EP1735104A1 - Verfahren, vorrichtung und system zur hochpräzisions-dosierung und/oder mischung von flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und system zur hochpräzisions-dosierung und/oder mischung von flüssigkeiten

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Publication number
EP1735104A1
EP1735104A1 EP05734318A EP05734318A EP1735104A1 EP 1735104 A1 EP1735104 A1 EP 1735104A1 EP 05734318 A EP05734318 A EP 05734318A EP 05734318 A EP05734318 A EP 05734318A EP 1735104 A1 EP1735104 A1 EP 1735104A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dosing
liquid
control means
cll
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05734318A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Kampmeyer
Ron Meyknecht
Ulrike Michelsen
Markus Rawert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Flavors and Fragrances Inc
Original Assignee
International Flavors and Fragrances Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Flavors and Fragrances Inc filed Critical International Flavors and Fragrances Inc
Publication of EP1735104A1 publication Critical patent/EP1735104A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00—Control of flow ratio
    • G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • G05D11/13—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
    • G05D11/131—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by measuring the values related to the quantity of the individual components
    • G05D11/133—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by measuring the values related to the quantity of the individual components with discontinuous action
    • G05D11/134—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by measuring the values related to the quantity of the individual components with discontinuous action by sensing the weight of the individual components

Definitions

  • the present invention relates to a method, a device and a system for high-precision liquid metering and / or mixing using the electrospray effect, in particular for liquids which contain a flavor and / or fragrance and / or active ingredient and / or pharmaceutical agent and / or include biological agents.
  • Methods and devices use the electrospray effect to dose a liquid drop by drop, the amount of the dose taking place via special electrode arrangements and / or varying the voltage of the electrostatic field, so that a predetermined number of predetermined droplets from one reservoir into one Vessel is dosed.
  • the large EP 1209602 A2 discloses a computer-controlled production method using a communicative connection of at least two computers, the first computer transmitting instructions for the production of a predetermined substance to the second computer and the instructions can include a business secret. Using the instructions of the first computer, the second computer controls an apparatus for manufacturing the predetermined substance.
  • the mixture may include a business secret, it is desirable to keep one
  • the object of the present invention is therefore a method, a device and a system for high-precision liquid metering and / or mixing
  • Figure 1 is a schematic, che representation of the steps of the inventive method.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the device according to the invention.
  • 3a and b show a schematic representation of the system according to the invention.
  • the basic idea of the present invention is to specify a method and / or a device for high-precision liquid osing and / or mixing, each comprising electrical means for providing an electrostatic field using the electrospray effect, so that a liquid is metered, and in addition Means for weight determination comprise, wherein the means for weight determination are used to control the amount of the metered liquid with high precision.
  • the device according to the invention comprises a control unit using a signal from the weight determination means.
  • the method and the device according to the invention advantageously include a combination of first and second dosing means, the first dosing means comprising mechanical means for reducing the volume of a liquid reservoir and the second dosing means comprising electrical means for generating an electrostatic field using the electrospray effect, and also a combination of first and second control means for controlling the amount of the metered liquid, the first control means comprising the volume determination of the reservoir and the second control means comprising the weight determination of the metered liquid.
  • the device according to the invention comprises a control unit for controlling the first and second dosing means using signals from the first and second control means.
  • the first and second control means and / or the first and second dosing means can suitably be used or switched simultaneously and / or alternately.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are particularly suitable for a system according to the invention for high-precision liquid metering and / or mixing which comprises a large number of
  • the method according to the invention, the device according to the invention and the system according to the invention are particularly suitable for metering and / or Mixture of at least one liquid comprising an active ingredient and / or flavor and / or fragrance and / or pharmaceutical agent and / or biological agent, wherein the mixture may comprise a trade secret, and wherein the method and / or the device and / or the system suitably controlled by an electronic computer that can be connected to a local and / or global computer network and communicates with and / or is at least partially controlled by at least one computer of the computer network, with the communication and / or control of the computer a predetermined mixing ratio and / or a trade secret is specified.
  • a control unit 20 controls a first control means CI for controlling the amount of the metered liquid 11 , 11 * , 11 "and a second control means Cll also for
  • the control unit 20 also controls a first DI and second DU dosing means for dosing the liquid 11, 11', 11", the control unit 20 according to the invention a first S1 signal of the first CI Control means and a second S2 signal of the second Cll control means used.
  • the second dosing means DU comprises electrical means for providing an electrostatic field using the electrospray effect and the second Cll control means means for determining the weight of the dosed liquid 11, 11 ', 11 ", suitably from one
  • the first means CI for controlling the amount of the metered liquid 11, 11 ', 11 are suitably provided by means for determining the volume of a liquid reservoir and the first metering means DI is suitably provided by mechanical means for reducing the volume of the liquid reservoir.
  • control unit 20 can also be designed such that the first DI and second DU dosing means and / or the first CI and second Cll control means are used simultaneously or alternately, with weight determination and / or volume determination and / or volume reduction of the reservoir and / or Voltage of the electrostatic field the amount of the metered liquid 11, 11 ', 11 "can be adjusted with high precision and resolution and at the same time very small amounts of liquid can be metered but a multiple of the very small amounts of liquid can also be metered.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the device 1 according to the invention with a liquid 11, which is provided in a suitable reservoir 10, and a means for volume reduction DI, which is suitably used by one in the Liquid reservoir 10 arranged piston 12 is provided, which advantageously cooperates with a closed-loop motor 13, which advantageously provides the first control means CI and is controlled by the control unit 20 and at the same time sends first signals S1 to the control unit 20, whereby a volume measurement of the liquid reservoir 10 is provided.
  • a liquid 11 which is provided in a suitable reservoir 10
  • DI a means for volume reduction DI
  • Liquid reservoir 10 suitably comprises a suitably designed dosing head 15 and is arranged above a vessel 16 for receiving the dosed liquid 11 ', 11 ", the vessel 16 being arranged on the means for weight determination C1, which suitably comprises a high-precision balance 10 and for the control unit 20 corresponding
  • Weight measurement signals S2 provides.
  • the means according to the invention for generating an electrostatic field using the electrospray effect DU suitably comprise a voltage generator 17 which interacts with suitable electrodes 18 and 18 'in such a way that a suitable electrostatic field is generated, and a predetermined amount of the liquid 11 over the Dosing head 15 in the vessel
  • the control unit 20 uses the signals S1 and S2 of the first CI and second Cll control means, the liquid 11 ', 11 "from the dosing head 15 in the form of a jet, and / or small droplets and / or a mist.
  • Electrode 18 and the electrostatic field in front of the high-precision balance 19 can increase the accuracy of the balance 19.
  • the closed-loop motor 13 and / or the voltage generator 17 and / or the precision balance 19 can be used or switched simultaneously or alternately, as a result of which, according to the invention, the liquid 11 ', 11 "can be metered in very precise and small amounts, but it is also possible to meter a large number of the very small amounts.
  • FIG. 3a shows a side view of a system according to the invention for high-precision metering and / or mixing of liquids
  • FIG. 3b shows a schematic top view of the system according to the invention.
  • the system according to the invention suitably comprises a multiplicity of reservoirs 10, which are suitably arranged in an XY matrix tray 101 in such a way that a selected predetermined reservoir 10 between the first and second CI and Cll control means according to the invention and also between the first DI and second DU Dosing means is arranged.
  • the system according to the invention also comprises an XY position control system, the tray 101 being manipulated in such a way that a selected reservoir 10 is located between the first
  • the XY positioning system for selecting a predetermined reservoir can comprise linear and / or rotary movements.
  • a predetermined mixture of a liquid 11 in the vessel 16 from at least one liquid from at least one reservoir 10 of the plurality of reservoirs 10 of the tray 101 can be provided using the method described above and / or the device 1 according to the invention.
  • the device 1 according to the invention, the method according to the invention and the system according to the invention are suitably connected to and are controlled by an electronic computer, wherein the electronic computer can suitably comprise the control unit 20.
  • the electronic computer can suitably be local and / or global
  • the method according to the invention, the device 1 according to the invention and the system according to the invention can be used in a suitable manner for metering and / or mixing at least one liquid, the liquid in a suitable manner an active ingredient and / or flavor and / or fragrance and / or pharmaceutical agent and / or biological means, and wherein the mixture may comprise a trade secret, which is transmitted in encrypted form to the electronic computer which controls the method, the device 1 and the system via the computer network from another computer.

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Abstract

Verfahren, zur Hochpräzisions-Dosierung und / oder Mischung von Flüssigkeiten, mit elektrischen Mitteln zur Bereitstellung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts, wobei eine Flüssigkeit (11, 11′, 11′′) dosiert wird, und Mitteln zur Gewichtsbestimmung, wobei die Mittel zur Gewichtsbestimmung verwendet werden, um den Betrag der dosierten Flüssigkeit zu dosieren. Das Verfahren, zur Hochpräzisions-Dosierung und / oder Mischung von Flüssigkeiten ausserdem mit einer Kombination von ersten (D′) und zweiten (D′′) Dosierungsmitteln. Das erste Dosierungsmittel umfasst mechanische Mittel zur Volumenreduktion eines Flüssigkeitsreservoirs (10), und das zweite Dosierungsmittel umfasst die elektrischen Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts, und eine Kombination von ersten (C′) und zweiten (C′′) Steuermitteln zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit. Das erste Steuermittel umfasst Mittel zur Volumenbestimmung des Reservoirs, und das zweite Steuermittel umfasst die Mittel zur Gewichtsbestimmung der dosierten Flüssigkeit. Eine Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens umfasst eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des ersten und zweiten Dosierungsmittels unter Verwendung von Signalen (sl, S2) des ersten und zweiten Steuermittels. Ein System umfasst eine Vielzahl von Reservoiren, die in einem XY-Matrixtray (101) angeordnet sind.

Description

Verfahren, Vorrichtung und System zur Hochprazisions-Dosierung und / oder Mischung von Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Hochpräzisions-Flüssigkeitsdosierung und / oder Mischung unter Verwendung des Elektrospray-Effekts, insbesondere für Flüssigkeiten, die einen Geschmacksstoff und / oder Duftstoff und / oder Wirkstoff und / oder pharmazeutisches Mittel und / oder biologisches Mittel umfassen.
Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeiten unter Verwendung des Elektrospray- Effekts sind beispielsweise aus der DE 19847421 A1 , US 20020003177 A1, UK 14337686 A und JP 03-329935 bekannt. Die aus diesen Schriften bekannten
Verfahren und Vorrichtungen nutzen den Elektrospray-Effekt aus, um eine Flüssigkeit tröpfchenweise zu dosieren, wobei der Betrag der Dosierung jeweils über spezielle Elektrodenanordnungen und / oder Variation der Spannung des Elektrostatischen Feldes erfolgt, so dass eine vorbestimmte Anzahl von vorbestimmten Tröpfchen aus einem Reservoir in ein Gefäß dosiert wird.
Für viele Anwendungen ist es erwünschenswert, eine hochpräzise Dosierung von Flüssigkeiten bereitzustellen, die die Präzision der Abgabe in Tröpfchen der bekannten Verfahren und Vorrichtungen übertrifft.
Aus der großen EP 1209602 A2 ist ein computergesteuertes Herstellungsverfahren unter Ausnutzung einer kommunikativen Verbindung wenigstens zweier Computer bekannt, wobei der erste Computer dem zweiten Computer Anweisungen zur Herstellung eines vorbestimmten Stoffes übermittelt und die Anweisungen ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann. Unter Verwendung der Anweisungen des ersten Computers steuert der zweiten Computer eine Vorrichtung zur Herstellung des vorbestimmten Stoffes. Für dieses genannte Herstellungsverfahren, das ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann, und insbesondere zur Dosierung und / oder Mischung wenigstens einer Flüssigkeit, die einen Wirkstoff und / oder Geschmacksstoff und / oder Duftstoff und / oder pharmazeutisches Mittel und / oder biologisches Mittel umfassen kann, wobei die Mischung ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann, ist es wünschenswert, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur hochpräzisen Dosierung und / oder Mischung einer Flüssigkeit anzugeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Hochpräzisions-Flüssigkeitsdosierung und / oder Mischung unter
Verwendung des Elektrospray-Effekts anzugeben, das die bekannten Verfahren und Vorrichtungen an Genauigkeit übertrifft und geeignet ist, für ein Herstellungsverfahren zur Mischung und / oder Dosierung wenigstens einer Flüssigkeit, wobei die Dosierung und / oder M ischung ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann.
Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und / oder der nachfolgenden Beschreibung erwähnt, die von schematischen Zeichnungen begleitet ist. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematis,che Darstellung der Sc ritte des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 3a und b eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems.
Grundgedanken der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und / oder eine Vorrichtung zur Hochpräzisions-Flüssigkeits osierung und / oder Mischung anzugeben, die jeweils elektrische Mittel zur Bereitstellung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts umfassen, so dass eine Flüssigkeit dosiert wird, und die ausserdem Mittel zur Gewichtsbestimmung umfassen, wobei die Mittel zur Gewichtsbestiimmung verwendet werden, um den Betrag der dosierten Flüssigkeit mit hoher Präzisio zu steuern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst hierzu eine Steuereinheit unter Verwendung eines Signals der Gewichtsbestimmungsmittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung umfassen dabei vorteilhafter Weise eine Kombination von ersten und zweiten Dosierungsmitteln, wobei das erste Dosierungsmittel mechanische Mittel zur Volumenreduktion eines Flüssigkeitsreservoirs umfasst und das zweite Dosierungsmittel elektrische Mittel zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts umfasst, und ausserdem eine Kombination von ersten und zweiten Steuermitteln zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit, wobei das erste Steuermittei die Volumenbestimmung des Reservoirs umfasst und das zweite Steuermittel die Gewichtsbestimmung der dosierten Flüssigkeit umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst' hierzu eine Steuereinheit zur Steuerung des ersten und zweiten Dosierungsmittels unter Verwendung von Signalen der ersten und zweiten Steuermittel.
Geeigneter Weise können das erste und zweite Steuermittel und / oder das erste und zweite Dosierungsmittel gleichzeitig und / oder alternierend verwendet werden bzw. geschaltet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindu ngsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet für ein erfindungsgemäßes S-ystem zur Hochpräzisions- Flüssigkeitsdosierung und / oder Mischung, das eine Vielzahl von
Fiüssigkeitsreservoiren umfasst, die in einem XY-Matrixtray angeordnet sind, wobei der XY-Matrixtray zwischen dem ersten und zweiten Steuermittel angeordnet ist, und das ausserdem ein XY-Positionssteuerungssystem umfasst, das derart ausgebildet ist, dass ein vorbestimmtes Reservoir (10) zwischen dem ersten und zweiten Steuermittel angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße System sind besonders geeig net zur Dosierung und / oder Mischung wenigstens einer Flüssigkeit, die einen Wirkstoff und / oder Geschmacksstoff und / oder Duftstoff und / oder pharmazeutisches Mittel und / oder biologisches Mittel umfasst, wobei die Mischung ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann, und wobei das Verfahren und / oder die Vorrichtung und / oder das System geeigneter Weise von einem elektronischen Computer gesteuert werden, der mit einem lokalen und / oder globalen Computernetzwerk verbunden sein kann und mit wenigstens einem Computer des Computernetzwerks kommuniziert und / oder von diesem wenigstens teilweise gesteuert wird, wobei über die Ko mmunikation und / oder Steuerung des Computers ein vorbestimmtes Mischungsverhältnis und / oder ein Geschäftsgeheimnis angegeben wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen detailliert beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der grundlegenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Dosierung einer Flüssigkeit 1 1 , 11 ', 11". Eine Steuereinheit 20 steuert ein erstes Steuermittel CI zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit 11 , 11*, 11" und ein zweites Steuermittel Cll ebenfalls zur
Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit 11 , 11', 11". Die Steuereinheit 20 steuert ausserdem ein erstes DI und zweites DU Dosierungsmittel zur Dosierung der Flüssigkeit 11 , 11', 11", wobei die Steuereinheit 20 erfindungsgemäß ein erstes S1 Signal des ersten CI Steuermitteis und ein zweites S2 Signal des zweiten Cll Steuermittels verwendet.
Erfindungsgemäß umfasst das zweite Dosierungsmittel DU elektrische Mittel zur Bereitstellung eines elektrostatischen Feldes unter Ausnutzung des Elektrospray- Effekts und das zweite Cll Steuermittel Mittel zur Gewichtsbestimmung der dosierten Flüssigkeit 11 , 11', 11", die geeigneter Weise von einer
Hochpräzisionswaage bereitgestellt sind. Geeigneter Weise wird das erste Mittel CI zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit 11 , 11', 11" von Mitteln zur Volumenbestimmung eines Flüssigkeitsreservoirs bereitgestellt und das erste Dosierungsmittel DI wird geeigneter Weise von mechanischen Mitteln zur Volumenreduktion des Flüssigkeitsreservoirs bereitgestellt.
Erfindungsgemäß kann die Steuereinheit 20 ausserdem derart ausgebildet sein, dass das erste DI und zweite DU Dosierungsmittel und / oder das erste CI und zweite Cll Steuermittel gleichzeitig oder alternierend verwendet werden, wobei über Gewichtsbestimmung und / oder Volumenbestimmung und / oder Volumenreduktion des Reservoirs und / oder Spannung des elektrostatischen Feldes der Betrag der dosierten Flüssigkeit 11, 11', 11 " mit hoher Präzision und Auflösung justierbar ist und gleichzeitig sehr geringe Flüssigkeitsmengen dosierbar sind aber auch ein vielfaches der sehr geringen Flüssigkeitsmengen dosierbar ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einer Flüssigkeit 11 , die in einem geeigneten Reservoir 10 bereitgestellt ist, und einem Mittel zur Volumenreduktion DI, das geeigneter Weise von einem in dem Flüssigkeitsreservoir 10 angeordneten Kolben 12 bereitgestellt wird, der vorteilhaft mit einem Closed-Loop Motor 13 zusammenwirkt, der vorteilhaft das erste Steuermittel CI bereitstellt und von der Steuereinheit 20 gesteuert wird und gleichzeitig erste Signale S1 an die Steuereinheit 20 sendet, wodurch eine Volumenmessung des Flüssigkeitsreservoirs 10 bereitgestellt ist. Das
Flüssigkeitsreservoir 10 umfasst geeigneter Weise einen geeignet ausgebildeten Dosierungskopf 15 und ist über einem Gefäß 16 zur Aufnahme der dosierten Flüssigkeit 11', 11" angeordnet, wobei das Gefäß 16 auf den Mitteln zur Gewichtsbestimmung Cll angeordnet ist, die geeigneter weise eine Hochpräzisionswaage 10 umfasst und für die Steuereinheit 20 entsprechende
Gewichtsmesssignale S2 bereitstellt.
Die erfindungsgemäßen Mittel zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts DU umfassen geeigneter Weise einen Spannungsgenerator 17, der mit geeigneten Elektroden 18 und 18' derart zusammenwirkt, dass ein geeignetes elektrostatisches Feld erzeugt wird, und eine vorbestimmter Betrag der Flüssigkeit 11 über den Dosierungskopf 15 in das Gefäß
16 abgegeben wird. Der Betrag der erzeugten Spannung des Spannungsgenerators
17 und der damit eingehende Betrag des elektrostatischen Feldes und der damit verbundene Betrag der dosierten Flüssigkeit 11', 11 " wird dabei erfindungsg emäß von der Steuereinheit 20 unter Verwendung der Signale S1 und S2 des ersten CI und zweiten Cll Steuermittels bestimmt, wobei die Flüssigkeit 11', 11" aus dem Dosierungskopf 15 in Form eines Strahles, und / oder kleine Tröpfchen und / oder eines Nebels erfolgen kann. Geeignete Anordnungen der Elektroden 18, 18" sind aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, und können vielfältig variieren. Beispielsweise und vorteilhaft kann eine negative Elektrode 18 unterhalb des Gefäßes 16 angeordnet sein und eine positive Elektrode 18' mit einem leitenden Dosierungskopf 15 verbunden sein.
Es ist klar, dass in den Zeichnungen nicht dargestellte Mittel zur Abschirmu g der
Elektrode 18 und des elektrostatischen Feldes vor der Hochpräzisionswaage 19 die Genauigkeit der Waage 19 steigern können. Wie eingangs gesagt, kann erfindungsgemäß der Closed-Loop Motor 13 und / oder der Spannungsgenerator 17 und / oder die Präzisionswaage 19 gleichzeitig oder alternierend verwendet werden bzw. geschaltet sein, wodurch erfindungsgemäß die Flüssigkeit 11', 11" in sehr genauen und kleinen Mengen dosiert werden kann aber auch die Dosierung einer Vielzahl der sehr kleinen Mengen möglich ist.
Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur hochpräzisen Dosierung und / oder Mischung von Flüssigkeiten und Fig. 3b zeigt eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße System. Das erfindungsgemäße System umfasst geeigneter Weise eine Vielzahl von Reservoiren 10, die geeigneter weise in einem XY-Matrixtray 101 derart angeordnet sind, dass ein ausgewähltes vorbestimmtes Reservoir 10 zwischen dem erfindungsgemäßen ersten uηd zweiten CI und Cll Steuermittel und ausserdem zwischen dem ersten DI und zweiten DU Dosierungsmittel angeordnet ist. Das erfindungsgemäße System umfasst ausserdem ein XY-Positionssteuersystem, wobei der Tray 101 derart manipuliert wird, dass ein ausgewähltes Reservoir 10 zwischen dem ersten
CI und zweiten Cll Steuermittel und ausserdem zwischen dem ersten DI und zweiten DU Dosierungsmittel angeordnet ist.
Es ist klar, dass das XY-Positionierungssystem zur Auswahl eines vorbestimmten Reservoirs lineare und / oder Drehbewegungen umfassen kann. Auf diese Weise kann unter Verwendung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens und / oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eine vorbestimmte Mischung einer Flüssigkeit 11 in dem Gefäß 16 aus wenigstens einer Flüssigkeit aus wenigstens einem Reservoir 10 der Vielzahl der Reservoire 10 des Trays 101 bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 , das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System sind geeigneter weise mit einem elektronischen Computer verbunden und werden von diesem gesteuert, wobei geeigneter Weise der elektronische Computer die Steuereinheit 20 umfassen kann. Der elektronische Computer kann geeigneter Weise mit einem lokalen und / oder globalen
Computernetzwerk verbunden sein, wobei der elektronische Computer vorteilhaft mit wenigstens einem Computer des Computernetzwerks kommuniziert oder wenigstens teilweise von diesem gesteuert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 und das erfindungsgemäße System können geeigneter Weise zur Dosierung und / oder Mischung von wenigstens einer Flüssigkeit verwendet werden, wobei die Flüssigkeit geeigneter Weise einen Wirkstoff und / oder Geschmacksstoff und /oder Duftstoff und / oder pharmazeutisches Mittel und / oder biologisches Mittel umfassen kann, und wobei die Mischung ein Geschäftsgeheimnis umfassen kann, das dem elektronischen Computer, der das Verfahren, die Vorrichtung 1 und das System steuert über das Computernetzwerk von einem anderen Computer verschlüsselt übermittelt wird.

Claims

Verfahren, Vorrichtung und System zur Hochprazisions-Dosierung und / oderMischung von FlüssigkeitenAnsprüche:
1. Verfahren zur Hochprazisions-Dosierung und / oder Mischung von Flüssigkeiten, mit: Elektrischen Mitteln zur Bereitstellung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts, wobei eine Flüssigkeit (11 , 11', 11") dosiert wird; und Mitteln zur Gewichtsbestimmung; wobei die Mittel zur Gewichtsbestimmung verwendet werden, um den Betrag der Flüssigkeit (11, 11', 11") zu dosieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , ausserdem mit: einer Kombination von ersten (DI) und zweiten (DU) Dosierungsmitteln; das erste Dosierungsmittel ( DI) umfasst mechanische Mittel zur Volumenreduktion eines Flüssigkeitsreservoirs (10); und das zweite Dosierungsmittel (DU) umfasst die elektrischen Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts; und eine Kombination von ersten (CI) und zweiten (Cll) Steuermitteln zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit (11 , 11 ', 11 "); das erste (CI) Steuermittel umfasst Mittel zur Volumenbestimmung des Reservoirs (10); und das zweite (Cll) Steuermittel umfasst die Mittel zur Gewichtsbestimmung der dosierten Flüssigkeit (11, 11', 11"); und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des ersten (DI) und zweiten (DU) Dosierungsmittels unter Verwendung von Signalen (S1, S2) des ersten (CI) und zweiten (CH) Steuermittels.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei: das erste (DI) und zweite (DU) Dosierungsmittel und / oder das erste (CI) und zweite (Cll) Steuermittel werden gleichzeitig verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei: das erste (DI) und zweite (DU) Dosierungsmittel und / oder das erste (CI) und zweite (Cll) Steuermittel werden alternierend verwendet.
5. Vorrichtung zur Hochprazisions-Dosierung und / oder Mischung einer Flüssigkeit, mit: elektrischen Mitteln zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts, wobei eine Flüssigkeit (11, 11', 11", 11") dosiert wird; und Mitteln zur Gewichtsbestimmung; und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit (11 , 11', 11") unter Verwendung eines Signals (S2) des Gewichtsbestimmungsmittels.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, ausserdem mit: einer Kombination von ersten (DI) und zweiten (DU) Dosierungsmitteln; das erste Dosierungsmittel (DI) umfasst mechanische Mittel zur Volumenreduktion eines Flüssigkeitsreservoirs (10); und das zweite Dosierungsmittel (DU) umfasst die elektrischen Mittel zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes unter Verwendung des Elektrospray-Effekts; und eine Kombination von ersten (CI) und zweiten (Cll) Steuermitteln zu Steuerung des Betrags der dosierten Flüssigkeit (11 , 11', 11"); das erste (CI) Steuermittel umfasst Mittel zur Volumenbestimmung des Reservoirs (10); und das zweite (Cll) Steuermittel umfasst die Mittel zur Gewichtsbestimmung der dosierten Flüssigkeit (11 , 11', 11"); und die Steuereinheit (20) steuert das erste (DI) und zweite (Dl.l) Dosierungsmittel unter Verwendung von Signalen (S1, S2) des ersten (CI) und zweiten (Cll) Steuermittels.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: die Steuereinheit (20) ist derart ausgebildet, dass das erste (DI) und zweite (DU) Dosierungsmittel und / oder das erste (CI) und zweite (Cll) Steuermittel gleichzeitig gesteuert werden.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei: die Steuereinheit (20) ist derart ausgebildet, dass das erste (DI) und zweite (DU) Dosierungsmittel und / oder das erste (CI) und zweite (Cll) Steuermittel alternierend gesteuert werden.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 - 8, wobei: das erste (DI) Dosierungsmittel umfasst einen Closed-Loop Motor (13), der mit einem Kolben (12) zusammenwirkt, der in dem Flüssigkeitsreservoir (10) angeordnet ist; das zweite (DU) Dosierungsmittel umfasst einen Spannungsgenerator (17), der eine vorbestimmte Dosierungsspannung für ein elektrostatisches Feld zwischen einer ersten (18) und zweiten (18') Elektrode erzeugt, die derart angeordnet sind, dass der Elektrospray-Effekt erzeugt wird, wobei eine Flüssigkeit (11) aus dem Reservoir (ϊ'θ) über einen Dosierungskopf (15) in ein Gefäß (16) abgegeben wird; der Closed-Loop Motor (13) dient als das erste (CI) Steuermittel; das zweite (Cll) Steuermittel umfasst eine Hochpräzisions-Waage (19); das Steuermittel (20) umfasst einen elektrischen und / oder elektronischen Schaltkreis (20).
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 - 9, ausserdem mit: einer Vielzahl von Reservoiren (10) die in einem XY-Matrixtray (101) zwischen dem ersten (CI) und zweiten (Cll) Steuermittel angeordnet sind; und ein XY-Positionssteuersystem zur Steuerung des Trays (101), das derart ausgebildet ist und mit dem Tray (101) zusammenwirkt, dass ein ausgewähltes Reservoir (10) zwischen dem ersten (CI) und zweiten (Cll) Steuermittel angeordnet ist.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (20) und / oder das XY-Positionssteuersystem einen elektronischen Computer umfasst und / oder mit einem elektronischen Computer verbunden ist.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei der elektronische Computer mit einem lokalen und / oder globalen Computernetzwerk verbunden ist, und wobei der elektronische Computer mit wenigstens einem Computer des Computernetzwerks kommuniziert und / oder wenigstens teilweise gesteuert wird.
13. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 4 und / oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 12 zur Dosierung und / oder Mischung von wenigstens einer Flüssigkeit, die einen Geschmacksstoff und / oder Duftstoff und / oder Wirkstoff und / oder pharmazeutisches Mittel und / oder biologisches Mittel umfasst.
14. Verwendung nach Anspruch 13 zur Bereitstellung einer vorbestimmten Mischung von Wenigstens zwei Flüssigkeiten.
15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei die Mischung ein Geschattsgeneimnis umfasst.
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