DE202007017095U1

DE202007017095U1 - Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten

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Publication number: DE202007017095U1
Application number: DE202007017095U
Authority: DE
Original assignee: Brand GmbH and Co KG
Current assignee: Brand GmbH and Co KG
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2017-12-06
Also published as: CN101652183A; CN101652183B

Abstract

Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit
einem Ventilblock (10),
einer unten am Ventilblock (10) angebrachten oder integral angeformten Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Ventilblocks (10) auf einer Vorratsflasche (1),
einem oben am Ventilblock (10), insbesondere in einer Zylinderaufnahme (25) des Ventilblocks (10), gegen den Ventilblock (10) abgedichtet angebrachten, vorzugsweise aus Glas bestehenden Zylinder (26),
einem im Zylinder (26) abgedichtet laufenden Kolben (27) mit einer nach oben aus dem Zylinder (26) herausgeführten Kolbenstange (28),
einem mit der Kolbenstange (28) in Antriebsverbindung stehenden Kolbenantrieb (29) und
einem die Zylinder-Kolben-Anordnung (26–28) von oben überfassenden, oben geschlossenen Außengehäuse (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberseite des Außengehäuses (2) mindestens eine zur Betätigung nach unten druckbare Betätigungstaste (49) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten. Bei diesen Geräten geht es um das genaue Abmessen und Fördern von Flüssigkeiten aus einer Vorratsflasche oder einem anderen Vorratsbehältnis, wobei das genaue Messen beim Aufnehmen eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus der Vorratsflasche o. dgl. in das Gerät und/oder beim Abgeben eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus dem Gerät nach außen in ein Behältnis erfolgt.
Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art sind insbesondere Büretten und Dispenser. Derartige Flaschenaufsatzgeräte finden in Chemie, Biologie und Pharmazie im Labor und in der Produktion umfangreich Anwendung.
Der Begriff "Flüssigkeit" bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang Flüssigkeiten wie sie in der Chemie, Biologie, Pharmazie etc. im Labor und in der Produktion umfangreich Anwendung finden, insbesondere Flüssigkeiten mit einer relativen Viskosität bis etwa 300 (Viskosität bezogen auf die Viskosität von Wasser bei Normalbedingungen). Es handelt sich also um den Flüssigkeitsbereich von sehr dünnflüssig bis leicht dickflüssig.
Eine manuell bedienbare Bürette dient beim Titrieren zur Bestimmung der unbekannten Menge eines gelösten Stoffes aus dem Verbrauch einer Reagenzflüssigkeit mit bekannter Konzentration. Um eine zweckmäßige und wirtschaftliche Analysenarbeit zu gewährleisten, verlangt man von einer Bürette eine schnelle und genaue Abgabe und Anzeige der bestimmten Flüssigkeitsmenge. Dabei werden hohe Anforderungen an die Präzision der Flüssigkeitsabgabe sowie an die Bedienersicherheit gestellt (Generalkatalog 600 "Laborgeräte von BRAND" der BRAND GMBH + CO KG 09/01, Nr. 9963 00, "Bürette digital III", Seiten 27 bis 34).
Vergleichbare Anforderungen findet man auch bei Flaschenaufsatzdispensern, insbesondere bei solchen mit digitaler Anzeige des gewünschten Dosiervolumens ( DE-A-35 16 596 ; Generalkatalog 600 "Laborgeräte von BRAND" der BRAND GMBH + CO KG 09/01, Nr. 9963 00, "Dispensette", Seiten 9 bis 18).
Hier und im folgenden wird das Flaschenaufsatzgerät in seiner Betriebsstellung beschrieben, also in seiner Stellung befestigt auf einer Vorratsflasche und im wesentlichen lotrecht ausgerichtet.
Im Ventilblock befindet sich regelmäßig ein Ansaugventil, das Flüssigkeit aus der Vorratsflasche mittels eines Ansaugrohrs anzusaugen erlaubt. Etwa horizontal vom Ventilblock ab erstreckt sich eine Ausstoßleitung mit einem darin befindlichen Ausstoßventil. Da die Ausstoßleitung etwa horizontal vom Ventilblock abragt und häufig noch ein zusätzliches Umschaltventil trägt, ist dies die Seite, von der aus eine Bedienungsperson mit dem Flaschenaufsatzgerät arbeitet. Diese Seite bezeichnen wir nachfolgend also als "Vorderseite" oder als "vorne". Die gegenüberliegende Seite ist die "Rückseite" bzw. "hinten". Bei einem Flaschenaufsatzgerät befindet sich eine Anzeige mit entsprechenden Bedienungselementen regelmäßig vorne.
Das bekannte Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten, von dem die Erfindung ausgeht (Generalkatalog 600 "Bürette digital III", wie oben angegeben), zeichnet sich dadurch aus, daß die Zylinder-Kolben-Anordnung durch ein oben geschlossenes Außengehäuse von oben überfaßt wird. Dieses Außengehäuse führt gemeinsam mit der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder nach oben. Um dies zu bewerkstelligen, befindet sich am Zylinder eine vertikal verlaufende Zahnstange, mit der ein Ritzel auf einer Antriebswelle, die im Außengehäuse gelagert ist, kämmt. Der Kolbenantrieb dieses Flaschenaufsatzgerätes ist für manuelle Betätigung ausgeführt und daher trägt die Antriebswelle dort an beiden Enden außerhalb des Außengehäuses jeweils einen Handbetätigungsknauf.
Vorteilhaft ist bei diesem Flaschenaufsatzgerät, daß eben das Außengehäuse um die Zylinder-Kolben-Anordnung geschlossen ist. Das wird aber mit der Bewegung des gesamten Außengehäuses mit allen darin angeordneten Baugruppen erkauft. Insbesondere in der ganz nach oben gefahrenen Stellung des Außengehäuses hat eine solche Anordnung aus Flaschenaufsatzgerät und Vorratsflasche eine beachtliche Kippneigung.
Eine ähnliche Konzeption mit entsprechender Kippneigung zeigen auch andere Flaschenaufsatzgeräte ( DE-A-35 16 596 ; DE-A-35 34 550 ).
Eine andere Lösung findet sich bei einem Flaschenaufsatzgerät in Form einer Kolbenbürette mit Digitalanzeige, bei dem sich ein den Kolbenantrieb, die Anzeige, eine Sensoranordnung und eine Steuerelektronik aufnehmendes Gehäuse in fester, nicht veränderlicher Relativlage zum Ventilblock befindet ( DE-C-35 01 909 ). Hier allerdings ist das Außengehäuse nicht geschlossen, sondern die Kolbenstange durchsetzt das Gehäuse von unten nach oben bereits in der tiefsten Stellung des Kolbens im Zylinder. Beim Hochfahren des Kolbens fährt die Kolbenstange oben aus dem Gehäuse heraus. Durch einen nach oben angeschlossenen Faltenbalg wird dabei der Eintritt von Schmutz und Staub über die Durchtrittsöffnung für die Kolbenstange in das Gehäuse verhindert.
Bei dem zuvor erläuterten Flaschenaufsatzgerät ist zwar die Kippneigung etwas geringer als bei dem Flaschenaufsatzgerät, von dem die Erfindung ausgeht, weil das Außengehäuse sich nicht insgesamt gegenüber dem Ventilblock verlagert. Das wird aber mit dem konstruktiven Nachteil des oben offenen Außengehäuses erkauft.
Bei allen Flaschenaufsatzgeräten der in Rede stehenden Art befinden sich Betätigungstasten an der Vorderseite des Außengehäuses. Eine Betätigung der Betätigungstasten erfordert dabei ein Gegenhalten des Außengehäuses, jedenfalls wenn man ein Kippen der Anordnung aus Flaschenaufsatzgerät und Vorratsflasche sicher verhindern will. Insbesondere bei Vorratsflaschen kleinen Volumens ist das wichtig.
Für die Genauigkeit eines Flaschenaufsatzgerätes der in Rede stehenden Art sind viele Einflüsse der Konstruktion und der Handhabung von Bedeutung. Unter anderem bedeutsam ist der Stick-Slip-Effekt, also das Überwinden der Haftreibung des Kolbens im Zylinder im Übergang zur Gleitreibung bei der Verstellung. Hier spielen viele konstruktive Faktoren des Flaschenaufsatzgerätes hinein. Bedienerfreundlichkeit und Bedienersicherheit sind dabei wesentliche Randbedingungen.
Für Bedienerfreundlichkeit und Bedienersicherheit sind die zuvor erläuterten konstruktiven Besonderheiten der bekannten Flaschenaufsatzgeräte relevant. Für Genauigkeit und Bedienersicherheit sind ferner die Randbedingungen zu berücksichtigen, unter denen Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art häufig eingesetzt werden.
Wie bereits angesprochen worden ist, ist es vorteilhaft, das Flaschenaufsatzgerät weitgehend chemikalienbeständig auszuführen. Allerdings geht es dabei nicht nur um die mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Flächen. Tatsächlich ergeben sich aus ätzenden oder anderweit schädigenden Flüssigkeiten ja auch entsprechende Dämpfe, die im Innenraum des Außengehäuses des erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes für Probleme sorgen können.
Bei dem zuvor genannten Flaschenaufsatzgerät mit einem Faltenbalg ist besonders problematisch, daß die von der Benetzung der Innenwand des Zylinders ausgehenden Dämpfe nicht entweichen können. Der die Kolbenstange umschließende Raum wird im Ansaugvorgang durch den Kolben verdrängt. Diese Atmosphäre entweicht dabei an dem Sensorsystem vorbei und belegt es. Die permanente Einwirkung dieser Dampfe auf derartige Bauteile in einem geschlossenen und unbetätigten Gehäuse führt schnell zu erheblichen Funktionsstörungen.
Der Lehre der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten anzugeben, das eine besonders hohe Bedienerfreundlichkeit und Bedienersicherheit erreicht.
Die vorliegende Erfindung löst das zuvor aufgezeigte Problem mit einem Flaschenaufsatzgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Die Lösung des Anspruchs 1 hat eine Verlagerung mindestens einer Betätigungstaste von der Anzeige an der Vorderseite des Außengehäuses auf dessen Oberseite zum Gegenstand. Es können je nach Platz und Anforderungen aber auch zwei oder sogar mehrere Betätigungstasten auf der Oberseite des Außengehäuses angeordnet sein.
Voraussetzungsgemäß ist das Außengehäuse oberseitig geschlossen und umfaßt die Zylinder-Kolben-Anordnung von oben. Die erfindungsgemäße Lösung macht sich diesen an sich seit Jahrzehnten bekannten Sachverhalt zu Nutze für eine optimierte Betätigungsmöglichkeit des Flaschenaufsatzgerätes. Eine Betätigungstaste, die beim Arbeiten mit dem Flaschenaufsatzgerät häufig genutzt wird, kann hier durch Druck von oben betätigt werden. Dadurch ist eine schnelle und fehlerfreie Betätigung möglich, ohne daß auf das Flaschenaufsatzgerät und die darunter befindliche Vorratsflasche ein ernsthaftes Kippmoment ausgeübt wird. An ders als bei den an der Vorderseite des Außengehäuses angeordneten Betätigungstasten ist somit kein Gegenhalten des Außengehäuses erforderlich. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Variante sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.
Die zuvor erläuterte großflächige Betätigungstaste auf der Oberseite des Außengehäuses kann schließlich in einer Doppelfunktion gemäß Anspruch 7 dazu genutzt werden, Belüftungsöffnungen an dieser Stelle zu verstecken. Weiter bevorzugte Varianten dazu sind Gegenstand der Ansprüche 8 bis 19.
Die erfindungsgemäßen Lösungen, die insbesondere die Bedienersicherheit erhöhen, sind im Grundsatz bei beiden zuvor behandelten Typen von Flaschenaufsatzgeräten, also mit einem mitfahrenden Außengehäuse und mit einem fest am Ventilblock angeordneten Außengehäuse einsetzbar. Der Begriff "fest" meint in diesem Zusammenhang, daß das Außengehäuse bei dieser Variante nicht relativ zum Ventilblock verfahren wird, wenn der Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung verfahren wird. Dieses Außengehäuse kann aber sehr wohl vom Ventilblock lösbar sein, um Reparaturen oder eine Reinigung oder Sterilisierung des Zylinders und/oder des Kolbens oder anderer Baugruppen durchzuführen.
Grundsätzlich sind die zuvor erläuterten Maßnahmen bei einem Flaschenaufsatzgerät mit einem motorischen Antrieb des Kolbens mit Vorteil zu verwirklichen. Dort treten allerdings jedenfalls der Kippneigung normalerweise weniger auf als bei einem manuell betätigten Flaschenaufsatzgerät. Deshalb sind beide Varianten der vorliegenden Erfindung von besonderem Vorteil bei einem für manuelle Betätigung ausgeführten Flaschenaufsatzgerät.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand einer lediglich ein besonders bevorzugtes und nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine perspektivische Ansicht eines Flaschenaufsatzgerätes in Form einer digitalen Bürette auf einer Vorratsflasche,
2 das Flaschenaufsatzgerät aus 1 in einem Vertikalschnitt von vorn nach hinten ohne Vorratsflasche,
3 im Schnitt, in vergrößerter Darstellung, Ventilblock und Rahmen mit Einbauten des Flaschenaufsatzgerätes gemäß 2, mit derselben Schnittlage wie 2,
4 die in 3 dargestellten Teile in einem Vertikalschnitt mit gegenüber 3 um 90° versetzter Schnittlage,
5 das Flaschenaufsatzgerät aus 1 von hinten gesehen, die hintere Gehäuseschale abgenommen und die Deckel der Batteriefächer ebenfalls abgenommen.
1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes zur Handhabung von Flüssigkeiten, hier in Form einer Bürette.
Generell darf für Flaschenaufsatzgeräte zur Handhabung von Flüssigkeiten, sog. "Liquid Handling-Geräte" auf den Generalkatalog der Anmelderin "600 Generalkatalog – Laborgeräte von BRAND" 09/01, Seiten 9 bis 34 verwiesen werden. Dort werden Flaschenaufsatzdispenser und Büretten in Konstruktion und Anwendung erläutert.
Beispiele für Büretten als Flaschenaufsatzgeräte sind einleitend angeführt worden ( DE-C-35 01 909 ; EP-B-0 096 088 ; DE-A-101 06 463 ; DE-A-35 16 596 ). Flaschenaufsatzdispenser ergeben sich beispielsweise aus der DE-U-88 00 844 und insbesondere der EP-A-0 542 241 , auf die weiter unten noch eingegangen wird.
Für das Flaschenaufsatzgerät, das nachfolgend beschrieben wird, gelten die Definitionen von oben und unten sowie von vorne und hinten, die einleitend in der Beschreibung vorgegeben worden sind. Das Flaschenaufsatzgerät wird stets in der in 1 dargestellten Position auf einer Vorratsflasche erläutert, auch wenn es nicht in dieser Position dargestellt ist.
Das in 1 dargestellte Flaschenaufsatzgerät befindet sich im Betrieb auf einer Vorratsflasche 1. Es hat ein Außengehäuse 2 und ist insgesamt mit einer Befestigungsanordnung 3, hier einer Überwurfkappe, auf einem Flaschenhals der Vorratsflasche 1 befestigt, hier aufgeschraubt. Oben am Außengehäuse 2, nach vorne ausgerichtet, befindet sich eine Anzeige 4 mit einem Anzeigefeld 5, insbesondere für eine Digitalanzeige, vorzugsweise mit LCD-Elementen, sowie mit Betätigungselementen, insbesondere Betätigungstasten 6.
Vom Außengehäuse 2 nach vorne ragt eine Ausstoßleitung 7 ab, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem winkelförmigen Halter 8 angeordnet und am Ende mittels einer Verschlußkappe 9 zum Verschließen und als Abtropfschutz geschlossen ist.
Details des erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes ergeben sich nun aus der Schnittdarstellung in 2.
Das dargestellte Flaschenaufsatzgerät hat im Außengehäuse 2 zunächst einen Ventilblock 10. An diesem ist angebracht oder integral ausgeformt die bereits erwähnte Befestigungsanordnung 3, mit der faktisch der Ventilblock 10 auf der Vorratsflasche 1 befestigt wird. Gleichzeitig wird damit dann auch das Außengehäuse 2 auf der Vorratsflasche 1 befestigt.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt den Ventilblock 10 als einstückig aus Kunststoff, insbesondere aus chemikalienbeständigem Kunststoff hergestelltes Bauteil, das mit einer Vielzahl von Kanälen und Einbauten versehen ist. Im Einzelnen entspricht die Konstruktion weitgehend dem Ventilblock des Flaschenaufsatzdispensers, der aus der EP-A-0 542 241 bekannt ist und zum Stand der Technik gehört.
Die Befestigungsanordnung 3 ist als gegenüber dem Ventilblock 10 frei drehbare Überwurfkappe ausgeführt. In einer nach unten gerichteten Ausnehmung des Ventilblocks 10 befindet sich ein Ansaugventil-Einsatz 11, an den sich nach unten in die Vorratsflasche 1 hinein eine Ansaugleitung 12, die hier zur Vereinfa chung gekürzt dargestellt ist, anschließt. Nach oben hin schließt sich an den Ansaugventil-Einsatz 11 im Ventilblock 10 ein Ansaugkanal 13 an, von dem in etwas halber Höhe ein in 2 nach rechts gerichteter Ausstoßkanal 14 abzweigt. In einer Ausnehmung des Ventilblockes 10 am Ausstoßkanal 14 befindet sich ein Ausstoßventil-Einsatz 15. Dieser ist hier Teil eines an den Ventilblock 10 angesetzten Ventilkorpus 16 eines Umschaltventils 17. Abströmseitig schließt sich an das Umschaltventil 17 die Ausstoßleitung 7 im Halter 8 an. In der Schnittdarstellung in 2 verläuft der Halter 8 bogenförmig und führt die Ausstoßleitung 7 im selben Bogen, so daß die Ausstoßöffnung nach unten weist. Dort ist sie mit der Verschlußkappe 9 verschlossen.
Es gibt auch andere Ausführungsformen mit einem teleskopartig ausziehbaren Halter und einer Ausstoßleitung, die weit bogenförmig oberhalb des Halters geführt ist, um einen hinreichenden Ausziehweg für den Halter bereitzustellen.
Das Umschaltventil 17 hat im Ventilkorpus 16 einen um eine vertikale Drehachse drehbaren Ventilkörper 18, der mit einem auch in 1 erkennbaren Knebel 19 von Hand verstellt werden kann. Unterhalb des Ausstoßventil-Einsatzes 15 verläuft im Ventilkorpus 16 ein Rücklaufkanal 20, der sich im Ventilblock 10 bis zu einer nach unten abgehenden Rücklaufleitung 21 fortsetzt.
Bei der in 2 dargestellten und in 1 erkennbaren Position des Knebels 19 ist das Umschaltventil 17 auf Durchgang geschaltet, so daß der Ausstoßkanal 14 mit der Ausstoßleitung 7 verbunden ist. In einer dagegen um 90° gedrehten Position des Ventilkörpers 18 ist hingegen der Ausstoßkanal 14 mit dem Rücklaufkanal 20 verbunden, so daß Flüssigkeit im Kreislauf aus der Vorratsflasche 1 und über die Rücklaufleitung 21 wieder zurück in die Vorratsflasche 1 gefördert wird. Im einzelnen darf für den gesamten Hintergrund dieser sog. "Rückdosierung" auf die ausführlichen Erläuterungen in der EP-A-0 542 241 verwiesen werden.
Der Ventilblock 10 beinhaltet ferner nahe der Rückseite eine Flaschenbelüftungsleitung 22, die in einer nach hinten gerichteten, radial geöffneten Stopfenaufnahme 23 mündet. In der Stopfenaufnahme 23 befindet sich ein diese verschließender Stopfen 24 oder ein ähnliches Verschlußelement, der aber eine kleine Durchlaßöffnung aufweist, so daß das Innere der Vorratsflasche 1 über die Flaschenbelüftungsleitung 22 und diesen Durchlaß im Stopfen 24 mit der Umgebungsatmosphäre verbunden ist. Dadurch ist ein Druckausgleich in die Vorratsflasche 1 hinein möglich.
Am hier einstückig aus chemikalienbeständigem Kunststoffmaterial, beispielsweise aus PFA, bestehenden Ventilblock 10 ist in einer Zylinderaufnahme 25 ein vorzugsweise und auch hier aus Glas bestehender Zylinder 26 fest und gegen den Ventilblock 10 abgedichtet angebracht. Konkret ist der Zylinder 26 in der Zylinderaufnahme 25 verpreßt.
Zu den Angaben über verschiedene Kunststoffmaterialien mit ihren Kürzeln wird auf die einschlägige Fachliteratur und auch auf den oben genannten Generalkatalog der Anmelderin, hier insbesondere Seiten 224, 225, verwiesen.
Im Zylinder 26 befindet sich ein darin abgedichtet laufender Kolben 27 mit einer nach oben aus dem Zylinder 26 herausgeführten Kolbenstange 28. Oberhalb des Zylinders 26 befindet sich ein mit der Kolbenstange 28 in Antriebsverbindung stehender Kolbenantrieb 29. Die Anzeige 4 für die jeweils gehandhabte oder noch zu handhabende Flüssigkeitsmenge ist oben bereits erwähnt worden.
Während im Bereich des Ventilblockes 10 das dargestellte Flaschenaufsatzgerät dem bereits umfangreich bekannten und sehr bewährten Stand der Technik entsprechend ausgeführt ist, ist die Konstruktion im Bereich der Zylinder-Kolben-Anordnung maßgeblich anders als bisher.
2 in Verbindung mit 3 und 4 macht deutlich, daß zunächst ein den Zylinder 26 umgebender, sich nach oben über den Zylinder 26 hinaus erstreckender, tragender Rahmen 30 vorgesehen ist. Dieser Rahmen 30 ist am unteren Ende mit dem Ventilblock 10 fest in einer axial genau bestimmten Position verbunden, jedoch vom Ventilblock 10 grundsätzlich lösbar. Die Lösbarkeit des Rahmens 30 vom Ventilblock 10 ist hier dadurch verwirklicht, daß am oberen Rand des Ventilblockes 10 ein Außengewinde vorgesehen ist und daß der Rahmen 30 unten einen Flansch aufweist, der mit einer Überwurfkappe 31 mit Innengewinde versehen ist.
Die größere Darstellung in den 3 und 4 macht deutlich, daß die Überwurfkappe 31 auf dem Rahmen 30 geführt ist und nach oben ausweichen kann. Der Rahmen 30 kann also zunächst mit seinem unteren Rand in die gewünschte Position auf dem Ventilblock 10 gebracht werden. Dann kann man unter Beibehaltung dieser Position die Überwurfkappe 31 auf das Außengewinde am Ventilblock 10 aufschrauben und den Rahmen 30 so gegenüber dem Ventilblock 10 fixieren.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, den Rahmen 30 mit dem Ventilblock 10 untrennbar fest zu verbinden oder gar einstückig auszuführen, wie das im eingangs erläuterten Stand der Technik für den Mantel des Zylinders angedeutet worden ist. Aus Gründen der Reinigung, der Sterilisation und der Reparatur eines solchen Flaschenaufsatzgerätes ist es aber vorteilhaft, eine feste, jedoch grundsätzlich lösbare Verbindung des Rahmens 30 mit dem Ventilblock 10 vorzusehen.
Wesentlich für den Rahmen 30 ist ferner, daß dieser auch den Kolbenantrieb 29 aufnimmt oder trägt. Das bedeutet, daß der Kolbenantrieb 29 zwar nicht Teil des Rahmens 30 sein muß, aber jedenfalls der Rahmen 30 das tragende Bauteil für den Kolbenantrieb 29 darstellt und dessen Lage relativ zum Ventilblock 10 bestimmt. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 30 nach oben hin blockartig erweitert bzw. verlängert und weist dort verschiedene Ausnehmungen zur Aufnahme verschiedener Teile des Kolbenantriebs 29 auf. Darauf wird später noch eingegangen.
Wie bereits oben angedeutet worden ist, ist schließlich ein mit dem Ventilblock 10 lösbar verbundenes Außengehäuse 2 vorgesehen. Dieses umschließt den Rahmen 30 außen, bildet also die äußere Hülle des Flaschenaufsatzgerätes und schützt die innen liegenden Bauteile. Es erstreckt sich über den Kolbenantrieb 29 am Rahmen 30 jedenfalls etwas nach oben hinaus und ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel oben geschlossen.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel läßt in 2 in Verbindung mit den 3 und 4 ferner erkennen, daß die Überwurfkappe 31 hier nicht ohne weiteres betätigt werden kann. Vielmehr ist aus Sicherheitsgründen und aus Gründen der Zugänglichkeit im Außengehäuse 2 vorgesehen, daß die Überwurf kappe 31 nur mit einem speziellen Werkzeug 32 betätigt werden kann. Dieses Werkzeug 32 erkennt man in 2 links oben in einer Aufhängung an der Rückseite des Außengehäuses 2.
Die in 3 und 4 besonders gut zu erkennenden Maßverhältnisse lassen erkennen, daß das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel sich ferner, unabhängig von dem, was zuvor ausgeführt worden ist, dadurch auszeichnet, daß der Hubquotient, also das Verhältnis von maximalem Hubweg des Kolbens 27 zu wirksamem Durchmesser des Kolbens 27, zwischen 1 und 3, vorzugsweise zwischen 1,3 und 2,2, liegt. Die Bedeutung dieser Maßverhältnisse und insbesondere eines geringeren Hubwegs des Kolbens 27 von etwa 50 mm verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Hubwegen von etwa 100 mm ist im allgemeinen Teil der Beschreibung ausführlich erläutert worden.
Der geringe Hubweg des Kolbens 27 bei dem erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerät erleichtert die geschlossene Ausführung des Außengehäuses 2, weil der komplette Hubweg der Kolbenstange 28 innerhalb des Außengehäuses 2 abgewickelt werden kann. Das Außengehäuse 2 muß dennoch nicht übermäßig hoch ausgeführt werden. Auch muß es nicht etwa ganz oder zum Teil mit der Kolbenstange 28 mitfahren.
Die erfindungsgemäße Konstruktion erhöht somit die Bedienungssicherheit des Flaschenaufsatzgerätes. Je niedriger das Flaschenaufsatzgerät ist, desto höher ist die Standfestigkeit einer mit einem solchen Flaschenaufsatzgerät bestückten Vorratsflasche 1. Der Hubquotient hat im dargestellten Ausführungsbeispiel für das Nennvolumen von 25 ml einen Wert von knapp 2,0 und für das Nennvolumen von 50 ml einen Wert von etwa 1,4. Bei einem Nennvolumen von 100 ml, was eine eher ungewöhnlich große Anordnung darstellen würde, käme man auf einen Wert von etwa 1,0, was also einen wirksamen Durchmesser des Kolbens 27 von etwa 50 mm bedeuten würde.
Die Ausführung des Zylinders 26 als kalibriertes Glasrohr mit extrem hoher Präzision erhöht die Genauigkeit des Flaschenaufsatzgerätes insgesamt weiter. Der Einsatz eines kalibrierten Glasrohrs als Zylinder 26 ist hier wegen der im übrigen getroffenen Maßnahmen sinnvoll und zielführend.
Der obere Teil des Rahmens 30 oberhalb des Zylinders 26 bietet sich als Führung für die aufwärts und abwärts bewegte Kolbenstange 28 in radialer Hinsicht an. 3 und 4 zeigen im übrigen, daß im oberen Teil des Rahmens 30 eine Antriebswelle 33 des Kolbenantriebs 29 gelagert ist.
Für die Verschiebung der Kolbenstange 28 aufwärts und abwärts bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. Wenn man eine ummittelbare Messung an der Kolbenstange 28 vorsieht, käme es auf einen Schlupf zwischen der Antriebswelle 33 und der Kolbenstange 28 nicht an, so daß sogar ein Reibradgetriebe verwendet werden könnte. Alternativen sind ein Spindelantrieb o. dgl. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel greift auf die zweckmäßige und bewährte Technik eines Zahnradantriebs zurück. Dazu ist hier vorgesehen, daß die Kolbenstange 28, vorzugsweise auf der Rückseite, eine axial verlaufende Zahnreihe 34 aufweist und die Antriebswelle 33 ein mit der Zahnreihe 34 kämmendes Ritzel 35 trägt oder mit diesem getrieblich gekuppelt ist. 3 in Verbindung mit 4 macht deutlich, daß hier in der Tat ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist mit einer Zwischenwelle 36 und einem weiteren Zahnrad 37.
Um möglichst genau axial an der Kolbenstange 28 anzugreifen und Kräfte auf das Außengehäuse 2 auch möglichst mittig einzuleiten, ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß das Ritzel 35 und die Antriebswelle 33 auf der Rückseite der Kolbenstange 28, nahe der Mittellängsachse des Rahmens 30 angeordnet sind. Mit dieser Anordnung entstehen keine zusätzlichen Drehmomente an der Kolbenstange, außer den Querkräften bedingt durch den lokal angeordneten Zahnradantrieb. Folglich ist der Einfluß auf die später beschriebene Meßwerterfassung des Kolbenhubes begrenzt. Das führt zu einer weiter erhöhten Bedienungssicherheit und auch zu einem bequemen Betätigen des Kolbenantriebs 29.
Grundsätzlich könnte man den Kolbenantrieb 29 motorisch auslegen. Dazu müßte man einen elektrischen Antriebsmotor im Außengehäuse 2 integrieren. Das ist mit erheblichen Kosten verbunden und führt zu einem wesentlich aufwendigeren Flaschenaufsatzgerät. Primäre Zielrichtung der Erfindung ist ein manuell betätigtes Flaschenaufsatzgerät mit einer elektronischen, insbesondere digitalen Meßwerterfassung und Anzeige. Insoweit zeigen 1, 3 und 4, daß der Kolbenantrieb 29 für manuelle Betätigung ausgeführt ist und die Antriebswelle 33 an ei nem Ende oder an jedem Ende außerhalb des Außengehäuses 2 einen Handbetätigungsknauf 38 trägt. Man erkennt die beiden Handbetätigungsknäufe 38 links und rechts am Außengehäuse 2 in 1.
Insgesamt ist nach bevorzugter Lehre die getriebliche Verbindung zwischen der Antriebswelle 33 und dem Ritzel 35 so ausgestaltet, daß eine Drehung des Handbetätigungsknaufes 38 nach vorne und unten eine Abwärtsbewegung des Kolbens 27 verursacht. Ergonomische Untersuchungen haben ergeben, daß man eine gute Dosiergenauigkeit mit einem schnellen Aufnehmen oder Abgeben großer Flüssigkeitsmengen optimal verbinden kann, wenn der maximale Hubweg des Kolbens 27 fünf bis zehn des Handbetätigungsknaufs 38 entspricht.
Für die angestrebte Genauigkeit des Flaschenaufsatzgerätes, die, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert worden ist, erheblich besser ist, als bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Flaschenaufsatzgeräten, ist auch die Gestaltung des Kolbens 27 im Zylinder 26 von Bedeutung. Aus Gründen der Steifigkeit kann man vorsehen, daß der Kolben 27 mit der Kolbenstange 28 einstückig ausgeführt ist, oder als separates Teil ausgeführt und an der Kolbenstange 28 fest angebracht, insbesondere angeschraubt ist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Kolbenstange 28, und daran verschraubt mittels einer zentrischen Befestigungsschraube 39 den Kolben 27, der einen ihn bodenseitig und umfangsseitig umfassenden Gleitstutzen 40 aus einem sehr gut gleitfähigen Material, insbesondere aus PTFE, trägt.
Der Gleitstutzen 40 bildet einen am Zylinder 26 unter Druck anliegenden Gleitring 40a, der zur Druckerzeugung mit einem sich am Kolben 27 abstützenden Federring 42 aus einem vorzugsweise ebenfalls chemikalienbeständigen Werkstoff hinterlegt ist. Der Federring 42 ist in der Zeichnung als Hohlkammerring, beispielsweise aus chemikalienbeständigem Elastomerwerkstoff dargestellt. Wesentlich ist, daß der Gleitring 40a selbst nicht die Kraft aufbringen muß, um die Dichtwirkung des Gleitstutzens 40 an der Innenfläche des Zylinders 26 zu erzielen. Dies wird vom Federring 42, der dafür adaptiert ist, übernommen. Kaum zu erkennen ist im übrigen in der Zeichnung, daß die äußere Umfangsfläche des Gleitrings 40a noch strukturiert sein kann, um beispielsweise einen mehrgängigen Abstreifring zu realisieren.
Für die mit dem Flaschenaufsatzgerät erreichbare Genauigkeit ist auch vorteilhaft, daß, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, der Kolben 27 nicht unten gegen den Ventilblock 10, sondern die Kolbenstange 28 oder der Kolben 27 oben gegen einen Anschlag 43 gefahren wird. Man erkennt den Anschlag 43 in 4. Er wirkt mit einem Gegenstück 43' an der Kolbenstange 28 zusammen. Der Anschlag 43 kann verstellbar und sollte jedenfalls entfernbar sein, um den Kolben 27 samt Kolbenstange 28 herausziehen zu können, beispielsweise für Reinigungs- oder Sterilisationsmaßnahmen. Diese Maßnahme erlaubt es, auch in der tiefsten Stellung des Kolbens 27 einen geringen Spalt zum Ventilblock 10 bzw. zum Boden des Zylinder 26 zu belassen. Unebenheiten hier können dann nicht stören. Von besonderem Vorteil ist die dargestellte Anordnung, bei der der Anschlag 43 nahe dem Kolbenantrieb 29 an der mit dem Kolben 27 fest verbundenen Kolbenstange 28 angreift. Dadurch liegen der Anschlag 43 und der Kraftangriffspunkt des Kolbenantriebs 29 an der Kolbenstange 28 nahe beieinander.
Bereits zuvor ist darauf hingewiesen worden, daß es besonders zweckmäßig ist, wenn das Außengehäuse 2 nach oben geschlossen sein kann. Das ist möglich, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die Kolbenstange 28 sich auch bei in höchster Position im Zylinder 26 stehendem Kolben 27 vollständig innerhalb des Außengehäuses 2 befindet.
Für eine hohe Genauigkeit der Arbeit mit dem Flaschenaufsatzgerät ist es vorteilhaft, wenn man den Einschluß von Luftblasen in der Flüssigkeit im Zylinder 26 erkennen kann. Für den Fall, daß der Rahmen 30 nicht als offenes Gerüst, sondern als im wesentlichen geschlossenes Gehäuse ausgeführt ist, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist (siehe insbesondere 2 und 4), empfiehlt es sich, den Rahmen 30 jedenfalls mit einem vorderen Sichtausschnitt 44 oder einem entsprechenden Fenster und, wie hier vorgesehen (5), mit einem hinteren Sichtausschnitt 45 oder einem entsprechenden Fenster zu versehen. Dadurch kann man von vorne oder hinten in den Zylinder 26 aus Glas hineinblicken.
Da wir hier ein Außengehäuse 2 haben, würde ein Sichtausschnitt oder ein Fenster im Rahmen allerdings nichts nützen, wenn nicht das Außengehäuse 2 in Überdeckung mit dem Sichtausschnitt 44; 45 oder Fenster des Rahmens 30 ein entsprechendes Sichtfenster 46 bzw. 47 hätte. Ein solches Sichtfenster kann ggf. UV-schützend eingefärbt sein, beispielsweise in brauner Farbe. Das vordere Sichtfenster 46 im Außengehäuse 2 ist auch in 1 zu erkennen.
Bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ist darauf hingewiesen worden, daß Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art häufig auch mit chemisch aggressiven Flüssigkeiten, die entsprechende Dämpfe entwickeln, verwendet werden. Insbesondere eine Benetzung der Innenwand des Zylinders 26 in Höhe der Kolbenstange 28 ist nicht zu vermeiden und führt zu entsprechenden Dämpfen. Von besonderem Vorteil ist es daher, das Außengehäuse 2 dauernd zu belüften. Dazu empfehlen sich Belüftungsöffnungen 48, die zweckmäßigerweise zur Erzielung von Konvektion mittig, z. B. verdeckt unter den Handbetätigungsknaufen 38, oder unten nahe dem Ventilblock 10 sowie oben nahe dem oberen Ende des Außengehäuses 2 angeordnet sind. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt dabei, daß die oben liegenden Belüftungsöffnungen 48 am Kopf des Außengehäuses 2, vorzugsweise unter einer auf der Oberseite angeordneten Betätigungstaste 49, angeordnet sind.
Man erkennt in 1 oben auf der Oberseite des Außengehäuses 2 eine großflächige Betätigungstaste 49, die hier mit dem Wort "Clear" beschriftet ist, also eine Nullstellungstaste darstellt. Eine solche wird beim Arbeiten mit einer Bürette häufig betätigt. Die Betätigungstaste 49 auf der Oberseite des Außengehäuses 2 ist als Drucktaste ausgeführt. Ihre Betätigung erfolgt also durch Druck von oben auf das Außengehäuse 2. Dadurch ist eine schnelle und fehlerfreie Betätigung möglich, ohne daß auf das Flaschenaufsatzgerät und die darunter befindliche Vorratsflasche 1 ein ernsthaftes Kippmoment ausgeübt wird. Anders als bei den an der Vorderseite des Außengehäuses 2 angeordneten Betätigungstasten 6 ist somit kein Gegenhalten des Außengehäuses 2 erforderlich.
Die großflächige Betätigungstaste 49 bietet gleichzeitig die Möglichkeit, die dortige Belüftungsöffnung 48 darunter zu verstecken. Das zeigt 2.
Bereits in Verbindung mit der Erläuterung des Standes der Technik ist darauf hingewiesen worden, daß es aus Gründen der Reparatur, der Reinigung und der Sterilisation der medienberührenden Teile des Flaschenaufsatzgerätes zweckmäßig sein dürfte, das Außengehäuse 2 öffenbar zu gestalten. Im dargestellten Aus führungsbeispiel ist dazu vorgesehen, daß das Außengehäuse 2 eine vordere Gehäuseschale 51 und eine damit lösbar verbundene hintere Gehäuseschale 52 aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, siehe 2 und 5, ist die vordere Gehäuseschale 51 hinten am Ventilblock 10 eingehängt und mittig (oder oben) am Rahmen 30 fest verankert. Sie ist dort nämlich angeschraubt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die hintere Gehäuseschale 52 oben an der vorderen Gehäuseschale 51 eingehängt. Unten ist sie am Ventilblock 10 mittels des Stopfens 24, der in der Stopfenaufnahme 23 sitzt und zur Flaschenbelüftungsleitung 22 gehört, fixiert. Auch andere Fixierungsmöglichkeiten sind gegeben, beispielsweise auch hier durch eine Schraube. Zweckmäßig ist hier die gleichzeitige Nutzung des Stopfens 24, auch weil dieser von der Rückseite des Flaschenaufsatzgerätes her besonders gut zugänglich ist. In 5 ist die hintere Gehäuseschale 52 abgenommen worden und dementsprechend fehlt auch der Stopfen 24.
Die Zeichnungen, insbesondere 2 und 5, zeigen weitere Besonderheiten der Innenraumgestaltung des Außengehäuses 2. Zunächst befindet sich im Außengehäuse 2, hier in der vorderen Gehäuseschale 51, genauer gesagt an dieser angebracht, ein von hinten (wie hier), von vorne und/oder von oben zugängliches, zum Innenraum des Außengehäuses 2 im übrigen jedoch geschlossenes Aufnahmefach 53. Diese Aufnahmefach 53 dient der Aufnahme elektronischer Einrichtungen, insbesondere einer bestückten Schaltungsplatine 54. Im Aufnahmefach 53 befindet sich auch die Elektronik der Anzeige 4 einschließlich des Anzeigefelds 5.
Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem sich die Betätigungstaste 49 oben auf dem Außengehäuse 2 befindet, setzt sich das Aufnahmefach 53 unter der Betätigungstaste 49 winkelförmig bis in die hintere Gehäuseschale 52 fort. Dadurch können auch die elektronischen Einrichtungen unter der Betätigungstaste 49 in diesem Aufnahmefach 53 geschützt werden. Insbesondere ist das hier eine weitere Platine 55, die einen Drucktaster 56 trägt, der von der Betätigungstaste 49 betätigt wird. Diese weitere Platine 55 ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel mit der Schaltungsplatine 54 über ein Filmscharnier 57 verbunden und sitzt selbst in einer Einschubfassung 58 des Aufnahmefaches 53. Das Filmscharnier 57 ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel von einer Schaltungs-Folienbahn gebildet.
Das Aufnahmefach 53 könnte nach vorne durch einen ggf. auch die Anzeige 4 und die Betätigungstasten 6 tragenden Fachdeckel 59 abgeschlossen sein. Dann könnte das Aufnahmefach 53 bei abgenommenem Fachdeckel 59 von außen bestückt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es allerdings so, daß der Fachdeckel 59 lediglich ein farblich abgesetzter, mit Beschriftungen bedruckter Zierdeckel ist, der nicht abgenommen werden kann. Demgegenüber wird das Aufnahmefach 53 im dargestellten Ausführungsbeispiel von hinten aus, in 2 also von links aus, geöffnet.
In allen Fällen ist der gesamte Bereich nach innen gegen Dämpfe abgeschottet, so daß die empfindliche Elektronik auch bei Arbeiten mit aggressiven chemischen Medien gut geschützt ist.
Man erkennt am Aufnahmefach 53 im übrigen im oberen, sich bis zur hinteren Gehäuseschale 52 erstreckenden Bereich in 2 und 5 noch einen externen Anschluß 60. Auch dieser ist abgedichtet zur hinteren Gehäuseschale 52 geführt. Der Anschluß 60 stellt eine äußere Schnittstelle der elektronischen Einrichtungen dar, die in beliebiger, üblicher Weise genutzt werden kann.
Während in der Darstellung in 2 die Belüftungsöffnung 48 unterhalb der Betätigungstaste 49 der Belüftung des Aufnahmefaches 53 dient, sind in 5 angedeutete, seitlich unter der Betätigungstaste 49 liegende Belüftungsöffnungen für die Belüftung des Innenraums des Außengehäuses 2 im übrigen zuständig. Man erkennt in 5 in diesem Zusammenhang, daß das Aufnahmefach 53 jedenfalls im sich nach hinten erstreckenden Bereich schmaler ist als das Außengehäuse 2 und mittig angeordnet ist.
Ferner erkennt man in 5 in Verbindung mit 2, daß im Außengehäuse 2, und zwar auch hier in der vorderen Gehäuseschale 51, d. h. angebracht an dieser, zwei Batteriefächer 61, und zwar rechts und links des Aufnahmefaches 53, angeordnet sind. Jedes Batteriefach 61 ist durch einen Deckel 62 zum Innenraum des Außengehäuses 2 im übrigen hin geschlossen. Der Deckel 62 ist in 2 erkennbar, er hat eine Handhabungslasche 63. In 5 erkennt man die Batteriefächer 61 ohne die Deckel 62 und ohne Batterien. Selbstverständlich sind auch die Batteriefächer 61 durch die Deckel 62 gegenüber den im Außengehäuse 2 auftretenden Dampfen abgedichtet.
Grundsätzlich wäre es möglich, die Batteriefächer 61 von der Vorderseite her zugänglich zu machen.
Die beiden in 5 erkennbaren Batteriefächer 61 belassen zwischen sich einen Freiraum, in dem die Kolbenstange 28 nach oben fahren kann. Dementsprechend hat auch die Wandung des Aufnahmefachs 53 hier einen entsprechenden Verlauf, der der Kolbenstange 28 den notwendigen Freiraum gibt.
Die öffenbare Gestaltung des Außengehäuses 2 mit der im wesentlichen feststehenden vorderen Gehäuseschale 51 und der davon leicht abnehmbaren hinteren Gehäuseschale 52 gibt eine für den Anwender einfache Möglichkeit, die Zylinder-Kolben-Anordnung zu zerlegen, den Kolben 27 mitsamt der Kolbenstange 28 einerseits sowie den Zylinder 26 andererseits zu reinigen und auch den Kolben 27 oder den Gleitstutzen 40 nötigenfalls zu wechseln.
Anhand von 3 sollen nun weitere Besonderheiten der Meßwerterfassung erläutert werden.
Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Kolbenstange 28, vorzugsweise auf der der Zahnreihe 34 gegenüberliegenden Seite, einen sich axial an der Kolbenstange 28 erstreckenden Meßstreifen 64 trägt und daß benachbart zur Kolbenstange 28, vorzugsweise im oberen Teil des Rahmens 30, eine Sensoranordnung 65 mit einem auf den Meßstreifen 64 ausgerichteten Sensor 66 angeordnet ist. Hier ist also eine direkte Meßwertaufnahme an der Kolbenstange 28 vorgesehen, wie sie grundsätzlich aus dem eingangs erläuterten Stand der Technik bekannt ist. Spiel in Übersetzungseinrichtungen, wie es bei elektromechanischen Meßwerterfassungen vorkommt, ist hier systematisch ausgeschlossen. Das ist hier dann besonders sinnvoll, wenn die übrigen Maßnahmen zur Versteifung der mechanischen Anordnung und zur Erhöhung der Genauigkeit ebenfalls getroffen werden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß der Meßstreifen 64 hier einseitig formschlüssig an der Kolbenstange 28 ausgerichtet wird. Dazu ist vorgesehen, daß der Meßstreifen 64 mit einem einseitigen axialen Anschlag 67 in einer Tasche an der Kolbenstange 28 eingelegt und mit einer vorzugsweise chemikalienbeständigen Vergußmasse 68 vergossen ist. Man erkennt die Vergußmasse 68 einerseits unten am Anschlag 67 in geringer Menge, andererseits oben am oberen Ende der Kolbenstange 28. Eine Vergußmasse 68 läßt sich leichter chemikalienbeständig ausführen als normale Kleber. Sie hat im übrigen eine hinreichende Eigenelastizität, um die minimalen Verschiebungen des Meßstreifens 64 relativ zur Kolbenstange 28 aufzunehmen.
Die zuvor erläuterten minimalen Verschiebungen des Meßstreifens 64 relativ zur Kolbenstange 28 rühren aus Längenveränderungen an der Kolbenstange 28 her, die unterschiedliche thermische Längenausdehung von Kolbenstange 28 und Meßstreifen 64.
Das dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt eine besonders zweckmäßige Ausführung der Sensoranordnung 65. Diese befindet sich in einer zum Meßstreifen 64 bzw. zum Innenraum des Außengehäuses 2 hin vollständig geschlossenen Aufnahmetasche 69. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in den Rahmen 30 eingesetzt, nämlich an diesem mit Langlochverbindungen 70 verschraubt. Die Langlochverbindungen 70 erlauben die exakte Ausrichtung der Aufnahmetasche 69 auf den Meßstreifen 64. Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei vorgesehen, daß der Sensor 66 der Sensoranordung 65 in der Aufnahmetasche 69 an deren dem Meßstreifen 64 zugewandten Seite hinter einem dünnschichtigen Wandabschnitt 71 angeordnet ist. Dies gilt für nicht optoelektronisch arbeitende Einrichtungen, beispielsweise einen magnetoresistiven Sensor. Der Sinn der Anordnung besteht darin, den Sensor 66 so nahe wie möglich an den Meßstreifen 64 heranzubringen, ohne diesen tatsächlich zu berühren, und unter Beibehaltung einer gasdichten Abschottung der Sensoranordung 65 zum Innenraum des Außengehäuses 2 hin.
Man kann vorsehen, daß die Aufnahmetasche 69, wie hier auch dargestellt, rückseitig offen ist. Die Sensoranordnung 65 befindet sich hier auf einer in die Aufnahmetasche 69 eingeschobenen Platine. Durch Einschieben der Platine wird der Sensor 66 präzise hinter dem Wandabschnitt 71 positioniert. Zum Schutz der Sensoranordnung 65 kann diese dann rückwärtig wiederum mit einer vorzugsweise chemikalienbeständigen Vergußmasse vergossen werden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Sensoranordnung 65 nicht am Außengehäuse 2, sondern am formsteifen Rahmen 30 angeordnet ist. Damit ist die gesamte meßtechnische Kette komplett am Rahmen 30 konzentriert, so daß dessen Formsteifigkeit zu der vorzüglichen Genauigkeit der erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes führt.
Wie bereits oben im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert worden ist, kann man vorsehen, daß der Meßstreifen 64 ein optischer Maßstab und die Sensoranordnung 65 ein hochauflösendes Auflichtsystem, insbesondere mit vier Auflichtdioden, ist. Dann ist die Konstruktion im Bereich der Sensoranordnung 65 natürlich anders als zuvor beschrieben.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt jedoch, daß hier der Meßstreifen 64 ein periodisch magnetisierter Streifen, insbesondere ein Keramikstreifen, und die Sensoranordnung 65 ein hochauflösendes magnetoresistives System ist. Eine ausführliche Erläuterung eines bevorzugten magnetoresistiven Meßsystems und vieler dazu gehörender Besonderheiten findet sich in den Anmeldungsunterlagen einer parallelen, taggleich eingereichten Anmeldung derselben Anmelderin.
Grundsätzlich sind aus Kunststoff bestehende, mit Magnetpulver versetzte Meßstreifen 64 einsetzbar. Sie sind kostengünstiger als Keramikstreifen, jedoch sind sie weniger eben und meist auch weniger chemikalienbeständig. Die Formstabilität des Keramikstreifens ist vorzüglich.
Mit den erfindungsgemäß realisierten Maßnahmen läßt sich die Genauigkeit von Messungen bei dem erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerät auf eine Richtigkeit R von ca. +/–0,06% und einen Variationskoeffizienten VK von ca. 0,02% bei Nennvolumina von 25 ml und 50 ml erhöhen. Das sind Werte, wie sie ansonsten allenfalls von hochpräzisen motorischen Flaschenaufsatzgeräten erreicht werden. Die hohe Genauigkeit des erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes rührt in erster Linie daher, daß alle mechanisch bewegten Teile axial bezüglich des Ventilblocks 10 präzise und formsteif fixiert sind. Das in Verbindung mit der direkten Meßwerterfassung unmittelbar an der Kolbenstange 28 macht einen Spielausgleich beim Umkehren der Betätigungsrichtung überflüssig.
Durch besondere konstruktive Maßnahmen wird das Auftreten von Kippmomenten am Flaschenaufsatzgerät systematisch vermieden bzw. auf ein Minimum reduziert. In diesem Zusammenhang ist auch die vergleichsweise geringe Höhe des Außengehäuses 2 von Bedeutung, die trotz des feststehenden Außengehäuses 2 möglich ist, weil ein vergleichsweise geringer Hub des Kolbens 27 verwirklicht ist.

Claims

Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit einem Ventilblock (10), einer unten am Ventilblock (10) angebrachten oder integral angeformten Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Ventilblocks (10) auf einer Vorratsflasche (1), einem oben am Ventilblock (10), insbesondere in einer Zylinderaufnahme (25) des Ventilblocks (10), gegen den Ventilblock (10) abgedichtet angebrachten, vorzugsweise aus Glas bestehenden Zylinder (26), einem im Zylinder (26) abgedichtet laufenden Kolben (27) mit einer nach oben aus dem Zylinder (26) herausgeführten Kolbenstange (28), einem mit der Kolbenstange (28) in Antriebsverbindung stehenden Kolbenantrieb (29) und einem die Zylinder-Kolben-Anordnung (26–28) von oben überfassenden, oben geschlossenen Außengehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Außengehäuses (2) mindestens eine zur Betätigung nach unten druckbare Betätigungstaste (49) angeordnet ist.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Betätigungstaste (49) um eine im Betrieb häufig benutzte Taste handelt, insbesondere um eine Nullstellungstaste oder um eine Rücksetztaste.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Außengehäuse (2), insbesondere in einem im Außengehäuse (2) vorgesehenem Aufnahmefach (53) für elektronische Einrichtungen, insbesondere für eine bestückte Schaltungsplatine (54), unter der Betätigungstaste (49) eine Platine (55) angeordnet ist, die einen Drucktaster (56) trägt, der von der Betätigungstaste (49) betätigt wird.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (55) in einer Einschubfassung (58) des Aufnahmefaches (53) sitzt.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (55) mit der Schaltungsplatine (54) über ein Filmscharnier (57) verbunden ist, wobei, vorzugsweise, das Filmscharnier (57) von einer Schaltungs-Folienbahn gebildet ist.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (2) mit Belüftungsöffnungen (48) versehen ist.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß oben liegende Belüftungsöffnungen (48) an der Oberseite des Außengehäuses (2), insbesondere unter der auf der Oberseite des Außengehäuses (2) angeordneten Betätigungstaste (49) versteckt, angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnungen (48) zur Erzielung von Konvektion sowohl mittig und/oder unten als auch oben am Außengehäuse (2) angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenantrieb (29) für manuelle Betätigung ausgeführt ist und eine Antriebswelle (33) aufweist, die an einem Ende oder an jedem Ende außerhalb des Außengehäuses (2) einen Handbetätigungsknauf (38) trägt und daß mittige Belüftungsöffnungen (48) verdeckt unter dem Handbetätigungsknauf (38) oder den Handbetätigungsknaufen (38) angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß untere Belüftungsöffnungen (48) randseitig nahe am Ventilblock (10) unter mindestens einer Schutzkappe angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Belüftungsöffnungen (48) an der Oberseite des Gehäuses (2) angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Außengehäuse (2) ein von hinten, von vorne und/oder von oben zugängliches, zum Innenraum des Außengehäuses (2) im übrigen hin geschlossenes Aufnahmefach (53) für elektronische Einrichtungen, insbesondere für eine bestückte Schaltungsplatine (54), vorgesehen ist.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (2) bzw. das Aufnahmefach (53) oben mit separaten Belüftungsöffnungen (48) für das Aufnahmefach (53) versehen ist.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmefach (53) durch einen öffenbaren Fachdeckel abgeschlossen ist.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Außengehäuse (2), vorzugsweise in der vorderen Gehäuseschale (51), mindestens ein Batteriefach (61) angeordnet ist, das durch einen Deckel (62) zum Innenraum des Außengehäuses (2) im übrigen geschlossen ist.
Flaschenaufsatzgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Batteriefächer (61) vorgesehen sind, zwischen denen ein Freiraum für die nach oben fahrende Kolbenstange (28) besteht.
Flaschenaufsatzgerät nach den Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Belüftungsöffnungen (48) für den Innenraum des Außengehäuses (2) als auch die Belüftungsöffnungen (48) für das Aufnahmefach (53) unter der Betätigungstaste (49) versteckt angeordnet sind.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberseite des Außengehäuses (2) angeordnete Betätigungstaste (49) eine einzige, großflächige, randseitig das Außengehäuse (2) überfassende Taste ist.
Flaschenaufsatzgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (2) mit dem Ventilblock (10) fest, vorzugsweise aber zu Zwecken von Reparatur oder Reinigung vom Ventilblock (10) lösbar, verbunden ist und daß die Kolbenstange (28) sich auch bei in höchster Position im Zylinder (26) stehendem Kolben (27) vollständig innerhalb des Außengehäuses (2) befindet.