EP3335795B1 - Verfahren zum dosieren von flüssigkeit mittels einer pipette und einer spritze und pipette zum betätigen einer spritze zum dosieren von flüssigkeit - Google Patents

Verfahren zum dosieren von flüssigkeit mittels einer pipette und einer spritze und pipette zum betätigen einer spritze zum dosieren von flüssigkeit Download PDF

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EP3335795B1
EP3335795B1 EP16204865.6A EP16204865A EP3335795B1 EP 3335795 B1 EP3335795 B1 EP 3335795B1 EP 16204865 A EP16204865 A EP 16204865A EP 3335795 B1 EP3335795 B1 EP 3335795B1
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syringe
dosing
pipette
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liquid
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    • B01L3/0237—Details of electronic control, e.g. relating to user interface

Definitions

  • the invention relates to a method for dosing liquid by means of a pipette and a syringe and a pipette for actuating a syringe for dosing liquid.
  • the pipettes used here for actuating a syringe serve to dispense liquid received in the syringe in several steps. They are also referred to as dispensers or repeating pipettes. These pipettes have at the lower end of a rod-shaped housing a receptacle for a flange of a cylinder of the syringe and in the housing a displaceable receiving body with a piston receptacle for the upper end portion of a piston rod of a piston of the syringe.
  • the syringe can be used with the flange and the end portion of the piston rod through axially directed openings of the receptacles.
  • the flange and the end portion are held in the receptacles by means for detachable holding, which are designed, for example, as spring-loaded gripping levers.
  • the pipette comprises means for displacing the receiving body, which allow a partial withdrawal of the piston from the cylinder for the suction of liquid into the syringe and a stepwise depression of the piston into the cylinder for the stepwise discharge of liquid.
  • the DE 29 26 691 C2 and the US 4,406,170 A1 describe means for displacing the receiving body in the housing. These include an elevator lever connected to the receiving body and projecting out of the housing through a rectilinear slot for drawing fluid into the syringe by displacing the receiving body away from the receptacle. In addition, they include a rack-pawl means for gradually advancing the piston by a reciprocating metering lever. At the metering a pivoting pawl is mounted. The rack is connected to the receiving body and in the swivel range arranged the latch. An adjustable sliding cover covers more or less the row of teeth on the rack in order to limit the engagement of the pawl in the rack when pivoting the metering lever.
  • the rack is designed with a contour through which in the advanced position of the piston, the cover of the rack is displaced away, so that it prevents the pawl from engaging in the uncovered teeth of the rack. This prevents that a residual amount is discharged from the syringe, which is smaller than the dispensed in each dosing step dosage.
  • the EP 0 657 216 B1 and US 5,620,661A describe such a pipette with a sensor for sensing protrusions and depressions on the syringe flange and associated syringes.
  • the sensor is used to determine the size of the syringe used.
  • electronics determines the amount of fluid dispensed at each dispensing step. This is displayed on a display.
  • a Repetierpipette has a Konstant Colourinraum, which sets the width of the first step for moving the receiving body for the operating portion of the syringe plunger for cylinder intake for the syringe barrel to a constant value, which is independent of the setting of the subsequent step sizes.
  • the EP 2 656 916 A1 and the US 2014/0010731 A1 describe a method for dosing liquid by means of a pipette and a syringe and a pipette for actuating a syringe for dosing liquid.
  • the maximum number of metering steps possible with the set metering step width and completely filled syringe without refilling the syringe is indicated by means of a display device of the pipette. After the reversal stroke, the metering steps performed are counted and / or the number of metering steps still possible without refilling the syringe is determined and displayed by means of the display device.
  • the dosing steps performed in total with the syringe with the set dosing increment are counted and / or the number of dosing steps still possible without refilling the syringe is determined and displayed. If the syringe is detached from the pipette and replaced with a new syringe, the dosing steps performed are counted from the beginning and / or the dosing steps still possible without refilling are determined and displayed.
  • the display device of the pipette displays an indication of the execution of a reverse stroke until the reverse stroke is performed by one or more dosing steps and the subsequent dosing steps are counted and displayed by means of the display device.
  • the user is indicated by a flashing display that the reaching of the indicated maximum number of dosing steps at full filling is not ensured.
  • the flashing is only ended when the user has performed a sufficient number of dosing steps that correspond to a reversal stroke. This indicates to the user that no accurate dosing has occurred and he should discard the dispensed doses.
  • the control device indicates via the display device the set metering volume and the number of metering steps that have taken place. However, the display continues to count after the Resthubsperre has been inserted so that the user does not know how many metering steps with the correct volume have actually been dispensed.
  • the object of the invention is to provide a method for dosing liquid by means of a pipette and a syringe and a pipette for actuating a syringe for dosing liquid, which allows the user to display even when the syringe is partially filled to ensure the maximum possible number of dosing steps.
  • the maximum number of metering steps possible without refilling the syringe is determined with the aid of the detected position of the drive element on the web at the end of the filling of the syringe.
  • the web is rectilinear in the execution of the drive element as a rack.
  • the reversal stroke to be executed is preferably carried out by performing one or more dosing by at least one time pressing the control knob.
  • the number of actuations of the operating knob for the execution of the reverse stroke depends on the set dosing increment.
  • An actuation of the control knob is understood to be a complete displacement of the control knob from a defined initial position to a defined end position, which are defined, for example, by stops or increasing resistances against further displacement beyond the respective initial or end position.
  • the respective position of a drive element is detected during the displacement along a path by means of an incremental encoder arranged on a displacement element of a means for displacing a piston in a cylinder of the syringe and at least one sensor fixedly arranged in a housing of the pipette with respect to the displacement element
  • the incremental encoder is an optical scale or magnetic strip and the sensor is a light barrier or a magnetic sensor.
  • the position of the drive element is detected by means of a capacitive sensor having at least one arranged on a displacement element of the means for displacing the first capacitor plate and at least one fixedly arranged in the housing, the second capacitor plate.
  • the displacement element is a rack and the incremental encoder formed integrally with the rack or a fixed to the rack connected component.
  • the incremental encoder is formed by the toothing of the toothed rack.
  • the incremental encoder is glued to the displacement element, injected into this or printed on this.
  • the position of the drive element is detected by means of a rotary encoder, which is coupled via a gear transmission or another gear with the displacement element.
  • the maximum number of metering steps possible without refilling the syringe is determined as in the case of partial filling of the syringe.
  • the reverse stroke can be carried out as in partial filling by pressing the dosing button one or more times, depending on the dosing increment set.
  • the displacement of the drive element and the reversal stroke to be executed are known. Therefore, according to a further embodiment, the maximum number of metering steps possible without refilling the syringe with the aid of the set metering step width, the known displacement of the drive element determined with complete filling of the syringe and the reversing stroke to be carried out.
  • the displacement of the drive element when completely filled is defined, for example, by an initial position and an end position between which the drive element is displaced along a path when completely filled.
  • the reversal stroke is carried out by means of a constant incremental device according to the prior art mentioned in the introduction.
  • the reversal stroke is performed with a fully and partially filled syringe by means of a constant-pitch device, which is effective when fully and partially filled syringe.
  • the user can carry out dosing steps by pressing the operating button.
  • the dosing steps performed are counted and the number of dosing steps performed and / or the number of dosing steps still possible without refilling the syringe are determined and displayed by means of the display device.
  • the further work with the same syringe or a new syringe after performing the possible without refilling the syringe maximum number of metering steps corresponds to the already known method.
  • the number of actuations of the control knob for the reversal stroke to be performed is determined for the set dosing increment and the pipette outputs an indication and / or a signal and / or another output indicative of the execution of the required number of actuations until the reversing stroke to be performed is performed and / or when the reversing stroke to be performed is executed.
  • This instructs the user to operate the control knob until complete execution of the reversing stroke to be performed.
  • the output can be made until the reversing stroke to be executed is executed or only when the reversing stroke to be executed is executed.
  • Combinations are also possible, and preferably before the execution of the reversing stroke to be executed, a different output than after Execution of the executed Umledgehubs done.
  • the user can look in a table at which set dosing step size which number of actuations of the control knob is required so that the reversal stroke to be executed is performed.
  • the maximum number of metering steps possible with the set metering step width and completely filled syringe after performing the reversing stroke without refilling the syringe is indicated by means of the display device. If the user completely fills the syringe, he can perform these indicated maximum possible number of dosing steps without refilling the syringe. If the user stops filling before filling the syringe completely, the maximum number of dosing steps possible with the syringe partially filled without refilling the syringe will be displayed.
  • the user has the option of refilling the syringe if the possible maximum number of metering steps indicated on partial filling is insufficient.
  • the user can only perform the maximum number of metering steps possible with partial filling without refilling the syringe or empty the syringe by means of the extraction lever and then refill it.
  • the completion of the filling of the syringe is recognized by the fact that the displacement of the drive element is stopped and / or the direction of the displacement of the drive element is reversed.
  • in the first variant further filling of the syringe without prior emptying is possible and in the second variant no further filling of the syringe without prior emptying of the syringe is possible.
  • the display shows the maximum with the newly set Dosier intimide without refilling the syringe number of dosing and the new set dosing increment set dosing volume. This allows more flexible dosing.
  • the display of the maximum possible number of metering steps is possible without refilling the syringe.
  • the pipette detects a syringe volume indicating coding of the syringe connected to the pipette and determines the dosing volume due to the set dosing increment and the detected coding and displays the dosing volume by means of the display device.
  • This embodiment allows the use of different sized syringes, which always automatically the dosing volume is displayed, which is delivered at the set dosing increment with each syringe used.
  • the pipette has at least one further feature of the pipette described below and its embodiments.
  • the control device determines the possible maximum number of metering steps that is possible after complete or partial filling of the syringe without refilling the syringe on the basis of the detected metering step width and data present in the control device about the syringe used. In determining the maximum number of dosing steps possible without refilling the syringe, the control device takes into account the position of the means for displacing the web detected by the means for detecting the respective position of the means for displacing the receiving body.
  • the controller may use in one embodiment instead of the detected position, a fixed value for the displacement of the drive element, for example, is stored.
  • the control device displays the metering volume determined from the metering step width and the determined maximum number of metering steps. When dosing is done, this may be indicated to the controller by the means for detecting the position which detect the position of the means for displacing the receiving body on the web.
  • means for detecting the execution of a dosing step by actuating the control knob are present for this purpose, for example, sensors or buttons that emit signal with each actuation of the control knob.
  • the control device is designed such that the display of the number of dosing steps carried out and no display of the number of dosing steps still possible without refilling the syringe.
  • the Control device designed such that the display of the still possible number of metering steps without refilling the syringe instead of the number of performed metering steps.
  • the control device is such that the number of metering steps performed and at the same time the number of metering steps still possible without refilling the syringe is displayed.
  • the displacement of the displacement element can be detected in a particularly simple and precise manner.
  • Suitable incremental encoders and sensors are available as prefabricated systems. The systems are capable of detecting and indicating the movements of the incremental encoder in different directions.
  • the pitch of the incremental encoder can be selected according to the accuracy requirements of liquid pick up and liquid dispensing. According to a preferred embodiment, the pitch is selected from the range of 0.1 to 0.5 mm. For example, it is 0.1 mm, 0.25 mm or 0.5 mm.
  • the means for detecting the respective position of the means for displacing comprise a capacitive sensor.
  • the capacitive sensor has at least one arranged on a displacement element of the means for displacing the first capacitor plate and at least one fixedly arranged in the housing, the second capacitor plate, wherein the first and the second capacitor plate are connected to the control device and the control means, the capacity between determined the first and second capacitor plates.
  • the capacity between the first and second capacitor plates is a measure of the coverage of the first and second plates and thus for the respective position of the means for displacing.
  • the capacitive sensor is designed, for example, as in the CA 2,126,934C (Page 10, lines 3 to 26), the content of which is hereby incorporated into the present application.
  • the displacement element is a rack whose lower end is connected to the receiving body, which is engageable with a pivotally mounted on the control knob latch when the control knob is actuated to the rack upon actuation of the control knob to a dosing relocate.
  • the incremental encoder is integrally formed with the rack or a fixed to the rack connected component.
  • the incremental encoder can also be formed by the teeth of the rack.
  • the incremental encoder is formed on a different side of the rack than the toothing.
  • the incremental encoder is glued to the displacement element, injected into this or printed on this.
  • the means for detecting a displacement comprise a rotary encoder, which is coupled via a gear transmission or other gear with the displacement element and whose sensor is connected to the control device.
  • the pipette has no separate sensors for detecting the lowest and highest end position of the rack.
  • the respective position of the rack is detected by means of the incremental encoder.
  • the upper and lower end position may optionally be marked by means of special markings on the incremental encoder, for example by a particularly wide graduation mark on an optical scale or by successive poles of the same name in the case of a magnetic strip.
  • a separate marking of the toothed rack may possibly be dispensed with entirely by using the teach function to connect a first tooth or a first group of teeth to the lower end position and to a second tooth or a second group of teeth Rack is assigned to the upper end position.
  • control device is designed such that, after carrying out the maximum number of metering steps and refilling the same syringe, the total number of metering steps performed with the syringe with the set metering increment is determined and / or the number of metering steps still possible without refilling the syringe is determined and indicated by the display device.
  • control device is designed to redetermine the number of dosing steps performed each time a syringe is inserted.
  • control device is such that after releasably connecting the syringe to the pipette and before terminating the filling of the syringe with liquid, the maximum number of metering steps possible with the set metering step width and completely filled syringe without refilling the syringe Indicator displays.
  • control device is arranged to detect the completion of the filling of the syringe by stopping the displacement of the drive element and / or reversing the direction of the displacement of the drive element.
  • control device is such that when sucking in liquid by operating the elevator lever to the execution of the reverse stroke by pressing the control knob by means of the display device and / or by means of another output device of the pipette on the current process of receiving liquid in the syringe is issued indicative indication, signal or other output upon the execution of the reverse stroke, and the output is not output prior to aspiration of liquid and after performing the reverse stroke.
  • control device is such that by means of the display device, a display is only displayed when a syringe is detachably connected to the pipette and the display goes out when the syringe is released from the pipette.
  • control device is such that when the dosing step size is set again after the reversal stroke has been performed and before the maximum number of dosing steps possible without refilling the syringe, the display device sets the maximum possible number with the newly set dosing step width without refilling the syringe Dosing steps and the dosing volume set via the newly set dosing increment.
  • control device is such that, in the case of an incompletely executed dosing step, the pipette displays, or a signal, a signal via the display device or via another output device or another, indicative of the incomplete dosing step issuing output and / or outputs the number of completely dispensed dosing and / or outputs the number of possible without refilling the syringe still possible dosing.
  • control device is such that after an incompletely executed dosing step, the number of dosing steps performed is no longer counted until the syringe is completely emptied or until a complete dosing step is performed and until the pipette is completely emptied or completed by means of the display device or by means of another output device outputs a display, a signal or another output indicative of the incomplete dispensing of liquid.
  • the pipette has a sensor for detecting a coding indicating the syringe volume on a syringe detachably connected to the pipette.
  • the control device always determines the set metering volume based on the set metering step size and the determined syringe volume and displays it via the display device.
  • the sensor is a ring sensor.
  • the sensor for detecting a coding is according to a preferred embodiment at the same time the means for detecting a syringe detachably connected to the pipette.
  • control device is designed such that, based on the detected position of the drive element on the web, the amount of liquid taken up during filling of the syringe is determined and displayed by means of the display device.
  • control device is designed such that the dosing volume is determined on the basis of the set dosing increment and the recorded coding of a syringe held by the pipette and displayed by means of the display device.
  • the pipette is adapted to carry out the method according to one of the embodiments described in claims 1 to 11 and described on pages 5 to 13 of the description.
  • the control device is designed, in accordance with the method according to one of the further embodiments, to process the signals supplied by the means for detecting and to control the display device and an optional further output device.
  • the pipette is a pipette driven by the user's muscular strength.
  • the pipette has mechanical drive means for driving the receiving body, which can be driven by the muscular force of the user.
  • the means for holding the fastening portion in the receptacle and the further fastening portion in the further receptacle are preferably formed as described in the above-mentioned prior art documents.
  • the means for displacing the receiving body within the housing are preferably formed as described in the prior art documents mentioned above.
  • the sensor for detecting a coding of the syringe and the coding of the syringe are preferably designed as described in the prior art documents mentioned above. In this regard, reference is made to the documents mentioned above DE 29 26 691 C2 . US 4,406,170 A . DE 4 437 716 C2 . EP 0 679 439 B1 . US 5,591,408 A . EP 0 656 229 B1 .
  • the syringe 3 is arranged with the flange 17 in a receptacle 20 at the lower end of the housing 2, which at the lower end of the housing 2 has an axially directed opening 21.1 for insertion and removal of the syringe 3.
  • the syringe 3 presses with its upper side against a pressure-sensitive ring sensor 22, which scans projections on the upper edge of the flange 17.
  • the flange 17 is held in this position by means of gripping levers 23 in the housing 2.
  • the receiving body 25 is fixedly connected to a rack 27 which extends below the slot 4 in the longitudinal direction of the housing 2.
  • a metering lever 34 is pivotally mounted in a swivel bearing 32 in a bulge 33 of the slot 4 opposite side wall of the housing 2.
  • the metering lever 34 has two spaced apart legs 35, 36 which protrude on the opposite side wall of the housing 2 from the two slots 6, 7.
  • the control knob 8 is fixed to the protruding from the housing 2 ends of the legs 35, 36.
  • the pipette in the housing has a transfer member 50 for controlling a reverse stroke when the syringe 3 is completely filled.
  • Details of the transmission link 50 and its function are in the EP 2 656 916 A1 in Sections 71 to 74 and 81 to 83 and the figures referred to therein, the contents of which are hereby incorporated by reference in the present application.
  • Fig. 6 shows another embodiment, in which the translational movement of the rack 27 is transmitted via a further toothing 51 of the rack 27 to a pinion 52 which is connected to a rotary encoder 53.
  • the rotary encoder 53 is connected by a cable to the controller 42 to notify the respective position of the rack 27.
  • an optical sensor 55 scans a toothing 39, 51 of the toothed rack 27. This may be the toothing 39, which cooperates with the pawl 37, or a further toothing 51.
  • the optical sensor 55 is connected via a cable to the control device 42 in order to inform the latter of the position of the toothed rack 27.
  • the user changes the setting of the metering volume by means of the dial 10 and the changed metering volume is displayed by the display 9 (block 61).
  • control device 42 After performing the reversing stroke to be performed by single or multiple actuation of the control knob 8, the control device 42 controls the display 9 so that it stops flashing (block 63).
  • the execution of the reverse stroke is detected by the control electronics 42 due to the detected by the magnetic sensor 49 displacement of the rack 27.
  • control electronics 42 displays the sum of all dosing steps carried out (block 65).
  • the residual liquid is dispensed by operating the elevator lever 5. Then controls the controller 42 except the display of the set dosing volume and the dosing steps reached a flashing of the display 9 (block 66).
  • the blocks 60 to 64 correspond Fig. 9 .
  • the controller 42 controls that the indicator goes off (block 67).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeit mittels einer Pipette und einer Spritze und eine Pipette zum Betätigen einer Spritze zum Dosieren von Flüssigkeit.
  • Die hier betrachteten Pipetten zum Betätigen einer Spritze dienen dazu, in die Spritze aufgenommene Flüssigkeit in mehreren Schritten abzugeben. Sie werden auch als Dispenser oder Repetierpipetten bezeichnet. Diese Pipetten haben am unteren Ende eines stangenförmigen Gehäuses eine Aufnahme für einen Flansch eines Zylinders der Spritze und in dem Gehäuse einen verlagerbaren Aufnahmekörper mit einer Kolbenaufnahme für den oberen Endbereich einer Kolbenstange eines Kolbens der Spritze. Die Spritze ist mit dem Flansch und dem Endbereich der Kolbenstange durch axial gerichtete Öffnungen der Aufnahmen einsetzbar. Der Flansch und der Endbereich werden in den Aufnahmen von Mitteln zum lösbaren Halten gehalten, die beispielsweise als verfederte Greifhebel ausgebildet sind. Ferner weist die Pipette Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers auf, die ein teilweises Herausziehen des Kolbens aus dem Zylinder für das Einsaugen von Flüssigkeit in die Spritze und ein schrittweises Eindrücken des Kolbens in den Zylinder für die schrittweise Abgabe von Flüssigkeit ermöglichen.
  • Die DE 29 26 691 C2 und die US 4,406,170 A1 beschreiben Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers im Gehäuse. Diese umfassen einen mit dem Aufnahmekörper verbundenen und durch einen geradlinigen Schlitz aus dem Gehäuse herausstehenden Aufzugshebel zum Aufziehen von Flüssigkeit in die Spritze durch Verlagern des Aufnahmekörpers von der Aufnahme weg. Zudem umfassen sie eine Zahnstangen-Klinkeneinrichtung zur schrittweisen Kolbenvorbewegung durch einen hin- und herbewegbaren Dosierhebel. An dem Dosierhebel ist eine schwenkbare Klinke gelagert. Die Zahnstange ist mit dem Aufnahmekörper verbunden und im Schwenkbereich der Klinke angeordnet. Eine einstellbar verschiebbare Abdeckung deckt die Zahnreihe auf der Zahnstange mehr oder weniger ab, um den Eingriff der Klinke in die Zahnstange beim Schwenken des Dosierhebels zu begrenzen. Ferner ist die Zahnstange mit einer Kontur ausgeführt, durch die in vorgeschobener Lage des Kolbens die Abdeckung von der Zahnstange weg verlagerbar ist, sodass sie die Klinke daran hindert, in die nicht abgedeckten Zähne der Zahnstange einzugreifen. Hierdurch wird verhindert, dass eine Restmenge aus der Spritze abgegeben wird, die kleiner als die bei jedem Dosierschritt abzugebende Dosiermenge ist.
  • Weiterentwicklungen der Mittel zum lösbaren Halten der Spritze sind in der EP 0 656 229 B1 und US 5,620,660A beschrieben. Die EP 1 724 020 B1 und die US 7,731,908 B2 beschreiben eine Weiterentwicklung der Halteeinrichtung, die ein Lösen der Spritze von der Pipette durch Einhandbetätigung ermöglicht.
  • Die EP 0 657 216 B1 und US 5,620,661A beschreiben eine derartige Pipette mit einem Sensor zum Abtasten von Erhebungen und Vertiefungen auf dem Spritzenflansch und zugehörige Spritzen. Der Sensor dient dazu, die Größe der eingesetzten Spritze zu ermitteln. Auf der Grundlage der eingestellten Schrittweite ermittelt eine Elektronik die bei jedem Abgabeschritt abgegebene Flüssigkeitsmenge. Diese wird auf einem Display angezeigt.
  • Eine Weiterentwicklung der Spritzenerkennung, bei der die Spritze zusätzlich zu den Codierelementen der Codierung Prüfelemente und die Codierelemente zusammen mit den Prüfelementen insgesamt sechs Erhebungen aufweisen, sowie eine Dosiervorrichtung mit einer Abtasteinrichtung zum Abtasten der Codierelemente und Prüfelemente und einer damit verbundenen Auswerteeinrichtung sind in der EP 2 574 402 B1 und der US 9,291,529 B2 beschrieben. Bei der weiterentwickelten Spritzenerkennung ist das Risiko von Fehldosierungen noch weiter herabgesetzt. Weiterentwicklungen der Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers sind in der DE 4 437 716 C2 , EP 0 679 439 B1 und US 5,591,408A beschrieben. Gemäß EP 0 679 439 B1 und US 5,591,408A hat eine Repetierpipette eine Konstantschritteinrichtung, welche die Weite des ersten Schrittes zum Verschieben des Aufnahmekörpers für den Betätigungsabschnitt des Spritzenkolbens zur Zylinderaufnahme für den Spritzenzylinder hin auf einen konstanten Wert festlegt, der unabhängig von der Einstellung der nachfolgenden Schrittweiten ist. Durch diesen konstanten Umkehrhub beim Verlagern des Aufnahmekörpers zurück zur Zylinderaufnahme nach dem Aufziehen von Flüssigkeit wird ein die Dosiergenauigkeit beeinträchtigendes Spiel zwischen Pipette und Spritze überwunden.
  • Die EP 2 656 916 A1 und die US 2014/0010731 A1 beschreiben ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeit mittels einer Pipette und einer Spritze und eine Pipette zum Betätigen einer Spritze zum Dosieren von Flüssigkeit. Bei dieser Weiterentwicklung wird die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig befüllter Spritze ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mittels einer Anzeigeeinrichtung der Pipette angezeigt. Nach dem Umkehrhub werden die ausgeführten Dosierschritte gezählt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Wird nach dem Ausführen der maximalen Anzahl Dosierschritte die Spritze neu befüllt und weitere Dosierschritte ausgeführt, so werden die insgesamt mit der Spritze mit der eingestellten Dosierschrittweite durchgeführten Dosierschritte gezählt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und angezeigt. Falls die Spritze von der Pipette gelöst und gegen eine neue Spritze ersetzt wird, werden die ausgeführten Dosierschritte von vorn gezählt und/oder die ohne Nachbefüllen noch möglichen Dosierschritte ermittelt und angezeigt. Durch eine blinkende oder in anderer Weise auf den laufenden Vorgang der Aufnahme von Flüssigkeit in die Spritze und Durchführung eines Umkehrhubes hinweisende Anzeige wird der Anwender angeleitet, die Spritze nach Möglichkeit vollständig mit Flüssigkeit zu befüllen und den Umkehrhub durchzuführen. Im Falle einer Durchführung von Dosierschritten nach unvollständiger Flüssigkeitsaufnahme in die Spritze wird von der Anzeigeeinrichtung der Pipette eine auf die Durchführung eines Umkehrhubs hinweisende Anzeige angezeigt, bis der Umkehrhub durch einen oder mehrere Dosierschritte ausgeführt ist und werden die darauf folgenden Dosierschritte gezählt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird dem Anwender bei teilweiser Befüllung der Spritze durch eine blinkende Anzeige angezeigt, dass das Erreichen der angezeigten maximalen Anzahl Dosierschritte bei Vollbefüllung nicht gesichert ist. Das Blinken wird erst dann beendet, wenn der Anwender eine hinreichende Anzahl Dosierschritte durchgeführt hat, die einem Umkehrhub entsprechen. Hierdurch wird dem Anwender angezeigt, dass keine genaue Dosierung erfolgt ist, und er die abgegebenen Dosiermengen verwerfen sollte. Sobald der Umkehrhub ausgeführt ist, gibt die Steuerungseinrichtung über die Anzeigeeinrichtung das eingestellte Dosiervolumen, und die Anzahl erfolgter Dosierschritte an. Allerdings zählt die Anzeige auch nach Einsetzen der Resthubsperre weiter, so dass der Anwender nicht weiß wie viele Dosierschritte mit korrektem Volumen tatsächlich abgegeben wurden.
  • Somit erfährt der Anwender bei Teilbefüllung der Spritze nicht die ohne Nachbefüllung der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte. Die Anzeige der möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte kann er nur durch Vollbefüllen der Spritze sicherstellen.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeit mittels einer Pipette und einer Spritze und eine Pipette zum Betätigen einer Spritze zum Dosieren von Flüssigkeit zur Verfügung zu stellen, die es dem Anwender ermöglicht, auch bei Teilbefüllung der Spritze die Anzeige der möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte sicherzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Das Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeit mittels einer Pipette mit einstellbarer Dosierschrittweite, einer Anzeigeeinrichtung, einem Aufzugshebel zum Aufnehmen von Flüssigkeit in eine Spritze und einem Bedienknopf zum schrittweisen Abgeben von Flüssigkeit aus der Spritze und der mittels der Pipette betätigbaren Spritze umfasst folgende Schritte:
    • 1.1. die Spritze wird lösbar mit der Pipette verbunden,
    • 1.2. wahlweise wird die Dosierschrittweite eingestellt oder die zuvor eingestellte Dosierschrittweite beibehalten,
    • 1.3. das über die Dosierschrittweite eingestellte Dosiervolumen wird mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt,
    • 1.4. Flüssigkeit wird durch Betätigen des Aufzugshebels in die Spritze eingesogen,
    • 1.5. die jeweilige Position eines Antriebselements einer Antriebsmechanik der Pipette zum Befüllen und Entleeren der Spritze bei einer Verlagerung des Antriebselements entlang einer Bahn wird erfasst,
    • 1.6. die mit der eingestellten Dosierschrittweite nach dem Ausführen des Umkehrhubs ausgehend von der am Ende des Befüllens erreichten Position des Antriebselements an der Bahn ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung wird angezeigt,
    • 1.7. nach dem vollständigen oder teilweisen Befüllen der Spritze mit Flüssigkeit wird der Umkehrhub durch mindestens einmaliges Betätigen des Bedienknopfes ausgeführt,
    • 1.8. Dosierschritte werden durch Betätigen des Dosierknopfes ausgeführt, die ausgeführten Dosierschritte gezählt und die Anzahl ausgeführter Dosierschritte und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte werden ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt und
    • 1.9. nach Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte wird entweder die Spritze von der Pipette gelöst oder werden mittels derselben Spritze die Schritte 1.2 bis 1.8 wiederholt, wobei in Schritt 1.8 die insgesamt mit der Spritze mit der eingestellten Dosierschrittweite durchgeführte Anzahl Dosierschritte gezählt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei teilweisem Befüllen der Spritze die ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mit Hilfe der erfassten Position des Antriebselements an der Bahn am Ende des Befüllens der Spritze ermittelt. Die Bahn ist bei Ausführung des Antriebselements als Zahnstange geradlinig. Bei der Ermittlung der maximalen Anzahl Dosierschritte werden die eingestellte Dosierschrittweite und der auszuführende Umkehrhub berücksichtigt. Der auszuführende Umkehrhub ist vorzugsweise ein fester Wert, der so bemessen ist, dass bei Durchführung des Umkehrhubs das Spiel zwischen Pipette und Spritze überwunden wird. Da die Konstantschritteinrichtung gemäß dem eingangs erwähnten Stand der Technik nur bei vollständigem Befüllen der Spritze wirksam ist, wird der auszuführende Umkehrhub vorzugsweise durch Ausführen eines oder mehrerer Dosierschritte durch mindestens einmaliges Betätigen des Bedienknopfes ausgeführt. Die Anzahl der Betätigungen des Bedienknopfes für die Ausführung des Umkehrhubs hängt dabei von der eingestellten Dosierschrittweite ab. Unter einem Betätigen des Bedienknopfes wird eine vollständige Verlagerung des Bedienknopfes von einer definierten Anfangs Stellung in eine definierte Endstellung verstanden, die beispielsweise durch Anschläge oder ansteigende Widerstände gegen eine weitere Verlagerung über die jeweilige Anfangs- oder Endstellung hinaus definiert sind. Gemäß einer Ausführungsart des Verfahrens wird die jeweilige Position eines Antriebselements bei der Verlagerung entlang einer Bahn mittels eines an einem Verlagerungselement eines Mittels zum Verlagern eines Kolbens in einem Zylinder der Spritze angeordneten Inkrementalgebers und mindestens eines fest in einem Gehäuse der Pipette bezüglich des Verlagerungselements angeordneten Sensors erfasst. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Inkrementalgeber ein optischer Maßstab oder Magnetstreifen und der Sensor eine Lichtschranke oder ein Magnetsensor. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die Position des Antriebselements mittels eines kapazitiven Sensors erfasst, der mindestens eine an einem Verlagerungselement des Mittels zum Verlagern angeordnete, erste Kondensatorplatte und mindestens eine fest im Gehäuse angeordnete, zweite Kondensatorplatte aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Verlagerungselement eine Zahnstange und der Inkrementalgeber einteilig mit der Zahnstange ausgebildet oder ein fest mit der Zahnstange verbundenes Bauteil. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Inkrementalgeber durch die Zahnung der Zahnstange gebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Inkrementalgeber auf das Verlagerungselement aufgeklebt, in dieses eingespritzt oder auf dieses aufgedruckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die Position des Antriebselements mittels eines Drehgebers erfasst, der über ein Zahnradgetriebe oder ein anderes Getriebe mit dem Verlagerungselement gekoppelt ist.
  • Bei vollständigem Befüllen der Spritze wird gemäß einer Ausführungsart der Erfindung die ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte so ermittelt, wie bei teilweisem Befüllen der Spritze. Auch der Umkehrhub kann wie beim teilweisen Befüllen durch ein- oder mehrmaliges Betätigen des Dosierknopfes ausgeführt werden, je nach eingestellter Dosierschrittweite. Bei vollständigem Befüllen der Spritze ist die Verlagerung des Antriebselements und der auszuführende Umkehrhub bekannt. Deshalb wird gemäß einer weiteren Ausführungsart die ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mit Hilfe der eingestellten Dosierschrittweite, der bekannten Verlagerung des Antriebselements bei vollständigem Befüllen der Spritze und des auszuführenden Umkehrhubs ermittelt. Die Verlagerung des Antriebselements bei vollständigem Befüllen ist beispielsweise durch eine Anfangsposition und eine Endposition definiert, zwischen denen das Antriebselement beim vollständigen Befüllen entlang einer Bahn verlagert wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird bei vollständigem Befüllen der Spritze der Umkehrhub mittels einer Konstantschritteinrichtung gemäß dem eingangs erwähnten Stand der Technik ausgeführt. Alternativ wird der Umkehrhub bei vollständig und teilweise befüllter Spritze mittels einer Konstantschritteinrichtung durchgeführt, die bei vollständig und bei teilweise befüllter Spritze wirksam ist.
  • Nach dem auszuführenden Umkehrhub kann der Anwender Dosierschritte durch Betätigen des Bedienknopfes ausführen. In bekannter Weise werden die ausgeführten Dosierschritte gezählt und die Anzahl ausgeführter Dosierschritte und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Auch das weitere Arbeiten mit derselben Spritze oder einer neuen Spritze nach dem Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte entspricht dem bereits bekannten Verfahren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird für die eingestellte Dosierschrittweite die Anzahl der Betätigungen des Bedienknopfes für den auszuführenden Umkehrhub ermittelt und gibt die Pipette eine Anzeige und/oder ein Signal und/oder eine andere auf die Ausführung der erforderlichen Anzahl Betätigungen hinweisende Ausgabe aus, bis der auszuführende Umkehrhub durchgeführt ist und/oder wenn der auszuführende Umkehrhub ausgeführt ist. Hierdurch wird der Anwender angeleitet, den Bedienknopf bis zu vollständigen Ausführung des auszuführenden Umkehrhubs zu betätigen. Die Ausgabe kann so lange erfolgen, bis der auszuführende Umkehrhub ausgeführt ist oder erst dann, wenn der auszuführende Umkehrhub ausgeführt ist. Auch Kombinationen sind möglich, wobei vorzugsweise vor Ausführung des auszuführenden Umkehrhubs eine andere Ausgabe als nach Ausführung des auszuführenden Umkehrhubs erfolgt. Alternativ kann der Anwender in einer Tabelle nachsehen, bei welcher eingestellten Dosierschrittweite welche Anzahl Betätigungen des Bedienknopfes erforderlich ist, damit der auszuführende Umkehrhub ausgeführt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird nach dem lösbaren Verbinden der Spritze mit der Pipette vor dem Beenden des Befüllens der Spritze mit Flüssigkeit die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig befüllter Spritze nach dem Ausführen des Umkehrhubs ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Wenn der Anwender die Spritze vollständig befüllt, kann er diese angezeigte mögliche maximale Anzahl Dosierschritte ohne Nachbefüllen der Spritze ausführen. Wenn der Anwender vor dem vollständigen Befüllen der Spritze das Befüllen beendet, wird die bei teilweise befüllter Spritze ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte angezeigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat der Anwender die Möglichkeit, die Spritze weiter zu befüllen, wenn die bei teilweiser Befüllung angezeigte mögliche maximale Anzahl Dosierschritte unzureichend ist. Gemäß einer anderen Ausführungsart kann der Anwender nur die bei teilweise Befüllung ohne Nachbefüllung der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte ausführen oder die Spritze mittels des Auszugshebels entleeren und dann erneut befüllen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird das Beenden des Befüllens der Spritze daran erkannt, dass die Verlagerung des Antriebselements gestoppt wird und/oder die Richtung der Verlagerung des Antriebselements umgekehrt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist bei der ersten Variante ein weiteres Befüllen der Spritze ohne vorheriges Entleeren möglich und bei der zweiten Variante kein weiteres Befüllen der Spritze ohne vorheriges Entleeren der Spritze möglich.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird beim Einsaugen von Flüssigkeit durch Betätigen des Aufzugshebels bis zur Ausführung des Umkehrhubs durch Betätigen des Bedienknopfs mittels der Anzeigeeinrichtung und/oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung der Pipette eine auf den laufenden Vorgang der Aufnahme von Flüssigkeit in die Spritze und Durchführung des Umkehrhubs hinweisende Anzeige, Signal oder andere Ausgabe ausgegeben und vor dem Einsaugen von Flüssigkeit sowie nach dem Ausführen des Umkehrhubs die vorgenannte Ausgabe nicht ausgegeben. Die Anzeige ist gemäß einer weiteren Ausführungsart ein während der Aufnahme angezeigter, nach oben gerichteter Pfeil oder ein anderes sinnfälliges Symbol. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Anzeige ein während der Aufnahme rollierender oder blinkender, nach oben gerichteter Pfeil. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Anzeige ein nach vollständigem Befüllen der Spritze rollierender oder blinkender, nach unten gerichteter Pfeil. Hierdurch wird die Bedienung der Pipette erleichtert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird mittels der Anzeigeeinrichtung eine Anzeige erst dann angezeigt, wenn eine Spritze lösbar mit der Pipette verbunden wird und erlischt die Anzeige, wenn die Spritze von der Pipette gelöst wird. Hierdurch wird der Stromverbrauch der Pipette reduziert und ein Akku oder eine andere Stromquelle geschont.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart zeigt bei einem neuen Einstellen der Dosierschrittweite nach dem Ausführen des Umkehrhubs und vor dem Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte die Anzeigeeinrichtung die mit der neu eingestellten Dosierschrittweite ohne Nachbefüllen der Spritze maximal mögliche Anzahl Dosierschritte und das über die neu eingestellte Dosierschrittweite eingestellte Dosiervolumen an. Dies ermöglicht flexiblere Dosiervorgänge. Erstmalig wird bei einem neuen Einstellen der Dosierschrittweite nach einem teilweisen Befüllen der Spritze die Anzeige der ohne Nachbefüllen der Spritze maximal möglichen Anzahl Dosierschritte ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart gibt die Pipette bei einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt über die Anzeigeeinrichtung oder über eine andere Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, Signal oder eine andere auf den unvollständig ausgeführten Dosierschritt hinweisende Ausgabe aus und/oder die Anzahl der vollständig abgegebenen Dosierschritte aus und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte aus. Ein unvollständig ausgeführter Dosierschritt beruht auf einem falschen Betätigen des Bedienknopfes, sodass dieser nicht von der Anfangsposition bis zur Endposition bewegt wird. Er kann durch Fehlbedienung des Bedienknopfes oder durch versehentliche Betätigung des Bedienknopfes bewirkt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird nach einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt die Anzahl durchgeführter Dosierschritte nicht mehr weitergezählt, bis die Spritze vollständig entleert ist oder bis ein vollständiger Dosierschritt ausgeführt ist und gibt bis zum vollständigen Entleeren der Spritze oder vollständigen Ausführen eines Dosierschrittes die Pipette mittels der Anzeigeeinrichtung oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, Signal oder eine andere, auf die unvollständige Ausgabe von Flüssigkeit hinweisende Ausgabe aus. Bei dieser Ausführungsart muss nach einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt entweder die Spritze vollständig entleert werden, damit weitere Dosierschritte möglich sind, die gezählt werden, oder muss zunächst ein vollständiger Dosierschritt ausgeführt werden, damit andere Dosierschritte durchgeführt und gezählt werden können. Für die Durchführung eines vollständigen Dosierschrittes muss der Anwender den Bedienknopf nach der Fehldosierung weiter betätigen, ggf. mehrfach, beispielsweise bis die Klinke einer Zahnstangen-Klinken-Anordnung zum Verlagern des Kolbens der Spritze wieder optimal in die Zahnstange einfällt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird anhand der erfassten Position des Antriebselements an der Bahn die beim Befüllen der Spritze aufgenommene Flüssigkeitsmenge ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Dies ermöglicht dem Anwender eine einfache Feststellung der beim teilweisen oder vollständigen Befüllen der Spritze aufgenommenen Flüssigkeitsmenge. Diese Ausführungsart ermöglicht eine Online-Volumenmessung der aufgenommenen Flüssigkeitsmenge. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die aufgenommene Flüssigkeitsmenge fortlaufend beim Befüllen der Spritze angezeigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die aufgenommene Flüssigkeitsmenge nach Beenden des Befüllens der Spritze angezeigt. Das Beenden des Befüllens der Spritze wird daran erkannt, dass die Verlagerung des Antriebselements gestoppt wird und/oder Richtung der Verlagerung des Antriebselements umgekehrt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird zusätzlich zu der aufgenommenen Flüssigkeitsmenge die gesamte aufgenommene Flüssigkeitsmenge angezeigt, die nach dem Ausführen des Umkehrhubs noch zum Abgeben übrig bleibt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erfolgt die Anzeige der gesamten, nach Ausführung des Umkehrhubs abgebbaren Flüssigkeitsmenge fortlaufend beim Befüllen der Spritze mit Flüssigkeit und/oder nach dem Beenden des Befüllens der Spritze mit Flüssigkeit. Diese Ausführungsart ermöglicht eine Online-Volumenmessung des für die Abgabe genauer Dosiervolumina in mehreren Schritten zur Verfügung stehenden Teils der aufgenommenen Flüssigkeitsmenge.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Anzeige der aufgenommenen Flüssigkeitsmenge und/oder die Anzeige der nach Ausführung des Umkehrhubs für die Abgabe zur Verfügung stehenden Flüssigkeitsmenge einschaltbar und ausschaltbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die aufgenommene Flüssigkeitsmenge in einem einzigen Dosierschritt oder in mehreren Dosierschritten abgegeben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart wird die aufgenommene Flüssigkeitsmenge durch Betätigen des Aufzugshebels in entgegengesetzter Richtung zu seiner Betätigung beim Befüllen der Spritze wieder abgegeben. Hierdurch kann eine Flüssigkeitsmenge übertragen bzw. das Volumen einer Flüssigkeitsmenge gemessen werden. Die Abgabe der Flüssigkeitsmenge kann ohne Umkehrhub erfolgen. Sie kann in einem einzigen Schritt erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart erfasst die Pipette eine ein Spritzenvolumen angebende Codierung der mit der Pipette verbundenen Spritze und ermittelt das Dosiervolumen aufgrund der eingestellten Dosierschrittweite und der erfassten Codierung und zeigt das Dosiervolumen mittels der Anzeigeeinrichtung an. Diese Ausgestaltung ermöglicht den Einsatz verschieden großer Spritzen, wobei stets automatisch das Dosiervolumen angezeigt wird, das bei der eingestellten Dosierschrittweite mit der jeweils verwendeten Spritze abgegeben wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart des Verfahrens weist die Pipette mindestens ein weiteres Merkmal der nachfolgend beschriebenen Pipette und ihrer Ausführungsarten auf.
  • Ferner wird die Aufgabe durch eine Pipette mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Pipette zum Handhaben einer Spritze umfasst
    • ein stangenförmiges Gehäuse,
    • eine Aufnahme mit einer Öffnung am unteren Ende des Gehäuses zum Einsetzen einer Spritze mit einem Befestigungsabschnitt am oberen Rand eines Zylinders,
    • einen Aufnahmekörper mit einer weiteren Aufnahme und einer weiteren Öffnung am unteren Ende im Gehäuse zum Einsetzen eines weiteren Befestigungsabschnitts eines Kolbens der Spritze,
    • Mittel zum lösbaren Halten des Befestigungsabschnitts in der Aufnahme und des weiteren Befestigungsabschnitts in der weiteren Aufnahme,
    • mindestens ein Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers innerhalb des Gehäuses in Längsrichtung des Gehäuses,
    • die einen außerhalb des Gehäuses betätigbaren Aufzugshebel zum Aufnehmen von Flüssigkeit in die Spritze,
    • einen außerhalb des Gehäuses betätigbaren Bedienknopf zum schrittweisen Abgeben von Flüssigkeit aus der Spritze und
    • ein außerhalb des Gehäuses einstellbares Einstellelement zum Einstellen einer Dosierschrittweite aufweisen,
    • Mittel zum Erfassen der mittels des Einstellelements eingestellten Dosierschrittweite,
    • Mittel zum Erfassen einer lösbar mit der Pipette verbundenen Spritze,
    • Mittel zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern des Aufnahmekörpers beim Verlagern des Mittels zum Verlagern entlang einer Bahn relativ zum Gehäuse,
    • eine mit den Mitteln zum Erfassen verbundene elektronische Steuerungseinrichtung und
    • eine mit der elektronischen Steuerungseinrichtung verbundene elektronische Anzeigeeinrichtung,
    • wobei die Steuerungseinrichtung so beschaffen ist, dass sie bei in der Pipette eingesetzter Spritze anhand der eingestellten Dosierschrittweite das Dosiervolumen und aufgrund der Position des Mittels zum Verlagern an der Bahn die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig oder teilweise befüllter Spritze ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung anzeigt, die Ausführung eines auszuführenden Umkehrhubs durch mindestens einmaliges Betätigen des Bedienknopfes ermittelt und eine darauf hinweisende Ausgabe mittels der Anzeigeeinrichtung oder einer anderen Ausgabeeinrichtung bis zur Ausführung des Umkehrhubs und/oder nach erfolgter Ausführung des Umkehrhubs ausgibt, die Anzahl ausgeführter Dosierschritte ermittelt und die Anzahl ausgeführter Dosierschritte und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung anzeigt.
  • Die Mittel zum Erfassen einer lösbar mit der Pipette verbundenen Spritze signalisieren der Steuerungseinrichtung, dass eine Spritze eingesetzt ist. Dann ermittelt die Steuerungseinrichtung anhand der erfassten Dosierschrittweite und in der Steuerungseinrichtung vorliegender Daten über die eingesetzte Spritze die mögliche maximale Anzahl Dosierschritte, die nach vollständigem oder teilweisen Befüllen der Spritze ohne Nachbefüllen der Spritze möglich ist. Bei der Ermittlung der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte berücksichtigt die Steuerungseinrichtung die von den Mitteln zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern des Aufnahmekörpers erfasste Position des Mittels zum Verlagern an der Bahn. Bei vollständigem Befüllen der Spritze kann die Steuerungseinrichtung bei einer Ausführungsart anstatt der erfassten Position einen feststehenden Wert für die Verlagerung des Antriebselements verwenden, der z.B. eingespeichert ist. Mittels der Anzeigeeinrichtung zeigt die Steuerungseinrichtung das aus der Dosierschrittweite ermittelte Dosiervolumen und die ermittelte maximale Anzahl Dosierschritte an. Wenn Dosierungen erfolgen, kann dies der Steuerungseinrichtung durch die Mittel zum Erfassen der Position angezeigt werden, welche die Position des Mittels zum Verlagern des Aufnahmekörpers an der Bahn erfassen. Gemäß einer alternativen Ausführung sind hierfür Mittel zum Erfassen der Durchführung eines Dosierschrittes durch Betätigen des Bedienknopfes vorhanden, beispielsweise Sensoren oder Taster, die bei jeder Betätigung des Bedienknopfes in Signal abgeben. Somit wird der Anwender über das eingestellte Dosiervolumen, die maximal mögliche Anzahl Dosierschritte bei vollständig oder teilweise befüllter Spritze und die jeweils ausgeführte Anzahl Dosierschritte und/oder die ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte informiert. Gemäß einer Variante ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass die Anzeige der Anzahl ausgeführter Dosierschritte und keine Anzeige der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Anzahl Dosierschritte erfolgt. Gemäß einer weiteren Variante ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass die Anzeige der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Anzahl Dosierschritte anstatt der Anzahl der ausgeführten Dosierschritte erfolgt. Gemäß einer anderen Variante ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass die Anzahl der durchgeführten Dosierschritte und zugleich die ohne Nachbefüllen der Spritze noch mögliche Anzahl Dosierschritte angezeigt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weisen die Mittel zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern einen an einem Verlagerungselement des Mittels zum Verlagern angeordneten Inkrementalgeber (z.B. optischen Maßstab oder Magnetstreifen) und mindestens einen fest im Gehäuse angeordneten und mit der Steuerungseinrichtung verbundenen Sensor (z.B. Lichtschranke oder Magnetsensor) zum Erfassen der Verlagerung des Verlagerungselements auf. Mittels des Inkrementalgebers kann die Verlagerung des Verlagerungselements besonders einfach und präzise erfasst werden. Geeignete Inkrementalgeber und Sensoren stehen als vorgefertigte Systeme zur Verfügung. Die Systeme sind in der Lage, die Bewegungen des Inkrementalgebers in verschiedenen Richtungen zu erfassen und anzugeben. Die Teilung des Inkrementalgebers kann entsprechend den Genauigkeitsanforderungen bei der Aufnahme von Flüssigkeit und Abgabe von Flüssigkeit gewählt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist die Teilung ausgewählt aus dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm. Beispielsweise beträgt sie 0,1 mm, 0,25 mm oder 0,5 mm.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weisen die Mittel zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern einen kapazitiven Sensor auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der kapazitive Sensor mindestens eine an einem Verlagerungselement des Mittels zum Verlagern angeordnete erste Kondensatorplatte und mindestens eine fest im Gehäuse angeordnete, zweite Kondensatorplatte auf, wobei die erste und die zweite Kondensatorplatte mit der Steuerungseinrichtung verbunden sind und die Steuerungseinrichtungen die Kapazität zwischen den ersten und zweiten Kondensatorplatten ermittelt. Die Kapazität zwischen den ersten und zweiten Kondensatorplatten ist ein Maß für die Überdeckung der ersten und zweiten Platten und damit für die jeweilige Position des Mittels zum Verlagern. Der kapazitive Sensor ist beispielsweise so ausgebildet, wie in der CA 2,126,934C (Seite 10, Zeilen 3 bis 26) beschrieben, deren Inhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Verlagerungselement eine Zahnstange, deren unteres Ende mit dem Aufnahmekörper verbunden ist, die in Eingriff mit einer schwenkbar am Bedienknopf gelagerten Klinke bringbar ist, wenn der Bedienknopf betätigt ist, um die Zahnstange bei einer Betätigung des Bedienknopfes um einen Dosierschritt zu verlagern. Derartige Einrichtungen mit einer Zahnstange und einer Klinke sind im eingangs beschriebenen Stand der Technik beschrieben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist der Inkrementalgeber einteilig mit der Zahnstange ausgebildet oder ein fest mit der Zahnstange verbundenes Bauteil. Der Inkrementalgeber kann auch durch die Zahnung der Zahnstange gebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Inkrementalgeber auf einer anderen Seite der Zahnstange als die Zahnung ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Inkrementalgeber auf das Verlagerungselement aufgeklebt, in dieses eingespritzt oder auf dieses aufgedruckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfassen die Mittel zum Erfassen einer Verlagerung einen Drehgeber, der über ein Zahnradgetriebe oder ein anderes Getriebe mit dem Verlagerungselement gekoppelt ist und dessen Sensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipette keine gesonderten Sensoren zum Erfassen der untersten und obersten Endposition der Zahnstange auf. Bei dieser Ausführungsart entfallen die in der Patentanmeldung EP 2 656 916 A1 mit den Bezugsziffern 81 und 67 bezeichneten unteren und oberen Endlagenschalter. Stattdessen wird die jeweilige Position der Zahnstange, einschließlich der unteren und oberen Endlagen, mittels des Inkrementalgebers erfasst. Die obere und untere Endlage können ggf. mittels besonderer Markierungen auf dem Inkrementalgeber markiert sein, beispielsweise durch einen besonders breiten Teilstrich bei einem optischen Maßstab oder durch aufeinanderfolgende, gleichnamige Pole bei einem Magnetstreifen. Beim Weglassen der Sensoren für die untere und obere Endlage kann es sinnvoll sein, die Pipette bei der Montage zu "teachen", d.h. genau festzulegen, wo die obere und die untere Endposition ist. Hierfür wird beispielsweise ein erster Teilstrich oder eine erste Gruppe von Teilstrichen der unteren Endlage und ein zweiter Teilstrich oder eine zweite Gruppe von Teilstrichen der oberen Endlage zugeordnet. Bei Anwendung der Teach-Funktion kann ggf. auch ganz auf eine gesonderte Markierung der Zahnstange verzichtet werden, indem mit Hilfe der Teach-Funktion einem ersten Zahn oder einer ersten Gruppe von Zähnen die untere Endlage und einem zweiten Zahn oder einer zweiten Gruppe von Zähnen der Zahnstange die obere Endlage zugeordnet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass sie nach Durchführung der maximalen Anzahl Dosierschritte und Wiederbefüllen derselben Spritze die insgesamt mit der Spritze mit der eingestellten Dosierschrittweite durchgeführte Anzahl Dosierschritte ermittelt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung anzeigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungsvorrichtung so beschaffen, dass sie bei jedem Einsetzen einer Spritze die Anzahl ausgeführter Dosierschritte neu ermittelt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass sie nach dem lösbaren Verbinden der Spritze mit der Pipette und vor dem Beenden des Befüllens der Spritze mit Flüssigkeit die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig befüllter Spritze ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung anzeigt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass sie das Beenden des Befüllens der Spritze daran erkennt, dass die Verlagerung des Antriebselements gestoppt wird und/oder die Richtung der Verlagerung des Antriebselements umgekehrt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass beim Einsaugen von Flüssigkeit durch Betätigen des Aufzugshebels bis zur Ausführung des Umkehrhubs durch Betätigen des Bedienknopfes mittels der Anzeigeeinrichtung und/oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung der Pipette eine auf den laufenden Vorgang der Aufnahme von Flüssigkeit in die Spritze auf die Durchführung des Umkehrhubs hinweisende Anzeige, Signal oder andere Ausgabe ausgegeben wird und vor dem Einsaugen von Flüssigkeit sowie nach dem Ausführen des Umkehrhubs die Ausgabe nicht ausgegeben wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass mittels der Anzeigeeinrichtung eine Anzeige erst dann angezeigt wird, wenn eine Spritze lösbar mit der Pipette verbunden wird und die Anzeige erlischt, wenn die Spritze von der Pipette gelöst wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass bei einem neuen Einstellen der Dosierschrittweite nach dem Ausführen des Umkehrhubs und vor dem Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte die Anzeigeeinrichtung die mit der neu eingestellten Dosierschrittweite ohne Nachbefüllen der Spritze maximal mögliche Anzahl Dosierschritte und das über die neu eingestellte Dosierschrittweite eingestellte Dosiervolumen anzeigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass bei einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt die Pipette über die Anzeigeeinrichtung oder über eine andere Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, ein Signal oder eine andere, auf den unvollständig ausgeführten Dosierschritt hinweisende Ausgabe ausgibt und/oder die Anzahl der vollständig abgegebenen Dosierschritte ausgibt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ausgibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass nach einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt die Anzahl durchgeführter Dosierschritte nicht mehr weitergezählt wird, bis die Spritze vollständig entleert ist oder bis ein vollständiger Dosierschritt ausgeführt ist und bis zum vollständigen Entleeren oder vollständigen Ausführen eines Dosierschritts die Pipette mittels der Anzeigeeinrichtung oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, ein Signal oder eine andere, auf die unvollständige Ausgabe von Flüssigkeit hinweisende Ausgabe ausgibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipette einen Sensor zum Erfassen einer das Spritzenvolumen angebenden Codierung an einer lösbar mit der Pipette verbundenen Spritze auf. Hierdurch ist es möglich, die Pipette mit Spritzen zu verwenden, die verschiedene Volumina aufweisen, wobei die Steuerungseinrichtung anhand der eingestellten Dosierschrittweite und des ermittelten Spritzenvolumens stets das eingestellte Dosiervolumen ermittelt und über die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige bringt. Bevorzugt ist der Sensor ein Ringsensor. Der Sensor zum Erfassen einer Codierung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsart zugleich das Mittel zum Erfassen einer lösbar mit der Pipette verbundenen Spritze.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass anhand der erfassten Position des Antriebselements an der Bahn die beim Befüllen der Spritze aufgenommene Flüssigkeitsmenge ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, dass das Dosiervolumen aufgrund der eingestellten Dosierschrittweite und der erfassten Codierung einer von der Pipette gehaltenen Spritze ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipette ausgebildet, das Verfahren nach einer der Ausführungsarten auszuführen, die in den Ansprüchen 1 bis 11 angegeben und auf den Seiten 5 bis 13 der Beschreibung beschrieben sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, entsprechend dem Verfahren gemäß einer der weiteren Ausführungsarten die von den Mitteln zum Erfassen gelieferten Signale zu verarbeiten und die Anzeigeeinrichtung und eine optionale weitere Ausgabeeinrichtung zu steuern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipette eine durch Muskelkraft des Anwenders angetriebene Pipette. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipette mechanische Antriebseinrichtungen zum Antreiben des Aufnahmekörpers auf, die von der Muskelkraft des Anwenders antreibbar sind.
  • Die Mittel zum Halten des Befestigungsabschnitts in der Aufnahme und des weiteren Befestigungsabschnitts in der weiteren Aufnahme sind vorzugsweise so ausgebildet, wie dies in eingangs erwähnten Dokumenten aus dem Stand der Technik beschrieben ist. Die Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers innerhalb des Gehäuses sind vorzugsweise so ausgebildet, wie dies in eingangs erwähnten Dokumenten zum Stand der Technik beschrieben ist. Der Sensor zum Erfassen einer Codierung der Spritze und die Codierung der Spritze sind vorzugsweise so ausgebildet, wie dies in eingangs erwähnten Dokumenten zum Stand der Technik beschrieben ist. In dieser Hinsicht wird Bezug genommen auf die eingangs erwähnten Dokumente DE 29 26 691 C2 , US 4,406,170 A , DE 4 437 716 C2 , EP 0 679 439 B1 , US 5,591,408 A , EP 0 656 229 B1 , US 5,620,660 A , EP 1 724 020 B1 , US 7,731,908 B2 , EP 0 657 216 B1 , US 5,620,661 A , EP 2 574 402 B1 , US 9,291,529 B2 .
  • In der vorliegenden Anmeldung werden als Synonyme für den Begriff "Dosiervolumen" auch "Dosiermenge" oder "abgegebene bzw. abzugebende Flüssigkeitsmenge" verwendet. Ferner wird statt der vorerwähnten Begriffe auch "Dispensiervolumen" verwendet, sofern die Abgabe in mehreren Schritten erfolgt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Pipette mit darin gehaltener Spritze in einer Perspektivansicht von der Seite,
    Fig. 2
    dieselbe Pipette mit darin gehaltener Spritze in einer Vorderansicht;
    Fig. 3
    dieselbe Pipette mit darin gehaltener Spritze in einer Seitenansicht;
    Fig. 4
    dieselbe Pipette mit darin gehaltener Spritze in einem Längsschnitt;
    Fig. 5
    Aufnahmekörper mit Zahnstange mit Magnetstreifen, Verbindungs-element, Aufzugshebel und Abdeckwand derselben Pipette in einem vergrößerten Teilschnitt in Längsrichtung;
    Fig. 6
    alternative Anordnung zu Fig. 5 mit einem über ein Zahnradgetriebe gekoppelten Drehwinkelgeber in einer Seitenansicht;
    Fig. 7
    alternative Anordnung zu Fig. 5 mit einem auf einen angeformten Maßstab ausgerichteten Tastfühler in Seitenansicht;
    Fig. 8
    alternative Anordnung zu Fig. 5 mit einem auf einen angeformten Maßstab ausgerichteten optischen Sensor in Seitenansicht;
    Fig. 9
    Verfahren zum Dosieren bei Teilbefüllung der Spritze in einem Blockbild;
    Fig. 10
    Verfahren zum Dosieren in einem fehlerhaften Dosierschritt in einem Blockbild.
  • In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben" und "unten" auf eine Ausrichtung der Pipette, bei der das stangenförmige Gehäuse vertikal ausgerichtet ist und die Aufnahme für die Spritze unten angeordnet ist.
  • Gemäß Fig. 1 bis 3 hat eine Pipette 1 ein stangenförmiges Gehäuse 2, in dem unten eine Spritze 3 gehalten ist. Von einer Seitenwand des Gehäuses 2 steht über einem geradlinigen Schlitz 4 ein Aufzugshebel 5 von dem Gehäuse 2 vor. Von derselben Seitenwand des Gehäuses steht über zwei weiteren Schlitzen 6, 7 ein Bedienknopf 8 einer Zahnstangen-Klinken-Steuerung vor. Darüber ist in dieselbe Seitenwand des Gehäuses 2 eine Anzeigeeinrichtung 9 in Form eines LCD-Displays eingelassen. Aus Öffnungen in den benachbarten Seitenwänden stehen Segmente eines Wahlrades 10 heraus.
  • Gemäß Fig. 4 weist die Spritze 3 einen Zylinder 11 und einen darin verschieblich angeordneten Kolben 12 auf. Der Zylinder 11 hat unten einen konischen Abschnitt 13 mit einem Loch 14 für den Durchgang von Flüssigkeit und darüber einen zylindrischen Abschnitt 15, in dem der Kolben 12 verlagerbar ist. Oben hat der Zylinder 11 einen Befestigungsabschnitt 16 mit einem umlaufenden Flansch 17. Vom Kolben 12 steht nach oben eine Kolbenstange 18 vor, die einen zylindrischen weiteren Befestigungsabschnitt 19 mit mehreren umlaufenden Wulsten aufweist.
  • Die Spritze 3 ist mit dem Flansch 17 in einer Aufnahme 20 am unteren Ende des Gehäuses 2 angeordnet, die am unteren Ende des Gehäuses 2 eine axial gerichtete Öffnung 21.1 zum Einsetzen und Entnehmen der Spritze 3 aufweist. Die Spritze 3 drückt mit der Oberseite gegen einen druckempfindlichen Ringsensor 22, der Vorsprünge am oberen Rand des Flansches 17 abtastet. Der Flansch 17 ist in dieser Stellung mittels Greifhebeln 23 im Gehäuse 2 gehalten.
  • Der weitere Befestigungsabschnitt 19 des Kolbens 12 ist in einer weiteren Aufnahme 24 in einem hohlzylindrischen Aufnahmekörper 25 angeordnet. Dieser weist zum Einsetzen des weiteren Befestigungsabschnitts 19 eine weitere axial gerichtete Öffnung 21.2 auf. Der weitere Befestigungsabschnitt 19 ist mittels weiterer Greifhebel 26 gehalten, die zwischen die Wulste des weiteren Befestigungsabschnittes 19 eingreifen oder diesen einklemmen.
  • Der Aufnahmekörper 25 ist fest mit einer Zahnstange 27 verbunden, die sich unterhalb des Schlitzes 4 in Längsrichtung des Gehäuses 2 erstreckt.
  • Eine Aufzugshebelhalterung 28 ist an dem Aufnahmekörper 25 und an dem unteren Teil der Zahnstange 27 fixiert.
  • Ferner ist ein Aufzugshebelträger 29 vorhanden, der mit einer Gleitplatte 30 an der Unterseite der Ränder des Schlitzes 4 anliegt. Die Gleitplatte 30 weist einen nach oben vorstehenden Dorn 31 auf, der den Schlitz 4 durchgreift. Auf dem Dorn 31 ist außerhalb des Gehäuses 2 der Aufzugshebel 5 fixiert.
  • In der oberen Hälfte des Gehäuses 2 ist in einem Schwenklager 32 in einer Ausbuchtung 33 der dem Schlitz 4 gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses 2 ein Dosierhebel 34 schwenkbar gelagert. Der Dosierhebel 34 hat zwei voneinander beabstandete Schenkel 35, 36, die auf der gegenüber liegenden Seitenwand des Gehäuses 2 aus den beiden Schlitzen 6, 7 herausragen. Der Bedienknopf 8 ist auf den aus dem Gehäuse 2 herausragenden Enden der Schenkel 35, 36 fixiert.
  • Zwischen den beiden Schenkeln 35, 36 des Dosierhebels 34 ist eine Klinke 37 schwenkbar gelagert. Die Klinke 37 ist mit einem Klinkenzahn 38 oberhalb der Zahnung 39 der Zahnstange 27 angeordnet. Der Dosierhebel 34 wird von einer nicht gezeigten Federeinrichtung in die Stellung von Fig. 4 gedrückt. Entgegen der Wirkung der Federeinrichtung ist der Dosierhebel 34 durch Betätigen des Bedienknopfes 8 nach unten schwenkbar. Die Klinke 37 wird mittels einer nicht gezeigten weiteren Federeinrichtung zu der Zahnung 39 der Zahnstange 27 hingedrückt. Zwischen der Klinke 37 und der Zahnstange 27 ist eine verschiebbare Abdeckung 40 angeordnet. Die Abdeckung 40 ist durch Drehen des seitlich aus dem Gehäuse 2 herausstehenden Wahlrades 10 verlagerbar, sodass sie die Zahnung 39 der Zahnstange 27 mehr oder weniger überdeckt.
  • Ferner ist in der oberen Hälfte des Gehäuses 2 eine Leiterplatte 41 mit einer Elektronik angeordnet. Die Elektronik umfasst eine elektronische Steuerungseinrichtung 42. Dort befindet sich auch eine elektrische Spannungsversorgung in Form von Batterien oder Akkus 43.
  • Dem Wahlrad 10 ist ein weiterer Sensor 44 zugeordnet, der die Drehstellung des Wahlrades 10 erfasst. Die vom Ringsensor 22 und dem weiteren Sensor 44 ermittelten Messwerte werden über Kabel an die Steuerungseinrichtung 42 weitergeleitet.
  • Der auf dem Flansch 17 angegebene Code bezeichnet die Größe der jeweiligen Spritze 3. Die Steuerungseinrichtung 42 ermittelt aus den vom Ringsensor 22 gelieferten Messsignalen die jeweilige Spritzengröße und aus der Einstellung des Wahlrades 10 die jeweilige Schrittweite. Daraus errechnet sie das eingestellte Dosiervolumen und bringt es auf dem Display 9 zur Anzeige.
  • Die Schlitze 6, 7 sind auf der Innenseite von einer mit dem Dosierhebel 34 verbundenen Blende 45 abgedeckt. Zur Abdeckung des Schlitzes 4 ist gemäß Fig. 4 und 5 unterhalb des Schlitzes 4 im Gehäuse 2 ein flexibler Abdeckstreifen 46 vorhanden. Der Abdeckstreifen 46 besteht aus Polypropylen. An den Enden ist er beidseitig des Schlitzes 4 im Gehäuse fixiert.
  • Gemäß Fig. 4 und 5 verläuft der Abdeckstreifen 46 durch einen Kanal 47 zwischen Aufzugshebelhalterung 28 und Aufzugshebelträger 29 hindurch.
  • Weitere Einzelheiten des Abdeckstreifens 46 und der darauf bezogenen Ausgestaltungen des Gehäuses 2, der Aufzugshebelhalterung 28 und des Aufzugshebelträgers 29 sind in der EP 2 656 916 A1 in den Abschnitten 65 bis 69 beschrieben, deren Inhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Gemäß Fig. 4 und 5 ist an der Rückseite der Zahnstange 27 ein Magnetstreifen 48 angeordnet, der sich in Längsrichtung der Zahnstange 27 erstreckt. Der Magnetstreifen 48 umfasst in Längsrichtung hintereinander eine Vielzahl Magnetelemente, die mit einem vorgegebenen Abstand (Teilung) nebeneinander angeordnet sind. Auf der Seite der Leiterplatte 41, die der Zahnstange 27 zugewandt ist, ist ein Magnetsensor 49 angeordnet, der geeignet ist, die Verlagerung des Magnetstreifens 48 zu erfassen. Der Magnetsensor 49 ist mit der Steuerungseinrichtung 42 verdrahtet.
  • Ferner weist die Pipette im Gehäuse ein Übertragungsglied 50 zum Steuern eines Umkehrhubs bei vollständig befüllter Spritze 3 auf. Einzelheiten des Übertragungsgliedes 50 und seiner Funktion sind in der EP 2 656 916 A1 in den Abschnitten 71 bis 74 und 81 bis 83 sowie den darin in Bezug genommenen Figuren beschrieben, deren Inhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsart, bei der die translatorische Bewegung der Zahnstange 27 über eine weiterten Zahnung 51 der Zahnstange 27 auf ein Ritzel 52 übertragen wird, das mit einem Drehwinkelgeber 53 verbunden ist. Der Drehwinkelgeber 53 ist durch ein Kabel mit der Steuerungseinrichtung 42 verbunden, um die jeweilige Position der Zahnstange 27 zu melden.
  • Bei der Ausführungsart von Fig. 7 tastet ein Tastfühler 54 eine weitere Zahnung 51 der Zahnstange 27 ab. Der Tastfühler 54 ist über ein Kabel mit der Steuerungseinrichtung 42 verbunden, um die jeweilige Position der Zahnstange 27 zu melden.
  • Bei der Ausführungsart von Fig. 8 tastet ein optischer Sensor 55 eine Zahnung 39, 51 der Zahnstange 27 ab. Dieses kann die Zahnung 39 sein, die mit der Klinke 37 zusammenwirkt, oder eine weitere Zahnung 51. Der optische Sensor 55 ist über ein Kabel mit der Steuerungseinrichtung 42 verbunden, um dieser die Position der Zahnstange 27 zu melden.
  • Die Anwendung der Pipette 1 von Fig. 1 bis 5 wird anhand von Fig. 9 erläutert. Zunächst wird eine Spritze 3 mit einer vom Anwender gewählten Spritzengröße lösbar mit der Pipette 1 verbunden, indem sie mit dem Befestigungsabschnitt 16 in die Aufnahme 20 und mit dem weiteren Befestigungsabschnitt 19 in die Aufnahme 24 eingesetzt wird, sodass der Flansch 17 von den Greifhebeln 23 und der weitere Befestigungsabschnitt 19 von den Greifhebeln 26 gegriffen wird.
  • Der Ringsensor 22 tastet die Codierung auf dem Flansch 17 der Spritze 3 ab. Die Steuerungseinrichtung 42 stellt anhand der vom Ringsensor 22 gelieferten Signale fest, dass eine Spritze 3 eingesetzt ist und schaltet das Display 9 an. Die Steuerungseinrichtung 42 ermittelt anhand der vom Ringsensor 22 und der vom Sensor 44 gelieferten Signale das eingestellte Dosiervolumen und bringt dieses auf dem Display 9 zur Anzeige. Ferner ermittelt die Steuerungseinrichtung 42 die mögliche Anzahl Dosierschritte zum Entleeren der Spritze 3 nach vollständiger Befüllung und zeigt diese auf dem Display 9 an (Block 60).
  • Ggf. ändert der Anwender mittels des Wahlrades 10 die Einstellung des Dosiervolumens und das geänderte Dosiervolumen wird vom Display 9 angezeigt (Block 61).
  • Zum Aufziehen von Flüssigkeit durch die Öffnung 14 der Spritze 3 wird der Aufzugshebel 5 aus der Stellung von Fig. 1 bis 3 nach oben gedrückt, wobei der Magnetsensor 49 die Verlagerung der Zahnstange nach oben erfasst und an die Steuerungseinrichtung 42 weitermeldet. Infolgedessen steuert die Steuerungseinrichtung 42 ein Blinken des Displays (Block 62).
  • Ebenso erfasst der Magnetsensor 49 ein Beenden des Aufziehens von Flüssigkeit anhand eines Abstoppens oder Bewegen der Zahnstange 27 nach unten und meldet dies an die Steuerungseinrichtung 42 weiter. Dann gibt die Steuerungseinrichtung 42 über das Display 9 die bei dem jeweiligen Befüllzustand zum Nachbefüllen der Spritze maximal mögliche Anzahl Dosierschritte an (Block 62).
  • Nach Durchführen des auszuführenden Umkehrhubes durch einfache oder mehrfache Betätigung des Bedienknopfes 8 steuert die Steuerungseinrichtung 42 das Display 9 so, dass es nicht mehr blinkt (Block 63).
  • Die Durchführung des Umkehrhubes wird von der Steuerungselektronik 42 aufgrund der vom Magnetsensor 49 erfassten Verlagerung der Zahnstange 27 erfasst.
  • Figur 9 zeigt den Ablauf bei Teilbefüllung. Alternativ wird bei vollständiger Befüllung der Spritze 3 die ohne Auffüllen der Spritze 3 maximal mögliche Anzahl Dosierschritte angezeigt. Bei Vollbefüllung der Spritze kann der Umkehrhub aufgrund des Übertragungsgliedes durch einmalige Betätigung des Betätigungsknopfes 8 durchgeführt werden.
  • Durch wiederholtes Betätigen des Betätigungsknopfes 8 werden einzelne Dosierschritte durchgeführt. Die Durchführung von Dosierschritten wird ebenfalls von dem Magnetsensor 49 ermittelt und die Steuerungseinrichtung 42 errechnet daraus die Anzahl der durchgeführten Dosierschritte und/oder die Anzahl der verbleibenden Dosierschritte und bringt sie auf dem Display 9 zur Anzeige (Block 64).
  • Nach der Abgabe des letzten vollständigen Dosierschrittes zählt die Steuerungselektronik nicht mehr weiter. Dann kann erneut Flüssigkeit mittels derselben Spritze 3 aufgezogen werden, sodass der Ablauf mit Block 60 fortgesetzt wird. Die Steuerungselektronik 42 bringt die Summe aller durchgeführten Dosierschritte zur Anzeige (Block 65).
  • Alternativ wird die Restflüssigkeit durch Betätigen des Aufzugshebels 5 abgegeben. Dann steuert die Steuerungseinrichtung 42 außer der Anzeige des eingestellten Dosiervolumens und der erreichten Dosierschritte ein Blinken des Displays 9 (Block 66).
  • Wenn die Spritze 3 durch Öffnen der Greifhebel 23, 26 abgeworfen ist, wird sie nicht mehr von dem Ringsensor 22 erfasst und die Steuerungseinrichtung 42 schaltet das Display 9 ab (Block 67).
  • Anhand von Fig. 10 wird ein Schrittfehler erläutert.
  • Die Blöcke 60 bis 64 entsprechen Fig. 9.
  • Bei einer Fehldosierung wird dies von der Steuerungselektronik 42 aufgrund der vom Magnetsensor 49 gemeldeten Verlagerung ermittelt, die nicht dem eingestellten Dosierschritt entspricht. Daraufhin wird dann von einem Summer oder dergleichen ein Warnton ausgegeben (Block 68).
  • Bei weiteren Betätigungen des Betätigungsknopfes 8 steuert die Steuerungseinrichtung 42 das Display 9 so, dass nur die Anzahl der bis zur Fehldosierung durchgeführten Schritte angezeigt wird und das Display blinkt. Ein Weiterzählen bei wiederholter Betätigung des Betätigungsknopfes ist bei dieser Ausführungsvariante nicht möglich (Block 69).
  • Im nächsten Schritt kann durch Betätigen des Aufzugshebels 5 Restflüssigkeit abgegeben werden, wobei weiterhin die Anzahl Dosierschritte bis zur Fehldosierung angezeigt wird und das Display 9 blinkt (Block 70).
  • Schließlich steuert die Steuerungseinrichtung 42 beim Abwerfen der Spritze 3, dass die Anzeige erlischt (Block 67).
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Pipette
    2
    Gehäuse
    3
    Spritze
    4
    Schlitz
    5
    Aufzugshebel
    6, 7
    weiterer Schlitz
    8
    Bedienknopf
    9
    Anzeigeeinrichtung
    10
    Wahlrad
    11
    Zylinder
    12
    Kolben
    13
    konischer Abschnitt
    14
    Loch
    15
    zylindrischer Abschnitt
    16
    Befestigungsabschnitt
    17
    Flansch
    18
    Kolbenstange
    19
    weiterer Befestigungsabschnitt
    20
    Aufnahme
    21.1
    Öffnung
    21.2
    weitere Öffnung
    22
    Ringsensor
    23
    Greifhebel
    24
    weitere Aufnahme
    25
    Aufnahmekörper
    26
    Greifhebel
    27
    Zahnstange
    28
    Aufzugshebelhalterung
    29
    Aufzugshebelträger
    30
    Gleitplatte
    31
    Dorn
    32
    Schwenklager
    33
    Ausbuchtung
    34
    Dosierhebel
    35, 36
    Schenkel
    37
    Klinke
    38
    Klinkenzahn
    39
    Zahnung
    40
    Abdeckung
    41
    Leiterplatte
    42
    Steuerungseinrichtung
    43
    Akku
    44
    Sensor
    45
    Blende
    46
    Abdeckstreifen
    47
    Kanal
    48
    Magnetstreifen
    49
    Magnetsensor
    50
    Übertragungsglied
    51
    Zahnung
    52
    Ritzel
    53
    Drehwinkelgeber
    54
    Tastfühler
    55
    Sensor

Claims (15)

  1. Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeit mittels einer Pipette mit einstellbarer Dosierschrittweite, einer Anzeigeeinrichtung, einem Aufzugshebel zum Aufnehmen von Flüssigkeit in eine Spritze und einen Bedienknopf zum schrittweisen Abgeben von Flüssigkeit aus der Spritze und der mittels der Pipette betätigbaren Spritze, bei dem
    1.1. die Spritze lösbar mit der Pipette verbunden wird,
    1.2. wahlweise die Dosierschrittweite eingestellt oder die zuvor eingestellte Dosierschrittweite beibehalten wird,
    1.3. das über die Dosierschrittweite eingestellte Dosiervolumen mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird,
    1.4. Flüssigkeit durch Betätigung des Aufzugshebels in die Spritze eingesogen wird,
    1.5. die jeweilige Position eines Antriebselements einer Antriebsmechanik der Pipette zum Befüllen und Entleeren der Spritze bei einer Verlagerung des Antriebselements entlang einer Bahn erfasst wird,
    1.6. die mit der eingestellten Dosierschrittweite nach dem Ausführen des Umkehrhubs ausgehend von der am Ende des Befüllens erreichten Position des Antriebselements an der Bahn ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird,
    1.7. nach dem vollständigen oder teilweisen Befüllen der Spritze mit Flüssigkeit der Umkehrhub durch mindestens einmaliges Betätigen des Bedienknopfes ausgeführt wird,
    1.8. Dosierschritte durch Betätigen des Bedienknopfes ausgeführt, die ausgeführten Dosierschritte gezählt und die Anzahl ausgeführter Dosierschritte und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden und
    1.9. nach Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte entweder die Spritze von der Pipette gelöst wird oder mittels derselben Spritze die Schritte 1.2 bis 1.8 wiederholt werden, wobei in Schritt 1.8 die insgesamt mit der Spritze mit der eingestellten Dosierschrittweite durchgeführte Anzahl Dosierschritte gezählt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Pipette eine Anzeige und ein Signal und/oder eine andere auf die Ausführung der erforderlichen Anzahl Betätigungen des Dosierknopfes hinweisende Ausgabe ausgibt, bis und/oder wenn der auszuführende Umkehrhub ausgeführt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach dem lösbaren Verbinden der Spritze mit der Pipette vor dem Beenden des Befüllens der Spritze mit Flüssigkeit die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig befüllter Spritze nach dem Ausführen des Umkehrhubs ohne Nachbefüllen der Spritze mögliche maximale Anzahl Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Beenden des Befüllens der Spritze daran erkannt wird, dass die Verlagerung des Antriebselements gestoppt wird und/oder die Richtung der Verlagerung des Antriebselements umgekehrt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem beim Einsaugen von Flüssigkeit durch Betätigen des Aufzugshebels bis zur Ausführung des Umkehrhubs durch Betätigen des Bedienknopfs mittels der Anzeigeeinrichtung und/oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung der Pipette eine auf den laufenden Vorgang der Aufnahme von Flüssigkeit in die Spritze und Durchführung des Umkehrhubs hinweisende Anzeige, Signal oder andere Ausgabe ausgegeben wird und vor dem Einsaugen von Flüssigkeit sowie nach dem Ausführen des Umkehrhubs die Ausgabe nicht ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem mittels der Anzeigeeinrichtung eine Anzeige erst dann angezeigt wird, wenn eine Spritze lösbar mit der Pipette verbunden wird und bei dem die Anzeige erlischt, wenn die Spritze von der Pipette gelöst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bei einem neuen Einstellen der Dosierschrittweite nach dem Ausführen des Umkehrhubs und vor dem Ausführen der ohne Nachbefüllen der Spritze möglichen maximalen Anzahl Dosierschritte die Anzeigeeinrichtung die mit der neu eingestellten Dosierschrittweite ohne Nachbefüllen der Spritze maximal mögliche Anzahl Dosierschritte und das über die neu eingestellte Dosierschrittweite eingestellte Dosiervolumen anzeigt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem bei einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt die Pipette über die Anzeigeeinrichtung oder über eine andere Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, ein Signal oder eine andere auf den unvollständig ausgeführten Dosierschritt hinweisende Ausgabe ausgibt und/oder die Anzahl der vollständig abgegebenen Dosierschritte ausgibt und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze noch möglichen Dosierschritte ausgibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem nach einem unvollständig ausgeführten Dosierschritt die Anzahl durchgeführter Dosierschritte nicht mehr weitergezählt wird, bis die Spritze vollständig entleert ist oder bis ein vollständiger Dosierschritt ausgeführt ist und bis zum vollständigen Entleeren der Spritze oder vollständigen Ausführen eines Dosierschrittes die Pipette mittels der Anzeigeeinrichtung oder mittels einer anderen Ausgabeeinrichtung eine Anzeige, ein Signal oder eine andere auf die unvollständige Ausgabe von Flüssigkeit hinweisende Ausgabe ausgibt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem anhand der erfassten Position des Antriebselements an der Bahn die beim Befüllen der Spritze aufgenommene Flüssigkeitsmenge ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem von der Pipette eine ein Spritzenvolumen angebende Kodierung der mit der verbundenen Spritze erfasst und das Dosiervolumen aufgrund der eingestellten Dosierschrittweite und der erfassten Kodierung ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
  12. Pipette (1) zum Handhaben einer Spritze (3) mit
    - einem stangenförmigen Gehäuse (2),
    - einer Aufnahme (20) mit einer Öffnung (21.1) am unteren Ende des Gehäuses (2) zum Einsetzen einer Spritze (3) mit einem Befestigungsabschnitt (16) am oberen Rand eines Zylinders (11),
    - einem Aufnahmekörper (25) mit einer weiteren Aufnahme (24) und einer weiteren Öffnung (21.2) am unteren Ende im Gehäuse (2) zum Einsetzen eines weiteren Befestigungsabschnitts (19) eines Kolbens (12) der Spritze (3),
    - Mitteln zum lösbaren Halten des Befestigungsabschnitts (16) in der Aufnahme (20) und des weiteren Befestigungsabschnitts (19) in der weiteren Aufnahme (24),
    - mindestens ein Mittel zum Verlagern des Aufnahmekörpers (25) innerhalb des Gehäuses (2) in Längsrichtung des Gehäuses (2),
    - die einen außerhalb des Gehäuses (2) betätigbaren Aufzugshebel (5) zum Aufnehmen von Flüssigkeit in die Spritze (3),
    - einen außerhalb des Gehäuses (2) betätigbaren Bedienknopf (8) zum schrittweisen Abgeben von Flüssigkeit aus der Spritze (3) und
    - ein außerhalb des Gehäuses (2) einstellbares Einstellelement zum Einstellen einer Dosierschrittweite aufweisen,
    - Mitteln zum Erfassen der mittels des Einstellelements eingestellten Dosierschrittweite,
    - Mitteln zum Erfassen einer lösbar mit der Pipette (1) verbundenen Spritze (3),
    - Mitteln zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern des Aufnahmekörpers (25) beim Verlagern des Mittels zum Verlagern entlang einer Bahn relativ zum Gehäuse (2),
    - einer mit den Mitteln zum Erfassen verbundenen elektronischen Steuerungseinrichtung (42) und
    - einer mit der elektronischen Steuerungseinrichtung (42) verbundenen elektronischen Anzeigeeinrichtung (9),
    - wobei die Steuerungseinrichtung (42) so beschaffen ist, dass sie bei in der Pipette (1) eingesetzter Spritze (3) anhand der eingestellten Dosierschrittweite das Dosiervolumen und anhand der Position des Mittels zum Verlagern an der Bahn die mit der eingestellten Dosierschrittweite und vollständig oder teilweise befüllter Spritze (3) nach dem Ausführen des Umkehrhubs ohne Nachbefüllen der Spritze (3) mögliche maximale Anzahl Dosierschritte ermittelt und mittels der Anzeigeeinrichtung (9) anzeigt, die Ausführung eines auszuführenden Umkehrhubs durch mindestens einmaliges Betätigen des Bedienknopfs (8) ermittelt und eine darauf hinweisende Ausgabe mittels der Anzeigeeinrichtung (9) oder einer anderen Ausgabeeinrichtung bis zur Ausführung des Umkehrhubs und/oder nach erfolgter Durchführung des Umkehrhubs ausgibt, die Anzahl ausgeführter Dosierschritte ermittelt und die Anzahl ausgeführter Dosierschritte und/oder die Anzahl der ohne Nachbefüllen der Spritze (3) noch möglichen Dosierschritte mittels der Anzeigeeinrichtung (9) anzeigt.
  13. Pipette (1) nach Anspruch 12, bei der die Mittel zum Erfassen der jeweiligen Position des Mittels zum Verlagern einen an einem Verlagerungselement der Mittel zum Verlagern angeordneten Inkrementalgeber und mindestens einen fest im Gehäuse (2) angeordneten und mit der Steuerungseinrichtung (42) verbundenen Sensor (44) zum Erfassen der Verlagerung des Inkrementalgebers aufweisen.
  14. Pipette (1) nach Anspruch 13, bei der das Verlagerungselement eine Zahnstange (27) ist, deren unteres Ende mit dem Aufnahmekörper (25) verbunden ist, die in Eingriff mit einer schwenkbar am Bedienknopf (8) gelagerten Klinke (37) bringbar ist, wenn der Bedienknopf (8) betätigt ist, um die Zahnstange (27) bei Betätigung um einen Dosierschritt zu verlagern.
  15. Pipette (1) nach Anspruch 13 oder 14, bei der der Inkrementalgeber einteilig mit der Zahnstange (27) ausgebildet oder ein mit der Zahnstange (27) fest verbundenes Bauteil ist.
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