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EP3554707B1 - Anbringen und lösen einer kolben-zylinder-einheit an bzw. von einem dispenser zum aufnehmen und abgeben von fluidvolumina - Google Patents

Anbringen und lösen einer kolben-zylinder-einheit an bzw. von einem dispenser zum aufnehmen und abgeben von fluidvolumina Download PDF

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Publication number
EP3554707B1
EP3554707B1 EP18706712.9A EP18706712A EP3554707B1 EP 3554707 B1 EP3554707 B1 EP 3554707B1 EP 18706712 A EP18706712 A EP 18706712A EP 3554707 B1 EP3554707 B1 EP 3554707B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
dispenser
cylinder
locking element
cylinder unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18706712.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3554707A1 (de
Inventor
Jürgen Schraut
Daniel Setzer
Renate Rempt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brand GmbH and Co KG
Original Assignee
Brand GmbH and Co KG
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 Brand GmbH and Co KG filed Critical Brand GmbH and Co KG
Publication of EP3554707A1 publication Critical patent/EP3554707A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3554707B1 publication Critical patent/EP3554707B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

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

Definitions

  • the invention relates to a dispenser for taking up and dispensing fluid volumes according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a system for taking up and dispensing fluid volumes according to the preamble of claim 12 and a method for releasably attaching a piston-cylinder unit to one Dispenser according to claim 13.
  • the task of systems of the type in question is to take up a volume of fluid from one container and then to dispense it into another or several other containers.
  • Such systems are used in particular for the repeated dispensing, titration or pipetting of liquids.
  • Such systems include a dispenser and a piston-cylinder unit designed as an interchangeable part, which can be detachably attached to the dispenser, in particular inserted or inserted into the dispenser. After one or more dispensing processes, the piston-cylinder unit can be detached from the dispenser. Another, in particular different, piston-cylinder unit can then be attached to the dispenser.
  • Such systems can be designed as manual or motor-operated hand-held devices, to the dispenser of which precisely one piston-cylinder unit can be attached.
  • dispenser of which precisely one piston-cylinder unit can be attached can be attached to the dispenser of which precisely one piston-cylinder unit can be attached.
  • dispenser of which a multiplicity of piston-cylinder units are attached at the same time such as, for. B. in a pipetting machine.
  • Piston-cylinder units of the type in question can, for. B. be designed as displacement units with attachable pipettes or tips (tips) or as syringes. They each have a cylinder, in particular with a straight hollow cylinder with a substantially circular cross-section and an axial direction perpendicular thereto, and a piston that can be displaced in the cylinder in its axial direction. Piston-cylinder units have cross-sections and / or lengths of different sizes depending on the type. To identify the respective type, they can have geometrically different information carrier sections. Depending on the type, you can move of the piston in the cylinder, fluid volumes of different sizes are received in the cylinder or in the tip attached therein and discharged therefrom. When the piston is displaced in the cylinder, it is an essentially linear movement in the axial direction of the cylinder.
  • the piston-cylinder units can be attached to the dispenser by means of a movement running at least substantially in the axial direction of the dispenser. This allows a simple, user-friendly, ergonomically advantageous and less error-prone operation of the corresponding system.
  • axial direction of the dispenser denotes an alignment that corresponds to or parallel to the longitudinal axis of the dispenser.
  • the focus of the present invention is on piston-cylinder units that work according to the positive displacement principle and motor-driven, electronic multiple dispensers.
  • pressing one or more buttons sets a pick-up or suction or a dispensing mechanism in motion.
  • the piston of a piston-cylinder unit attached to the dispenser is moved by means of a motor, and the volume output is controlled by a microprocessor.
  • the piston strips the inner wall of the cylinder of the piston-cylinder unit in a sealing manner, so that precisely reproducible volume results are achieved.
  • piston-cylinder units with information carrier sections and dispensers with a detection device for automatically identifying the type of piston-cylinder unit attached to the dispenser on the basis of the information carrier sections. The dispensing of fluid volumes can then be controlled based on the identified type.
  • a pipette for a pipette system with a pipette and syringe is known.
  • the syringe has a cylinder with a fastening section and a piston with a piston head protruding from the end of the cylinder, even in the inserted state.
  • the pipette has a pipette housing and a plunger adjusting device which can be axially displaced in the pipette housing, as well as an axially accessible cylinder gripping device, which is fixedly attached to the pipette housing, for the fastening section of a syringe.
  • the known pipette also has an axially accessible piston gripping device for the piston head of a syringe, which is attached to the piston adjusting device so as to be displaceable with it, and an actuating device for the cylinder gripping device and the piston gripping device that is fixedly attached to the pipette housing.
  • the gripping devices have radially adjustable cylinder gripping levers and plunger gripping levers which are normally in the gripping position and can be brought into a release position by actuating the actuating device in which the fastening section and the plunger head of a syringe are released for removal or reception.
  • the actuating device has a central, externally actuatable actuating element on the pipette housing, the movement of which, when actuated, is transmitted on the one hand via a first power transmission train to the cylinder gripping lever and on the other hand via a second power transmission train to the piston gripping lever.
  • the document EP 1 524 035 A1 discloses an electronic pipette system for aspirating and dispensing volumes of fluid.
  • a piston-cylinder unit with a piston and a cylinder can be detachably attached to the pipette system.
  • the pipette system has a piston actuator for moving the piston relative to the cylinder.
  • the piston actuator can be driven by a motor.
  • the pipette system also has gripping means for fastening the piston-cylinder unit to the pipette system.
  • the piston actuator acts on the gripping means by means of an actuating arm, so that the gripping means are driven by the motor via the actuating arm and the piston actuating element.
  • a dispenser for receiving and dispensing fluid volumes is known from practice, to which a piston-cylinder unit with a piston and a cylinder can be detachably attached by means of a movement running at least substantially in the axial direction of the dispenser.
  • the known dispenser has a piston actuator for moving the piston relative to the cylinder.
  • the piston actuator is movably arranged in the dispenser and driven by an electric motor. So it is a motorized, electronic dispenser.
  • the known dispenser has a housing and a stop element and is designed so that when the piston-cylinder unit is attached to the dispenser, a fastening section of the cylinder can be brought into contact with the stop element is.
  • the fastening section of the cylinder is formed by a flange, that is to say an annular widening of the cylinder at one end of the cylinder.
  • the known dispenser also has a first fastening device for fixing the cylinder on the dispenser.
  • the first fastening device has two cylinder gripping levers and can be moved into a fixing position in which the first fastening device blocks a relative movement between the cylinder and the housing in the axial direction.
  • the known dispenser also has a second fastening device for fixing the piston on the dispenser.
  • the second fastening device has two piston gripping levers and can be moved into a fixing position in which the piston is releasably connected to the piston actuator in such a way that the piston can be moved relative to the cylinder for receiving and / or dispensing fluid volumes by means of the piston actuator.
  • the first fastening device of the dispenser When the piston-cylinder unit is moved in the direction of the stop element relative to the housing of the dispenser, the first fastening device of the dispenser is moved out of the fixing position by the flange of the cylinder, so that the cylinder can be moved further towards the stop element.
  • the cylinder gripping levers of the first fastening device are pressed radially outward by the flange of the cylinder. If the flange of the cylinder comes into contact with the stop element of the dispenser, the first fastening device of the dispenser, in particular with its cylinder gripping levers, engages behind the flange of the cylinder. Thus, the cylinder is held positively on the dispenser in the axial direction.
  • the second fastening device When the piston-cylinder unit is moved in the direction of the stop element relative to the housing of the dispenser, the second fastening device is also moved out of the fixing position by a flange of the piston, so that the piston can be moved further into the dispenser.
  • the piston gripping levers of the second fastening device are pressed radially outward by the flange of the piston.
  • the piston gripping levers are movably coupled to the piston actuator. Accordingly, after reaching behind the flange of the piston, the piston can be moved relative to the cylinder for receiving and / or dispensing fluid volumes by means of the piston actuator.
  • the first and second fastening devices are manually operated in such a way that the cylinder gripping levers and the piston gripping levers are pressed radially outward until the cylinder and the piston are no longer positively held on the dispenser.
  • the piston-cylinder unit can then be separated from the dispenser.
  • One object of the present invention is to provide the known dispenser or the known system or the known method for releasably attaching the piston-cylinder unit to the known dispenser with regard to handling and / or stability when attaching and / or detaching the piston-cylinder -Unit and / or with regard to the accuracy when taking up and dispensing fluid volumes and / or with regard to the structure, the reliability and / or the durability.
  • the basis of the first aspect of the invention is a dispenser for receiving and dispensing fluid volumes, to which a piston-cylinder unit with a piston and a cylinder can be detachably attached by means of a movement running at least essentially in the axial direction of the dispenser.
  • the dispenser has a piston actuator for moving the piston relative to the cylinder.
  • the piston actuator is movably arranged in the dispenser and is driven by means of a drive, namely a first motor.
  • the dispenser has a locking element which is movably arranged in the dispenser and is driven by means of a drive, namely a second motor.
  • the drive of the locking element that is to say the second motor, is separate from the drive of the piston actuator.
  • the locking element is preferably arranged to be movable in the axial direction and can be moved into different positions.
  • further elements or devices of the dispenser explained below can be moved.
  • the further elements or devices are not necessarily moved by the locking element itself.
  • Moving the locking element is in any case a cause for moving the further elements or devices.
  • Moving the locking element can, for example, have the effect that a previously movement-blocked element is moved with or after moving the locking element, wherein the movement of this element z. B. can be caused by the spring force of a spring element.
  • the elements or devices do not have to be moved manually, but rather at the instigation of a user and / or a Control device of the dispenser can be moved automatically. This enables comfortable handling of the dispenser.
  • the drive of the locking element is preferably an electric stepper motor.
  • the locking element is advantageously driven by means of its drive via a self-locking gear.
  • the dispenser has a housing, a stop element and a first fastening device for fixing the cylinder on the dispenser.
  • the stop element is at least essentially movable in the axial direction relative to the housing and can be at least partially pushed in the attachment direction relative to the housing. This enables the cylinder to be moved further in the attachment direction relative to the housing after the fastening section of the cylinder rests on the stop element. This enables the cylinder to be overpressed when the piston-cylinder unit is attached.
  • the dispenser is designed so that when the piston-cylinder unit is attached to the dispenser, a fastening section of the cylinder can be brought into contact with the stop element.
  • the first fastening device can be moved into a fixing position in which the first fastening device blocks a relative movement between the cylinder and the housing counter to the direction of attachment.
  • the locking element can be moved into a locking position in which the locking element blocks a relative movement between the stop element and the housing in the attachment direction.
  • the stop element can thus be locked.
  • a relative movement between the stop element and the housing in the axial direction is blocked, ie not possible, by the locking element on the one hand and by the first fastening device on the other hand.
  • the fastening section does not move the stop element in this way Attachment direction moves that the cylinder slips or causes a distortion, as a result of which the desired fluid volume to be absorbed deviates from the fluid volume actually absorbed. This leads to an increase in the accuracy when taking up and dispensing fluid volumes.
  • the fastening section of the cylinder can be clamped between the first fastening device and the stop element in such a way that a relative movement between the cylinder and the housing in the axial direction, and optionally in the radial direction and / or circumferential direction, is blocked.
  • the dispenser preferably has means for mechanical, electronic, inductive and / or optical detection of the attachment of a piston-cylinder unit to the dispenser. This detection enables further steps to be triggered, e.g. B. moving the locking element.
  • the dispenser can have an optical, electronic, mechanical, magnetoresistive and / or inductive sensor device, by means of which the movement of the stop element in the axial direction can be detected.
  • the sensor device can, for. B. have a light barrier with a light beam source and a sensor for detecting light beams of the light beam source, wherein the light barrier is arranged so that a movement of the stop element in the axial direction can be detected by the light barrier.
  • the dispenser has a restoring device which exerts a restoring force on the stop element at least essentially in the axial direction opposite to the attachment direction. If the fastening section of the cylinder is in contact with the stop element and the locking element is not in its locking position, the cylinder must be moved further in the attachment direction relative to the housing against the restoring force of the restoring device. This compensates for tolerances of the stop element of the dispenser or of the fastening section of the cylinder and prevents damage or damage. Signs of wear and tear on the dispenser or cylinder are avoided or at least reduced.
  • the stop element is preferably mounted pivotably or tiltably on the dispenser, in particular on exactly one bearing.
  • the pivot or tilt axis can be aligned in such a way that it runs perpendicular and skewed to the longitudinal axis of the dispenser. It is preferred if the resetting device is arranged in the radial direction diametrically opposite the precisely one bearing of the stop element.
  • the stop element runs around in the circumferential direction and / or has a passage for the piston.
  • the restoring device advantageously has a spring element, in particular precisely one spring element, the spring force of which acts as a restoring force of the restoring device on the stop element. This enables a simple, robust, reliable and inexpensive implementation of the reset device.
  • the restoring device has a bolt around which the spring element rotates.
  • the bolt and / or the spring element can be supported against the housing of the dispenser.
  • the stop element can be arranged on the bolt in such a way that it is guided along the bolt when the stop element is moved.
  • the dispenser and its resetting device are designed in such a way that a piston-cylinder unit attached to the dispenser can be separated from the dispenser by means of the resetting device.
  • the resetting device thus facilitates an automatic separation or ejection of the piston-cylinder unit from the dispenser after the first fastening device has been moved from its fixing position into a release position in which a relative movement between the cylinder and the housing can be carried out against the attachment direction.
  • the dispenser is like that by the way designed that, in the release position of the first fastening device, the piston-cylinder unit can be separated or ejected from the dispenser without hindrance.
  • the dispenser has a housing and a first fastening device for fixing the cylinder on the dispenser.
  • the first fastening device can be moved into a fixing position in which the first fastening device blocks a relative movement between the cylinder and the housing counter to the direction of attachment.
  • the first fastening device of the dispenser can be moved by moving the locking element, in particular in the axial direction, from its fixing position to a release position in which a relative movement between the cylinder and the housing can be carried out counter to the mounting direction.
  • the release position of the locking element the mobility of the stop element is therefore unaffected by the locking element.
  • the dispenser according to the invention enables simple handling, in particular convenient detachment and / or separation of a piston-cylinder unit from the dispenser.
  • the first fastening device preferably has at least two pivotably mounted cylinder gripping levers which, in the fixing position of the first fastening device, can engage behind the fastening section of the cylinder.
  • the dispenser has a second fastening device for fixing the piston on the dispenser.
  • the second fastening device can be moved into a fixing position in which the piston is releasably connected to a piston actuator of the dispenser in such a way that the piston can be moved relative to the cylinder for receiving and / or dispensing fluid volumes by means of the piston actuator.
  • the second Fastening device have at least two pivotably mounted piston gripping levers.
  • the second fastening device can be moved by moving the locking element from its fixing position to a release position and vice versa, the piston not being connected to the piston actuator in the release position of the second fastening device.
  • the second fastening device is preferably coupled to the piston actuator in terms of movement and, in its fixing position, can be guided by the locking element over the entire path that it can take when moving the piston actuator in such a way that it remains in its fixing position.
  • the second fastening device preferably has two pivotably mounted piston gripping levers with cutting rollers, the piston being able to be gripped by means of the piston gripping levers when the second fastening device is moved into its fixing position.
  • Each piston gripping lever can have an adjusting head by means of which the respective piston gripping lever can be pivoted.
  • Each adjusting head is guided on a guide contour of the locking element when the locking element and / or the piston actuator are moved.
  • the extension of the guide contour in the axial direction is advantageously greater than the stroke that can be executed by the piston actuator. This prevents the second fastening device from loosening, in particular by rotating the piston-cylinder unit.
  • the dispenser has a detection device for automatically identifying the type of piston-cylinder unit attached to the dispenser.
  • the detection device has a radial information reader, by means of which information from a radially oriented information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • the detection device has an axial information reader, by means of which information from an axially aligned information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • At least part of the radial information reader and / or at least part of the axial information reader can be moved by moving the locking element.
  • At least part of the radial information reader is / are in a recess running in the radial direction on a piston head of the piston-cylinder unit in the radial direction and / or at least part of the axial information reader is / are in a recess running in the axial direction, in particular a groove, in a Front side of a piston head of the piston-cylinder unit can be introduced in the axial direction.
  • the axial information reader has a detection element which can be introduced at least partially into the axially aligned recess in the axial direction.
  • the dispenser has means by means of which the depth of the recess can be determined.
  • the depth of the recess at least partially specifies the type of piston-cylinder unit.
  • type refers to e.g. B. a purpose, a condition and / or a property of the piston-cylinder unit, such. B. the maximum fluid volume that can be absorbed and / or delivered.
  • axially aligned recess is to be understood to mean that this recess is accessible in the axial direction of the piston-cylinder unit and / or its information can be detected in the axial direction of the piston-cylinder unit.
  • the axially aligned recess has a geometric extent in the axial direction of the piston-cylinder unit, by means of which the detectable information of the axially aligned recess is coded.
  • the axially aligned recess has a geometric extension in the radial direction of the piston-cylinder unit and in the circumferential direction of the piston-cylinder unit.
  • groove is to be understood such that the recess running in the axial direction of the piston-cylinder unit is not completely surrounded by piston material in the radial direction of the piston-cylinder unit, but is partially open in the radial direction, preferably along the entire depth the recess.
  • the detection element is preferably designed in the manner of a plunger and / or pin and / or is spring-loaded, in particular is elastically pretensioned against the direction of attachment of the piston-cylinder unit. It is particularly preferred if the detection element can be moved into a release position by moving the locking element and can be held or blocked there. As soon as the locking element no longer blocks the detection element, the spring-loaded detection element is moved towards the piston and finally pressed into the recess of the piston running in the axial direction.
  • the piston actuator is preferably movable towards the piston, in particular a piston head of the piston, until a stop of the piston actuator rests against an end face of the piston.
  • This movement also known as block travel, is used to record a piston-side reference point.
  • the piston-side reference point in particular marks the starting point for determining the depth of the axially aligned recess of the piston.
  • the first motor preferably has a lower nominal output power than the second motor.
  • the dispenser according to the invention is preferably a completely autonomous device that can be held by hand and that combines all components in one housing, regardless of location.
  • this includes a gear unit that converts the rotary movement of the drive into a longitudinal movement of the piston actuator, electronics and a power supply.
  • the object set out above is achieved by a system for taking up and dispensing fluid volumes according to claim 12.
  • the system according to the second aspect of the invention has a piston-cylinder unit designed as an exchangeable part and a dispenser as described above.
  • the piston-cylinder unit can be detachably attached to the dispenser by means of a movement running at least essentially in the axial direction and has a piston and a cylinder with a fastening section.
  • the piston-cylinder unit has a piston and a cylinder with a fastening section.
  • the dispenser has a housing, a stop element, a first fastening device for fixing the cylinder on the dispenser and a locking element.
  • the dispenser is designed as described above.
  • step a) it can be provided that the piston is moved through a passage of the stop element.
  • a piston actuator of the dispenser can be moved into a release position before step a).
  • the first fastening device preferably engages behind the fastening section of the cylinder in the fixing position by means of at least two pivotably mounted cylinder gripping levers.
  • the dispenser preferably has a detection device for automatically identifying the type of piston-cylinder unit attached to the dispenser.
  • the detection device has a radial information reader, by means of which information from a radially oriented information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • the detection device has an axial information reader, by means of which information from an axially aligned information carrier section of the piston-cylinder unit can be detected.
  • step c) by moving the locking element at least part of the radial information reader into a radially oriented recess on a piston head of the piston-cylinder unit in the radial direction and / or at least part of the axial information reader into an axially oriented recess, in particular groove, is / are inserted in an end face of a piston head of the piston-cylinder unit in the axial direction.
  • a movement of the stop element in the attachment direction is preferably detected mechanically, electronically, inductively and / or optically, preferably by means of a light barrier.
  • step c) the locking element of the dispenser is moved, preferably in the axial direction, into a locking position in which a relative movement between the stop element and the housing in the attachment direction is blocked.
  • This step can be carried out automatically by the dispenser after detection of a movement of the stop element in the attachment direction.
  • the fastening section of the cylinder is clamped between the first fastening device and the stop element, so that a relative movement between the cylinder and the housing in the axial direction, and optionally in the radial direction and / or Circumferential direction, is blocked.
  • the cylinder is positively held in the axial direction on the dispenser - between the stop element and the fastening device.
  • a second fastening device of the dispenser for fixing the piston on the dispenser is moved by moving the locking element into a fixing position in which the piston is releasably connected to a piston actuator of the dispenser in such a way that the piston is used for receiving and / or dispensing of fluid volumes is movable relative to the cylinder by means of the piston actuator.
  • the piston actuator is moved by means of the first motor and the locking element is moved by means of the second motor.
  • the movements can be triggered by the input of a user or automatically by the dispenser.
  • a relative movement between the piston and the cylinder can be generated by means of the piston actuator in order to take up or dispense a volume of fluid.
  • the path covered by the piston relative to the housing of the dispenser can be determined incrementally and / or the absolute path position of a position element of the dispenser, which is coupled in terms of movement to the piston actuator, can be detected.
  • a piston-side reference point is detected by moving the piston actuator of the dispenser towards the piston until a stop of the piston actuator rests on an end face of the piston.
  • the path covered by the piston actuator can be determined, in particular by means of a device for incremental path measurement.
  • a detection element of the dispenser is preferably inserted at least partially into an axially aligned recess in an end face of the piston in the axial direction and the depth of this recess is determined.
  • the determined depth value can be used to identify the type of piston-cylinder unit.
  • the piston-cylinder unit has a piston and a cylinder.
  • the dispenser has a housing, a first fastening device for fixing the cylinder on the dispenser and a locking element.
  • the dispenser is designed as described above.
  • a second fastening device of the dispenser is preferably moved out of a fixing position in which the piston is releasably connected to a piston actuator of the dispenser in such a way that the piston can be moved relative to the cylinder for receiving and / or dispensing fluid volumes by means of the piston actuator, is moved into a release position in which the piston is not connected to the piston actuator.
  • the piston-cylinder unit is preferably separated from the dispenser by the restoring force of a restoring device of the dispenser on a stop element of the dispenser.
  • Fig. 1 shows schematically in a perspective view a preferred embodiment of a dispenser 1 according to the invention for receiving and dispensing fluid volumes.
  • the dispenser 1 has a housing 2, an axial direction A and a radial direction R.
  • a piston-cylinder unit 3 can be detachably attached to the dispenser 1 by means of a movement running at least essentially in the axial direction A of the dispenser 1.
  • the dispenser 1 has an opening 5 on an underside 4 for receiving part of the piston-cylinder unit 3.
  • attachment direction denotes a direction at least essentially in the axial direction A of the dispenser 1 towards the opening 5 of the Dispensers 1 to, in Fig. 1 so from right to left.
  • the attachment direction F is in Fig. 1 indicated by an arrow.
  • Fig. 2 shows schematically in a perspective view the dispenser 1 from Fig. 1 and a piston-cylinder unit 3 as parts of a preferred embodiment of a system 6 according to the invention for receiving and dispensing fluid volumes.
  • the piston-cylinder unit 3 is designed as an exchangeable part. It can be designed in the form of a syringe and be available in different sizes with different receiving volumes. It has a sealed piston 7 which can be moved in a cylinder 8 of the piston-cylinder unit 3 for the purpose of picking up or sucking in and dispensing or ejecting a liquid to be pipetted or metered.
  • the cylinder 8 has a fastening section 9 which is formed here by a flange, that is to say an annular widening of the cylinder 8, specifically at that end of the cylinder 8 from which the piston 7 protrudes from the cylinder 8.
  • the flange 9 has a U-shaped profile in longitudinal section, so it resembles a collar.
  • the Fig. 3 and 4th show a part of the dispenser 1 in a different view Fig. 1 .
  • the Figs. 5-14 show different views of the system 6 from FIG Fig. 2 in different states.
  • the dispenser 1 is only partially shown.
  • the Figures 3 to 14 This is because they are limited to the representation of those components which are each required to explain the present invention.
  • the system is off for vertical longitudinal sections Fig. 2 cut along a plane that intersects the drawing plane in a vertical straight line (in a different state than the initial state).
  • the system is off for the horizontal longitudinal sections Fig. 2 cut along a plane that intersects the drawing plane in a horizontal straight line (in a different state than the initial state).
  • the dispenser 1 has a piston actuator 10 for moving the piston 7 relative to the cylinder 8.
  • the piston actuator 10 is movably arranged in the dispenser 1 and is driven by means of a first drive 11, namely a motor 11.
  • the dispenser has a locking element 12 which is movably arranged in the dispenser 1 and is driven by means of a second drive 13.
  • the second drive 13 of the locking element 12 is separate from the first drive 11 of the piston actuator 10.
  • the second drive 13 of the locking element 12 is an electric stepper motor.
  • the locking element 12 is driven by means of its drive 13 via a self-locking gear.
  • the motor 13 here has a smaller nominal output power than the motor 11 of the piston actuator 10. This enables a more cost-effective implementation.
  • the locking element 12 is arranged to be movable in the axial direction A and can be moved into various positions.
  • Fig. 3 shows the locking element 12 in its basic position.
  • the dispenser 1 has a stop element 14 with a passage 15 for the piston 7 and a first fastening device 16 for fixing the cylinder 8 on the dispenser 1.
  • the stop element 14 is at least essentially movable in the axial direction A relative to the housing 2 and can be at least partially pushed in the attachment direction F relative to the housing 2.
  • the dispenser 1 is designed here in such a way that when the piston-cylinder unit 3 is attached to the dispenser 1, the fastening section 9 of the cylinder 8, namely a contact surface of this fastening section 9, can be brought into contact with the stop element 14.
  • the first fastening device 16 can be moved into a fixing position in which the first fastening device 16 blocks a relative movement between the cylinder 8 and the housing 2 counter to the attachment direction F.
  • the locking element 12 can be moved into a locking position in which the locking element 12 blocks a relative movement between the stop element 14 and the housing 2 in the attachment direction F.
  • the stop element 14 can thus be locked.
  • a relative movement of the cylinder 8 in the axial direction A is blocked by the locking element 12 on the one hand (in the attachment direction F) and on the other hand by the first fastening device 16 (against the attachment direction F)
  • the fastening section 9 of the cylinder 8 can be clamped between the first fastening device 16 and the stop element 14 in such a way that a relative movement between the cylinder 8 and the housing 2 in the axial direction A and in the radial direction R and in the circumferential direction is blocked.
  • the cylinder 8 is positively held in the axial direction A on the dispenser 1 - between the stop element 14 and the fastening device 16.
  • the stop element 14 is pivotably mounted on the dispenser 1, specifically on a bearing 17.
  • the pivot axis is oriented in such a way that it runs perpendicular to the longitudinal axis of the dispenser 1. If the contact surface of the fastening section 9 of the cylinder 8 is taken as an imaginary circular ring, the pivot axis runs as a passer-by radially outside the circular ring, parallel to the circular ring and in the attachment direction F above the circular ring and perpendicular to the axial direction A. In Fig. 4 the swivel axis is perpendicular to the plane of the drawing.
  • the dispenser 1 also has a restoring device 18 which counteracts a restoring force on the stop element 14 at least essentially in the axial direction A. the direction of attachment F.
  • the restoring device 18 is arranged in the radial direction R diametrically opposite the bearing 17 of the stop element 14.
  • the restoring device 18 here has precisely one spring element 19, the spring force of which acts as a restoring force on the stop element 14.
  • the resetting device 18 has a bolt 20 as a guide for the spring element 19.
  • the bolt 20 runs in the axial direction A.
  • the stop element 14 is arranged on the bolt 20 such that it is guided along the bolt 20 when the stop element 14 is moved.
  • the stop element 14 has a lateral extension 21 with a recess 22 for the bolt 20.
  • the spring element 19 is supported on the extension 21 and against the housing 2ab.
  • the stop element 14 can be exerted by force in the attachment direction F - z. B. by a user who applies a piston-cylinder unit 3 to the stop element 14 and then pushes on in the attachment direction F - be moved in precisely this direction and against the restoring force. If the force is no longer applied - e.g. B. because the user no longer presses - the restoring device 18, in particular by means of the spring force of the spring element 19, moves the stop element 14 back against the direction of attachment F. This movement is, however, caused by the fastening section 9 of the cylinder held by the first fastening device 16 in its fixing position 8 blocked.
  • the first fastening device 16 can be moved from its fixing position into a release position for the fastening section 9 by moving the locking element 12 in the attachment direction F into a release position. In this release position, a relative movement between the cylinder 8 and the housing 2 against the attachment direction F can be carried out. If the locking element 12 is not in its locking position, it releases the mobility of the stop element 14. This is an important function for releasing a piston-cylinder unit 3 from the dispenser 1.
  • This release position of the first fastening device 16 (seventh State) is in Fig. 11 shown, where in Fig. 11 the longitudinal section runs through the locking element 12.
  • the first fastening device 16 has two pivotably mounted cylinder gripping levers 23 which, in the fixing position of the first fastening device 16, can engage behind the fastening section 9 of the cylinder 8.
  • the cylinder gripping levers 23 each have two arms with a gripping arm 23a and an actuating arm 23b and are pivotably mounted in the connection area of gripping arm 23a and actuating arm 23b.
  • Spring elements 24 load the cylinder gripping levers 23 in such a way that the gripping arms 23a are pivoted radially inward, in particular towards one another, in the absence of a counterforce.
  • the cylinder gripping levers 23 are arranged and supported in such a way that the gripping arms 23a can be pressed radially outward from the fastening section 9 of the cylinder 8 when a piston-cylinder unit 3 is attached (first state as in FIG Fig. 5 shown) and then automatically reach behind the fastening section 9 when the fastening section 9 has been moved far enough in the attachment direction F.
  • This second state is in Fig. 6 shown.
  • the fixing position of the first fastening device 16 is in the Figures 6-14 to see.
  • the gripping arms 23a are arranged here in such a way that they are not visible in the vertical longitudinal sections shown.
  • the gripping arms 23a are curved in cross section, so that in Fig. 5 in the case of the upper gripping arm 23a, which is not shown in section, it acts as if this upper gripping arm 23a was not pressed far enough radially outward.
  • an inner side of the respective gripping arm 23a here runs along the outer side of the fastening section 9, the inner side of the respective gripping arm 23a not having to lie completely against the outer side of the fastening section 9.
  • the actuating arms 23b of the cylinder gripping levers 23 of the first fastening device 16 each have a guide contour 25 in or on the can engage a cam 26 of the locking element 12 when the locking element 12 is moved in the attachment direction F into the release position.
  • the guide contours 25 are designed and arranged in such a way that when the locking element 12 is moved in the attachment direction F, the actuating arms 23b are moved radially inward by means of the cams 26. As a result, the gripping arms 23a are moved radially outward.
  • the dispenser 1 and its resetting device 18 are designed such that a piston-cylinder unit 3 attached to the dispenser 1 can be separated from the dispenser 1 by means of the resetting device 18 after the first fastening device 16 has been moved from its fixing position into its release position and the piston-cylinder unit 3 has been released.
  • the dispenser 1 and its resetting device 18 are designed such that the spring element 19 can decompress in the release position of the fastening device 16 and the piston-cylinder unit 3 is not prevented from separating from the dispenser 1.
  • the dispenser 1 has a second fastening device 27 which is used to fix the piston 7 on the dispenser 1.
  • the second fastening device 27 can be moved into a fixing position in which the piston 7 is releasably connected to the piston actuator 10 of the dispenser 1 in such a way that the piston 7 for receiving and / or dispensing fluid volumes by means of the piston actuator 10 relative to the cylinder 8 between a retracted Position and an extended position is movable.
  • This fixing position of the second fastening device 27 is in the Fig. 9 , 10 , 12th and 13th shown.
  • the second fastening device 27 has two pivotably mounted piston gripping levers 28, by means of which the piston 7 can be gripped when the second fastening device 27 is moved into its fixing position.
  • Each piston gripping lever 28 here has a cutting roller with five cutting elements molded onto the cutting roller, which grip the piston 7 when the piston gripping lever 28 is moved into the fixing position and partially penetrate the piston 7.
  • the second fastening device 27 can be moved by moving the locking element 12 in the axial direction A from its fixing position to a release position and vice versa, the piston 7 not being connected to the piston actuator 10 in the release position of the second fastening device 27.
  • each piston gripping lever 28 has an adjusting head 29 and the locking element 12 has a matching guide contour 30 and an axial extension 31.
  • the piston gripping levers 28 can be pivoted by means of the adjusting heads 29.
  • Each adjusting head 29 is guided on the guide contour 30 of the locking element 12 when the locking element 12 and / or the piston actuator 10 is moved.
  • both adjusting heads 29 are guided in the guide contour 30, in particular each in a separate section between two walls of the guide contour 30.
  • both adjusting heads 29 rest on the axial extension 31 and the housing 2 and are further apart than in the fixing position.
  • the second fastening device 27 is in its release position ( Fig. 8 ) and if the locking element 12 is then moved from its basic position into a second intermediate position counter to the attachment direction F, the adjusting heads 29 are guided along the axial extension 31 and the housing 2 into the guide contour 30, each adjusting head 29 in its own section of the guide contour 30. The adjusting heads 29 are moved towards one another. As a result, the piston gripping levers 28 are moved towards the piston 7 until they grip or fix the piston 7, in particular with their cutting rollers. The second fastening device 27 is now in its fixing position ( Fig. 9 ).
  • the second fastening device 27 is coupled in terms of movement to the piston actuator 10 and, in its fixing position, can be guided by the locking element 12 in its fixing position over the entire path that it can carry out when the piston actuator 10 is moved in such a way that it remains in its fixing position .
  • the Extension of the guide contour 30 in the axial direction A is greater than the stroke that can be executed by the piston actuator 10.
  • the adjusting heads 29 are guided along the guide contour 30 and ultimately out of it so that the adjusting heads 29 are guided between the axial extension 31 and the housing 2.
  • the adjusting heads 29 are thereby moved apart or removed from one another.
  • the piston gripping levers 28 are moved away from the piston 7, so that the piston 7 is no longer fixed.
  • the second fastening device 27 is now in its release position.
  • the axial extension 31 fulfills a further task, namely it limits the path of the locking element 12 when it is moved into its locking position counter to the attachment direction F without a piston-cylinder unit being attached to the dispenser 1.
  • the stop element 14 has no counter stop due to the lack of cylinder 8.
  • the axial extension 31 is designed and arranged so that when the locking element 12 strikes the stop element 14, it strikes a stop of the housing 2, whereby the locking element 12 and thus the stop element 14 cannot be moved any further counter to the direction of attachment F.
  • the dispenser 1 has means for optically detecting the attachment of a piston-cylinder unit 3 to the dispenser 1.
  • These means include a light barrier 32 with a light beam source and a sensor for detecting light beams from the light beam source 32 is arranged such that a movement of the stop element 14 in the axial direction A can be detected by the light barrier 32.
  • the stop element 14 has a web 33 which is moved synchronously with the stop element 14. If the stop element 14 Moved or pressed far enough in the attachment direction F, the web 33 interrupts the light barrier 32. Without force acting in the attachment direction F on the stop element 14, the stop element 14 is in its starting position in which the light barrier 32 is not interrupted by the web 33.
  • the dispenser 1 can thus determine whether a piston-cylinder unit 3 is attached to the dispenser 1 or not. This detection enables further steps to be triggered, e.g. B. moving the locking element 12.
  • the piston actuator 10 can be moved towards the piston 7 to detect a piston-side reference point until a stop 34 of the piston actuator 10 rests on an end face of the piston 7.
  • This third state is in Fig. 7 shown.
  • the absolute position of this piston-side reference point can be detected by means of a device for determining the position.
  • the dispenser 1 has a detection device for automatically identifying the type of a piston-cylinder unit 3 attached to the dispenser 1.
  • the detection device has a radial information reader, by means of which information from a radially oriented information carrier section 35 of the piston-cylinder unit 3 can be detected.
  • the detection device has an axial information reader, by means of which information from an axially aligned information carrier section 36 of the piston-cylinder unit 3 can be detected.
  • the radially oriented information carrier section 35 is designed here as a radially oriented recess in the piston 7 and the axially oriented information carrier section 36 as an axially oriented recess in an end face of the piston 7.
  • the locking element 12 By moving the locking element 12 from the first intermediate position into the second intermediate position, at least part of the radial information reader, namely a projection 37, can be inserted into the radially oriented recess 35 in the radial direction R.
  • the axial information reader By moving the locking element 12 from From its basic position in the first intermediate position, at least part of the axial information reader can be inserted into the axially aligned recess 36 in the axial direction A.
  • the axial information reader has a detection element 38 which can be introduced at least partially into the axially aligned recess 36 in the axial direction A.
  • the depth of the axially aligned recess 36 can be determined by means of the device for determining the position. On the basis of the depth of the recess 36 determined in this way, the type of the piston-cylinder unit 3 can be at least partially identified.
  • the previously determined piston-side reference point marks the starting point of a determination of the depth of the axially aligned recess 36.
  • the detection element 38 is here elastically pretensioned against the attachment direction F by means of a spring 39.
  • the locking element 12 By means of the locking element 12, moved from the first intermediate position into its basic position, the detection element 38 can be moved into a release position and can be held there.
  • the locking element 12 holds the detection element 38 in its release position in that a driver 40 of the locking element 12 on an extension 41 of the detection element 38 counteracts the force of the spring 39 and blocks a movement of the detection element 38 in the direction of the spring force (i.e. against the attachment direction F).
  • the axially aligned recess 36 is open here in the axial direction A towards the top.
  • the recess 36 is designed here in the form of a groove. It is therefore not a question of a bore that is enclosed in the radial direction R. Much more the recess 36 is partially open to the outside in the radial direction R, specifically along the entire depth of the recess 36.
  • the dispenser 1 has further facilities, among others. an electronic control device, a transmission device, a power supply device, a display device and an input device.
  • a preferred sequence of a method for detachably attaching a piston-cylinder unit 3 to the dispenser 1 is described below.
  • the locking element 12 is in its basic position.
  • the fastening section 9 of the cylinder 8 of the piston-cylinder unit 3 is placed against the stop element 14 of the dispenser 1 by means of a movement running at least essentially in the axial direction A, typically manually by a user.
  • the piston 7 is thereby moved through the passage 15 of the stop element 14.
  • the gripping arms 23a of the cylinder gripping levers 23 are pressed radially outward by the fastening section 9, so that the gripping arms 23a slide along the fastening section 9.
  • This first state is in Fig. 5 shown.
  • the piston actuator 10 was moved into a release position before it was applied.
  • the cylinder 8 is moved further in the direction of attachment F relative to the housing 2.
  • the stop element 14 is pressed in the attachment direction F against the restoring force of the restoring device 18.
  • the spring element 19 of the restoring device 18 is compressed.
  • the movement of the stop element 14 in the attachment direction F is detected optically by means of the light barrier 32.
  • the piston actuator 10 is then automatically moved against the attachment direction F towards the piston 7 until the stop 34 of the piston actuator 10 rests against an end face of the piston 7.
  • This third state is in Fig. 7 shown.
  • the path covered by the piston actuator 10 is determined.
  • a piston-side reference point is recorded, which, so to speak, represents a path calibration that makes the method at least largely independent of differences in the dimensional tolerances of the parts of the piston-cylinder unit 3.
  • the locking element 12 is then automatically moved counter to the attachment direction F into the first intermediate position.
  • the detection element 38 is no longer blocked by the locking element 12 and is at least partially inserted into the axially aligned recess 36 in the axial direction A.
  • This fourth state is in Fig. 8 shown.
  • the depth of this recess 36 is recorded and the recorded depth value is used to identify the type of piston-cylinder unit 3.
  • the locking element 12 is then automatically moved further against the attachment direction F into the second intermediate position.
  • the second fastening device 27 with its piston gripping levers 28 is moved into its fixing position, in which the piston 7 is releasably connected to the piston actuator 10 such that the piston 7 can be moved relative to the cylinder 8 by means of the piston actuator 10 for receiving and dispensing fluid volumes.
  • This fifth state is in Fig. 9 shown.
  • the projection 37 of the radial information reader is inserted into the radially aligned recess 35.
  • the locking element 12 is then automatically moved further counter to the attachment direction F, namely into its locking position.
  • This sixth state is in Fig. 10 shown.
  • the fastening section 9 of the cylinder 8 is clamped between the cylinder gripping levers 23 and the stop element 14, so that a relative movement between the cylinder 8 and the housing 2 in the axial direction A and in the radial direction R and in the circumferential direction is blocked.
  • a relative movement can now take place between the piston 7 and the cylinder 8 by means of the piston actuator 10 to take up or dispense a volume of fluid.
  • the piston actuator 10 is moved so that the piston 7 is in its retracted position.
  • the locking element 12 is then moved in the attachment direction F out of its locking position via the second intermediate position and the first intermediate position into its basic position.
  • the second fastening device 27 is moved from its fixing position into its release position.
  • the piston 7 is now no longer connected to the piston actuator 10.
  • the projection 37 of the radial information reader is moved out of the radially aligned recess 35 and the detection element 38 is moved out of the axially aligned recess 36.
  • the locking element 12 is automatically moved further in the attachment direction F into the release position.
  • the first fastening device 16 is moved from its fixing position into its release position.
  • This seventh state is in Fig. 11 shown. A relative movement between the cylinder 8 and the housing 2 against the attachment direction F can now be carried out unhindered.
  • the piston-cylinder unit 3 is separated from the dispenser 1 by the restoring force of the restoring device 18 on the stop element 14, in particular the decompression of the spring element 19.
  • the movement of the stop element 14 in the axial direction A initiated by the spring element 19 is detected by the light barrier 32.
  • the locking element 12 is automatically moved into its basic position and the piston actuator 10 into its basic position, so that the described sequence can begin again with the attachment of a piston-cylinder unit 3.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dispenser zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12 und ein Verfahren zum lösbaren Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit an einem Dispenser gemäß Anspruch 13.
  • Aufgabe von Systemen der in Rede stehenden Art ist es, aus einem Behälter ein Fluidvolumen aufzunehmen und anschließend in einen anderen oder mehrere andere Behälter abzugeben. Solche Systeme dienen insbesondere zum wiederholten Dispensieren, Titrieren bzw. Pipettieren von Flüssigkeiten.
  • Solche Systeme umfassen einen Dispenser und eine als Austauschteil ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit, die am Dispenser lösbar anbringbar, insbesondere in den Dispenser einsetzbar bzw. einlegbar, ist. Nach einem oder mehreren Dispensiervorgängen kann die Kolben-Zylinder-Einheit von dem Dispenser gelöst werden. Anschließend kann eine andere, insbesondere unterschiedliche Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser angebracht werden.
  • Solche Systeme können als manuelle oder motorbetriebene Handgeräte ausgebildet sein, an deren Dispenser genau eine Kolben-Zylinder-Einheit anbringbar ist. Es gibt auch Systeme, an deren Dispenser gleichzeitig eine Vielzahl von Kolben-Zylinder-Einheiten angebracht sind, wie z. B. bei einem Pipettierautomaten.
  • Kolben-Zylinder-Einheiten der in Rede stehenden Art können z. B. als Verdrängereinheiten mit anfügbaren Pipetten oder Spitzen (Tips) oder als Spritzen ausgebildet sein. Sie weisen jeweils einen Zylinder, insbesondere mit einem geraden Hohlzylinder mit einem im Wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt und einer dazu senkrechten Axialrichtung, und einen im Zylinder in dessen Axialrichtung verschiebbaren Kolben auf. Kolben-Zylinder-Einheiten haben je nach Typ unterschiedlich große Querschnitte und/oder Längen. Zur Identifizierung des jeweiligen Typs können sie geometrisch unterschiedliche Informationsträgerabschnitte aufweisen. Je nach Typ können durch Verschieben des Kolbens im Zylinder unterschiedlich große Fluidvolumina in den Zylinder oder in die darin angefügte Spitze aufgenommen und daraus abgegeben werden. Beim Verschieben des Kolbens im Zylinder handelt es sich um eine im Wesentlichen lineare Bewegung in Axialrichtung des Zylinders.
  • Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass die Kolben-Zylinder-Einheiten mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung am Dispenser anbringbar sind. Dies erlaubt eine einfache, nutzerfreundliche, ergonomisch vorteilhafte und weniger fehleranfällige Bedienung des entsprechenden Systems. Dabei kennzeichnet der Ausdruck "Axialrichtung des Dispensers" eine Ausrichtung übereinstimmend mit oder parallel zur Längsachse des Dispensers.
  • Im Fokus der vorliegenden Erfindung stehen Kolben-Zylinder-Einheiten, die nach dem Direktverdrängungsprinzip arbeiten, und motorbetriebene, elektronische Mehrfachdispenser. Bei solchen Dispensern setzt das Betätigen einer oder mehrerer Taste/n einen Aufnahme- bzw. Aufsaug- oder einen Abgabemechanismus in Gang. Der Kolben einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit wird mittels eines Motors bewegt, die Volumenabgabe von einem Mikroprozessor gesteuert. Der Kolben streift die Innenwand des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit dichtend ab, so dass exakt reproduzierbare Volumenergebnisse erzielt werden.
  • Für die hier relevanten Systeme sind das Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser und das Lösen dieser Kolben-Zylinder-Einheit vom Dispenser zentrale Aspekte der Nutzung des Dispensers. Ein weiterer Aspekt sind Kolben-Zylinder-Einheiten mit Informationsträgerabschnitten und Dispenser mit einer Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit anhand der Informationsträgerabschnitte. Das Abgeben von Fluidvolumina kann dann auf Basis des identifizierten Typs gesteuert werden.
  • Aus dem Dokument DE 199 17 907 A1 ist eine Pipette für ein Pipettensystem mit Pipette und Spritze bekannt. Die Spritze hat einen Zylinder mit einem Befestigungsabschnitt und einen Kolben mit einem auch in eingeschobenem Zustand aus dem Zylinder endseitig herausragenden Kolbenkopf. Die Pipette hat ein Pipettengehäuse und eine im Pipettengehäuse axial verschiebbare Kolbenstelleinrichtung sowie eine axial zugängliche, am Pipettengehäuse ortsfest angebrachte Zylindergreifeinrichtung für den Befestigungsabschnitt einer Spritze. Die bekannte Pipette hat außerdem eine axial zugängliche, an der Kolbenstelleinrichtung mit dieser verschiebbar angebrachte Kolbengreifeinrichtung für den Kolbenkopf einer Spritze und mit eine am Pipettengehäuse ortsfest angebrachte Betätigungseinrichtung für die Zylindergreifeinrichtung und die Kolbengreifeinrichtung. Die Greifeinrichtungen weisen radial zustellbare Zylindergreifhebel und Kolbengreifhebel auf, die normalerweise in Greifposition stehen und durch Betätigen der Betätigungseinrichtung in eine Freigabeposition bringbar sind, in der der Befestigungsabschnitt und der Kolbenkopf einer Spritze zur Entnahme oder Aufnahme freigegeben sind. Die Betätigungseinrichtung weist am Pipettengehäuse ein zentrales, von außen betätigbares Betätigungselement auf, dessen Bewegung sich beim Betätigen einerseits über einen ersten Kraftübertragungszug auf die Zylindergreifhebel und andererseits über einen zweiten Kraftübertragungszug auf die Kolbengreifhebel überträgt.
  • Das Dokument EP 1 524 035 A1 offenbart ein elektronisches Pipettensystem zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina. An das Pipettensystem ist eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben und einem Zylinder lösbar anbringbar. Das Pipettensystem weist ein Kolbenstellglied zum Bewegen des Kolbens relativ zum Zylinder auf. Das Kolbenstellglied ist mit einem Motor antreibbar. Ferner weist das Pipettensystem Greifmittel zum Befestigen der Kolben-Zylinder-Einheit an dem Pipettensystem auf. Mittels eines Betätigungsarms wirkt das Kolbenstellglied auf die Greifmittel, so dass die Greifmittel über den Betätigungsarm und das Kolbenstellglied von dem Motor angetrieben werden.
  • Aus der Praxis ist ein Dispenser zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina bekannt, an dem eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben und einem Zylinder mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar ist. Der bekannte Dispenser weist ein Kolbenstellglied zum Bewegen des Kolbens relativ zum Zylinder auf. Das Kolbenstellglied ist im Dispenser beweglich angeordnet und mittels eines Elektromotors angetrieben. Es handelt sich also um einen motorbetriebenen, elektronischen Dispenser.
  • Der bekannte Dispenser weist ein Gehäuse und ein Anschlagelement auf und ist so ausgebildet, dass beim Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser ein Befestigungsabschnitt des Zylinders in Anlage mit dem Anschlagelement bringbar ist. Der Befestigungsabschnitt des Zylinders ist durch einen Flansch, also eine ringförmige Verbreiterung des Zylinders an einem Ende des Zylinders gebildet.
  • Der bekannte Dispenser hat außerdem eine erste Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Zylinders am Dispenser. Die erste Befestigungseinrichtung hat zwei Zylindergreifhebel und ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der die erste Befestigungseinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse in Axialrichtung blockiert.
  • Der bekannte Dispenser hat darüber hinaus eine zweite Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Kolbens am Dispenser. Die zweite Befestigungseinrichtung hat zwei Kolbengreifhebel und ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der der Kolben mit dem Kolbenstellglied derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds relativ zum Zylinder bewegbar ist.
  • Beim Bewegen der Kolben-Zylinder-Einheit in Richtung des Anschlagelements relativ zum Gehäuse des Dispensers wird die erste Befestigungseinrichtung des Dispensers vom Flansch des Zylinders aus der Fixierstellung herausbewegt, so dass der Zylinder weiter auf das Anschlagelement zu bewegbar ist. Dabei werden die Zylindergreifhebel der ersten Befestigungseinrichtung vom Flansch des Zylinders radial nach außen gedrückt. Kommt der Flansch des Zylinders in Anlage mit dem Anschlagelement des Dispenser, greift die erste Befestigungseinrichtung des Dispensers, insbesondere mit ihren Zylindergreifhebeln, hinter den Flansch des Zylinders. Somit wird der Zylinder in Axialrichtung formschlüssig am Dispenser gehalten.
  • Beim Bewegen der Kolben-Zylinder-Einheit in Richtung des Anschlagelements relativ zum Gehäuse des Dispensers wird außerdem die zweite Befestigungseinrichtung von einem Flansch des Kolbens aus der Fixierstellung herausbewegt, so dass der Kolben weiter in den Dispenser hinein bewegbar ist. Dabei werden die Kolbengreifhebel der zweiten Befestigungseinrichtung vom Flansch des Kolbens radial nach außen gedrückt. Wurde der Kolben weit genug in den Dispenser bewegt, greift die zweite Befestigungseinrichtung des Dispensers, insbesondere mit ihren Kolbengreifhebeln, hinter den Flansch des Kolbens. Somit wird der Kolben in Axialrichtung formschlüssig am Dispenser gehalten. Die Kolbengreifhebel sind mit dem Kolbenstellglied bewegungsmäßig gekoppelt. Dementsprechend kann nach dem Hintergreifen des Flanschs des Kolbens der Kolben zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds relativ zum Zylinder bewegt werden.
  • Zum Lösen der Kolben-Zylinder-Einheit vom bekannten Dispenser werden die erste und die zweite Befestigungseinrichtung manuell derart betätigt, dass die Zylindergreifhebel und die Kolbengreifhebel radial nach außen gedrückt werden, bis der Zylinder und der Kolben nicht mehr formschlüssig am Dispenser gehalten werden. Anschließend kann die die Kolben-Zylinder-Einheit vom Dispenser getrennt werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den bekannten Dispenser bzw. das bekannte System bzw. das bekannte Verfahren zum lösbaren Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am bekannten Dispenser hinsichtlich der Handhabung und/oder Stabilität beim Anbringen und/oder Lösen der Kolben-Zylinder-Einheit und/oder hinsichtlich der Genauigkeit beim Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina und/oder hinsichtlich des Aufbaus, der Zuverlässigkeit und/oder der Haltbarkeit zu verbessern.
  • Gemäß einem ersten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch den Dispenser nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
  • Es versteht sich von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt angeführt sind, in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten.
  • Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher beschrieben.
  • Grundlage des ersten Erfindungsaspekts ist ein Dispenser zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina, an dem eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben und einem Zylinder mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar ist. Der Dispenser hat ein Kolbenstellglied zum Bewegen des Kolbens relativ zum Zylinder. Das Kolbenstellglied ist im Dispenser beweglich angeordnet und mittels eines Antriebs, nämlich eines ersten Motors angetrieben.
  • Erfindungsgemäß weist der Dispenser ein Verriegelungselement auf, das im Dispenser beweglich angeordnet und mittels eines Antriebs, nämlich eines zweiten Motors angetrieben ist. Der Antrieb des Verriegelungselements, also der zweite Motor, ist separat vom Antrieb des Kolbenstellglieds.
  • Vorzugsweise ist das Verriegelungselement in Axialrichtung beweglich angeordnet und in verschiedene Positionen bewegbar. Durch Bewegen des Verriegelungselements sind weitere, nachfolgend erläuterte Elemente bzw. Einrichtungen des Dispensers bewegbar. Dabei werden die weiteren Elemente bzw. Einrichtungen nicht zwingend vom Verriegelungselement selbst bewegt. Ein Bewegen des Verriegelungselements ist jedenfalls eine Ursache für das Bewegen der weiteren Elemente bzw. Einrichtungen. So kann ein Bewegen des Verriegelungselements beispielsweise bewirken, dass ein vorher bewegungsblockiertes Element mit oder nach dem Bewegen des Verriegelungselements bewegt wird, wobei das Bewegen dieses Elements z. B. von der Federkraft eines Federelements bewirkt werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, wenn das Verriegelungselement durch seine Bewegung selbst ein weiteres Element bzw. eine weitere Einrichtung bewegt.
  • Vorteilhaft ist dabei, dass die Elemente bzw. Einrichtungen nicht manuell bewegt werden müssen, sondern auf Veranlassung eines Nutzers und/oder einer Steuereinrichtung des Dispensers automatisch bewegt werden. Dies ermöglicht eine komfortable Handhabung des Dispensers.
  • Vorzugsweise ist der Antrieb des Verriegelungselements ein elektrischer Schrittmotor. Vorteilhafterweise ist das Verriegelungselement mittels seines Antriebs über ein selbsthemmendes Getriebe angetrieben.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Dispenser ein Gehäuse, ein Anschlagelement und eine erste Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Zylinders am Dispenser auf. Das Anschlagelement ist zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung relativ zum Gehäuse beweglich und relativ zum Gehäuse zumindest teilweise in Anbringrichtung drückbar. Dies ermöglicht ein Weiterbewegen des Zylinders in Anbringrichtung relativ zum Gehäuse, nachdem der Befestigungsabschnitt des Zylinders am Anschlagelement anliegt. Somit ist ein Überdrücken des Zylinders beim Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit möglich.
  • Der Dispenser ist so ausgebildet, dass beim Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser ein Befestigungsabschnitt des Zylinders in Anlage mit dem Anschlagelement bringbar ist. Die erste Befestigungseinrichtung ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der die erste Befestigungseinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung blockiert.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist das Verriegelungselement in eine Verriegelungsposition bewegbar, in der das Verrieglungselement eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement und dem Gehäuse in Anbringrichtung blockiert. Somit ist das Anschlagelement verriegelbar. Eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement und dem Gehäuse in Axialrichtung ist durch das Verriegelungselement einerseits und durch die erste Befestigungseinrichtung andererseits blockiert, also nicht möglich. In diesem Zustand wird verhindert, dass beim Verschieben des Kolbens im Zylinder in Anbringrichtung, insbesondere beim Aufnehmen einer viskosen oder hochviskosen Flüssigkeit, der Befestigungsabschnitt das Anschlagelement derart in Anbringrichtung bewegt, dass der Zylinder verrutscht bzw. ein Verzug verursacht wird, durch den das gewünschte aufzunehmende Fluidvolumen von dem tatsächlich aufgenommenen Fluidvolumen abweicht. Dies führt zu einer Erhöhung der Genauigkeit beim Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina.
  • Insbesondere ist in der Verriegelungsposition des Verriegelungselements der Befestigungsabschnitt des Zylinders zwischen der ersten Befestigungseinrichtung und dem Anschlagelement derart klemmbar, dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse in Axialrichtung, und optional in Radialrichtung und/oder Umfangsrichtung, blockiert ist.
  • Vorzugsweise hat der Dispenser Mittel zur mechanischen, elektronischen, induktiven und/oder optischen Erfassung des Anbringens einer Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser. Dieses Erfassen ermöglicht das Auslösen weiterer Schritte, z. B. ein Bewegen des Verriegelungselements.
  • Dazu kann der Dispenser eine optische, elektronische, mechanische, magnetoresistive und/oder induktive Sensoreinrichtung aufweisen, mittels der das Bewegen des Anschlagelements in Axialrichtung detektierbar ist. Die Sensoreinrichtung kann z. B. eine Lichtschranke mit einer Lichtstrahlenquelle und einem Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle aufweisen, wobei die Lichtschranke so angeordnet ist, dass ein Bewegen des Anschlagelements in Axialrichtung von der Lichtschranke detektierbar ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Dispenser eine Rückstelleinrichtung aufweist, die eine Rückstellkraft auf das Anschlagelement zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung entgegen der Anbringrichtung ausübt. Liegt der Befestigungsabschnitt des Zylinders am Anschlagelement an und befindet sich das Verriegelungselement nicht in seiner Verriegelungsposition, muss das Weiterbewegen des Zylinders in Anbringrichtung relativ zum Gehäuse gegen die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung ausgeführt werden. Hierdurch werden Toleranzen des Anschlagelements des Dispensers bzw. des Befestigungsabschnitts des Zylinders ausgeglichen und Beschädigungen bzw. Abnutzungserscheinungen des Dispensers bzw. Zylinders vermieden oder zumindest reduziert.
  • Vorzugsweise ist das Anschlagelement am Dispenser schwenkbar bzw. kippbar gelagert, insbesondere an genau einem Lager. Die Schwenk- bzw. Kippachse kann so ausgerichtet sein, dass sie zur Längsachse des Dispensers senkrecht und windschief verläuft. Es ist bevorzugt, wenn die Rückstelleinrichtung in Radialrichtung diametral gegenüber dem genau einem Lager des Anschlagelements angeordnet ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung läuft das Anschlagelement in Umfangsrichtung um und/oder weist einen Durchgang für den Kolben auf.
  • Vorteilhafterweise weist die Rückstelleinrichtung ein Federelement, insbesondere genau ein Federelement, auf, dessen Federkraft als Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung auf das Anschlagelement wirkt. Dies ermöglicht eine einfache, robuste, zuverlässige und kostengünstige Realisierung der Rückstelleinrichtung.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Rückstelleinrichtung einen Bolzen aufweist, den das Federelement umläuft. Der Bolzen und/oder das Federelement kann/können gegen das Gehäuse des Dispensers abgestützt sein. Das Anschlagelement kann so am Bolzen angeordnet sein, dass es beim Bewegen des Anschlagelements am Bolzen entlang geführt ist.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Dispenser und dessen Rückstelleinrichtung so ausgebildet sind, dass mittels der Rückstelleinrichtung eine am Dispenser angebrachte Kolben-Zylinder-Einheit vom Dispenser trennbar ist. Die Rückstelleinrichtung erleichtert somit ein selbsttätiges Trennen bzw. Abwerfen der Kolben-Zylinder-Einheit vom Dispenser, nachdem die erste Befestigungseinrichtung aus ihrer Fixierstellung in eine Freigabestellung bewegt wurde, in der eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung ausführbar ist. Der Dispenser ist im Übrigen so ausgebildet, dass in der Freigabestellung der ersten Befestigungseinrichtung die Kolben-Zylinder-Einheit ungehindert vom Dispenser trennbar bzw. abwerfbar ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Dispenser ein Gehäuse und eine erste Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Zylinders am Dispenser auf. Die erste Befestigungseinrichtung ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der die erste Befestigungseinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung blockiert.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist die erste Befestigungseinrichtung des Dispensers durch Bewegen des Verriegelungselements, insbesondere in Axialrichtung, von deren Fixierstellung in eine Freigabestellung bewegbar, in der eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung ausführbar ist. In der Freigabestellung des Verriegelungselements ist die Beweglichkeit des Anschlagelements also unbeeinflusst vom Verriegelungselement.
  • Der erfindungsgemäße Dispenser ermöglicht eine einfache Handhabung, insbesondere ein komfortables Lösen und/oder Trennen einer Kolben-Zylinder-Einheit vom Dispenser.
  • Vorzugsweise weist die erste Befestigungseinrichtung mindestens zwei schwenkbar gelagerte Zylindergreifhebel auf, die in der Fixierstellung der ersten Befestigungseinrichtung den Befestigungsabschnitt des Zylinders hintergreifen können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Dispenser eine zweite Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Kolbens am Dispenser auf. Die zweite Befestigungseinrichtung ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der der Kolben mit einem Kolbenstellglied des Dispensers derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds relativ zum Zylinder bewegbar ist. Dazu kann die zweite Befestigungseinrichtung mindestens zwei schwenkbar gelagerte Kolbengreifhebel aufweisen.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist die zweite Befestigungseinrichtung durch Bewegen des Verriegelungselements von deren Fixierstellung in eine Freigabestellung und umgekehrt bewegbar, wobei der Kolben in der Freigabestellung der zweiten Befestigungseinrichtung nicht mit dem Kolbenstellglied verbunden ist.
  • Vorzugsweise ist die zweite Befestigungseinrichtung bewegungsmäßig mit dem Kolbenstellglied gekoppelt und in ihrer Fixierstellung über den gesamten Weg, den sie beim Bewegen des Kolbenstellglieds ausführen kann, von dem Verriegelungselement derart führbar, dass sie in ihrer Fixierstellung verbleibt.
  • Bevorzugt weist die zweite Befestigungseinrichtung zwei schwenkbar gelagerte Kolbengreifhebel mit Schneidrollen auf, wobei mittels der Kolbengreifhebel beim Bewegen der zweiten Befestigungseinrichtung in ihre Fixierstellung der Kolben greifbar ist. Dabei kann jeder Kolbengreifhebel einen Stellkopf aufweisen, mittels dem der jeweilige Kolbengreifhebel schwenkbar ist. Jeder Stellkopf ist beim Bewegen des Verriegelungselements und/oder des Kolbenstellglieds an einer Führungskontur des Verriegelungselements geführt. Vorteilhafterweise ist die Ausdehnung der Führungskontur in Axialrichtung größer als der vom Kolbenstellglied ausführbare Hub. Dies verhindert ein Lösen der zweiten Befestigungseinrichtung, insbesondere durch Verdrehen der Kolben-Zylinder-Einheit.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Dispenser eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit auf. Die Erfassungseinrichtung weist einen Radialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Alternativ oder zusätzlich weist die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist/sind zumindest ein Teil des Radialinformationslesers und/oder zumindest ein Teil des Axialinformationslesers durch Bewegen des Verriegelungselements bewegbar.
  • Vorzugsweise ist/sind durch Bewegen des Verriegelungselements zumindest ein Teil des Radialinformationslesers in eine in Radialrichtung verlaufende Aussparung an einem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit in Radialrichtung und/oder zumindest ein Teil des Axialinformationslesers in eine in Axialrichtung verlaufende Aussparung, insbesondere Nut, in einer Stirnseite eines Kolbenkopfs der Kolben-Zylinder-Einheit in Axialrichtung einführbar.
  • Insbesondere weist der Axialinformationsleser ein Erfassungselement auf, das zumindest teilweise in die axial ausgerichtete Aussparung in Axialrichtung einführbar ist. Der Dispenser weist Mittel auf, mittels derer die Tiefe der Aussparung bestimmbar ist. Die Tiefe der Aussparung spezifiziert den Typ der Kolben-Zylinder-Einheit zumindest teilweise. Dabei bezeichnet der Begriff "Typ" z. B. einen Zweck, einen Zustand und/oder eine Eigenschaft der Kolben-Zylinder-Einheit, wie z. B. das maximal aufnehmbare und/oder abgebbare Fluidvolumen.
  • Der Ausdruck "axial ausgerichtete Aussparung" ist dabei so zu verstehen, dass diese Aussparung in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit zugänglich und/oder deren Information in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Die axial ausgerichtete Aussparung hat in axialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit eine geometrische Ausdehnung, mittels der die erfassbare Information der axial ausgerichteten Aussparung kodiert ist. Außerdem hat die axial ausgerichtete Aussparung eine geometrische Ausdehnung in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit und in Umfangsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit.
  • Der Begriff "Nut" ist so zu verstehen, dass die in Axialrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufende Aussparung in radialer Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit nicht vollständig von Kolbenmaterial umgeben ist, sondern in Radialrichtung teilweise offen ist, vorzugsweise entlang der gesamten Tiefe der Aussparung. Eine solche Ausgestaltung erleichtert ein Säubern der Aussparung und bietet eine einfache Kontrollmöglichkeit.
  • Vorzugsweise ist das Erfassungselement stößelartig und/oder stiftförmig ausgebildet und/oder federbelastet, insbesondere gegen die Anbringrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit elastisch vorgespannt. Besonders bevorzugt ist, wenn das Erfassungselement durch Bewegen des Verriegelungselements in eine Freigabeposition bewegbar und dort haltbar bzw. blockierbar ist. Sobald das Verriegelungselement das Erfassungselement nicht mehr blockiert, wird das federbelastete Erfassungselement auf den Kolben zu bewegt und schließlich in die in Axialrichtung verlaufende Aussparung des Kolbens gedrückt.
  • Bevorzugt ist das Kolbenstellglied auf den Kolben, insbesondere einen Kolbenkopf des Kolbens, zu bewegbar, bis ein Anschlag des Kolbenstellglieds an einer Stirnseite des Kolbens anliegt. Diese auch als Blockfahrt bezeichnete Bewegung dient zur Erfassung eines kolbenseitigen Referenzpunkts. Der kolbenseitige Referenzpunkt markiert insbesondere den Ausgangspunkt einer Bestimmung der Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung des Kolbens.
  • Vorzugsweise weist der erste Motor eine geringere Nennausgangsleistung als der zweite Motor auf.
  • Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Dispenser ein völlig autonomes, von Hand haltbares Gerät, das standortunabhängig sämtliche Komponenten in einem Gehäuse vereinigt. Hierzu zählen wie üblich eine Getriebeeinrichtung, die die Drehbewegung des Antriebs in eine Längsbewegung des Kolbenstellglieds umwandelt, eine Elektronik und eine Stromversorgung.
  • Gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina gemäß Anspruch 12 gelöst.
  • Das System gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt weist eine als Austauschteil ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit und einen wie zuvor beschriebenen Dispenser auf. Die Kolben-Zylinder-Einheit ist mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung verlaufenden Bewegung am Dispenser lösbar anbringbar und weist einen Kolben und einen Zylinder mit einem Befestigungsabschnitt auf.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum lösbaren Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit an einem Dispenser. Die Kolben-Zylinder-Einheit weist einen Kolben und einen Zylinder mit einem Befestigungsabschnitt auf. Der Dispenser weist ein Gehäuse, ein Anschlagelement, eine erste Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Zylinders am Dispenser und ein Verriegelungselement auf. Insbesondere ist der Dispenser wie weiter oben beschrieben ausgebildet.
  • Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    1. a) Anlegen des Befestigungsabschnitts des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit an das Anschlagelement des Dispensers mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung des Dispensers verlaufenden Bewegung,
    2. b) Bewegen der ersten Befestigungseinrichtung des Dispensers in eine Fixierstellung, wodurch der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser mittels der ersten Befestigungseinrichtung des Dispensers fixiert wird, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit und dem Gehäuse des Dispensers entgegen der Anbringrichtung und optional in Radialrichtung blockiert ist und
    3. c) Bewegen des Verriegelungselements mittels eines Motors.
  • In Schritt a) kann vorgesehen sein, dass der Kolben durch einen Durchgang des Anschlagelements bewegt wird. Um ein Überdrücken der Kolben-Zylinder-Einheit nicht zu behindern, kann ein Kolbenstellglied des Dispensers vor Schritt a) in eine Freigabelage bewegt werden.
  • Vorzugsweise hintergreift in Schritt b) die erste Befestigungseinrichtung in der Fixierstellung den Befestigungsabschnitt des Zylinders mittels mindestens zweier schwenkbar gelagerter Zylindergreifhebel.
  • Vorzugsweise weist der Dispenser eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit auf. Die Erfassungseinrichtung weist einen Radialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Alternativ oder zusätzlich weist die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts der Kolben-Zylinder-Einheit erfassbar ist. Verfahrensmäßig kann nun vorgesehen sein, dass in Schritt c) durch Bewegen des Verriegelungselements zumindest ein Teil des Radialinformationslesers in eine radial ausgerichtete Aussparung an einem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit in Radialrichtung und/oder zumindest ein Teil des Axialinformationslesers in eine axial ausgerichtete Aussparung, insbesondere Nut, in einer Stirnseite eines Kolbenkopfs der Kolben-Zylinder-Einheit in Axialrichtung eingeführt wird/werden.
  • Vorzugsweise wird ein Bewegen des Anschlagelements in Anbringrichtung mechanisch, elektronisch, induktiv und/oder optisch, vorzugsweise mittels einer Lichtschranke, erfasst.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt c) das Verriegelungselement des Dispensers, vorzugsweise in Axialrichtung, in eine Verriegelungsposition bewegt, in der eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement und dem Gehäuse in Anbringrichtung blockiert ist. Dieser Schritt kann vom Dispenser automatisch nach Erfassung einer Bewegung des Anschlagelements in Anbringrichtung durchgeführt werden. In der Verriegelungsposition des Verriegelungselements wird der Befestigungsabschnitt des Zylinders zwischen der ersten Befestigungseinrichtung und dem Anschlagelement geklemmt, so das eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse in Axialrichtung, und optional in Radialrichtung und/oder Umfangsrichtung, blockiert ist. Somit wird der Zylinder in Axialrichtung formschlüssig am Dispenser - zwischen dem Anschlagelement und der Befestigungseinrichtung - gehalten.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine zweite Befestigungseinrichtung des Dispensers zum Fixieren des Kolbens am Dispenser durch Bewegen des Verriegelungselements in eine Fixierstellung bewegt wird, in der der Kolben mit einem Kolbenstellglied des Dispensers derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds relativ zum Zylinder bewegbar ist.
  • Das Kolbenstellglied wird mittels des ersten Motors und das Verriegelungselement mittels des zweiten Motors bewegt. Die Bewegungen können auf Eingabe eines Nutzers oder selbsttätig vom Dispenser ausgelöst werden.
  • Zum Aufnehmen bzw. Abgeben eines Fluidvolumens kann eine Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder mittels des Kolbenstellglieds erzeugt werden. Dabei kann der zurückgelegte Weg des Kolbens relativ zum Gehäuse des Dispensers inkrementell bestimmt werden und/oder die absolute Wegposition eines Positionselements des Dispensers, das bewegungsmäßig mit dem Kolbenstellglied gekoppelt ist, erfasst werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein kolbenseitiger Referenzpunkt erfasst, indem das Kolbenstellglied des Dispensers auf den Kolben zu bewegt wird, bis ein Anschlag des Kolbenstellglieds an einer Stirnseite des Kolbens anliegt. Dabei kann der vom Kolbenstellglied zurückgelegte Weg bestimmt werden, insbesondere mittels einer Einrichtung zur inkrementellen Wegmessung.
  • Vorzugsweise wird ein Erfassungselement des Dispensers zumindest teilweise in eine axial ausgerichtete Aussparung in einer Stirnseite des Kolbens in Axialrichtung eingeführt und die Tiefe dieser Aussparung bestimmt. Der bestimmte Tiefenwert kann zur Identifizierung des Typs der Kolben-Zylinder-Einheit verwendet werden.
  • Ein weiterer, nicht beanspruchter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Lösen einer an einem Dispenser angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit. Die Kolben-Zylinder-Einheit weist einen Kolben und einen Zylinder auf. Der Dispenser weist ein Gehäuse, eine erste Befestigungseinrichtung zum Fixieren des Zylinders am Dispenser und ein Verriegelungselement auf. Insbesondere ist der Dispenser wie weiter oben beschrieben ausgebildet.
  • Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    • Bewegen des Verriegelungselements mittels eines Antriebs,
    • Bewegen der ersten Befestigungseinrichtung aus einer Fixierstellung, in der die erste Befestigungseinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung blockiert, in eine Freigabestellung, in der eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Gehäuse entgegen der Anbringrichtung ausführbar ist und
    • Bewegen des Zylinders relativ zum Gehäuse entgegen der Anbringrichtung.
  • Vorzugsweise wird durch das Bewegen des Verriegelungselements eine zweite Befestigungseinrichtung des Dispensers aus einer Fixierstellung, in der der Kolben mit einem Kolbenstellglied des Dispensers derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds relativ zum Zylinder bewegbar ist, in eine Freigabestellung bewegt wird, in der der Kolben nicht mit dem Kolbenstellglied verbunden ist.
  • Bevorzugt wird die Kolben-Zylinder-Einheit durch die Rückstellkraft einer Rückstelleinrichtung des Dispensers auf ein Anschlagelement des Dispensers vom Dispenser getrennt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, zum Teil mit Bezugnahmen auf die Zeichnung, näher erläutert. Die oben beschriebenen und/oder in den Ansprüchen und/oder in der nachfolgenden Beschreibung offenbarten Merkmale können bedarfsweise miteinander kombiniert aber auch unabhängig voneinander realisiert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen ausdrücklich beschrieben ist.
  • In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dispensers,
    Fig. 2
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit dem Dispenser aus Fig. 1 und einer Kolben-Zylinder-Einheit in einem Ausgangszustand,
    Fig. 3
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Teil des Dispensers aus Fig. 1, wobei eine vereinfachte Darstellung unter Weglassung von Teilen des Dispensers gewählt wurde,
    Fig. 4
    schematisch einen vertikalen Längsschnitt durch den Dispenser aus Fig. 3,
    Fig. 5
    schematisch einen horizontalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem ersten Zustand, wobei eine vereinfachte Darstellung unter Weglassung von Teilen des Dispensers gewählt wurde,
    Fig. 6
    schematisch einen horizontalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem zweiten Zustand,
    Fig. 7
    schematisch einen vertikalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem dritten Zustand,
    Fig. 8
    schematisch einen vertikalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem vierten Zustand,
    Fig. 9
    schematisch einen horizontalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem fünften Zustand,
    Fig. 10
    schematisch einen vertikalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem sechsten Zustand,
    Fig. 11
    schematisch einen horizontalen Längsschnitt durch das System aus Fig. 2 in einem siebten Zustand,
    Fig. 12
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht das System aus Fig. 5 im dritten Zustand,
    Fig. 13
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht das System aus Fig. 5 im fünften Zustand, wobei das System teilweise geschnitten dargestellt ist, und
    Fig. 14
    schematisch in einer perspektivischen Ansicht das System aus Fig. 5 im sechsten Zustand, wobei das System teilweise geschnitten dargestellt ist.
  • Fig. 1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dispensers 1 zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina. Der Dispenser 1 hat ein Gehäuse 2, eine Axialrichtung A und eine Radialrichtung R.
  • An dem Dispenser 1 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 3 mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung A des Dispensers 1 verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar. Dazu weist der Dispenser 1 an einer Unterseite 4 eine Öffnung 5 zur Aufnahme eines Teils der Kolben-Zylinder-Einheit 3 auf.
  • Der Begriff "Anbringrichtung" kennzeichnet eine zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung A des Dispensers 1 verlaufende Richtung auf die Öffnung 5 des Dispensers 1 zu, in Fig. 1 also von rechts nach links. Die Anbringrichtung F ist in Fig. 1 durch einen Pfeil angedeutet.
  • Fig. 2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht den Dispenser 1 aus Fig. 1 und eine Kolben-Zylinder-Einheit 3 als Teile einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 6 zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina.
  • Die Kolben-Zylinder-Einheit 3 ist als Austauschteil ausgebildet. Sie kann in Form einer Spritze ausgebildet sein und in verschiedenen Größen mit unterschiedlichem Aufnahmevolumen vorliegen. Sie weist einen abgedichteten Kolben 7 auf, der in einem Zylinder 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 zum Zwecke des Aufnehmens bzw. Ansaugens und Abgebens bzw. Ausstoßens einer zu pipettierenden oder dosierenden Flüssigkeit bewegbar ist. Der Zylinder 8 hat einen Befestigungsabschnitt 9, der hier durch einen Flansch gebildet ist, also eine ringförmige Verbreiterung des Zylinders 8, und zwar an demjenigen Ende des Zylinders 8, aus dem der Kolben 7 aus dem Zylinder 8 ragt. Der Flansch 9 hat im Längsschnitt ein U-förmiges Profil, ähnelt also einem Kragen.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen in einer unterschiedlichen Ansicht einen Teil des Dispensers 1 aus Fig. 1. Die Fig. 5 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten des Systems 6 aus Fig. 2 in unterschiedlichen Zuständen. In den Fig. 3 bis 14 ist der Dispenser 1 nur teilweise dargestellt. Die Fig. 3 bis 14 beschränken sich nämlich auf die Darstellung derjenigen Komponenten, die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung jeweils erforderlich sind. Bei den vertikalen Längsschnitten ist das System aus Fig. 2 entlang einer Ebene, die die Zeichnungsebene in einer vertikal verlaufenden Geraden schneidet, geschnitten (in einem anderen Zustand als dem Ausgangszustand). Bei den horizontalen Längsschnitten ist das System aus Fig. 2 entlang einer Ebene, die die Zeichnungsebene in einer horizontal verlaufenden Geraden schneidet, geschnitten (in einem anderen Zustand als dem Ausgangszustand).
  • Der Dispenser 1 hat ein Kolbenstellglied 10 zum Bewegen des Kolbens 7 relativ zum Zylinder 8. Das Kolbenstellglied 10 ist im Dispenser 1 beweglich angeordnet und mittels eines ersten Antriebs 11, nämlich eines Motors 11, angetrieben.
  • Der Dispenser weist ein Verriegelungselement 12 auf, das im Dispenser 1 beweglich angeordnet und mittels eines zweiten Antriebs 13 angetrieben ist. Der zweite Antrieb 13 des Verriegelungselements 12 ist separat vom ersten Antrieb 11 des Kolbenstellglieds 10.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der zweite Antrieb 13 des Verriegelungselements 12 ein elektrischer Schrittmotor. Das Verriegelungselement 12 ist mittels seines Antriebs 13 über ein selbsthemmendes Getriebe angetrieben. Der Motor 13 weist hier eine kleinere Nennausgangsleistung als der Motor 11 des Kolbenstellglieds 10 auf. Dies ermöglicht eine kostengünstigere Realisierung.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement 12 in Axialrichtung A beweglich angeordnet und in verschiedene Positionen bewegbar. Fig. 3 zeigt das Verriegelungselement 12 in seiner Grundposition.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Dispenser 1 ein Anschlagelement 14 mit einem Durchgang 15 für den Kolben 7 und eine erste Befestigungseinrichtung 16 zum Fixieren des Zylinders 8 am Dispenser 1 auf. Das Anschlagelement 14 ist zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung A relativ zum Gehäuse 2 beweglich und relativ zum Gehäuse 2 zumindest teilweise in Anbringrichtung F drückbar.
  • Der Dispenser 1 ist hier so ausgebildet, dass beim Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit 3 am Dispenser 1 der Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8, und zwar eine Anlagefläche dieses Befestigungsabschnitts 9, in Anlage mit dem Anschlagelement 14 bringbar ist.
  • Die erste Befestigungseinrichtung 16 ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der die erste Befestigungseinrichtung 16 eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 entgegen der Anbringrichtung F blockiert.
  • Das Verriegelungselement 12 ist hierbei in eine Verriegelungsposition bewegbar, in der das Verrieglungselement 12 eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement 14 und dem Gehäuse 2 in Anbringrichtung F blockiert. Somit ist das Anschlagelement 14 verriegelbar. In diesem Zustand ist auch eine Relativbewegung des Zylinders 8 in Axialrichtung A durch das Verriegelungselement 12 einerseits (in Anbringrichtung F) und durch die erste Befestigungseinrichtung 16 andererseits (entgegen der Anbringrichtung F) blockiert
  • In der Verriegelungsposition des Verriegelungselements 12 ist der Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 zwischen der ersten Befestigungseinrichtung 16 und dem Anschlagelement 14 derart klemmbar, dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 in Axialrichtung A und in Radialrichtung R und in Umfangsrichtung blockiert ist. Somit wird der Zylinder 8 in Axialrichtung A formschlüssig am Dispenser 1 - zwischen dem Anschlagelement 14 und der Befestigungseinrichtung 16 - gehalten.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement 14 am Dispenser 1 schwenkbar gelagert, und zwar an einem Lager 17. Die Schwenkachse ist so ausgerichtet, dass sie zur Längsachse des Dispensers 1 senkrecht verläuft. Nimmt man die Anlagefläche des Befestigungsabschnitts 9 des Zylinders 8 als gedachten Kreisring, dann verläuft die Schwenkachse als Passante radial außerhalb des Kreisrings, parallel zum Kreisring und in Anbringrichtung F oberhalb des Kreisrings sowie senkrecht zur Axialrichtung A. In Fig. 4 steht die Schwenkachse senkrecht auf der Zeichnungsebene.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Dispenser 1 außerdem eine Rückstelleinrichtung 18 auf, die eine Rückstellkraft auf das Anschlagelement 14 zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung A entgegen der Anbringrichtung F ausübt. Die Rückstelleinrichtung 18 ist in Radialrichtung R diametral gegenüber dem Lager 17 des Anschlagelements 14 angeordnet. Die Rückstelleinrichtung 18 weist hier genau ein Federelement 19 auf, dessen Federkraft als Rückstellkraft auf das Anschlagelement 14 wirkt.
  • Dazu weist die Rückstelleinrichtung 18 einen Bolzen 20 als Führung für das Federelement 19 auf. Der Bolzen 20 verläuft in Axialrichtung A. Das Anschlagelement 14 ist so am Bolzen 20 angeordnet, dass es beim Bewegen des Anschlagelements 14 am Bolzen 20 entlang geführt ist. Dazu hat das Anschlagelement 14 einen seitlichen Fortsatz 21 mit einer Aussparung 22 für den Bolzen 20. Das Federelement 19 stützt sich am Fortsatz 21 und gegen das Gehäuse 2ab.
  • Konkret kann das Anschlagelement 14 durch Krafteinwirkung in Anbringrichtung F - z. B. durch einen Nutzer, der eine Kolben-Zylinder-Einheit 3 an das Anschlagelement 14 anlegt und dann in Anbringrichtung F weiterdrückt - in eben diese Richtung und entgegen der Rückstellkraft bewegt werden. Fällt die Krafteinwirkung weg - z. B. weil der Nutzer nicht mehr weiterdrückt - stellt die Rückstelleinrichtung 18, insbesondere mittels der Federkraft des Federelements 19, das Anschlagelement 14 zurück entgegen der Anbringrichtung F. Diese Bewegung wird allerdings durch den von der ersten Befestigungseinrichtung 16 in ihrer Fixierstellung gehaltenen Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 blockiert.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erste Befestigungseinrichtung 16 von deren Fixierstellung in eine Freigabestellung für den Befestigungsabschnitt 9 durch Bewegen des Verriegelungselements 12 in Anbringrichtung F in eine Löseposition bewegbar. In dieser Freigabestellung ist eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 entgegen der Anbringrichtung F ausführbar. Befindet sich das Verriegelungselement 12 nicht in seiner Verriegelungsposition, gibt es die Beweglichkeit des Anschlagelements 14 frei. Dies ist eine wichtige Funktion zum Lösen einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 vom Dispenser 1. Diese Freigabestellung der ersten Befestigungseinrichtung 16 (siebter Zustand) ist in Fig. 11 dargestellt, wobei in Fig. 11 der Längsschnitt durch das Verriegelungselement 12 verläuft.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erste Befestigungseinrichtung 16 zwei schwenkbar gelagerte Zylindergreifhebel 23 auf, die in der Fixierstellung der ersten Befestigungseinrichtung 16 den Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 hintergreifen können. Die Zylindergreifhebel 23 sind jeweils zweiarmig mit einem Greifarm 23a und einem Betätigungsarm 23b ausgeführt und im Verbindungsbereich von Greifarm 23a und Betätigungsarm 23b schwenkbar gelagert. Federelemente 24 belasten die Zylindergreifhebel 23 derart, dass die Greifarme 23a bei Abwesenheit einer Gegenkraft radial nach innen, insbesondere aufeinander zu geschwenkt sind. Die Zylindergreifhebel 23 sind derart angeordnet und gelagert, dass die Greifarme 23a beim Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 vom Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 radial nach außen gedrückt werden können (erster Zustand wie in Fig. 5 gezeigt) und dann selbsttätig hinter den Befestigungsabschnitt 9 greifen, wenn der Befestigungsabschnitt 9 weit genug in Anbringrichtung F bewegt wurde. Dieser zweite Zustand ist in Fig. 6 gezeigt. Die Fixierstellung der ersten Befestigungseinrichtung 16 ist in den Fig. 6 bis 14 zu sehen.
  • Die Greifarme 23a sind hier so angeordnet, dass sie in den dargestellten vertikalen Längsschnitten nicht sichtbar sind. Außerdem sind die Greifarme 23a im Querschnitt gekrümmt, so dass es in Fig. 5 beim nicht geschnitten dargestellten oberen Greifarm 23a so wirkt, als sei dieser obere Greifarm 23a nicht weit genug radial nach außen gedrückt. Tatsächlich verläuft hier jeweils eine Innenseite des jeweiligen Greifarms 23a entlang der Außenseite des Befestigungsabschnitts 9, wobei die Innenseite des jeweiligen Greifarms 23a nicht vollständig an der Außenseite des Befestigungsabschnitts 9 anliegen muss.
  • Zum Bewegen der ersten Befestigungseinrichtung 16 von ihrer Fixierstellung in ihre Freigabestellung durch Bewegen des Verriegelungselements 12 in Anbringrichtung F weisen die Betätigungsarme 23b der Zylindergreifhebel 23 der ersten Befestigungseinrichtung 16 jeweils eine Führungskontur 25 auf, in bzw. an die jeweils ein Nocken 26 des Verriegelungselements 12 greifen kann, wenn das Verriegelungselement 12 in Anbringrichtung F in die Löseposition bewegt wird. Die Führungskonturen 25 sind so ausgebildet und angeordnet, dass beim Bewegen des Verriegelungselements 12 in Anbringrichtung F die Betätigungsarme 23b mittels der Nocken 26 radial nach innen bewegt werden. Dadurch werden die Greifarme 23a radial nach außen bewegt.
  • Zur Erleichterung eines selbsttätigen Lösens und/oder Trennens einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 sind der Dispenser 1 und dessen Rückstelleinrichtung 18 so ausgebildet, dass mittels der Rückstelleinrichtung 18 eine am Dispenser 1 angebrachte Kolben-Zylinder-Einheit 3 vom Dispenser 1 trennbar ist, nachdem die erste Befestigungseinrichtung 16 aus ihrer Fixierstellung in ihre Freigabestellung bewegt und die Kolben-Zylinder-Einheit 3 gelöst wurde. Dazu sind der Dispenser 1 und dessen Rückstelleinrichtung 18 so ausgebildet, dass sich das Federelement 19 in der Freigabestellung der Befestigungseinrichtung 16 dekomprimieren kann und ein Trennen der Kolben-Zylinder-Einheit 3 vom Dispenser 1 nicht gehindert ist.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Dispenser 1 eine zweite Befestigungseinrichtung 27 auf, die zum Fixieren des Kolbens 7 am Dispenser 1 dient. Die zweite Befestigungseinrichtung 27 ist in eine Fixierstellung bewegbar, in der der Kolben 7 mit dem Kolbenstellglied 10 des Dispensers 1 derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben 7 zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds 10 relativ zum Zylinder 8 zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar ist. Diese Fixierstellung der zweiten Befestigungseinrichtung 27 ist in den Fig. 9, 10, 12 und 13 dargestellt.
  • Dazu hat die zweite Befestigungseinrichtung 27 zwei schwenkbar gelagerte Kolbengreifhebel 28, mittels denen beim Bewegen der zweiten Befestigungseinrichtung 27 in ihre Fixierstellung der Kolben 7 greifbar ist. Jeder Kolbengreifhebel 28 hat hier eine Schneidrolle mit fünf an der Schneidrolle angeformten Schneidelementen, die beim Bewegen der Kolbengreifhebel 28 in die Fixierstellung an den Kolben 7 greifen und teilweise in den Kolben 7 eindringen.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zweite Befestigungseinrichtung 27 durch Bewegen des Verriegelungselements 12 in Axialrichtung A von deren Fixierstellung in eine Freigabestellung und umgekehrt bewegbar, wobei der Kolben 7 in der Freigabestellung der zweiten Befestigungseinrichtung 27 nicht mit dem Kolbenstellglied 10 verbunden ist. Dazu weist jeder Kolbengreifhebel 28 einen Stellkopf 29 und das Verriegelungselement 12 eine dazu passende Führungskontur 30 und einen axialen Fortsatz 31 auf. Mittels der Stellköpfe 29 sind die Kolbengreifhebel 28 schwenkbar. Jeder Stellkopf 29 ist beim Bewegen des Verriegelungselements 12 und/oder des Kolbenstellglieds 10 an der Führungskontur 30 des Verriegelungselements 12 geführt.
  • In der Fixierstellung der zweiten Befestigungseinrichtung 27 sind beide Stellköpfe 29 in der Führungskontur 30, insbesondere jeweils in einem separaten Abschnitt zwischen zwei Wänden der Führungskontur 30, geführt. In der Freigabestellung liegen beide Stellköpfe 29 am axialen Fortsatz 31 und dem Gehäuse 2 an und sind weiter voneinander entfernt als in der Fixierstellung.
  • Befindet sich die zweite Befestigungseinrichtung 27 in ihrer Freigabestellung (Fig. 8) und wird das Verriegelungselement 12 dann entgegen der Anbringrichtung F von seiner Grundposition in eine zweite Zwischenposition bewegt, werden die Stellköpfe 29 am axialen Fortsatz 31 und am Gehäuse 2 entlang in die Führungskontur 30 geführt, und zwar jeder Stellkopf 29 in einen eigenen Abschnitt der Führungskontur 30. Dabei werden die Stellköpfe 29 aufeinander zu bewegt. Dadurch werden die Kolbengreifhebel 28 auf den Kolben 7 zu bewegt, bis sie den Kolben 7 greifen bzw. fixieren, insbesondere mit ihren Schneidrollen. Nun befindet sich die die zweite Befestigungseinrichtung 27 in ihrer Fixierstellung (Fig. 9).
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zweite Befestigungseinrichtung 27 bewegungsmäßig mit dem Kolbenstellglied 10 gekoppelt und in ihrer Fixierstellung über den gesamten Weg, den sie beim Bewegen des Kolbenstellglieds 10 ausführen kann, von dem Verriegelungselement 12 derart führbar, dass sie in ihrer Fixierstellung verbleibt. Insbesondere ist die Ausdehnung der Führungskontur 30 in Axialrichtung A größer als der vom Kolbenstellglied 10 ausführbare Hub.
  • Befinden sich der Kolben 7 in seiner eingefahrenen Position und die zweite Befestigungseinrichtung 27 in ihrer Fixierstellung und wird das Verriegelungselement 12 dann in Anbringrichtung F von der zweiten in eine erste Zwischenposition bewegt, werden die Stellköpfe 29 an der Führungskontur 30 entlang und letztlich aus ihr heraus geführt, so dass die Stellköpfe 29 zwischen dem axialen Fortsatz 31 und dem Gehäuse 2 geführt sind. Dabei werden die Stellköpfe 29 auseinander bewegt bzw. voneinander entfernt. Dadurch werden die Kolbengreifhebel 28 vom Kolben 7 weg bewegt, so dass der Kolben 7 nicht mehr fixiert ist. Nun befindet sich die die zweite Befestigungseinrichtung 27 in ihrer Freigabestellung.
  • Der axiale Fortsatz 31 erfüllt eine weitere Aufgabe, er begrenzt nämlich den Weg des Verriegelungselements 12, wenn es entgegen der Anbringrichtung F in seine Verriegelungsposition bewegt wird, ohne dass eine Kolben-Zylinder-Einheit am Dispenser 1 angebracht ist. In diesem Fall hat das Anschlagelement 14 aufgrund des fehlenden Zylinders 8 keinen Gegenanschlag. Um eine Beschädigung zu verhindern und die Betriebssicherheit zu gewährleisten, ist der axiale Fortsatz 31 so ausgebildet und angeordnet, dass er, wenn das Verriegelungselement 12 auf das Anschlagelement 14 trifft, auf einen Anschlag des Gehäuses 2 trifft, wodurch das Verriegelungselement 12 und somit das Anschlagelement 14 nicht weiter entgegen der Anbringrichtung F bewegt werden können.
  • Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Dispenser 1 Mittel zur optischen Erfassung des Anbringens einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 am Dispenser 1. Diese Mittel umfassen eine Lichtschranke 32 mit einer Lichtstrahlenquelle und einem Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle, wobei die Lichtschranke 32 so angeordnet ist, dass ein Bewegen des Anschlagelements 14 in Axialrichtung A von der Lichtschranke 32 detektierbar ist. Dazu weist das Anschlagelement 14 einen Steg 33 auf, der synchron mit dem Anschlagelement 14 bewegt wird. Wird das Anschlagelement 14 weit genug in Anbringrichtung F bewegt bzw. gedrückt, unterbricht der Steg 33 die Lichtschranke 32. Ohne Krafteinwirkung in Anbringrichtung F auf das Anschlagelement 14 ist das Anschlagelement 14 in seiner Ausgangsstellung, in der die Lichtschranke 32 nicht vom Steg 33 unterbrochen ist. Somit kann der Dispenser 1 ermitteln, ob eine Kolben-Zylinder-Einheit 3 am Dispenser 1 angebracht ist oder nicht. Dieses Erfassen ermöglicht das Auslösen weiterer Schritte, z. B. ein Bewegen des Verriegelungselements 12.
  • Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform ist das Kolbenstellglied 10 zur Erfassung eines kolbenseitigen Referenzpunkts auf den Kolben 7 zu bewegbar, bis ein Anschlag 34 des Kolbenstellglieds 10 an einer Stirnseite des Kolbens 7 anliegt. Dieser dritte Zustand ist in Fig. 7 gezeigt. Die absolute Position dieses kolbenseitigen Referenzpunkts ist mittels einer Einrichtung zur Positionsbestimmung erfassbar.
  • Bei der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform weist der Dispenser 1 eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser 1 angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit 3 auf. Die Erfassungseinrichtung weist einen Radialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 35 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 erfassbar ist. Zusätzlich weist die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser auf, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts 36 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 erfassbar ist.
  • Der radial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 35 ist hier als radial ausgerichtete Aussparung im Kolben 7 und der axial ausgerichtete Informationsträgerabschnitt 36 als axial ausgerichtete Aussparung in einer Stirnseite des Kolbens 7 ausgebildet.
  • Durch Bewegen des Verriegelungselements 12 aus der ersten Zwischenposition in die zweite Zwischenposition ist zumindest ein Teil des Radialinformationslesers, nämlich ein Vorsprung 37, in die radial ausgerichtete Aussparung 35 in Radialrichtung R einführbar. Durch Bewegen des Verriegelungselements 12 aus seiner Grundposition in die erste Zwischenposition ist zumindest ein Teil des Axialinformationslesers in die axial ausgerichtete Aussparung 36 in Axialrichtung A einführbar. Insbesondere weist der Axialinformationsleser ein Erfassungselement 38 auf, das zumindest teilweise in die axial ausgerichtete Aussparung 36 in Axialrichtung A einführbar ist. Mittels der Einrichtung zur Positionsbestimmung ist die Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung 36 bestimmbar. Auf Basis der so bestimmten Tiefe der Aussparung 36 kann der Typ der Kolben-Zylinder-Einheit 3 zumindest teilweise identifiziert werden.
  • Der zuvor bestimmte kolbenseitige Referenzpunkt markiert den Ausgangspunkt einer Bestimmung der Tiefe der axial ausgerichteten Aussparung 36.
  • Das Erfassungselement 38 ist hier mittels einer Feder 39 entgegen der Anbringrichtung F elastisch vorgespannt. Mittels des Verriegelungselements 12, verfahren von der ersten Zwischenposition in seine Grundposition, ist das Erfassungselement 38 in eine Freigabeposition bewegbar und dort haltbar. Das Verriegelungselement 12 hält das Erfassungselement 38 in seiner Freigabeposition, indem ein Mitnehmer 40 des Verriegelungselements 12 an einem Fortsatz 41 des Erfassungselements 38 der Kraft der Feder 39 entgegenwirkt und eine Bewegung des Erfassungselements 38 in Richtung der Federkraft (also entgegen der Anbringrichtung F) blockiert.
  • Durch Verschieben des Verriegelungselements 12 entgegen der Anbringrichtung F von seiner Grundposition in die erste Zwischenposition wird eine Bewegung des Erfassungselements 38 nicht mehr blockiert, so dass das Erfassungselement 38 durch die Feder 39 auf den Kolben 7 zu und dann in die axial ausgerichtete Aussparung 36 gedrückt wird, bis das Erfassungselement 38 auf das Ende der axial ausgerichteten Aussparung 36 trifft und dort blockiert wird. Dieser vierte Zustand ist in Fig. 8 gezeigt.
  • Die axial ausgerichtete Aussparung 36 ist hier in Axialrichtung A nach oben hin offen. Die Aussparung 36 ist hier in Form einer Nut ausgebildet. Es handelt sich also nicht um eine Bohrung, die in radialer Richtung R umschlossen ist. Vielmehr ist die Aussparung 36 in radialer Richtung R teilweise nach außen hin offen, und zwar entlang der gesamten Tiefe der Aussparung 36.
  • Der Dispenser 1 hat weitere Einrichtungen, u. a. eine elektronische Steuereinrichtung, eine Getriebeeinrichtung, eine Stromversorgungseinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung und eine Eingabeeinrichtung.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugter Ablauf eines Verfahrens zum lösbaren Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 am Dispenser 1 geschildert.
  • Zu Beginn des Verfahrens befindet sich das Verriegelungselement 12 in seiner Grundposition.
  • Zunächst wird der Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 an das Anschlagelement 14 des Dispensers 1 mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung A verlaufenden Bewegung angelegt, typischerweise manuell von einem Nutzer. Dabei wird der Kolben 7 durch den Durchgang 15 des Anschlagelements 14 bewegt. Außerdem werden dabei die Greifarme 23a der Zylindergreifhebel 23 vom Befestigungsabschnitt 9 radial nach außen gedrückt, so dass die Greifarme 23a am Befestigungsabschnitt 9 entlang gleiten. Dieser erste Zustand ist in Fig. 5 gezeigt.
  • Um ein Überdrücken der Kolben-Zylinder-Einheit 3 nicht zu behindern, wurde das Kolbenstellglied 10 vor dem Anlegen in eine Freigabelage bewegt.
  • Nach dem Anlegen wird der Zylinder 8 relativ zum Gehäuse 2 in Anbringrichtung F weiterbewegt. Dadurch wird das Anschlagelement 14 in Anbringrichtung F entgegen der Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung 18 gedrückt. Dabei wird das Federelement 19 der Rückstelleinrichtung 18 komprimiert.
  • Wurde der Zylinder 8 weit genug in Anbringrichtung F bewegt, greifen die Greifarme 23a hinter den Befestigungsabschnitt 9, womit die erste Befestigungseinrichtung 16 in ihre Fixierstellung bewegt ist, wodurch der Zylinder 8 am Dispenser 1 fixiert wird, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 entgegen der Anbringrichtung F und in Radialrichtung R blockiert ist. Dieser zweite Zustand ist in Fig. 6 gezeigt.
  • Das Bewegen des Anschlagelements 14 in Anbringrichtung F wird optisch mittels der Lichtschranke 32 erfasst. Daraufhin wird automatisch das Kolbenstellglied 10 entgegen der Anbringrichtung F auf den Kolben 7 zu bewegt wird, bis der Anschlag 34 des Kolbenstellglieds 10 an einer Stirnseite des Kolbens 7 anliegt. Dieser dritte Zustand ist in Fig. 7 gezeigt. Dabei wird der vom Kolbenstellglied 10 zurückgelegte Weg bestimmt. Dadurch wird ein kolbenseitiger Referenzpunkt erfasst, was sozusagen eine Weg-Kalibrierung darstellt, die das Verfahren zumindest weitgehend von Unterschieden in den Maßtoleranzen der Teile der Kolben-Zylinder-Einheit 3 unabhängig macht.
  • Das Verriegelungselement 12 wird danach automatisch entgegen der Anbringrichtung F in die erste Zwischenposition bewegt. Dadurch wird das Erfassungselement 38 nicht mehr vom Verriegelungselement 12 blockiert und zumindest teilweise in die axial ausgerichtete Aussparung 36 in Axialrichtung A eingeführt. Dieser vierte Zustand ist in Fig. 8 gezeigt. Die Tiefe dieser Aussparung 36 wird erfasst und der erfasste Tiefenwert zur Identifizierung des Typs der Kolben-Zylinder-Einheit 3 verwendet.
  • Das Verriegelungselement 12 wird danach automatisch entgegen der Anbringrichtung F in die zweite Zwischenposition weiterbewegt. Dadurch wird die zweite Befestigungseinrichtung 27 mit ihren Kolbengreifhebeln 28 in ihre Fixierstellung bewegt, in der der Kolben 7 mit dem Kolbenstellglied 10 derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben 7 zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds 10 relativ zum Zylinder 8 bewegbar ist. Dieser fünfte Zustand ist in Fig. 9 gezeigt. Gleichzeitig wird der Vorsprung 37 des Radialinformationslesers in die radial ausgerichtete Aussparung 35 eingeführt.
  • Das Verriegelungselement 12 wird danach automatisch entgegen der Anbringrichtung F weiterbewegt, und zwar in seine Verriegelungsposition. Dieser sechste Zustand ist in Fig. 10 gezeigt. Hierbei wird der Befestigungsabschnitt 9 des Zylinders 8 zwischen den Zylindergreifhebeln 23 und dem Anschlagelement 14 geklemmt, so das eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 in Axialrichtung A und in Radialrichtung R und in Umfangsrichtung blockiert ist.
  • Nun kann zum Aufnehmen bzw. Abgeben eines Fluidvolumens eine Relativbewegung zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinder 8 mittels des Kolbenstellglieds 10 erfolgen.
  • Zum Lösen der am Dispenser 1 angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit 3 wird das Kolbenstellglied 10 so verfahren, dass sich der Kolben 7 in seiner eingefahrenen Position befindet. Anschließend wird das Verriegelungselement 12 in Anbringrichtung F aus seiner Verriegelungsposition heraus über die zweite Zwischenposition und die erste Zwischenposition in die seine Grundposition bewegt. Dadurch wird die zweite Befestigungseinrichtung 27 aus ihrer Fixierstellung in ihre Freigabestellung bewegt. Der Kolben 7 ist nun nicht mehr mit dem Kolbenstellglied 10 verbunden. Außerdem werden der Vorsprung 37 des Radialinformationslesers aus der radial ausgerichteten Aussparung 35 und das Erfassungselement 38 aus der axial ausgerichteten Aussparung 36 herausbewegt.
  • Das Verriegelungselement 12 wird automatisch in Anbringrichtung F weiter in die Löseposition bewegt. Dadurch wird die erste Befestigungseinrichtung 16 aus ihrer Fixierstellung in ihre Freigabestellung bewegt. Dieser siebte Zustand ist in Fig. 11 gezeigt. Nun ist eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder 8 und dem Gehäuse 2 entgegen der Anbringrichtung F ungehindert ausführbar.
  • Durch die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung 18 auf das Anschlagelement 14, insbesondere das Dekomprimieren des Federelements 19, wird die Kolben-Zylinder-Einheit 3 vom Dispenser 1 getrennt. Die von dem Federelement 19 initiierte Bewegung des Anschlagelements 14 in Axialrichtung A wird von der Lichtschranke 32 detektiert.
  • Das Verriegelungselement 12 wird automatisch in seine Grundposition und das Kolbenstellglied 10 in seine Grundposition bewegt, so dass der geschilderte Ablauf mit dem Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit 3 neu beginnen kann.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Dispenser
    2
    Gehäuse von 1
    3
    Kolben-Zylinder-Einheit
    4
    Unterseite von 1
    5
    Öffnung von 1
    6
    System
    7
    Kolben von 3
    8
    Zylinder von 3
    9
    Befestigungsabschnitt von 8
    10
    Kolbenstellglied von 1
    11
    Antrieb für 10
    12
    Verriegelungselement von 1
    13
    Antrieb für 12
    14
    Anschlagelement von 11
    15
    Durchgang von 14
    16
    erste Befestigungseinrichtung von 1
    17
    Lager von 14
    18
    Rückstelleinrichtung von 1
    19
    Federelement von 18
    20
    Bolzen von 18
    21
    Fortsatz von 14
    22
    Aussparung von 14
    23
    Zylindergreifhebel von 16
    23a
    Greifarm von 23
    23b
    Betätigungsarm von 23
    24
    Federelement von 23
    25
    Führungskontur von 23b
    26
    Nocken von 12
    27
    zweite Befestigungseinrichtung von 1
    28
    Kolbengreifhebel von 27
    29
    Stellkopf von 27
    30
    Führungskontur von 12
    31
    axialer Fortsatz von 12
    32
    Lichtschranke von 1
    33
    Steg von 14
    34
    Anschlag von 10
    35
    radial ausgerichtete Aussparung von 7
    36
    axial ausgerichtete Aussparung von 7
    37
    Vorsprung
    38
    Erfassungselement
    39
    Feder von 10
    40
    Mitnehmer von 12
    41
    Fortsatz von 38
    A
    Axialrichtung
    F
    Anbringrichtung
    R
    Radialrichtung

Claims (16)

  1. Dispenser zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina, an dem eine Kolben-Zylinder-Einheit (3) mit einem Kolben (7) und einem Zylinder (8) mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (A) des Dispensers (1) verlaufenden Bewegung lösbar anbringbar ist,
    wobei der Dispenser (1) ein Kolbenstellglied (10) zum Bewegen des Kolbens (7) relativ zum Zylinder (8) aufweist und
    wobei das Kolbenstellglied (10) im Dispenser (1) beweglich angeordnet und mittels eines ersten Motors (11) angetrieben ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dispenser (1) ein Verriegelungselement (12) aufweist, das im Dispenser (1) beweglich angeordnet und mittels eines zweiten Motors (13) angetrieben ist.
  2. Dispenser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bewegen des Verriegelungselements (12) weitere Elemente (14, 16, 27, 29, 37, 38, 41) des Dispensers (1) bewegbar sind.
  3. Dispenser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (12) mittels des zweiten Motors (13) über ein selbsthemmendes Getriebe angetrieben ist, vorzugsweise wobei das Verriegelungselement (12) relativ oder parallel zum Kolbenstellglied (10) bewegbar ist.
  4. Dispenser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispenser (1) Folgendes aufweist:
    - ein Gehäuse (2),
    - ein Anschlagelement (14), das zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (A) relativ zum Gehäuse (2) beweglich und relativ zum Gehäuse (2) zumindest teilweise in Anbringrichtung (F) drückbar ist,
    - wobei der Dispenser (1) so ausgebildet ist, dass beim Anbringen der Kolben-Zylinder-Einheit (3) am Dispenser (1) ein Befestigungsabschnitt (9) des Zylinders (8) in Anlage mit dem Anschlagelement (14) bringbar ist, und
    - eine erste Befestigungseinrichtung (16) zum Fixieren des Zylinders (8) am Dispenser (1), die in eine Fixierstellung bewegbar ist, in der die erste Befestigungseinrichtung (16) eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) und dem Gehäuse (2) entgegen der Anbringrichtung (F) blockiert, und
    dass das Verriegelungselement (12) in eine Verriegelungsposition bewegbar ist, in der das Verrieglungselement (12) eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement (14) und dem Gehäuse (2) in Anbringrichtung (F) blockiert.
  5. Dispenser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verriegelungsposition des Verriegelungselements (12) der Befestigungsabschnitt (9) des Zylinders (8) zwischen der ersten Befestigungseinrichtung (16) und dem Anschlagelement (14) derart klemmbar ist, dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) und dem Gehäuse (2) in Axialrichtung (A), und optional in Radialrichtung (R) und/oder Umfangsrichtung, blockiert ist.
  6. Dispenser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur optischen Erfassung des Anbringens einer Kolben-Zylinder-Einheit (3) am Dispenser (1) das Bewegen des Anschlagelements (14) in Axialrichtung (A) mittels einer im Dispenser (1) angeordneten Sensoreinrichtung, insbesondere einer Lichtschranke (32), detektierbar ist, wobei die Lichtschranke (32) eine Lichtstrahlenquelle und einen Sensor zur Detektion von Lichtstrahlen der Lichtstrahlenquelle aufweist.
  7. Dispenser nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispenser (1) eine Rückstelleinrichtung (18) aufweist, die eine Rückstellkraft auf das Anschlagelement (14) zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (A) entgegen der Anbringrichtung (F) ausübt,
    wobei, vorzugsweise, die Rückstelleinrichtung (18) und der Dispenser (1) so ausgebildet sind, dass mittels der Rückstelleinrichtung (18) eine am Dispenser (1) angebrachte Kolben-Zylinder-Einheit (3) vom Dispenser (1) trennbar ist.
  8. Dispenser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dispenser (1) ein Gehäuse (2) und eine erste Befestigungseinrichtung (16) zum Fixieren des Zylinders (8) am Dispenser (1) aufweist und
    die erste Befestigungseinrichtung (16)
    - in eine Fixierstellung bewegbar ist, in der die erste Befestigungseinrichtung (16) eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) und dem Gehäuse (2) entgegen der Anbringrichtung (F) blockiert und
    - durch Bewegen des Verriegelungselements (12) in eine Freigabestellung bewegbar ist, in der eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) und dem Gehäuse (2) entgegen der Anbringrichtung (F) ausführbar ist.
  9. Dispenser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dispenser (1) eine zweite Befestigungseinrichtung (27) zum Fixieren des Kolbens (7) am Dispenser (1) aufweist und
    die zweite Befestigungseinrichtung (27)
    - in eine Fixierstellung bewegbar ist, in der der Kolben (7) mit dem Kolbenstellglied (10) derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben (7) zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des Kolbenstellglieds (10) relativ zum Zylinder (8) bewegbar ist, und
    - durch Bewegen des Verriegelungselements (12) von deren Fixierstellung in eine Freigabestellung und umgekehrt bewegbar ist, wobei der Kolben (7) in der Freigabestellung der zweiten Befestigungseinrichtung (27) nicht mit dem Kolbenstellglied (10) verbunden ist,
    wobei, vorzugsweise, die zweite Befestigungseinrichtung (27) bewegungsmäßig mit dem Kolbenstellglied (10) gekoppelt ist und in ihrer Fixierstellung über den gesamten Weg, den sie beim Bewegen des Kolbenstellglieds (10) ausführen kann, von dem Verriegelungselement (12) derart führbar ist, dass sie in ihrer Fixierstellung verbleibt,
    wobei, vorzugsweise, die zweite Befestigungseinrichtung (27) zwei schwenkbar gelagerte Kolbengreifhebel (28) mit Schneidrollen aufweist, wobei mittels der Kolbengreifhebel (28) beim Bewegen der zweiten Befestigungseinrichtung (27) in ihre Fixierstellung der Kolben (7) greifbar ist, wobei, vorzugsweise, jeder Kolbengreifhebel (28) einen Stellkopf (29) aufweist, mittels dem der jeweilige Kolbengreifhebel (28) schwenkbar ist, wobei jeder Stellkopf (29) beim Bewegen des Verriegelungselements (12) und/oder des Kolbenstellglieds (10) an einer Führungskontur (30) des Verriegelungselements (12) geführt ist.
  10. Dispenser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dispenser (1) eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (1) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (3) aufweist,
    dass die Erfassungseinrichtung einen Radialinformationsleser aufweist, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (35) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) erfassbar ist, und
    dass durch Bewegen des Verriegelungselements (12) zumindest ein Teil des Radialinformationslesers bewegbar ist.
  11. Dispenser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dispenser (1) eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (1) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (3) aufweist,
    dass die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser aufweist, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (36) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) erfassbar ist, und
    dass durch Bewegen des Verriegelungselements (12) zumindest ein Teil des Axialinformationslesers bewegbar ist.
  12. System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (3) und einem Dispenser (1), wobei die Kolben-Zylinder-Einheit (3)
    - mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (A) des Dispensers (1) verlaufenden Bewegung am Dispenser (1) lösbar anbringbar ist und
    - einen Kolben (7) sowie einen Zylinder (8) mit einem Befestigungsabschnitt (9) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dispenser (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
  13. Verfahren zum lösbaren Anbringen einer Kolben-Zylinder-Einheit (3) an einem Dispenser (1), wobei
    - die Kolben-Zylinder-Einheit (3) einen Kolben (7) und einen Zylinder (8) mit einem Befestigungsabschnitt (9) aufweist und
    - der Dispenser (1) ein Gehäuse (2), ein Anschlagelement (14), eine erste Befestigungseinrichtung (16) zum Fixieren des Zylinders (8) am Dispenser (1), ein mittels einem ersten Motor (11) angetriebenes Kolbenstellglied (10) und ein Verriegelungselement (12) aufweist,
    wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    a) Anlegen des Befestigungsabschnitts (9) des Zylinders (8) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) an das Anschlagelement (14) des Dispensers (1) mittels einer zumindest im Wesentlichen in Axialrichtung (A) des Dispensers (1) verlaufenden Bewegung,
    b) Bewegen der ersten Befestigungseinrichtung (16) des Dispensers (1) in eine Fixierstellung, wodurch der Zylinder (8) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) am Dispenser (1) mittels der ersten Befestigungseinrichtung (16) des Dispensers (1) fixiert wird, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) und dem Gehäuse (2) des Dispensers (1) entgegen der Anbringrichtung (F) und optional in Radialrichtung (R) blockiert ist, und
    c) Bewegen des Verriegelungselements (12) mittels eines zweiten Motors (13).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Dispenser (1) eine Erfassungseinrichtung zum automatischen Identifizieren des Typs einer am Dispenser (1) angebrachten Kolben-Zylinder-Einheit (3) aufweist,
    - wobei die Erfassungseinrichtung einen Radialinformationsleser aufweist, mittels dem eine Information eines radial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (35) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) erfassbar ist und wobei in Schritt c) durch Bewegen des Verriegelungselements (12) zumindest ein Teil des Radialinformationslesers in eine radial ausgerichtete Aussparung (35) an einem Kolbenkopf der Kolben-Zylinder-Einheit (3) in Radialrichtung (R) eingeführt wird, und/oder
    - wobei die Erfassungseinrichtung einen Axialinformationsleser aufweist, mittels dem eine Information eines axial ausgerichteten Informationsträgerabschnitts (36) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) erfassbar ist, und wobei in Schritt c) durch Bewegen des Verriegelungselements (12) zumindest ein Teil des Axialinformationslesers in eine axial ausgerichtete Aussparung (36), insbesondere Nut, in einer Stirnseite eines Kolbenkopfs der Kolben-Zylinder-Einheit (3) in Axialrichtung (A) eingeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei in Schritt c), vorzugsweise automatisch nach Erfassung einer Bewegung des Anschlagelements (14) in Anbringrichtung (F), das Verriegelungselement (12) in eine Verriegelungsposition bewegt wird, in der eine Relativbewegung zwischen dem Anschlagelement (14) und dem Gehäuse (2) in Anbringrichtung (F) blockiert ist,
    wobei, vorzugsweise, in der Verriegelungsposition des Verriegelungselements (12) der Befestigungsabschnitt (9) des Zylinders (8) zwischen der ersten Befestigungseinrichtung (16) und dem Anschlagelement (14) geklemmt wird, so das eine Relativbewegung zwischen dem Zylinder (8) und dem Gehäuse (2) in Axialrichtung (A), und optional in Radialrichtung (R) und/oder Umfangsrichtung, blockiert ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei in Schritt c) eine zweite Befestigungseinrichtung (27) des Dispensers (1) zum Fixieren des Kolbens (7) am Dispenser (1) durch Bewegen des Verriegelungselements (12) in eine Fixierstellung bewegt wird, in der der Kolben (7) mit dem Kolbenstellglied (10) des Dispensers (1) derart lösbar verbunden ist, dass der Kolben (7) zum Aufnehmen und/oder Abgeben von Fluidvolumina mittels des von dem ersten Motor (11) angetriebenen Kolbenstellglieds (10) relativ zum Zylinder (8) bewegbar ist.
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