EP1439002A2

EP1439002A2 - Metering device

Info

Publication number: EP1439002A2
Application number: EP03022019A
Authority: EP
Inventors: Bernd Jagdhuber
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: EP1974819B1; US7146867B2; US20040149052A1; EP1439002A3; EP1974819A2; DE10301343A1; DE50309835D1; DE10301343B4; EP1974819A3; EP1439002B1

Abstract

Dosiervorrichtung mit einer manuell betätigbaren Betätigungseinrichtung, einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten Sensor zum Erfassen einer auf die Betätigungseinrichtung manuell ausgeübten Kraft, einem elektrischen Antriebsmotor, einer mit dem Sensor und dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen elektrischen Steuerung zum Steuern des Antriebsmotors beim Erfassen einer auf die Betätigungseinrichtung ausgeübten Kraft durch den Sensor, einer mit dem Sensor, dem elektrischen Antriebsmotor und der elektronischen Steuerung verbundenen elektrischen Spannungsversorgung und einer mit der Betätigungseinrichtung und dem elektrischen Antriebsmotor gekoppelten Verdrängungseinrichtung zum Dosieren von Flüssigkeit.

Dosing device with a manually operable actuator, a sensor associated with the actuator for detecting a manually applied to the actuator force, an electric drive motor, connected to the sensor and the electric drive motor electrical control for controlling the drive motor upon detecting a force exerted on the actuator force the sensor, an electrical power supply connected to the sensor, the electric drive motor and the electronic control, and a metering device coupled to the actuator and the electric drive motor for metering fluid.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung.The invention relates to a metering device.

Dosiervorrichtungen werden im Labor zum Dosieren von Flüssigkeiten eingesetzt. Im allgemeinen haben sie eine Verdrängungsvorrichtung mit einem Verdrängungsorgan, durch dessen Verlagerung eine Flüssigkeit oder eine Luftsäule bewegt wird. Sie sind insbesondere in den folgenden Ausführungen bekannt:Dosing devices are used in the laboratory for dosing liquids. In general, they have a displacement device with a Displacement organ, by the displacement of a liquid or a Air column is moved. They are particularly in the following statements known:

Nach dem Luftpolsterprinzip arbeitende Dosiervorrichtungen haben eine Kolben-Zylinder-Einheit, mittels der eine Luftsäule verschiebbar ist, um Flüssigkeit in eine Pipettenspitze einzusaugen und aus dieser auszustoßen. Hierbei kommt die Kolben-Zylinder-Einheit nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit. Nur die Pipettenspitze, die zumeist aus Kunststoff besteht, wird benetzt und kann nach Gebrauch ausgetauscht werden.After the bubble principle dosing devices have a Piston-cylinder unit, by means of which an air column is displaceable to Aspirate liquid into a pipette tip and expel it. Here, the piston-cylinder unit does not come in contact with the Liquid. Only the pipette tip, which is mostly made of plastic, will wetted and can be replaced after use.

Bei als Direktverdränger arbeitenden Dosiervorrichtungen wird hingegen eine Spritze mit Probenflüssigkeit befüllt. Kolben und Zylinder der Spritze werden von der Flüssigkeit benetzt, so daß die Spritze vor dem Dosieren einer anderen Flüssigkeit zumeist durch eine neue Spritze ersetzt oder gereinigt wird. Auch die Spritze besteht zumeist aus Kunststoff.By contrast, in the case of metering devices operating as direct displacers a syringe filled with sample liquid. Piston and cylinder of the syringe are wetted by the liquid, so that the syringe before dosing another liquid usually replaced or cleaned by a new syringe becomes. The syringe is usually made of plastic.

Kolbenlose Dosiervorrichtungen weisen beispielsweise eine Pipettenspitze mit einem ballonartigen Endabschnitt auf, der zum Einsaugen von Flüssigkeit expandiert und zum Ausstoßen komprimiert wird. Solche Pipettenspitzen sind auch schon als Austauschteil konzipiert worden. Pistonless metering devices have, for example, a pipette tip with a balloon-like end portion for sucking in liquid expanded and compressed for ejection. Such pipette tips have also been designed as a replacement part.

Dispenser sind Dosiervorrichtungen, die eine aufgenommene Menge einer Flüssigkeit repetitiv in kleinen Teilmengen abgeben können.Dispensers are dosing devices that take a recorded amount of one Can deliver liquid repetitive in small subsets.

Außerdem gibt es Mehrkanal-Dosiervorrichtungen, die mehrere Dosiervorrichtungen umfassen, um gleichzeitig mehrere Mengen Flüssigkeit zu dosieren.There are also multichannel dosing devices that use multiple dosing devices include, to simultaneously several amounts of liquid too dosing.

Luftpolster-, Direktverdränger- und kolbenlose Dosiervorrichtungen können ein unveränderliches oder ein veränderliches Dosiervolumen aufweisen. Eine Veränderung des Dosiervolumen wird zumeist durch Verändern der Verdrängung der Verdrängungseinrichtung erreicht. Beispielsweise kann hierfür der Verschiebeweg des Kolbens oder der Verformungsgrad des ballonartigen Endabschnittes verändert oder die Verdrängungseinrichtung ausgetauscht werden.Air cushion, Direktverdränger- and piston-less dosing devices can have a fixed or a variable metering volume. A Changing the dosing volume is usually by changing the displacement reaches the displacement device. For example, this can be done the displacement of the piston or the degree of deformation of the balloon-like Endabschnittes changed or exchanged the displacement device become.

Bei manuellen Dosiervorrichtungen wird die Verdrängungseinrichtung allein durch die Körperkraft des Anwenders angetrieben. Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile:In manual dosing, the displacement device is alone driven by the physical strength of the user. This results in the following advantages:

Der Bediener erhält eine taktile Rückmeldung. Jede Änderung der zur Betätigung erforderlichen Kraft wird sofort bemerkt. So kann der Bediener kontrollieren, ob die Dosiervorrichtung korrekt arbeitet. Die Geschwindigkeit der Aufnahme und der Abgabe der Flüssigkeit kann vom Bediener direkt und verzögerungsfrei variiert werden. Auch ist eine Abgabe der Flüssigkeit in einem freien Strahl möglich. Ein Kontakt zwischen Dosiervorrichtung und einem Gefäß für die Flüssigkeit kann hierbei vermieden werden. Ferner ist die Dosiervorrichtung unabhängig von einer Energieversorgung. Sie kann vom Anwender intuitiv benutzt werden. Eine aufwendige Einweisung oder Programmierung ist nicht erforderlich.The operator receives a tactile feedback. Any change to the Actuation required force is noticed immediately. So the operator Check that the dosing device works correctly. The speed The intake and delivery of the liquid can be done by the operator be varied directly and without delay. Also, a tax is the Liquid in a free jet possible. A contact between metering device and a vessel for the liquid can be avoided become. Furthermore, the metering device is independent of a power supply. It can be used intuitively by the user. An elaborate Instruction or programming is not required.

Bei manuellen Dosiervorrichtungen nachteilig ist, daß die Arbeit durch den hohen Kraftbedarf ermüdend ist. Häufiges Arbeiten mit manuellen Dosiervorrichtung kann gesundheitliche Schäden hervorrufen.For manual dosing devices is disadvantageous that the work by the high power requirement is tiring. Frequent work with manual dosing device can cause health damage.

Bei elektrischen Dosiervorrichtungen wird die Verdrängungseinrichtung mittels eines elektrischen Antriebsmotors angetrieben. Der Bediener muß zur Steuerung der Vorgänge elektrische Taster bzw. Schalter betätigen. Diese Dosiervorrichtungen haben den Vorteil, daß die Bedienung keinen erheblichen Kraftbedarf erfordert.In electrical metering devices, the displacement device driven by an electric drive motor. The operator must go to Control of the operations actuate the electrical buttons or switches. These Metering devices have the advantage that the operation is not significant Requires power.

Nachteilig ist jedoch, daß der Benutzer keine direkte Rückmeldung über die im System wirkenden Kräfte erhält, beispielsweise bei einem Lastanstieg durch Verstopfung der Pipettenspitze oder Spritze. Auch ist eine Abgabe der Flüssigkeit im Freistrahl nur stark eingeschränkt möglich. Bei leerem Akku oder Batterie muß die Arbeit eingestellt werden. Änderungen der Geschwindigkeit der Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit müssen programmiert werden. Während des Dosiervorganges sind meist keine Änderungen möglich.The disadvantage, however, is that the user no direct feedback on the receives forces acting in the system, for example, at a load increase by obstruction of the pipette tip or syringe. Also, a tax is the Liquid in the free jet only very limited possible. When the battery is empty or battery the work has to be stopped. Changes in speed The recording and dispensing of the liquid must be programmed become. During the dosing process are usually no changes possible.

Die US 5 389 341 offenbart eine motorgetriebene Pipette mit einem Betätigungsknopf, bei der die Verlagerung eines Betätigungsknopfes die Bewegung eines Kolben über ein elektronisches Steuerungssystem steuert. Die Verlagerung des Betätigungsknopfes wird über einen elektronischen Wegsensor abgefragt und das Abfrageergebnis wird elektronisch über einen Schrittmotor in die Antriebsbewegung der Verdrängungseinrichtung umgesetzt. Diese elektrische Dosiervorrichtung hat die vorbeschriebenen Nachteile.US 5,389,341 discloses a motorized pipette with an actuator button, when the displacement of an actuating knob the movement controls a piston via an electronic control system. The Displacement of the actuating knob is via an electronic displacement sensor queried and the query result is electronically via a Stepper motor implemented in the drive movement of the displacement device. This electrical metering device has the disadvantages described above.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die dem Bediener eine taktile Rückmeldung über die wirksamen Kräfte, eine Variation der Geschwindigkeit der Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit beim Dosieren, die Abgabe der Flüssigkeit im Freistrahl und eine einfache Benutzung erleichtert bzw. ermöglicht und den Kraftbedarf für die Betätigung gegenüber manuellen Pipetten vermindert.On this basis, the invention is based on the object, a metering device to provide the operator with a tactile feedback on the effective forces, a variation of the speed of recording and Discharge of the liquid during dosing, the release of the liquid in Free jet and easy use facilitates or allows and the Power requirement for operation compared to manual pipettes reduced.

Die Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Dosiervorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a metering device with the features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the metering device are given in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung hat

eine manuell betätigbare Betätigungseinrichtung,
einen der Betätigungseinrichtung zugeordneten Sensor zum Erfassen einer auf die Betätigungseinrichtung manuell ausgeübten Kraft,
einen elektrischen Antriebsmotor,
eine mit dem Sensor und dem elektrischen Antriebsmotor verbundene elektrische Steuerung zum Steuern des Antriebsmotors beim Erfassen einer auf die Betätigungseinrichtung ausgeübten Kraft durch den Sensor,
eine mit dem Sensor, dem elektrischen Antriebsmotor und der elektrischen Steuerung verbundene elektrische Spannungsversorgung und
eine mit der Betätigungseinrichtung und dem elektrischen Antriebsmotor gekoppelte Verdrängungseinrichtung zum Dosieren von Flüssigkeit.

The metering device according to the invention has

a manually operable actuator,
a sensor associated with the actuating device for detecting a force manually exerted on the actuating device,
an electric drive motor,
an electric controller connected to the sensor and the electric drive motor for controlling the drive motor upon detection by the sensor of a force applied to the actuator;
a connected to the sensor, the electric drive motor and the electrical control electrical power supply and
a coupled to the actuator and the electric drive motor displacement device for metering liquid.

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung ist eine Kombination aus einer manuellen und aus einer elektrischen Dosiervorrichtung. Die vom Bediener auf die Betätigungseinrichtung ausgeübte Kraft wird ganz oder teilweise der Verdrängungseinrichtung zugeführt. Zusätzlich erfaßt der Sensor die vom Bediener ausgeübte Kraft und steuert die Steuerung den Antriebsmotor so, daß der Verdrängungseinrichtung eine zusätzliche Kraft zugeführt wird, die die vom Bediener eingeleitete Kraft unterstützt. Infolgedessen kann die Dosiervorrichtung mit einem Bruchteil der bei einer manuellen Dosiervorrichtung aufzubringenden Kraft bedient werden. Im Gegensatz zu elektrischen Dosiervorrichtungen geht die vom Bediener eingebrachte Energie nicht verloren, sondern addiert sich zur Antriebsenergie des Motors hinzu. Der Antriebsmotor unterstützt nur die Kraft für die Betätigung der Verdrängungseinrichtung. Er muß das Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung (z.B. Kolben oder ballonartiger Endabschnitt) nicht positionieren. Die Positionierung kann durch den Bediener gesteuert werden und/oder durch die Mechanik der Dosiervorrichtung, z.B. durch eine herkömmliche Begrenzung des Betätigungsweges mittels eines Anschlages. Hierdurch wird ein besonders preiswerter elektrischer Antrieb möglich. Weitere Vorteile der Dosiervorrichtung sind:The metering device according to the invention is a combination of a manual and from an electrical dosing device. The one from the operator force exerted on the actuator is wholly or partly the Displacement device supplied. In addition, the sensor detects the from Operator force and the controller controls the drive motor so, that the displacement device is supplied with an additional force, the supports the operator initiated force. As a result, the Dosing device with a fraction of a manual dosing device be applied to be applied force. Unlike electrical Dosing devices are the energy introduced by the operator not lost, but added to the drive power of the engine. The drive motor only supports the force for the actuation of the Displacement device. He must be the repressive organ of the Displacement device (e.g., piston or balloon end portion) do not position. The positioning can be controlled by the operator and / or by the mechanics of the metering device, e.g. by a conventional limitation of the actuating travel by means of a stop. As a result, a particularly inexpensive electric drive is possible. Further advantages of the metering device are:

Der Bediener erhält eine taktile Rückmeldung. Jede Änderung der für die Betätigung erforderlichen Kraft wird sofort bemerkt. Die Geschwindigkeit für die Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit kann direkt und verzögerungsfrei variiert werden. Die Abgabe der Flüssigkeit in einem freien Strahl ist besser als bei einer herkömmlichen manuellen Dosiervorrichtung, weil sich die Kraft des Bedieners und die Kraft des Antriebsmotors addieren. Die Dosiervorrichtung kann intuitiv benutzt werden. Eine aufwendige Einweisung oder Programmierung ist nicht erforderlich. Steht die elektrische Spannungsversorgung nicht zur Verfügung (z.B. bei leerem Akku oder Batterie), kann weitergearbeitet werden. Es ist lediglich ein höherer Kraftaufwand erforderlich. Ein Motor und ein Akku oder eine Batterie kann kleiner als bei einer herkömmlichen Dosiervorrichtung ausgelegt werden, da diese Elemente die Energie des Bedieners nicht ersetzen, sondern nur ergänzen.The operator receives a tactile feedback. Any change for the Actuation required force is noticed immediately. The speed for receiving and dispensing the liquid can be direct and instantaneous be varied. The delivery of the liquid in a free jet is better than a traditional manual dosing device, because add the force of the operator and the power of the drive motor. The Dosing device can be used intuitively. An elaborate briefing or programming is not required. Is the electric Power supply not available (for example, when the battery is empty or Battery), can be further worked. It is only a higher force required. A motor and a battery or a battery can be designed smaller than in a conventional metering device since these elements do not replace the energy of the operator, but only complete.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung ein manuell axial verschiebbarer Betätigungsknopf. Die Dosiervorrichtung ist dann bedienbar wie eine herkömmliche manuelle oder elektronische Pipette bzw. Dispenser.According to one embodiment, the actuating device is a manually axially sliding actuator button. The metering device is then operable like a conventional manual or electronic pipette or dispenser.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung entgegen der Kraft einer Feder betätigbar. Auch dies entspricht herkömmlichen Pipetten bzw. Dispensern. Die Rückbewegung der Betätigungseinrichtung kann dann durch die Federkraft gesteuert werden.According to one embodiment, the actuating device is opposite to Actuated force of a spring. This also corresponds to conventional pipettes or dispensers. The return movement of the actuator can then be controlled by the spring force.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung bis zum Erreichen eines Anschlages betätigbar. Hierdurch wird die genaue Positionierung des Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung festgelegt. Auch dies entspricht herkömmlichen manuellen Pipetten oder Dispensern. Eine Veränderbarkeit der Dosiermenge. ist ebenfalls in herkömmlicher Weise durch einen verstellbaren Anschlag erreichbar.According to one embodiment, the actuating device is up to reaching a stop actuated. This will determine the exact positioning of the Displacement organ of the displacement device set. This also corresponds conventional manual pipettes or dispensers. A changeability the dosage. is also in a conventional manner by a adjustable stop achievable.

Es ist möglich, den Sensor von außen an der Betätigungseinrichtung angreifen zu lassen. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Sensor in die Betätigungseinrichtung integriert. Es kann sich beispielsweise um einen plattenförmigen, druckempfindlichen Sensor handeln, der in einem Betätigungsknopf senkrecht zur Betätigungsrichtung integriert ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor in eine Betätigungsfläche der Betätigungseinrichtung integriert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor ein Force Sensing Resistor (kraftabhängiger Widerstand), abgekürzt: FSR. Ein FSR-Sensor ändert seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von einer auf eine aktive Oberfläche eingeleiteten Kraft. Die Widerstandsänderung kann an Anschlüssen des Sensors gemessen werden.It is possible to use the sensor from the outside on the actuator to be attacked. According to one embodiment, the sensor is in the Actuator integrated. It can be, for example, a plate-shaped, pressure-sensitive sensor acting in a Actuating knob is integrated perpendicular to the direction of actuation. According to In a further embodiment, the sensor is in an actuating surface of the Actuator integrated. According to another embodiment the sensor is a Force Sensing Resistor, abbreviated to: FSR. An FSR sensor changes its electrical resistance in Dependence on a force applied to an active surface. The Resistance change can be measured at terminals of the sensor.

Gemäß einer Ausgestaltung steuert die Steuerung den Antriebsmotor immer dann konstant an, wenn der Sensor eine manuell auf die Betätigungseinrichtung ausgeübte Kraft detektiert. Der Antriebsmotor kann dann beispielsweise eine Grundreibung des Systems ganz oder teilweise überwinden, so daß der Bediener nur noch die zusätzliche Kraft für die Verlagerung des Verdrängungsorgans und gegebenenfalls eines Teils der Systemreibung aufbringen muß.According to one embodiment, the controller always controls the drive motor then constant when the sensor is manually on the actuator applied force detected. The drive motor can then, for example overcome a basic friction of the system in whole or in part, so that the operator only has the additional force for the displacement of the Apply displacer and, if appropriate, part of the system friction got to.

Gemäß einer Ausgestaltung steuert die Steuerung den Antriebsmotor in Abhängigkeit von der vom Sensor erfaßten Kraft. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung steuert die Steuerung den Antriebsmotor in mindestens einer Stufe, wobei bei mehreren Stufen die Höhe der Antriebsleistung mit der vom Sensor erfaßten Kraft ansteigt. Gemäß einer Ausgestaltung steuert die Steuerung den Antriebsmotor proportional zu der auf den Sensor ausgeübten Kraft. Gemäß einer Ausgestaltung schaltet die Steuerung den Antriebsmotor ab, wenn der Sensor einen starken Anstieg der Kraft erfaßt, die typisch für das Erreichen des Anschlages ist.According to one embodiment, the controller controls the drive motor in Dependence on the force detected by the sensor. According to another Design, the controller controls the drive motor in at least one Stage, where at several stages, the height of the drive power with the Sensor detected force increases. According to one embodiment, the controls Control the drive motor proportionally to that exerted on the sensor Force. According to one embodiment, the controller switches the drive motor when the sensor detects a large increase in force typical of the reaching of the stop is.

Gemäß einer Ausgestaltung sind die Betätigungseinrichtung und der Antriebsmotor über eine Kopplungseinrichtung mit der Verdrängungseinrichtung verbunden. Bei der Kopplungseinrichtung kann es sich um ein Getriebe handeln. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung über eine Stange mit der Verdrängungseinrichtung verbunden. Dies ermöglicht insbesondere bei einer als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführten Verdrängungseinrichtung eine sehr einfache Konstruktion. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der elektrische Antriebsmotor mit der Stange gekoppelt. Diese Kopplung ist z.B. mit einem Ritzel, das mit einer Zahnung auf der Zahnstange kämmt, ausgeführt.According to one embodiment, the actuating device and the Drive motor via a coupling device with the displacement device connected. The coupling device may be a Act gear. According to one embodiment, the actuating device connected via a rod with the displacement device. this makes possible in particular in the case of a displacement device designed as a piston-cylinder unit a very simple construction. According to one Another embodiment is the electric drive motor with the rod coupled. This coupling is e.g. with a pinion, that with a toothing on the rack meshes, executed.

Gemäß einer Ausgestaltung ist der Bedienknopf betätigbar, bis ein mit der Stange verbundener Anschlag an einem festen Gegenanschlag anliegt.According to one embodiment, the control knob is actuated until one with the Rod connected stop abuts against a fixed counter-stop.

Die Erfindung ist auf sämtliche eingangs erwähnten Ausführungen von Dosiervorrichtungen anwendbar. Ausgestaltungen beziehen sich auf Dosiervorrichtungen, die eine Verdrängungseinrichtung mit einem Kolben in einem Zylinder aufweisen, auf Direktverdränger- und auf Luftpolster-Dosiervorrichtungen. Bei einer Direktverdränger-Dosiervorrichtung umfaßt die Verdrängungseinrichtung ein Aufnahmevolumen für Flüssigkeit mit einer Durchgangsöffnung zur Umgebung und bei einer Luftpolster-Dosiervorrichtung ist die Verdrängungseinrichtung mit einem Aufnahmevolumen für Flüssigkeit mit einer Durchgangsöffnung zur Umgebung verbunden.The invention is based on all the aforementioned embodiments of Dosing devices applicable. Embodiments relate to metering devices, the one displacement device with a piston in one Cylinder on Direktverdränger- and on air cushion dosing devices. In a direct displacement metering device comprises the Displacement device a receiving volume for liquid with a Through opening to the environment and an air cushion dosing device is the displacement device with a receiving volume for Liquid connected to a passage opening to the environment.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Betätigungseinrichtung mit einer Einrichtung zum Lösen und/oder Abwerfen einer Pipettenspitze und/oder Spritze gekoppelt. Der Kraftaufwand für das Lösen und/oder Abwerfen einer Pipettenspitze und/oder Spritze wird durch die Erfindung ebenfalls reduziert.According to one embodiment, the actuating device is with a device for releasing and / or ejecting a pipette tip and / or Coupled syringe. The effort required for loosening and / or dropping a The pipette tip and / or syringe is also reduced by the invention.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Dosiervorrichtung eine Handdosiervorrichtung. According to one embodiment, the metering device is a manual metering device.

Gemäß einer Ausgestaltung weist die Spannungsversorgung mindestens einen Akku und/oder mindestens eine Batterie auf.According to one embodiment, the power supply at least a battery and / or at least one battery.

Ein Ausfiihrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung wird anhand der anliegenden Zeichnung erläutert, welche die Dosiervorrichtung in einem grobschematischen Längsschnitt zeigt.An embodiment of a metering device according to the invention will be explained with reference to the accompanying drawing, which the metering device in a rough schematic longitudinal section shows.

Die Dosiervorrichtung 1 hat ein zylindrisches Gehäuse 2, aus dem - in der Zeichnung - oben ein axial betätigbarer Betätigungsknopf 3 herausragt.The metering device 1 has a cylindrical housing 2, from which - in the Drawing - above an axially operable actuator button 3 protrudes.

Der Betätigungsknopf 3 ist über eine Stange 4 mit einem Kolben 5 verbunden. Der Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 geführt.The actuating knob 3 is connected via a rod 4 with a piston 5. The piston 5 is guided in a cylinder 6.

Auf der Stange 4 ist eine Tellerscheibe 7 befestigt. Im Gehäuse 2 ist eine Ringscheibe 8 fixiert. Zwischen Tellerscheibe 7 und Ringscheibe 8 ist eine Schraubenfeder 9 angeordnet.On the rod 4 a plate disc 7 is attached. In the housing 2 is a Ring disc 8 fixed. Between disc 7 and washer 8 is a Coil spring 9 is arranged.

Am unteren Ende des Gehäuses 2 ist eine Spritze oder Pipettenspitze 10 fixiert. Diese ist unten konisch ausgeführt mit einer Durchtrittsöffnung 11 für Flüssigkeit.At the lower end of the housing 2 is a syringe or pipette tip 10 fixed. This is conical bottom with a passage opening 11th for liquid.

Bei einer Ausgestaltung mit einer Spritze 10 gehören der Zylinder 6 und der Kolben 5 zur Spritze hinzu. Dann weist das Gehäuse 2 eine Verbindung mit dem Zylinder 6 und der Kolben 5 eine Verbindung mit der Stange 4 auf.In one embodiment with a syringe 10 include the cylinder 6 and Add piston 5 to the syringe. Then, the housing 2 has a connection with the cylinder 6 and the piston 5 a connection with the rod 4.

Bei einer Ausgestaltung mit einer Pipettenspitze 10 gehört der Zylinder 6 zum Gehäuse 2 und der Kolben 5 ist dauerhaft an der Stange 4 fixiert. In one embodiment with a pipette tip 10, the cylinder 6 belongs to the housing 2 and the piston 5 is permanently fixed to the rod 4.

In dem Betätigungsknopf 3 ist ein Drucksensor 12 integriert. Dieser ist einer Betätigungsfläche 13 des Betätigungsknopfes 3 zugeordnet, die außen liegt.In the operating knob 3, a pressure sensor 12 is integrated. This one is one Actuating surface 13 of the actuating knob 3 assigned to the outside.

Im Gehäuse 2 befindet sich ein elektrischer Antriebsmotor 14, der auf seiner Antriebswelle ein Ritzel 15 trägt, das mit einer Zahnung 16 auf der Stange 4 kämmt.In the housing 2 is an electric drive motor 14 which is on his Drive shaft carries a pinion 15, which with a toothing 16 on the rod 4th combs.

Im Gehäuse 2 ist eine elektronische Steuerung 17 untergebracht, die mit dem Drucksensor 12 und dem Antriebsmotor 14 gekoppelt ist. Ein Akku 18 ist als Spannungsversorgung für den Drucksensor 12, den Antriebsmotor 14 und die elektronische Steuerung 17 ebenfalls im Gehäuse 2 vorhanden.In the housing 2, an electronic control 17 is housed with the Pressure sensor 12 and the drive motor 14 is coupled. A battery 18 is as Power supply for the pressure sensor 12, the drive motor 14 and the electronic control 17 is also present in the housing 2.

Die Kraft zur Betätigung des Betätigungsknopfes 3 wird über die Stange 4 direkt in den Kolben 5 eingeleitet. Darüber hinaus wird über den Drucksensor 12 das Vorhandensein und die Höhe einer Kraft erfaßt. Die Steuerung 17 steuert den Antriebsmotor 14 in Abhängigkeit von der vom Drucksensor 12 ermittelten Betätigungskraft. Infolgedessen treibt der Antriebsmotor 14 die Stange 4 mit einer Kraft vor, die mit ansteigender Kraft auf den Betätigungsknopf 3 steigt.The force for actuating the actuating button 3 is via the rod 4th introduced directly into the piston 5. In addition, via the pressure sensor 12 detects the presence and the height of a force. The control 17 controls the drive motor 14 in response to the pressure sensor 12 determined operating force. As a result, the drive motor 14 drives the rod 4 with a force that increases with increasing force on the Actuation button 3 rises.

Wenn der Federteller 7 durch die Federscheibe 8 bzw. die vollständig komprimierte Feder 9 gestoppt wird und der Bediener den Bedienknopf 3 entlastet, wird der Kolben 5 und der Bedienknopf 3 durch die vorgespannte Feder 9 in die Ausgangslage zurück bewegt. Der spannungslose Antriebsmotor 14 läuft hierbei ohne weiteres mit. When the spring plate 7 through the spring washer 8 and the complete compressed spring 9 is stopped and the operator the control knob. 3 relieved, the piston 5 and the control knob 3 by the prestressed Spring 9 moves back to the starting position. The de-energized drive motor 14 goes with it without further notice.

In bekannter Weise wird beim Verlagern des Kolbens 5 nach unten Luft bzw. Flüssigkeit aus der Spritze bzw. Pipettenspitze 10 ausgestoßen und beim Verlagern in Gegenrichtung eingesogen.In known manner, when moving the piston 5 down air or liquid ejected from the syringe or pipette tip 10 and when moving in the opposite direction sucked.

Claims

Dosing device with

a manually operable actuating device (3),

a sensor (12) associated with the actuating device (3) for detecting a force which is manually exerted on the actuating device (3),

an electric drive motor (14),

an electric controller (17) connected to the sensor (12) and the electric drive motor (14) for controlling the drive motor (14) upon detection of a force applied to the actuator (3) by the sensor;

a with the sensor (12), the electric drive motor (14) and the electronic control (17) connected to the electrical power supply (18) and

a with the actuator (3) and the electric drive motor (14) coupled displacement means (5, 6) for metering liquid.

Dosing device according to claim 1, wherein the actuating device (3) is a manually axially displaceable operating knob.

Dosing device according to claim 1 or 2, wherein the actuating device (3) is actuated against the force of a spring (9).

Dosing device according to one of claims 1 to 3, wherein the Actuation device (3) until reaching a stop (7, 8) is operable.

Dosing device according to one of claims 1 to 4, wherein the sensor (12) is integrated in the actuating device (3).

Dosing device according to claim 5, wherein the sensor in a Actuating surface (13) of the actuating device (3) is integrated.

Dosing device according to one of claims 1 to 6, wherein the sensor (12) is an FSR.

Dosing device according to one of claims 1 to 7, wherein the Control (17) upon detection of a force by the sensor (12) Drive motor (14) constantly controls.

Dosing device according to one of claims 1 to 7, wherein the Control (17) the drive motor (14) in dependence on the Sensor (12) detects detected force.

Dosing device according to claim 9, wherein the controller (17) the Drive motor (14) controls in at least one stage.

Dosing device according to claim 9 or 10, wherein the controller (17) the drive motor (14) proportional to that of the sensor (12) detected Force controls.

Dosing device according to one of claims 1 to 11, wherein the Actuating device (3) and the drive motor (14) via a Coupling device (4) with the displacement device (5, 6) are connected.

Dosing device according to one of claims 1 to 12, in which the Actuating device (3) via a rod (4) with the displacement device (5, 6) is connected.

Dosing device according to claim 13, wherein the electric drive motor (14) is coupled to the rod (4).

Dosing device according to claims 13 or 14, wherein the actuating button (3) is operable until a stop connected to the rod (4) (7) abuts against a fixed counter-stop (8).

Dosing device according to one of claims 1 to 15, wherein the Displacement device (5, 6) is a piston which is in a cylinder is guided.

Dosing device according to claim 16, wherein the displacement device (5, 6) is a detachable syringe (10).

Dosing device according to claim 16, wherein the displacement device (5, 6) via a channel with a detachable pipette tip (10) connected is.

Dosing device according to one of claims 1 to 18, wherein the Actuating device (3) with a device for releasing and / or Discarding a pipette tip (10) and / or syringe is coupled.

Dosing device according to one of claims 1 to 19, which is a Handdosiervorrichtung (1).

Dosing device according to one of claims 1 to 20, in which the electrical power supply (10) at least one battery and / or has at least one battery.