EP3554708A2 - Verfahren zur erkennung des typs einer austauschbaren kolben-zylinder-einheit für einen dispenser - Google Patents

Verfahren zur erkennung des typs einer austauschbaren kolben-zylinder-einheit für einen dispenser

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EP3554708A2
EP3554708A2 EP18706741.8A EP18706741A EP3554708A2 EP 3554708 A2 EP3554708 A2 EP 3554708A2 EP 18706741 A EP18706741 A EP 18706741A EP 3554708 A2 EP3554708 A2 EP 3554708A2
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EP
European Patent Office
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piston
cylinder unit
dispenser
information carrier
information
Prior art date
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EP18706741.8A
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English (en)
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EP3554708B1 (de
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Daniel Setzer
Jürgen Schraut
Renate Rempt
Rainer Feldmann
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Brand GmbH and Co KG
Original Assignee
Brand GmbH and Co KG
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0234—Repeating pipettes, i.e. for dispensing multiple doses from a single charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting the type of replaceable piston-cylinder unit for a dispenser according to claim 1.
  • the invention also relates to a replaceable piston-cylinder unit for a dispenser according to claim 12 or 20, a dispenser according to the preamble of claim 27 and a system for receiving and dispensing fluid volumes according to claim 37.
  • Task of systems of the type in question is to receive a fluid volume from a container and then deliver it to another or more other container.
  • Such systems are used in particular for the repeated dispensing, titration or pipetting of liquids.
  • Such systems comprise a dispenser and a piston-cylinder unit formed as a replacement part, which can be detachably attached to the dispenser, in particular can be inserted or inserted. After one or more dispensing operations, the piston-cylinder unit can be released from the dispenser. Subsequently, another, in particular different piston-cylinder unit can be attached to the dispenser.
  • Such systems can be designed as manual or motor-operated handsets, to whose dispenser exactly one piston-cylinder unit can be attached. There are also systems on the dispenser at the same time a plurality of piston-cylinder units are mounted, such. B. in a pipetting machine.
  • Piston-cylinder units of the type in question can z. B. be designed as displacement units with attachable pipettes or tips (Tips) or as syringes. They each have a cylinder, in particular with a straight hollow cylinder having a substantially annular cross-section and a perpendicular axial direction, and one in the cylinder in the axial direction sliding piston on. By displacing the piston, fluids can be taken into and discharged from the cylinder or tip attached thereto. It is essential for the present invention that the piston-cylinder units can be attached to the dispenser by means of a movement running at least substantially in the axial direction of the dispenser. This allows a simple, user-friendly, ergonomically advantageous and less error-prone operation of the corresponding system.
  • dispenser axial direction refers to an alignment coincident with or parallel to the longitudinal axis of the dispenser.
  • the focus of the present invention are piston-cylinder units which operate on the Malawiverdrlindungslub and are suitable for the dispensing of liquids with high viscosity and / or high vapor pressure.
  • the term "type" designates, for example, a purpose, a state and / or a characteristic of the piston-cylinder unit, such as, for example, the maximum volume of fluid that can be received and / or dispensed.
  • the piston-cylinder unit has a plurality of information carrier sections. All information carrying all information carrier sections specifies the type of piston-cylinder unit. All information carrier sections are aligned radially, ie the information (s) of an information carrier section is / are encoded in its radial direction. All information carrier sections are arranged on a flange of the cylinder of the respective piston-cylinder unit.
  • the dispenser has detection means for automatically identifying the type of piston-cylinder unit mounted on the dispenser.
  • the detection device has a radial information reader, by means of which the information of the radially aligned information carrier sections can be detected.
  • the known method comprises the following method steps:
  • An object of the present invention is to improve the known method or the associated system or the known dispenser or the known piston-cylinder unit in terms of reliability, precision, sequence, structure, handling, stability and / or durability.
  • a basic idea of the present invention is to combine at least two different ways of coding information.
  • the combination of a radial coding of information with an axial coding of information has proved to be particularly advantageous.
  • the piston-cylinder unit according to the first aspect of the invention at least one of the type of piston-cylinder unit at least partially specifying radially oriented information carrier portion and at least one, preferably exactly one, the type of piston-cylinder unit at least partially specifying, axially aligned information carrier section on.
  • radially oriented information carrier section is to be understood as meaning that this information carrier section can be accessed in the radial direction of the piston-cylinder unit and / or its information can be detected in the radial direction of the piston-cylinder unit In the direction of the piston-cylinder unit, a geometrical extent, by means of which the detectable information of the radial information carrier section is coded.
  • the radially oriented information carrier section has a geometric extension in the axial direction of the piston-cylinder unit and in the circumferential direction of the piston-cylinder unit.
  • axially aligned information carrier section is understood to mean that this information carrier section accessible in the axial direction of the piston-cylinder unit and / or its information in the axial direction of the piston-cylinder unit detectable is.
  • the axially aligned information carrier section has a geometric extension in the axial direction of the piston-cylinder unit, by means of which the detectable information of the axial information carrier section is coded.
  • the axially aligned information carrier portion has a geometric extension in the radial direction of the piston-cylinder unit and in the circumferential direction of the piston-cylinder unit.
  • the information of the radially oriented information carrier section and the axially aligned information carrier section together specify the type of the piston-cylinder unit.
  • the information of all the radially aligned information carrier sections may together specify the type of the piston-cylinder unit.
  • the type of piston-cylinder unit could be identified both by means of a dispenser which exclusively detects the information of the radially oriented information carrier sections and by means of a dispenser which detects the information of at least one axially aligned information carrier section and at least one radially aligned information carrier section.
  • the information carrier sections can together form a subtype, ie z. For example, specify a purpose, a state, or a property. However, it is also possible for the information carrier sections to separately specify a sub-type in each case. Thus, an information carrier section may have a subtype, e.g. B. a property, and another information carrier section a different subtypes, z. A state. It may also be the case that the information carrier sections each specify an expression of the same sub-type, ie an information-carrier section specifies a first property and another information-carrier section a second property.
  • the axially aligned information carrier section and / or the radially oriented information carrier section or all information carrier sections are / is provided on a piston head of the piston-cylinder unit.
  • both information carrier sections can be arranged overlapping.
  • the term "piston head" designates the part of the piston of the piston-cylinder unit which is located outside the cylinder in the case of a piston pushed maximally into the cylinder.
  • the axially aligned information carrier section is formed by a recess extending in the axial direction of the piston-cylinder unit, in particular a groove, in the piston head.
  • the recess extends in the axial direction from an end face of the piston head. In this way, recesses can be realized comparatively great depth without significant disadvantages in terms of the stability of the piston.
  • the term "groove" is to be understood that the recess extending in the axial direction of the piston-cylinder unit in the radial direction of the piston-cylinder unit is not completely surrounded by piston head material, but is partially open in the radial direction, preferably along the entire Such a configuration facilitates cleaning of the recess and provides easy control It has proven to be advantageous if the radially oriented information carrier section extends through a radial direction of the piston-cylinder unit, and preferably in the circumferential direction of the piston-cylinder In the presence of a plurality of radially aligned information carrier sections, the other radially oriented information carrier sections are preferably also each extending through a radial direction of the piston-cylinder unit, and preferably in the circumferential direction tion of the piston-cylinder unit circumferential, recess formed on the piston head.
  • the radially aligned recesses in the axial direction of the piston-cylinder unit can be arranged offset from one another on the piston head.
  • the information carrier sections are formed so that the depth of the axially aligned recess (axial dimension) and the depth of the radially aligned recess (radial dimension) specify the type of the piston-cylinder unit. This is an easy way to encode comparatively much information. In addition, this allows a simple, accurate, less error-prone detection of the coded information and thus a simple and inexpensive construction of the detection device of the dispenser.
  • the radially oriented information carrier sections may be formed so that the depth, number, arrangement in the axial direction of the piston-cylinder unit and / or respective width of the radially aligned recesses (also) the type of piston-cylinder unit specify.
  • the piston head has a mounting portion on which a piston actuator of the dispenser can grip the piston head.
  • this attachment portion is at least partially arranged separately from the information carrier sections. There may also exist an overlap of the attachment portion with the information carrier portions.
  • the inventive combination of the / the axially aligned information carrier section (s) and the radially aligned information carrier section (s) allows a mounting section to be arranged on the piston head so that the piston head is made compact and the piston can be adjusted precisely and without substantial deformation of the piston head by means of the piston actuator.
  • the / the radially aligned information carrier portion (s) are arranged in the axial direction between the end face of the piston head and the attachment portion.
  • the piston-cylinder unit has at least one, preferably exactly one, the type of piston-cylinder unit partially specifying axially aligned information carrier portion and a mounting portion.
  • the axially aligned information carrier portion and the attachment portion are provided on a piston head of the piston-cylinder unit, wherein the attachment portion separate from the axial aligned information carrier portion, in particular offset in the axial direction of the piston-cylinder unit, is arranged.
  • the attachment portion is formed so that a piston actuator of the dispenser can grip the piston head on it.
  • the piston-cylinder unit according to the invention enables a stable fixing of the piston head by the piston actuator without significant deformations of the piston head.
  • the axially aligned information carrier portion is formed by a recess extending in the axial direction of the piston-cylinder unit, in particular groove, in the piston head.
  • the recess extends in the axial direction from an end face of the piston head.
  • the depth of the recess in the axial direction partially specifies the type of the piston-cylinder unit.
  • the attachment portion in the axial direction below the axially aligned information carrier portion, ie between the axially aligned information carrier portion and the cylinder of the piston-cylinder unit, is arranged.
  • At least one radially oriented information carrier section partially specifying the type of the piston-cylinder unit is preferably provided on the piston head and is preferably arranged separately from the axially aligned information carrier section and / or the fastening section.
  • the radially aligned information carrier portion may be arranged in the axial direction of the piston-cylinder unit between the end face of the piston head and the axially aligned information carrier portion and the attachment portion.
  • the radially oriented information carrier portion and the axially aligned information carrier portion may also be arranged partially overlapping in the axial direction of the piston-cylinder unit.
  • the axially aligned information carrier portion and / or the radially oriented information carrier portion (s) are / are formed as described above for the first aspect of the invention.
  • a piston-cylinder unit in particular a piston-cylinder unit as described above, by means of at least substantially extending in the axial direction of the dispenser detachably attachable.
  • the dispenser according to the invention has a detection device for automatically identifying the type of a piston-cylinder unit attached to the dispenser.
  • the detection device has an axial information reader, by means of which information of an axially aligned information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • the detection device has a radial information reader, by means of which information of a radially oriented information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • the dispenser according to the invention is therefore designed such that it can identify the type of a piston-cylinder unit attached to it, as has been described above.
  • the axial information reader and / or the radial information reader are / is designed for the electronic, optical, inductive and / or mechanical detection of the information of the axially or radially aligned information carrier section.
  • the axial information reader on a detection element and the detection device is designed so that at least a portion of the detection element in a running in the axial direction of the piston-cylinder unit recess, in particular groove in the piston head of the piston-cylinder unit inserted in the axial direction and in this way the depth of this recess can be determined.
  • the detection element is tappet-like and / or pin-shaped and / or spring-loaded, in particular resiliently biased against the loading direction of the piston-cylinder unit.
  • the dispenser has a locking element, with which the detection element is movable in a release position and there preserved or blocked. As soon as the locking element no longer blocks the detection element, the spring-loaded detection element is moved towards the piston head and finally pushed into the axial recess of the piston head.
  • the Axialinformationsleser z. B. determine by means of a device for determining the position covered by the detection element route.
  • the radial information reader on a particular spring-loaded projection and the detection device is designed so that at least a portion of the projection in a radially extending piston-cylinder unit, and preferably in the circumferential direction of the piston-cylinder unit, Recess on the piston head of the piston-cylinder unit inserted in the radial direction and in this way the presence of this recess can be determined. This allows a simple, precise, less error-prone detection of the coded information and thus a simple and inexpensive construction of the detection device.
  • the radial information reader has a light barrier with a light beam source and a sensor for detecting light beams of the light beam source, wherein the light barrier is arranged such that guiding the projection of the radial information reader out of or into the radially aligned recess of the light barrier is detectable.
  • the piston actuator of the dispenser is designed so that it can grip the piston head of the piston-cylinder unit at the attachment portion. It is preferred if the axial information reader and the radial information reader for attaching the piston-cylinder unit to the dispenser are each movable into a release position, so that the piston-cylinder unit can be attached to the dispenser in the axial direction without hindrance from the axial information reader and the radial information reader, in particular in FIG the dispenser is usable.
  • the piston-cylinder unit can be attached to the dispenser in a simple, quick and user-friendly manner without damaging the axial information reader and / or the radial information reader.
  • the dispenser For moving the detection element and / or the projection out of the release position, the dispenser preferably has a locking element which is movable, in particular in the axial direction of the dispenser, especially against the loading direction of the piston-cylinder unit.
  • the piston actuator to the piston head of the piston-cylinder unit is movable until a stop of the detection device rests against an end face of the piston head.
  • This movement also referred to as block travel, serves to detect a piston-head-side reference point.
  • this reference point marks the starting point of a determination of the depth of the recess in the axial direction of the piston head.
  • the dispenser preferably has means, in particular a light barrier, for the mechanical, electronic, inductive and / or optical recognition of the attachment of the piston-cylinder unit to the dispenser.
  • the dispenser according to the invention is a fully autonomous, hand-durable and motor-driven device, which unites all components regardless of location in a housing.
  • a drive preferably a motor drive
  • a transmission device that converts the rotational movement of the motor into a longitudinal movement of the piston actuator
  • electronics e
  • the system according to the invention / fourth aspect of the invention has a dispenser as described above and a piston-cylinder unit formed as a replacement part as described above.
  • the piston-cylinder unit is detachably attachable to the dispenser by means of a movement running at least substantially in the axial direction of the dispenser.
  • the technical effects of the present invention occur both in the piston-cylinder unit (axial and radial coding and mounting portion on the piston head) and in the dispenser (detection of the axial and radial coding or attachment to the piston head) in appearance.
  • the invention also influences the piston-cylinder unit in terms of its physical properties and mode of operation.
  • the piston-cylinder unit embodies an essential part of the inventive concept.
  • Another aspect relates to a method of detecting the type of interchangeable piston-cylinder unit for a dispenser.
  • a replaceable piston-cylinder unit according to the first aspect of the invention and a dispenser with a detection device for automatically identifying the type of attached to the dispenser piston-cylinder unit are used.
  • a dispenser as described above is used. The method comprises the following method steps: a) detachable attachment of the piston-cylinder unit to the dispenser by means of a movement extending at least substantially in the axial direction of the dispenser;
  • step c) detecting information of the axially aligned information carrier portion of the piston-cylinder unit and d) detecting information of the radially oriented information carrier portion of the piston-cylinder unit, before, after or at least partially overlapping with step c).
  • the detection of the information can be done electronically, optically, inductively and / or mechanically.
  • an axial information reader of the detection device and / or a radial information reader of the detection device are moved into a release position so that the piston-cylinder unit can be attached to the dispenser in the axial direction without hindrance from the axial information reader and the radial information reader, in particular in FIG the dispenser is usable.
  • step a) of the method the cylinder of the piston-cylinder unit is fixed.
  • a piston head of the piston-cylinder unit is releasably connected to a piston actuator of the dispenser at a mounting portion of the piston head.
  • the mounting portion is arranged separately from the two information carrier sections, preferably wherein the two information carrier sections are also provided on the piston head.
  • a piston head-side reference point is detected by generating a relative movement between the piston head of the piston-cylinder unit and the piston actuator.
  • the length of the relative movement can be determined, preferably by means of a device for incremental displacement measurement, which can be motor-driven.
  • the piston actuator can be moved toward the piston head until a stop of the piston actuator abuts against an end face of the piston head.
  • step c) preferably starting from the piston head reference point, a preferably spring-loaded detection element of the Axialinformationslesers at least partially inserted into a running in the axial direction of the piston-cylinder unit recess, in particular groove in the piston head.
  • the depth of this recess is determined, preferably by means of a device for position determination.
  • a preferably spring-loaded projection of the radial information reader is at least partially inserted into a recess extending in the radial direction of the piston-cylinder unit, and preferably in the circumferential direction of the piston-cylinder unit, recess on the piston head and the presence of this recess, preferably by means a photocell, determined.
  • a locking element of the dispenser preferably in the axial direction of the dispenser, is preferably moved.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a preferred embodiment
  • Fig. 2 shows schematically in a perspective view an enlarged
  • Fig. 3 shows schematically in a perspective view a preferred
  • Fig. 4 shows schematically a longitudinal section through a preferred
  • Fig. 5 shows schematically a longitudinal section through the system of Fig. 4 in a second state
  • Fig. 6 shows schematically a longitudinal section through the system of Fig. 4 in a third state.
  • Fig. 1 shows schematically in a perspective view a preferred embodiment of a piston-cylinder unit 1 according to the invention for a dispenser 2.
  • the piston-cylinder unit 1 has an axial direction shown in Fig. 1 A k and radial direction R k .
  • the piston-cylinder unit 1 is designed as a replacement part. It can be in the form of a syringe and in different sizes with different Recording volume available. It has a cylinder 3, in which a sealed piston 4 for the purpose of suction and ejection of a liquid to be pipetted or metered is movable.
  • the piston 4 has a piston rod 5, at one end of which projects out of the cylinder 3, a piston head 6 is mounted. In Fig. 1 of the piston 4 only the piston head 6 is visible.
  • the piston-cylinder unit 1 according to the invention comprises two information carrier sections 7 which partially specify the type of the piston-cylinder unit 1 and have exactly one axially aligned information carrier section 8 which partially specifies the type of the piston-cylinder unit 1.
  • the radially oriented information carrier sections 7 and the axially aligned information carrier section 8 are arranged on the piston head 6.
  • the radially aligned information carrier sections 7 are each formed by a radially extending in the radial direction R k of the piston-cylinder unit 1 and circumferential in the circumferential direction of the piston-cylinder unit 1 recess 9 on the piston head 6.
  • the radially oriented information carrier sections 7 are in the axial direction A k offset from one another.
  • a distinction can be made between an upper (in FIG. 1 arranged on the outside of the piston head 6 on the outside) and a lower (in FIG. 1 further to the right on the piston head 6) radially aligned information carrier section 7.
  • the axially aligned information carrier section 8 is formed here by a recess A 10 extending in the axial direction A k of the piston-cylinder unit 1 of the piston head 6.
  • the axially aligned recess 10 extends in the axial direction A k from an end face of the piston head starting and is in the axial direction A k upwards, in Fig. 1 thus obliquely left above, open.
  • Fig. 2 the piston head 6 is shown schematically enlarged in a perspective view. There it can be seen that the radially aligned Recesses 9 are formed by the fact that the piston head has a smaller diameter in these sections.
  • the respective depth or extent in the radial direction R k of the radially aligned recesses 9 assume only a certain value, here about 5 mm. It is thus so that the radially aligned recesses 9 at a certain position in the axial direction A k are either present or not. This also means that a depth of 0 mm is not a radially aligned recess in the sense of the present invention.
  • Piston-cylinder units 1 of different types may differ, inter alia, in the depth, number, arrangement in the axial direction A k and / or respective width (extension in the axial direction A k ) of the radially aligned recesses 9.
  • the axially aligned information carrier section 8 is designed here as an axially aligned recess 10 in the form of a groove. It is therefore not a hole which is enclosed in the radial direction R k . Rather, the axially aligned recess 10 in the radial direction R k is partially open to the outside, and indeed along the entire depth of the recess 10. Alternatively, the axially aligned recess 10 may be formed as a blind hole.
  • the recesses 9 are formed so that the depth, number, arrangement in the axial direction A k and the respective width of the radially aligned recesses 9 specify the type of the piston-cylinder unit 1.
  • the type of the piston-cylinder unit 1 is specified in depth (extension in the axial direction A k ) of the axially-aligned recess 10 and the information as to whether or not there is a radially aligned recess 9 in a certain axial region of the piston head 6.
  • the type of the piston-cylinder unit 1 can be both by means of a dispenser, which exclusively the information of the radially oriented Information carrier sections 7 detected, as well as identify by means of a dispenser according to the invention.
  • the depth of the axially aligned recess 10 may take on one of several discrete values, e.g. B. one of eight possible depth values.
  • the discrete depth values have a minimum distance, preferably about 2 mm. At a depth of 0 mm is not an axially aligned recess in the context of the present invention.
  • the axially aligned recess 10 extends in the axial direction A k only over part of the piston head 6. This allows a stable gripping of the piston head 6 without significant deformations of the piston head. 6
  • the two radially oriented information carrier sections 7 and the axially aligned information carrier section 8 partially overlap. In the case of the recesses 9 and the groove 10, this is dependent on the depth of the axially aligned groove 10 and the distance of the radially aligned recesses 9 from the end face of the piston head. 6
  • the piston head 6 has a mounting portion 1 1, on which a piston actuator 26 of the dispenser 2 can grip the piston head 6.
  • This mounting portion 1 1 is here of the information carrier sections 7, 8 separately, namely disposed in the axial direction A k below the radially oriented information carrier item 8. There is no overlap of the mounting portion 1 1 with the information carrier sections 7, 8.
  • the piston-cylinder unit 1 according to the invention allows a compact design, backward compatibility with older piston-cylinder units and a precise adjustment of the piston 4 by means of the piston actuator 26 without substantial deformation of the piston head 6.
  • 3 shows schematically in a perspective view a preferred embodiment of a dispenser 2 according to the invention.
  • the dispenser 2 has an axial direction A d shown in FIG. 3.
  • the dispenser 2 has a detection device for automatically identifying the type of a piston-cylinder unit 1 attached to the dispenser 2.
  • the detection device has a radial information reader 12, by means of which information of the radially aligned information carrier sections 7 of the piston-cylinder unit 1 can be detected.
  • the detection device has an axial information reader 13, by means of which information of the axially aligned information carrier section 8 of the piston-cylinder unit 1 can be detected.
  • the dispenser 2 can identify the type of a piston-cylinder unit 1 attached to it.
  • FIG. 4 shows schematically a longitudinal section through a preferred embodiment of a system 14 according to the invention with the dispenser 2 and the piston-cylinder unit 1 inserted in the dispenser 2 in a first state.
  • the dispenser 2 is only partially shown. Namely, Fig. 4 is limited to the illustration of those components which are necessary to explain the present invention.
  • the piston 4 has a piston mandrel 28 which projects into a tip 29 of the piston-cylinder unit 1 at the end position shown in Fig. 3 in order to minimize the dead volume.
  • the cylinder 3 has a flange 30 which bears against a stop element 32 of the dispenser 2.
  • the cylinder 3 is fixed to the dispenser 2, so that for sucking and discharging liquid with respect to the piston-cylinder unit 1, only the piston 4 in the cylinder 3 is movable.
  • the Axialinformationsleser 13 has a detection element 15 and the detection means is formed so that a part of the detection element 15 in the axially aligned groove 10 of the piston-cylinder unit 1 in the axial direction A k inserted and in this way the Depth of this groove 10 can be determined.
  • the detection element 15 is hereby elastically biased by a spring 16 against the loading direction of the piston-cylinder unit 1.
  • the dispenser 2 has a locking element 17 with which the detection element 15 can be moved to a release position and held there. In the release position, the locking element 17 holds the detection element 15 by a fixing element 18 of the locking element 17 on an extension 19 of the detection element 15 counteracts the force of the spring 16 and a movement of the detection element 15 in the direction of the spring force (ie in the axial direction A d on the piston Cylinder unit 1 closed).
  • the locking element 17 is displaceable in the axial direction A d in the dispenser 2 and relative to the detection device. By moving the locking element 17 in the direction of the piston-cylinder unit 1, a movement of the detection element 15 is no longer blocked, so that the detection element 15 is pressed by the spring 16 on the piston head 6 and then in the axially aligned recess 10 of the piston head 6 is until the detection element 15 meets the end of the recess 10 and is blocked there.
  • the detection device has a device for determining the position of the detection element 15. This position determination device comprises a position element 20, which is arranged on the detection element 15, opposite the extension 19.
  • the distance of the relative movement of the detection element 15 to the piston head 6 can be determined - ie the distance covered by the detection element 15 from the release position and / or a piston head side reference point to the end of the axially aligned recess 10.
  • the radial information reader 12 has a projection 21 and the detection means is formed so that a part of the projection 21 in the radially aligned recess 9 one of the two radially oriented information carrier sections 7 of the piston-cylinder unit 1, namely in the lower radially aligned recess 9, in the radial direction R k can be inserted and in this way the presence of this recess 9 can be determined.
  • the radial information reader 12 has exactly one projection 21 and the projection 21 of the radial information reader 12 can only be moved toward the piston head 6 at a specific axial position in the radial direction R k .
  • the radial information reader 12 can not read out the information of all radially oriented information carrier sections 7 (can be introduced into all radially aligned recesses 9). Rather, the radial information reader 12 can detect whether or not a radially aligned recess 9 is present in a piston-cylinder unit 1 attached to the dispenser in a specific axial region of the piston head 6.
  • the radial information reader 12 has a plurality of independently movable projections 21 and / or can be moved to the piston head 6 at a plurality of axial positions in the radial direction R k .
  • the projection 21 of the radial information reader 12 is resiliently biased by a spring 22 in the radial direction R k .
  • the locking element 17 By means of the locking element 17, the projection 21 can be moved to a release position and held there. In the release position, the locking element 17 holds the projection 21 by a sliding element 23 of the locking element 17 on the radial information reader 12 counteracts the force of the spring 22 and a movement of the projection 21 in the direction of the spring force (ie in the radial direction R k to the piston head 6 to) blocked.
  • the detection element 15 and the projection 21 can be moved to the release position.
  • the piston-cylinder unit 1 in the dispenser 2 unhindered by the Radialinformationsleser 12, in particular of its projection 21, and the Axialinformationsleser 13, in particular of its detection element 15, inserted in the axial direction A d or removed.
  • the radial information reader 12 includes a light barrier 24 having a light beam source and a sensor for detecting light beams of the light beam source.
  • the light barrier 24 is arranged so that it is detectable by the light barrier 24, whether the projection 21 of the radial information reader 12 is inserted into a radially aligned recess 9 of the piston head 6 or not.
  • the light barrier 24 is arranged immovably in the dispenser 2.
  • a ridge 25 is provided, which is moved synchronously with the projection 21. In the release position of the radial information reader 12, the web 25 interrupts the light barrier 24. This also applies to the case that no radially aligned recess 9 is present.
  • the detection device can determine whether at the corresponding axial region of the piston head 6, a radially aligned recess 9 is present or not.
  • the dispenser 2 has a piston drive means with the piston actuator 26, which is partially visible in Figs. 4 to 6.
  • the piston actuator 26 is formed so that it can grip the piston head 6 of the piston-cylinder unit 1 at the attachment portion 1 1.
  • the detection element 15, the spring 16, the extension 19, the projection 21, the spring 22 and the web 25 are rotationally coupled to the piston actuator 26 and a part of the piston actuator 26.
  • the piston actuator 26 is on the Piston head 6 of the piston-cylinder unit 1 to be moved. The movement takes place at least until a stop 27 of the piston actuator 26 rests against the end face of the piston head 6. This movement is also called block travel and is used to detect a piston head reference point. In particular, this reference point marks the starting point for a determination of the depth of the axially aligned recess 10 of the piston head 6.
  • the block ride also serves to detect whether the piston 4 is maximally inserted into the cylinder 3 or how far the piston 4 is inserted into the cylinder 3. With the information of the block drive, the piston 4 may, if necessary. Be moved to an initial position, for example, maximum pushed into the cylinder 3.
  • the dispenser 2 has a sensor device for detecting the attachment of the piston-cylinder unit 1 on the dispenser 2.
  • a sensor device here is a light barrier 31 is provided.
  • Fig. 5 shows schematically a longitudinal section through the system 14 of Fig. 4 in a second state. In this second state, the block ride was performed and ended.
  • Fig. 6 shows schematically a longitudinal section through the system 14 of Fig. 4 in a third state. In this third state, the detection element 15 are inserted in the axially aligned recess 10 to the end and the projection 21 in one of the two radially aligned recesses 9 to the end thereof.
  • a preferred sequence of a method for detecting the type of replaceable piston-cylinder unit 1 for a dispenser 2 is described.
  • the radial information reader 12 and the axial information reader 13 are moved to the release position, so that the piston-cylinder unit 1 can be inserted into the dispenser 2 unimpeded from the radial information reader 12 and the axial information reader 13 in the axial direction A d .
  • the piston-cylinder unit 1 is releasably inserted into the dispenser 2 by means of a movement extending at least substantially in the axial direction A d of the dispenser 2.
  • the cylinder 3 of the piston-cylinder unit 1 is fixed.
  • the piston head side reference point is detected by generating a relative movement between the piston head 6 and the piston actuator 26.
  • the piston actuator 26 is moved toward the piston head 6 until the stop 27 of the piston actuator 26 abuts against an end face of the piston head 6 (block drive).
  • the length of the relative movement is determined by means of a motor-driven device for incremental path measurement.
  • the detection element 15 and the projection 21 are at least partially in time overlapping, in particular simultaneously, in the axial direction A d to the piston head 6 moves
  • the detection of the piston head side reference point represents, so to speak, a path calibration for the subsequent recognition of the type of the inserted piston-cylinder unit 1, which makes the method independent of differences in the dimensional tolerances of the parts of the piston-cylinder unit 1 at least largely independent.
  • the detection device can be given a target, for example From what time or which distance after detection of the piston head side reference point, the detection of the information can be expected or carried out.
  • the detection element 15 of the axial information reader 13 is then inserted into the axially aligned groove 10 of the piston head 6.
  • the depth of this groove 10 is determined by means of the position element 20 of the device for determining position.
  • the piston head 6 of the piston-cylinder unit 1 is releasably connected to the piston actuator 26 of the dispenser 2 at the attachment portion 1 1 of the piston head 6. In this way, a coupling between the piston actuator 26 and the piston 4 is achieved.
  • the information readers 12, 13 proceed at least substantially simultaneously.
  • the coupling of the piston 4 can be made directly after the block ride.
  • the locking element 17 of the dispenser 2 in the axial direction A d of the dispenser 2 is moved as described above, wherein the fixing element 18 and link element 23rd arranged coordinated with each other.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit (1) für einen Dispenser (2). Die Kolben-Zylinder-Einheit (1) weist mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1) zumindest teilweise spezifizierenden, radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (7) und mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) zumindest teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8) auf. Der Dispenser (2) weist eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (2) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (1) auf. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: a) Lösbares Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit (1) am Dispenser (2) mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2) verlaufenden Bewegung; b) Erfassen der Fertigstellung eines erfolgreichen Anbringens der Kolben-Zylinder-Einheit (1) am Dispenser (2) mittels einer Sensoreinrichtung; c) Erfassen einer Information des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (8) und d) Erfassen einer Information des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (7), vor, nach oder zeitlich zumindest teilweise überlappend mit Schritt c).

Description

Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser gemäß Anspruch 1 . Die Erfindung betrifft außerdem eine austauschbare Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser gemäß Anspruch 12 oder 20, einen Dispenser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 27 und ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina gemäß Anspruch 37.
Aufgabe von Systemen der in Rede stehenden Art ist es, aus einem Behälter ein Fluidvolumen aufzunehmen und anschließend in einen anderen oder mehrere andere Behälter abzugeben. Solche Systeme dienen insbesondere zum wiederholten Dispensieren, Titrieren bzw. Pipettieren von Flüssigkeiten.
Solche Systeme umfassen einen Dispenser und eine als Austauschteil ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit, die am Dispenser lösbar anbringbar, insbesondere einsetzbar bzw. einlegbar, ist. Nach einem oder mehreren Dispensiervorgängen kann die Kolben-Zylinder-Einheit von dem Dispenser gelöst werden. Anschließend kann eine andere, insbesondere unterschiedliche Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser angebracht werden.
Solche Systeme können als manuelle oder motorbetriebene Handgeräte ausgebildet sein, an deren Dispenser genau eine Kolben-Zylinder-Einheit anbringbar ist. Es gibt auch Systeme, an deren Dispenser gleichzeitig eine Vielzahl von Kolben-Zylinder- Einheiten angebracht sind, wie z. B. bei einem Pipettierautomaten.
Kolben-Zylinder-Einheiten der in Rede stehenden Art können z. B. als Verdrängereinheiten mit anfügbaren Pipetten oder Spitzen (Tips) oder als Spritzen ausgebildet sein. Sie weisen jeweils einen Zylinder, insbesondere mit einem geraden Hohlzylinder mit einem im Wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt und einer dazu senkrechten Axialrichtung, und einen im Zylinder in dessen Axialrichtung verschiebbaren Kolben auf. Durch Verschieben des Kolbens können Fluide in den Zylinder oder in die darin angefügte Spitze aufgenommen und daraus abgegeben werden. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass die Kolben-Zylinder-Einheiten mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung am Dispenser anbringbar sind. Dies erlaubt eine einfache, nutzerfreundliche, ergonomisch vorteilhafte und weniger fehleranfällige Bedienung des entsprechenden Systems. Dabei kennzeichnet der Ausdruck„Axialrichtung des Dispensers" eine Ausrichtung übereinstimmend mit oder parallel zur Längsachse des Dispensers.
Im Fokus der vorliegenden Erfindung stehen dabei Kolben-Zylinder-Einheiten, die nach dem Direktverdrängungsprinzip arbeiten und für das Dispensieren von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und/oder hohem Dampfdruck geeignet sind.
Für die hier relevanten Systeme ist es von Vorteil, automatisch den Typ einer Kolben- Zylinder-Einheit erkennen zu können. Dabei bezeichnet der Begriff„Typ" z. B. einen Zweck, einen Zustand und/oder eine Eigenschaft der Kolben-Zylinder-Einheit, wie z. B. das maximal aufnehmbare und/oder abgebbare Fluidvolumen.
Aus der Praxis ist ein Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser bekannt. Dabei weist die Kolben- Zylinder-Einheit mehrere Informationsträgerabschnitte auf. Die gesamten Informationen, die alle Informationsträgerabschnitte tragen, spezifizieren den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit. Alle Informationsträgerabschnitte sind dabei radial ausgerichtet, d. h. die Information(en) eines Informationsträgerabschnitts ist/sind in dessen radialer Richtung kodiert. Alle Informationsträgerabschnitte sind an einem Flansch des Zylinders der jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet. Der Dispenser weist eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit auf. Die Erfassungseinrichtung hat einen Radialinformationsleser, mittels dem die Informationen der radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte erfassbar sind. Das bekannte Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- Lösbares Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung,
- Erfassen der Fertigstellung eines erfolgreichen Anbringens der Kolben-Zylinder- Einheit am Dispenser und
- Erfassen einer Information der radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Verfahren bzw. das zugehörige System bzw. den bekannten Dispenser bzw. die bekannte Kolben- Zylinder-Einheit hinsichtlich Zuverlässigkeit, Präzision, Ablauf, Aufbau, Handhabung, Stabilität und/oder Haltbarkeit zu verbessern.
Gemäß einem ersten, zweiten, dritten, bzw. vierten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch das Verfahren nach Anspruch 1 , eine austauschbare Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser gemäß Anspruch 12 oder 20, einen Dispenser gemäß Anspruch 27 bzw. ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina gemäß Anspruch 37 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Erfindungsaspekte sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
Es versteht sich von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt angeführt sind, in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten.
Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher beschrieben.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, mindestens zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur Kodierung von Informationen zu kombinieren. Hier hat sich als besonders vorteilhaft die Kombination einer radialen Kodierung von Informationen mit einer axialen Kodierung von Informationen erwiesen.
So weist die Kolben-Zylinder-Einheit gemäß dem ersten Erfindungsaspekt mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit zumindest teilweise spezifizierenden, radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt und mindestens einen, vorzugsweise genau einen, den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit zumindest teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt auf. Der Ausdruck „radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt" ist dabei so zu verstehen, dass dieser Informationsträgerabschnitt in radialer Richtung der Kolben- Zylinder-Einheit zugänglich und/oder dessen Information in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt hat in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit eine geometrische Ausdehnung, mittels der die erfassbare Information des radialen Informationsträgerabschnitts kodiert ist. Außerdem hat der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt eine geometrische Ausdehnung in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit und in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit. Der Ausdruck „axial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt" ist dabei so zu verstehen, dass dieser Informationsträgerabschnitt in axialer Richtung der Kolben- Zylinder-Einheit zugänglich und/oder dessen Information in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt hat in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit eine geometrische Ausdehnung, mittels der die erfassbare Information des axialen Informationsträgerabschnitts kodiert ist. Außerdem hat der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt eine geometrische Ausdehnung in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit und in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit. Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit mit geometrisch vorbestimmten Abmessungen ermöglicht einen kompakten Aufbau und auch bei einer erhöhten Anzahl an Informationsträgerabschnitten eine sichere Befestigung am Dispenser und schlupffreien Antrieb des Kolbens durch den Dispenser. Ebenso können Fertigungstoleranzen größer sein und so wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit kostengünstiger.
Vorzugsweise spezifizieren die Informationen des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts und des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts zusammen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit. Bei Vorhandensein mehrerer radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitte können zusätzlich die Informationen aller radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitte zusammen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit spezifizieren. Somit ließe sich der Typ der Kolben-Zylinder-Einheit sowohl mittels eines Dispensers, der ausschließlich die Informationen der radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte erfasst, als auch mittels eines Dispenser, der die Informationen mindestens eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts und mindestens eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts erfasst, identifizieren.
Die Informationsträgerabschnitte können zusammen einen Untertypen, also z. B. einen Zweck, einen Zustand oder eine Eigenschaft, spezifizieren. Es ist aber auch möglich, dass die Informationsträgerabschnitte getrennt jeweils einen Untertypen spezifizieren. So kann ein Informationsträgerabschnitt einen Untertypen, z. B. eine Eigenschaft, und ein anderer Informationsträgerabschnitt einen anderen Untertypen, z. B. einen Zustand, spezifizieren. Es kann auch so sein, dass die Informationsträgerabschnitte jeweils eine Ausprägung des gleichen Untertypen spezifizieren, also ein Informationsträgerabschnitt eine erste Eigenschaft und ein anderer Informationsträgerabschnitt eine zweite Eigenschaft.
Vorzugsweise ist/sind der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt und/oder der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt bzw. alle Informationsträgerabschnitte an einem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen. In axialer Richtung können beide Informationsträgerabschnitte überlappend angeordnet sein. Der Begriff„Kolbenkopf" kennzeichnet dabei den Teil des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit, der sich bei einem maximal in den Zylinder geschobenem Kolben außerhalb des Zylinders befindet. Auf den Kolbenkopf wirkt der Antrieb des Dispensers ein. Es ist bevorzugt, wenn der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt durch eine in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende Aussparung, insbesondere eine Nut, im Kolbenkopf gebildet ist. Die Aussparung erstreckt sich in Axialrichtung von einer Stirnseite des Kolbenkopfs ausgehend. Auf diese Weise lassen sich Aussparungen vergleichsweise großer Tiefe ohne wesentliche Nachteile hinsichtlich der Stabilität des Kolbens realisieren.
Der Begriff „Nut" ist so zu verstehen, dass die in Axialrichtung der Kolben-Zylinder- Einheit verlaufende Aussparung in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit nicht vollständig von Kolbenkopfmaterial umgeben ist, sondern in radialer Richtung teilweise offen ist, vorzugsweise entlang der gesamten Tiefe der Aussparung. Eine solche Ausgestaltung erleichtert ein Säubern der Aussparung und bietet eine einfache Kontrollmöglichkeit. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt durch eine in Radialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit umlaufende, Aussparung am Kolbenkopf gebildet ist. Bei Vorhandensein mehrerer radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitte sind vorzugsweise auch die übrigen radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte jeweils durch eine in Radialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit umlaufende, Aussparung am Kolbenkopf gebildet. Insbesondere bei in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder- Einheit umlaufenden Aussparungen können die radial ausgerichteten Aussparungen in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit versetzt zueinander am Kolbenkopf angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Ausgestaltung, die zu Kolben-Zylinder- Einheiten mit ausschließlich radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitten kompatibel ist. Vorzugsweise sind die Informationsträgerabschnitte so ausgebildet, dass die Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung (Ausdehnung in Axialrichtung) und die Tiefe der radial ausgerichteten Aussparung (Ausdehnung in Radialrichtung) den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit spezifizieren. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, vergleichsweise viele Informationen zu kodieren. Außerdem erlaubt dies ein einfaches, präzises, wenig fehleranfälliges Erfassen der kodierten Informationen und somit einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Erfassungseinrichtung des Dispensers.
Bei Vorhandensein mehrerer radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitte können die radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte so ausgebildet sein, dass die Tiefe, Anzahl, Anordnung in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit und/oder jeweilige Breite der radial ausgerichteten Aussparungen (auch) den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit spezifizieren.
Bevorzugt weist der Kolbenkopf einen Befestigungsabschnitt auf, an dem ein Kolbenstellglied des Dispensers den Kolbenkopf greifen kann. Vorzugsweise ist dieser Befestigungsabschnitt zumindest teilweise von den Informationsträgerabschnitten separat angeordnet. Es kann auch eine Überlappung des Befestigungsabschnitts mit den Informationsträgerabschnitten existieren.
Gerade wenn die Informationsträgerabschnitte am Kolbenkopf der Kolben-Zylinder- Einheit vorgesehen sind, ermöglicht die erfindungsgemäße Kombination aus dem/den axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt/en und dem/den radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt/en einen Befestigungsabschnitt am Kolbenkopf so anzuordnen, dass der Kolbenkopf kompakt ausgestaltet ist und der Kolben mittels des Kolbenstellglieds präzise und ohne wesentliche Verformung des Kolbenkopfs verstellt werden kann. Vorzugsweise ist/sind hierzu der/die radial ausgerichtete/n Informationsträgerabschnitt/e in Axialrichtung zwischen der Stirnseite des Kolbenkopfs und dem Befestigungsabschnitt angeordnet.
Gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt weist die Kolben-Zylinder-Einheit mindestens einen, vorzugsweise genau einen, den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt und einen Befestigungsabschnitt auf. Der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt und der Befestigungsabschnitt sind an einem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder- Einheit vorgesehen, wobei der Befestigungsabschnitt separat vom axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt, insbesondere in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit versetzt, angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt ist so ausgebildet, dass an ihm ein Kolbenstellglied des Dispensers den Kolbenkopf greifen kann.
Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit ermöglicht ein stabiles Fixieren des Kolbenkopfes durch das Kolbenstellglied ohne wesentliche Verformungen des Kolbenkopfs. Vorzugsweise ist der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt durch eine in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende Aussparung, insbesondere Nut, im Kolbenkopf gebildet. Die Aussparung erstreckt sich in Axialrichtung von einer Stirnseite des Kolbenkopfs ausgehend. Bevorzugt spezifiziert die Tiefe der Aussparung in Axialrichtung den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit teilweise.
Vorteilhafterweise ist der Befestigungsabschnitt in Axialrichtung unterhalb des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts, also zwischen dem axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt und dem Zylinder der Kolben-Zylinder- Einheit, angeordnet.
Bevorzugt ist an dem Kolbenkopf auch mindestens ein den Typ der Kolben-Zylinder- Einheit teilweise spezifizierender, radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt vorgesehen, der bevorzugt separat von dem axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt und/oder dem Befestigungsabschnitt angeordnet ist. So kann der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit zwischen der Stirnseite des Kolbenkopfes bzw. dem axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt und dem Befestigungsabschnitt angeordnet sein. Der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt und der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt können in Axialrichtung der Kolben- Zylinder-Einheit auch teilweise überlappend angeordnet sein. Vorzugsweise ist/sind der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt und/oder der/die radial ausgerichtete/n Informationsträgerabschnitt/e so ausgebildet, wie es oben zum ersten Erfindungsaspekt beschrieben ist. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Dispensers (dritter Erfindungsaspekt) ist wesentlich, dass an ihm eine Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere eine wie zuvor beschriebene Kolben-Zylinder-Einheit, mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar ist. Der erfindungsgemäße Dispenser hat eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser angebrachten Kolben- Zylinder-Einheit. Die Erfassungseinrichtung weist einen Axialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Außerdem hat die Erfassungseinrichtung einen Radialinformationsleser, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Der erfindungsgemäße Dispenser ist also derart ausgebildet, dass er den Typ einer an ihm angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit, wie sie zuvor beschrieben wurde, identifizieren kann.
Vorzugsweise ist/sind der Axialinformationsleser und/oder der Radialinformationsleser zur elektronischen, optischen, induktiven und/oder mechanischen Erfassung der Information des axial bzw. radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Axialinformationsleser ein Erfassungselement auf und die Erfassungseinrichtung ist so ausgebildet, dass zumindest ein Teil des Erfassungselements in eine in Axialrichtung der Kolben- Zylinder-Einheit verlaufende Aussparung, insbesondere Nut, im Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit in Axialrichtung einführbar und auf diese Weise die Tiefe dieser Aussparung bestimmbar ist. Dies ermöglicht ein einfaches, präzises, wenig fehleranfälliges Erfassen der kodierten Informationen und somit einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Erfassungseinrichtung. Vorzugsweise ist das Erfassungselement stößelartig und/oder stiftformig ausgebildet und/oder federbelastet, insbesondere gegen die Einlegerichtung der Kolben- Zylinder-Einheit elastisch vorgespannt. Besonders bevorzugt ist, wenn der Dispenser ein Verriegelungselement aufweist, mit dem das Erfassungselement in eine Freigabeposition bewegbar und dort haltbar bzw. blockierbar ist. Sobald das Verriegelungselement das Erfassungselement nicht mehr blockiert, wird das federbelastete Erfassungselement auf den Kolbenkopf zu bewegt und schließlich in die in Axialrichtung verlaufende Aussparung des Kolbenkopfs gedrückt. In diesem Fall kann der Axialinformationsleser z. B. mittels einer Einrichtung zur Positionsbestimmung die vom Erfassungselement zurückgelegte Strecke bestimmen.
Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung weist der Radialinformationsleser einen insbesondere federbelasteten Vorsprung auf und die Erfassungseinrichtung ist so ausgebildet, dass zumindest ein Teil des Vorsprungs in eine in Radialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit umlaufende, Aussparung am Kolbenkopf der Kolben- Zylinder-Einheit in Radialrichtung einführbar und auf diese Weise das Vorhandensein dieser Aussparung bestimmbar ist. Dies ermöglicht ein einfaches, präzises, wenig fehleranfälliges Erfassen der kodierten Informationen und somit einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Erfassungseinrichtung.
Vorzugsweise hat der Radialinformationsleser eine Lichtschranke mit einer Lichtstrahlenquelle und einem Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle, wobei die Lichtschranke so angeordnet ist, dass ein Herausführen bzw. Einführen des Vorsprungs des Radialinformationslesers aus der bzw. in die radial ausgerichtete/n Aussparung von der Lichtschranke detektierbar ist.
Vorteilhafterweise ist das Kolbenstellglied des Dispensers so ausgebildet, dass es den Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit an dem Befestigungsabschnitt greifen kann. Es ist bevorzugt, wenn der Axialinformationsleser und der Radialinformationsleser zum Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser jeweils in eine Freigabeposition bewegbar sind, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit unbehindert von dem Axialinformationsleser und dem Radialinformationsleser in Axialrichtung am Dispenser anbringbar, insbesondere in den Dispenser einsetzbar, ist. Somit kann die Kolben-Zylinder-Einheit auf einfache, schnelle und bedienerfreundliche Weise am Dispenser angebracht werden, ohne dass der Axialinformationsleser und/oder der Radialinformationsleser beschädigt wird/werden. Vorzugsweise weist der Dispenser zum Bewegen des Erfassungselements und/oder des Vorsprungs aus der Freigabeposition heraus ein Verriegelungselement auf, das insbesondere in Axialrichtung des Dispensers, ganz besonders entgegen der Einlegerichtung der Kolben-Zylinder-Einheit, bewegbar ist. Bevorzugt ist das Kolbenstellglied auf den Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit zu bewegbar, bis ein Anschlag der Erfassungseinrichtung an einer Stirnseite des Kolbenkopfs anliegt. Diese auch als Blockfahrt bezeichnete Bewegung dient zur Erfassung eines kolbenkopfseitigen Referenzpunkts. Dieser Referenzpunkt markiert insbesondere den Ausgangspunkt einer Bestimmung der Tiefe der Aussparung in Axialrichtung des Kolbenkopfs.
Vorzugsweise hat der Dispenser Mittel, insbesondere eine Lichtschranke, zur mechanischen, elektronischen, induktiven und/oder optischen Erkennung des Anbringens der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser. Sobald ein erfolgreiches Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit erkannt wurde, kann das Erfassen der Informationen der Informationsträgerabschnitte beginnen.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Dispenser ein völlig autonomes, von Hand haltbares und motorbetriebenes Gerät, das standortunabhängig sämtliche Komponenten in einem Gehäuse vereinigt. Hierzu zählen wie üblich ein Antrieb, vorzugsweise ein Motorantrieb, eine Getriebeeinrichtung, die die Drehbewegung des Motors in eine Längsbewegung des Kolbenstellglieds umwandelt, eine Elektronik, eine Stromversorgung und natürlich eine Ankoppeleinrichtung zur Verbindung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Kolbenstellglied.
Das erfindungsgemäße System /vierter Erfindungsaspekt) hat einen wie zuvor beschriebenen Dispenser und eine wie zuvor beschriebene, als Austauschteil ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit. Dabei ist die Kolben-Zylinder-Einheit mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung am Dispenser lösbar anbringbar. Die technischen Wirkungen der vorliegenden Erfindung treten sowohl in der Kolben- Zylinder-Einheit (axiale und radiale Kodierung bzw. axiale Kodierung und Befestigungsabschnitt am Kolbenkopf) als auch in dem Dispenser (Erfassung der axialen und radialen Kodierung bzw. Befestigung am Kolbenkopf) in Erscheinung. Dabei beeinflusst die Erfindung die Kolben-Zylinder-Einheit gerade auch in ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Funktionsweise. Die Kolben-Zylinder-Einheit verkörpert einen wesentlichen Teil des Erfindungsgedankens.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser. Dabei werden eine austauschbare Kolben-Zylinder-Einheit gemäß dem ersten Erfindungsaspekt und ein Dispenser mit einer Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs der am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit verwendet. Insbesondere kommt ein Dispenser wie zuvor geschildert zum Einsatz. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: a) Lösbares Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung;
b) Erfassen der Fertigstellung eines erfolgreichen Anbringens der Kolben-Zylinder- Einheit am Dispenser mittels einer Sensoreinrichtung;
c) Erfassen einer Information des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit und d) Erfassen einer Information des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit, vor, nach oder zeitlich zumindest teilweise überlappend mit Schritt c). Mit dem Verfahren lassen sich - bei gleicher Größe der einzelnen Informationsträgerabschnitte und gleicher Kodierweise - der gesamte Platzbedarf und die Menge an kodierter Information gegeneinander austauschen. So können bei gleichbleibender Größe der Informationsträgerabschnitte mehr Informationen kodiert werden. Umgekehrt kann eine bestimmte Informationsmenge auf kleinerem Raum kodiert werden. Somit ist. z. B. ein kompakter Aufbau der Kolben-Zylinder-Einheiten realisierbar.
Die Erfassung der Informationen kann elektronisch, optisch, induktiv und/oder mechanisch erfolgen.
Vorzugsweise werden bei dem Verfahren vor Durchführung des Schritts a) ein Axialinformationsleser der Erfassungseinrichtung und/oder ein Radialinformationsleser der Erfassungseinrichtung in eine Freigabeposition bewegt, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit unbehindert von dem Axialinformationsleser und dem Radialinformationsleser in Axialrichtung am Dispenser anbringbar, insbesondere in den Dispenser einsetzbar, ist.
Vorteilhafterweise wird in Schritt a) des Verfahrens der Zylinder der Kolben- Zylinder- Einheit fixiert.
Bevorzugt wird nach Schritt b), vorzugsweise zumindest teilweise überlappend mit Schritt c) und/oder d), ein Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolbenstellglied des Dispensers an einem Befestigungsabschnitt des Kolbenkopfs lösbar verbunden. Auf diese Weise wird eine Kopplung zwischen dem Kolbenstellglied und dem Kolben erreicht. Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Befestigungsabschnitt separat von den beiden Informationsträgerabschnitten angeordnet ist, vorzugsweise wobei die beiden Informationsträgerabschnitte ebenfalls am Kolbenkopf vorgesehen sind. Vorzugsweise wird nach Schritt b) und vor Schritt c) ein kolbenkopfseitiger Referenzpunkt durch Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit und dem Kolbenstellglied erfasst. Dabei kann beispielsweise die Länge der Relativbewegung bestimmt werden, vorzugsweise mittels einer Einrichtung zur inkrementellen Wegmessung, die motorangetrieben sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Kolbenstellglied auf den Kolbenkopf zu bewegt werden, bis ein Anschlag des Kolbenstellglieds an einer Stirnseite des Kolbenkopfs anliegt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird in Schritt c), vorzugsweise ausgehend vom kolbenkopfseitigen Referenzpunkt, ein vorzugsweise federbelastetes Erfassungselement des Axialinformationslesers zumindest teilweise in eine in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende Aussparung, insbesondere Nut, im Kolbenkopf eingeführt. Dabei und/oder danach wird die Tiefe dieser Aussparung bestimmt, vorzugsweise mittels einer Einrichtung zur Positionsbestimmung.
Vorzugsweise wird in Schritt d) ein vorzugsweise federbelasteter Vorsprung des Radialinformationslesers zumindest teilweise in eine in Radialrichtung der Kolben- Zylinder-Einheit verlaufende, und bevorzugt in Umfangsrichtung der Kolben- Zylinder-Einheit umlaufende, Aussparung am Kolbenkopf eingeführt und das Vorhandensein dieser Aussparung, vorzugsweise mittels einer Lichtschranke, bestimmt. Bevorzugt wird zum Bewegen des Erfassungselements und/oder des Vorsprungs aus der Freigabeposition heraus ein Verriegelungselement des Dispensers, vorzugsweise in Axialrichtung des Dispensers, bewegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, zum Teil mit Bezugnahmen auf die Zeichnung, näher erläutert. Die oben beschriebenen und/oder in den Ansprüchen und/oder in der nachfolgenden Beschreibung offenbarten Merkmale können bedarfsweise miteinander kombiniert aber auch unabhängig voneinander realisiert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen ausdrücklich beschrieben ist.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit,
Fig. 2 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine vergrößerte
Darstellung eines Kolbenkopfs der Kolben-Zylinder-Einheit aus Fig. 1 ,
Fig. 3 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dispensers,
Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt durch eine bevorzugte
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einer in einen Dispenser eingelegten Kolben-Zylinder-Einheit in einem ersten Zustand, wobei eine vereinfachte Darstellung unter Weglassung von Teilen des Dispensers gewählt wurde,
Fig. 5 schematisch einen Längsschnitt durch das System aus Fig. 4 in einem zweiten Zustand und
Fig. 6 schematisch einen Längsschnitt durch das System aus Fig. 4 in einem dritten Zustand.
Fig. 1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit 1 für einen Dispenser 2. Die Kolben-Zylinder-Einheit 1 hat eine in Fig. 1 dargestellte Axialrichtung Ak und Radialrichtung Rk.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 1 ist als Austauschteil ausgebildet. Sie kann in Form einer Spritze ausgebildet sein und in verschiedenen Größen mit unterschiedlichem Aufnahmevolumen vorliegen. Sie weist einen Zylinder 3 auf, in dem ein abgedichteter Kolben 4 zum Zwecke des Ansaugens und Ausstoßens einer zu pipettierenden oder dosierenden Flüssigkeit bewegbar ist. Der Kolben 4 weist eine Kolbenstange 5 auf, an deren einem Ende, das aus dem Zylinder 3 herausragt, ein Kolbenkopf 6 angebracht ist. In Fig. 1 ist von dem Kolben 4 nur der Kolbenkopf 6 sichtbar.
Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit 1 weist zwei den Typ der Kolben- Zylinder-Einheit 1 teilweise spezifizierende, radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitte 7 und genau einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit 1 teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt 8 auf.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform sind die radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 und der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 8 am Kolbenkopf 6 angeordnet.
Dabei sind die radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 jeweils durch eine in Radialrichtung Rk der Kolben-Zylinder-Einheit 1 verlaufende und in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 umlaufende Aussparung 9 am Kolbenkopf 6 gebildet. Die radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 sind in Axialrichtung Ak versetzt zueinander angeordnet. Dabei kann zwischen einem oberen (in Fig. 1 links außen am Kolbenkopf 6 angeordneten) und einem unteren (in Fig. 1 weiter rechts am Kolbenkopf 6 angeordneten) radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt 7 unterschieden werden.
Der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 8 ist hier durch eine in Axialrichtung Ak der Kolben-Zylinder-Einheit 1 verlaufende Aussparung 10 des Kolbenkopfs 6 gebildet. Die axial ausgerichtete Aussparung 10 erstreckt sich in Axialrichtung Ak von einer Stirnseite des Kolbenkopfs ausgehend und ist in Axialrichtung Ak nach oben hin, in Fig. 1 also nach schräg links oben hin, offen.
In Fig. 2 ist der Kolbenkopf 6 schematisch in einer perspektivischen Ansicht vergrößert dargestellt. Dort ist zu erkennen, dass die radial ausgerichteten Aussparungen 9 dadurch gebildet sind, dass der Kolbenkopf in diesen Abschnitten einen kleineren Durchmesser hat.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform kann die jeweilige Tiefe bzw. Ausdehnung in Radialrichtung Rk der radial ausgerichteten Aussparungen 9 nur einen bestimmten Wert annehmen, hier etwa 5 mm. Es ist also so, dass die radial ausgerichteten Aussparungen 9 an einer bestimmten Position in Axialrichtung Ak entweder vorhanden sind oder nicht. Das bedeutet auch, dass es sich bei einer Tiefe von 0 mm nicht um eine radial ausgerichtete Aussparung im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt.
Kolben-Zylinder-Einheiten 1 unterschiedlichen Typs können sich u. a. in der Tiefe, Anzahl, Anordnung in Axialrichtung Ak und/oder jeweiligen Breite (Ausdehnung in Axialrichtung Ak) der radial ausgerichteten Aussparungen 9 unterscheiden.
In Fig. 2 ist außerdem zu erkennen, dass der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 8 hier als axial ausgerichtete Aussparung 10 in Form einer Nut ausgebildet ist. Es handelt sich also nicht um eine Bohrung, die in radialer Richtung Rk umschlossen ist. Vielmehr ist die axial ausgerichtete Aussparung 10 in radialer Richtung Rk teilweise nach außen hin offen, und zwar entlang der gesamten Tiefe der Aussparung 10. Alternativ kann die axial ausgerichtete Aussparung 10 als ein Sackloch ausgebildet sein.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform sind die Aussparungen 9 so ausgebildet, dass die Tiefe, Anzahl, Anordnung in Axialrichtung Ak und die jeweilige Breite der radial ausgerichteten Aussparungen 9 den Typ der Kolben-Zylinder- Einheit 1 spezifizieren. Zusätzlich ist der Typ der Kolben-Zylinder-Einheit 1 in der Tiefe (Ausdehnung in Axialrichtung Ak) der axial ausgerichteten Aussparung 10 und der Information spezifiziert, ob in einem bestimmten axialen Bereich des Kolbenkopfs 6 eine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden ist oder nicht.
Somit lässt sich der Typ der Kolben-Zylinder-Einheit 1 sowohl mittels eines Dispensers, der ausschließlich die Informationen der radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 erfasst, als auch mittels eines erfindungsgemäßen Dispenser identifizieren.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform kann die Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung 10 einen von mehreren diskreten Werten annehmen, z. B. einen von acht möglichen Tiefenwerten. Die diskreten Tiefenwerte weisen einen Mindestabstand auf, vorzugsweise ca. 2 mm. Bei einer Tiefe von 0 mm handelt es sich nicht um eine axial ausgerichtete Aussparung im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die axial ausgerichtete Aussparung 10 in Axialrichtung Ak nur über einen Teil des Kolbenkopfs 6. Dies erlaubt ein stabiles Greifen des Kolbenkopfs 6 ohne wesentliche Verformungen des Kolbenkopfs 6.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform überlappen sich die beiden radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 und der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 8 teilweise. Im Falle der Aussparungen 9 und der Nut 10 ist dies abhängig von der Tiefe der axial ausgerichteten Nut 10 und dem Abstand der radial ausgerichteten Aussparungen 9 von der Stirnseite des Kolbenkopfs 6.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Kolbenkopf 6 einen Befestigungsabschnitt 1 1 auf, an dem ein Kolbenstellglied 26 des Dispensers 2 den Kolbenkopf 6 greifen kann. Dieser Befestigungsabschnitt 1 1 ist hier von den Informationsträgerabschnitten 7, 8 separat, nämlich in Axialrichtung Ak unterhalb des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 8 angeordnet. Es gibt hier keine Überlappung des Befestigungsabschnitts 1 1 mit den Informationsträgerabschnitten 7, 8. Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Einheit 1 ermöglicht einen kompakten Aufbau, eine Abwärtskompatibilität zu älteren Kolben-Zylinder-Einheiten und ein präzises Verstellen des Kolbens 4 mittels des Kolbenstellglieds 26 ohne wesentliche Verformung des Kolbenkopfs 6. Fig. 3 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dispensers 2. Der Dispenser 2 hat eine in Fig. 3 dargestellte Axialrichtung Ad. Der erfindungsgemäße Dispenser 2 hat eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser 2 angebrachten Kolben- Zylinder-Einheit 1 . Die Erfassungseinrichtung hat einen Radialinformationsleser 12, mittels dem eine Information der radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 erfassbar ist. Außerdem weist die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser 13 auf, mittels dem eine Information des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 8 der Kolben- Zylinder-Einheit 1 erfassbar ist. Mittels der Erfassungseinrichtung kann der Dispenser 2 den Typ einer an ihm angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit 1 identifizieren.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 14 mit dem Dispenser 2 und der in den Dispenser 2 eingelegten Kolben-Zylinder-Einheit 1 in einem ersten Zustand. Dabei ist der Dispenser 2 nur teilweise dargestellt. Fig. 4 beschränkt sich nämlich auf die Darstellung derjenigen Komponenten, die zur Erläuterung vorliegender Erfindung erforderlich sind.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Kolben 4 einen Kolbendorn 28 auf, der in eine Spitze 29 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 bei der in Fig. 3 dargestellten Endstellung hineinragt, um das Totvolumen zu minimieren.
Der Zylinder 3 weist einen Flansch 30 auf, der an einem Anschlagelement 32 des Dispensers 2 anliegt. Hiermit und mit Hilfe einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung ist der Zylinder 3 am Dispenser 2 fixiert, so dass zum Ansaugen und Ausstoßen von Flüssigkeit hinsichtlich der Kolben-Zylinder-Einheit 1 nur der Kolben 4 im Zylinder 3 bewegbar ist. Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Axialinformationsleser 13 ein Erfassungselement 15 auf und die Erfassungseinrichtung ist so ausgebildet, dass ein Teil des Erfassungselements 15 in die axial ausgerichtete Nut 10 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 in Axialrichtung Ak einführbar und auf diese Weise die Tiefe dieser Nut 10 bestimmbar ist.
Das Erfassungselement 15 ist hier mittels einer Feder 16 gegen die Einlegerichtung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 elastisch vorgespannt. Der Dispenser 2 weist ein Verriegelungselement 17 auf, mit dem das Erfassungselement 15 in eine Freigabeposition bewegbar und dort haltbar ist. In der Freigabeposition hält das Verriegelungselement 17 das Erfassungselement 15, indem ein Fixierelement 18 des Verriegelungselements 17 an einem Fortsatz 19 des Erfassungselements 15 der Kraft der Feder 16 entgegenwirkt und eine Bewegung des Erfassungselements 15 in Richtung der Federkraft (also in Axialrichtung Ad auf die Kolben-Zylinder-Einheit 1 zu) blockiert.
Das Verriegelungselement 17 ist in Axialrichtung Ad im Dispenser 2 und relativ zu der Erfassungseinrichtung verschiebbar. Durch Verschieben des Verriegelungselements 17 in Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 wird eine Bewegung des Erfassungselements 15 nicht mehr blockiert, so dass das Erfassungselement 15 durch die Feder 16 auf den Kolbenkopf 6 zu und dann in die axial ausgerichtete Aussparung 10 des Kolbenkopfs 6 gedrückt wird, bis das Erfassungselement 15 auf das Ende der Aussparung 10 trifft und dort blockiert wird. Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Positionsbestimmung des Erfassungselements 15 auf. Diese Einrichtung zur Positionsbestimmung umfasst ein Positionselement 20, das am Erfassungselement 15, gegenüber dem Fortsatz 19 angeordnet ist. Mittels dieser Einrichtung zur Positionsbestimmung kann die Strecke der Relativbewegung des Erfassungselements 15 zum Kolbenkopf 6 hin bestimmt werden - also die Strecke, die das Erfassungselement 15 aus der Freigabeposition und/oder einem kolbenkopfseitigen Referenzpunkt bis zum Ende der axial ausgerichteten Aussparung 10 zurücklegt. Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Radialinformationsleser 12 einen Vorsprung 21 auf und die Erfassungseinrichtung ist so ausgebildet, dass ein Teil des Vorsprungs 21 in die radial ausgerichtete Aussparung 9 einer der beiden radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitte 7 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 , nämlich in die untere radial ausgerichtete Aussparung 9, in Radialrichtung Rk einführbar und auf diese Weise das Vorhandensein dieser Aussparung 9 bestimmbar ist.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform hat der Radialinformationsleser 12 genau einen Vorsprung 21 und der Vorsprung 21 des Radialinformationslesers 12 kann nur an einer bestimmten axialen Position in Radialrichtung Rk auf den Kolbenkopf 6 zu bewegt werden. Der Radialinformationsleser 12 kann hier also nicht die Informationen aller radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitte 7 auslesen (in alle radial ausgerichteten Aussparungen 9 eingeführt werden). Vielmehr kann der Radialinformationsleser 12 erfassen, ob bei einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit 1 in einem bestimmten axialen Bereich des Kolbenkopfs 6 eine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden ist oder nicht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Radialinformationsleser 12 mehrere, unabhängig voneinander bewegliche Vorsprünge 21 hat und/oder an mehreren axialen Positionen in Radialrichtung Rk auf den Kolbenkopf 6 zu bewegt werden kann.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung 21 des Radialinformationslesers 12 mittels einer Feder 22 in radialer Richtung Rk elastisch vorgespannt. Mittels des Verriegelungselements 17 kann der Vorsprung 21 in eine Freigabeposition bewegt und dort gehalten werden. In der Freigabeposition hält das Verriegelungselement 17 den Vorsprung 21 , indem ein Kulissenelement 23 des Verriegelungselements 17 am Radialinformationsleser 12 der Kraft der Feder 22 entgegenwirkt und eine Bewegung des Vorsprungs 21 in Richtung der Federkraft (also in radialer Richtung Rk auf den Kolbenkopf 6 zu) blockiert.
Durch ausreichend langes Verschieben des Verriegelungselements 17 in Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 relativ zu dem Radialinformationsleser 12 wird eine Bewegung des Vorsprungs 21 nicht mehr blockiert, so dass der Vorsprung 21 durch die Feder 22 auf den Kolbenkopf 6 zu bewegt wird. Ist an dem entsprechenden axialen Bereich des Kolbenkopfs 6 eine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden, wird der Vorsprung 21 in diese radial ausgerichtete Aussparung 9 des Kolbenkopfs 6 hinein gedrückt, ggf. bis der Vorsprung 21 auf das Ende der Aussparung 9 trifft und dort blockiert wird. Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform der Kolben-Zylinder-Einheit 1 ist an dem entsprechenden axialen Bereich des Kolbenkopfs 6 eine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden, nämlich die untere radial ausgerichtete Aussparung 9.
Durch ausreichend langes Verschieben des Verriegelungselements 17 entgegen der Einlegerichtung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 können das Erfassungselement 15 und der Vorsprung 21 in die Freigabeposition bewegt werden. In der Freigabeposition kann die Kolben-Zylinder-Einheit 1 in den Dispenser 2 unbehindert von dem Radialinformationsleser 12, insbesondere von dessen Vorsprung 21 , und dem Axialinformationsleser 13, insbesondere von dessen Erfassungselement 15, in Axialrichtung Ad eingelegt oder auch entnommen werden.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform hat der Radialinformationsleser 12 eine Lichtschranke 24 mit einer Lichtstrahlenquelle und einem Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle. Die Lichtschranke 24 ist so angeordnet, dass von der Lichtschranke 24 detektierbar ist, ob der Vorsprung 21 des Radialinformationslesers 12 in eine radial ausgerichtete Aussparung 9 des Kolbenkopfs 6 eingeführt ist oder nicht. Dabei ist die Lichtschranke 24 unbeweglich im Dispenser 2 angeordnet. Am Radialinformationsleser 12 ist ein Steg 25 vorgesehen, der synchron mit dem Vorsprung 21 bewegt wird. In der Freigabeposition des Radialinformationslesers 12 unterbricht der Steg 25 die Lichtschranke 24. Dies gilt auch für den Fall, dass keine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden ist. Ist der Vorsprung 21 in Radialrichtung Rk in eine radial ausgerichtete Aussparung 9 bis zu deren Ende eingeführt, ist die Lichtschranke 24 nicht vom Steg 25 unterbrochen. Somit kann die Erfassungseinrichtung ermitteln, ob an dem entsprechenden axialen Bereich des Kolbenkopfs 6 eine radial ausgerichtete Aussparung 9 vorhanden ist oder nicht. Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Dispenser 2 eine Kolbenantriebeinrichtung mit dem Kolbenstellglied 26 auf, das in den Fig. 4 bis 6 teilweise zu sehen ist. Das Kolbenstellglied 26 ist so ausgebildet, dass es den Kolbenkopf 6 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 an dem Befestigungsabschnitt 1 1 greifen kann.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform sind das Erfassungselement 15, die Feder 16, der Fortsatz 19, der Vorsprung 21 , die Feder 22 und der Steg 25 mit dem Kolbenstellglied 26 bewegungsmäßig gekoppelt bzw. ein Teile des Kolbenstellglieds 26. Das Kolbenstellglied 26 ist auf den Kolbenkopf 6 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 zu bewegbar. Die Bewegung erfolgt zumindest, bis ein Anschlag 27 des Kolbenstellglieds 26 an der Stirnseite des Kolbenkopfs 6 anliegt. Diese Bewegung wird auch als Blockfahrt bezeichnet und dient zur Erfassung eines kolbenkopfseitigen Referenzpunkts. Dieser Referenzpunkt markiert insbesondere den Ausgangspunkt einer Bestimmung der Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung 10 des Kolbenkopfs 6.
Die Blockfahrt dient auch dazu zu erkennen, ob der Kolben 4 maximal in den Zylinder 3 eingeschoben ist bzw. wie weit der Kolben 4 in den Zylinder 3 eingeschoben ist. Mit den Informationen der Blockfahrt kann der Kolben 4 ggfs. in eine Ausgangsposition bewegt werden, beispielsweise maximal in den Zylinder 3 geschoben werden.
Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform hat der Dispenser 2 eine Sensoreinrichtung zur Erkennung des Anbringens der Kolben-Zylinder-Einheit 1 am Dispenser 2. Als Sensoreinrichtung ist hier eine Lichtschranke 31 vorgesehen. Sobald ein erfolgreiches Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit 1 erkannt wurde, kann das Erfassen der Informationen der Informationsträgerabschnitte 7, 8 beginnen.
In dem in Fig. 4 dargestellten ersten Zustand befinden sich das Erfassungselement 15 und der Vorsprung 21 in der Freigabeposition. Die Blockfahrt wurde noch nicht durchgeführt. Fig. 5 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch das System 14 aus Fig. 4 in einem zweiten Zustand. In diesem zweiten Zustand wurde die Blockfahrt durchgeführt und beendet. Fig. 6 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch das System 14 aus Fig. 4 in einem dritten Zustand. In diesem dritten Zustand sind das Erfassungselement 15 in die axial ausgerichtete Aussparung 10 bis zu deren Ende und der Vorsprung 21 in eine der beiden radial ausgerichteten Aussparungen 9 bis zu deren Ende eingeführt. Im Folgenden wird ein bevorzugter Ablauf eines Verfahrens zur Erkennung des Typs der austauschbaren Kolben-Zylinder-Einheit 1 für einen Dispenser 2 geschildert. Zunächst werden der Radialinformationsleser 12 und der Axialinformationsleser 13 in die Freigabeposition bewegt, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit 1 unbehindert von dem Radialinformationsleser 12 und dem Axialinformationsleser 13 in Axialrichtung Ad in den Dispenser 2 einsetzbar ist.
Dann wird die Kolben-Zylinder-Einheit 1 in den Dispenser 2 mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung Ad des Dispensers 2 verlaufenden Bewegung lösbar eingelegt. Dabei wird der Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 fixiert.
Ist die Kolben-Zylinder-Einheit 1 erfolgreich in den Dispenser 2 eingelegt worden, wird dies mittels der Sensoreinrichtung, hier der Lichtschranke 31 erfasst.
Danach wird der kolbenkopfseitige Referenzpunkt durch Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Kolbenkopf 6 und dem Kolbenstellglied 26 erfasst. Dabei wird das Kolbenstellglied 26 auf den Kolbenkopf 6 zu bewegt, bis der Anschlag 27 des Kolbenstellglieds 26 an einer Stirnseite des Kolbenkopfs 6 anliegt (Blockfahrt). Die Länge der Relativbewegung wird mittels einer motorangetriebenen Einrichtung zur inkrementellen Wegmessung bestimmt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform werden bei der Blockfahrt das Erfassungselement 15 und der Vorsprung 21 zeitlich zumindest teilweise überlappend, insbesondere gleichzeitig, in Axialrichtung Ad auf den Kolbenkopf 6 zu bewegt
Die Erfassung des kolbenkopfseitigen Referenzpunktes stellt sozusagen eine Weg- Kalibrierung für die anschließende Erkennung des Typs der eingelegten Kolben- Zylinder-Einheit 1 dar, die das Verfahren zumindest weitgehend von Unterschieden in den Maßtoleranzen der Teile der Kolben-Zylinder-Einheit 1 unabhängig macht. Denn die Bestimmung des Referenzpunktes bei jeder Typerkennung ergibt die Möglichkeit, einen Ausgangspunkt für das Auslesen der Information der Informationsträgerabschnitte 7, 8 festzulegen, von dem ausgehend, beispielsweise durch Zwischenschaltung einer unveränderlichen im Dispenser 2 festgelegten Ausgangsgröße, der Erfassungseinrichtung eine Zielvorgabe gegeben werden kann, beispielsweise ab welchem Zeitpunkt oder welcher Wegstrecke nach Erfassung des kolbenkopfseitigen Referenzpunktes die Erfassung der Information zu erwarten bzw. durchzuführen ist.
Zur Erfassung der Information des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 8 wird dann ausgehend vom kolbenkopfseitigen Referenzpunkt zumindest ein Teil des Erfassungselements 15 des Axialinformationslesers 13 in die axial ausgerichtete Nut 10 des Kolbenkopfs 6 eingeführt. Die Tiefe dieser Nut 10 wird mittels des Positionselementes 20 der Einrichtung zur Positionsbestimmung bestimmt.
Danach, gleichzeitig oder davor, vorzugsweise zeitlich zumindest teilweise überlappend, wird der Kolbenkopf 6 der Kolben-Zylinder-Einheit 1 mit dem Kolbenstellglied 26 des Dispensers 2 am Befestigungsabschnitt 1 1 des Kolbenkopfs 6 lösbar verbunden. Auf diese Weise wird eine Kopplung zwischen dem Kolbenstellglied 26 und dem Kolben 4 erreicht.
Mit diesen Schritten zeitlich zumindest teilweise überlappend wird zum Erfassen der Information des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 7 zumindest ein Teil des Vorsprungs 21 des Radialinformationslesers 12 in diejenige radial ausgerichtete Aussparung 9 am Kolbenkopf 6 eingeführt, die sich in Axialrichtung Ad auf gleicher Höhe wie der Vorsprung 21 des Radialinformationslesers 12 befindet. Das Vorhandensein dieser Aussparung 9 wird mittels der Lichtschranke 24 bestimmt.
Um die Erfassung der Information möglichst in kurzer Zeit zu realisieren, verfahren die Informationsleser 12, 13 zumindest im Wesentlichen gleichzeitig. Auch die Koppelung des Kolbens 4 kann direkt nach der Blockfahrt erfolgen. Zum Bewegen des Erfassungselements 15 und des Vorsprungs 21 aus der Freigabeposition heraus und zum Greifen des Befestigungsabschnitts 1 1 durch das Kolbenstellglied 26 wird das Verriegelungselement 17 des Dispensers 2 in Axialrichtung Ad des Dispensers 2 wie zuvor beschrieben bewegt, wobei das Fixierelement 18 und Kulissenelement 23 zueinander abgestimmt angeordnet sind.
Bezugszeichenliste:
1 Kolben-Zylinder-Einheit
2 Dispenser
3 Zylinder von 1
4 Kolben von 1
5 Kolbenstange von 4
6 Kolbenkopf von 4
7 radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt von 6 8 axial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt von 6
9 radial ausgerichtete Aussparung von 6
10 axial ausgerichtete Aussparung von 6
1 1 Befestigungsabschnitt von 6
12 Radialinformationsleser
13 Axialinformationsleser
14 System
15 Erfassungselement von 13
16 Feder von 13
17 Verriegelungselement von 2
18 Fixierelement von 17
19 Fortsatz von 15
20 Positionselement einer Einrichtung zur Positionsbestimmung
21 Vorsprung von 12
22 Feder von 12
23 Kulissenelement von 17
24 Lichtschranke von 12
25 Steg von 12
26 Kolbenstellglied
27 Anschlag von 26
28 Kolbendorn von 4
29 Spitze von 3
30 Flansch von 3 31 Lichtschranke von 2
32 Anschlagelement von 2 Ak Axialhchtung von 1
Rk Radialrichtung von 1 Ad Axialrichtung von 2

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Erkennung des Typs einer austauschbaren Kolben-Zylinder- Einheit (1 ) für einen Dispenser (2), wobei
- die Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder- Einheit (1 ) zumindest teilweise spezifizierenden, radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (7) ), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Radialrichtung (Rk) eine erfassbare Information kodiert ist, und mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) zumindest teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Axialrichtung (Ak) eine erfassbare Information kodiert ist, aufweist und
- der Dispenser (2) eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (2) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) aufweist,
wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
a) Lösbares Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) am Dispenser (2) mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2) verlaufenden Bewegung;
b) Erfassen der Fertigstellung eines erfolgreichen Anbringens der Kolben-Zylinder- Einheit (1 ) am Dispenser (2) mittels einer Sensoreinrichtung;
c) Erfassen einer Information des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (8) und
d) Erfassen einer Information des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (7), vor, nach oder zeitlich zumindest teilweise überlappend mit Schritt c).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei vor Schritt a) zumindest ein Teil eines Radialinformationslesers (12) der Erfassungseinrichtung und/oder zumindest ein Teil eines Axialinformationslesers (13) der Erfassungseinrichtung in eine Freigabeposition bewegt werden, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) unbehindert von dem Radialinformationsleser (12) und dem Axialinformationsleser (13) in Axialhchtung (Ad) am Dispenser (2) anbringbar, insbesondere in den Dispenser (2) einsetzbar, ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei nach Schritt b), vorzugsweise zeitlich zumindest teilweise überlappend mit Schritt c) und/oder d), ein Kolbenkopf (6) der
Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) mit einem Kolbenstellglied (26) des Dispensers (2) an einem Befestigungsabschnitt (1 1 ) des Kolbenkopfs (6) lösbar verbunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Befestigungsabschnitt (1 1 ) separat von den beiden Informationsträgerabschnitten (7, 8) angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die beiden Informationsträgerabschnitte (7, 8) am Kolbenkopf (6) vorgesehen sind.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei nach Schritt b) und vor Schritt c) ein kolbenkopfseitiger Referenzpunkt durch Erzeugen einer Relativbewegung zwischen einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) und einem Kolbenstellglied (26) des Dispenser (2) erfasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Länge der Relativbewegung bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Kolbenstellglied (26) auf den Kolbenkopf (6) zu bewegt wird, bis ein Anschlag (27) des Kolbenstellglieds (26) an einer Stirnseite des Kolbenkopfs (6) anliegt.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in Schritt c), vorzugsweise ausgehend vom kolbenkopfseitigen Referenzpunkt, ein vorzugsweise federbelastetes Erfassungselement (15) eines Axialinformationslesers (13) der Erfassungseinrichtung zumindest teilweise in eine in Axialrichtung (Ak) der Kolben- Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende Aussparung (10), insbesondere Nut, in einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) eingeführt und die Tiefe dieser Aussparung (10), vorzugsweise mittels einer Einrichtung zur Positionsbestimmung, bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei in Schritt d) ein vorzugsweise federbelasteter Vorsprung (21 ) eines Radialinformationslesers (12) der Erfassungseinrichtung zumindest teilweise in eine in Radialrichtung (Rk) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) umlaufende, Aussparung (9) an einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) eingeführt und das Vorhandensein dieser Aussparung (9), vorzugsweise mittels einer Lichtschranke (24), bestimmt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 9 und/oder 10, wobei zum Bewegen des Erfassungselements (15) und/oder des Vorsprungs (21 ) aus der Freigabeposition heraus ein Verriegelungselement (17) des Dispensers (2), vorzugsweise in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2), bewegt wird.
12. Austauschbare Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser (2), die mindestens eine den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) teilweise spezifizierenden, radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (7), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Radialrichtung (Rk) eine erfassbare Information kodiert ist, und mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Axialrichtung (Ak) eine erfassbare Information kodiert ist, aufweist.
13. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 12, wobei der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (7) oder der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (8) an einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) vorgesehen ist.
14. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 12, wobei der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (7) und der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (8) an einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) vorgesehen sind.
15. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 13 oder 15, wobei der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (8) durch eine in Axialrichtung (Ak) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende Aussparung (10), insbesondere Nut, im Kolbenkopf (6) gebildet ist.
16. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (7) durch eine in Radialrichtung (Rk) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) umlaufende, Aussparung (9) am Kolbenkopf (6) gebildet ist.
17. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 15 und 16, wobei die Informationsträgerabschnitte (7, 8) so ausgebildet sind, dass die Tiefe der radial ausgerichteten Aussparung (9) und die Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung (10) den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) spezifizieren.
18. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 13 und, optional, einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Kolbenkopf (6) einen, vorzugsweise von den Informationsträgerabschnitten (7, 8) separaten, Befestigungsabschnitt (1 1 ) aufweist, an dem ein Kolbenstellglied (26) des Dispensers (2) den Kolbenkopf (6) greifen kann.
19. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 18, wobei die radial ausgerichtete Aussparung (9) zwischen der Stirnseite des Kolbenkopfs (6) und dem Befestigungsabschnitt (1 1 ) angeordnet ist.
20. Austauschbare Kolben-Zylinder-Einheit für einen Dispenser (2), wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) mindestens einen den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) teilweise spezifizierenden, axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Axialrichtung (Ak) eine erfassbare Information kodiert ist, und einen Befestigungsabschnitt (1 1 ) aufweist, wobei - der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (8) und der Befestigungsabschnitt (1 1 ) an einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) vorgesehen sind,
- der Befestigungsabschnitt (1 1 ) separat vom axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8) angeordnet ist und
- der Befestigungsabschnitt (1 1 ) so ausgebildet ist, dass an ihm ein Kolbenstellglied (26) des Dispensers (2) den Kolbenkopf (6) greifen kann.
21 . Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 20, wobei der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (8) durch eine in Axialrichtung (Ak) der Kolben-Zylinder- Einheit (1 ) verlaufende Aussparung (10), insbesondere Nut, im Kolbenkopf (6) gebildet ist.
22. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 21 , wobei die Tiefe der Aussparung (10) in Axialrichtung (Ak) den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) teilweise spezifiziert.
23. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei der Befestigungsabschnitt (1 1 ) in Axialrichtung (Ak) unterhalb des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (8) angeordnet ist.
24. Kolben-Zylinder-Einheit nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei an dem Kolbenkopf (6) mindestens ein den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) teilweise spezifizierender, radial ausgerichteter Informationsträgerabschnitt (7), mittels dessen geometrischer Ausdehnung in Radialrichtung (Rk) eine erfassbare Information kodiert ist, vorgesehen ist.
25. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 24, wobei der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (7) separat von dem axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitt (8) und/oder dem Befestigungsabschnitt (1 1 ) angeordnet ist.
26. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 25, wobei der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt (7) zwischen der Stirnseite des Kolbenkopfs (6) und dem Befestigungsabschnitt (1 1 ) angeordnet ist.
27. Dispenser, an den eine Kolben-Zylinder-Einheit (1 ), insbesondere eine Kolben- Zylinder-Einheit (1 ) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 26, mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2) verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar ist,
wobei der Dispenser (2) eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (2) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) aufweist,
wobei die Erfassungseinrichtung einen Radialinformationsleser (12), mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (7) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) erfassbar ist, und[pki] einen Axialinformationsleser (13), mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (8) erfassbar ist, aufweist.
28. Dispenser nach Anspruch 27, wobei der Radialinformationsleser (12) bzw. der Axialinformationsleser (13) zur elektronischen, optischen, induktiven und/oder mechanischen Erfassung der Information des radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (7) bzw. des axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (8) ausgebildet ist.
29. Dispenser nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Axialinformationsleser (13) ein vorzugsweise federbelastetes Erfassungselement (15) aufweist und die
Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass zumindest ein Teil des Erfassungselements (15) in eine in Axialrichtung (Ak) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende Aussparung (10), insbesondere Nut, in einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) in Axialrichtung (Ak) einführbar und auf diese Weise die Tiefe dieser Aussparung (10) bestimmbar ist, vorzugsweise mittels einer Einrichtung (20) zur absoluten Wegmessung der Erfassungseinrichtung.
30. Dispenser nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei der Radialinformationsleser (12) einen vorzugsweise federbelasteten Vorsprung (21 ) aufweist und die Erfassungseinrichtung so ausgebildet ist, dass zumindest ein Teil des Vorsprungs (21 ) in eine in Radialrichtung (Rk) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) verlaufende, und vorzugsweise in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) umlaufende, Aussparung (9) an einem Kolbenkopf (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) in Radialrichtung (Rk) einführbar und auf diese Weise das Vorhandensein dieser Aussparung (9) bestimmbar ist.
31 . Dispenser nach Anspruch 30, wobei der Radialinformationsleser (12) eine Lichtschranke (24) aufweist mit einer Lichtstrahlenquelle und einem Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle, wobei die Lichtschranke (24) so angeordnet ist, dass ein Einführen des Vorsprungs (21 ) des Radialinformationslesers (12) in die radial ausgerichtete Aussparung (9) von der Lichtschranke (24) detektierbar ist.
32. Dispenser nach einem der Ansprüche 27 bis 31 , wobei der Dispenser (2) ein Kolbenstellglied (26) aufweist, das so ausgebildet ist, dass es einen Kolbenkopf (6) einer Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) an einem, vorzugsweise von den beiden Informationsträgerabschnitten (7, 8) separaten, Befestigungsabschnitt (1 1 ) greifen kann.
33. Dispenser nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei zumindest ein Teil des Radialinformationslesers (12) und zumindest ein Teil des Axialinformationslesers (13) zum Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) am Dispenser (2) jeweils in eine Freigabeposition bewegbar sind, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) unbehindert von dem Radialinformationsleser (12) und dem Axialinformationsleser (13) in Axialrichtung (Ad) am Dispenser (2) anbringbar, insbesondere in den Dispenser (2) einsetzbar, ist.
34. Dispenser nach Anspruch 29 und/oder 30 und Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Erfassungselements (15) und/oder des Vorsprungs (21 ) aus der Freigabeposition heraus der Dispenser (2) ein Verriegelungselement (17) aufweist, das vorzugsweise in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2) bewegbar ist.
35. Dispenser nach einem der Ansprüche 27 bis 34, wobei das Kolbenstellglied (26) zur Erfassung eines kolbenkopfseitigen Referenzpunkts auf einen Kolbenkopf (6) der
Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) zu bewegbar ist, bis ein Anschlag (27) des Kolbenstellglieds (26) an einer Stirnseite des Kolbenkopfs (6) anliegt.
36. Dispenser nach einem der Ansprüche 27 bis 35, wobei der Dispenser (2) Mittel, vorzugsweise eine Lichtschranke (31 ), zur mechanischen, elektronischen, induktiven und/oder optischen Erkennung des Anbringens der Kolben-Zylinder- Einheit (1 ) am Dispenser (2) aufweist.
37. System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina mit einer als Austauschteil ausgebildeten Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 26 und einem Dispenser (2) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 36, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (1 ) mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (Ad) des Dispensers (2) verlaufenden Bewegung am Dispenser (2) lösbar anbringbar ist.
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