WO2007000064A1 - Mikro-dosiervorrichtung für flüssige stoffe - Google Patents

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WO2007000064A1
WO2007000064A1 PCT/CH2006/000302 CH2006000302W WO2007000064A1 WO 2007000064 A1 WO2007000064 A1 WO 2007000064A1 CH 2006000302 W CH2006000302 W CH 2006000302W WO 2007000064 A1 WO2007000064 A1 WO 2007000064A1
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WO
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displacement
channel
micro
chambers
liquid
Prior art date
Application number
PCT/CH2006/000302
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivan Heutschi
Michael Häberli
Rolf Burkhalter
Martin Brügger
Original Assignee
F. Hoffmann-La Roche Ag
Roche Diagnostics Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F. Hoffmann-La Roche Ag, Roche Diagnostics Gmbh filed Critical F. Hoffmann-La Roche Ag
Publication of WO2007000064A1 publication Critical patent/WO2007000064A1/de

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F11/04—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the free-piston type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16804—Flow controllers
    • A61M5/16809—Flow controllers by repeated filling and emptying of an intermediate volume

Definitions

  • the present invention relates to a method for fine dosing of liquid substances, a micro dosing device for carrying out the method, an arrangement for the timed release of liquid medicaments and a use of the micro dosing device according to the preambles of the independent claims.
  • Pein metering of liquid substances in the microliter range is preferably used in the pharmaceutical and chemical industries as well as in medicine when it comes to precisely metering the smallest quantities of liquid substances into a technical process or to a patient.
  • the dosage of insulin for the treatment of diabetes by means of automatic insulin pumps it is of the utmost importance that the desired dosage is precisely maintained and neither air nor other impurities can get into the insulin, since the consequences could be fatal.
  • micro-dosing devices for liquid substances known today have volumetric piston or peristaltic pumps whose geometrical delivery volume serves as a measure of the dosing.
  • a first aspect of the invention relates to a method for the fine dosing of liquid substances, preferably for the fine dosing of liquid medicaments such as, for example, insulin.
  • a first corporeality is provided which has at least one displacement channel with a displacement body arranged in the displacement channel.
  • the displacement body is fluid-tight against the walls of the displacement channel and thereby divides this into two fluid-tight mutually separate displacement chambers. He is displaced by pressure differences between the two displacement chambers in the displacement channel in the longitudinal direction thereof between a well-defined first position and a well-defined second position.
  • a first of the two displacement chambers separated from one another by the displacement body is connected to a supply channel, via which a liquid substance is then introduced under pressure into this displacement space such that the displacement body enlarges the volume of this displacement space and corresponding reduction of the volume of the second displacement chamber in the direction of the second displacement chamber shifts until it reaches the second position.
  • the first displacement chamber is filled with a well-defined amount of liquid substance.
  • a third step now decoupling the first displacement space from the supply passage and connecting it to a discharge passage, whereupon, in a fourth process step, the displacement body is displaced from the second position to the first position, thereby urging a well-defined quantity of liquid from the first displacement space into the discharge passage ,
  • the supply channel and the discharge channel are provided by a second physicality, which is at least in the region of the outlet-side mouth of the feed channel and the inlet-side mouth of the discharge channel fluid-tightly adjacent to the first physicality.
  • the uncoupling of the first displacement chamber from the supply channel and the connection thereof with the discharge channel takes place in that the first and the second body are moved relative to each other, the mouths of the supply channel and the discharge channel depending on the relative position of the two bodies to each other either the first corporeality are sealed in a fluid-tight manner or are connected in a fluid-tight manner to one of the displacement chambers, so that a closed system is present at all times and contamination of the liquid substance to be metered with foreign substances is excluded.
  • first and the second corporeality for uncoupling the first displacement chamber from the supply channel and for connecting the same with the discharge channel are rotated relative to each other, preferably by 180 ° or 90 °, since this a simple and reliable implementation of Procedure is favored. It is also preferred if the movement of the first and the second physicality relative to each other by means of an electric drive, in particular by means of a stepping motor whose activity is preferably controlled by means of an electronic control unit in response to setpoint specifications, as this the possibility of automated dosage results.
  • the displacement of the displacement body from the second position to the first position takes place hydraulically or pneumatically by acting on the second displacement space with a fluid under pressure. It is also intended to accomplish this displacement by acting on the displacement body with a spring force, which is preferably generated by a spring arranged in the second displacement space. In this way, the displacement of the displacement body and thus the metered delivery of liquid substance can be effected in a simple and cost-effective manner in the discharge channel.
  • this displacement of the displacement body is effected by pressurizing the second displacement space via the supply passage under pressure with the liquid substance to be metered. This results in the advantage that no additional actuation energy is required.
  • the first corporeality provided has a plurality of displacement channels, in each of which a displacement body is arranged, which divides the respective displacement channel into two displacement chambers separated from one another in a manner previously described and by pressure differences between the displacement chambers in the longitudinal direction of the displacement channel between a well-defined first and a well-defined second position is displaced.
  • the above-described second, third and fourth method steps are carried out for each of the displacement channels, preferably offset in time from one another.
  • a first corporeality which has two displacement channels whose displacement bodies are mechanically or hydraulically coupled to one another in such a way that a longitudinal displacement of the first displacement body within the first displacement channel simultaneously effects a longitudinal displacement of the second displacement body in the second displacement channel which is in particular equal It is possible to empty a displacement chamber of a first displacement channel by filling a displacement chamber of another displacement channel, so that even in these embodiments an efficient method sequence with a minimum of component movements subject to friction becomes possible.
  • the aforementioned second, third and fourth method steps are carried out several times in succession, wherein in each case a decoupling of the first displacement space from the discharge channel takes place between the fourth method step and the subsequent second method step.
  • the advantages of the invention are particularly evident.
  • insulin is used as the liquid substance to be metered, since this substance must be metered particularly precisely in medical practice.
  • a second aspect of the invention relates to a micro-dosing device for liquids for carrying out the method according to the first aspect of the invention.
  • a micro-dosing device is understood to mean dosing devices which are capable of dosing liquids in the microliter range.
  • the micro-metering device comprises a first body with a displacement channel, in which a displacement body is arranged, which divides the displacement channel, as already described in the method according to the first aspect of the invention, in two fluid-tight mutually separate displacement chambers and by pressure differences between the displacement chambers in the displacement channel in the longitudinal direction thereof between a precisely defined first position and a precisely defined second position is displaceable.
  • the micro-dosing device comprises a second body, which provides a supply channel and a discharge channel.
  • the first and second corporealities are movable relative to one another such that at least a first of the two displacement spaces is alternately connectable once to the supply channel and another to the discharge channel to allow for alternate supply and removal of fluid to that displacement compartment away from this.
  • the second physicality is fluid-tightly adjacent to the first corporeality, whereby each of these two channels is fluid-tight, either by the first physicality, depending on the relative position of the two corporealities closed or fluid-tight with a displacement ungsraum is connected in the same, so that there is a closed system at any time and contamination of the liquid to be metered with foreign substances is excluded.
  • the micro-dosing device makes it possible to dose minute amounts of liquid substances with great accuracy and without the risk of contamination with other substances, regardless of the pump mechanism used, and at the same time a return flow of liquid material into the pump mechanism or a run-on into the discharge channel safe to prevent.
  • the micro-dosing device is designed such that by moving the first and the second body relative to each other alternately once the first displacement chamber with the supply channel and at the same time the second displacement chamber with the discharge channel is connectable and another time the first Displacement space with the discharge channel and at the same time the second displacement space with the supply channel.
  • the first corporeality has a plurality of displacement channels, each having a displacement body arranged in the displacement channel, which subdivides the displacement channel as already explained in two fluid-tight mutually separated displacement chambers and by pressure differences between the displacement chambers in the displacement channel in the longitudinal direction between a first and a second position is displaceable.
  • at least one of the two displacement chambers of each displacement channel is alternately arranged once by moving the first and the second physicality relative to one another Feed channel and another time with the discharge channel connectable, so that for metering the liquid substance, the displacement chambers of different displacement channels can be used, possibly also with different sized volumes.
  • the displacement body or bodies are each acted upon or acted upon on one side by a spring force, which must be overcome to longitudinal displacement of the respective displacement body in the displacement channel from the first position to the second position.
  • a prestressed spring or a fluid under elastic pressure is preferably located in one of the two displacement chambers of the respective displacement channel.
  • two displacement channels are present whose displacement bodies are coupled to one another such that a longitudinal displacement of the first displacement body within the first displacement channel simultaneously Preferably causes identical longitudinal displacement of the second displacement body in the second displacement channel, so that it is possible to empty a displacement chamber of a first displacement channel by filling a displacement chamber of another displacement channel, so that also in these embodiments, an optimized procedure with a minimum of frictional component movements is possible.
  • the two displacement body are mechanically or hydraulically coupled, as can be realized in a simple manner a reliable positive coupling of the same.
  • the first and the second physicality of the micro-dosing device are designed such that the movement of the same relative to each other, through which at least a first of the two displacement chambers of a displacement channel is alternately connectable once with the supply channel and another time with the discharge channel, a Rotary movement is, preferably by 180 ° or by 90 °, and preferably also in such a way that successive rotational movements with a continuous direction of rotation are possible.
  • the first corporeality is formed as a cylindrical body in which the displacement channel (s) penetrate axially from one or both end faces.
  • Such embodiments can be provided inexpensively, since rotationally symmetrical components can be relatively easily manufactured with great precision.
  • the or the displacement channels are the or the displacement channels
  • Micro metering device formed arcuate, in another preferred embodiment straight, wherein it is preferred that they each have a circular cross-section. While there is the advantage in the case of rectilinear displacement channels that they are easy to manufacture and can also be divided into two fluid-tight mutually separated displacement chambers by inserting a corresponding piston element as a displacement body, the result is arcuate displacement channels Advantage that the two ends can open close together in a common area, so that the Realization of particularly compact micro dosing devices becomes possible.
  • the displacement body of the respective displacement channel of the micro dosing device is designed as a piston or ball. It is preferred in embodiments in which an exchange of liquid material between the two displacement chambers must be prevented as far as possible, preferably to use a piston-like displacement body, because this can not perform the rolling motion practically inevitably occurring in a ball at a longitudinal displacement.
  • a corresponding piston-like displacement body in the form of a circular ring portion which should have a certain length in order to reliably prevent tilting in the displacement channel.
  • the micro-dosing device further comprises a drive member, preferably a stepper motor, for effecting the relative movement between the first and second corporealities such that at least a first of the two displacement spaces of a first-corporeity displacement channel alternates once with the supply channel and at other times the Ab arrangementkana1 the second corporeality is connected.
  • a drive member preferably a stepper motor
  • micro-dosing device has feeding means for supplying under pressure a liquid, preferably insulin, to the supply channel, which is also preferred, these delivery means preferably comprising an electric pump and a reservoir for the liquid, in combination with the two previously mentioned preferred embodiments of an automated fine-dosing of liquid substances with the micro-dosing possible.
  • a third aspect of the invention relates to an arrangement for the timed delivery of liquid medicaments, preferably insulin, preferably into the bloodstream of a person comprising a microdosing device according to the second aspect of the invention. In such arrangements, the advantages of the invention become particularly apparent.
  • a fourth aspect of the invention relates to
  • microdosing device for the preferably timed delivery of liquid medicaments, preferably of insulin.
  • This use of the metering device or the arrangement is particularly advantageous.
  • FIGS. 1a and 1b show a section through and a plan view of a first microdosing device according to the invention in a first operating situation
  • FIGS. 2a and 2b show a section through and a plan view of the first microdosing device according to the invention in another operating situation
  • FIGS. 3a and 3b show a section through and a plan view of a second microdosing device according to the invention
  • FIGS. 4a and 4b show a section through and a plan view of a third microdosing device according to the invention
  • FIGS. 1a and 1b show a section through and a plan view of a first microdosing device according to the invention in a first operating situation
  • FIGS. 2a and 2b show a section through and a plan view of the first microdosing device according to the invention in another operating situation
  • FIGS. 3a and 3b show a section through and a plan view of a second microdosing device according to the invention
  • FIGS. 5a and 5b show a section through and a plan view of a fourth microdosing device according to the invention
  • Figures 6a and 6b is a section through and a plan view of a fifth inventive micro-metering device
  • FIGS. 7a and 7b show a section through and a plan view of a sixth microdosing device according to the invention
  • FIGS. 8a and 8b show a section through and a plan view of a seventh microdosing device according to the invention.
  • FIGS. 1a and 1b show a section through (FIG. 1a) and a plan view (FIG. 1b) of the dosing device in a first operating situation.
  • the shown micro-dosing device comprises a claimed as a cylindrical body 1 claimed first corporeality 1, which forms a stepped displacement channel 2.
  • Arranged in the displacement channel 2 is designed as a piston 3 erfdentstgemässer displacement body 3, which divides the displacement channel 2 into two fluid-tight mutually separate displacement chambers 4a and 4b.
  • a rotationally symmetrical connection plate 5 claim-compliant second Arthurzier 5 Arranged on an end face of the cylindrical body 1 is designed as a rotationally symmetrical connection plate 5 claim-compliant second Arthurzier 5, which has a feed channel 6 and a discharge channel 7 and is secured by a nut 10 on a central mounting pin 14 of the cylindrical body 1, that it is fluid-tight and adjacent to the mounting pin 14 rotatably adjacent to the end face of the cylindrical body 1.
  • the Supply channel 6 is connected to the first displacement space 4a, while the discharge channel 7 is closed by the end face of the cylindrical body 1.
  • the second displacement chamber 4b contains a prestressed helical spring 9 and is open to the outside via a ventilation channel 13, so that it is always under atmospheric pressure, irrespective of the position of the piston 3 within the displacement channel 2.
  • the pretensioned spring 9 acts against the end face of the piston 3 and is configured such that it displaces it into the first position which is substantially unpressurized in the first displacement space 4a, in which the piston 3 with its other end face on the connection plate 5 is present and the volume of the first displacement chamber 4a is practically zero.
  • the first displacement chamber 4a is completely filled with a pressurized fluid 8, which has been achieved by the piston 3 being counteracted by the spring force of the spring 9 by supplying the fluid 8 under pressure via the supply channel 6 has been displaced from the first position described above and not shown into the second position claimed, in which it abuts positively against the step of the displacement channel 2 and thereby assumes a precisely defined position, so that the first displacement space 4a in this Piston position has a well-defined maximum volume.
  • FIGS. 3a and 3b show a second microdosing device according to the invention, once again in section (FIG. 3a) and once in plan view (FIG. 3b).
  • the micro-metering device shown here comprises a cylindrical body 1 (first corporeality 1), which provides an arcuate displacement channel 2.
  • Arranged in the displacement channel 2 is a fluid-tight against the walls fitting spherical body 3 (claim
  • Displacement body 3 which the displacement channel 2 in two fluid-tight mutually separate displacement spaces 4a and 4b divided.
  • a connection plate 5 (second body 5 according to the present invention), which has a feed channel 6 and a discharge channel 7 and is fastened to the cylindrical body 1 by means of a central bearing disk 15 so as to be fluid-tight and rotatable relative thereto adjacent to the cylindrical body 1 at its end face.
  • the arcuate displacement channel 2 opens with its two ends in the adjoining the connection plate 5 end face of the cylindrical body 1.
  • the supply channel 6 is connected to the first displacement chamber 4a, while the discharge channel 7 with the second Displacement space 4b is connected.
  • the ball body 3 is by pressure differences between the two displacement chambers 4 a and 4 b between a first position in which it rests against the mouth of the feed channel 6, and a second position in which it rests against the mouth of the discharge channel, displaceable bar.
  • the ball body 3 moves straight, as can be seen from the arrow, due to a supply of a liquid 8 under pressure via the supply channel 6 in the first displacement space 4a from the first position to the second position, at the same time Liquid 8 located in the second displacement chamber 4b is expelled into the discharge channel 7. This situation continues until the spherical body 3 is stopped in the second position by abutting the mouth of the discharge channel.
  • first the first and the second displacement chambers 4a and 4b are decoupled from the supply channel 6 and the discharge channel 7 and the mouths of these channels 6 , 7 temporarily closed by the end face of the cylindrical body 1 and then the complete emptied second displacement chamber 4b with the supply channel 6 and the fully filled first displacement space 4a connected to the discharge channel 7.
  • the second displacement chamber 4b is now filled with fluid 8 while displacing the spherical body 3 from the second position to the first position, while the liquid 8 present in the first displacement space 4a enters the discharge channel 7 is displaced. This process is repeated, as in the case of the metering device shown in FIGS. 3 a and 3 b, with each rotation of the cylindrical body 1 through 180 ° with respect to FIG.
  • FIGS. 4a and 4b show a third microdosing device according to the invention, once again in section (FIG. 4a) and once in plan view (FIG. 4b), which differs from the one shown in FIGS. 1a and 1b or 2a and 2b
  • Dosing device shown only differs in that in the cylindrical body 1 four identical, graduated displacement channels 2a to 2d are arranged offset by 90 °, each with a piston 3 designed as a displacement body and a biased coil spring 9 in the second displacement chamber 4b.
  • FIGS. 5a and 5b show a fourth microdosing device according to the invention, also once in section (FIG. 5a) and once in plan view (FIG. 5b), which is constructed similarly to the dosing device shown in FIGS. 4a and 4b from this but differs in that in the cylindrical body 1 not four but only two identical, stepped displacement channels 2a and 2b are arranged offset with 180 ° designed as a piston 3 displacement bodies. Also, in the embodiment shown here, the second displacement chambers 4b of the displacement channels 2a, 2b do not act against the piston 3 coil springs and no ventilation channels, but are closed and filled with a compressed gas 16 which exerts a spring force on the piston 3.
  • FIGS. 6a and 6b show a fifth microdosing device according to the invention, once again in section (FIG. 6a) and once in the plan view (FIG. 6b), which only differ from the dosing device shown in FIGS. 5a and 5b differs in that the displacement channels 2a, 2b are not stepped, but have a uniform cross-section throughout and that the second displacement chambers 4b of the two displacement channels are connected to a common pressure vessel 17, which is compressed with a
  • FIGS. 7a and 7b show a sixth microdosing device according to the invention, once again in section (FIG. 7a) and once in plan view (FIG. 7b), which is similar to the dosing device shown in FIGS. 6a and 6b, but with the difference that instead of the common pressure vessel with compressed gas, an overflow channel 18 between the second displacement chambers 4b of the two displacement channels 2a, 2b is present and that this overflow 18 and the second displacement chambers 4b are filled with an incompressible medium 20, to which preferably identical liquid 8 is used as the one which is metered with the metering device.
  • the pistons 3 of the two displacement channels 2a, 2b are hydraulically coupled to one another such that filling the first displacement chamber 4a of the first displacement channel 2a with a pressurized liquid 8 automatically displaces corresponding liquid 8 from the first displacement chamber 4a of the second displacement channel 4a. pushing channels 2b and vice versa.
  • the connecting plate 5 is not secured in the present case by means of a screw on the central mounting pin 14 of the cylindrical body 1, but by means of a permanent rivet or weld connection 11.
  • FIGS. 8a and 8b show a seventh microdosing device according to the invention, once again in section (FIG. 8a) and once in plan view (FIG. 8b), which differs from that shown in FIGS. 6b differs in that the common pressure container 17 is designed as a bladder storage container 17.
  • the second displacement chambers 4b of the two displacement channels 2a, 2b and the part of the bubble storage container 17 connected thereto are filled with an incompressible liquid 20, preferably with an identical liquid as the liquid 8 to be metered with the metering device Membrane 19 of the bladder storage container 17 and arranged on the other side of the compressed gas 16 is pressurized. hereby can be ensured that even with a possible slight loss of incompressible liquid 20 or a temperature-related volume change of the same always a complete filling or emptying of the first displacement chambers 4a is possible.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für Insulin, umfassend einen Körper (1) mit zwei Verdrängungskanälen (2a, 2b) , welche jeweils durch einen im Verdrängungskanal (2a, 2b) angeordneten Verdrängungskörper (3) in einen ersten Verdrängungsraum (4a) und einen zweiten Verdrängungsraum (4b) unterteilt sind, wobei die Verdrängungskörper (3) durch Druckdifferenzen zwischen den beiden Verdrängungsräumen (4a, 4b) im jeweiligen Verdrängungskanal (2a, 2b) verschiebbar sind. Der Körper (1) grenzt verdrehbar an eine Anschlussplatte (5) an, derart, dass jeder der beiden ersten Verdrängungsräume (4a) durch Verdrehen des Körpers (1) gegenüber der Anschlussplatte (5) abwechselnd fluiddicht mit einem Zuführungskanal (6) und einem Abführungskanal (7) der Anschlussplatte (5) verbunden werden kann, während gleichzeitig der andere erste Verdrängungsräum (4a) abwechselnd mit dem Abführungskanal (7) bzw. dem Zuführungskanal (6) verbunden wird. Dabei sind die Verdrängungskörper (3) der beiden Verdrängungskanäle (2a, 2b) über die zweiten Verdrängungsräume (4b) hydraulisch derartig gekoppelt, dass ein Befüllen eines der ersten Verdrängungsräume (4a) über den Zuführungskanal (6) mit Flüssigkeit (8) automatisch ein Verdrängen von in dem anderen ersten Verdrängungsraum (4a) befindlicher Flüssigkeit (8) in den Abführungskanal (7) bewirkt. Durch die erfindungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung wird es möglich, kleinste Mengen flüssiger Stoffe (8) unabhängig vom verwendeten Pumpenmechanismus mit grosser Genauigkeit zu dosieren und gleichzeitig ein Rückströmen von flüssigem Stoff (8) in den Pumpenmechanismus oder ein Nachlaufen sicher zu verhindern.

Description

Mikro-Dosiervorrichtung für flüssige Stoffe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fein-Dosierung flüssiger Stoffe, eine Mikro- Dosiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, eine Anordnung zur zeitlich gesteuerten Abgabe von flüssigen Medikamenten sowie eine Verwendung der Mikro-Dosiervorrichtung gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche . Die Pein-Dosierung flüssiger Stoffe im Mikro- liter-Bereich findet bevorzugterweise Anwendung in der pharmazeutischen und der chemischen Industrie sowie in der Medizin, wenn es darum geht, kleinste Mengen flüssiger Stoffe präzise dosiert einem technischen Prozess oder einem Patienten zuzuführen. Insbesondere bei der Dosierung von Insulin zur Behandlung von Diabetes mittels automatischer Insulinpumpen ist es von grösster Wichtigkeit, dass die gewünschte Dosierung exakt eingehalten wird und weder Luft noch andere Verunreinigungen in das Insulin gelangen können, da die Folgen fatal sein könnten.
Die heute bekannten Mikro-Dosiervorrichtungen für flüssige Stoffe weisen volumetrische Kolben- oder Peristaltikpumpen auf, deren geometrisches Fördervolumen als Mass für die Dosierung dient. Zudem ist es bekannt, bei automatischen Insulinpumpen einen in einer Insulinampulle angeordneten Kolben mittels einer Spindel kontrolliert vorzuschieben, indem eine zugehörige Spindelmutter um einen bestimmten Drehwinkel verdreht wird.
Bei all diesen bekannten Lösungen erfolgt die Förderung und die Dosierung des flüssigen Stoffes durch denselben Mechanismus, wodurch sich der Nachteil ergibt, dass Fertigungstoleranzen und Verschleiss des Pumpenelements zu Dosierungsfehlem führen können und die erzielbare Dosierungsgenauigkeit, insbesondere im Bereich sehr kleiner Fördervolumina, gering ist. Zudem benötigen die meisten dieser Vorrichtungen spezielle Einrichtungen, um ein Rückströmen oder Nachlaufen von Flüssigkeit während den Förderpausen sicher zu verhindern.
Es stellt sich daher die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen für die Fein-Dosierung flüssiger Stoffe zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder diese zumindest teilweise vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren, die Dosiervorrichtung und die Anordnung gemäss den unabhäng- igen Patentansprüchen gelöst.
Demgemäss betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Fein-Dosierung flüssiger Stoffe, bevorzugterweise zur Fein-Dosierung flüssiger Medikamente wie, z.B. Insulin. In einem ersten Verfahrens- schritt wird eine erste Körperlichkeit bereitgestellt, welche zumindest einen Verdrängungskanal mit einem im Verdrängungskanal angeordneten Verdrängungskörper aufweist. Der Verdrängungskörper liegt fluiddicht an den Wandungen des Verdrängungskanals an und unterteilt diesen dadurch in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume. Dabei ist er durch Druckdifferenzen zwischen den beiden Verdrängungsräumen im Verdrängungskanal in Längsrichtung desselben zwischen einer genau definierten ersten Position und einer genau definierten zweiten Position verschiebbar. In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein erster der beiden durch den Verdrängungskörper voneinander separierten Verdrängungsräume mit einem Zuführungskanal verbunden, über welchen sodann ein flüssiger Stoff unter Druck in diesen Verdrängungsräum einge- bracht wird, derart, dass sich der Verdrängungskörper unter Vergrösserung des Volumens dieses Verdrängungsrau- mes und entsprechender Verkleinerung des Volumens des zweiten Verdrängungsraumes in Richtung des zweiten Verdrängungsraums verschiebt, bis er die zweite Position erreicht. In dieser Position ist der erste Verdrängungsraum mit einer genau definierten Menge flüssigen Stoffs gefüllt. In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt nun ein Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes von dem Zuführungskanal und ein Verbinden desselben mit einem Abführungskanal, woraufhin in einem vierten Verfahrensschritt der Verdrängungskörper von der zweiten Position in die erste Position verschoben wird und dadurch eine genau definierte Mengen flüssigen Stoffs aus dem ersten Verdrängungsraum in den Abführungskanal gedrängt wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird es möglich, kleinste Mengen flüssiger Stoffe unabhängig vom verwendeten Pumpenmechanismus mit grosser Genauigkeit zu dosieren und gleichzeitig ein Rückströmen oder Nachlaufen von flüssigem Stoff sicher zu verhindern.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden der Zuführungskanal und der Abführungs- kanal durch eine zweite Körperlichkeit bereitgestellt, welche zumindest im Bereich der austrittsseitigen Mündung des Zuführungskanals und der eintrittsseitigen Mündung des Abführungskanals fluiddicht an die erste Körperlichkeit angegrenzt wird. Dabei erfolgt das Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes von dem Zuführungskanal und das Verbinden desselben mit dem Abführungskanal dadurch, dass die erste und die zweite Körperlichkeit relativ zueinander bewegt werden, wobei die Mündungen des Zuführungs- kanals und des Abführungskanals je nach Relativposition der beiden Körperlichkeiten zueinander entweder durch die erste Körperlichkeit fluiddicht verschlossen werden oder fluiddicht mit einem der Verdrängungsräume verbunden werden, so dass zu jeder Zeit ein geschlossenes System vorliegt und eine Kontamination des zu dosierenden flüssigen Stoffes mit Fremdstoffen ausgeschlossen ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die erste und die zweite Körperlichkeit zum Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes vom Zuführungskanal und zum Verbinden desselben mit dem Abführungskanal relativ zueinander ver- dreht werden, bevorzugterweise um 180° oder um 90°, da hierdurch eine einfache und betriebssichere Durchführung des Verfahrens begünstigt wird. Auch ist es dabei bevorzugt, wenn das Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit relativ zueinander mittels eines elektrischen Antriebs, insbesondere mittels eines Schrittmotors erfolgt, dessen Aktivität be- vorzugterweise mittels einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von Sollwertvorgaben gesteuert wird, da sich hierdurch die Möglichkeit einer automatisierten Dosierung ergibt.
Bevorzugterweise erfolgt das Verschieben des Verdrängungskörpers von der zweiten Position in die erste Position hydraulisch oder pneumatisch durch Beaufschlagung des zweiten Verdrängungsraumes mit einem Fluid unter Druck. Auch ist es vorgesehen, diese Verschiebung durch eine Beaufschlagung des Verdrängungskörpers mit einer Federkraft zu bewerkstelligen, welche bevorzugterweise von einer im zweiten Verdrängungsraum angeordneten Feder erzeugt wird. Auf diese Weise kann auf einfache und kostengünstige Weise die Verschiebung des Verdrängungskörpers und damit die dosierte Abgabe flüssigen Stoffs in den Abführungskanal bewirkt werden.
Dabei ist es bevorzugt, wenn dieses Verschieben des Verdrängungskörpers dadurch bewirkt wird, dass der zweite Verdrängungsraum über den Zuführungskanal unter Druck mit dem zu dosierenden flüssigen Stoff beauf- schlagt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine zusätzliche Betätigungsenergie erforderlich ist.
Erfolgt zudem das Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes von dem Zuführungskanal und das Verbinden desselben mit dem Abführungskanal gleichzeitig zu einem Abkoppeln des zwe'iten Verdrängungsraums vom Abführungs- kanal und einem Verbinden desselben mit dem Zuführungs- kanal, was bevorzugt ist, so wird es möglich, jeweils den einen der beiden Verdrängungsräume durch das Befüllen des jeweils anderen Verdrängungsraumes zu entleeren, so dass ein effizienter Prozessablauf mit einem Minimum an reibungsbehafteten Bauteilbewegungen möglich wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die bereitgestellte erste Körperlichkeit mehrere Verdrängungskanäle auf, in denen jeweils ein Verdrängungskörper angeordnet ist, welcher in zuvor bereits beschriebener Weise den jeweiligen Verdrängungs- kanal in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen in Längsrichtung des Verdrängungskanals zwischen einer genau definierten ersten und einer genau definierten zweiten Position verschiebbar ist. Dabei werden die zuvor dargelegten zweiten, dritten und vierten Verfahrensschritte für jeden der Verdrängungska- näle durchgeführt, bevorzugterweise zeitlich versetzt zueinander. Wird eine erste Körperlichkeit bereitgestellt, welche zwei Verdrängungskanäle aufweist, deren Verdrängungskörper mechanisch oder hydraulisch derartig miteinander gekoppelt sind, dass eine Längsverschiebung des ersten Verdrängungskörpers innerhalb des ersten Ver- drängungskanals gleichzeitig eine insbesondere gleich grosse Längsverschiebung des zweiten Verdrängungskörpers im zweiten Verdrängungskanal bewirkt, so wird es möglich, einen Verdrängungsräum eines ersten VerdrängungskanaIs durch das Befüllen eines Verdrängungsraumes eines anderen VerdrängungskanaIs zu entleeren, so dass auch bei diesen Ausführungsformen ein effizienter Verfahrensablauf mit einem Minimum an reibungsbehafteten Bauteilbewegungen möglich wird.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsform des Verfahrens werden der zuvor erwähnten zweiten, dritten und vierten Verfahrensschritte mehrfach hintereinander ausgeführt, wobei zwischen dem vierten Verfahrensschritt und dem darauffolgenden erneuten zweiten Verfahrensschritt jeweils ein Abkoppeln des ersten Ver- drängungsraumes von dem Abführungskanal erfolgt. Bei solchen Verfahren treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich, zu Tage. Bevorzugterweise wird bei den erfindungsge- mässen Verfahren gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung Insulin als zu dosierender flüssiger Stoff verwendet, da dieser Stoff in der medizinischen Praxis besonders genau dosiert werden muss.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Mikro-Dosiervorrichtung für flüssige Stoffe zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Unter einer Mikro-Dosiervorrichtung werden hier Dosiervorrichtungen verstanden, welche in der Lage sind, Flüssigkeiten im Mikroliterbereich zu dosieren. Die Mikro-Dosiervorrichtung umfasst eine erste Körperlichkeit mit einem Verdrängungskanal, in welchem ein Verdrängungs- körper angeordnet ist, welcher den Verdrängungskanal , wie bereits beim Verfahren gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben, in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen im Verdrängungskanal in Längsrichtung desselben zwischen einer genau definierten ersten Position und einer genau definierten zweiten Position verschiebbar ist. Des Weiteren umfasst die Mikro-Dosiervorrichtung eine zweite Körperlichkeit, welche einen Zuführungskanal und einen Abführungskanal bereitstellt. Die erste und die zweite Körperlichkeit sind relativ zueinander bewegbar, derart, dass zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal verbindbar ist, zur Ermöglichung eines abwechselnden Zu- und Abführens von Fluid zu diesem Verdrängungsräum hin und von diesem weg. Dabei grenzt die zweite Körperlichkeit zumindest im Bereich der austritts- seitigen Mündung des Zuführungskanals und der eintritts- seitigen Mündung des Abführungskanals fluiddicht an die erste Körperlichkeit an, wodurch jeder dieser beiden Ka- näle je nach Relativposition der beiden Körperlichkeiten zueinander entweder durch die erste Körperlichkeit fluiddicht verschlossen oder fluiddicht mit einem Verdräng- ungsraum in derselben verbunden ist, so dass zu jeder Zeit ein geschlossenes System vorliegt und eine Kontamination des zu dosierenden flüssigen Stoffes mit Fremdstoffen ausgeschlossen ist. Durch die erfindungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung wird es möglich, kleinste Mengen flüssiger Stoffe unabhängig vom verwendeten Pumpenmechanismus mit grosser Genauigkeit und ohne die Gefahr einer Kontamination mit anderen Stoffen zu dosieren und gleichzeitig ein Rückströmen von flüssigem Stoff in den Pumpen- mechanismus oder ein Nachlaufen in den Abführungskanal sicher zu verhindern.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mikro-Dosiervorrichtung derartig ausgestaltet, dass durch ein Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit re- lativ zueinander abwechselnd einmal der erste Verdrängungsraum mit dem Zuführungskanal und gleichzeitig der zweite Verdrängungsraum mit dem Abführungskanal verbindbar ist und ein anderes Mal der erste Verdrängungsraum mit dem Abführungskanal und gleichzeitig der zweite Ver- drängungsraum mit dem Zuführungskanal. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass es möglich wird, jeweils den einen der beiden Verdrängungsräume durch das Befüllen des anderen Verdrängungsraumes zu entleeren, so dass ein optimierter Verfahrensablauf mit sehr wenigen reibungsbehaf- teten Bauteilbewegungen möglich wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erste Körperlichkeit mehrere Verdrängungskanäle auf, mit jeweils einem im Verdrängungskanal angeordneten Verdrängungskörper, welcher den Verdrängungskanal wie zu- vor bereit dargelegt in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen im Verdrängungs- kanal in Längsrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar ist. Dabei ist zumindest einer der beiden Verdrängungsräume jedes Verdrängungs- kanals durch Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit relativ zueinander abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal und ein anderes Mal mit dem Abführungs- kanal verbindbar, so dass zur Dosierung des flüssigen Stoffes die Verdrängungsräume verschiedener Verdrängungs- kanäle zum Einsatz kommen können, gegebenenfalls auch mit unterschiedlich grossen Volumina.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Mikro-Dosiervorrichtung ist der oder sind die Verdrängungskörper jeweils einseitig mit einer Federkraft beaufschlagt oder beaufschlagbar, welche zu einer LängsVerschiebung des jeweiligen Verdrängungskörpers im Verdrängungskanal von der ersten Position in die zweite Position überwunden werden muss . Bevorzugterweise befindet sich hierfür in einem der beiden Verdrängungsräume des jeweiligen VerdrängungskanaIs eine vorgespannte Feder oder ein unter elastischem Druck stehendes Fluid. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass beim anschliessenden Verbinden dieses Verdrängungsraumes mit dem Abführungskanal selbsttätig ein Verdrängen des in diesem befindlichen flüssigen Stoffes in den Abführungskanal hinein erfolgt, unter einer entsprechenden Verschiebung des
Verdrängungskörpers von der zweiten zurück in die erste Position.
Bei den beiden zuletzt dargelegten bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Mikro-Do- siervorrichtung mit mehreren Verdrängungskanälen ist es des Weiteren bevorzugt, wenn zwei Verdrängungskanäle vorhanden sind, deren Verdrängungskörper derartig miteinander gekoppelt sind, dass eine Längsverschiebung des ersten Verdrängungskörpers innerhalb des ersten Verdräng- ungskanals gleichzeitig eine bevorzugterweise identische LängsVerschiebung des zweiten Verdrängungskörpers im zweiten Verdrängungskanal bewirkt, so dass es möglich ist, einen Verdrängungsräum eines ersten Verdrängungs- kanals durch das Befüllen eines Verdrängungsraumes eines anderen VerdrängungskanaIs zu entleeren, so dass auch bei diesen Ausführungsformen ein optimierter Verfahrensablauf mit einem Minimum an reibungsbehafteten Bauteilbewegungen möglich ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die beiden Verdrängungskörper mechanisch oder hydraulisch gekoppelt sind, da sich so auf einfache Weise eine zuverlässige Zwangskopplung derselben realisieren lässt.
Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite Körperlichkeit der Mikro-Dosiervorrichtung derartig ausgebildet, dass die Bewegung derselben relativ zu- einander, durch welche zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume eines Verdrängungskanals abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal verbindbar ist, eine Drehbewegung ist, bevorzugterweise um 180° oder um 90°, und bevorzug- terweise zudem derart, dass aufeinander folgende Drehbewegungen mit fortlaufendem Drehsinn möglich sind.
Dabei ist es des Weiteren von Vorteil, wenn die erste Körperlichkeit als zylindrischer Körper ausgebildet ist, in welchen der oder die VerdrängungskanäIe axial von einer oder beiden Stirnseiten her eindringen. Solche Ausführungsformen können kostengünstig bereitgestellt werden, da rotationssymmetrische Bauteile relativ einfach mit grosser Präzision herstellbar sind.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsform ist der oder sind die Verdrängungskanäle der
Mikro-Dosiervorrichtung bogenförmig ausgebildet, in einer anderen bevorzugten Ausführungsform geradlinig, wobei es jeweils bevorzugt ist, dass diese einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Während sich bei geradlinig verlaufen- den Verdrängungskanälen der Vorteil ergibt, dass diese einfach herzustellen sind und zudem durch Einsetzen eines entsprechenden Kolbenelements als Verdrängungskörper auf einfache und sichere Weise in die zwei fluiddicht voneinander getrennten Verdrängungsräume unterteilt werden kön- nen, ergibt sich bei bogenförmigen Verdrängungskanälen der Vorteil, dass deren beide Enden dicht nebeneinander in eine gemeinsame Fläche einmünden können, so dass die Realisierung von besonders kompakten Mikro-Dosiervor- richtungen möglich wird.
Bevorzugterweise ist der Verdrängungskörper des jeweiligen Verdrängungskanals der Mikro-Dosiervor- richtung als Kolben oder Kugel ausgebildet. Dabei ist es bei Ausführungsformen, bei denen ein Austausch von flüssigem Stoff zwischen den beiden Verdrängungsräumen so weit als möglich unterbunden werden muss, bevorzugt, einen kolbenartigen Verdrängungskörper zu verwenden, weil dieser die bei einer Kugel praktisch zwangsläufig auftretende Abwälzbewegung bei einer Längsverschiebung nicht vollführen kann. Bei bogenförmigen Verdrängungskanälen weist ein entsprechender kolbenartiger Verdrängungskörper die Form eines Kreisringabschnittes auf, wobei dieser eine gewisse Länge haben sollte, um ein Verkanten im Verdrängungskanal sicher zu verhindern.
Mit Vorteil umfasst die Mikro-Dosiervorrich- tung des Weiteren ein Antriebsorgan, und zwar bevorzugterweise einen Schrittmotor, zum Bewirken der Relativ- bewegung zwischen der ersten und der zweiten Körperlichkeit derart, dass zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume eines VerdrängungskanaIs der ersten Körperlichkeit abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal und ein anderes Mal mit dem Abführungskana1 der zweiten Körperlichkeit verbunden wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn zusätzlich eine elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Antriebsorgans in Abhängigkeit von Sollwertvorgaben vorhanden ist. Verfügt die Mikro-Dosiervorrichtung zusätzlich über Zuführmittel zur Zuführung unter Druck eines flüssigen Stoffes, bevorzugterweise Insulin, zum Zuführungskanal, was ebenfalls bevorzugt ist, wobei diese Zuführmittel bevorzugterweise eine elektrische Pumpe und ein Reservoir für den flüssigen Stoff umfassen, so wird in Kombination mit den beiden zuvor erwähnten bevorzugten Ausgestaltungen eine automatisierte Fein-Dosierung von flüssigen Stoffen mit der Mikro-Dosiervorrichtung möglich.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung zur zeitlich gesteuerten Abgabe von flüs- sigen Medikamenten, bevorzugterweise von Insulin, bevorzugterweise in den Blutkreislauf einer Person, welche eine Mikro-Dosiervorrichtung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst. Bei solchen Anordnungen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft die
Verwendung der Mikro-Dosiervorrichtung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung oder der Anordnung gemäss dem dritten Aspekt der Erfindung zur bevorzugterweise zeitlich gesteuerten Abgabe von flüssigen Medikamenten, bevorzug- terweise von Insulin. Diese Verwendung der Dosiervorrichtung bzw. der Anordnung ist besonders vorteilhaft.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: die Figuren Ia und Ib einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine erste erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung in einer ersten Betriebssituation; die Figuren 2a und 2b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf die erste erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung in einer anderen Betriebssituation; die Figuren 3a und 3b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine zweite erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung; die Figuren 4a und 4b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine dritte erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung; die Figuren 5a und 5b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine vierte erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung; die Figuren 6a und 6b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine fünfte erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung; die Figuren 7a und 7b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine sechste erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung; und die Figuren 8a und 8b einen Schnitt durch und eine Draufsicht auf eine siebte erfindungsgemässe Mikro- Dosiervorrichtung . Es sei vorweg geschickt, dass bei allen in diesem Patentgesuch gezeigten Draufsichten (Fig. Ib bis 8b) zusätzlich zu den sichtbaren Körperkonturkanten die wichtigsten unsichtbaren Körperkonturkanten gestrichelt dargestellt sind, um eine möglichst genaue Vorstellung vom Aufbau der Dosiervorrichtungen zu vermitteln.
Der Grundaufbau einer ersten erfindungsgemäs- sen Mikro-Dosiervorrichtung ist den Figuren Ia und Ib zu entnehmen, welche einen Schnitt durch (Fig. Ia) und eine Draufsicht auf (Fig. Ib) die Dosiervorrichtung in einer ersten Betriebssituation zeigen. Wie zu erkennen ist, um- fasst die gezeigte Mikro-Dosiervorrichtung eine als zylindrischer Körper 1 ausgebildete anspruchsgemässe erste Körperlichkeit 1, welche einen abgestuften Verdrängungs- kanal 2 bildet. Im Verdrängungskanal 2 angeordnet ist ein als Kolben 3 ausgebildeter anspruchsgemässer Verdrängungskörper 3, welcher den Verdrängungskanal 2 in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume 4a und 4b unterteilt. Angeordnet an einer Stirnseite des zylindrischen Körpers 1 ist eine als rotationssymetrische An- schlussplatte 5 ausgebildete anspruchsgemässe zweite Körperlichkeit 5, welche einen Zuführungskanal 6 und einen Abführungskanal 7 aufweist und mittels einer Mutter 10 derartig auf einem zentralen Befestigungszapfen 14 des zylindrischen Körpers 1 befestigt ist, dass sie fluid- dicht und um den Befestigungszapfen 14 verdrehbar an die Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1 angrenzt. Wie zu erkennen ist, ist in der hier dargestellten Situation der Zuführungskanal 6 mit dem ersten Verdrängungsraum 4a verbunden, während der Abführungskanal 7 durch die Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1 verschlossen wird. Der zweite Verdrängungsraum 4b enthält eine vorgespannte Schraubenfeder 9 und ist über einen Belüftungskanal 13 nach aussen geöffnet, so dass er unabhängig von der Position des Kolbens 3 innerhalb des Verdrängungskanals 2 immer unter Atmosphärendruck steht. Die vorgespannte Feder 9 wirkt gegen die Stirnfläche des Kolbens 3 und ist derartig ausgestaltet, dass sie diesen bei im wesentlichen drucklosem ersten Verdrängungsraum 4a in die an- spruchsgemässe erste Position verschiebt, in welcher der Kolben 3 mit seiner anderen Stirnfläche an der Anschluss- platte 5 anliegt und das Volumen des ersten Verdrängungs- raumes 4a praktisch Null ist. In der in den Figuren Ia und Ib gezeigten Betriebssituation ist der erste Verdrängungsraum 4a vollständig mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit 8 gefüllt, was dadurch erreicht wurde, dass der Kolben 3 entgegen der Federkraft der Feder 9 durch Zuführen der Flüssigkeit 8 unter Druck über den Zuführungskanal 6 von der zuvor beschriebenen und nicht gezeigten anspruchsgemässen ersten Position in die dargestellte, anspruchsgemässe zweite Position verschoben wurde, in welcher er formschlüssig an der Stufe des Ver- drängungskanals 2 anschlägt und dadurch eine genau definierte Position einnimmt, so dass der erste Verdrängungsraum 4a bei dieser Kolbenposition ein genau definiertes maximales Volumen aufweist.
Wird nun der zylindrische Körper 1 in der Richtung R oder entgegengesetzt zu dieser um 180° gegenüber der Anschlussplatte 5 verdreht, so tritt die in den Figuren 2a und 2b dargestellte Betriebssituation ein, in welcher der mit der unter Druck stehenden Flüssigkeit 8 beaufschlagte Zuführungskanal 6 durch die Stirnseite des zylindrischen Körpers 1 fluiddicht verschlossen wird, während der Abführungskanal 7 mit dem ersten Verdrängungsraum 4a verbunden wird, woraufhin die Flüssigkeit 8 durch Verschieben des Kolbens 3 von der zweiten Position in die erste Position (siehe Pfeil) infolge der Federkraft der Schraubenfeder 9 aus dem ersten Verdrängungs- räum 4a heraus in den Abführungskanal 7 gedrängt wird. Da der erste Verdrängungsräum 4a in der in den Figuren Ia und Ib dargestellten Situation ein genau definiertes Flüssigkeitsvolumen beinhaltet, im vorliegenden Fall genau ein Mikroliter, welches sodann in der in den Figuren 2a und 2b dargestellten Situation vollständig in den Ab- führungskanal 7 entleert wird, kann mit der gezeigten
Dosiervorrichtung ein flüssiger Stoff in Ein-Mikroliter- Schritten dosiert werden.
Durch ein erneutes Verdrehen des zylindrischen Körpers 1 gegenüber der Anschlussplatte 5 wird der Abführungskanal 7 von dem ersten Verdrängungsräum 4a abgekoppelt und wieder durch die Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1 verschlossen, während der Zuführungskanal 6 erneut mit dem ersten Verdrängungsräum 4a verbunden wird und diesen durch Zuführen von Flüssigkeit 8 unter Verschiebung des Kolbens 3 auffüllt, bis die in den Figuren Ia und Ib dargestellte Situation erneut vorliegt. Durch nochmaliges Verdrehen des zylindrischen Körpers 1 gegenüber der Anschlussplatte um 180° könnte nun erneut eine dem Maximalvolumen des ersten Verdrängungsraumes 4a entsprechende Flüssigkeitsmenge in den Abführungskanal 7 abgegeben werden.
Die Figuren 3a und 3b zeigen eine zweite er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 3a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 3b) . Wie zu erkennen ist, umfasst die hier gezeigte Mikro-Dosiervorrichtung einen zylindrischen Körper 1 (an- spruchsgemässe erste Körperlichkeit 1) , welcher einen bogenförmigen Verdrängungskanal 2 bereitstellt. Im Verdrängungskanal 2 angeordnet ist ein fluiddicht an dessen Wandungen anliegender Kugelkörper 3 (anspruchsgemässer
Verdrängungskörper 3 ) , welcher den Verdrängungskanal 2 in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume 4a und 4b unterteilt. Angeordnet an einer Stirnseite des zylindrischen Körpers 1 ist eine Anschlussplatte 5 (an- spruchsgemässe zweite Körperlichkeit 5) , welche einen Zuführungskanal 6 und einen Abführungskanal 7 aufweist und mittels einer zentralen Lagerscheibe 15 derartig am zylindrischen Körper 1 befestigt ist, dass sie fluiddicht und verdrehbar relativ zum zylindrischen Körper 1 an dessen Stirnfläche angrenzt. Wie zu erkennen ist, mündet der bogenförmige Verdrängungskanal 2 mit seinen beiden Enden in die an die Anschlussplatte 5 angrenzende Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1. Dabei ist in der dargestellten Situation der Zuführungskanal 6 mit dem ersten Verdrängungsraum 4a verbunden, während der Abführungskanal 7 mit dem zweiten Verdrängungsraum 4b verbunden ist. Der Kugelkörper 3 ist durch Druckdifferenzen zwischen den beiden Verdrängungsräumen 4a und 4b zwischen einer ersten Position, in welcher er an der Mündung des Zuführungskanals 6 anliegt, und einer zweiten Position, in welcher er an der Mündung des Abführungskanals anliegt, verschieb- bar .
In der dargestellten Situation bewegt sich der Kugelkörper 3 gerade, wie dem Pfeil zu entnehmen ist, infolge eines Zuführens von einer Flüssigkeit 8 unter Druck über den Zuführungskanal 6 in den ersten Verdräng- ungsraum 4a von der ersten Position in die zweite Position, wobei gleichzeitig die in dem zweiten Verdrängungsraum 4b befindliche Flüssigkeit 8 in den Abführungskanal 7 ausgestossen wird. Diese Situation hält solange an, bis der Kugelkörper 3 in der zweiten Position durch Anliegen an der Mündung des Abführungskanals gestoppt wird. Wird nun der zylindrische Körper 1 in oder entgegen Richtung R um 180° gegenüber der Anschlussplatte 5 gedreht, so werden zuerst der erste und der zweite Verdrängungsräum 4a und 4b von dem Zuführungskanal 6 bzw. dem Abführungs- kanal 7 abgekoppelt und die Mündungen dieser Kanäle 6, 7 vorübergehend durch die Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1 verschlossen und anschliessend der vollständig entleerte zweite Verdrängungsraum 4b mit dem Zuführungskanal 6 und der vollständig befüllte erste Verdrängungsraum 4a mit dem Abführungskanal 7 verbunden. Durch Zuführung von Flüssigkeit 8 unter Druck über den Zuführ- ungskanal 6 wird nun der zweite Verdrängungsraum 4b unter Verschiebung des Kugelkörpers 3 von der zweiten Position in die erste Position mit Flüssigkeit 8 gefüllt, während die in dem ersten Verdrängungsraum 4a vorhandene Flüssigkeit 8 in den Abführungskanal 7 verdrängt wird. Dieser Prozess wiederholt sich, wie schon bei der in den Figuren 3a und 3b dargestellten Dosiervorrichtung, mit jeder Verdrehung des zylindrischen Körpers 1 um 180° gegenüber der
Anschlussplatte 5.
Die Figuren 4a und 4b zeigen eine dritte er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 4a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 4b) , welche sich von der in den Figuren Ia und Ib bzw. 2a und 2b gezeigten Dosiervorrichtung lediglich dadurch unterscheidet, dass im zylindrischen Körper 1 vier identi- sehe, abgestufte Verdrängungkanäle 2a bis 2d um 90° versetzt angeordnet sind, mit jeweils einem als Kolben 3 ausgebildeten Verdrängungskörper und einer vorgespannten Schraubenfeder 9 im zweiten Verdrängungsraum 4b. Entsprechend ist für eine dosierte Abgabe von Flüssigkeit 8 durch diese Dosiervorrichtung lediglich eine Verdrehung des zylindrischen Körpers 1 gegenüber der Anschlussplatte 5 von 90° erforderlich, da im ersten Verdrängungsraum 4a des jeweiligen in Drehrichtung R um 90° folgenden Verdrängungskanals ein genau definiertes Flüssigkeitsvolumen unter Druckbeaufschlagung durch die im zweiten Verdrängungsraum 4b angeordnete Schraubenfeder 9 vorgehalten werden kann.
Die Figuren 5a und 5b zeigen eine vierte er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 5a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 5b) , welche ähnlich der in den Figuren 4a und 4b gezeigten Dosiervorrichtung aufgebaut ist, sich von dieser je- doch dadurch unterscheidet, dass im zylindrischen Körper 1 nicht vier sondern lediglich zwei identische, abgestufte Verdrängungkanäle 2a und 2b mit als Kolben 3 ausgebildeten Verdrängungskörpern um 180° versetzt angeord- net sind. Auch weisen bei der hier gezeigten Ausführung die zweiten Verdrängungsräume 4b der Verdrängungskanäle 2a, 2b keine gegen den Kolben 3 wirkende Schraubenfedern und auch keine Belüftungskanäle auf, sondern sind geschlossen und mit einem komprimierten Gas 16 befüllt, welches eine Federkraft auf den Kolben 3 ausübt .
Die Figuren 6a und 6b zeigen eine fünfte er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 6a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 6b) , welche sich von der in den Figuren 5a und 5b gezeig- ten Dosiervorrichtung lediglich dadurch unterscheidet, dass die Verdrängungskanäle 2a, 2b nicht abgestuft sind, sondern durchgehend einen einheitlichen Querschnitt aufweisen und dass die zweiten Verdrängungsräume 4b der beiden VerdrängungskanäIe mit einem gemeinsamen Druckbehäl- ter 17 verbunden sind, welcher mit einem komprimierten
Gas 16 befüllt ist, so dass die auf den jeweiligen Kolben 3 wirkende Federkraft sowohl abhängig von dessen Position als auch von der Position des Kolbens 3 des anderen Verdrängungskanals ist. Die Figuren 7a und 7b zeigen eine sechste er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 7a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 7b) , welche ähnlich der in den Figuren 6a und 6b gezeigten Dosiervorrichtung ist, jedoch mit dem Unterschied, dass anstelle des gemeinsamen Druckbehälters mit komprimiertem Gas ein Überströmkanal 18 zwischen den zweiten Verdrängungsräumen 4b der beiden Verdrängungskanäle 2a, 2b vorhanden ist und dass dieser Überströmkanal 18 und die zweiten Verdrängungsräume 4b mit einem inkompres- siblen Medium 20 gefüllt sind, wozu bevorzugterweise eine identische Flüssigkeit 8 wie diejenige verwendet wird, welche mit der Dosiervorrichtung dosiert wird. Auf diese Weise kann für den Fall einer etwaigen Undichtigkeit eines Kolbens 3 eine fatale Kontamination der dosierten Flüssigkeit 8 verhindert werden. Entsprechend sind die Kolben 3 der beiden Verdrängungskanäle 2a, 2b derartig hydraulisch miteinander gekoppelt, dass ein Befüllen des ersten Verdrängungsräumes 4a des ersten Verdrängungskanals 2a mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit 8 automatisch ein entsprechendes Verdrängen von Flüssigkeit 8 aus dem ersten Verdrängungsräum 4a des zweiten Ver- drängungskanals 2b bewirkt und umgekehrt. Wie des Weiteren zu erkennen ist, ist die Anschlussplatte 5 im vorliegenden Fall nicht mittels einer Schraubverbindung auf dem zentralen Befestigungszapfen 14 des zylindrischen Körpers 1 befestigt, sondern mittels einer unlösbaren Niet- oder SchweissVerbindung 11. Auch befindet sich in der dargestellten Situation keiner der beiden Kolben 3 in der ersten oder der zweiten anspruchsgemässen Position, sondern der Kolben 3 des ersten Verdrängungskanals 2a auf dem Weg zur zweiten anspruchsgemässen Position und der Kolben 3 des zweiten Verdrängungskanals 2b auf dem Weg zur ersten erfindungsgemässen Position, wie durch die Pfeile angedeutet ist.
Die Figuren 8a und 8b zeigen eine siebte er- findungsgemässe Mikro-Dosiervorrichtung, ebenfalls einmal im Schnitt (Fig. 8a) und einmal in der Draufsicht (Fig. 8b) , welche sich von der in den Figuren 6a. und 6b gezeigten Dosiervorrichtung dadurch unterscheidet, dass der gemeinsame Druckbehälter 17 als Blasenspeicherbehälter 17 ausgebildet ist. Dabei sind die zweiten Verdrängungsräume 4b der beiden VerdrängungskanäIe 2a, 2b sowie der mit diesen in Verbindung stehende Teil des Blasenspeicherbehälters 17 mit einer inkompressiblen Flüssigkeit 20, bevorzugterweise mit einer identischen Flüssigkeit wie die mit der Dosiervorrichtung zu dosierende Flüssigkeit 8 ge- füllt, welche über die Membran 19 des Blasenspeicherbehälters 17 und das auf deren anderer Seite angeordnete komprimierte Gas 16 druckbeaufschlagt wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass auch bei einem etwaigen geringfügigen Verlust von inkompressibler Flüssigkeit 20 oder einer temperaturbedingten Volumensänderung derselben immer eine vollständige Befüllung bzw. Entleerung der ersten Verdrängungsräume 4a möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fein-Dosierung flüssiger Stoffe (8) , insbesondere flüssiger Medikamente (8) , umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Körperlichkeit (1) mit einem Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) mit einem im Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) angeordneten Verdrängungskörper (3), welcher den
Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) in zwei fluid- dicht voneinander getrennte Verdrängungsräume (4a, 4b) unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen (4a, 4b) im Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) in Längsrichtung desselben zwischen einer ersten und einer zweiten Position ver- schiebbato) iSTerbinden eines ersten der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) des Verdrängungskanals (2, 2a, 2b, 2c, 2d) mit einem Zuführungskanal (6) und Zu- führen eines flüssigen Stoffes (8) unter Druck über den Zuführungskanal (6) in diesen Verdrängungsräum (4a, 4b) , derart, dass sich der Verdrängungskörper (3) in Richtung des zweiten Verdrängungsraums (4b, 4a) in die zweite Position verschiebt; c) Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes
(4a, 4b) von dem Zuführungskanal (6) und Verbinden desselben mit einem Abführungskanal (7); und d) Verschieben des Verdrängungskörpers (3) von der zweiten Position in Richtung des ersten Verdrängungsraums (4b, 4a) in die erste Position unter Verdrängung des im ersten Verdrängungsräum (4a, 4b) befindlichen flüssigen Stoffes (8) in den Abführungskanal (7) .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass der Zuführungskanal (6) und der Abführungskanal (7) durch Bereitstellen einer zweiten Körperlichkeit (5) bereitgestellt werden, welche zumindest im Mündungsbereich dieser Kanäle (6, 7) fluiddicht an die erste Körperlichkeit (1) angrenzend angeordnet wird, und dass die erste und die zweite Körperlichkeit (1, 5) zur Durchführung des Verfahrensschritts c) relativ zueinander bewegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Körperlichkeit (1, 5) zur Durchführung des Verfahrensschritts c) relativ zueinander verdreht werden, insbesondere um 180° oder um 90°.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen der ersten und zweiten Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander mittels eines elektrischen Antriebs (12), insbesondere mit- tels eines Schrittmotors (12) erfolgt, und insbesondere, dass dessen Aktivität mittels einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von Sollwertvorgaben gesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben des
Verdrängungskörpers (3) von der zweiten Position in die erste Position durch Beaufschlagung des zweiten Verdrängungsraumes (4b, 4a) mit einem Fluid unter Druck (8, 16, 20) oder durch Beaufschlagung des Verdrängungskörpers (3) mit einer Federkraft bewerkstelligt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschieben des Verdrängungskörpers (3) von der zweiten in die erste Position der zweite Verdrängungsraum (4b, 4a) über den Zuführungskanal (6) mit flüssigem Stoff (8) unter Druck beaufschlagt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Abkoppeln des ersten Verdrängungs- raumes (4a, 4b) von dem Zuführungskanal (6) und dem Verbinden desselben mit dem Abführungskanal (7) gleichzeitig der zweite Verdrängungsräum (4b, 4a) vom Abführungskanal (7) abgekoppelt und mit dem Zuführungskanal (6) verbunden wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Körperlichkeit (1) mit mehreren Verdrängungskanälen (2a, 2b, 2c, 2d) mit jeweils einem im Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) angeordneten Verdrängungskörper (3a, 3b) , welcher den Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume (4a, 4b) unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen (4a, 4b) im Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) in Längsrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar ist, bereitgestellt wird, wobei die Verfahrensschritte b) bis d) für jeden der Verdrängungs- kanäle (2a, 2b, 2c, 2d) durchgeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekenn- zeichnet, dass eine erste Körperlichkeit (1) zur Verfügung gestellt wird, welche zwei Verdrängungskanäle (2a, 2b) aufweist, deren Verdrängungskörper (3a, 3b) mechanisch oder hydraulisch derartig miteinander gekoppelt sind, dass eine Längsverschiebung des ersten Verdräng- ungskörpers (3) innerhalb des ersten VerdrängungskanaIs (2a) gleichzeitig eine insbesondere gleich grosse Längsverschiebung des zweiten Verdrängungskörpers (3) im zweiten Verdrängungskanal (2b) bewirkt.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte b) bis d) mehrfach hintereinander ausgeführt werden, wobei zwischen Verfahrensschritt d) und Verfahrensschritt b) ein Abkoppeln des ersten Verdrängungsraumes (4a, 4b) von dem Abführungskanal (7) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als flüssiger Stoff (8) Insulin (8) verwendet wird.
12. Mikro-Dosiervorrichtung für flüssige Stoffe (8) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine erste Körperlichkeit (1) mit einem Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) und einem im Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) ange- ordneten Verdrängungskörper (3), welcher den Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume (4a, 4b) unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdrängungsräumen (4a, 4b) im Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) in Längsrichtung desselben zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar ist, sowie umfassend eine zweite Körperlichkeit (5) , welche einen Zuführungskanal (6) und einen Abführungskanal (7) aufweist und zumindest im Mündungsbereich dieser Kanäle (6, 7) fluiddicht an die erste Körperlichkeit (1) angrenzt, wobei die erste und die zweite Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander bewegbar sind, derart, dass zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal (6) und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal (7) verbindbar ist, zur Ermöglichung eines abwechselnden Zu- und Abführens von Fluid (8) zu diesem Verdrängungsräum (4a, 4b) hin und von diesem weg.
13. Mikro-Dosiervorrichtung nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung derart ausgestaltet ist, dass durch ein Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander abwechselnd einmal der erste Verdrängungsräum (4a, 4b) mit dem Zuführungskanal (6) und gleichzeitig der zweite Ver- drängungsraum (4b, 4a) mit dem Abführungskanal (7) verbindbar ist und ein anderes Mal der erste Verdrängungs- räum (4a, 4b) mit dem Abführungskanal (7) und gleichzeitig der zweite Verdrängungsräum (4b, 4a) mit dem Zuführungskanal (6) .
14. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Körperlichkeit (1) mehrere VerdrängungskanäIe (2a, 2b) mit jeweils einem im Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) angeordneten Verdrängungskörper (3a, 3b) , welcher den Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) in zwei fluiddicht voneinander getrennte Verdrängungsräume (4a, 4b) unterteilt und durch Druckdifferenzen zwischen den Verdräng- ungsräumen (4a, 4b) im Verdrängungskanal (2a, 2b, 2c, 2d) in Längsrichtung desselben zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar ist, aufweist, wobei zumindest jeweils einer der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) der Verdrängungskanäle (2a, 2b, 2c, 2d) durch Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal (6) und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal (7) verbindbar ist.
15. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Verdrängungskörper (3) jeweils einseitig mit einer Federkraft beaufschlagt oder beaufschlagbar ist oder sind, und insbesondere, dass in einem der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) des jeweiligen Verdrängungskanals (2, 2a, 2b, 2c, 2d) eine vorgespannte Feder (9) oder ein unter Druck stehendes Fluid (16, 20) angeordnet ist, zur Erzeugung der Federkraft.
16. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Körperlichkeit (1) zwei Verdrängungskanäle (2a, 2b) aufweist, deren Verdrängungskörper (3a, 3b) derartig miteinander gekoppelt sind, dass eine Längsverschiebung des ersten Verdrängungskörpers (3) innerhalb des ersten Verdrängungskanals (2a) gleichzeitig eine insbesondere identische Längsverschiebung des zweiten Verdrängungskörpers (3) im zweiten Verdrängungskanal (2a) bewirkt.
17. Mikro-Dosiervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Verdrängungskörper (3a, 3b) mechanisch oder hydraulisch gekoppelt sind.
18. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der ersten und der zweiten Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander, durch welche zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) des jeweiligen Verdrängungskanals (2, 2a, 2b, 2c, 2d) abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal (6) und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal (7) verbindbar ist, eine Drehbewegung relativ zueinander ist, insbesondere um 180° oder 90°, und insbesondere, dass aufeinander folgende Drehbewe- gungen mit fortlaufendem Drehsinn möglich sind.
19. Mikro-Dosiervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Körperlichkeit (1) als Zylinderkörper (1) ausgebildet ist, in welchen der oder die Verdrängungskanäle (2, 2a, 2b, 2c, 2d) axial von einer oder beiden Stirnseiten her eindringen.
20. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verdrängungskanal (2, 2a, 2b, 2c, 2d) bogenförmig oder geradlinig verläuft, und insbesondere, dass dieser einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
21. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (3) ein Kolben (3) oder eine Kugel (3) ist.
22. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 21, des Weiteren umfassend ein Antriebsorgan (12), insbesondere einen Schrittmotor (12), zum Bewegen der ersten und der zweiten Körperlichkeit (1, 5) relativ zueinander derart, dass zumindest ein erster der beiden Verdrängungsräume (4a, 4b) eines Verdrängungskanals (2, 2a, 2b, 2c, 2d) der ersten Körperlichkeit (1) abwechselnd einmal mit dem Zuführungskanal (6) und ein anderes Mal mit dem Abführungskanal (7) der zweiten Körperlichkeit (5) verbunden wird. 23. Mikro-Dosiervorrichtung nach Anspruch 22
23, des Weiteren umfassend eine elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Antriebsorgans in Abhängigkeit von Sollwertvorgaben.
24. Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, des Weiteren umfassend Zuführmittel zur Zuführung eines flüssigen Stoffes unter Druck (8), insbesondere von Insulin unter Druck (8) , zum Zuführungs- kanal (6) , und insbesondere, dass die Zuführmittel eine elektrische Pumpe und ein Reservoir für den flüssigen Stoff (8) umfassen.
25. Anordnung zur zeitlich gesteuerten Abgabe von flüssigen Medikamenten, insbesondere von Insulin, insbesondere in den Blutkreislauf einer Person, umfassend eine Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12- 24.
26. Verwendung der Mikro-Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24 oder der Anordnung nach Anspruch 25 zur insbesondere zeitlich gesteuerten Abgabe von flüssigen Medikamenten, insbesondere von Insulin.
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