroprozessor über ein zweites elektrisches Kabel verbunden und der Pipettenhandgriff ist mit der Kolbenpumpe über einen pneumatischen Schlauch verbunden. Eine Pipettenspitze ist mit einem Konnektor des Pipettenhandgriffes verbindbar. Somit sind die stationäre Einheit mit der Kolbenpumpe und dem Mikroprozessor, die Eingabebox und der Handgriff voneinander getrennte Gerätekomponenten, die über flexible Leitungen miteinander verbunden sind.
Die DE 195 06 129 A1 beschreibt eine Zahnbürste, die in ihrem Handgriff einen Drucksensor zur Ermittlung des richtigen Anpressdruckes beim Zähneputzen hat. Die ermittelten Druckwerte werden mit Hilfe eines Senders und einer Senderantenne am Handgriff einer mit einer Empfangsantenne versehenen externen Displayeinheit zugeführt. Diese zeigt an, ob mit ausreichender Andrückkraft geputzt wird. Zusätzlich kann sie die Zeitdauer des Putzens für unterschiedliche Zahnbereiche erfassen und signalisieren.
Die WO 2008/131874 A1 beschreibt ein Verfahren zur drahtlosen unidirektionalen Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger, bei dem der Sender einen zu übertragenden Datensatz mehrmals zeitlich nacheinander auf mehreren Übertragungskanälen sendet und der Empfänger Datensätze auf jeweils nur einem Übertragungskanal empfingt. Die Anzahl der verwendeten Übertragungskanäle ist kleiner als die Anzahl der Wiederholungen, mit der der Sender den Datensatz überträgt, und es wird eine Folge von Übertragungskanälen verwendet, innerhalb der die Reihenfolge der verwendeten Übertragungskanäle vorgegeben ist. Ferner beschreibt sie eine Zahnbürste mit einem Sender zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens und ein System aus einer Zahnbürste und einem separaten Zusatzgerät, wobei in der Zahnbürste ein Sender und im Zusatzgerät ein Empfänger vorhanden ist. Das Zusatzgerät ist mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der übertragenen Daten versehen. Beispielsweise wird in der Zahnbürste der Anpressdruck ermittelt, mit dem ein Benutzer die Aufsteckbürste beim Zähneputzen gegen die Zähne drückt und/oder die Putzzeit und/oder der Ladezustand eines im Handteil zur Stromversorgung der elektrischen Zahnbürste enthaltenen Akkumulators.
Die WO 98/257 36 A1 beschreibt ein elektrisches Rasiersystem mit einem Elektrorasierer und einer Fernwirkeinrichtung mit einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen spezifischer Daten. Die Anzeigeeinheit zeigt Statusanmeldungen über den Rasierer an und gibt dem Benutzer beim Rasieren Rückmeldungen. Die Fernwirkeinrichtung kann ferner mit Knöpfen, Tastern oder Schiebereglern zum Einstellen der Rasierparameter des Rasierers versehen sein. Auch können Sensoren für Umgebungsbedingungen in der Fernwirkeinrichtung enthalten sein, um den Elektrorasierer mit Informationen zu versorgen, die für den Rasierkomfort relevant sind. Der Datenaustausch zwischen Fernwirkeinrichtung und Rasierer kann drahtlos erfolgen, gegebenenfalls bidirektional.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Funktion und Handhabung verbesserte und/oder erweiterte elektronische Pipette zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch eine elektronische Pipette mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der elektronischen Pipette sind in Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße elektronische Pipette umfasst

a. eine elektrisch angetriebene Einrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten und
b. eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung
c. wobei ein Gerätemodul die Einrichtung zum Pipettieren umfasst,
d. ein vom Gerätemodul körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ganz oder teilweise umfasst und
e. Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul vorhanden sind.

Herkömmlicherweise sind die Teile von elektronischen Pipetten zu einer physischen Einheit zusammengefasst. Dabei sind die Bedien- und Anzeigeelemente mit der Einrichtung zum Pipettieren in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Die erfindungsgemäße Pipette ist in körperlich voneinander getrennte Teile unterteilt, und zwar in ein Gerätemodul und in ein davon körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul. Das Gerätemodul umfasst die Einrichtung zum Pipettieren. Die Einrichtung zum Pipettieren umfasst eine Verdrängungseinrichtung und eine damit gekoppelte elektronische Antriebseinrichtung. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul umfasst ganz oder teilweise die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung. Ferner weist die erfindungsgemäße Pipette Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul auf. Diese sind so ausgebildet, dass sie Daten vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul und/oder in umgekehrter Richtung übertragen. Das Gerätmodul und das Bedien- und/oder Anzeigemodul kommunizieren über die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren, um den für die Bedienung und/oder die Anzeige erforderlichen Datenaustausch vorzunehmen. Die Kommunikation zwischen den Modulen kann unidirektional oder bidirektional sein.
Das Gerätemodul weist im Vergleich zu herkömmlichen Pipetten keine oder nur eine reduzierte Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung auf. Insbesondere kann das Gerätemodul so ausgebildet sein, dass es keine Bedien- und keine Anzeigeeinrichtung oder keine Bedieneinrichtung oder keine Anzeigeeinrichtung oder nur Teile der besagten Einrichtungen aufweist. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ist komplett oder teilweise in ein körperlich vom Gerätemodul getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul ausgelagert. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann sämtliche Bedien- und/oder Anzeigefunktionen einer herkömmlichen Pipette zur Verfügung stellen. Falls das Gerätemodul nur eine reduzierte Bedien- und/oder Anzeigefunktion aufweist, ist es ohne das Bedien- und/oder Anzeigemodul nicht in der Lage, die Grudfunktion der Pipette auszuführen und/oder die für die Ausrführung der Grundfunktion maßgeblichen Betriebsdaten anzuzeigen. Bevorzugt ist das Gerätemodul ohne das Bedien- und/oder Anzeigemodul in der Lage, einen bereits eingestellten Betriebszustand auszuführen, nicht jedoch, einen neuen Betriebszustand mit Hilfe einer Anzeigeeinrichtung einzustellen. Durch Betätigung der Bedieneinrichtung erzeugte Daten und/oder Daten für das Anzeigemodul können in Echtzeit zwischen Bedien- und/oder Anzeigemodul und Gerätemodul übertragen werden.
Erfindungsgemäß wird die Handhabung der Pipette verbessert, indem die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ganz oder teilweise aus dem Gerätemodul gelöst und in eine separates Bedien- und/oder Anzeigemodul verlagert wird Das Gerätemodul kann Platz sparender und leichter als eine herkömmliche Pipette ausgeführt sein. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann zudem eine anwenderfreundlichere Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung als ein herkömmliches Laborgerät aufweisen. Insbesondere kann die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung eine umfangreichere Eingabeeinrichtung und/oder einen vorteilhafteren Bildschirm in Größe und/oder Auflösung als eine herkömmliche Pipette haben. Bei geeigneter Größe der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung werden somit vereinfachte und/oder erweiterte Bedienmöglichkeiten und/oder eine bessere und umfangreichere Anzeige von Informationen als bei herkömmlichen Pipetten zur Verfügung gestellt. Dies betrifft insbesondere Daten des Laborgerätes, die sonst aus Platzmangel nicht anzeigbar sind. Mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul können insbesondere Arbeitsabläufe der Pipette gestartet und/oder gesteuert (d. h. in ihrem Ablauf beeinflusst) und/oder beendet und/oder Betriebsdaten (z. B. Betriebsparameter, Betriebsarten, Betriebsabläufe, Betriebszustände) und/oder Leistungsdaten (z. B. Messergebnisse, Ausbringung) des Gerätemoduls ausgegeben werden. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann getrennt von dem Gerätemodul so platziert werden, dass die Bedienung der Pipette erleichtert und/oder die Wahrnehmbarkeit der angezeigten Informationen verbessert ist. Dabei steht das Bedien- und/oder Anzeigemodul in Kommunikation mit dem Gerätemodul, um den für die Bedienung und/oder die Anzeige von Informationen erforderlichen Datenaustausch durchzuführ Nach einer Variante der Erfindung sind die gesamte Bedieneinrichtung und die gesamte Anzeigeeinrichtung in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Nach einer weiteren Variante ist ausschließlich die gesamte Bedieneinrichtung und gemäß noch einer weiteren Variante ist ausschließlich die gesamte Anzeigeeinrichtung in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Gemäß weiteren Varianten ist die Bedieneinrichtung überwiegend und/oder die Anzeigeeinrichtung überwiegend in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Dementsprechend ist die größere Anzahl Bedienelemente im Bedien- und/oder Anzeigemodul und die geringere Anzahl Bedienelemente im Gerätemodul angeordnet und/oder ist die größere und/oder höher auflösende Anzeigeeinrichtung im Bedien- und/oder Anzeigemodul und die kleinere Anzeigeeinrichtung im Gerätemodul angeordnet. Insbesondere kann das Gerätemodul lediglich mit wenigen Bedienelementen für Grundfunktionen (z. B. Auslösen eines Ablaufes und Abwerfen eines Einmalartikels) und/oder einer Nebenanzeige für einen Teil der Daten und das Bedien- und/oder Anzeigemodul mit mehr Bedienelementen (z. B. für die Eingabe von Dosierparametern, Routinen oder Programmen) und mit einer Anzeigeeinrichtung für sämtliche anzuzeigenden Daten ausgestatten sein. Die Bedienung des Gerätemodules wird erleichtert, wenn dieses nur mit einem einzigen oder wenigen Bedienelementen ausgestattet ist.
Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ermöglicht Kosteneinsparungen, da sie so ausgebildet sein kann, dass sie für mehrere gleichartige Gerätemodule und/oder für verschiedenartige Gerätemodule nutzbar ist. Somit kommen mehrere gleichartige bzw. verschiedenartige Gerätemodule mit einem einzigen Bedien- und/oder Anzeigemodul aus. Außerdem erreicht der Hersteller mit einem bestimmten Bedien- und/oder Anzeigemodul höhere Stückzahlen, wodurch ökonomischer hergestellt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere Betriebsdaten und/oder Leistungsdaten der Pipette anzeigen. Mehrere Gerätemodule können nacheinander mit demselben Bedien- und/oder Anzeigemodul betrieben werden. Möglich ist aber auch, mehrere Gerätemodule gleichzeitig mit demselben Bedien- und/oder Anzeigemodul zu betreiben. Hierfür können die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren mehrere Kanäle umfassen, wobei jedem Gerätemodul ein Kanal zugeordnet ist. Auch ist eine Kommunikation über einen einzigen Kanal möglich, wobei die Zuordnung der Gerätemodule z. B. über gerätespezifische Datenpakete erfolgen kann. Ferner kann ein Gerätemodul mit mehreren Bedien- und/oder Anzeigemodulen zusammnen arbeiten, beispielsweise um das Gerätemodul von mehreren Orten aus zu bedienen und/oder an mehreren Orten Informationen über die Arbeit des Gerätemodules anzuzeigen.
Unter einer Pipette werden insbesondere die in der Beschreibungseinleitung angegebenen Ausführungen einer Pipette mit einer elektronisch angetriebenen Antriebsvorrichtung oder einer manuell angetriebenen mechanischen Antriebsvorrichtung mit elektromechanischer Unterstützung verstanden.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Gerätemodul eine elektronische Kontrolleinrichtung zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten. Die Kontrolleinrichtung kann beispielsweise mindestens einen Sensor zum Erfassen von Betriebsdaten des Gerätemoduls und eine Elektronik zum Umwandeln des Signals des Sensors in ein für die drahtlose Kommunikation geeignetes Signal umfassen Die elektronische Kontrolleinrichtung zum Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten kann insbesondere eine Elektronik zum Betreiben eines elektrischen Antriebsmotors oder einer elektrischen Heizeinrichtung aufweisen.
Der Sensor ist gemäß einer Ausgestaltung ein Sensor zum Erfassen des eingestellten und/oder tatsächlich dosierten Dosiervolumens. Der Sensor ist beispielsweise ein Sensor zum Erfassen der Drehstellung eines Einstellknopfes für das Dosiervolumen oder ein Sensor zum Erfassen der Position eines Anschlags zur Begrenzung des Hubs eines Verdrängungsorgans einer Verdrängungseinrichtung oder ein Sensor zum Erfassen der jeweiligen Position oder der erreichten Endlage eines manuell gesteuerten Hubes eines Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung (z. B. eines Kolbens in einem Zylinder). Hierfür können Wegmesssensoren eingesetzt werden. Falls die Anzeigeeinrichtung das tatsächlich dosierte Dosiervolumen anzeigt, kann sie das aktuell erreichte Dosiervolumen und/oder das beim Erreichen der Endlage angezeigte Dosiervolumen anzeigen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Sensor ein Schrittzähler zum Zählen von Dosierschritten, ein Kraftsensor zum Messen der Aufsteckkraft einer Pipettenspitze, ein Aufsatzsensor zum Erfassen des Aufsetzen eines Pipettenspitze auf einen Untergrund, ein Beschleunigungssensor oder ein Annäherungssensor zum Erfassen der Benutzung des Gerätemoduls.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor ein Sensor zum Erfassen von Daten eines in das Gerätemodul integrierten RFID-Chips.
Mehrere gleichartige oder verschiedene Sensoren der vorbeschriebenen Art können gemeinsam in einem Gerätemodul untergebracht sein.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass mittels seiner Bedienelemente Betriebsparameter und/oder Betriebsdaten des Gerätemoduls und/oder Programme zum Steuern des Gerätemoduls und/oder Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen des Gerätemoduls eingebbar sind.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass es zur Fernbedienung von Gerätemodulen nutzbar ist. Beispielsweise kann ein Gerätemodul mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls aus der Ferne gestartet und gestoppt werden. Betriebsdaten und/oder Leistungsdaten können von der Anzeigeeinrichtung in Echtzeit angezeigt werden. Ferner ist es möglich, den Transfer von Messergebnissen vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul per Fernbedienung zu steuern.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass es im Falle einer Kommunikation mit einem Gerätemodul von mehreren Gerätemodulen das jeweilige Gerätemodul erkennt und automatisch eine gerätespezifische Benutzeroberfläche auf der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung einstellt. Hierfür können die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren Daten verschiedener Gerätemodule auf verschiedenen Kanälen übermitteln oder Daten verschiedener Gerätemodule jeweils mit einer gerätespezifischen Kennung übermitteln. Alternativ kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass die Einstellung einer gerätespezifischen Benutzeroberfläche anhand einer vom Bedien- und/oder Anzeigemodul angebotenen Liste möglich ist und/oder durch Eingabe einer Gerätenummer und/oder Gerätebezeichnung.
Wird ein Bedien- und/oder Anzeigemodul mit einem oder mehreren Gerätemodulen von mehreren Anwendern benutzt, kann in das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine Personalisierungsfunktion integriert sein. Hierfür ist nach einer Ausgestaltung das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass eine Nutzung einer oder mehrerer bestimmter Gerätemodule nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung möglich ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Kontamination von Gerätemodulen, die für bestimmte Verwendungszwecke bestimmt sind, durch abweichende Verwendungen zu verhindern. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass der Nachweis der Berechtigung durch Eingabe eines Passwords und/oder Abtasten eines Fingerabdrucks und/oder Retina-Scan oder andere dafür geeignete Verfahren erfolgt. Nach einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass bestimmte Programme, Routinen, Messergebnisse und sonstige Daten nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung erstellt, angezeigt oder bearbeitet werden können.
Ferner kann in die Pipette eine Organisationsfunktion integriert sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgbildet, dass eine Reservierungsfunktion integriert ist, gemäß der das Laborgerät für bestimmte Zeitintervalle für bestimmte Nutzer blockiert werden kann. Dieses sind mittels einer zugeordneten Identifikation eindeutig identifizierbare Personen und/oder Personengruppen, für die die Pipette während genau festgelegter Zeitintervalle reserviert ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass es die Information ausgibt, ob die Pipette für die Nutzung frei ist, eine Nutzung abgeschlossen ist oder welchen Status eine laufende Anwendung erreicht hat.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Bedien- und/oder Anzeigemodul Schalter und/oder Tasten und/oder eine Tastatur und/oder ein Mikrofon und/oder einen Bildschirm („Display”) und/oder einen berührungssensiblen Bildschirm („Touchscreen”) und/oder einen Lautsprecher und/oder einen akustischen Signalgeber auf. Mittels der Tastatur ist eine besonders bequeme Dateneingabe möglich. Das Mikrofon ermöglicht eine Bedienung durch Spracheingabe. Mittels des Bildschirms können neben alphanumerischen Zeichen Bilder und/oder Symbole dargestellt werden. Der Bildschirm kann insbesondere ein LCD, LED, TFT oder CRT sein. Mittels des Lautsprechers und/oder akustischen Signalgebers ist zusätzlich eine akustische Ausgabe von Informationen (z. B. Sprachausgabe und/oder Signaltöne) möglich. Die akustische Ausgabe von Geräuschen, Tönen oder sonstigen Frequenzen können zur Lenkung des Bedieners eingesetzt werden.
Für die Erkennung von Gerätemodulen und/oder die Auswahl einer Benutzeroberfläche und/oder die Fernbedienung und/oder die Interpretation über Personalisierungsfunktion und/oder über Organisationsfunktion und/oder die Ausgabe von Informationen kann die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung mit einer entsprechend ausgebildeten elektronischen Steuerung ausgerüstet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gerätemodul handhabbar (d. h. es kann bei der Anwendung vom Anwender in der Hand gehalten werden) und/oder das Bedien- und/oder Anzeigemodul tragbar (d. h. es kann vom Anwender getragen und an einem Aufstellort seiner Wahl platziert werden). Die Vorteile der Erfindung zeigen sich insbesondere bei einem handhabbaren Gerätemodul. Dieses weist gegenüber herkömmlichen Pipetten aufgrund der kompakteren Form und des geringeren sowie günstiger verteilten Gewichts eine bessere Handhabbarkeit auf. Ein tragbares Bedien- und/oder Anzeigemodul ist vom Anwender so platzierbar, dass es für die Bedienung optimal erreichbar ist und bei der Anwendung der Pipette optimal im Sichtfeld des Benutzers angeordnet ist Ein handhabbares Bedien- und/oder Anzeigemodul kann vom Anwender bei der Anwendung mitgeführt werden.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann ein eigens für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Pipette geschaffenes Gerät sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul ein Mobiltelefon und/oder ein persönlicher digitaler Assistent („Personal Digital Assistent”) und/oder eine Kombination aus Mobiltelefon und persönlichem digitalem Assistenten („Smartphone”). Neu entwickelte oder im Handel erhältliche Produkte vorstehender Art können zum Einsatz kommen Insbesondere können Smartphones mit den Betriebssystemen IOS (Apple Corporation) oder Android (Google Inc.), aber auch mit den Betiebssystemen anderer Hersteller zum Einsatz kommen. Insbesondere kann des iPhone der Firma Apple Corporation zum Einsatz kommen, das mit einem speziell zu entwickelndem Programm („App”) entsprechend ausgestattet werden kann. Entsprechend der Notwendigkeit der Nutzer von Laborgeräten können auch sogenannte Tablett-PCs zum Einsatz kommen, wie z. B. das IPad (Apple Corporation), Playbook (RIM Research in Motion) oder Galaxy Tab von Samsung einschließlich der erforderlichen Apps.
Der Bildschirm ist bevorzugt hoch auflösend mit mindestens ca. 480×320 Pixel bei ca. 150 ppi, vorzugsweise mindestens 960×640 Pixel. Bevorzugt ist eine Diagonale des Bildschirms von 3,5 Inch bzw. 8,89 cm. Es können Bildschirme für eine Darstellung in Schwarz-Weiß und/oder in Farbe zum Einsatz kommen Als Bedienelemente können Buttons, Pfeile und andere Tasten analog der Tastaturen („Keyboards”) von PDAs, Smartphones etc. zum Einsatz kommen. Alternativ kann der Bildschirm ein Touchscreen sein, analog zum iPhone, und über ein simuliertes Keyboard verfügen, z. B. gemäß den Standards der Apple-Developer Kits. Dazu zählen auch Multi-Touchdisplays und Bildschirme mit oleophobischer fingerabdruckresistenter Beschichtung. Alternativ können auch andere druck- bzw. berührungssensitive Eingabeeinrichtungen als Bedienelemente zur Anwendung kommen, einschließlich der notwendigen Maßnahmen zur Texterkennung. Alternativ kann auch ein Spracheingabe erfolgen. Im Falle von druck- oder berührungssensitiven Eingabemedien kann auch die Funktion eines Gesture-Pads gemäß den Standards von Apple und/oder darüber hinaus implementiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine Frontsichtanzeige („Reed-Up-Display” (HD)) und/oder einen vor einem Arbeitsbereich platzierbaren transparenten Anzeigeschirm. Diese Ausgestaltungen ermöglichen eine optimale Anordnung der Informationen im Sichtfeld des Benutzers. Diese sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung mit Tasten und/oder einer Tastatur und/oder anderen Bedienelementen ausgestattet.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Pipette eine körperlich vom Gerätemodul und vom Bedien- und/oder Anzeigemodul getrennte elektronische Datenverarbeitungsanlage und Mittel zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul und der elektronischen Datenverarbeitungsanlage. Die elektronische Datenverarbeitungsanlage umfasst z. B. PC und/oder Netzwerk und/oder Server. Mittels der Datenverarbeitungsanlage können Programme für ein oder mehrere Laborgeräte und/oder Routinen zum Steuern von Betriebsabläufen für ein oder mehrere Pipetten entwickelt und/oder aktualisiert (Update) und/oder von einem oder mehreren Laborgeräten erhaltene Daten ausgewertet und/oder weiterverarbeitet und/oder komprimiert und/oder abgespeichert werden. Die Programmierung von Programmen und/oder Routinen und/oder die Analyse und/oder Weiterverarbeitung und/oder Kompression und/oder Abspeicherung von Daten und/oder das zentrale Update der Gerätemodule und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule sind mittels der elektronischen Datenverarbeitungsanlage in besonders anwenderfreundlicher Weise möglich.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kommunizieren die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren mittels Funkwellen und/oder optisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv. Die Kommunikation kann alle derzeitigen und zukünftigen Technologien und Protokolle umfassen. Besonders geeignet sind RF-Protokolle, wie z. B. bei Keyboards oder Mäusen, Bluetooth, WLAN (wireless local area network), WCUSB (wireless certified USB), Zigbee. Typische Formate dafür sind Bluetooth 2.1 plus der wireless technology, UMTS/HSDPA/HSUPA/GSM/EDGE oder Wi-fi 802.11 b/g/n. Für die optische Übertragung kommt insbesondere die Übertragung mittels infraroter Strahlung in Betracht, insbesondere gemäß Infrared Data Association (IrDA).
Die Übertragung von Daten über Funk ist in der WO 2008/131874 A1 , DE 195 06 129 A1 , DE 199 24 017 A , US 2004/152479 A , WO 95/34960 A beschrieben. Die dort beschriebenen Techniken sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Die diesbezüglichen Beschreibungen der vorstehenden Dokumente werden durch Bezugnahme in die Anmeldung aufgenommen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul lösbar mit dem Gerätemodul verbindbar. Die Pipette ist benutzbar, wenn das Bedien- und/oder Anzeigemodul vom Gerätemodul getrennt ist. Zusätzlich sind die Module in miteinander verbundenem Zustand wie eine herkömmliche Pipette nutzbar. Sie können miteinander im verbundenen Zustand ein handhabbares und/oder ein stationäres Laborgerät bilden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat die Pipette eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls und/oder des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Der elektrische Energiespeicher ist bevorzugt ein Akkumulator bzw. eine Batterie, z. B. eine Lithium/Ionen-Batterie. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Aufladevorrichtung über elektrische Kontakte mit dem Gerätemodul und/oder dem Bedien- und/oder Anzeigemodul verbindbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Dies ermöglicht ein Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Bedien- und/oder Anzeigemoduls mit Hilfe der elektrischen Aufladeeinrichtung des Gerätemoduls. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung hat das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Gerätemoduls. Dies ermöglicht ein Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls mit Hilfe des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Vorzugsweise ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul mit einer elektrischen Aufladeeinrichtung versehen, da es vielfach nicht auf eine leichte Handhabbarkeit des Bedien- und/oder Anzeigemoduls ankommt, welches im Gebrauch oftmals stationär angeordnet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen das Gerätemodul und das Bedien- und/oder Anzeigemodul miteinander verbindbare Kontakte für eine Kommunikation und/oder Übertragung elektrischer Ladung zwischen dem Geräte- und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul auf.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul maximal drei Bedienelemente, auf. Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul ein Bedienelement für das Starten und ggfs. für das Steuern und ggfs. für das Beenden von Dosiervorgängen auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gerätemodul ein weiteres Bedienelement für das Lösen einer Pipettenspitze oder Spritze vom Gerätemodul auf. Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul noch ein weiteres Bedienelement für das Einstellen des zu dosierenden Dosiervolumens.
Gemäß einer Ausgestaltung hat ein Gerätemodul als Bedienelement einen Druckknopf zum Verlagern eines Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung. Bei dieser Ausgestaltung weist bevorzugt das Gerätemodul eine Feder auf, die das Verdrängungsorgan und den Druckknopf nach einem Ausgabehub in eine Ausgangsposition zurück verlagert, wobei das Verdrängungsorgan den Aufnahmehub ausführt. Der Druckknopf kann ein Antriebselement zum manuellen Antreiben einer mechanischen Antriebseinrichtung sein. Ferner kann er ein elektrisches Bedienelement (z. B. Taster) sein, der über eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung verbunden ist, um diese zu steuern. Zum Abwerfen der Pipettenspitze oder Spritze ist gemäß einer Ausgestaltung ein weiteres Bedienelement vorhanden, das mit einem Abwerfer gekoppelt ist, der die Pipettenspitze oder Spritze von ihrem Sitz trennt, wenn das weitere Bedienelement betätigt wird. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Druckknopf mit dem Abwerfer gekoppelt und dient auch zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze. Hierfür wird der Druckknopf über den Ausgabehub hinaus betätigt, sodass ein mit dem Druckknopf gekoppelter Abwerfer auf die Pipettenspitze oder Spritze einwirkt, um diese von ihrem Sitz am Gerätemodul zu trennen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul einen Drehknopf oder ein Einstellrädchen zum Einstellen des Dosiervolumens. Der Drehknopf bzw. das Einstellrädchen ist mit einer Einrichtung zum Einstellen des Dosiervolumens des Gerätemoduls gekoppelt, die z. B. einen verstellbaren Ausschlag zur Begrenzung des Hubes des Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung oder eine elektronische Steuerungseinrichtung zum Starten und/oder Stoppen und/oder Steuern einer elektromechanischen Antriebseinrichtung aufweist. Der Drehknopf bzw. das Einstellrädchen ist gemäß einer Ausgestaltung noch ein weiteres Bedienelement. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist der Druckknopf zugleich der Drehknopf. Dieses Gerätemodul kommt mit einem einzigen Bedienelement aus.
Das Gerätemodul ist ein halb oder vollelektronisches Gerätemodul. Ein halbelektronisches Gerätemodul ist ein Gerätemodul, das einen elektrischen Servoantrieb für die Verdrängungseinrichtung aufweist. Die auf ein Bedienelement wirkende Betätigungskraft des Anwenders wird durch den elektrischen Servoantrieb verstärkt, um das Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung anzutreiben. Bei einer vollelektronischen Pipette wird das Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung von einem elektrischen Antriebsmotor mit einer Steuerelektronik angetrieben. Das halb- und das vollelektronische Gerätemodul können ebenfalls unidirektional mit einer Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung verbunden sein, um Betriebsdaten des Gerätemoduls, die mittels mindestens eines Sensors des Gerätemoduls ermittelt werden, auf der Bedien- und/oder Anzeigeinrichtung anzuzeigen. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung Bedienelemente auf mittels derer das halb- oder vollelektronische Gerätemodul bedienbar ist. Die Kommunikation kann unidirektional von dem Bedien- und/oder Anzeigemodul zum Gerätemodul verlaufen. Sie kann aber auch bidirektional sein, um die Betriebsdaten vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul zu übertragen und in umgekehrter Richtung Steuerbefehle auf das Gerätemodul. Bevorzugt weist das Gerätemodul ein Bedienelement zum Starten und/oder Stoppen und/oder Steuern von Dosiervorgängen auf. Weiterhin bevorzugt hat das Gerätemodul ein weiteres Bedienelement zum Abwerfen einer Pipettenspitze oder Spritze.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gerätemodul der Pipette keine Anzeigeeinrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung hat das Gerätemodul einen länglichen Griffkörper. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Pipette ist das Gerätemodul am oberen Ende ohne verbreiterten Kopf ausgeführt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Griffkörper stangenförmig. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul an einem Pipettenhalter angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Pipettenhalter eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls der Pipette auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gerätemodul eine manuell angetriebene mechanische und/oder elektromechanisch angetriebene Antriebseinrichtung für eine Verdrängungseinrichtung und oder einen Abwerfer auf.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung so ausgebildet, dass sie nur mit Gerätemodulen innerhalb eines definierten räumlichen Bereichs kommunizieren. Hierfür haben z. B. die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren eine definierte und/oder einstellbare Reichweit und eine Einrichtung, die es ermöglicht zu ermitteln, ob das Gerätemodul innerhalb einer vorgegebenen Reichweite um das Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet ist, z. B. aufgrund der Stärke es empfangenen Funksignals. Die definierte Reichweite der Mittel zum drahtlosen Kommunizieren beträgt bevorzugt 5 m, besonders bevorzugt 2 m und ganz besonders bevorzugt 1 m.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der definierte räumliche Bereich durch einen maximalen Abstand oder durch einen Raum oder einen Teil eines Raumes oder mehrere Räume eines Gebäudes begrenzt. Falls der definierte räumliche Bereich auf einen oder mehrere Räume oder Teile von Räumen eines Gebäudes begrenzt ist, ist z. B. in den Gerätemodulen, die sich in einem definierten räumlichen Bereich befinden, eine Identifikation hinterlegt. Die Identifikation kann mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls in dem Gerätemodul oder mittels einer Bedieneinrichtung des Gerätemoduls in diesem hinterlegt werden Die Hinterlegung der Identifikation kann von zentraler Stelle aus über Funk mittels einer Einrichtung erfolgen, die einem Gebäudeplan zugeordnete Identifikationen implementiert hat. Den Standort der Gerätemodule ermittelt die zugeordnete Identifikation in dem jeweiligen Gerätemodul. Die Standortdaten können in das jeweilige Laborgerät eingegeben und an die zentrale Einrichtung übermittelt oder direkt in die zentrale Einrichtung eingegeben werden. Die Übermittlung des Standorts und der Identifikation kann drahtlos erfolgen, vorzugsweise über Funk.
Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ermittelt die Identifikation der Gerätemodule und zeigt Gerätemodule an, die sich in einem definierten räumlichen Bereich befinden. Der Benutzer wählt den oder die definierten räumlichen Bereiche aus, zu denen das Bedien- und/oder Anzeigemodul die Gerätemodule anzeigt Mit Hilfe des Bedien- und/oder Anzeigemoduls können ein oder mehrere Gerätemodule aus dem definierten räumlichen Bereich bedient und/oder überwacht werden. Dementsprechend können die Gerätemodule aus mehreren definierten räumlichen Bereichen mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls bedient und/oder überwacht werden. Gemäß einer Ausgestaltung zeigt das Bedien- und/oder Anzeigemodul gleichzeitig die Daten mehrere Gerätemodule an und ermöglicht gleichzeitig die Bedienung und/oder Umwandlung mehrerer Gerätemodule über eine Eingabeeinrichtung.
Ferner umfasst die Erfindung ein Laborgerätesystem mit mehreren Gerätemodulen gemäß der Ansprüche 1 bis 22 und mindestens ein. Bedien- und/oder Anzeigemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 oder mindestens ein Gerätemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 und mehrere Bedien- und Anzeigemodule gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22.
Schließlich umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Laborgeräts zum Behandeln von Flüssigkeiten gemäß Anspruch 26. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine herkömmliche Pipette in einem grob schematischen Blockbild;
2a und b Varianten erfindungsgemäßer Pipetten in grob schematischen Blockbildern;
3a bis c Varianten erfindungsgemäßer Pipetten in Blockbildern;
4a und b eine erfindungsgemäße Pipette in schematischer Perspektivensicht (4a) und mit vorhandenen Modulen in Vorderansicht (4b);
5a bis c ein Gerätemodul einer erfindungsgemäßen Pipette in Vorderansicht (5a), in Seitenansicht (5b) und mit Pipettenspitze in einer Rückansicht (5c);
6a bis e Varianten einer transparenten Anzeigeeinrichtung jeweils in Frontansicht;
7 eine transparente Anzeigeeinrichtung integriert in einen Laborautomaten in einer Perspektivansicht schräg von der Seite;
8 eine weitere Variante einer transparenten Anzeigeeinrichtung in einer Seitenansicht;
9a bis e weitere Varianten einer transparenten Anzeigeeinrichtung jeweils in Vorderansicht
Gemäß 1 weist eine herkömmliche Pipette 1.1 eine Einrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten 2 und eine Bedien- und/oder Anzeigeinrichtung 3 auf. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 umfasst eine Bedieneinrichtung 4 und eine Anzeigeeinrichtung 5. Die Einrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten 2 und die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 6.1 physisch zusammengefasst
Bei einer erfindungsgemäßen Pipette 1.2 gemäß 2a ist die Einrichtung zum Pipettieren 2 und die Bedieneinrichtung 4 Teil eines Gerätemodules 7 mit einem kompakten Gehäuse 6.2. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 5 ist von dem Gerätemodul 7 körperlich komplett getrennt in einem Gehäuse 6.3 eines Anzeigemoduls 8 untergebracht. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 umfasst sowohl die Bedieneinrichtung 4 als auch die Anzeigeeinrichtung 5.
Ferner weisen das Gerätemodul 7 und das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 auf, die eine Schnittstelle zum drahtlosen Kommunizieren 10 des Gerätemoduls 7 und eine Schnittstelle zum drahtlosen Kommunizieren 11 des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 umfassen.
Dieses Beispiel weist bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 auf. Diese übertragen insbesondere Daten, die durch Bedienvorgänge ausgelöst werden, von dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 auf das Gerätemodul 7. Ferner übertragen diese insbesondere Betriebsdaten, die im Gerätemodul 7 erfasst werden, vom Gerätemodul 7 auf das Anzeigemodul 8.
Die Pipette 1.3 von 2b unterscheidet sich von der Variante von 2a dadurch, dass nur ein Teil der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 in das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ausgelagert ist. Es können lediglich die Bedieneinrichtung 4 oder die Anzeigeeinrichtung 5 oder Teile der Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder Teile der Bedien- und der Anzeigeeinrichtung 4, 5 ausgelagert sein. Dementsprechend weist das Gerätemodul 7 die Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder Teile der Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder Teile der Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder der Bedien- und der Anzeigeeinrichtung 4, 5 auf. Insbesondere ist es möglich, Bedienelemente und das Anzeigeelement, die besonders leicht bedienbar sein müssen bzw. die sehr gut erkennbare Darstellungen liefern müssen, ausgelagert sind, wohingegen Anzeigeelemente für grundlegende Funktionen am Gerätemodul 7 vorhanden sind.
Die Pipette 1.4 von 3a umfasst ein Gerätemodul 7, ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 und einen PC 12. Das Anzeigemodul 8 ist bevorzugt tragbar. Beispielsweise ist es ein PDA. Als Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 kommt bevorzugt ein Touchscreen zum Einsatz Die Kommunikation zwischen Bedien- und/oder Anzeigemodul erfolgt drahtlos (z. B. über Funk). Insbesondere kann für die Kommunikation eine oder mehrere der angegebenen Technologien Bluetoth, WC USB, W-Lan, ZigBee oder IrDA zum Einsatz kommen. Für den Einsatz von WLAN ist zusätzlich ein Modem 13 vorhanden. WLAN ermöglicht die Überbrückung größerer Distanzen.
Die Pipette 1.4 kann so ausgebildet sein, dass zusätzlich eine drahtgebundene Kommunikation zwischen den Modulen 7, 8 möglich ist. Hierfür weisen das Gerätemodul 7 und das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 jeweils elektrische Kontakte auf, die miteinander kontaktierbar sind. Hierfür können die Module 7, 8 beispielsweise durch Einklipsen, magnetisches Anheften oder Anhängen mechanisch miteinander verbunden sein. Gegebenenfalls ist auch eine elektrische Verbindung der Module 7, 8 miteinander über Kabel möglich. Nach Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen den Modulen 7, 8 kann die Pipette 1.4 in herkömmlicher Weise als stationäre oder handhabbare Pipette genutzt werden.
Die Kommunikation zwischen dem Anzeigemodul 8 und dem PC 12 kann drahtlos mittels einer der genannten Technologien über Draht oder über Kontakte erfolgen.
Der PC 12 ermöglicht eine besonders komfortable Arbeitsweise für Aufgaben, die ansonsten an dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 durchgeführt werden müssen. Beispiele hierfür sind die Erstellung von Ablaufprogrammen für die Ablaufsteuerung von Gerätemodulen 7, die Auswertung von Betriebsdaten (insbesondere Messergebnissen) der Gerätemodule 7 und die strukturierte Ablage von Betriebsdaten (insbesondere Messergebnissen).
Eine Pipette 1.5 gemäß 3b umfasst ein Gerätemodul 7 mit mindestens einem Sensor 14 zum Erfassen von Betriebsdaten. Das Gerätemodul 7 weist Bedienelemente 15 auf.
Ferner ist ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 vorhanden, das so ausgeführt sein kann, dass es nur eine Anzeigeeinrichtung 5 in Form eines Bildschirmes 16 und keine Bedieneinrichtung umfasst.
Die Betriebsdaten werden drahtlos von Mitteln zum drahtlosen Kommunizieren 9 unter Nutzung einer der bereits genannten Technologien und gegebenenfalls zusätzlich drahtgebunden oder über Kontakte vom Gerätemodul 7 auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 übertragen.
Der Sensor 14 ist z. B. ein Sensor zum Erfassen des eingestellten und/oder tatsächlich dosierten Dosiervolumens, ein Schrittzähler zum Zählen von Dosierschritten, ein Kraftsensor zum Messen der Aufsteckkraft einer Pipettenspitze, ein Aufsatzsensor zum Erfassen des Aufsetzens einer Pipettenspitze auf einen Untergrund, ein Beschleunigungssensor oder ein Annäherungssensor zum Erfassen der Benutzung des Gerätemodules 7 oder ein Neigungssensor zum Erfassen des Ausrichtung des Gerätemoduls 7. Der Neigungssensor dient dazu, um durch ein Erfassen der Neigung des Gerätemoduls 7 die Präzision des Gerätemoduls zu verbessern.
Des Weiteren kommt als Sensor 14 kommt beispielsweise ein Sensor zum Erfassen von Daten eines in das Gerätemodul integrierten RFID-Chip zum Einsatz. Die Daten des RFID-Chip können grundsätzlich aber auch mittels eines geeigneten Lesegerätes des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 aus dem Gerätemodul 7 ausgelesen werden.
Mittels der Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 erfolgt eine unidirektionale Kommunikation vom Gerätemodul 7 zum Bedien- und/oder Anzeigemodul 8. Diese Methode ist kostengünstig, schnell und unkompliziert. Die vom Sensor 14 erfassten Betriebsdaten werden in Echtzeit übertragen, angezeigt und gegebenenfalls permanent in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 gespeichert. Der Benutzer kann bei der Anwendung der Pipette 1.5 geführt werden, wobei gegebenenfalls zusätzliche akustische Signale vom Anzeigemodul 8 gegeben werden.
Die Auswahl der Daten erlaubt folgenden Zusatznutzen:
Bei Anzeige des eingestellten Volumens und seiner Veränderung ist eine interaktive Volumeneinstellung möglich. Der Benutzer kann das eingestellte Volumen an einem für seine Tätigkeit günstigen Ort wahrnehmen.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann mit einer Kalibrierungsfunktion ausgestattet sein. Diese ermöglicht die Eingabe eines Stoffwertes (z. B. Viskosität) der zu dosierenden Flüssigkeit oder die geografische Höhe des jeweiligen Standortes und zeigt zu einem gewünschten Dosiervolumen das zugeordnete kalibrierte Dosiervolumen an. Diese kann der Anwender dann einstellen, gegebenenfalls interaktiv.
Des Weiteren kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ein Serviceintervall ermitteln und anzeigen. Das Laborgerät kann einen Ruf nach Service anbieten, beispielsweise per E-Mail oder SMS, der vom Anwender triggerbar ist. Grundsätzlich kann die Pipette auch automatisch nach dem Service rufen.
Ferner kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 so ausgebildet sein, dass es den perfekten Sitz der Pipettenspitze anzeigt und/oder einen Warnhinweis und/oder eine Fehlermeldung ausgibt, wenn die Pipettenspitze nicht mit der erforderlichen Aufsteckkraft aufsteckt ist und/oder die Pipettenspitze auf einem Untergrund aufsitzt.
Die erfassten Betriebsdaten können vom Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 an eine nachgelagerte Anwendung weitergegeben werden. Die Weitergabe kann an einen PC 12, ein Netzwerk, einen Server etc. erfolgen. Die Weitergabe kann drahtlos oder drahtgebunden gemäß einer der bereits erwähnten Technologien erfolgen.
Das Gerätmodul 7 benötigt für den Betrieb des Sensors 14 und der Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 eine elektrische Spannungsversorgung 17. Diese kann über Akkumulatoren erfolgen, beispielsweise Lithium/Ionen-Batterien. Die Aufladung der Akkumulatoren kann über elektrische Kontakte mittels einer Aufladeeinrichtung 18 erfolgen. Diese kann auch eine elektrische Spannungsversorgung 19 des Anzeigemoduls 8 aufladen.
Das Sendeprotokoll des Gerätemoduls 7 ermöglicht dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 die Identifizierung des Gerätemoduls 7. Infolgedessen können mehrere Gerätemodule 7 mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 zusammenarbeiten und Betriebsdaten mehrerer Gerätemodule 7 diesen zugeordnet werden. Die Betriebsdaten mehrerer Gerätemodule 7 können so gemeinsam und eindeutig zuordenbar angezeigt werden.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 enthält gemäß einer ein Mobiltelefon mit einer SIM-Karte (Subscriber Identity Module), um eine Datenübertragung über das Mobilfunknetz zu ermöglichen. Entsprechend kann das Gerätemodul 7 mit einem Mobiltelefon und einer SIM-Karte ausgestattet sein.
Bei Ausführung einer Pipette können mehrere Gerätemodule 7 auf einem Pipettenhalter für mehrere Pipetten bereit gehalten werden. Der Pipettenhalter kann beispielsweise als Karussell mit einem drehbaren Träger mit Halterungen für Pipetten am oberen Ende eines Ständers ausgebildet sein. Der Pipettenhalter kann mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kombiniert sein. Beispielsweise sind sechs Gerätemodule 7 mit einem Anzeigemodul 8 an einem Pipettenhalter kombinierbar.
Gemäß 3c umfasst das Laborgerät 1.6 ein Gerätemodul 7 mit einer Kontrolleinrichtung 20 zum Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten. Ferner weist es ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 auf, das einen Bildschirm 16 und eine rudimentäre Tastatur mit Tasten 21 umfasst. Die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 ermöglichen eine unidirektionale Kommunikation. Die oben, genannten Techniken der drahtlosen Kommunikation können zum Einsatz kommen. Insbesondere kann die drahtlose Kommunikation per WLAN über einen Router oder Modem 13 erfolgen.
Optional umfasst das Laborgerät einen PC 12, der drahtlos oder drahtgebunden mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 gekoppelt sein kann.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann z. B. mittels eines Smartphones 22 verwirklicht werden. Ein geeignetes Programm kann entwickelt und z. B. über das Internet zur Verfügung gestellt werden.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 und das Gerätemodul 7 stehen über unidirektionale oder bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 in Verbindung. Über unidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 können Betriebsdaten des Gerätemoduls 7 auf das Smartphone 22 übertragen und von diesem zur Anzeige gebracht werden, entsprechend dem Ausführungsbeispiel von 3b. Über bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren kann der Benutzer zusätzlich das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 als Programmiereinheit nutzen. Die Daten dafür werden von dem Gerätemodul 7, der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 8 mit Hilfe von externen Programmen (z. B. auf dem PC 12) generiert und auf das Gerätemodul 7 geladen. Dadurch kann die Hardware des Gerätemoduls 7 erheblich reduziert werden. Bei einer elektrischen Pipette können die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen 8 auf Druckknöpfe zum Starten und ggfs. Stoppen von Dosierungen, einen akustischen Signalgeber und gegebenenfalls auf eine Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen oder Spritzen reduziert werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die elektrische Aufladeeinrichtung 18 für die Stromversorgung verschiedener Gerätemodule 7 und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule 8 zu einer einzigen Stromversorgung zusammengefasst, die über elektrische Kontakte mit den Modulen 7, 8 verbindbar ist.
Gemäß 4a umfasst eine Pipette 1.7 ein Gerätemodul 7 mit Verdrängungseinrichtung und Antriebseinrichtung. Ferner umfasst die Pipette ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 mit einer Bedieneinrichtung 4 in Form von Tasten 21 und eine Anzeigeeinrichtung 5 in Form eines Bildschirmes 16. Gerätemodul 7 und Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 weisen Schnittstellen 10, 11 zum drahtlosen Kommunizieren auf.
Die Anzeigeeinrichtung 5 ist von dem Anzeigemodul 8 lösbar. Nach dem Lösen vom Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann die Anzeigeeinrichtung 5 als mobiler Klipp an der Uhr, der Kleidung oder sonstigen Gegenständen, im Blickfeld des Bedieners angebracht werden.
In 4a ist die Nutzung des Gerätemoduls 7 als handhabbare Pipette gezeigt.
Ferner kann das Gerätemodul 7 der Pipette über ein Stativ 23 mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 zu einer stationären Pipette verbunden werden, wie in 4b gezeigt.
5a bis c zeigen ein Ausführungsbeispiel eines handhabbaren Gerätemoduls 7 einer erfindungsgemäßen Pipette. Das Gerätemodul 7 hat einen länglichen, im Wesentlichen stangenförmigen Griffkörper 24. Der Griffkörper 24 weist eine vordere Grifffläche 25 auf, die in einer vertikalen Schnittebene durch den Griffkörper 24, die die Zeichenebene von 5b ist, im unteren Teil des Griffkörpers annähernd geradlinig ist und im oberen Teil des Griffkörpers 24 oberhalb des Bereichs, der mit der Handfläche in Kontakt kommt, über den Griffkörper zu einer Daumenauflage 25.1 gewölbt ist. Die vordere Grifffläche 25 ist nur in einer Richtung überwölbt, wobei die vordere Grifffläche 25 im unteren Teil des Griffkörpers 24 nahezu flach und schmal ist und im oberen Teil des Griffkörpers 24 oberhalb des Bereichs, der mit der Handfläche in Kontakt komm, sich allmählich verbreitert und über den Griffkörper zu der Daumenauflage 25.1 gewölbt ist, die am oberen Ende des Griffkörpers 24 durch einen Radius geschlossen ist.
Der Griffkörper 24 weist eine hintere Grifffläche 26 mit einer Einbuchtung 26.1 unterhalb des oberen Endes auf. Die hintere Grifffläche 26 ist in der vertikalen Schnittebene durch die vordere Grifffläche 25, die die Zeichenebene von 5b ist, unten annähernd geradlinig, darüber im Aufnahmebereich für den Zeigefinger zunächst einwärts gewölbt und weiter oben gegenläufig nach außen gewölbt. Darüber trifft sie auf das obere Ende des Daumenauflagebereichs 25.1. Die hintere Grifffläche 26 ist beidseitig der vertikalen Schnittebene zu seitlichen Griffflächen 27.1, 27.2 hin gewölbt, die mit allmählich abnehmender Wölbung an den beiden Seiten zur vorderen Grifffläche 24 auslaufen, mit der sie auf den beiden Seiten in einer Fase 27.3, 27.4 zusammentrifft. Alternativ können die seitlichen Griffflächen 27.1, 27.2 annähernd flach ausgebildet sein, so dass zwischen der hinteren Grifffläche 26 und den seitlichen Griffflächen 27.1, 27.2 jeweils eine weitere Fase vorhanden ist, die vorzugsweise einen Radius aufweist.
Der Griffkörper 24 verjüngt sich unterhalb des Aufnahmebereichs für den Zeigefinger nach unten, wodurch eine angenehme Volumenverjüngung nach unten erreicht wird. Der Griffkörper 24 ist in der vertikalen Schnittebene, die die vordere Grifffläche 25 teilt, stärker verjüngt als in einer dazu senkrechten vertikalen Schnittebene und zwischen diesen vertikalen Schnittebenen nimmt der Grad der Verjüngung allmählich ab.
Der Griffkörper 24 weist eine Höhe von 100 bis 180 mm und/oder einen Umfang von 80 bis 130 mm auf. Der Griffkörper 24 mit Abmessungen in den angegebenen Bereichen wird von Benutzern mit verschiedenen Handgrößen als angenehm empfinden. Bevorzugt weist der Griffkörper 24 eine Höhe von 120 bis 140 mm und/oder einen Umfang von 90 bis 120 mm auf. Die bevorzugte Höhe beträgt 133 mm und/oder der bevorzugte Umfang beträgt 105 mm. Der Umfang wird an der dicksten Stelle des Griffkörpers 24 gemessen.
Die Tiefe und Höhe der Einbuchtung 26.1 sind so bemessen, dass ein durchschnittlicher Zeigefinger, der senkrecht zur Zeichenebene von 5b gerichtet ist, darin einführbar und zur Betätigung des weiteren Bedienelements 30.2 bewegbar ist. Vorzugsweise beträgt die Tiefe 5 bis 20 mm, bevorzugt 10 bis 15 mm, z. B. etwa 12,75 mm. Vorzugsweise beträgt die Höhe 20 bis 60 mm, bevorzugt 35 bis 50 mm, z. B. etwa 40 mm.
Ein Sitz 28.1 für eine Pipettenspitze 28.2 ist an einem rohrförmigen Träger 28 angeordnet, der vom unteren Ende des Griffkörpers 24 nach unten vorsteht.
Der rohrförmige Träger 28 ist konisch und/oder abgestuft und verjüngt sich allmählich und/oder in Stufen nach unten. Der rohrförmige Träger 28 bildet am unteren Ende mit einem konischen oder zylindrischen Endabschnitt den Sitz 28.1 zum Aufstecken einer Pipettenspitze 28.2. Zwischen rohrförmigen Träger 28 mit dem Sitz 28.1 für die Pipettenspitze und dem Griffkörper 24 ist ein nicht gezeigtes Gelenk zum Verschwenken des Sitzes 28.1 bezüglich des Griffkörpers 24 vorhanden. Mittels des Gelenks kann die Ausrichtung des Sitzes 28.1 bezüglich des Griffkörpers an die Haltung des Benutzen in der jeweiligen Arbeitsposition angepasst werden. Ferner ermöglicht das Gelenk einen Wechsel der Handhaltung zwischen den Arbeitszyklen und verringert so die konzentrierte Belastung, die auf den Benutzer einer Pipette einwirkt, bei der der Sitz 28.1 starr bezüglich des Griffkörpers 24 angeordnet ist.
Zwischen dem Sitz 28.1 und dem Griffkörper 24 ist eine Feststelleinrichtung zum Fixieren des Gelenks in einer bestimmten Stellung vorhanden. Die Feststelleinrichtung weist einen Schraubring 29 zum Festklemmen des Gelenks am unteren Ende des Griffkörpers auf. Mittels der Feststelleinrichtung kann die Ausrichtung des Sitzes 28.1 bezüglich des Griffkörpers 24 fixiert werden, damit sie sich nicht unbeabsichtigt verstellt.
Der Griffkörper 24 umfasst eine nicht gezeigte Verdrängungseinrichtung mit einem Verdrängungsorgan und eine damit gekoppelte Antriebseinrichtung. Die Verdrängungseinrichtung ist bevorzugt ein Zylinder mit einem darin verlagerbaren Kolben als Verdrängungsorgan. Die Antriebseinrichtung ist bevorzugt eine elektromechanisch angetriebene Antriebseinrichtung oder eine manuelle angetriebene mechanische Antriebseinrichtung mit elektromechanischer Unterstützung. Sie kann aber auch eine manuell angetriebene mechanische Antriebseinrichtung sein.
In der Daumenauflage 25.1 ist ein mit dem Daumen betätigbares Bedienelment 30.1 angeordnet. Das Bedienelement 30.1 ist eine knopfförmige Taste. Die Taste ist im Vertikalschnitt linsenförmig und steht etwas nach oben über die vordere Grifffläche 25 hinaus.
Das Bedienelement 30.1 ist ein Start-/Stoppknopf, mit dem Betriebsabläufe oder Teile von Betriebsabläufen gestartet und gegebenenfalls gestoppt werden können. Gemäß einer Ausgestaltung wird die Pipette. über eine externe Bedien- und Anzeigeeinrichtung eingestellt (z. B. Betriebsart, Dosiermenge, Kolbengeschwindigkeit) und/oder programmiert (z. B. mehrere aufeinanderfolgende Betriebsabläufe), so dass mittels des Bedienelementes 30.1 lediglich die Abläufe gestartet oder gegebenenfalls gestoppt werden. Bevorzugt ist das Bedienelement 30.1 eine elektrische Taste.
In der hinteren Grifffläche 26 ist in der Einbuchtung 26.1 ein weiteres Bedienelement 30.2 angeordnet. Das weitere Bedienelement 30.2 ist das Bedienelement eines Spitzenabwerfers 30.3, d. h. einer Einrichtung zum Abwerfer bzw. Lösen einer Pipettenspitze oder Spritze von der Pipette.
Das weitere Bedienelement 302 ist eine Kipptaste. Sie ist sattelförmig, so dass es sich an die Form der hinteren Grifffläche 26 der Einbuchtung 26.1 und dem Übergang zu den Seitenflächen 27.1, 27.2 anpasst. Das weitere Bedienelement 30.2 steht etwas über die hintere Grifffläche 26 hinaus.
Das weitere Bedienelement 30.2 ist mit einer nicht gezeigten mechanischen Antriebseinrichtung gekoppelt, die mit einem Spitzenabwerfer 30.3 gekoppelt ist, der dem Sitz 28.1 für eine Pipettenspitze oder Spritze zugeordnet ist, um eine dort angeordnete Pipettenspitze bei Betätigung des weiteren Bedienelements vom Sitz zu lösen.
Der Spitzenabwerfer 30.3 ist eine auf dem rohrförmigen Träger 28 angeordnete Hülse, wobei der rohrfömige Träger 28 und die Hülse mittels der mechanischen Antriebseinrichtung relativ zueinander verlegerbar sind. Zum Abwerfen einer Pipettenspitze 28.2 vom Sitz 28.1 am unteren Ende des rohrförmigen Trägen 28 wird die Hülse 30.3 weiter zum unteren Ende des rohrförmigen Trägers 28 verlagert, um eine dort angeordnete Pipettenspitze 28.3 abzudrücken. Umgekehrt kann hierfür der rohrförmige Träger 28 tiefer in die Hülse 30.3 hineingezogen werden.
In der vorderen Grifffläche 25 ist optional eine nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung angeordnet, beispielsweise eine LCD-Anzeige. Die Anzeigeeinrichtung hat bevorzugt eine längliche Form, die sich in Längsrichtung der vorderen Grifffläche 25 erstreckt. Die Anzeigeeinrichtung ist bevorzugt im unteren Teil des Griffs angeordnet. Sie dient der Anzeige von Betriebsdaten, z. B. einer Betriebsart oder des Dosiervolumens und/oder des Ladezustands einer Batterie oder eines Akkumulators und/oder eines Fehlerhinweises und/oder eines Warnhinweises.
Das Gerätemodul 7 kann kompakt und leicht mit einer günstigen Gewichtsverteilung ausgeführt sein. Die Bedienelemente 30.1, 30.2 sind ergonomisch angeordnet.
Es folgen Ausführungsbeispiele von Bedien- und/oder Anzeigemodulen 8 (gegebenenfalls kombiniert mit Bedienmodulen), die transparent sind, so dass der Benutzer durch die Anzeigeeinrichtung 5 hindurch auf den Arbeitsplatz blicken kann. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer sowohl das Arbeitsfeld als auch die von der Anzeigeeinrichtung ausgegebene Anzeige stets im Blick haben. Die Anzeigeeinrichtung 5 kann folgendermaßen ausgebildet sein:

a) Als Scheibe, die bei Bedarf vor den Arbeitsplatz geklappt werden kann. Vorzugsweise ist die Scheibe mobil und weiterhin vorzugsweise blendfrei ausgeführt.
b) Als kleine transparente Anzeigerichtung, die nur teilweise in das Blickfeld des Benutzer hineinragt
c) Als Brille, insbesondere als Schutzbrille, in die entsprechenden Daten eingespielt werden.
d) Als einäugiges durchsichtiges Display, dass sich direkt vor dem Auge des Benutzers befindet.
e) Als Mikroskopsichtfeld.
f) Als Bildschirm (z. B. LCD oder TFT).
g) Als kompletter Arbeitsplatz inklusive fester und/oder variabler Standplätze für Gerätemodule.

Das Einspielen der Daten in Echtzeit auf die Anzeigeeinrichtung kann ein- oder mehrfarbig beispielhaft erfolgen durch

a) Einen Kollimator mit einer entsprechenden Umlenkung.
b) Durch in die Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise ein Head-Up-Display, an festen Stellen unsichtbar eingelassene LCD- oder LED-Elemente. Diese fokussieren vorzugsweise auf die Blickebene des Benutzers.
c) Durch Nutzung der gesamten Anzeigeeinrichtung als LED- oder LCD-Anzeigeeinrichtung (z. B. OLEDs).
d) Durch Kombination des HD-Displays mit einem Berührungssensitiven Oberflächenelement und gleichzeitige Nutzung als Touchscreen. Durch eine drahtlose Verbindung mit dem ausführenden Gerätemodul können so Konfiguration- sowie Start- und Stopp-Befehle übermittelt werden.
e) Die transparente Anzeigeeinrichtung kann gleichzeitig die Zentralrecheneinheit zur Steuerung des zu bedienenden Geräts sein und hat zu diesem eine drahtlose Verbindung.

Gemäß 6a ist die Scheibe 31.1 einer Anzeigeeinrichtung 5 an einem sockelartigen Träger 32.1 beweglich angebracht.
Gemäß 6b ist eine kleinere Scheibe 31.2 an einer Seite von einem L-förmigen Träger 32.2 gehalten, so dass sie seitlich in das Arbeitssichtfeld hineinragt. In dieser Anordnung kann das Display auch in der Höhe verfahrbar angebracht sein. Diese Anordnung kann bereits fest montiert oder auch vom Anwender auf seinen Anwendungsfall hin passend montiert werden
Gemäß 6c ist die Scheibe 31.3 oberhalb der Arbeitsfläche angeordnet und beispielsweise durch einen Träger 32.3 in Form eines Portals gehalten.
In 6d ist die Scheibe 31.4 im unteren Bereich des Arbeitssichtfeldes von einem Träger 32.4 gehalten. In dieser Ausführung dient die Scheibe 31.4 in erster Linie als Anzeigeelement, durch das nur zeitweilig geschaut werden muss.
6e zeigt eine große Scheibe 31.5, die beispielsweise eine Scheibe einer Abdeckhaube aus durchsichtigem Material eines Laborgerätes sein kann. Dabei kann es sich beispielsweise um die Abdeckhaube einer Sicherheitswerkbank, einer Dosierstation, einer Workstation oder um einen Strahlenschutzschirm aus Glas oder Kunststoff handeln.
In 7 ist die Scheibe 31.5 von 6e in einer Dosierstation 33 gezeigt. Die Scheibe 31.5 umfasst zusätzlich eine Bedieneinrichtung 4 mit Tasten 21.
8 zeigt eine Scheibe 31.6, die in einem Labortisch 34 vor einer Arbeitsfläche 35 eingelassen ist und in das Sichtfeld des Benutzers hineinklappbar ist.
In den 9a bis e sind verschieden ausgebildete und platzierte Scheiben 31.7 bis 31.11 im Arbeits- und Sichtfeld 36 des Anwenders gezeigt.
Die Scheiben 31.1 bis 31.4 und 31.6 bis 31.11 sind ausgebildet, dass der Anwender mit den Armen an den Seiten oben oder unten daran vorbei greifen und hinter der Anzeigeeinrichtung mit seinen Werkzeugen arbeiten kann.
Die Scheiben 31.1 bis 31.11 können aus Glas oder Kunststoff bestehen und die Informationen können mittels einer Projektionseinheit auf die Scheiben projiziert werden. Entsprechend kann die Anzeigeeinrichtung 5 auch als Head-Up-Display (HD) ausgeführt sein.
Ferner ist eine Ausführung der Scheiben 31 als LCD-Bildschirm möglich. LCD-Bildschirme sind grundsätzlich völlig durchsichtig. Nur an den mit Flüssigkristall versehenen Stellen wird die Polarisation gezielt so verändert, dass diese schwarz bzw. farbig erscheint. Die gesamte Scheibe kann auch mehrlagig als aktiver LCD-Schirm benutzt werden oder auch nur an den spezifischen Stellen, an denen dann neben alphanumerischen Zeichen auch vorgedruckte Symbole dargestellt werden können. Ferner kann über der obersten LCD-Lage eine drucksensitive Folie mit entsprechend großen Druckfeldern mit beliebiger Sensortechnologie angebracht werden. Hierdurch kann eine Bedienoberfläche mit einer Bedieneinrichtung 4 geschaffen werden, wie in 7 gezeigt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1825915 A2 [0009]
EP 1859869 A1 [0009]
EP 1878500 A1 [0009]
DE 19911397 A1 [0011]
EP 0999432 B [0012]
WO 2005/052781 A2 [0013]
US 7640787 B2 [0014]
US 4821586 [0016]
WO 89/10193 [0017]
DE 19506129 A1 [0018, 0047]
WO 2008/131874 A1 [0019, 0047]
WO 98/25736 A1 [0020]
DE 19924017 A [0047]
US 2004/152479 A [0047]
WO 95/34960 A [0047]

Claims

Elektronische Pipette umfassend a eine elektrisch angetriebene Einrichtung zum Pipettieren (2) und b. eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3), c. wobei ein Gerätemodul (7) die Einrichtung zum Pipettieren (2) umfasst, d. ein vom Gerätemodul (7) körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3) ganz oder teilweise umfasst und e. Mittel zum drahtlosen Kommunizieren (9) zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) vorhanden sind.
Pipette gemäß Anspruch 1, bei der das Gerätemodul (7) eine elektronische Kontrolleinrichtung zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Flüssigkeiten umfasst.
Pipette nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass mittels seiner Bedieneinrichtung Betriebsparameter und/oder Betriebsarten des Gerätemoduls und/oder Programme zum Steuern des Gerätemoduls und/oder Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen des Gerätemoduls eingebbar sind.
Pipette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es zur Fernbedienung von Gerätemodulen (7) nutzbar ist.
Pipette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es im Falle einer Kommunikation mit einem von mehreren Gerätemodulen (7) das jeweilige Gerätemodul (7) erkennt und automatisch eine gerätespezifische Benutzeroberfläche auf der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (8) einstellt.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass eine Nutzung nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung möglich ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass bestimmte Programme, Routinen, Messergebnisse und sonstige Daten nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung bearbeitet werden können.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es eine Reservierungsfunktion hat, mit der die Pipette für bestimmte Zeitintervalle für bestimmte Nutzer blockiert werden kann
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) Schalter und/oder Tasten und/oder eine Tastatur und/oder ein Mikrofon und/oder einen Bildschirm und/oder einen berührungssiblen Bildschirm und/oder einen Lautsprecher und/oder einen akustischen Signalgeber aufweist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das Gerätemodul (7) handhabbar und/oder das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) von einer Person tragbar ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) ein Mobiltelefon und/oder ein Personal Digital Assistent und/oder ein Smartphone (22) ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) ein Head-Up-Display und/oder einen vor einem Arbeitsbereich platzierbaren transparenten Schirm (31) umfasst.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einer körperlich vom Gerätemodul und vom Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) getrennten elektronischen Datenverarbeitungsanlage (12) und Mitteln zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul und der elektronischen Datenverarbeitungsanlage.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren (9) mittels Funkwellen und/oder optisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv kommunizieren.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) lösbar mit dem Gerätemodul (7) verbindbar ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der das Gerätemodul (7) eine elektrische Aufladeeinrichtung (18) zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (17, 19) des Bedien- und/oder Anzeigemoduls (8) hat oder umgekehrt und elektrische Kontakte zum Übertragen elektrische Ladung vom Gerätemodul (7) auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) oder umgekehrt vorhanden sind.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der das Gerätemodul (7) und das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) miteinander verbindbare Kontakte für eine Kommunikation und/oder Übertragung elektrischer Ladung zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) aufweisen.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der das Gerätemodul (7) mindestens ein Bedienelement (15) zum Steuern von Dosiervorgängen und/oder Lösen einer Pipettenspitze (26) oder Spritze vom Gerätemodul (7) aufweist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der das Gerätemodul (7) einen manuellen und/oder motorischen Antrieb für einen Abwerfer aufweist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der das Gerätemodul (7) keine Anzeigeeinrichtung aufweist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der das Gerätemodul (7) am oberen Ende stangenförmig ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul an einem Pipettenhalter angeordnet ist.
Laborgerätesystem mit mehreren Gerätemodulen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 und mindestens einem Bedien- und/oder Anzeigemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 oder mit mindestens einem Gerätemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 und mehreren Bedien- und Anzeigemodulen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22.
Laborgerätesystem nach Anspruch 23, bei dem die mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung so ausgebildet ist, dass sie nur mit Gerätemodulen innerhalb eines definierten räumlichen Bereichs kommuniziert.
Laborgerätesystem nach Anspruch 26, bei dem der definierte räumliche Bereich durch einen maximalen Abstand oder durch einen Raum oder Teil eines Raumes oder mehrere Räume eines Gebäudes begrenzt ist.
Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Pipette umfassend eine elektromechanisch angetriebene oder eine manuell angetriebene, eine elektromechanische Unterstützung aufweisende Einrichtung zum Pipettieren und eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung, bei der a. ein die Einrichtung zum Pipettieren umfassendes Gerätemodul körperlich getrennt von einem die Bedien- und/oder Anzeigeinrichtung umfassenden Anzeigemodul betrieben wird und b. Steuerdaten und/oder anzuzeigende Daten drahtlos zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Steuerdaten und/oder die anzuzeigenden Daten unidirektional oder bidirektional übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, bei dem mehrere Gerätemodule Daten mit mindestens einem Bedien- und/oder Anzeigemodul austauschen oder bei dem mindestens ein Gerätemodul Daten mit mehreren Bedien- und/oder Anzeigemodulen austauscht