DE19948818A1 - System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina - Google Patents

Abstract

Es wird ein System (10) zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina vorgeschlagen. Das System (10) umfaßt eine Spritze (12) und einen Spritzenhalter (14). Die Spritze (12) weist einen Spritzenkörper (16) und einen Spritzenkolben (18) auf. Die Spritze (12) ist in den Spritzenhalter (14) einsetzbar. Die Spritze (12) weist einen Träger (18, 82) für Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze (12) auf. Der Spritzenhalter (14) weist einen an den Informationsträger (18, 82) der Spritze (12) angepaßten Informationsleser (44) auf. Der Spritzenkolben (18) bildet den Informationsträger (18, 82). Dabei weist der Spritzenkolben (18) wenigstens eine Vertiefung (82) auf, deren Tiefe einen von n verschiedenen Werten (1-8) besitzt und die Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze (12) darstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina, mit einer einen Spritzenkörper und einen Spritzenkolben aufweisenden Spritze und mit einem Sprit­ zenhalter, in den die Spritze einsetzbar ist, wobei die Spritze einen Träger für Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze aufweist, wobei der Spritzenhalter einen an den Informationsträger der Spritze angepaßten Informa­ tionsleser aufweist und wobei der Spritzenkolben den Informati­ onsträger bildet.

Ein solches System ist bekannt aus der EP 0 691 158 A2.

Derartige Systeme werden häufig auch als Pipettiersystem be­ zeichnet. Aufgabe solcher Pipettiersysteme ist es generell, aus einem ersten Behälter ein bestimmtes Fluidvolumen zu heben und anschließend in einen oder mehrere andere Behälter abzugeben bzw. zu dispensieren. Pipetten, die das schrittweise Abgeben eines aufgenommenen Fluidvolumens ermöglichen, werden häufig auch als Repetierpipetten bezeichnet.

Diese Pipettiersysteme können als Handgeräte ausgebildet sein, wobei ein Handgerät einen Spritzenhalter aufweist, in den nach­ einander neue, insbesondere auch unterschiedliche Spritzen ein­ setzbar sind. Es gibt jedoch auch Pipettiersysteme, bei denen in einem Schritt eine Vielzahl von Spritzen in einen hierfür ausgelegten, array-artig unterteilten Spritzenhalter eingesetzt wird.

Die eingangs genannte EP 0 691 158 A2 offenbart ein Repetier- Pipettiersystem, bei dem Spritzen unterschiedlichen Typs seit­ lich in einen als Handgerät ausgebildeten Spritzenhalter ein­ führbar sind. Die Spritzen sind durch eine charakteristische Kenngröße des Kolbens der Spritze unterscheidbar. Der Spritzen­ halter enthält eine Identifiziereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den jeweils eingeführten Spritzentyp anhand der Kenngröße des Kolbens zu identifizieren.

Als charakteristische Kenngröße sind unter anderem analoge me­ chanische Lösungen mit Kolben-Codierung über Vertiefung(en) am Kolben/an einem (mehreren) Kolbenabschnitten (Sp. 2, Z. 55, 56 der EP 0 691 158 A2), aber auch digitale mechanische Lösungen für 2ⁿ Spritzentypen mit Kolben-Codierung über n Ver­ tiefungen am Kolben/an einem (mehreren) Kolbenabschnitten (Sp. 3, Z. 29, 30) offenbart. Als besonders günstig ist jedoch eine Lösung im Detail offenbart, bei der der Kolbenkopf digital mittels Radialnuten so codiert ist, daß er durch etwa tangenti­ al ausgerichtete Lichtschranken optisch identifizierbar ist. Die Identifizierbarkeit ist bei dieser Lösung unabhängig von der relativen Drehstellung zwischen Spritze und Spritzenhalter.

Aus der DE 43 42 178 C2 ist ein weiteres Repetier-Pipettier­ system in Form eines Handgerätes bekannt. In dem Spritzenhalter ist eine Aufnahme für einen Flansch des Spritzenkörpers und ei­ ne Aufnahme für den Spritzenkolben vorgesehen. Der Flansch des Spritzenkörpers ist Träger der Information über die Art und/oder den Zustand der Spritze. Dabei weist der Flansch des Spritzenkörpers einen ringförmigen Kranz mit mehreren axial ge­ richteten Abtastflächen auf, wobei die axiale Position der Ab­ tastflächen die Information darstellt. Ferner ist die Spritze in verschiedenen Drehstellungen in den Spritzenhalter einsetz­ bar.

Die Spritze wird bei diesem bekannten System im Gegensatz zu den in der EP 0 691 158 A2 vorgeschlagenen Lösungen nicht seit­ lich, sondern in axialer Richtung, also parallel zu den axial gerichteten Abtastflächen, in den Spritzenhalter eingesetzt.

Aus der US-A-5,002,737 ist ferner ein elektrisch betriebenes Pipettiersystem bekannt. Auch hierbei ist der Flansch des Spritzenkörpers als Informationsträger ausgebildet. Die Infor­ mation ist jedoch gebildet durch zwei radiale Vorsprünge, die an einer Seite von dem Flansch des Spritzenkörpers vorstehen. Die Spritze wird bei diesem Pipettiersystem wiederum seitlich, nicht axial, in den Spritzenhalter eingesetzt. Dabei muß auf die richtige Drehstellung geachtet werden, damit die radialen Vorsprünge am Flansch des Spritzenkörpers in Anlage an entspre­ chend zugeordnete Informationsleser des Spritzenhalters gelan­ gen. Nachteilig bei dieser Lösung ist insbesondere, daß sich die Spritze nicht in beliebigen Drehstellungen in den Spritzen­ halter einsetzen läßt. Ferner erstrecken sich die Vorsprünge von dem Flansch nur über einen relativ kleinen Winkelbereich, so daß die Information nur zwei Bit umfaßt.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, ein verbessertes System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina anzugeben, das insbesondere konstruktiv einfach ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten System zum Auf­ nehmen und Abgeben von Fluidvolumina dadurch gelöst, daß der Spritzenkolben wenigstens eine Vertiefung aufweist, deren Tiefe einen von n verschiedenen Werten besitzt und die Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze dar­ stellt.

Die obige Aufgabe wird ferner durch eine codierte Spritze sowie einen Spritzenhalter eines solchen Systems gelöst.

Bei der Erfindung sind die Spritzen folglich digital codiert, so daß eine eindeutige Ablesung der Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze möglich ist.

Im Gegensatz zu Lösungen der Vergangenheit, bei denen eine Ver­ tiefung oder eine Erhöhung jeweils entweder vorhanden waren oder nicht, also ein Bit Information repräsentierten, wird mit der vorliegenden Erfindung der Gedanke verfolgt, einer Vertie­ fung mehrere Informationseinheiten zuzuweisen, die gebildet werden durch die jeweilige Tiefe der Vertiefung.

Generell ist es zwar auch denkbar, an dem Spritzenkolben eine Erhöhung bzw. einen Vorsprung unterschiedlicher Höhe vorzuse­ hen; dies wäre jedoch konstruktiv weniger günstig.

Vor dem obigen Hintergrund wird die eingangs genannte Aufgabe vollkommen gelöst.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Spritze axial in den Spritzenhalter einsetzbar ist und wenn die Vertiefung axial ausgerichtet ist.

Die axiale Einsetzbarkeit der Spritzen in den Spritzenhalter ist ergonomisch für den Anwender wesentlich günstiger als das seitliche Einführen. Durch die axiale Ausrichtung der Vertie­ fung in dem Spritzenkolben lassen sich Vertiefungen vergleichs­ weise großer Tiefe ohne wesentliche Nachteile hinsichtlich der Stabilität des Kolbens erzielen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Spritzenkolben genau eine axiale Vertiefung auf.

Obgleich es auch denkbar ist, mehrere axiale Vertiefungen mit jeweils wenigen Bit Information vorzusehen, wird es derzeit für am günstigsten erachtet, genau eine axiale Vertiefung mit vergleichsweise vielen Bit Informationsgehalt vorzusehen, z. B. n = 7 oder 8.

Der Gedanke, genau eine axiale Vertiefung im Spritzenkolben vorzusehen, wird unabhängig von der Art der Codierung als eige­ ne Erfindung angesehen. So ist es beispielsweise denkbar, an­ stelle einer Codierung durch die Tiefe eine Codierung durch un­ terschiedliches Reflexionsvermögen am Boden der Vertiefung - bei einheitlicher Tiefe - vorzusehen. Auch ist es denkbar, Plättchen unterschiedlichen magnetischen oder elektrischen Ver­ haltens in den Boden einer solchen einzelnen axialen Vertiefung einzulegen.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die axiale Vertiefung in dem Spritzenkolben stirnseitig zentral angeordnet ist.

Auf diese Weise lassen sich vergleichsweise tiefe Vertiefungen ohne wesentliche Einbußen der Stabilität des Spritzenkolbens erzielen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der In­ formationsleser einen in die Vertiefung einführbaren Taster auf, so daß dessen Position der Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze entspricht.

Zwar ist es generell auch denkbar, die unterschiedliche Tiefe der Vertiefungen verschiedener Spritzen durch optische, elek­ trische oder magnetische Mittel zu erfassen. So ist es bei­ spielsweise denkbar, eine bestimmte Lichtmenge zu erfassen, die aus der Vertiefung zurückreflektiert wird und die natürlich von der Tiefe der Vertiefung abhängt. Ferner ist es denkbar, die Tiefe der Vertiefung durch radar-artige Messungen zu lesen, ein Prinzip, das theoretisch auch mit Ultraschall-Techniken reali­ sierbar ist.

Das Bereitstellen eines in die Vertiefung einführbaren Tasters ermöglicht jedoch eine besonders präzise Ablesung bei ver­ gleichsweise einfacher Konstruktion des Tasters. Dessen Positi­ on läßt sich wiederum auf eine Vielzahl von Möglichkeiten er­ fassen, die jedoch sämtlich einfacher zu realisieren sind als das Erfassen der Tiefe einer Vertiefung. So kann beispielsweise der Taster eine Reihe von quer zur Tasterbewegungsrichtung an­ geordneten elektrischen Kontakten überfahren, was zu entspre­ chenden elektrischen Erfassungssignalen führt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Taster gegen die Einführ­ richtung der Spritze elastisch vorgespannt ist.

Auf diese Weise kann auf konstruktiv einfache Weise gewährlei­ stet werden, daß der Taster immer bis zum Boden der Vertiefung reicht. Die Vorspannung kann ferner dazu nützlich sein, in der Vertiefung vorhandene Hindernisse wie Staub, Flüssigkeiten etc. zu überwinden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Spritzenhalter eine Aufnahme für den Spritzenkörper und eine relativ hierzu bewegliche Aufnahme für den Spritzenkolben auf, wobei die Aufnahmen dazu ausgebildet sind, den Spritzenkörper bzw. den Spritzenkolben beim Einführen der Spritze lösbar zu erfassen.

Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist es bevorzugt, wenn die Höhe der Vorspannung des Tasters gegen die Einführrichtung der Spritze hinreichend ist, um die Spritze aus dem Spritzenhalter auszuwerfen, wenn die Aufnahmen gelöst wer­ den.

Diese Ausbildung trägt zur guten Ergonomie des erfindungsgemä­ ßen Systems bei.

Ferner ist es von Vorzug, wenn die Aufnahmen für den Spritzen­ körper bzw. den Spritzenkolben dazu ausgelegt sind, außer mit­ tels der Vertiefung codierter Spritzen auch herkömmliche, unco­ dierte Spritzen lösbar zu erfassen.

Insbesondere dann, wenn die Codierung der Spritzen des erfin­ dungsgemäßen Systems allein durch eine Vertiefung in dem Sprit­ zenkolben erfolgt, kann der Kolben der Spritze in allen anderen Gestaltungsmerkmalen als Standard-Kolben ausgebildet werden. Gleichermaßen kann der Spritzenkörper einschließlich eines üb­ licherweise vorgesehenen Flansches standardmäßig ausgebildet sein. Folglich lassen sich mit einem Spritzenhalter des erfin­ dungsgemäßen Systems nicht nur die codierten Spritzen einfüh­ ren, bei denen dann am Spritzenhalter beispielsweise anzeigbar ist, was für ein Volumen die jeweilige Spritze hat. Es können darüber hinaus auch herkömmliche, nicht codierte Spritzen ein­ geführt werden, bei denen keine entsprechende Anzeige, oder aber eine Anzeige "uncodierte Spritze" erfolgt. Folglich ist das System besonders universell einsetzbar.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die mittels des Informationslesers gelesene Information über einen in den Spritzenhalter integrierten Lautsprecher akustisch ausgebbar.

Diese Maßnahme wird unabhängig von der Art der Codierung der Spritzen und der Art der Ausbildung des Informationslesers als eigene Erfindung angesehen. In Abkehr zu den im Stand der Tech­ nik bereits bekannten, weil leicht realisierbaren optischen An­ zeigen über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Sprit­ ze, z. B. auf einem LED, wurde überraschenderweise herausgefun­ den, daß es möglich ist, auch einen Lautsprecher in einen sol­ chen Hand-Spritzenhalter zu integrieren. Hierdurch läßt sich eine erhöhte Sicherheit bei der Handhabung des erfindungsgemä­ ßen Systems erzielen. Anwender, die eine Spritze in den Sprit­ zenhalter eingesetzt haben, erhalten die Information nicht nur dann, wenn sie auf die Anzeige blicken, sondern auf akustische Weise ohne die Möglichkeit, das Ablesen der Anzeige im Rahmen der Routine auszulassen.

Insbesondere dann, wenn der Spritzenhalter einen Sprachspeicher aufweist, der beispielsweise bestimmte Volumina ausgeben kann, wie "50 Milliliter" ergibt sich bereits so eine erhöhte Sicher­ heit. Besonders bevorzugt ist es dabei jedoch, wenn eine aku­ stische Ausgabe nur dann oder jedenfalls in veränderter Form erfolgt, wenn beispielsweise eine nicht codierte Spritze einge­ setzt ist oder eine Ablesung der Information bzw. des Codes sich als nicht durchführbar erwiesen hat. Auch kann eine solche Ausgabe erfolgen, wenn die Leseeinrichtung eine Fehlfunktion aufweist.

Vorzugsweise ist der Informationsleser in dem Spritzenhalter in Hubrichtung des Spritzenkolbens beweglich gelagert.

Auf diese Weise kann der Informationsleser Hubbewegungen des Spritzenkolbens folgen, so daß die Informationsübertragung von der Spritze zum Spritzenhalter in allen Betriebszuständen er­ folgen kann.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Spritzenhalter eine Aufnahme für den Spritzenkörper und eine relativ hierzu beweg­ liche Aufnahme für den Spritzenkolben aufweist und wenn der In­ formationsleser an der Spritzenkolbenaufnahme festgelegt ist.

Auf diese Weise kann das Lesen der Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze direkt beim Einset­ zen der Spritze in den Spritzenhalter erfolgen.

Ferner ist es bevorzugt, wenn der Spritzenhalter eine Dosier­ vorrichtung aufweist, um ein in die Spritze aufgezogenes Ge­ samtvolumen schrittweise in Teilvolumina dosiert abzugeben.

Durch die Dosiervorrichtung eignet sich das erfindungsgemäße System als Repetier-Pipettiersystem.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Dosiervorrichtung ein Einstellrad zur Einstellung des in einem Schritt abzugege­ benden Teilvolumens aufweist und wenn das Einstellrad um eine Achse drehbar ist, die etwa parallel verläuft zur Hubrichtung des Spritzenkolbens.

Diese Maßnahme wird unabhängig von der Ausgestaltung und der Art der Codierung des Spritzenkolbens als eigene Erfindung an­ gesehen; sie dient einer besonders ergonomischen Handhabung.

Da eine Einstellung des in einem Schritt abzugebenden Teil­ volumens generell eine mechanische Beeinflussung der Dosier­ vorrichtung in axialer Richtung, also in Hubrichtung des Sprit­ zenkolbens, beinhaltet, läßt sich die Dosiervorrichtung bei dieser Anordnung des Einstellrades besonders leicht und fein­ fühlig beeinflussen. Dies gilt insbesondere dann, wenn gemäß einer hierbei bevorzugten Ausführungsform das Einstellrad über ein Gewinde mit einer Spritzenkolbenaufnahme zusammenwirkt, um das Teilvolumen einzustellen.

Es ist ferner bevorzugt, wenn das Einstellrad ein Dreh- Codierschalter ist, dessen Drehposition sich elektronisch er­ mitteln und auswerten läßt.

Auf diese Weise ist es besonders leicht möglich, die mittels des Einstellrades erfolgte Einstellung des Teilvolumens über eine elektronische Anzeige sichtbar darzustellen.

Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn die Dosiervorrichtung ein Betätigungsmittel zur manuellen Durchführung eines Schrit­ tes zur Abgabe eines Teilvolumens aufweist, wobei das Betäti­ gungsmittel so ausgebildet ist, daß die manuelle Betätigung quer zur Hubrichtung des Spritzenkolbens erfolgt.

Hierdurch ist eine wesentlich ergonomischere Handhabung des er­ findungsgemäßen Systems möglich als im Stand der Technik, bei dem die Betätigung durch Niederdrücken eines Hebels in Richtung parallel zur Hubrichtung des Spritzenkolbens erfolgt.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Betätigungsmittel einen Betätigungshebel aufweist, der um eine quer zur Hubrich­ tung verlaufende Achse verschwenkbar ist.

Hierdurch kann die Betätigung erfolgen, indem eine den Sprit­ zenhalter umgebende Hand kontrahiert wird. Bekanntlich lassen sich hierbei wesentlich größere Kräfte realisieren als bei einer reinen Betätigung beispielsweise des Daumens. Folglich läßt sich das erfindungsgemäße System insgesamt kräftesparender handhaben.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehen­ den Figurenbeschreibung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Spritzen­ halters mit teilweise dargestellter, eingesetzter Spritze;

Fig. 2 eine schematische Detailansicht des Informationsle­ sers und des Kolbenkopfes im Teilschnitt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Einstellrades des Spritzenhalters; und

Fig. 4 eine schematische Draufsicht des Informationslesers und des Kolbenkopfes.

Ein System zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina ist in Fig. 1 generell bei 10 gezeigt.

Das System 10 umfaßt einen Spritzenhalter 14 mit einem generell länglichen, zylindrischen, in der Hand zu haltenden Gehäuse 15. Das System 10 umfaßt ferner eine Vielzahl von in den Spritzen­ halter 14 über eine Axialöffnung einsetzbaren und austauschba­ ren Spritzen 12, von denen in Fig. 1 eine gezeigt ist. Der Spritzenhalter 14 und die Spritze 12 sind entlang einer Längs­ achse 11 angeordnet.

Die Spritze 12 umfaßt in an sich herkömmlicher Weise einen Spritzenkörper 16 und einen darin eingeführten und axial hin- und herbewegbaren Spritzenkolben 18.

Der Spritzenhalter 14 umfaßt eine Spritzenkörperaufnahme 20, die geeignet ist zur Aufnahme eines Flansches 26 des Spritzen­ körpers 16, und eine Spritzenkolbenaufnahme 22.

Die Spritzenkörperaufnahme 20 umfaßt Rast-Fixierungsmittel, beispielsweise in Form der dargestellten zwei Klinken 24, die beim Einführen der Spritze 12 weggeschoben werden und anschlie­ ßend hinter den Flansch 26 schnappen, wie es durch die Pfeile 28 gezeigt ist. Durch die Spritzenkörperaufnahme 20 wird der Spritzenkörper 16 in axialer Richtung lösbar formschlüssig festgelegt.

Zum Lösen der Spritzenkörperaufnahme 20 sind außen an dem Ge­ häuse 15 des Spritzenkörpers 14 zwei Entriegelungstasten 30 vorgesehen. Die Tasten 30 stehen in - nicht dargestellter - Wirkverbindung mit den Klinken 24 der Spritzenkörperaufnahme.

In dem Spritzenhalter 14 ist ferner die Spritzenkolbenaufnahme 22 axial verschieblich gelagert. Die Spritzenkolbenaufnahme 22 ist dazu ausgelegt, den Spritzenkolben 18 axial an der Sprit­ zenkolbenaufnahme 22 zu fixieren. Hierzu weist die Spritzenkol­ benaufnahme 22 beispielsweise die in Fig. 1 gezeigten Verriege­ lungshebel 32 auf, die beim Einführen der Spritze 12 geöffnet sind und anschließend in Radialnuten 33 des Kolbenkopfes grei­ fen. Die Verschwenkbarkeit der Verriegelungshebel 32 ist sche­ matisch bei 34 gezeigt.

Es versteht sich, daß die Entriegelungstasten 30 auch mit den Verriegelungshebeln 32 der Spritzenkolbenaufnahme 22 in Wirk­ verbindung stehen.

Ein Betätigen der Tasten 30 bei eingesetzter Spritze 12 führt dazu, daß die Spritze 12 entnehmbar ist oder, wie nachstehend ausgeführt, ausgestoßen wird.

Die Spritzenkolbenaufnahme 22 ist axial verschieblich ausgebil­ det und hierzu an einem Schieber 36 angeordnet, der axial im Inneren des Gehäuses 15 des Spritzenhalters 14 verschieblich gelagert ist.

Das Gehäuse 15 des Spritzenhalters 14 ist, abgesehen von der erwähnten Axialöffnung zum Einführen der Spritzen 12, im we­ sentlichen geschlossen ausgebildet, wobei sich in Längsrichtung eine Axialnut 42 erstreckt, durch die ein Schiebergriff 40 vor­ steht. Der Schiebergriff 40 ist mit dem Schieber 36 verbunden. Nach dem Einsetzen der Spritze 12 in den Spritzenhalter 14 läßt sich der Spritzenkolben 18 durch Verschieben des Schiebergriffs 40 in einer bei 38 angedeuteten Hubrichtung, die parallel zur Längsachse 11 ausgerichtet ist, relativ zu dem Spritzenkörper 16 bewegen.

Die Spritzen 12 tragen an ihrem Spritzenkolben 18 eine Informa­ tion über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der jeweili­ gen Spritze 12. Diese Information läßt sich mittels eines In­ formationslesers 44 lesen, der in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Der Informationsleser 44 ist an dem Schieber 36 festgelegt und bewegt sich mit diesem axial innerhalb des Gehäuses 15. Um die mittels des Informationslesers 44 gelesene Information über die Spritze 12 einer innerhalb des Gehäuses feststehenden An­ zeigeeinrichtung übermitteln zu können, ist der Informationsle­ ser 44 über ein Flachbandkabel 46 mit einer nachstehend noch näher zu beschreibenden Platine verbunden. Das Flachbandkabel 46 folgt den Bewegungen des Schiebers 36 und stellt somit eine flexible Leitung zur Informationsübertragung dar.

Ausgehend von der Darstellung der Fig. 1 führt ein Verschieben des Schiebergriffs 40 nach oben zu einer Vergrößerung des Spritzenvolumens. Wenn die - nicht dargestellte - Spitze der Spritze 12 in ein Fluid eingetaucht ist, läßt sich durch diesen Vorgang somit ein Fluidvolumen in der Spritze 12 aufnehmen bzw. heben.

Um dieses aufgenommene Fluidvolumen schrittweise in Teilvolumi­ na dosiert abgeben zu können, ist in dem Spritzenhalter 14 fer­ ner eine Dosiervorrichtung vorgesehen, die schematisch bei 50 dargestellt ist.

Die Dosiervorrichtung 50 umfaßt ein Einstellrad 52 zum Einstel­ len des in einem Schritt abzugebenden Teilvolumens. Das Ein­ stellrad 52 ist ein Dreh-Codierschalter 52, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser des Gehäuses des Spritzenhalters 14 ent­ spricht und dessen Drehachse mit der Längsachse 11 zusammen­ fällt oder parallel hierzu ausgerichtet ist. Das Einstellrad 52 ist drehbar an dem Gehäuse des Spritzenhalters 14 gelagert. Nach unten in das Gehäuse des Spritzenhalters 14 hinein er­ streckt sich eine Gewindehülse 54. Eine mit einem Dosiermecha­ nismus der Dosiervorrichtung 50 verbundene Gewindestange 56 er­ streckt sich in die Gewindehülse 54 hinein. Durch ein Verdrehen des Einstellrades 52 gegenüber dem Gehäuse des Spritzenhalters 14 wird die Gewindestange 56 parallel zur Längsachse 11 bewegt. Hierdurch kann eine im vorliegenden Zusammenhang nicht näher interessierende Mechanik beeinflußt werden, die das in einem Schritt abzugebende Teilvolumen durch Begrenzung des Weges festlegt, um den der Schieber 36 - und folglich die Spritzen­ kolbenaufnahme 22 - in einem Schritt in Abgaberichtung bewegt werden kann.

Die hierbei erforderliche Wirkverbindung zwischen der Dosier­ vorrichtung 50 und dem Schieber 36 ist schematisch durch eine gestrichelte Linie 58 dargestellt.

Zur schrittweisen Abgabe von Teilvolumina ist ein Betätigungs­ hebel 60 vorgesehen. Der Betätigungshebel 60 ist um eine Achse 62 verschwenkbar, die quer zur Längsachse 11 verläuft. Der He­ bel 60 läßt sich somit betätigen, indem eine das Gehäuse des Spritzenhalters 14 umgebende Faust kontrahiert wird, insbeson­ dere durch entsprechende Bewegung von Zeige-, Mittel- und/oder Ringfinger.

Ein Verschwenken des Betätigungshebels 60 auf diese Weise be­ einflußt die Dosiervorrichtung 50, wie es durch eine gestri­ chelte Linie 64 schematisch angedeutet ist. Eine im vorliegen­ den Zusammenhang nicht näher interessierende Mechanik bewegt bei einem Verschwenken des Betätigungshebels 60 den Schieber 36 um einen solchen Betrag in Abgaberichtung, daß das zuvor mit­ tels des Einstellrades 52 eingestellte Teilvolumen von der Spritze 12 abgegeben wird.

Aus ergonomischen Gründen ist an dem Gehäuse 15 des Spritzen­ halters 14 oberhalb des Betätigungshebels 60 ein Vorsprung 66 vorgesehen, an dem sich der Zeigefinger abstützen kann oder der zwischen Zeige- und Ringfinger eingeklemmt werden kann. An der gegenüberliegenden Seite ist ein weiterer Vorsprung 68 vorge­ sehen, der beim Halten des Spritzenhalters 14 mit einer Hand auf dem Daumengrund aufliegt, also auf dem Teil der Hand zwi­ schen dem Daumen und dem Zeigefinger.

Der Spritzenhalter 14 läßt sich folglich sicher und kontrol­ liert halten, während der Betätigungshebel 60 betätigt wird, um ein Teilvolumen abzugeben.

Im oberen Bereich des Spritzenhalters 14, etwa unterhalb des Einstellrades 52, ist im Inneren des Gehäuses eine Platine 70 mit mehreren elektronischen Bauelementen vorgesehen. An die Platine 70 ist das flexible Flachbandkabel 46 von dem Informa­ tionsleser 44 angeschlossen. Ferner ist an die Platine 70 ein zweites Flachbandkabel 72 angeschlossen, das mit einer Anzeige­ platine 74 verbunden ist, die im Inneren des Vorsprunges 68 an­ geordnet ist. Der Vorsprung 68 ist in einem oberen Bereich mit einem Fenster 76 versehen, durch das optische Anzeigeelemente (z. B. LED's oder LCD's) der Anzeigeplatine 74 betrachtet werden können.

In dem Vorsprung 68 ist ferner, wie es auch in Fig. 3 zu sehen ist, ein Lautsprecher 75 angeordnet. Der Lautsprecher 75 ist ebenfalls mit der Anzeigeplatine 74 gekoppelt. Die Anzeigepla­ tine 74 weist einen nicht näher dargestellten Sprachspeicher auf, der über die Platine 70 ansteuerbar ist.

Bei Erkennung einer bestimmten Spritze eines bestimmten Typs, z. B. einer 50-Milliliter-Spritze, kann dieser Wert einerseits optisch über die Anzeigeelemente durch das Fenster 76 und ande­ rerseits akustisch mittels des Lautsprechers 75 ausgegeben wer­ den. Im Falle einer Fehlfunktion des Informationslesers 44 und/oder im Falle des Einsetzens einer nicht mit einer Informa­ tion versehenen (nicht codierten) Spritze 12 kann über den Lautsprecher 75 beispielsweise eine Ausgabe "Fehlfunktion" oder "Spritze nicht erkennbar" ausgegeben werden.

Es versteht sich, daß auch die über das Einstellrad 52 ein­ stellbaren Teilvolumina entsprechend angezeigt werden können.

Der Lautsprecher 75 ist innerhalb des Gehäuses 15 so angeord­ net, daß ein vergleichsweise großer Schallraum zur Verfügung steht. Daher kann der Lautsprecher 75 eine vergleichsweise ge­ ringe Leistungsaufnahme besitzen.

An die Platine 70 ist ferner ein drittes Flachbandkabel 78 an­ geschlossen, das mit dem als Dreh-Codierschalter ausgebildeten Einstellrad 52 verbunden ist.

Zur Energieversorgung ist die Platine 70 mit einer Batterie be­ stückt, die über einen abnehmbaren Batteriedeckel 77 ausgewech­ selt werden kann.

Fig. 2 zeigt den Informationsleser 44 und den Kopf des Kolbens 18 einer codierten Spritze 12, also einer Spritze 12, die eine Information trägt über ihre Art, ihren Zustand und/oder ihren Zweck. Im Regelfall ist dies das maximale Füllvolumen der Spritze 12, das sich ergibt aus im wesentlichen dem Durchmesser und der Länge der Spritze 12.

Der Informationsleser 44 ist an dem Schieber 36 angeordnet und umfaßt einen in Axialrichtung relativ zu dem Schieber 36 beweg­ lichen Taster 80. Der Taster 80 ist im Längsschnitt im wesent­ lichen T-förmig und umfaßt einen sich nach unten in Axialrich­ tung des Gehäuses 15 erstreckenden Stößel und einen Tasterkopf. Der Taster 80 kann insgesamt aus Metall hergestellt sein. Al­ ternativ hierzu ist nur der Kopf des Tasters 80 aus Metall, der Stößel beispielsweise aus Kunststoff. In diesem Zusammenhang versteht sich, daß auch beispielsweise das Gehäuse 15 des Spritzenhalters 14, der Spritzenkörper 16 und der Spritzenkol­ ben 18 sowie der Schieber 36 aus Kunststoff hergestellt sein können.

Der Taster 80 greift mit seinem Stößel in eine stirnseitig zen­ tral angeordnete axiale Vertiefung 82 in dem Kopf 84 des Kol­ bens 18. Dabei gelangt der Taster 80 aufgrund einer elastischen Vorspannung in Richtung der Axialrichtung des Gehäuses 15, also in Richtung zum Kolbenkopf 84 bis auf den Boden 83 der axialen Vertiefung 82. Da eine Stirnseite des Kolbenkopfes 84 im in den Spritzenhalter 14 eingeführten Zustand an dem Schieber 36 an­ liegt, entspricht eine axiale Stellung 81 des Tasters 80 inner­ halb des Schiebers 36 der Tiefe der axialen Vertiefung 82.

In der Darstellung der Fig. 2 ist zu erkennen, daß die axiale Vertiefung 82 acht unterschiedliche Tiefen haben kann, die mit 1 bis 8 gekennzeichnet sind. In Fig. 2 besitzt der Kolbenkopf 84 eine Vertiefung 82 mit der Tiefe 1, die beispielsweise 2 Millimeter betragen kann. Entsprechend kann die Tiefe 2 vier Millimeter betragen, die Tiefe 3 sechs Millimeter, etc. Insge­ samt kann die axiale Vertiefung 82 folglich maximal 16 Millime­ ter tief sein.

Der Kolbenkopf 84 ist, mit Ausnahme der vergleichsweise kleinen axialen Öffnung in der Stirnseite wie ein Standardkolbenkopf ausgeführt und besitzt eine Mehrzahl von Radialnuten 36, die dazu dienen, den Kolbenkopf 84 in der in Fig. 2 nicht näher dargestellten Spritzenkolbenaufnahme 22 axial zu fixieren.

Wenn in den Spritzenhalter 14 mit anderen Worten eine nicht codierte Spritze ohne axiale Vertiefung 82 eingesetzt wird, wird der Taster 80 gegenüber einer Ausgangsstellung, bei der er gegenüber dem Schieber 36 vorstellt, maximal ausgelenkt, also maximal in den Schieber 36 eingefahren. Eine zwischen dem Schieber 36 und dem Taster 80 angeordnete elastische Einrichtung, beispielsweise in Form einer Feder 88, wird folglich ma­ ximal komprimiert.

Parallel neben dem Taster 80 ist eine Platine 90 mit einer Mehrzahl von quer zur Längsachse 11 verlaufenden Leiterbahnen oder Kontakten 91-1, 91-2, 91-3 etc. angeordnet. Der Abstand der Leiterbahnen 91 in Axialrichtung entspricht der Differenz der unterschiedlichen Tiefen 1 bis 8.

Der Tasterkopf berührt jeweils eine oder zwei Leiterbahnen 91, so daß eine geeignete Auswerteelektronik auf der Platine 90 die axiale Stellung 81 des Tasters 80 lesen kann. Die Platine 90 ist mittels des bereits eingangs erwähnten Flachbandkabels 46 mit der Platine 70 verbunden, um die gelesene Information mit­ tels der Anzeigeplatine 74 geeignet anzeigen zu können.

In Fig. 2 ist aus Gründen einer übersichtlicheren Darstellung gezeigt, daß der Stößel des Tasters 80 und die axiale Vertie­ fung 82 jeweils den gleichen Querschnitt, typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt, besitzen.

Wie es in Fig. 4 zu erkennen ist, weist die axiale Vertiefung 82 gewöhnlich jedoch einen größeren Querschnitt auf als der Stößel des Tasters 80, damit Verkantungen oder sonstige negati­ ve Einflüsse aufgrund einer Reibung zwischen diesen Elementen vermieden werden.

Um die Stabilität des Kolbenkopfes 84 nicht negativ zu beein­ flußen, sollte der Querschnitt der axialen Vertiefung 82 deut­ lich kleiner sein als der Querschnitt des Kolbenkopfes 84 im Bereich der Radialnuten 86.

In Fig. 3 ist das Einstellrad 52 vergrößert dargestellt. Man erkennt, daß das Einstellrad 52 außenumfänglich über eine Mehr­ zahl von z. B. zwanzig Einzelsegmenten 90 entsprechend zwanzig verschiedenen Einstellungen von Teilvolumina verfügt. Das Ein­ stellrad 52 ist, wie bereits oben erwähnt, als Dreh- Codierschalter ausgelegt. Dabei entsprechen die zwanzig Ein­ stellungen einem Hub der Gewindehülse 54 von 10 mm. Eine Schaltstellung entspricht somit einem Hub von 0,5 mm. Aus die­ sen Angaben läßt sich erkennen, daß die Teilvolumina außer­ ordentlich feinfühlig und präzise einstellbar sind.

Das Einstellrad 52 ist an einer nicht dargestellten Trägerpla­ tine drehbar gelagert, an der das Flachbandkabel 78 angeschlos­ sen ist. Ferner erstrecken sich von der Trägerplatine einer oder eine Mehrzahl von nicht dargestellten Befestigungsankern zum Festlegen an dem Gehäuse 15 des Spritzenhalters 14.

Durch die Tatsache, daß die Drehachse des Einstellrades 52 par­ allel ausgerichtet ist mit der Längsachse 11 des Systems 10, läßt sich die Einstellung von Teilvolumina ergonomisch beson­ ders günstig und ferner außerordentlich feinfühlig vornehmen. Die Ausbildung des Gehäuses des Spritzenhalters 14 und die An­ ordnung des Betätigungshebels 60 erlauben eine ergonomisch gün­ stige, insbesondere kraftsparende Betätigung zur Durchführung eines Schrittes zur Abgabe eines Teilvolumens.

Durch das flexible Flachbandkabel 46 können die Relativbewegun­ gen zwischen der Spritzenkolbenaufnahme 22 und dem Gehäuse 15 des Spritzenhalters 14 erfolgen, ohne die Informationsübertra­ gung von dem Informationsleser 44 zu der Platine 70 zu beein­ trächtigen.

Der konstruktive Aufbau der Aufnahmen 20, 22 für den Spritzen­ kolben 18 und den Spritzenkörper 16 kann besonders einfach und somit kostengünstig sein. Aufgrund der rotationssymmetrischen Ausgestaltung kann die Spritze 12 in jeder beliebigen Drehstel­ lung in den Spritzenhalter 14 eingesetzt werden.

Claims (18)

1. System (10) zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina, mit einer einen Spritzenkörper (16) und einen Spritzen­ kolben (18) aufweisenden Spritze (12) und mit einem Sprit­ zenhalter (14), in den die Spritze (12) einsetzbar ist, wobei die Spritze (12) einen Träger (18, 82) für Informati­ on über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Sprit­ ze (12) aufweist, wobei der Spritzenhalter (14) einen an den Informationsträger (18, 82) der Spritze (12) angepaßten Informationsleser (44) aufweist und wobei der Spritzenkol­ ben (18) den Informationsträger (18, 82) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzenkolben (18) wenigstens eine Vertiefung (82) aufweist, deren Tiefe einen von n verschiedenen Wer­ ten (1-8) besitzt und die Information über die Art, den Zustand und/oder den Zweck der Spritze (12) darstellt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze (12) axial in den Spritzenhalter (14) einsetzbar ist und daß die Vertiefung (82) axial ausgerichtet ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzenkolben (18) genau eine axiale Vertiefung (82) aufweist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Vertiefung (82) in dem Spritzenkolben (18) stirn­ seitig zentral angeordnet ist.

5. System nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Informationsleser (44) einen in die Ver­ tiefung (82) einführbaren Taster (80) aufweist, so daß dessen Position (81) der Information über die Art, den Zu­ stand und/oder den Zweck der Spritze (12) entspricht.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (80) gegen die Einführrichtung der Spritze (12) elastisch vorgespannt ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzenhalter (14) eine Aufnahme (20) für den Spritzenkörper (16) und eine relativ hierzu beweg­ liche Aufnahme (22) für den Spritzenkolben (18) aufweist und daß die Aufnahmen (20, 22) dazu ausgebildet sind, den Spritzenkörper (16) bzw. den Spritzenkolben (18) beim Ein­ führen der Spritze (12) lösbar zu erfassen.

8. System nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Vorspannung hinreichend ist, um die Spritze (12) aus dem Spritzenhalter (14) auszuwerfen, wenn die Aufnahmen (20, 22) gelöst werden.

9. System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmen (20, 22) für den Spritzenkörper (16) bzw. den Spritzenkolben (18) dazu ausgelegt sind, außer mittels der Vertiefung (82) codierter Spritzen (12) auch herkömmliche, uncodierte Spritzen lösbar zu erfassen.

10. System nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mittels des Informationslesers (44) ge­ lesene Information über einen in den Spritzenhalter (14) integrierten Lautsprechers (75) akustisch ausgebbar ist.

11. System nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Informationsleser (44) in dem Spritzen­ halter (14) in Hubrichtung (38) des Spritzenkolbens (18) beweglich gelagert ist.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzenhalter (14) eine Aufnahme (20) für den Spritzen­ körper (16) und eine relativ hierzu bewegliche Aufnahme (22) für der Spritzenkolben (18) aufweist und daß der In­ formationsleser (44) an der Spritzenkolbenaufnahme (22) festgelegt ist.

13. System nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzenhalter (14) ein Einstellrad (52) zur Einstellung eines in einem Schritt abzugebenden Teil­ volumens aus der Spritze (12) aufweist und daß das Ein­ stellrad (52) um eine Achse (11) drehbar ist, die etwa parallel verläuft zur Hubrichtung (38) des Spritzenkolbens (18).

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellrad (52) ein Dreh-Codierschalter (52) ist, dessen Drehposition sich elektronisch ermitteln und auswerten läßt.

15. System nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzenhalter (14) eine Dosiervorrich­ tung (50) mit einem Betätigungsmittel (60) zur manuellen Durchführung eines Schrittes zur Abgabe eines Teilvolumens aus der Spritze (12) aufweist, wobei das Betätigungsmittel (60) so ausgebildet ist, daß die manuelle Betätigung quer zur Hubrichtung (38) des Spritzenkolbens (18) erfolgt.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel (60) einen Betätigungshebel (60) auf­ weist, der um eine quer zur Hubrichtung verlaufende Achse (62) verschwenkbar ist.

17. Codierte Spritze eines Systems nach einem der Ansprüche 1-16.

18. Spritzenhalter eines Systems nach einem der Ansprüche 1-16.