DE102011114688A1

DE102011114688A1 - Handdosiervorrichtung

Info

Publication number: DE102011114688A1
Application number: DE102011114688A
Authority: DE
Inventors: Burkhardt Reichmuth
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf Se De
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: EP2578317A2; DE102011114688B4; EP2578317B1; JP2013108973A; JP6033628B2; PL2578317T3; EP2578317A3

Abstract

Handdosiervorrichtung mit • einem langgestrecktem Rahmen als tragende Struktur, • Mitteln zum lösbaren Halten einer Spritze oder Pipettenspitze am unteren Ende des Rahmens, • Antriebsmitteln, die oberhalb der Mittel zum lösbaren Halten am Rahmen befestigt sind, • Verlagerungsmitteln zum Verlagern eines Fluids in der Spritze oder Pipettenspitze, die von den Antriebsmitteln antreibbar und mit den Mitteln zum lösbaren Halten verbunden sind, und • einem den Rahmen umhüllenden Gehäuse.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Handdosiervorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten.
Handdosiervorrichtungen sind Dosiervorrichtungen zum Dosieren von Flüssigkeiten, an denen eine Spritze oder Pipettenspitze lösbar gehalten werden kann. Spritzen haben einen Spritzenzylinder mit einem darin verschieblichen Spritzenkolben und eine den Spritzenzylinder mit der Umgebung verbindenden Öffnung zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit. Die Öffnung ist zumeist in einer Spitze am Boden des Spritzenzylinders angeordnet. Pipettenspitzen sind kleine, zumeist nach unten verjüngte Röhrchen mit einer unteren Spitzenöffnung zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit und einer oberen Spitzenöffnung zum Verbinden mit einer Verdrängungseinrichtung für Luft. Handdosiervorrichtungen werden beim Dosieren vom Anwender in einer Hand gehalten, um mit der daran gehaltenen Spritze oder Pipettenspitze auf ein Gefäß oder auf ein anderes Objekt ausgerichtet zu werden, von dem Flüssigkeit aufgenommen oder auf das Flüssigkeit abgegeben werden soll. Dabei kann der Anwender die Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeiten und ggfs. weitere Funktionen mit derselben Hand steuern, mit der er die Handdosiervorrichtung hält. Handdosiervorrichtungen werden insbesondere im Labor zur Dosierung von Flüssigkeiten verwendet.
Handdosiervorrichtungen gibt es in der Ausführung als Luftpolsterdosiervorrichtungen und als Direktverdrängerdosiervorrichtungen. Luftpolsterdosiervorrichtungen haben einen Sitz zum lösbaren Halten einer Pipettenspitze an ihrer oberen Spitzenöffnung. Eine Verdrängungseinrichtung für Luft ist in die Handdosiervorrichtung integriert und über einen Kanal kommunizierend mit einem Loch in dem Sitz verbunden. Mittels der Verdrängungseinrichtung wird ein Luftpolster verlagert, sodass Flüssigkeit durch die untere 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. Handdosiervorrichtungen, die mit einem Luftpolster arbeiten, werden auch als „Pipetten” bezeichnet.
Direktverdrängerdosiervorrichtungen arbeiten mit Spritzen zusammen. Die Spritzen sind mit den Direktverdrängerdosiervorrichtungen koppelbar und von diesen lösbar. Dabei wird der Spritzenzylinder an der Direktverdrängerdosiervorrichtung festgehalten und der Spritzenkolben in einem Aufnahmekörper gehalten, der mittels einer Antriebseinrichtung verlagerbar ist. Mittels der Antriebseinrichtung wird der Spritzenkolben hin- und herbewegt, sodass Flüssigkeit durch die Öffnung der Spritze eingesogen bzw. aus dieser ausgestoßen wird.
Direktverdrängervorrichtungen, die mit kleinen Spritzen zusammenarbeiten, die in Größe und Form Pipettenspitzen ähnlich sind, werden auch als „Direktverdrängerpipetten” bezeichnet. Direktverdrängerdosiervorrichtungen, die mit großen Spritzen zusammenarbeiten, die zumeist in mehreren Schritten entleert werden, werden auch als „Dispenser” bezeichnet.
Pipettenspitzen und Spritzen werden vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und können nach Gebrauch weggeworfen und durch eine neue Pipettenspitzen oder Spritzen ersetzt werden.
Bekannte Handdosiervorrichtungen haben mechanische Antriebseinrichtung oder elektromechanische Antriebseinrichtungen. Ferner sind Handdosiervorrichtungen mit manueller Antriebseinrichtung mit elektromechanischer Unterstützung („Servo-Antriebseinrichtung”) bekannt geworden. Ferner gibt es Handdosiervorrichtungen mit festem und Handdosiervorrichtungen mit einstellbarem Dosiervolumen. Des Weiteren gibt es Handdosiervorrichtungen mit nur einem Kanal für die Verwendung mit nur einer einzigen Spritze oder Pipettenspitze und Handdosiervorrichtungen mit mehreren Kanälen für die gleichzeitige Verwendung mit mehreren Spritzen oder Pipettenspitzen. Die Erfindung bezieht sich auf sämtliche vorstehende Arten von Handdosiervorrichtungen.
Herkömmliche Handdosiervorrichtungen haben als Handgriffe geformte Gehäuse aus einem starren Kunststoff. Diese beherbergen Mittel zum Halten einer Spritze oder Pipettenspitze, eine Antriebseinrichtung, Mittel zum Übertragen der Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung auf einen Kolben der Spritze oder eine Verdrängungseinrichtung zum Verlagern eines Luftpolsters, Bedienorgane und ggfs. Anzeigeorgane bzw. weitere Bauteile. Bei elektrisch angetriebenen Handdosiervorrichtungen sind im Gehäuse ein elektrischer Antriebsmotor, eine elektronische Steuerungseinrichtung und Batterien oder Akkus angeordnet. Somit sind in den Gehäusen von Handdosiervorrichtungen eine Vielzahl Bauteile auf engstem Raum untergebracht. Das Gehäuse bildet zugleich die tragende Struktur der bekannten Handdosiervorrichtungen.
Die EP 2 033 712 A2 beschreibt einen Dispenser, der in einem unteren Endbereich des Gehäuses eine Aufnahme für einen Spritzenflansch einer Spritze aufweist. Der Spritzenflansch ist mittels Spritzengreifhebeln gehalten, die auf Schwenkachsen im unteren Bereich des Gehäuses gelagert sind. Am Innenmantel des Gehäuses sind Blattfedern angeordnet, die mit ihren oberen Enden im unteren Bereich des Gehäuses fixiert sind. Die unteren Enden der Blattfedern drücken gegen die Innenseite der Spritzengreifhebel, um diese in Richtung auf die den Spritzenflansch hintergreifende Position vorzuspannen.
In der Aufnahme ist ein verfedertes Widerlager angeordnet, gegen das die Oberseite des Spritzenflansches pressbar ist. Das Widerlager weist Sensoren zum Abtasten einer Codierung auf der Oberseite des Spritzenflansches auf.
Im Gehäuse ist ein Aufnahmekörper mit einer Kolbenaufnahme angeordnet, in die ein nach oben vorstehender Endabschnitt eines Spritzenkolbens der Spritze einsetzbar ist. In dem Aufnahmekörper sind Kolbengreifhebel gelagert, die einen Kolbenbund am äußeren Ende des Spritzenkolbens hintergreifen können. Die Kolbengreifhebel werden von Schenkelfedern in Richtung auf eine Position vorgespannt, in der sie den Kolbenbund hintergreifen.
Der Aufnahmekörper wird mittels mechanischer Kolbenstelleinrichtungen angetrieben. Diese umfassen ein mit dem Aufnahmekörper verbundenes Aufzugsorgan, das aus dem Gehäuse herausragt. Ferner umfassen die Kolbenstelleinrichtungen eine Gewindespindel oder Zahnstange, die ebenfalls fest mit dem Aufnahmekörper verbunden ist. Auf der Gewindespindel sitzt eine Einstellhülse, deren Axialposition auf der Gewindespindel mittels eines Einstellknopfes einstellbar ist. Im oberen Bereich des Gehäuses ist ein Betätigungsorgan angeordnet, das einen schwenkbaren Betätigungshebel aufweist und über einen Betätigungsknopf von außen betätigbar ist. An dem Betätigungshebel ist schwenkbar eine Klinke angeordnet. Der Betätigungshebel ist von einer Feder nach oben gedrückt und die Klinke wird von einer Feder zur Gewindespindel hin vorgespannt.
Das Betätigungsorgan, der Einstellknopf und die Spindel sind in einem plattenartigen Träger mit einem seitlich vorstehendem Lagerbock gelagert, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
Wenn eine Spritze in die Spritzenaufnahme eingesetzt und mittels der Spritzengreifhebel und der Kolbengreifhebel im Gehäuse gehalten ist, kann die Flüssigkeit in die Spritze durch Verschieben des Aufzugsorgans nach oben aufgesogen werden. Mittels des Einstellknopfes wird eine Dosiermenge eingestellt. Durch Betätigen des Betätigungsorgans wird der Spritzenkolben nach unten bewegt und die gewünschte Flüssigkeitsmenge abgegeben. Bei jedem Betätigungshub fällt die Klinke in die Gewindestange hinein, wenn sie den unteren Rand der Einstellhülse erreicht. Durch die Einstellung der Einstellhülse mittels des Einstellknopfes wird die abgegebene Dosiermenge bestimmt.
Die bekannten Handdosiervorrichtungen haben den Nachteil, dass das Gehäuse nicht gut in der Hand liegt, leicht verschmutzt und schwer zu reinigen ist.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine haptisch verbesserte Handdosiervorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch eine Handdosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Handdosiervorrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Handdosiervorrichtung hat

• einen langgestreckten Rahmen als tragende Struktur,
• Mittel zum lösbaren Halten einer Spritze oder Pipettenspitze am unteren Ende des Rahmens,
• Antriebsmittel, die oberhalb der Mittel zum lösbaren Halten am Rahmen befestigt sind,
• Verlagerungsmittel zum Verlagern eines Fluids in der Spritze oder Pipettenspitze, die von den Antriebsmitteln antreibbar und mit den Mitteln zum lösbaren Halten verbunden sind, und
• ein den Rahmen umhüllendes Gehäuse.

Bei der erfindungsgemäßen Handdosiervorrichtung ist die tragende Struktur ein langgestreckter Rahmen. Die Mittel zum lösbaren Halten von Spritze oder Pipettenspitze sind am Rahmen angeordnet. Sie können Teil des Rahmens bzw. an diesem befestigt sein. Die Antriebsmittel sind am Rahmen befestigt. Die Mittel zum lösbaren Halten und die Antriebsmittel sind durch Verlagerungsmittel miteinander verbunden. Bei den Verlagerungsmitteln handelt es sich bei einer Variante um Mittel zum Übertragen der von den Antriebsmitteln erzeugten Bewegung auf den Spritzenkolben einer Spritze. Hierfür sind die Verlagerungsmittel mit Mitteln zum lösbaren Halten des Spritzenkolbens verbunden. Wenn die Antriebsmittel eine lineare Antriebsbewegung erzeugen, können die Übertragungsmittel eine Stange sein, die von den Antriebsmitteln antreibbar und mit den Mitteln zum lösbaren Halten des Spritzenkolbens verbunden und am Rahmen axial geführt ist. Hierdurch wird eine Direktverdrängerdosiervorrichtung verwirklicht. Bei der anderen Variante sind die Verlagerungsmittel eine Verdrängungseinrichtung zum Verdrängen einer Luftsäule. Die Verdrängungseinrichtung ist bevorzugt ein Zylinder und dem darin verlagerbaren Kolben. Der Zylinder ist über einen Kanal mit einem Loch der Mittel zum lösbaren Halten verbunden, das mit der oberen Spitzenöffnung einer Pipettenspitze kommuniziert, wenn die Mittel zum lösbaren Halten eine Pipettenspitze halten. Die Verdrängungseinrichtung ist am Rahmen fixiert. Bei Ausführung als Zylinder mit einem darin verschieblichen Kolben ist der Zylinder am Rahmen fixiert. Hierdurch wird eine Luftpolsterdosiervorrichtung verwirklicht. Die Menge der aufgenommenen und abgegebenen Flüssigkeit wird durch das Ausmaß der Verlagerung des Kolbens bzw. der Luftsäule durch die Verlagerungsmittel bestimmt.
Wenn die Antriebsmittel die Verlagerungsmittel antreiben, werden Kräfte in den Rahmen eingeleitet. Sind die Verlagerungsmittel Übertragungsmittel zum Übertragen einer Bewegung auf einen Spritzenkolben, so werden diese Kräfte von den Antriebsmitteln und den Mitteln zum lösbaren Halten des Spritzenflansches auf dem Rahmen übertragen. Wenn die Verlagerungsmittel eine Verdrängungseinrichtung sind, wirken diese Kräfte zwischen den Antriebsmitteln und dem Rahmen sowie zwischen der Verdrängungseinrichtung und dem Rahmen. Diese Kräfte hängen insbesondere von der Menge und der Viskosität der zu dosierenden Flüssigkeit ab. Der Rahmen ist so ausgebildet, dass er sich unter den einwirkenden Kräften allenfalls unwesentlich verformt. Hierdurch ist gewährleistet, dass die beweglichen Elemente der Verlagerungsmittel mit der gewünschten Genauigkeit reproduzierbar bewegt werden. Somit wird die gewünschte Dosiergenauigkeit erreicht. Die beim Verbinden der Spritze oder Pipettenspitze mit der Handdosiervorrichtung wirkenden Kräfte werden ebenfalls vom Rahmen aufgefangen. Der Rahmen ist vorzugsweise aus einem Polyetherketon (PEEK) gefertigt, das sich durch seine enorme Stabilität auszeichnet.
Die besonderen Eigenschaften des Rahmens geben dem Konstrukteur eine größere Freiheit bei der Wahl der Gehäusematerialien sowie bei der Gestaltung und Dimensionierung des Gehäuses. Insbesondere ist es möglich, weiche Gehäusematerialien einzusetzen und das Gehäuse so zu gestalten und so zu dimensionieren, dass die Haptik der Handdosiervorrichtung besonders angenehm ist. Die Bauweise mit einem Rahmen ermöglicht es somit, besonders weiche Gehäuse mit verbesserter Haptik zu verwenden. Der Rahmen unterstützt das Gehäuse nur teilweise und insbesondere die nicht unterstützten Bereiche des Gehäuses sind besonders gut verformbar ausgebildet, was vom Anwender, der eine solche Handdosiervorrichtung in der Hand hält als taktil angenehm wahrgenommen wird. Die besonderen Eigenschaften des Rahmens erlauben es auch, Gehäusematerialien zu verwenden, die eine besondere Chemikalienbeständigkeit aufweisen und/oder schmutzabweisend sind und/oder leicht gereinigt werden können und/oder leichter verarbeitbar sind und/oder besonders preisgünstig sind. Von der Hand des Anwenders insbesondere bei Betätigen von Bedienorganen der Handdosiervorrichtung in das Gehäuse eingeleitete Kräfte werden großflächig aufgefangen und auf den Rahmen übertragen, sodass sie das Gehäuse nicht überlasten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verwendung eines Rahmens als tragende Struktur die Möglichkeit eröffnet, die Bauteile der Handdosiervorrichtung am Rahmen vorzumontieren und die Handdosiervorrichtung zu testen, bevor das Gehäuse angebracht wird. Zudem begünstigt der erfindungsgemäße Aufbau der Handdosiervorrichtung den Einsatz von Gleichteilen (engl. carry over parts (COPs)) bei verschiedenen Handdosiervorrichtungen. Insbesondere können verschiedene Handdosiervorrichtungen mit demselben Rahmen versehen sein, der je nach Produkt unterschiedlich mit Bauteilen bestückt wird. Die unterschiedlichen Produkte sind ggfs. durch unterschiedliche Gehäuse differenzierbar.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Rahmen mehrere Rahmenteile auf, die zusammengefügt und fest miteinander verbunden sind. Die Unterteilung des Rahmens in mehrere Rahmenteile ermöglicht eine gesonderte Vormontage von Bauteilen an verschiedenen Rahmenteilen und damit die Vorbereitung von Baugruppen. Ferner können verschieden ausgestaltete Handdosiervorrichtungen teilweise mit übereinstimmenden und teilweise mit verschiedenen Rahmenteilen ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Rahmen ein Unterteil und ein Oberteil auf. Das Unterteil des Rahmens wird bevorzugt mit den Mitteln zum lösbaren Halten einer Spritze oder Pipettenspitze bestückt und das Oberteil wird bevorzugt mit Antriebsmitteln und Verlagerungsmitteln bestückt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen Unterteil. und Oberteil ineinandergreifende Verbindungsstrukturen und diese Verbindungsstrukturen miteinander verbindende Befestigungsmittel auf. Die Verbindungsstrukturen sind beispielsweise Ösen, die mit verschiedenen Rahmenteilen verbunden sind, einander überdecken und miteinander durch Stifte verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung hat der Rahmen voneinander beabstandete, parallele Längsträger. Beim Betätigen der Antriebsmittel werden vor allem Axialkräfte wirksam. Diese werden in den Längsträgern übertragen. Die Längsträger können zudem Kräfte abfangen, die von der Hand des Anwenders auf die Seiten des Gehäuses ausgeübt werden. Zudem haben die Längsträger den Vorteil, dass sie platzsparend im Gehäuse untergebracht werden können. Die erfindungsgemäße Handdosiervorrichtung kann deshalb besonders kompakt ausgebildet sein. Mehrere Rahmenteile des Rahmens können parallele Längsträger aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung hat die Handdosiervorrichtung lediglich zwei parallele Längsträger.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Längsträger in einem Unterteil und/oder einem Oberteil des Rahmens vorhanden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Längsträger am unteren Ende mit den Mitteln zum lösbaren Halten einer Spritze oder Pipettenspitze verbunden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung sind die Ladungsträger am unteren Ende mit einer Stützplatte verbunden. Die Stützplatte ist Bestandteil der Mittel zum lösbaren Halten einer Spritze oder Pipettenspitze. Die Stützplatte kann einen Anschlag für einen Spritzenflansch einer Spritze bilden oder Träger für einen Sitz einer Pipettenspitze sein. Wenn die Stützplatte ein Anschlag für einen Spritzenflansch ist, ist sie gemäß einer Ausgestaltung annähernd kreisringscheibenförmig ausgebildet.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Stützplatte über gabelförmige Verbindungsbereiche mit den unteren Enden der Längsträger verbunden. Die gabelförmigen Verbindungsbereiche verhindern ein Kippen der Stützplatte bei ungleichmäßiger Belastung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die parallelen Längsträger am oberen Ende der einen Lagerplatte miteinander verbunden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind an der Lagerplatte Bedienmittel und/oder Anzeigemittel der Handdosiervorrichtung befestigt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die parallelen Längsträger zwischen dem unteren Ende und dem oberen Ende von einer Querstrebe überbrückt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist in die Querstrebe eine Gleitführung für ein stangenförmiges Verlagerungsmittel integriert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Querstrebe an einem unteren Ende der parallelen Ladungsträger des Oberteils angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Rahmen zwei von einer Seite vorstehende Lagerböcke auf und nimmt das Gehäuse die Lagerböcke in einer seitlichen Ausbuchtung auf. Die Lagerböcke können zur Lagerung eines Betätigungshebels einer mechanisch oder elektrisch angetriebenen Handdosiervorrichtung dienen, insbesondere bei Ausführung der Handdosiervorrichtung als Dispensers. Die Ausbuchtung des Gehäuses kann zugleich als Handauflage genutzt werden, da sich die Handdosiervorrichtung bei Betätigung des Betätigungshebels mittels des Daumens auf dem oberen Rand des Zeigefingers oder des angrenzenden Handtellers abstützt. Das Gehäuse wird in dem Bereich der Ausbuchtung durch die Lagerböcke unterstützt, wodurch eine Überbelastung vermieden wird.
Gemäß einer Ausgestaltung stehen die Lagerböcke von zwei parallelen Längsträgern eines Oberteils des Rahmens vor.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Gehäuse in Längsrichtung des Rahmens geteilt und weisen die Rahmenteile Schnappverbindungen miteinander auf. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Gehäuse zweigeteilt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Gehäuse in einer Ebene geteilt, die sich parallel zu den beiden Längsträgern und/oder senkrecht zu den Lagerböcken erstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuse in Längsrichtung des langgestreckten Rahmens am Rahmen geführt. Dies ermöglicht eine Kompensation von Verformungen des Gehäuses durch Dehnung in Längsrichtung des Rahmens. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Rahmen am unteren und/oder am oberen Ende mit dem Gehäuse verschraubt. Bevorzugt sind Gehäuseteile miteinander verschnappt und ist zusätzlich der Rahmen mit dem Gehäuse verschraubt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuse aus Polypropylen oder aus einem anderen Polyolefin hergestellt.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Handdosiervorrichtung stangenförmig. Demnach hat die Handdosiervorrichtung die Form einer Stange. Die Handdosiervorrichtung ist so dimensioniert, dass sie vom Anwender in nur einer Hand gehalten und mit derselben Hand bedienbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 Rahmenteile des Rahmens einer erfindungsgemäßen Handdosiervorrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
2 Rahmenteile von 1 zu dem Rahmen zusammengesetzt in einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite;
3 der Rahmen von 2 in ein Gehäuse eingesetzt in einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite auf das in Längsrichtung geschnittene Gehäuse;
4 der Rahmen von 2 mit Bauteilen bestückt;
5 der mit Bauteilen bestückte Rahmen von 4 eingesetzt in das Gehäuse in einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite auf das in Längsrichtung geschnittene Gehäuse;
6 der bestückte Rahmen von 4 in einer Detailansicht von der linken Seite.
In der vorliegenden Patentanmeldung beziehen sich die Begriffe „unten” und „oben” auf die bevorzugte Ausrichtung der Handdosiervorrichtung beim Dosieren, bei der das langgestreckte Gehäuse vertikal ausgerichtet ist und die Spritze oder Pipettenspitze unterhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Gemäß 1 umfasst der Rahmen 1 ein Unterteil 2 und ein Oberteil 3. Dem Oberteil 3 ist eine Abdeckung 4 zum Halten eines Einstellrades zugeordnet.
Das Unterteil 2 umfasst zwei parallele, streifenförmige Längsträger 5.1, 6.1. Diese sind am unteren Ende jeweils über gabelförmige Verbindungsbereiche 7.1, 7.2 mit einer kreisringscheibenförmigen Stützplatte 8 verbunden. Von der Stützplatte 8 stehen Lagerhülsen 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 vor. Am oberen Ende ist jeder Längsträger 5.1, 6.1 mit einer kreisringscheibenförmigen Öse 10.1, 10.2 verbunden.
Auf einer Seite tragen die beiden Längsträger parallele Kulissenführungen 11.1, 11.2, die einen zentralen Abwerfschieber führen können, wie im Einzelnen in der EP 2 033 712 A1 beschrieben.
Das Oberteil 3 weist zwei weitere parallele, streifenförmige Längsträger 5.2, 6.2 auf. Diese sind am unteren Ende jeweils mit einem Paar konzentrischen, kreisringscheibenförmigen Ösen 12.1, 12.2 versehen. Ferner sind am unteren Ende von einer Querstrebe 13 überbrückt. Die Querstrebe 13 trägt in der Mitte eine Gleitführung 14 mit einer Durchgangsöffnung, die als Gleitführung für eine Zahnstange parallel zu den weiteren Längsträgern 5.2, 6.2 dient. Am oberen Ende des Oberteils 3 ist der Abstandsbereich zwischen den beiden Längsträgern 5.2, 6.2 von einer Lagerplatte 15 überbrückt.
Zwischen der Querstrebe 13 und der Lagerplatte 15 stehen von einer Seite der weiteren Längsträger 5.2, 6.2 plattenförmige Lagerböcke 16.1, 16.2 vor, die jeweils auf der Außenseite zur Stabilisierung verrippt sind. Die Lagerböcke haben an den unteren Enden an den einander zugewandten Innenseiten miteinander fluchtende Lageraugen 17.1, 17.2.
An den Seiten der Lagerplatte 15 sind in die Längsträger 5.2, 6.2 weitere Lagerhülsen 18.1, 18.2 zum Fixieren der Abdeckung 4 integriert.
Die Oberseite der Lagerplatte 15 weist eingefräste Vertiefungen 20.1, 20.2 zur Auf nahme einer Federlagerung und einer Führungskontur eines Einstellrades (zum Einstellen eines Dosiervolumens) auf.
Von der Seite der weiteren Längsträger 5.2, 6.2, die den Lagerböcken 16.1, 16.2 gegenüberliegt, stehen von den weiteren Längsträgern 5.2, 6.2 Lagerzapfen 21.1, 21.2, 21.3, 21.4 vor.
Gemäß 2 sind das Oberteil 3 und das Unterteil 2 durch Einschieben der Ösen 10.1, 10.2 am oberen Ende der Längsträger 5.1, 5.2 zwischen die Paare Ösen 12.1, 12.2 an den unteren Enden der weiteren Längsträger 5.2, 6.2 und Eindrehen von Schrauben 22.1, 22.2 in die Ösen 10.1, 10.2, 12.1, 12.2 formschlüssig miteinander verbunden. Ferner ist die Abdeckung 4 durch in die Lagerhülsen 18.1, 18.2 und Halteplatten 23.1, 23.2 der Abdeckung 4 eingedrehte Schrauben 22.3, 22.4 am Oberteil 3 fixiert.
Der solchermaßen gebildete, längliche, langgestreckte Rahmen 1 ist gemäß 3 in ein zweiteiliges Gehäuse 24 aus einem dünnen und weichen Material (z. B. Polypropylen) eingesetzt. Das Gehäuse wird durch zwei zusammengefügte, schalenförmige Gehäuseteile 24.1, 24.2 gebildet. Das in 3 untere, schalenförmige Gehäuseteil 24.1 ist tiefer als das obere, schalenförmige Gehäuseteil 24.2. Die Gehäuseteile haben an den miteinander zu verbindenden Rändern nicht gezeigte Schnappverbindungsmittel, sodass sie miteinander verschnappbar sind. Ferner ist der Rahmen 1 mittels der Schrauben 22.1, 22.2, die Oberteil 3 und Unterteil 2 miteinander verbinden, sowie mittels der Schrauben 22.3, 22.4, die die Abdeckung 4 am Oberteil 3 fixieren, mit den beiden Gehäuseteilen 24.1, 24.2 verschraubt.
An der Stirnseite sind die beiden Gehäuseteile 24.1, 24.2 mittels axial gerichteter Schrauben 22.5, 22.6, 22.7, 22.8 mit der Stützplatte 8 des Rahmens 1 verschraubt.
Das in 3 untere Gehäuseteil 24.1 hat eine Ausbuchtung 25, die die Lagerböcke 16.1, 16.2 aufnimmt. Die Ausbildung bildet zugleich eine Fingerauflage.
Zwischen den beiden Gehäuseteilen 24.1, 24.2 verbleibt oben eine schlitzförmige Öffnung 26, durch die der Randbereich eines Einstellrades nach außen vorstehen kann.
Ferner hat das in 3 obere Gehäuseteil 24.2 ein Fenster 27 für eine LCD-Anzeige (z. B zur Anzeige des Dosiervolumens, der Schrittzahl und/oder des verwendeten Spitzen bzw. Spritzentyps) und Schlitze 28, 29 für einen Aufzugshebel und einen Betätigungshebel.
Gemäß 4 ist der Rahmen 1 mit Kolbengreifhebeln 30.1, 30.2 bestückt, die in den Lagerhülsen 9.1, 9.2, 9.3 9.4 mittels vier Stiften (nur zwei sind gezeigt (31.1, 31.2) gelagert sind. In einer alternativen Ausführungsform werden nur zwei Stifte verwendet. Ferner ist auf die Stützplatte 8 eine kreisringscheibenförmige Sensorplatte 32 zum Abtasten einer Codierung am oberen Rand eines Spritzenflansches angeordnet. Die Sensorplatte 32 umgibt einen Zentrierring 33, der in den Zylinder einer Spritze eingreift, die mittels der Spritzengreifhebel 30.1, 30.2 an der Sensorplatte 32 fixiert ist. Der Zentrierring entspricht dem in DE 10 2009 034897 A offenbarten Zentrierring.
In die Gleitführung 14 ist eine Zahnstange 34 eingesetzt, die am unteren Ende einen glockenförmigen Aufnahmekörper 35 zur Aufnahme des oberen Endes eines Spritzenkolbens bzw. einer mit dem Spritzenkolben verbundenen Kolbenstange aufweist. In diesem Aufnahmekörper 35 sind nicht gezeigte Kolbengreifhebel gelagert.
Die Einzelheiten dieser Spritzenbefestigung sind in der EP 0 656 229 B1 und US 5,620,660 A beschrieben. Einzelheiten der Abtastung einer Codierung am Spritzenflansch einer Spritze sind in der EP 0 657 216 B1 und US 5,620,661 A beschrieben. Die Inhalte dieser Dokumente sind durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
An den Lagerböcken 16.1, 16.2 ist ein Betätigungshebel 36 gelagert. Der Betätigungshebel 36 ist zweiarmig und weist in seinen beiden parallelen Armen 36.1, 36.2 jeweils ein Langloch 37.1, 37.2 auf, das auf einer Achse 38 geführt ist, die in die Lageraugen 17.1, 17.2 der Lagerböcke 16.1, 16.2 eingesteckt ist. Oben ist der Betätigungshebel 36 an beiden Seiten über Führungsrollen 39.1, 39.2 in Geradführungen 40.1, 40.2 auf dem oberen Rand der weiteren Längsträger 5.2, 6.2 geführt. Auf die in 4 hochstehenden Enden des Betätigungshebels 36 ist ein Betätigungsknopf aufsteckbar.
Der Betätigungshebel 36 hat zwischen seinen beiden Armen 36.1, 36.2 eine Klinke 41 schwenkbar gelagert.
Zwischen der Lagerplatte 15 und der Abdeckung 4 ist auf einer weiteren Achse 42 das Einstellrad 43 drehbar gelagert.
Das Einstellrad 43 ist mit einer Einstellhülse 43.1 (oder einem Abdeckstreifen) (vgl. 6) gekoppelt, die in 4 die oberen Seite der Zahnstange 34 abdeckt, die mit einer Zahnung versehen ist. Die Position der Einstellhülse ist mittels des Einstellrads 43 in dem Bereich verstellbar, über den die Klinke 41 beim Schwenken des Betätigungshebels 36 innerhalb der durch die Gleitführungen 40.1, 40.2 vorgegebenen Grenzen bewegt wird. Durch Einstellen des Einstellrads 43 kann somit die Position der Einstellhülse 43.1 festgelegt werden, hinter der dann die Klinke 41 in die Zahnung einfallt, um diese weiter bis zum Anschlag an der Oberseite der Gleitführung 14 bin zu verschieben.
Zudem ist der Rahmen 1 mit – nicht gezeigten – Federmitteln bestückt, welche die Zylindergreifhebel und Kolbengreifhebel 30.1, 30.2 in eine Schwenkstellung drücken, in der sie eine Spritze festhalten. Weitere Federmittel drücken den Betätigungshebel 36 in die in 4 abgebildete Schwenkstelldung und drücken die Klinke 41 gegen die Zahnung der Zahnstange 34.
Am unteren Ende der Zahnstange 34 sind – nicht gezeigte – Verbindungsmittel vorhanden, die es ermöglichen, die Zahnstange mit einem Aufzugsknopf zu verbinden.
Der Betätigungshebel 36, die Zahnstange 34, die Einstellhülse 43.1 sowie der Aufzugsknopf bilden Kolbenstelleinrichtungen, die beispielsweise in der EP 2 033 712 A1 oder US 2009/139351 A1 beschrieben sind. Der Inhalt vorstehender Dokumente ist durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
Der gemäß 4 mit Bauteilen bestückte Rahmen 1 kann bereits bei der Fertigung Funktionsprüfungen und Kalibrierung unterzogen werden. Des Weiteren werden bereits in diesem Stadium des Zusammenbaus die Voreinstellungen der Handdosiervorrichtung vorgenommen. Dies hat den Vorteil, dass bereits in diesem gehäuselosem Stadium fehlerhafte Produkte identifiziert werden können und diese dann bereits in diesem Stadium aus der Produktion entfernt werden. Damit wird der Verbrauch an Gehäusematerial reduziert. Des Weiteren hat dies den Vorteil, das je nach Art des Fehlers es möglich ist, bereits auf dem Rahmen montierte Bauteile zu entfernen und durch andere zu ersetzten, um ein fehlerfreies Produkt herzustellen; oder alternativ fehlerfreie Bauteile vom bereits bestückten Rahmen zu entfernen und diese in der Fertigung weiterer Handdosiervorrichtungen zu verwenden.
Gemäß 5 ist der bestückte Rahmen 1 in das Gehäuse 24 eingesetzt, wie in 3 anhand des nicht bestückten Rahmens 1 erläutert. Ein Betätigungsknopf 44 und ein Aufzugsknopf 45 sind montiert. Diese Betätigungsorgane 44, 45 und das Einstellrad stehen aus dem Gehäuse 24 hervor.
Beim Aufstecken einer Spritze werden die axialen Kräfte über die Stützplatte 8 in den Rahmen 1 eingeleitet, der sich großflächig im Gehäuse 24 abstützt. Beim Betätigen des Aufzugsknopfes 45 und des Betätigungsknopfes 44 werden ebenfalls die Axialkräfte vom Rahmen 1 aufgefangen. Die Handdosiervorrichtung liegt gut in der Hand und vermittelt dem Anwender eine angenehme taktile Wahrnehmung, so dass Ermüdungserscheinungen bei längerer Handhabung hinausgezögert werden. Bei Einsatz von Polypropylen ist zudem eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit gegeben, wobei das Gehäuse 24 der Handdosiervorrichtung schmutzabweisend ist und gut gereinigt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2033712 A2 [0009]
EP 2033712 A1 [0048, 0069]
DE 102009034897 A [0060]
EP 0656229 B1 [0062]
US 5620660 A [0062]
EP 0657216 B1 [0062]
US 5620661 A [0062]
US 2009/139351 A1 [0069]

Claims

Handdosiervorrichtung mit • einem langgestrecktem Rahmen (1) als tragende Struktur, • Mitteln zum lösbaren Halten (8, 30.1, 30.2, 35) einer Spritze oder Pipettenspitze am unteren Ende des Rahmens (1), • Antriebsmitteln (36, 41), die oberhalb der Mittel zum lösbaren Halten (8, 30.1, 30.2) am Rahmen (1) befestigt sind, • Verlagerungsmitteln (34) zum Verlagern eines Fluids in der Spritze oder Pipettenspitze, die von den Antriebsmitteln (36, 41) antreibbar und mit den Mitteln zum lösbaren Halten (8, 30.1, 30.2, 31.1–31.4, 35) verbunden sind, und • einem den Rahmen (1) umhüllenden Gehäuse (24).
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Rahmen (1) mehrere Rahmenteile (2, 3) aufweist, die zusammengefügt und fest miteinander verbunden sind.
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Rahmen ein Unterteil (2) und ein Oberteil (3) aufweist.
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die verschiedenen Rahmenteile (2, 3) ineinandergreifende Verbindungsstrukturen (10.1, 10.2, 12) aufweisen und diese Verbindungsstrukturen (10.1, 10.2, 12) miteinander verbindende Befestigungsmittel (22.1, 22.2) vorhanden sind.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Rahmen (1) voneinander beabstandete, parallele Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) aufweist.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der mehrere Rahmenteile (2, 3) parallele Längsträger (5.1, 6.1; 5.2, 6.2) aufweisen.
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Rahmen (1) zwei parallele Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) aufweist.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die parallelen Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) am unteren Ende mit den Mitteln zum lösbaren Halten (8, 30.1, 30.2, 31.1–31.4) einer Spritze oder Pipettenspitze verbunden sind.
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 8, bei der die parallelen Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) am unteren Ende mit einer Stützplatte (8) verbunden sind.
Handdosiervorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Stützplatte (8) über gabelförmige Verbindungsbereiche (7.1, 7.2) mit den unteren Enden der Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) verbunden sind.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei der die parallelen Längsträger (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) oben durch eine Lagerplatte (15) miteinander verbunden sind.
Handdosiervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, bei der die parallelen Längsträger (5, 6) zwischen ihren Enden von einer Querstrebe (13) überbrückt sind.
Handdosiervorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der in die Querstrebe (13) eine Gleitführung (14) für ein stangenförmiges Übertragungsmittel (34) integriert ist.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der Rahmen (1) zwei von einer Seite vorstehende Lagerböcke (16.1, 16.2) aufweist und das Gehäuse (24) die Lagerböcke (16.1, 16.2) in einer seitlichen Ausbuchtung (25) aufnimmt.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der das Gehäuse (24) in Längsrichtung des Rahmens (1) geteilt ist und die Rahmenteile (24.1, 24.2) Schnappverbindungen miteinander aufweisen.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der das Gehäuse (24) in Längsrichtung des langgestreckten Rahmens (1) am Rahmen (1) geführt ist.
Handdosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der das Gehäuse (24) aus Polypropylen oder aus einem anderen Polyolefin hergestellt ist.