Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Abgeben eines oder mehrerer Tropfen aus einem Dosiersystem und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren für ein Dosiermodul mit einer Halterung, die ein Betätigungsfenster umfasst.

Einleitung

Die Mikrofluidik beschäftigt sich mit der Handhabung von Flüssigkeiten im Femtoliter- bis Milliliter-Bereich. Zur kontaktlosen Abgabe von Flüssigkeiten in derart geringen Mengen werden kleine Komponenten (z. B. ein dünnes Rohr mit einem kleinen Lochdurchmesser) verwendet, welche anfällig für unbeabsichtigte mechanische Einwirkungen (z. B. Quetschungen) sind. Die Erzeugung kleiner, frei fliegender Tröpfchen erfordert eine ausreichende Energieübertragung, um die gewünschten Volumina aus einer Flüssigkeitssäule abzutrennen oder sie von ihrer Erzeugerstruktur zu lösen. Diese Komponenten können leicht verformt und beschädigt werden, sollen jedoch präzise und reproduzierbar in ein Dosiermodul eingesetzt und darin zur Tropfenabgabe verformt werden können. Die Komponenten können ein Düsenrohr (z. B. ein elastischer Schlauch) umfassen, welches ein Fluid aufnehmen und auf eine Verformung durch einen Aktuator hin zumindest einen Teil des Fluids aus einer Auslassöffnung abgeben kann.

Das korrekte Einsetzen des Düsenrohrs in ein Dosiersystem kann kompliziert und aufwendig sein und die Präzision der Tropfenabgabe beeinflussen. Ferner kann eine fehlerhafte Anordnung des Düsenrohrs in dem Dosiersystem eine Beschädigung bei einer anschließend Verwendung (z. B. bei einem Verformen durch einen Aktuator) zur Folge haben. Ein Dosiersystem mit auswechselbarem Düsenrohr kann beispielsweise eine Führungsrille aufweisen, in die das Düsenrohr eingelegt und anschließend mit einer flachen Platte abgedeckt und festgehalten werden soll. Bei einem derartigen Dosiersystem kann ein inkorrekt orientiertes Düsenrohr aus der Führungsrille herausragen und von der flachen Platte gequetscht werden. Ferner kann eine Diskrepanz zwischen Dimensionen des Düsenrohrs und der Füh- ru ngsrille eine übermäßige Vorverformung des Düsenrohrs oder ein Spiel zwischen Düsenrohr und Führungsrille zur Folge haben. Dies kann eine Präzision des Düsenrohrs (z. B. hinsichtlich Abgabemenge und -richtung) verringern.

Stand der Technik

Die Druckschrift US 2006/0147313 A1 offenbart eine Mikrodosiervorrichtung mit einem flexiblen Polymerschlauch, aus dem mittels eines Verdrängers Flüssigkeit als freifliegende Tröpfchen oder als freifliegender Strahl (vornehmlich im Nanoliter- bis Picoliterbereich) ausgegeben werden können.

Die Druckschrift US 1 1148164 B2 offenbart ein Dosiergerät mit einem Kapillarrohr, welches von einem piezoelektrischen Aktuator verformt werden kann, wobei das Kapillarrohr auswechselbar ist.

Beschreibung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dosiermodul und ein Verfahren bereitzustellen, die die Bedienung vereinfachen, die Präzision verbessern und das Risiko einer Beschädigung eines Düsenrohrs verringern oder zumindest einen Kompromiss dieser Aufgaben verbessern sollen.

Diese Aufgabe wird durch ein Dosiermodul nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 21 gelöst.

Beispiele schaffen ein Dosiermodul mit folgenden Merkmalen: eine Halterung, und ein Düsenrohr, das an der Halterung befestigt ist und die Auslassöffnung aufweist. Die Halterung umfasst ein Betätigungsfenster, das die Halterung durchdringt und in dem ein in radialer Richtung elastischer Abschnitt des Düsenrohrs freiliegt, wobei in Längsrichtung des Düsenrohrs voneinander beabstandete Abschnitte des Düsenrohrs durch auf gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsfensters angeordnete Abschnitte der Halterung fixiert sind. Da das Düsenrohr an zwei Abschnitten der Halterung fixiert ist, hat das Düsenrohr eine feste Position und Orientierung bezüglich der Halterung. Die Halterung ist stabiler und erlaubt somit eine indirekte Handhabung des Düsenrohrs mit reduzierter Gefahr, das Düsenrohr zu beschädigen. Die Halterung kann verglichen zum Düsenrohr mit weniger Aufwand bezüglich anderen Komponenten ausgerichtet werden (z. B. durch Anlegen, Einsetzen, Einrasten in oder an den Komponenten oder Ausrichten anhand von Markierungen). Das Düsenrohr kann indirekt durch die Halterung an andere Komponenten befestigt werden, ohne dass ein direktes Einspannen des Düsenrohrs nötig ist. Das Betätigungsfenster erlaubt es das Düsenrohr zu verformen, um Flüssigkeiten darin auszustoßen. Daher ermöglicht die Halterung, das Risiko einer Beschädigung des Düsenrohrs zu verringern, erlaubt jedoch auch einen Zugriff auf das Düsenrohr zu dessen Verformung. Das durchdringende Betätigungsfenster ermöglicht einen Zugang zu dem Düsenrohr von beiden Seiten. Somit kann von einer Seite ein Aktuator das Düsenrohr betätigen und von einer anderen Seite eine Gegenstruktur angelegt werden, die für die Verformung des Düsenrohrs mit dem Aktuator Zusammenwirken kann. Das durchdringende Betätigungsfenster erlaubt die Aufnahme von Gegenstrukturen verschiedener Abmessungen. Das Dosiermodul weist daher eine verbesserte Kompatibilität mit derartig verschieden ausgebildeten Gegenstrukturen (z. B. eines Dosiersystems und/oder eines Haltemoduls) auf. Da das Betätigungsfenster die Aufnahme von Gegenstrukturen ermöglicht, ist es nicht nötig, dass das Dosiermodul selbst die Gegenstruktur bereitstellt. So kann beispielsweise dieselbe Gegenstruktur (z. B. eines Dosiersystems) für verschiedene Dosiermodule (z. B. zum Bereitstellen neuer Düsenrohre) wiederverwendet werden. Für diese verschiedenen Dosiermodule müssen keine eigene Gegenstruktur hergestellt und anschließend entsorgt werden. Das Dosiermodul kann daher eine Kosteneffizienz und Resourcennutzung verbessern.

Das Düsenrohr kann in die Richtung, in die das Betätigungsfenster die Halterung durchdringt, eine geringere Abmessung aufweisen als die Halterung, so dass das Düsenröhr bezüglich zumindest einer Oberfläche der Halterung, in der das Betätigungsfester gebildet ist, zurückgesetzt ist. Dadurch dass das Düsenrohr bezüglich der Oberfläche der Halterung zurückgesetzt ist, reduziert die Halterung die Gefahr, dass das Düsenrohr außerhalb des Betätigungsfensters verformt wird. Daher ist das Risiko reduziert, dass eine Flüssigkeitsabgabemenge des Düsenrohrs aufgrund einer Verformung jenseits des Betätigungsfensters von einem erwarteten Wert abweicht. Die Halterung kann ferner eine Fluideinlassöffnung umfassen, die fluidisch mit dem Düsenrohr gekoppelt ist. Gerade im Bereich der Mikrofluidik kann der Durchmesser des Düsenrohrs so klein sein, dass ein Befüllen mit Flüssigkeit und/oder ein Koppeln an ein Fluidreservoir aufwendig ist. Da das Düsenrohr jedoch bereits an der Halterung fixiert ist, kann die Fluideinlassöffnung der Halterung bereits mit dem Düsenrohr fluidisch verbunden sein. Die Fluideinlassöffnung kann folglich (jenseits der fluidischen Verbindung) anders dimensioniert sein, wie das Düsenrohr.

Die Fluideinlassöffnung kann einen größeren Strömungsquerschnitt aufweisen als das Düsenrohr. Der größere Strömungsquerschnitt erlaubt ein einfacheres Koppeln an ein Fluidreservoir und/oder Einführen einer Flüssigkeit. Ferner kann der größere Strömungsquerschnitt durch eine Standardeinlassöffnung (z. B. des Luer-Systems) realisiert werden.

Eine Strömungsrichtung, die senkrecht zu dem Strömungsquerschnitt der Fluideinlassöffnung ist, kann in einem Winkel zu der Längsrichtung des Düsenrohrs angeordnet sein. Die Fluideinlassöffnung kann folglich mit einem Fluidreservoir verbunden werden, das seitlich des Dosiermoduls vorgesehen ist (z. B. auf einem Haltemodul oder einem Aktuatormodul). Das Dosiermodul muss daher nicht das Gewicht des Fluidreservoirs stützen können und kann folglich kompakter geformt werden.

Die Halterung kann einen plattenförmigen ersten Abschnitt aufweisen, in dem das Düsenrohr und das Betätigungsfenster angeordnet sind, und einen zweiten Abschnitt, in dem die Fluideinlassöffnung angeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt bezüglich des Düsenrohrs radial gegenüber dem ersten Abschnitt vorstehen kann. Die Auftrennung in zwei Abschnitte, die zwei verschiedene Funktionen erfüllen (Bereitstellen des Betätigungsfensters und Bereitstellen der Fluideinlassöffnung), erlaubt eine unabhängige Dimensionierung der beiden Abschnitte. So kann der erste Abschnitt flach und kompakt dimensioniert werden, und der zweite Abschnitt entsprechend den Maßen der Fluideinlassöffnung dimensioniert werden.

Erste Führungsstrukturen können zur Ineingriffnahme mit dazupassenden zweiten Führungsstrukturen eines Haltemoduls und/oder dritten Führungsstrukturen eines Aktuatormoduls aufweisen. Die Führungsstrukturen erleichtern dem Benutzer die Module korrekt zueinander anzuordnen. Da die Halterung des Dosiermoduls das Betätigungsfenster aufweist, wird dadurch auch der darin aufgenommene elastische Abschnitt des Düsenrohrs korrekt bezüglich dem Haltemodul und/oder Aktuatormodul angeordnet. Beispiele schaffen ein Dosiersystem, das folgende Merkmale aufweist: ein Dosiermodul wie hierin beschrieben; ein Haltemodul, das auslegt ist, um das Dosiermodul auf einer ersten Seite zu halten; und ein Aktuatormodul, das ausgelegt ist, um das Dosiermodul auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite zu halten, und das einen Aktuator aufweist, der ausgelegt ist, um eine Deformation des Düsenrohrs zu bewirken, um Tropfen an einer Auslassöffnung des Düsenrohrs abzugeben, wobei das Dosiermodul, und zumindest eines aus dem Haltemodul und dem Aktuatormodul getrennte Module sind, die ausgelegt sind, um in einem Betriebszustand miteinander gekoppelt zu sein und wieder voneinander getrennt zu werden.

Das Dosiersystem umfasst ein Haltemodul und ein Aktuatormodul, wobei das Haltemodul ausgelegt ist, das Dosiermodul zu halten und sich zu Nutze machen kann, das Düsenrohr indirekt über die Halterung halten zu können, und das Aktuatormodul sich zu Nutze machen kann, das Düsenrühr über das Betätigungsfenster verformen zu können. Da das Düsenrohr an der Halterung fixiert ist, können das Haltemodul und das Aktuatormodul derart ausgebildet sein, dass das Haltemodul das Betätigungsfenster auf Höhe des Aktuators angeordnet ist. Daher kann der Aktuator das Düsenrohr präzise und reproduzierbar verformen. Ferner kann das Düsenrohr bezüglich dem Aktuatormodul fixiert werden ohne dass es direkt reibschlüssig (z. B. in einer Halterinne) an dem Aktuatormodul befestigt werden muss. Das Risiko einer übermäßigen Verformung oder mangelnden Befestigung in der Halterinne ist daher vermindert. Folglich ist eine Genauigkeit der Flüssigkeitsabgabe verbessert und Anforderungen an eine Genauigkeit bei der Herstellung des Düsenrohrs sind reduziert.

Das Betätigungsfenster kann in einem plattenförmigen Abschnitt des Dosiermoduls gebildet sein, wobei das Haltemodul einen Aufnahmeabschnitt aufweisen kann, der ausgebildet ist, um den plattenförmigen Abschnitt in dem Betriebszustand zumindest teilweise aufzunehmen. Die Aufnahme des plattenförmigen Abschnitts in dem Aufnahmeabschnitt erlaubt es, beispielsweise durch Anlegen von Flächen, Kanten oder selbstzentrierenden Strukturen des plattenförmigen Abschnitts und/oder des Aufnahmeabschnitts, den plattenförmigen Abschnitt und damit auch das Düsenrohr in einer vordefinierten Weise bezüglich dem Dosiermodul auszurichten. Dadurch wird das Koppeln des Dosiermoduls und des Haltemoduls erleichtert und das Risiko einer fehlerhaften Anordnung und/oder Ausrichtung des Düsenrohrs bezüglich des Haltemoduls reduziert.

Der Aufnahmeabschnitt kann seitliche Wände aufweisen, die in dem Betriebszustand auf gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Abschnitts des Dosiermoduls angeordnet sind und eine Rückenwand, die in dem Betriebszustand auf der von dem Aktuatormodul abgewandten Seite Dosiermoduls angeordnet ist. Da die seitlichen Wände auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, können die seitlichen Wände bei Aufnahme des Dosiermoduls eine Position entlang einer Richtung, die sich zwischen den seitlichen Wänden erstreckt, definieren. Die Rückwand ermöglicht bei Anlage des Dosiermoduls eine vordefinierte Positionierung des Dosiermoduls in einer Richtung senkrecht zur Rückenwand. Der Aufnahmeabschnitt erlaubt es daher dem Benutzer, das Dosiermodul bezüglich dem Haltemodul in diese zwei Richtungen korrekt anzuordnen.

Die Halterung kann einen von dem plattenförmigen Abschnitt vorstehenden Abschnitt aufweisen, in dem die Fluideinlassöffnung angeordnet ist und der bezüglich des Düsenrohrs radial gegenüber dem ersten Abschnitt vorsteht, wobei in dem Betriebszustand der vorstehende Abschnitt über einen Rand des Haltemoduls, der in Längsrichtung auf der von der Düsenöffnung abgewandten Seite des Haltemoduls angeordnet ist, vorsteht. Der vorstehende Abschnitt ragt im Betriebszustand über den Rand des Haltemoduls und kann dort mehr Raum für größere Komponenten (wie beispielsweise eine Fluideinlassöffnung mit einem größeren Querschnitt) bereitstellen. Ferner kann der vorstehende Abschnitt an dem Haltemodul anliegen und damit die Position des Düsenrohrs bezüglich dem Haltemodul definieren.

Das Dosiermodul kann erste Führungsstrukturen und das Haltemodul dazu passende zweite Führungsstrukturen aufweisen, die ausgelegt sind, um mit den ersten Führungsstrukturen Eingriff zu nehmen und das Haltemodul und das Dosiermodul in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. Die ersten und zweiten Führungsstrukturen können derart dimensioniert sein, dass bei Eingriffnahme das Haltemodul und das Dosiermodul in eine vorbestimmte Position zueinander geführt und angeordnet werden. Ein Benutzer kann durch das in Eingriff nehmen der ersten und zweiten Führungsstrukturen das Dosiermodul und damit auch das Düsenrohr korrekt bezüglich dem Haltemodul ausrichten.

Das Aktuatormodul kann dritte Führungsstrukturen aufweisen, die ausgebildet sind, um mit den ersten und/oder zweiten Führungsstrukturen zusammenzuwirken, um das Aktuatormodul, das Dosiermodul und das Haltemodul in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. In der mechanisch definierte Position kann der Aktuator des Aktuatormoduls derart bezüglich dem Betätigungsfenster angeordnet sein, dass der Aktuator bei Betätigung das Düsenrohr im Betätigungsfenster verformen kann. Ferner kann das Haltemodul in eine korrekte Anordnung bezüglich dem Dosiermodul gebracht werden (in der beispielsweise ein unbeabsichtigtes Quetschen vermieden oder eine Kalibierstruktur bezüglich dem Betätigungsfenster ausgerichtet wird).

Die ersten Führungsstrukturen können ein oder mehrere Führungslöcher aufweisen, die das Dosiermodul durchdringen, die zweiten Führungsstrukturen können einen oder mehrere Führungsstifte aufweisen und die dritten Führungsstrukturen können ein oder mehrere Führungslöcher aufweisen, wobei ein Führungsstift der zweiten Führungsstrukturen jeweils ausgebildet sein kann, um sich durch ein Führungsloch der ersten Führungsstrukturen in ein drittes Führungsloch zu erstrecken, wenn das Dosiermodul, das Haltemodul und das Aktuatormodul gekoppelt sind. Die Führungsstifte der zweiten Führungsstrukturen können sich folglich durch Führungslöcher sowohl des Dosiermoduls als auch des Aktuatormoduls erstrecken. Damit können das Dosiermodul und das Aktuatormodul an derselben Führungsstruktur angeglichen werden, was die mechanisch definierte Position verbessert. Ferner können das Haltemodul und das Dosiermodul zunächst zu einem Verbund gekoppelt werden, der über die Führungsstifte mit dem Aktuatormodul gekoppelt werden kann. Da das Dosiermodul keine Führungsstufte aufweist ist, sind Materialkosten und -verbrauch für das Dosiermodul geringer. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Dosiermodul ein Modul mit einer höheren Austauschrate (z. B. als Wegwerfartikel) ist.

Das Haltemodul und/oder das Aktuatormodul können einen Befestigungsmechanismus aufweisen, der ausgelegt ist, um das Haltemodul an dem Aktuatormodul zu befestigen, um das Dosiermodul, das Haltemodul und Aktuatormodul miteinander zu koppeln. Der Befestigungsmechanismus ermöglicht das Beibehalten der mechanisch definierten Position und verbessert die Präzision beim Ausstößen der Flüssigkeit. Da der Befestigungsmechanismus Teil des Haltemoduls und/oder des Auktuatormoduls ist, ist es nicht nötig, dass das Dosiermodul einen Befestigungsmechanismus aufweist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Dosiermodul ein Modul mit einer höheren Austauschrate (z. B. als Wegwerfartikel) ist.

Der Befestigungsmechanismus kann Magneten auf dem Haltemodul und/oder dem Aktuatormodul aufweisen. Ein derartiger Befestigungsmechanismus erlaubt eine einfache, werkzeuglose und schnelle Kopplung. Ferner kann die Anziehungskraft von Magneten in Verbindung mit selbstzentrierende Geometrien verwendet werden.

Das Haltemodul kann eine Kalibrierungsstruktur aufweisen, die ausgelegt ist, um eine definierte Verformung des in dem Betätigungsfenster freiliegenden elastischen Abschnitts des Düsenrohrs zu bewirken, wenn das Dosiermodul, das Haltemodul und das Aktuatormodul miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator betätigt wird.

Die Kalibrierungsstruktur kann einen Vorsprung auf dem Haltemodul aufweisen, der in dem Betriebszustand in das Betätigungsfenster ragt. Der Vorsprung ist daher nahe des Düsenrohrs angeordnet, so dass eine Auslenkung des Düsenrohrs reduziert wird. Dadurch wird die Reproduzierbarkeit der Verformung des Düsenrohrs verbessert.

Die Kalibrierungsstruktur kann den elastischen Abschnitt des Düsenrohrs auf einer ersten Seite verformen und der Aktuator den elastischen Abschnitt des Düsenrohrs auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite verformen, wenn das Dosiermodul, das Haltemodul und das Aktuatormodul miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator betätigt wird. Die Kalibrierungsstruktur ermöglicht dadurch ein Verformen des Düsenrohrs mittels Quetschens zwischen dem Vorsprung und dem Aktuator, was eine Verformung mit verbesserter Reproduzierbarkeit realisiert.

Das Haltemodul kann einen Griff aufweisen, der auf einer dem Dosiermodul gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und es einem Benutzer ermöglicht, das Haltemodul mit dem Dosiermodul und dem Aktuatormodul zu koppeln. Der Griff erleichtert die Kopplung des Haltemoduls an das Dosiermodul und/oder Aktuatormodul für den Benutzer.

Beispiele schaffen ein Verfahren zum Abgeben eines Tropfens aus einem Dosiersystem wie hierin beschrieben. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen des Dosiermoduls, des Haltemoduls und des Aktuatormoduls; ein Koppeln des Dosiermoduls mit dem Aktuatormodul und dem Haltemodul, wobei der Abschnitt des Dosiermoduls zwischen dem Aktuatormodul und dem Haltemodul angeordnet ist; Betätigen des Aktuatormoduls, um einen oder mehrere Tropfen aus der Auslassöffnung des Düsenrohrs auszustoßen; und Trennen des Dosiermoduls zumindest von dem Aktuatormodul.

Das Dosiermodul, das Haltemodul und das Aktuatormodul können als voneinander getrennte Komponenten bereitgestellt werden und das Verfahren kann ferner umfassen ein Bilden eines Verbunds, der das Dosiermodul und das Haltemodul aufweist, durch Einbringen des Abschnitts des Dosiermoduls in einen Aufnahmeabschnitt des Haltemoduls, wobei Koppeln des Dosiermoduls mit dem Aktuatormodul und dem Haltemodul ein Koppeln des Verbunds mit dem Aktuatormodul umfasst. Das Vorsehen von drei separaten Komponenten ermöglicht das Koppeln des Dosiermoduls an das Haltemodul als Zwischenschritt. Dadurch kann das Koppeln an das Aktuatormodul vereinfacht werden. Ferner können dadurch verschiedene Haltmodule vorgesehen werden um eine Komptabilität mit unterschiedlichen Arten von Dosiermodulen zu verbessern.

Das Verfahren kann ferner umfassen nach dem Trennen des Verbunds von dem Aktuatormodul, Ersetzen des Dosiermoduls in dem Verbund durch ein neues Dosiermodul, Koppeln des Verbunds, der das neue Dosiermodul aufweist, mit dem Aktuatormodul, indem das Haltemodul mit dem Aktuatormodul lösbar gekoppelt wird, wobei der Abschnitt des neuen Dosiermoduls zwischen dem Aktuatormodul und dem Haltemodul angeordnet ist Betätigen des Aktuatormoduls, um einen oder mehrere Tropfen aus der Auslassöffnung des Düsenrohrs des neuen Dosiermoduls auszustoßen und Trennen des Verbunds von dem Aktuatormoduls. Die Handhabung sowohl für das Einsetzen als auch das Entfernen des Düsenrohrs kann über die Halterung des Dosiermoduls erfolgen. Daher ist die Bedienung des Dosiermoduls vereinfacht. Der Verbund aus dem Dosiermodul und dem Haltemodul erlauben auch eine einfache Entkopplung vom Aktuatormodul.

Das Haltemodul und das Aktuatormodul können als gekoppelte Einheit bereitgestellt werden und das Dosiermodul als von der gekoppelten Einheit getrennte Komponente bereitgestellt wird, wobei das Koppeln des Dosiermoduls mit dem Aktuatormodul und dem Haltemodul ein Koppeln des Dosiermoduls mit der gekoppelten Einheit umfasst. Die gekoppelte Einheit kann ein Koppeln des Dosiermoduls mit der gekoppelten Einheit vereinfachen (z. B. da das Haltemodul und das Aktuatormodul nicht mehr bewegt werden müssen oder eine Bewegung zueinander geführt ausgebildet sein kann).

Beispiele schaffen somit Dosiermodule, Dosiersysteme, und Verfahren zum Abgeben eine Tropfens. Es wurde erkannt, dass ein an zwei Abschnitten eines Betätigungsfensters fixiertes Düsenrohr ein Koppeln des Dosiermoduls mit anderen Modulen erleichtert, dass die Orientierung des Düsenrohrs mechanisch durch die Halterung definiert werden kann und somit die Präzision einer Tropfenabgabe verbessert und das Risiko einer Beschädigung des Düsenrohrs verringert werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiel eines Dosiermodul mit einer Halterung und einem Düsenrohr;

Fig. 2A eine perspektivische Aufsicht auf das Dosiermodul;

Fig. 2B eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls;

Fig. 2C eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls;

Fig. 2D eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls;

Fig. 3A eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls mit Führungslöchern;

Fig. 3B eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls mit Führungslöschern und Führungsstiften;

Fig. 4A eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls mit einer trichterförmigen Fluideinlassöffnung;

Fig. 4B eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls mit einer trichterförmigen Fluideinlassöffnung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls;

Fig. 6A zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Dosiermoduls, dessen Halterung ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst;

Fig. 6B zeigt einen Querschnitt des Dosiermoduls von Fig. 6A durch eine Trennebene zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil;

Fig. 6C zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Dosiermoduls von Fig. 6A;

Fig. 7A eine schematische Ansicht eines Dosiersystem umfassend ein Dosiermodul, ein Haltemodul und ein Aktuatormodul; Fig. 7B ein weiteres Beispiel des Dosiersystems mit drei getrennten Modulen;

Fig. 7C die drei Module aus Fig. 7B im Eingriff;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Haltemoduls;

Fig. 9A zeigt eine perspektivische Vorderansicht auf eine Rückenwand des Haltemoduls aus Fig. 8;

Fig. 9B zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Haltemoduls aus Fig. 8;

Fig. 9C zeigt eine perspektivische Ansicht des Haltemoduls aus Fig. 8;

Fig. 10A zeigt einen schematischen Querschnitt eines Beispiels eines Aktuatormoduls;

Fig. 10B zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Dosiersystems umfassend das Dosiermodul von Fig. 5, das Haltemodul von Fig. 8 und das Aktuatormodul von Fig. 10A; und

Fig. 1 1 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Abgeben eine Tropfens aus einem Dosiersystem.

Detaillierte Beschreibung

Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Offenbarung detailliert und unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente oder Elemente, die die gleiche Funktionalität aufweisen, mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, wobei eine wiederholte Beschreibung von Elementen, die mit dem gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, typischerweise weggelassen wird. Insbesondere können gleiche oder ähnliche Elemente jeweils mit Bezugszeichen versehen sein, die eine gleiche Zahl mit einem unterschiedlichen oder keinem Kleinbuchstaben aufweisen. Beschreibungen von Elementen, die gleiche oder ähnliche Bezugszeichen aufweisen, können gegeneinander austauschbar sein. In der folgenden Beschreibung werden viele Details beschrieben, um eine gründlichere Erklärung von Beispielen der Offenbarung zu liefern. Es ist jedoch für Fachleute offensichtlich, dass andere Beispiele ohne diese spezifischen Details implementiert werden können. Merkmale der unterschied- liehen beschriebenen Beispiele können miteinander kombiniert werden, es sei denn Merkmale einer entsprechenden Kombination schließen sich gegenseitig aus oder eine solche Kombination ist ausdrücklich ausgeschlossen.

Bevor Beispiele der vorliegenden Offenbarung näher erläutert werden, werden Definitionen einiger hierin verwendeter Begriffe angegeben.

Unter den Ausdruck Flüssigkeit, wie er hierin verwendet wird, fallen, wie Fachleuten offensichtlich ist, insbesondere auch Flüssigkeiten, die Feststoffbestandteile beinhalten, wie z.B. Suspensionen, biologische Proben und Reagenzien.

Unter den Ausdruck Düsenrohr, wie er hierin verwendet wird, fallen insbesondere längliche Hohlkörper (wie z. B. ein Schlauch) mit zumindest einer Auslassöffnung in den freien Raum.

Beispiele der Erfindung können insbesondere auf dem Gebiet der Mikrofluidik Anwendung finden, bei der es um die Prozessierung von Flüssigkeiten im Picoliter- bis Milliliterbereich geht. Entsprechend können die Fluidikstrukturen geeignete Abmessungen im Mikrometerbereich für die Handhabung entsprechender Flüssigkeitsvolumina aufweisen.

Wird hierin der Ausdruck radial bezüglich des Düsenrohrs verwendet, so ist unter radial senkrecht bezüglich einer zentralen Achse parallel zu einer Erstreckungsrichtung des Düsenrohrs gemeint. Im Falle eines Düsenrohrs mit einem kreisrunden Querschnitt erstreckt sich die radiale Richtung senkrecht zur Außenfläche des Düsenrohrs.

Ist hierin nichts anderes angegeben, ist hinsichtlich temperaturabhängiger Größen jeweils von Raumtemperatur (20°C) auszugehen.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiel eines Dosiermodul 100 mit einer Halterung 110 und einem Düsenrohr 130. Das Düsenrohr 130 ist an der Halterung 110 befestigt und weist eine Auslassöffnung 132 (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet) auf. Die Halterung 1 10 weist ein Betätigungsfenster 1 12 auf, das die Halterung 110 durchdringt und in dem ein in radialer Richtung (in Fig. 1 in x- und y-Richtung) elastischer Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 freiliegt, wobei in Längsrichtung (in Fig. 1 in z-Richtung) des Düsenrohrs 130 voneinander beabstandete Abschnitte 136a, b des Düsenrohrs 130 durch auf gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsfensters 1 12 angeordnete Abschnitte der Halterung fixiert sind (z. B. um das Düsenrohr 130 gegen eine Bewegung bezüglich der fixierenden Abschnitte der Halterung 110 zu fixieren).

Es wurde erkannt, dass aufgrund der Fixierung des Düsenrohrs 130 an zwei Abschnitten der Halterung 1 10, das Düsenrohr 130 mittels der Halterung orientiert werden kann. Daher kann das Düsenrohr 130 von einem Benutzer leichter korrekt angeordnet werden (z. B. bezüglich einem Aktuator und/oder einem Haltemodul). Daher ist das Risiko einer Beschädigung, eines Verlusts oder einer Verunreinigung verringert. Die Verringerung von Schaden erlaubt auch eine häufigere Wiederverwendung des Dosiermoduls 100. Ferner ist die Bedienung zeiteffizierter. Da das Düsenrohr 130 nicht direkt in ein Haltemodul gespannt werden muss, werden Probleme, die abhängig von Dimensionen des Düsenrohrs und eines Haltemoduls sind (z. B. zu lockere oder zu feste Reibschlussverbindung zwischen Düsenrohr und Haltemodul), verringert.

Das Betätigungsfenster 112 des Dosiermoduls 100 erlaubt nicht nur eine verbesserte Ausrichtung bezüglich einem Haltemodul und/oder Aktuatormodul, es kann auch eine Befestigung und/oder Ausrichtung in einer Verpackung verbessern. Somit können Transportschäden und Verpackungskosten reduziert werden.

Das Dosiermodul 100 umfasst eine Fluideinlassöffnung 140 welche fluidisch mit der Auslassöffnung 132 gekoppelt ist. In dem Beispiel von Fig. 1 bildet ein (der Auslassöffnung 132 gegenüberliegende) Ende des Düsenrohrs 130 die Fluideinlassöffnung 140. Die Fluideinlassöffnung 140 kann jedoch (zumindest teilweise) ein Teil von einer anderen Komponente (wie z. B. der Halterung 110) sein.

In Fig. 1 sind die Fluideinlassöffnung 140 und die Auslassöffnung 132 aus der Halterung 110 herausragend dargestellt. Alternativ kann zumindest eine aus der Fluideinlassöffnung 140 und der Auslassöffnung 132 bündig oder versenkt bezüglich einer umgebenden Oberfläche der Halterung 1 10 vorgesehen sein.

In Fig. 1 ist das Düsenrohr 130 am dem Ende mit der Auslassöffnung 132 zylindrisch dargestellt. Alternativ kann das Düsenrohr 130 eine Verjüngung beispielsweise in Form eines Konus aufweisen, wobei die Auslassöffnung 132 an einer Öffnung durch die Spitze des Konus geformt ist. Das Düsenrohr 130 (z. B. die Auslassöffnung 132) kann ausgebildet sein, Tropfen im Femtoliter- bis Milliliter-Bereich (z. B. im Nanoliter- bis Picoliterbereich) auszugeben. Die Halterung 110 umfasst einen Rahmen, der das Betätigungsfenster 1 12 umrahmt. Der Rahmen in Fig. 1 hat eine rechteckige Form mit einem kreisrunden Betätigungsfenster 1 12. Alternativ kann der Rahmen eine kreisrunde, elliptische oder quadratische Form haben, wobei optional Ecken des Rahmens abgerundet sein können. Das Betätigungsfenster 1 12 kann eine kreisrunde, elliptische oder quadratische Form haben. Das Düsenrohr 130 kann sich mittig durch das Betätigungsfenster 112 erstrecken (z. B. entlang einer Symmetrieachse des Betätigungsfensters) oder davon seitlich versetzt.

Die Halterung 110 kann ein, zwei oder mehr Gehäuseteile (z. B. zueinander unbewegliche Gehäuseteile) umfassen. Die Halterung 110 kann beispielsweise ein einziges Gehäuse umfassen, welches beispielsweise mittels Spritzgießens um das Düsenrohr 130 geformt wird. In einem weiteren Beispiel kann die Halterung 110 zwei Gehäuseteile umfassen, welche beide jeweils eine Rille aufweisen, wobei die Rillen eine zylindrische Öffnung für das Düsenrohr 130 formen, wenn die beiden Gehäuseteile miteinander verbunden sind (z. B. mittels zumindest eines aus einer Klebverbindung, einer Schmelzverbindung und einer Schnappverbindung). Die Rillen können durch einen Platzhalter für das Düsenrohr 130 oder durch das Düsenrohr 130 selbst geformt werden.

Die Halterung 110 kann zumindest eines aus (hartem) Plastik, Metall und Glas umfassen oder daraus geformt sein. Die Halterung 1 10 (oder zumindest ein Teil, wie beispielsweise ein oder mehrere Gehäuseteile davon) kann mittels Fräsen, additiver Fertigung (z. B. 3D- Druck) oder einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Die Herstellung der Halterung 110 kann ein Fügeverfahren beinhalten. Das Fügeverfahren kann zumindest eines umfassen aus einem Zusammensetzen von Verbindungstrukturen, Kleben, Schweißen und Umformen.

Das Düsenrohr 130 kann einen elastischen Schlauch umfassen oder sein. Der Schlauch kann eine zylindrische Form mit einem runden oder ovalen Querschnitt umfassen. Der Schlauch kann ein elastisches Material enthalten. Der Schlauch kann zumindest eines enthalten aus Silikon, Polytetrafluorethylen, Polyurethan, Polyimid, Polypropylen, Gummi, und Polyvinylchlorid. Der Schlauch kann einen Außendurchmesser kleiner als 10mm, z. B. kleiner 5mm, z. B. kleiner als 2 mm aufweisen. Der Schlauch kann ein Innendurchmesser kleiner 4mm, z.B. kleiner als 1 ,5mm , z. B. kleiner als 0,5mm (beispielsweise zwischen 0,1 und 0,5mm) aufweisen. Das Düsenrohr 130 umfasst zumindest im elastischen Abschnitt 134 ein elastisches Material. Das Düsenrohr 130 ist ausgebildet, sich unter einer Krafteinwirkung derart zu verformen, dass sich ein Innenvolumen des Düsenrohrs 130 verringert. Folglich kann durch eine Krafteinwirkung (beispielsweise durch einen Aktuator) ein Verringerung des Innenvolumens bewirken, wodurch ein Teil eines Fluid, das im Düsenrohr 130 aufgenommen sein kann, zur Auslassöffnung 132 gedrängt wird.

Das Düsenrohr kann in der Richtung, in der das Betätigungsfenster 112 die Halterung 110 durchdringt (in Fig. 1 in y-Richtung), eine geringere Abmessung aufweisen als die Halterung 110, so dass das Düsenröhr 130 bezüglich zumindest einer Oberfläche der Halterung 110, in der das Betätigungsfester 112 gebildet ist, zurückgesetzt ist. Die Halterung 110 schützt das Düsenrohr 130 vor unbeabsichtigter Verformung (z. B. bei Montage oder Aktuatorbetätigung). Ein Dosiergenauigkeit des Dosiermoduls 100 ist damit erhöht.

Die Halterung 110 kann ferner eine Fluideinlassöffnung umfassen, die fluidisch mit dem Düsenrohr 130 gekoppelt ist. Als Teil der Halterung 1 10 kann die Fluideinlassöffnung das elastische Düsenrohr 130 vor mechanischen Einflüssen schützen. So wird beispielsweise das Risiko einer Beschädigung des Düsenrohrs 130 bei Kopplung mit einem Fluidreservoir (z. B. durch Zug, Druck oder Torsion) reduziert. Ferner kann die Fluideinlassöffnung ein Adapter für ein Fluidreservoir umfassen oder bilden. Die Fluideinlassöffnung kann kompatibel mit dem Luer-System sein (z. B. einen weiblichen oder männlichen Luer-Lock-An- schluss umfassen).

Die Fluideinlassöffnung kann einen größeren Strömungsquerschnitt aufweisen als das Düsenrohr 130. Der größere Strömungsquerschnitt erlaubt ein einfacheres Koppeln mit einem Fluidreservoir und kann die Dimensionen einer Standardeinlassöffnung (z. B. des Luer- Systems) aufweisen. Ferner kann die Düsenrohr 130 unabhängig vom Fluidreservoir ausgewählt werden.

Eine Strömungsrichtung, die senkrecht zu dem Strömungsquerschnitt der Fluideinlassöffnung ist, kann in einem Winkel (z. B. größer als Null, z. B. nicht parallel) zu der Längsrichtung des Düsenrohrs 130 angeordnet sein. Die Fluideinlassöffnung kann folglich mit einem Fluidreservoir verbunden werden, dass seitlich des Dosiermoduls 100 vorgesehen ist (z. B. auf einem Haltemodul oder einem Aktuatormodul). Das Dosiermodul 100 muss daher nicht das Gewicht des Fluidreservoirs stützen können und kann folglich kompakter geformt werden. Die Halterung 110 kann einen plattenförmigen ersten Abschnitt aufweisen, in dem das Düsenrohr und das Betätigungsfenster 112 angeordnet sind, und einen zweiten Abschnitt, in dem die Fluideinlassöffnung angeordnet ist. Der zweite Abschnitt kann bezüglich des Düsenrohrs radial gegenüber dem ersten Abschnitt vorstehen. Die Auftrennung in zwei Abschnitte, die zwei verschiedene Funktionen erfüllen (Bereitstellen des Betätigungsfensters und Bereitstellen der Fluideinlassöffnung), erlaubt eine unabhängige Dimensionierung der beiden Abschnitte. So kann der erste Abschnitt flach und kompakt dimensioniert werden, und der zweite Abschnitt entsprechend den Maßen der Fluideinlassöffnung dimensioniert werden.

Das Dosiermodul 100 kann erste Führungsstrukturen zur Ineingriffnahme mit dazu passenden zweiten Führungsstrukturen eines Haltemoduls und/oder dritten Führungsstrukturen eines Aktuatormoduls aufweisen. Die Führungsstrukturen erleichtern dem Benutzer die Module korrekt zueinander anzuordnen. Da die Halterung 1 10 des Dosiermoduls 100 das Betätigungsfenster 112 aufweist, wird dadurch auch das darin aufgenommene elastische Abschnitt der Dosierdüse 130 korrekt bezüglich dem Haltemodul und/oder Aktuatormodul angeordnet.

In dem Beispiel, das in Fig. 1 dargestellt ist, weist das Düsenrohr 130 in der das Betätigungsfenster 112 die Halterung 110 durchdringt (in Fig. In y-Richtung), eine geringere Abmessung auf als die Halterung 110, so dass das Düsenröhr 130 bezüglich zumindest einer Oberfläche der Halterung 1 10, in der das Betätigungsfester 1 12 gebildet ist, zurückgesetzt ist.

Fig. 2A zeigt eine perspektivische Aufsicht auf das Dosiermodul 100. Wie darin erkennbar ist, weist das Düsenrohr 130 in y-Richtung eine geringere Abmessung (z. B. Durchmesser) als die Halterung 1 10 (z. B. Wanddicke) auf. Eine derartige Abmessung verringert das Risiko einer ungewollten Quetschung des Düsenrohrs 130 und verbessert die Fixierung des Düsenrohrs in der Halterung 1 10.

Fig. 2B zeigt eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls 100. Das Beispiel aus Fig. 2B unterscheidet sich im Wesentlichen von dem Beispiel aus Fig. 2A darin, dass das Düsenrohr 130 in y-Richtung eine größere Abmessung als die Halterung 110 aufweist. Eine derartige Abmessung erhöht die Kompaktheit des Dosiermodules 110 und erlaubt optional ein Verformen des Düsenrohrs 130 durch einen Aktuator jenseits des Betätigungsfensters 112. Fig. 2C zeigt eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls 100. Das Beispiel aus Fig. 2C unterscheidet sich im Wesentlichen von dem Beispiel aus 2A darin, dass die Halterung 110 an den beiden Abschnitten für die Fixierung des Düsenrohrs 130 verschiedene Abmessungen (z. B. Wanddicken und/oder Wandhöhen) aufweist. So weist in Fig. 2C der Abschnitt in positiver z-Richtung eine geringere Abmessung auf als in negativer z-Richtung. Daher weist die Halterung 110 eine Stufe auf.

Im Beispiel von Fig. 2B weist die Halterung 1 10 eine Abmessung auf, die eine Wanddicke zwischen der Abmessung und der halben Abmessung des Düsenrohrs 130 aufweist. Folglich umgreift die Halterung 1 10 um mehr als 180° das Düsenrohr 130, was die Befestigung des Düsenrohrs 130 verbessert.

Fig. 2D zeigt eine perspektivische Aufsicht auf ein weiteres Beispiel des Dosiermoduls 100. Die Halterung 110 in Fig. 2D hat einen dünnen Abschnitt und einen Ringabschnitt, der das Düsenrohr 130 zumindest teilweise umgreift. Der dünne Abschnitt umgreift das Düsenrohr 130 nicht und kann daher eine Wanddicke geringer als die halbe Abmessung des Düsenrohrs 130 aufweisen.

Die Fixierung des Düsenrohrs 130 an der Halterung 1 10 benötigt jedoch kein Umgreifen des Düsenrohrs 130 durch die Halterung 110. Alternativ oder zusätzlich kann die Halterung 110 ein anderes Befestigungselement zum Fixieren des Düsenrohrs 130 an der Halterung 110 umfassen. Das Befestigungselement kann zumindest eines umfassen aus einem Klebstoff, einer Bondingverbindung, einer Verschmelzung (z. B. eines Materials der Halterung 110 und eines Materials des Düsenrohrs 130), einer Verbindung aus einem Formgebungsverfahren, einer Verbindung aus einem Spritzgussverfahren (z. B. eine Fixierung des Düsenrohrs 130 an der Halterung 110 mittels Spritzguss, z. B. kann die Halterung 1 10 oder zumindest ein Teil davon um das Düsenrohr 130 (herum) mittels Spritzguss geformt sein), einer Verschweißung, einem Haken, und einer Öse. Die Fixierung des Düsenrohrs 130 an der Halterung 110 kann lösbar sein (z. B. eine lösbare Klemmverbindung zwischen dem Düsenrohr 130 und der Halterung 110) oder unlösbar sein (z. B. eine Verschmelzung oder feste Verklebung zwischen dem Düsenrohr 130 und der Halterung 1 10).

Das Dosiermodul 100 in Fig. 1 zeigt ein Betätigungsfenster 1 12 mit einer kreisrunden Öffnung. Das Betätigungsfenster 1 12 kann jedoch andere Formen aufweisen. Das Betäti- gungsfenster 1 12 kann eine Öffnung mit einer ovalen, (z. B. länglich) reckeckigen, quadratischen, (z. B. regelmäßigen) polygonalen Form aufweisen. Die Öffnung kann eine Form mit scharfen oder runden Ecken aufweisen.

Das Dosiermodul 100 in Fig. 1 zeigt ein Betätigungsfenster 112 mit einer Öffnung, die parallele Mantellinien (in y-Richtung) aufweist. Alternativ kann die Öffnung verjüngt (z. B. konisch) ausgestaltet sein. Dadurch hat die Öffnung eine selbstzentrierende Wirkung (z. B. für einen Kolben eines Aktuators).

Fig. 3A zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls 100. Das Dosiermodul in Fig. 3A unterscheidet sich durch das Dosiermodul in Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass das Dosiermodul 100 bzw. dessen Halterung 1 10 erste Führungsstrukturen 1 14 zur Ineingriffnahme mit dazu passenden zweiten Führungsstrukturen (nicht in Fig. 3A gezeigt) eines Haltemoduls und/oder dritten Führungsstrukturen eines Aktuatormoduls aufweist. Die Führungsstrukturen 114 erlauben eine korrekte Positionierung und/oder Ausrichtung des Betätigungsfensters 112 und somit auch eine korrekte Positionierung und/oder Ausrichtung des Düsenrohrs 130 (beispielsweise relativ zu einem Aktuator zum Verformen des Düsenrohrs 130 im Betätigungsfenster 1 12).

Wie in Fig. 3A dargestellt, können die Führungsstrukturen 1 14 ein oder mehrere Führungslöcher 1 14a, b (z. B. mit geradliniger und/oder parallelen Erstreckungsrichtung) umfassen. Die Führungslöcher 1 14a, b können gleiche Formen und/oder Dimensionen aufweisen. Alternativ können die Führungslöcher 114, b verschiedene Formen (z. B. quadratisch, rechteckig, oval oder rund) und/oder verschiedene Dimensionen aufweisen. Dadurch kann einem Nutzer das Finden einer korrekten Orientierung des Dosiermoduls 100 erleichtert werden.

Alternativ oder zusätzlich können die Führungsstrukturen 114 einen oder mehrere Führungsstifte (z. B. mit geradliniger und/oder parallelen Erstreckungsrichtung) aufweisen. Die Führungsstruktur 114 kann einen Führungsstift mit einer zylindrischen Form (z. B. mit einem Querschnitt mit einer runden, ovalen, rechteckigen, quadratischen oder polygonalen Form). Im Falle mehrerer Führungsstifte, können alle Führungsstifte dieselbe Form und/oder Dimensionen aufweisen oder verschiedene Formen und/oder Dimensionen aufweisen.

Fig. 3B zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls 100. Das Beispiel von Fig. 3B unterscheidet sich von dem Beispiel aus Fig. 3A im Wesentlichen durch Führungsstrukturen 1 14, welche Führungsstifte 1 14c, d (anstelle der Führungslöcher 114, b) aufweist.

Alternativ oder zusätzlich können die Führungsstrukturen eine oder mehrere Schienen, z.B. an lateralen Seiten der Haltung 1 10, aufweisen.

Die Führungsstrukturen 1 14 können beliebig kombiniert werden. So können die Führungsstrukturen 1 14 beispielsweise Führungslöcher 1 14a, b als auch Führungsstifte 1 14c, d oder Schienen aufweisen. Die Führungsstrukturen 1 14 können parallel verlaufende Mantellinien und/oder Außenflächen haben. So haben beispielsweise die Führungslöcher 1 14a, b und die Führungsstifte 114c, d in Fign. 3A, B parallel Mantellinien. Alternativ, können die Führungsstrukturen 114 zumindest eines aus einer Verjüngung, einer Verbreiterung, und einer lokalen Ausstülpung aufweisen. Derartige Strukturen ermöglichen eine reibschlüssige Verbindung bei Ineingriffnahme (z. B. durch das Haltemodul und/oder Aktuatormodul).

Fig. 4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls 100 mit einer trichterförmigen Fluideinlassöffnung 140. In dem Beispiel von Fig. 4A ist die Fluideinlassöffnung 140 ein Teil des Düsenrohrs 130. Der Querschnitt der Fluideinlassöffnung 140 kann sich in Richtung der Öffnung (in Fig. 4A in positive z-Richtung) konstant vergrößern (z. B. keine Krümmung), zunehmend vergrößern (z. B. positive Krümmung) oder abnehmend vergrößern (z. B. negative Krümmung).

Die trichterförmige Fluideinlassöffnung 140 weist im Vergleich zum daran gekoppelten Teil des Düsenrohrs 140 einen größeren Querschnitt auf. Dadurch lässt sich das Düsenrohr einfacher mit einem Fluidreservoir koppeln. Ferner kann die Fluideinlassöffnung 140 Dimensionen aufweisen, die mit gängigen Fluidverbindungsstücken (z. B. für Laboranwendungen, z. B. Anschlüsse des Luer-Systems) kompatibel ist.

Die Fluideinlassöffnung 140 kann als Fluidreservoir verwendet werden. So kann die auszustoßende Flüssigkeit in die (z. B. trichterförmige) Fluideinlassöffnung 140 eingelassen werden (z. B. mittels einer Pipette). Die eingelassene Flüssigkeit kann aufgrund zumindest eines aus Gravitation (z. B. bei einer nach oben geöffneten Fluideinlassöffnung 140), Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung in der Fluideinlassöffnung 140 gehalten werden. Die Flüssigkeit kann anschließend aus der Auslassöffnung 132 des Düsenrohrs 130 (z. B. mittels einer Verformung durch einen Aktuator) ausgestoßen werden. Die Fluideinlassöffnung 140 kann von der Halterung 1 10 gestützt sein. Die Halterung 110 kann einen ersten Abschnitt 1 16a und einen zweiten Abschnitt 1 16b umfassen. Der zweite Abschnitt 1 16b kann die Fluideinlassöffnung stützen. In Fig. 4A weist die Halterung 1 10 einen plattenförmigen ersten Abschnitt 1 16a auf. Der zweite Abschnitt 1 16b der Halterung ist in gestrichelten Linien angedeutet.

Fig. 4B zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls 100, wobei die Halterung 1 10 die Fluideinlassöffnung 140 umfasst. Die Fluideinlassöffnung 140 ist fluidisch mit dem Düsenrohr 130 gekoppelt. Zu diesem Zweck kann das Düsenrohr 130 sich in einen Hohlraum erstrecken, der fluidisch mit der Fluideinlassöffnung 140 gekoppelt ist. Das Dosiermoduls 100 kann ein Dichtmittel (z. B. einen Klebstoff) zwischen dem Hohlraum und/oder die Fluideinlassöffnung 140 einerseits und dem Düsenrohr 130 andererseits umfassen. Eine Dichtung kann jedoch auch durch ein Anliegen des Düsenrohrs 130 an den Hohlraum und/oder die Fluideinlassöffnung 140 realisiert werden.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dosiermoduls 100. Das Dosiermodul 100 in Fig. 5 weist mehrere Merkmale aus den Fign. 3A und 4B auf.

Das Dosiermodul 100 umfasst Führungsstrukturen 1 14 in Form von Führungslöcher 1 14a, b. Ferner umfasst die Halterung 1 10 einen ersten Abschnitt 116a und einen zweiten Abschnitt 1 16b.

Der erste Abschnitt 1 16b umfasst einen plattenförmigen Körper mit dem Betätigungsfenster 1 12 und das Düsenrohrs 130. Der zweite Abschnitt kann jedoch auch zumindest einen Teil des Düsenrohrs 130 umfassen. Der zweite Abschnitt umfasst die Fluideinlassöffnung 140. Die Fluideinlassöffnung 140 in Fig. 5 weist einen größeren Strömungsquerschnitt auf als das Düsenrohr 130. Die Fluideinlassöffnung 140 in Fig. 5 hat in einer Ausgestaltung eine Trichterform. Ferner hat die Trichterform eine zentrale Achse, welche einen gekrümmten Erstreckungsverlauf aufweist. In Folge dessen ist eine Strömungsrichtung, die senkrecht zu dem Strömungsquerschnitt der Fluideinlassöffnung 140 orientiert ist, in einem Winkel (d.h. in einem Winkel größer Null) zu einer Längsrichtung des Düsenrohrs 130 (in Fig. 5 in z-Richtung) angeordnet. In dem Beispiel in Fig. 5 ist die Strömungswinkel in eine Winkel von etwa 80° zur Längsrichtung des Düsenrohrs 130 angeordnet. Alternativ, kann der Winkel in einem Bereich zwischen 5° (oder 10° oder 20°) und 175° (oder 170° oder 160°) liegen. Beispielsweise kann der Winkel zumindest im Wesentlichen 10°, 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, oder 135° betragen. Fig. 6A zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Dosiermoduls 100, dessen Halterung 1 10 ein erstes Gehäuseteil 1 18a und ein zweites Gehäuseteil 1 18b umfasst.

Fig. 6B zeigt einen Querschnitt des Dosiermoduls 100 von Fig. 6A durch eine gedachte Trennebene zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil 1 18a, b. Die Trennlinie durchläuft auch das Düsenrohr 130, so dass das erste und zweite Gehäuse 118a, b jeweils eine Rille 1 17 aufweist, wobei beide Rillen 117 zusammen einen Hohlraum bilden, der ausgebildet ist, das Düsenrohr 130 aufzunehmen. Die beide Gehäuse 118a, b weisen ferner jeweils eine Vertiefung 119 auf, wobei die beiden Vertiefungen 119 zusammen (zumindest teilweise) die Fluideinlassöffnung 140 und einen Übergang zwischen der Fluideinlassöffnung 140 und dem Düsenrohr 130 formen. Der Übergang kann zumindest im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser des Düsenrohrs 130 aufweisen. Dadurch entsteht ein gleitender Übergang zwischen dem Düsenrohr 130 und der Fluideinlassöffnung 140 mit verbesserten Strömungseigenschaften und verringerten Lufteinschlüssen. Ein derartiger Übergang beschränkt sich nicht auf das Dosiermodul 100 mit zwei Gehäuseteilen 1 18a, b und kann auch in Kombination mit allen hierein beschriebenen Dosiermodulen 100 realisiert werden.

Fig. 6C zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Dosiermoduls von Fig. 6A.

Fig. 6A-C zeigen ein Dosiermodul mit zwei Gehäuseteilen 1 18a, b. Alternative kann die Halterung 1 10 auch drei, vier, fünf, oder mehr Gehäuseteile umfassen. So kann beispielsweise der erste und zweite Abschnitt 1 16a, b jeweils verschiedene Gehäuseteile umfassen. Ferner kann der erste Abschnitt 116 mehr als zwei (z. B. drei oder vier) Gehäuse umfassen, beispielweise um einen modularen Aufbau für verschiedene Führungsstrukturen zu ermöglichen.

Die Gehäuseteile 1 18a, b sind in Fign. 6A-C mit flachen Verbindungsoberflächen gezeigt. Die Gehäuseteile 1 18a, b können jedoch auch Verbindungstrukturen (z. B. Verbindungsstifte und/oder Verbindungsöffnungen) aufweisen.

Fig. 7A zeigt eine schematische Ansicht eines Dosiersystem 10 umfassend ein Dosiermodul 100 wie hierin beschrieben, ein Haltemodul 150 (z. B. ein vom Dosiermodul 100 separat vorgesehenes Haltemodul 150) und ein Aktuatormodul 160 (z. B. ein vom Dosiermodul 100 separat vorgesehenes Aktuatormodul 160). Das Haltemodul ist ausgelegt, um das Dosiermodul 100 auf einer ersten Seite zu halten. Das Aktuatormodul 160 ist ausgelegt, um das Dosiermodul 100 auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite zu halten, und das einen Aktuator 162 aufweist, der ausgelegt ist, um eine Deformation des Düsenrohrs 130 zu bewirken, um T ropfen an einer Auslassöffnung 132 des Düsenrohrs 130 abzugeben. Das Dosiermodul 130, und zumindest eines aus dem Haltemodul 150 und dem Aktuatormodul 160 sind getrennte Module, die ausgelegt sind, um in einem Betriebszustand miteinander gekoppelt zu sein und wieder voneinander getrennt zu werden.

Das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 können beispielsweise als in drei voneinander trennbare Module bereitgestellt werden. Alternativ können das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 ein kombiniertes Modul sein, dass von dem Dosiermodul 100 getrennt werden kann. In diesem Fall kann beispielsweise das Haltemodul 150 bezüglich dem Aktuatormodul 160 verschiebbar ausgebildet sein, wobei das Dosiermodul in einen Spalt zwischen dem Haltemodul 150 und dem Aktuatormodul 160 eingesetzt werden kann. Das Haltemodul 150 kann separat vom Dosiermodul 100 (insbesondere separat von der Halterung 110) vorgesehen sein.

Das Betätigungsfenster 1 12 kann in einem plattenförmigen Abschnitt 116a des Dosiermoduls 100 gebildet ist, wobei das Haltemodul 112 einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der ausgebildet ist, um den plattenförmigen Abschnitt 1 16a in dem Betriebszustand zumindest teilweise aufzunehmen. Der Aufnahmeabschnitt kann den Benutzer ein Ausrichten des Dosiermoduls 100 erleichtern.

Die Halterung 100 kann einen von dem plattenförmigen Abschnitt 116a vorstehenden Abschnitt aufweisen, in dem die Fluideinlassöffnung 140 angeordnet ist und der bezüglich des Düsenrohrs 130 radial gegenüber dem ersten Abschnitt vorsteht, wobei in dem Betriebszustand der vorstehende Abschnitt über einen Rand des Haltemoduls 150, der in Längsrichtung auf der von der Düsenöffnung abgewandten Seite des Haltemoduls angeordnet ist, vorsteht. Durch das Überstehen des Abschnitts, kann das Haltemodul 150 näher an das Dosiermodul 100 angeordnet werden, so dass eine kompakte Anordnung der Module realisiert werden kann. Ferner kann eine Distanz zwischen der Fluideinlassöffnung 140 und einem Fluidreservoir des (oder in der Nähe des) Dosiermoduls 100 verringert werden.

Das Dosiermodul 100 kann erste Führungsstrukturen 1 14a, b und das Haltemodul 150 dazu passende zweite Führungsstrukturen aufweisen, die ausgelegt sind, um mit den ersten Führungsstrukturen 114a, b Eingriff zu nehmen und das Haltemodul 150 und das Dosiermodul 100 in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. Die Führungsstrukturen erleichtern ein korrektes Anordnen des Haltemoduls 150 bezüglich dem Dosiermodul 100 und dem darin aufgenommenen freiliegenden elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130. Das Aktuatormodul 160 kann dritte Führungsstrukturen aufweisen, die ausgebildet sind, um mit den ersten und/oder zweiten Führungsstrukturen zusammenzuwirken, um das Aktuatormodul 160, das Dosiermodul 100 und das Haltemodul 150 in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. Die dritten Führungsstrukturen erleichtern es dem Benutzer das Aktuatormodul 160 (und dessen Aktuator 162) und das Dosiermodule 100 (und dem darin aufgenommenen freiliegenden elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130) korrekt zueinander auszurichten.

Die ersten Führungsstrukturen können ein oder mehrere Führungslöcher 114a, b aufweisen, die das Dosiermodul 100 durchdringen, die zweiten Führungsstrukturen einen oder mehrere Führungsstifte aufweisen und die dritten Führungsstrukturen ein oder mehrere Führungslöcher aufweisen, wobei ein Führungsstift der zweiten Führungsstrukturen jeweils ausgebildet ist, um sich durch ein Führungsloch 1 14a, b der ersten Führungsstrukturen in ein drittes Führungsloch zu erstrecken, wenn das Dosiermodul, das Haltemodul und das Aktuatormodul gekoppelt sind. Da sowohl das Dosiermodul 100 als auch das Aktuatormodul 160 Führungslöcher aufweisen, können mittels der Führungsstifte des Haltemoduls alle drei Module gleichzeitig bezüglich einander korrekt ausgerichtet werden.

Das Haltemodul 150 und/oder das Aktuatormodul 160 können einen Befestigungsmechanismus aufweisen, der ausgelegt ist, um das Haltemodul 150 an dem Aktuatormodul 160 zu befestigen, um das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und Aktuatormodul 160 miteinander zu koppeln. Der Befestigungsmechanismus erlaubt ein gemeinsames Fixieren aller drei Module. Die Zahl der nötigen Befestigungsmechanismen kann dadurch reduziert werden.

Der Befestigungsmechanismus kann einen oder mehrere Magneten auf dem Haltemodul 150 und/oder dem Aktuatormodul 160 aufweisen. Ein derartiger Befestigungsmechanismus kann mit geringer Komplexität realisiert werden und kann zeiteffizient bedient werden. Ein Risiko einer unbeabsichtigten Quetschung des Düsenrohrs 130 bei einem Einrasten des magnetischen Befestigungsmechanismus ist aufgrund des Betätigungsfensters 1 12 reduziert. Alternativ oder zusätzlich kann der Befestigungsmechanismus eine oder mehrere Schnappverbindungen (z. B. Schnapphaken oder Ringschnappverbindung) umfassen.

Das Haltemodul 150 kann eine Kalibrierungsstruktur aufweisen, die ausgelegt ist, um eine definierte Verformung des in dem Betätigungsfenster 112 freiliegenden elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 zu bewirken, wenn das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator 162 betätigt wird. Dadurch wird die Reproduzierbarkeit der Verformung verbessert und ein allmähliches Ausleiern des Düsenrohrs 130 reduziert.

Die Kalibrierungsstruktur kann einen Vorsprung auf dem Haltemodul 150 aufweisen, der in dem Betriebszustand in das Betätigungsfenster 112 ragt. Der Vorsprung ist daher nahe des Düsenrohrs 130 angeordnet, so dass eine Auslenkung des Düsenrohrs 130 reduziert wird. Die Kalibrierstruktur kann einstückig mit einer Rückenwand des Haltemoduls ausgebildet sein.

Die Kalibrierungsstruktur kann den elastischen Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 auf einer ersten Seite verformen und der Aktuator 162 den elastischen Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite verformen, wenn das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator 162 betätigt wird. Die Kalibrierungsstruktur ermöglicht dadurch ein Verformen des Düsenrohrs 130 mittels Quetschens zwischen dem Vorsprung und dem Aktuator 162, was eine Verformung mit verbesserter Reproduzierbarkeit realisiert.

Das Haltemodul 150 kann einen Griff aufweisen, der auf einer dem Dosiermodul 150 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und es einem Benutzer ermöglicht, das Haltemodul 150 mit dem Dosiermodul 100 und dem Aktuatormodul 160 zu koppeln. Der Griff erleichtert die Kopplung für den Benutzer. Insbesondere im Falle, dass das Haltemodul 150 Führungsstifte und das Dosiermodul 100 und das Aktuatormodul 160 Führungslöcher aufweisen, erlaubt der Griff dem Benutzer, die Führungsstifte durch die Führungslöcher zu führen.

Fig. 7B zeigt ein weiteres Beispiel des Dosiersystems 10 mit drei getrennten Modulen 100, 150, 160. Das Dosiermodul 100 umfasst erste Führungsstrukturen 114, welche in Fig. 7B exemplarisch zwei Führungslöcher 114A, B aufweisen.

Fig. 7C zeigt die drei Module aus Fig. 7B im Eingriff.

Das Haltemodul 150 weist zu den ersten Führungsstrukturen 114 dazu passende zweite Führungsstrukturen 152 auf, welche in Fig. 7B exemplarisch zwei Führungsstifte 152a, b aufweisen, die ausgelegt sind, um mit den ersten Führungsstrukturen 1 14 Eingriff zu nehmen und das Haltemodul 150 und das Dosiermodul 100 in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. In dem Beispiel von Fig. 7B können die Führungsstifte 152a, b durch die Führungslöcher 1 14a, b durchgeführt werden. Dadurch wird die Position des Haltemoduls 150 relativ zum Dosiermodul 100 in einer Ebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Führungsstifte 152a, b (in Fign. 7B, C die x-z-Ebene) mechanisch definiert. Werden die Führungsstifte 152a, b bis zu einem Anschlag eingeführt (beispielsweise bis zu einem Anliegen des Haltemoduls 150 an dem Dosiermodul 100 und/oder einem Anliegen von Frontflächen der Führungsstifte 152a, b an einem Anschlag des Aktuatormoduls 160), ist die Position und Orientierung des Dosiermodul 100 (und damit auch des Düsenrohrs 130) bezüglich dem Haltemodul 150 mechanisch definiert.

Wie beispielsweise in Fig. 7B dargestellt, kann das Aktuatormodul 160 dritte Führungsstrukturen 164 aufweist, die ausgebildet sind, um mit den ersten Führungsstrukturen 114 und/oder zweiten Führungsstrukturen 152 zusammenzuwirken, um das Aktuatormodul 160, das Dosiermodul 100 und das Haltemodul 150 in eine mechanisch definierte Position zueinander zu bringen. Die dritten Führungsstrukturen 164 weisen exemplarisch zwei dritte Führungslöscher 164a, b auf. Die dritten Führungslöcher 164a, b sind ausgebildet, die Führungsstifte 152a, b des Haltemoduls 150 aufzunehmen.

Die ersten Führungsstrukturen 114 weisen somit ein oder mehrere Führungslöcher 1 14a, b auf, die das Dosiermodul 100 (wie beispielsweise den ersten Abschnitt davon) durchdringen, die zweiten Führungsstrukturen 152 weisen einen oder mehrere Führungsstifte 152a, b auf und die dritten Führungsstrukturen 162 weisen ein oder mehrere Führungslöcher 164a, b auf, wobei ein Führungsstift 152a, b der zweiten Führungsstrukturen jeweils ausgebildet ist, um sich durch ein Führungsloch 114a, b der ersten Führungsstrukturen in ein drittes Führungsloch 164a, b zu erstrecken, wenn das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 gekoppelt sind.

Die Führungsstrukturen des Dosierungsmoduls 100, des Haltemoduls 150 und des Aktuatormoduls 160 können ausgebildet sein, die Koppelung zu fixieren. Zumindest einer der Führungsstifte 152a, b kann beispielsweise eine reibschlüssige Verbindung mit zumindest einem der Führungslöcher 114a, b, 164a, b realisieren. Zu diesem Zweck kann zumindest eines der Führungslöcher 1 14a, b, 164a, b und/oder der Führungsstifte 152a, b eine Verjüngung oder eine Verbreitung aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Haltemodul 150 und/oder das Aktuatormodul 160 einen Befestigungsmechanismus aufweisen, der ausgelegt ist, um das Haltemodul 150 an dem Aktuatormodul 160 zu befestigen, um das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und Aktuatormodul 160 miteinander zu koppeln. Der Befestigungsmechanismus kann zumindest eines umfassen aus einer Schraube, einem Magneten, einer Schnappverbindung, einem Haken und einer Öse. Beispielsweise kann der Befestigungsmechanismus einen oder mehrere Magneten auf dem Haltemodul 150 und/oder dem Aktuatormodul aufweisen. Die mag- netische Kopplung kann zwischen zwei Magneten oder einem Magneten und einem ferromagnetischen Element erfolgen. Insbesondere kann das Dosiermodul 100 ein ferromagnetisches Element umfassen und das Haltemodul 150 und/oder das Aktuatormodul 160 einen oder mehrere Magneten umfassen. Dadurch werden die Herstellungskosten des Dosiermoduls 100 reduziert, insbesondere bei Verwendung als Wegwerf-Produkt. Ein Befestigungsmechanismus, der einen Magneten, eine Schnappverbindung oder ähnliche Verbindung aufweist, kann ohne Werkzeug bedient werden und erleichtert die Bedienung. Ferner weist ein Befestigungsmechanismus mit einem Magneten oder einer Schnappverbindung keinen Befestigungsgrad auf (wie beispielsweise eine Schraube mit variabler Zugkraft), so dass das Risiko vermindert wird, dass der Benutzer unbeabsichtigt einen zu hohen Befestigungsgrad verwendet, der zu einer Beschädigung des Düsenrohrs 130 führen könnte. Ein Befestigungsmechanismus ohne Magneten (z. B. mit einer Schnappverbindung und/oder einer Schraube) hat eine verbesserte Komptabilität mit Fluiden, die anfällig für magnetische Felder sind (z. B. eine Flüssigkeit mit metallischen Partikel, magnetische MicroBeads).

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Haltemoduls 150. Das Haltmodul 150 kann einen Aufnahmeabschnitt 154 aufweisen, der ausgebildet ist, um den plattenförmigen Abschnitt des Dosiermoduls 100 (wie beispielsweise die Haltung 100 in Fig. 1 bis 3B oder der erste Abschnitt 1 16A in Fig. 4A bis 7C) in dem Betriebszustand zumindest teilweise aufzunehmen. Der Aufnahmeabschnitt 154 kann einen oder mehr seitliche Wände aufweisen. Im Beispiel in Fig. 5 hat der Aufnahmeabschnitt 154 zwei seitliche Wände 156a, b, die in dem Betriebszustand auf gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Abschnitts des Dosiermoduls 100 angeordnet sind. Die seitlichen Wände 156a, b, können parallel verlaufen. Der Aufnahmeabschnitt 154 kann eine Rückenwand 158 aufweisen, die in dem Betriebszustand auf der von dem Aktuatormodul 160 abgewandten Seite Dosiermoduls 150 angeordnet ist. Die Rückenwand 158 kann senkrecht orientiert sein bezüglich zumindest einer der seitlichen Wände 156a, b. Die Rückenwand 158 und die seitlichen Wände 156a, b bilden eine Vertiefung, die ausgebildet ist, den plattenförmigen Abschnitt des Dosiermoduls 100 aufzunehmen.

Der Aufnahmeabschnitt 154 kann einen oder mehrere Magneten umfassen. Der eine oder die mehreren Magneten können auf einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 154 befestigt, in der Oberfläche versenkt oder innerhalb des Haltemoduls 150 vorgesehen sein. Zumindest eine der seitlichen Wände 156a, b und/oder die Rückenwand 158 können zumindest einen Magneten aufweisen. Das Dosiermodul 100 kann einen Magneten und/oder ein ferromagnetisches Material umfassen, dass mit dem Magneten des Aufnahmeabschnitts 154 derart Zusammenwirken kann, dass das Dosiermodul 100 im Aufnahmeabschnitt 154 gehalten wird. Das Haltemodul 150 kann ferner eine Kalibrierungsstruktur 159 aufweisen, die ausgelegt ist, um eine definierte Verformung des in dem Betätigungsfenster 112 freiliegenden elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 zu bewirken, wenn das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator 162 betätigt wird.

Die Kalibrierungsstruktur 159 kann einen Vorsprung auf dem Haltemodul aufweisen, der in dem Betriebszustand in das Betätigungsfenster 112 ragt. Der Vorsprung kann sich von der Rückenwand 158 erstrecken. Der Vorsprung kann eine Kontaktfläche haben, die im Betriebszustand zum freiliegenden elastischen Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 gerichtet ist. Die Kontaktfläche kann, wie in Fig. 8 dargestellt, flach sein. Alternativ kann die Kontaktfläche eine konkave oder konvexe Krümmung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontaktfläche eine längliche Versenkung aufweisen, die ausgebildet ist, einen Teil des Düsenrohrs 130 aufzunehmen.

Der Vorsprung kann eine ähnliche oder zumindest im Wesentlichen ähnliche Form wie das Betätigungsfenster 112 aufweisen. Hat das Betätigungsfester 1 12 beispielsweise eine kreisrunde Form, kann der Vorsprung ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt haben und beispielsweise als Kreiszylinder ausgebildet sein. Insbesondere wenn das Düsenröhr 130 bezüglich der Oberfläche der Halterung 110 zurückgesetzt ist, kann der Vorsprung einen geringer Abmessung (z. B. Durchmesser) aufweisen als das Betätigungsfester 112, so dass der Vorsprung in das Betätigungsfenster 1 12 hineinragen kann.

Die Kalibrierungsstruktur 159 kann ausgebildet sein, den elastischen Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 auf einer ersten Seite zu verformen. Der Aktuator 162 kann ausgebildet sein, den elastischen Abschnitt 134 des Düsenrohrs 130 auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite zu verformen, wenn das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 miteinander gekoppelt sind und bevor der Aktuator 162 betätigt wird. Die Verformung kann den Querschnitt des elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 um weniger als 50%, weniger als 25%, weniger als 10%, weniger als 5% oder weniger als 1 % verglichen mit einem unverformten Querschnitt verringern.

Fig. 9A zeigt eine perspektivische Vorderansicht auf die Rückenwand 158 des Haltemoduls 150 aus Fig. 8. Fig. 9B zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Haltemoduls 150 aus Fig. 8. Das Haltemodul 150 kann einen Griff 155 aufweisen, der auf einer dem Dosiermodul 100 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und es einem Benutzer ermöglicht, das Haltemodul 150 mit dem Dosiermodul 100 und dem Aktuatormodul 160 zu koppeln. Der Griff 155 kann einen plattenförmigen Vorsatz umfassen, der ausgebildet ist, beispielsweise zwischen Daumen und Zeigefinger gegriffen zu werden. Der Griff kann einen Mechanismus (nicht dargestellt) umfassen, der ausgebildet ist, den Befestigungsmechanismus zu steuern. Der Mechanismus kann einen Hebel oder einen Drehknopf umfassen.

Fig. 9C zeigt eine perspektivische Ansicht des Haltemoduls 150 aus Fig. 8.

Das Haltemodul 150 kann nach einem der Verfahren wie hierin für die Halterung beschrieben hergestellt werden. Das Haltmodul 150 oder zumindest Komponenten davon (z. B. Führungsstifte 152a, b und/oder der Aufnahmeabschnitt 154) kann beispielweise mittels Fräsen, einem additiven Verfahren (z. B. 3D-Druck) oder Gießen hergestellt werden.

Fig. 10A zeigt einen schematischen Querschnitt eines Beispiels eines Aktuatormoduls 160. Das Aktuatormodul 160 in Fig. 10A umfasst einen Aktuator 160 mit einem Stößel 165, einem Rücksteller 166 (z. B. eine Feder) und einem Linearaktor 167. Der Linearaktor 167 ist ausgebildet, den Stößel 165 im Betrieb in Richtung des elastischer Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 (sowie die dahinter liegende Kalibrierstruktur 159) auszulenken. Der Linearaktor 167 ist ausgebildet, den Stößel 165 entgegen einer rückstellenden Kraft des Rückstellers 166 auszulenken. Der Rücksteller 166 ist ausgebildet, den Stössel in eine unausgelenkte Position zu überführen, wenn der Linearaktor 167 keine Auslenkung verursacht. Alternativ kann der Linearaktor 167 ausgebildet sein, den Stößel in beide Richtungen zu bewegen (optional unter Zuhilfenahme des Rückstellers 166).

Der Aktuator 162 ist folglich ausgebildet, das Düsenrohr 130 mittels des Stößels zu verformen. Falls das Düsenrohr 130 mittels der Kalibrierstruktur 159 vorverformt (oder vorgespannt) wird, kann das Düsenrohr 130 bei Betätigung des Aktuators 162 zwischen der Kalibrierstruktur 159 und dem Stößel komprimiert oder gequetscht werden. Alternativ hierzu kann das Düsenrohr lediglich durch das Betätigungsfenster 1 12 fixiert (sprich: ohne eine Vorverformung durch eine Kalibrierstruktur 159) durch den Aktuator 162 verformt werden.

Fig. 10B zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Dosiersystems 10 umfassend das Dosiermodul von Fig. 5, das Haltemodul von Fig. 8 und das Aktuatormodul von Fig. 10A. Die Module sind miteinander gekoppelt zu einem Betriebszustand. Im Betriebszustand erstreckt sich die Kalibrierstruktur 159 in das Betätigungsfenster 112 und liegt derart an dem elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 an, dass das Düsenrohr 130 vorverformt wird. Fig. 10B zeigt den Stößel 165 des Aktuators 162 in einem ausgelenkten Zustand. Folglich wird der elastische Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130 verformt indem das Düsenrohr 130 zwischen der Kalibrierstruktur 159 und dem Stößel gequetscht wird. Die daraus resultierende Volumenverringerung innerhalb des Düsenrohrs 130 verursacht eine Ausgabe eines im Düsenrohr 130 aufgenommenen Fluids (in Fig. 10B nicht dargestellt). Das Fluid kann in Form einzelner Tropfen, in Form eines Fluidstrahls oder in Form mehrerer Tropfen ausgegeben werden. Die zumindest eines aus einer Zahl der Tropfen, eine abgegebene Fluidmenge, ein Tropfenvolumen kann durch die Geschwindigkeit und/oder Auslenkungsgrad der Stößel kontrolliert werden. Die Tropfen können beispielsweise ein Volumen im Nanoliter- bis Picoliterbereich (z. B. zwischen 50pl bis 500nl) und/oder einen Durchmesser zwischen 50pm und 1 mm aufweisen.

Fig. 1 1 zeigt ein Flussdiagramm 200 für ein Verfahren zum Abgeben eine Tropfens aus einem Dosiersystem 10 wie hierin beschrieben.

Das Verfahren umfasst in Schritt 202 ein Bereitstellen des Dosiermoduls 100 mit dem Abschnitt 1 16a, des Haltemoduls 150 und des Aktuatormoduls 160.

Das Verfahren umfasst in Schritt 204 ein Koppeln des Dosiermoduls 100 mit dem Aktuatormodul 160 und dem Haltemodul 150, wobei der Abschnitt des Dosiermoduls zwischen dem Aktuatormodul und dem Haltemodul angeordnet ist.

Das Verfahren umfasst in Schritt 206 ein Betätigen des Aktuatormoduls, um einen oder mehrere Tropfen aus der Auslassöffnung des Düsenrohrs auszustoßen.

Das Verfahren umfasst in Schritt 208 ein Trennen des Verbunds von dem Aktuatormodul.

Das Verfahren ermöglicht ein Montieren eines Dosiermoduls und ein Ausstößen eines o- der mehrerer Tropfen aus dem Dosiermodul. Bei dem Koppeln des Verbunds ist das Risiko, das Düsenrohr 130 inkorrekt bezüglich dem Haltemodul 150 und den Aktuatormodul 160 anzuordnen reduziert, denn das Düsenrohr 130 ist an zwei Abschnitten der Halterung 110 fixiert. Daher ist die Anordnung des Düsenrohrs 130 beim Einbringen des Dosiermoduls 100 durch den Aufnahmeabschnitt 154 geführt.

Das Verfahren kann umfassen ein Befüllen des Düsenrohrs 130 und/oder der Fluideinlassöffnung 140 mit der auszustoßenden Flüssigkeit. Das Befüllen kann ein Eintropfen mittels einer Pipette (z. B. in die Fluideinlassöffnung 140) und/oder eines Koppelns eines Fluidreservoir an die Fluideinlassöffnung 140 umfassen.

Das Dosiermodul 100, das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 können als voneinander getrennte Komponenten bereitgestellt werden und das Verfahren kann ferner umfassen ein Bilden eines Verbunds, der das Dosiermodul 100 und das Haltemodul 150 aufweist, durch Einbringen des Abschnitts 1 16a des Dosiermoduls 100 in einen Aufnahmeabschnitt 154 des Haltemoduls 150, wobei Koppeln 204 des Dosiermoduls 100 mit dem Aktuatormodul 160 und dem Haltemodul 150 ein Koppeln des Verbunds mit dem Aktuatormodul 160 umfasst. Das Koppeln des Verbunds mit dem Aktuatormodul 160 kann ein lösbares Koppeln des Haltemoduls 150 mit dem Aktuatormodul 160 umfassen.

Das Verfahren kann ferner umfassen, nach dem Trennen des Verbunds von dem Aktuatormodul 160, Ersetzen des Dosiermoduls 100 in dem Verbund durch ein neues Dosiermodul.

Das Verfahren kann umfassen ein Koppeln des Verbunds, der das neue Dosiermodul aufweist, mit dem Aktuatormodul 160, indem das Haltemodul 150 mit dem Aktuatormodul 160 lösbar gekoppelt wird, wobei der Abschnitt des neuen Dosiermoduls zwischen dem Aktuatormodul 160 und dem Haltemodul 150 angeordnet ist.

Das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 können als gekoppelte Einheit bereitgestellt werden und das Dosiermodul 150 kann als von der gekoppelten Einheit getrennte Komponente bereitgestellt werden, wobei das Koppeln 204 des Dosiermoduls 100 mit dem Aktuatormodul 160 und dem Haltemodul 150 ein Koppeln des Dosiermoduls 100 mit der gekoppelten Einheit umfasst. Das Haltemodul 150 in der gekoppelten Einheit kann starr relativ zum Aktuatormodul 160 angeordnet sein. In diesem Fall kann das Koppeln des Dosiermoduls 100 ein Einsetzen in eine Öffnung (z. B. Schlitz) zwischen dem Haltemodul 150 und dem Aktuatormodul 160 umfassen. Alternativ können das Haltemodul 150 und das Aktuatormodul 160 in der gekoppelten Einheit beweglich zueinander (z. B. auf einer Schiene oder mittels einer Drehachse) angeordnet sein. In diesem Fall kann das Koppeln des Dosiermoduls 100 ein Anordnen des Dosiermoduls zwischen dem Haltemodul 150 und dem Aktuatormodul 160 und ein Zusammenführen des Haltemoduls 150 und des Aktuatormoduls 160.

Das Verfahren kann ferner umfassen ein Betätigen des Aktuatormoduls 160, um einen o- der mehrere Tropfen aus der Auslassöffnung des Düsenrohrs des neuen Dosiermoduls auszustoßen. Das Verfahren kann umfassen ein Trennen des Verbunds von dem Aktuatormoduls

Das Betätigungsfenster der beiden Dosiermodule verbessert die Wahrscheinlichkeit einer gleichen Ausrichtung des entsprechenden Düsenrohrs bezüglich des Aktuators.

Das Einbringen des Abschnitts des Dosiermoduls 100 in den Aufnahmeabschnitt 154 des Haltemoduls 150 kann ein in Eingriff nehmen der ersten Führungsstrukturen des Dosiermoduls 100 mit dazu passenden zweiten Führungsstrukturen des Haltemoduls und/oder dritten Führungsstrukturen des Aktuatormoduls umfassen. Das Einbringen des Abschnitts des Dosiermoduls 100 in den Aufnahmeabschnitt 154 des Haltemoduls 150 kann ein Einführen eines oder mehrerer Führungsstifte 152a, b in ein jeweiliges erstes Führungsloch 114a, b und/oder zweites Führungsloch 164a, b.

Das Bilden des Verbunds kann ein Einsetzen oder Einlegen des Dosiermoduls 100 in den Aufnahmeabschnitt 154 des Haltemoduls 150 umfassen, so dass die Kalibrierstruktur 159 bezüglich dem Betätigungsfenster 1 12 mechanisch ausgerichtet ist. Das Dosiermodul 100 und das Haltemodul 150 bilden eine mechanisch definierte Einheit, die im Verbund von dem Aktormodul 160 aufgenommen werden können. Bei Aufnahme des Verbunds in dem Aktuatormodul 160 kann die Kalibierstruktur 159, das Betätigungsfenster 112 mit dem Düsenrohr 130 und der Aktuator 162 (z. B. ein Stößel davon) zueinander in eine mechanisch vordefinierte geometrische Anordnung gebracht werden.

Das Koppeln des Verbunds kann ein Betätigen des Befestigungsmechanismus umfassen. Das Lösen des gekoppelten Verbunds kann ein lösen des Befestigungsmechanismus umfassen. Das Koppeln des Verbunds kann ein Verbinden der Fluideinlassöffnung 140 mit einem Fluidreservoir umfassen.

Das Betätigen des Aktuatormoduls 162 ein Bereitstellen von Leistung für einen Motor des Aktuators 162 umfassen. Das Betätigen des Aktuatormoduls 162 kann ein Bedienen einer Benutzerschnittstelle (z. B. eines Elektrischen Schalters, eines Drehknopfes oder einer berührungssensitiven Oberfläche) umfassen. Das Betätigen des Aktuatormoduls 162 kann eine wiederholte Bewegung eines Aktuatorkolbens zum wiederholten Ausstößen eines oder mehrerer Tropfen aus der Auslassöffnung 132 (z. B. durch wiederholtes Quetschen und Entspannen des elastischen Abschnitts 134 des Düsenrohrs 130).

Obwohl Merkmale der Erfindung jeweils anhand von Vorrichtungsmerkmalen oder Verfahrensmerkmalen beschrieben wurden, ist für Fachleute offensichtlich, dass entsprechende Merkmale jeweils auch Bestandteil eines Verfahrens oder einer Vorrichtung sein können. So kann jeweils die Vorrichtung konfiguriert sein, um entsprechende Verfahrensschritte durchzuführen, und die jeweilige Funktionalität der Vorrichtung kann entsprechende Verfahrensschritte darstellen.

In der vorhergehenden detaillierten Beschreibung wurden teilweise verschiedene Merkmale in Beispielen zusammen gruppiert, um die Offenbarung zu rationalisieren. Diese Art der Offenbarung soll nicht als die Absicht interpretiert werden, dass die beanspruchten Beispiele mehr Merkmale aufweisen als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Vielmehr kann, wie die folgenden Ansprüche wiedergeben, der Gegenstand in weniger als allen Merkmalen eines einzelnen offenbarten Beispiels liegen. Folglich werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann. Während jeder Anspruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann, sei angemerkt, dass, obwohl sich abhängige Ansprüche in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen zurückbeziehen, andere Beispiele auch eine Kombination von abhängigen Ansprüchen mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen Anspruchs oder einer Kombination jedes Merkmals mit anderen abhängigen oder unabhängigen Ansprüchen umfassen. Solche Kombinationen seien umfasst, es sei denn es ist ausgeführt, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, dass auch eine Kombination von Merkmalen eines Anspruchs mit jedem anderen unabhängigen Anspruch umfasst ist, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch ist.

Die oben beschriebenen Beispiele sind nur darstellend für die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung. Es ist zu verstehen, dass Modifikationen und Variationen der Anordnungen und der Einzelheiten, die beschrieben sind, für Fachleute offensichtlich sind. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nur durch die beigefügten Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die zum Zwecke der Beschreibung und Erklärung der Beispiele dargelegt sind, begrenzt ist.