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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fluidverteilungssysteme und insbesondere auf portable Systeme zum Dosieren von Fluidzusammensetzungen, Verschiedene Fluidspender und Verfahren zum Mischen und Abmessen von kleinen Fluidmengen sind ausreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Allgemein weisen Fluidspender und die dazugehörigen Verfahren eine erste Stufe zum Speichern von zwei oder mehreren Fluiden, eine zweite Stufe zum selektiven Mischen der Fluide und eine dritte Stufe zum Abgeben des Produkts, das die Fluide in gewünschten Anteilen enthält, auf. Bei miniaturisierten oder portablen Anwendungen haben die Fluidspender austauschbare Fluidbehälter und eine kleine interne Energieversorgung zum Antreiben der miniaturisierten Vorrichtung mit eingeschlossen. Ein Beispiel für ein miniaturisiertes Fluidabgabesystem ist aus der
US-Patentschrift 5,709,319 Bertram et al. bekannt.
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Bei bestimmten Anwendungen, zum Beispiel bei der Verwendung von kosmetischen Produkten, verbleibt dennoch ein bedeutendes und wachsendes Interesse an verbesserten, miniaturisierten Spendersystemen, insbesondere an miniaturisierten Systemen zum Erzeugen eines kundenspezifischen Produkts. Historisch gesehen hat die Kosmetikindustrie zahlreiche Abstufungen eines farbigen Fluids angeboten, um sich den Vorlieben des Benutzers anzupassen. Zum Beispiel kann Kosmetik wie Lipgloss, getönte Creme, Grundierung und Nagellack in einer breiten Auswahl an Farben zur Verfügung gestellt werden, einschließlich Tönungen, Farbtiefen oder Farbtönen. Jedoch ist, selbst wenn die Anzahl der vorhandenen Auswahlmöglichkeiten zugenommen hat, die Auswahl des Benutzers durch die Verfügbarkeit der vorgefertigten Mischungen begrenzt. Zusätzlich wird sich ein Benutzer bei kosmetischen oder medizinischen Anwendungen ein Produkt mit unterschiedlichen Zusammensetzungen der jeweiligen Bestandteile über mehrere Anwendungen hinweg wünschen. Zum Beispiel kann sich ein Benutzer eine topische Anwendung als Teil einer präskriptiven Therapie mit progressiv ansteigenden Dosen der Wirkstoffe wünschen. Alternativ hierzu kann sich der Benutzer eine kundenspezifische topische Anwendung mit abnehmenden Dosen der Präparate wünschen von denen bekannt ist, dass diese Hautirritationen oder allergische Reaktionen verursachen.
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Systeme zum Dosieren kundenspezifischer Fluide, einschließlich Kosmetika und Medikamente, sind seit vielen Jahren bekannt. Dennoch weisen viele herkömmliche Fluiddosiersysteme eine Vielzahl von Einschränkungen auf, die deren Verwendung in kundenspezifischen und miniaturisierten Anwendungen erschweren. Zum Beispiel dosieren manuell betriebene Verdrängerpumpen keine Produkte mit dem Maß an Präzision, das erforderlich ist, um kundenspezifische Fluide der gewünschten Tönungen, Farbtiefen oder Farbtöne zu erzeugen. Ein Beispiel für ein manuelles Mehrkammerdosiersystem ist in der
US-Patentschrift 5,848,732 von Brugger offenbart. Zusätzlich benötigen elektromechanisch betriebene Spender meistens mehrere Motoren zum Betreiben der Ventil- und Pumpeneinheiten, die meistens ein Spender aufweist, der nicht bequem in einem Beutel oder einer Handtasche aufbewahrt werden kann. Ein Beispiel für einen elektromechanisch angetriebenen Spender ist in der
US-Patentschrift 6,516,245 von Dirksing et al. offenbart.
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Somit besteht weiterhin der Bedarf an einem verbesserten miniaturisierten Spender für Fluidzusammensetzungen, die aus verschiedenen Fluidbestandteilen, wie zum Beispiel aus fluiden Kosmetika oder Arzneimittelzusammensetzungen, vermischt oder gemischt werden. Es besteht außerdem die Notwendigkeit, einen miniaturisierten Spender bereitzustellen, der Dosen eines kundenspezifischen Produkts dosiert, die über einen Zeitraum hinweg die Zusammensetzung ändern, einschließlich eines Spenders, der auf vom Benutzer gelieferten Daten und Präferenzen reagiert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt einen miniaturisierten Spender für Fluidzusammensetzungen bereit, der zur genauen Zusammensetzung einer Vielzahl von Fluidbestandteilen in der Lage ist. Der Spender umfasst allgemein eine Vielzahl an Fluidbehältern, die eine Vielzahl unterschiedlicher Fluidbestandteile beinhalten, eine Vielzahl an Pumpen zum Bewegen der Fluide durch den Spender, einen Motor zum Antreiben der Pumpen, eine Ventileinheit zum Rezirkulieren oder Abgeben des Fluids aus den Fluidbehältern an einen Auslass und ein Steuersystem zum Steuern der Bestandteile einer abgegebenen Fluidzusammensetzung.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Ventileinheit für einen bestimmten Fluidbestandteil allgemein einen Auslasskanal, einen Rezirkulationskanal und ein Ventil zum Leiten des Fluids entweder durch den Auslasskanal oder durch den Rezirkulationskanal. Der Auslasskanal leitet das Fluid zu dem Auslass, wenn es in der dosierten Zusammensetzung gewünscht ist, und der Rezirkulationskanal führt das Fluid zu dem Fluidbehälter zurück, wenn das bestimmte Fluid nicht erwünscht ist. Im Einsatz betreibt das Steuersystem die Ventile, um den Inhalt der abgegebenen Fluidzusammensetzung zu steuern.
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In einem Ausführungsbeispiel können die Ventile elektromagnetisch betätigt werden. Zum Beispiel kann in einem Ausführungsbeispiel das Ventil ein magnetisch bewegtes Element aufweisen, das zwischen Auslass- und Rezirkulationsstellung durch eine selektive Anwendung elektromagnetischer Felder bewegt wird. Das Ventil kann ein Paar von elektromagnetischen Spulen aufweisen, die an den gegenüberliegenden Seiten des sich bewegten Elements angeordnet sind. Im Einsatz kann Strom selektiv an die Spulen angelegt werden, um das bewegte Element zu betätigen. Die Spulen können mit entgegengesetzter Polarität konfiguriert sein derart, dass sie als Druck-/Zug-Anordnung agieren. Durch zusammenwirkende Handlungen wird die Gesamtgröße der Spulen, die zum Betreiben des bewegten Elements benötigt wird, reduziert.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Spender einen einzigen Motor, der eine Antriebskraft für alle Pumpen bereitstellt. In diesem Ausführungsbeispiel können die Pumpen für alle Fluide gemeinsam angetrieben werden, zum Beispiel mit einem einzigen Getriebe. In einem Ausführungsbeispiel treibt der Motor ein Schneckengetriebe an, das wiederum eine Vielzahl von Zahnradpumpen antreibt.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Motor ein Elektromotor und das System umfasst eine Ladungsspeichervorrichtung, wie eine Batterie, zum Antreiben des Motors. Die Ladungsspeichervorrichtung kann wieder aufladbar sein. In einem Ausführungsbeispielen kann das System eine drahtlose Stromversorgung aufweisen, die es ermöglicht, die Batterie ohne direkten elektrischen Kontakt wieder aufzuladen. Die drahtlose Stromversorgung kann auch eine Datenkommunikations-Übertragung mit externen Geräten ermöglichen, zum Beispiel um einen Status, die Zusammensetzung der Rezepturen oder andere Informationen zu übermitteln.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Steuersystem einen Mikroprozessor zum Einstellen der dosierten Fluidzusammensetzung gemäß den Vorlieben des Benutzers. Im Betrieb kann der Benutzer sich eine Gemischzusammensetzung wünschen, die über mehrere Anwendungen hinweg variiert. Zum Beispiel kann eine bestimmte präskriptive Therapie vom Benutzer erfordern, ein topisches Fluid in unterschiedlichen Dosierungen des Wirkstoffs über den Verlauf der Behandlung anzuwenden. Um Fluide mit unterschiedlichen Zusammensetzungen zu erhalten, kann das Steuersystem die Spenderpumpen und Ventileinheiten gemäß der gewünschten, zu dosierenden Fluidzusammensetzung betätigen.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich, wenn sie in Übereinstimmung mit den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen betrachtet wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A zeigt eine veranschaulichende gegenständliche perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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1B zeigt eine Schnittdarstellung des Fluidspenders der 1A.
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2 zeigt eine Seitendarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, in der die Fluidbehälter in Relation zu dem Verteiler dargestellt sind.
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3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Fluidspenders der 2, in der der Verteiler und die Fluidbehälter dargestellt sind.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung des Fluidspenders der 2.
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5 zeigt eine veranschaulichende teilweise Explosionsdarstellung des Fluidspenders der 2, die ein Getriebe veranschaulicht.
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6 zeigt eine veranschaulichende teilweise Explosionsdarstellung des Fluidspenders der 2, die ein Pumpengehäuse veranschaulicht.
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7 zeigt eine veranschaulichende teilweise Explosionsdarstellung des Fluidspenders der 2, die eine Ventileinheit veranschaulicht.
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8 zeigt eine veranschaulichende erste Explosionsdarstellung der Pumpen- und Ventileinheiten.
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9 zeigt eine Vorderansicht der Ventileinheit und der Magnetspule.
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10 zeigt eine veranschaulichende zweite Explosionsdarstellung der Pumpe und der Ventileinheiten.
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11A bis C zeigen unterschiedliche Darstellungen eines Absperrschiebers in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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12A bis D zeigen unterschiedliche Darstellungen eines Flipperventils in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt eine veranschaulichende perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt ein Flussdiagramm, das die allgemeinen Schritte einer Arbeitsweise zur Personalisierung einer Retinolbehandlung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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15 zeigt ein Flussdiagramm, das die allgemeinen Schritte einer Arbeitsweise zur individuellen Anpassung einer Anti-Aging-Behandlung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels
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Ein Spender 20 für Fluidzusammensetzungen in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1A dargestellt. Das in 1A dargestellte Ausführungsbeispiel ist für den Einsatz als Handspender ideal für Fluidzusammensetzungen für die Kosmetik und Hautpflege geeignet. Der Spender 20 kann verwendet werden, um medizinische, kosmetische, ernährungsbezogene Fluide für die topische oder systemische Anwendung zu erzeugen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen im Laufe der Behandlungstherapie. Zusätzlich kann der Spender 20 verwendet werden, um personalisierte Fluidzusammensetzungen einer gewünschten Rezeptur basierend auf Benutzereingaben, einschließlich bekannter Allergien und früherer Hautreaktionen, zu generieren. Die Vorliegende Erfindung ist auch für den Einsatz in anderen Anwendungen gut geeignet, in denen miniaturisiertes Mischen und Dosieren von Fluiden gewünscht ist. Zum Beispiel kann der Fluidspender 20 ebenso benutzt werden, um Vitamine, Ergänzungsstoffe und Aromen in Wasser zu vereinen, um ein für den Verzehr geeignetes Getränk oder Nahrungsergänzungsmittel zu erzeugen.
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Der Fluidspender der 1A umfasst allgemein eine Vielzahl von Fluidbehältern 32a –d, eine Vielzahl von Pumpen 24a–d, einen einzigen Motor 26, einen Verteiler 28 und ein Steuersystem 30. Der dargestellte Spender 20 umfasst vier Fluidbehälter 23a –d, die vorgesehen sind, um einen Vorrat von bis zu vier verschiedenen Fluidbestandteilen zu bevorraten, die in unterschiedlichen Anteilen kombiniert werden können, um eine benutzerdefinierte Fluidzusammensetzung bereit zu stellen. Obwohl die Fluidbehälter 23a–d unterschiedliche Fluidbestandteile enthalten können, kann es in einigen Anwendungen für zwei oder mehrere der Behälter 32a–d wünschenswert sein, die gleichen Fluide zu beinhalten.
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Die Fluidbehälter 23a–d können in jeder gewünschten Form vorliegen, die geeignet ist, einen Fluidbestandteil aufzunehmen. Die Fluidbehälter 32a–d können zum Unterstützen des Dosierens des Fluids aus dem Behälter die Fluide unter Überdruck enthalten, zum Beispiel mittels einer Feder (nicht dargestellt) oder herkömmlichem Vorspannmechanismus. Wahlweise können die Fluidbehälter 32a–d ein flexibles Gehäuse aufweisen, das bei der Herausnahme des Fluids zusammengedrückt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt, umfassen die Fluidbehälter 32a–d ein allgemein starres Gehäuse 34 und einen Auslass 36. Der Fluidbehälter 32b umfasst ein erstes Außengewinde 50, das um den Hals 48 angeordnet und ausgestaltet ist, um mit einem Teil des Verteilers 28 zum Leiten des Fluids zu einem Pumpengehäuse 52b gekoppelt zu werden. Der Verteiler 28 umfasst Aufnahmen 54a–d zum Aufnehmen eines Halses 48 des Fluidbehälters, und jede Aufnahme 54 umfasst ein zweites Außengewinde (nicht dargestellt), das auf diesem angeordnet und ausgebildet ist, um in das erste Außengewinde 50 einzugreifen. Der Verteiler 28 kann alternativ im Wesentlichen jeden Mechanismus umfassen, der in der Lage ist, die Fluidbehälter 32a–d mit dem Verteiler 28 sicher zu verbinden, einschließlich zum Beispiel eines Bajonettverschlusses oder eines Kraftschlusses.
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Wie in 3 dargestellt wird, umfasst der Verteiler 28 weiterhin Öffnungen 60a–d, um eine Kommunikation zwischen den Fluidbehältern 32a–d und den darüber liegenden Pumpengehäusen 52a–d zu ermöglichen. Die Öffnungen 60a–d können einen Öffnungsdurchmesser bestimmen, wobei der Öffnungsdurchmesser kleiner als der Durchmesser der Aufnahme ist. Optional haben die Öffnung 60 und die Aufnahme 54 eine gemeinsame Mittelachse. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Verteiler 28 vier identische Öffnungen 60a–d, die gleich weit von der vertikalen Mittelachse 64 des Verteilers 28 entfernt sind. Obwohl nicht dargestellt, kann der Verteiler 28 beliebig viele Öffnungen 60 in einer Vielzahl an Ausrichtungen für die fluide Kommunikation zwischen einer entsprechenden Anzahl von Fluidbehältern 32 und Pumpengehäusen 52 aufweisen. Zusätzlich, wie in 2 dargestellt, ragt ein Tauchrohr 66, das mit der Öffnung 60 verbunden ist, in den Fluidbehälter 32, wenn der Fluidbehälter 23 mit dem Verteiler 28 verbunden ist. Dem Fluid in dem Fluidbehälter 32 wird ermöglicht, in das Tauchrohr 66 einzudringen, welches das Fluid senkrecht durch die Öffnungen 60 und in das Pumpengehäuse 52 leitet. Rezirkulierendem Fluid wird ebenfalls ermöglicht, in das Tauchrohr 66 von dem Pumpengehäuse 52 einzudringen und zu dem Fluidbehälter 32 zu gelangen.
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Der Verteiler 28 kann aus einem starren, formstabilen Material hergestellt werden, wie zum Beispiel aus Aluminium, Messing, steifem Polymer oder anderem ähnlichen Material. Die Formstabilität des Verteilers kann sicherstellen, dass jede Aufnahme 54 und Öffnung 60 eine vorbestimmte Größe beibehalten, um den Fluidtransfer zwischen dem Fluidbehälter 32 und dem darüber liegenden Pumpenhaus 52 zu ermöglichen. Zusätzlich kann der obere Teil 68 des Verteilers 28 eine ringförmige Ausnehmung 70 aufweisen, die um die Öffnung 60 angeordnet ist, um die Platzierung eines elastischen O-Rings (nicht dargestellt) zu ermöglichen. Der O-Ring kann in Axialabmessung größer als die Tiefe der ringförmigen Ausnehmung 70 sein, um nach oben aus der Ausnehmung 70 herauszuragen. Dementsprechend wird der O-Ring in der Ausnehmung 70 bei Eingriff mit dem gegenüberliegenden Abschnitt des darüber liegenden Pumpengehäuses 52 komprimiert, um eine Abdichtung zwischen dem Verteiler 28 und dem Pumpengehäuse 52 zu erzeugen.
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Wie in 4 dargestellt ist, umfasst der Fluidspender 20 ferner einen Motor 26, der in zumindest einem Teil des Verteilers 28 befestigt ist. Ein einziger Motor 26 ist vorgesehen, um die vier Pumpen 24a–d anzutreiben, die in den vier Pumpengehäusen 52a–d befestigt sind, entsprechend der Anzahl der Fluidbehälter 32a–d. In dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel ist der Motor 26 ein Gleichstrommotor, obwohl ein Schrittmotor ebenfalls verwendet werden kann. Der Motor 26 ist mit allen Pumpen 24a–d über ein Getriebe 74 gekoppelt. In dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Motor 26 ein Schneckengetriebe 76, wie in 5 dargestellt, das mit zwei Antriebswellen 78a–b über zwei Antriebsräder 80a–b gekoppelt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Getriebe 74 eine direkte, unveränderliche Übersetzung, das heißt, dass wenn der Motor 26 betrieben wird, alle vier Pumpen 24a–d direkt angetrieben sind. Dadurch bewegen alle vier Pumpen 24a–d das Fluid, wenn der Motor 26 betrieben wird.
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Das Schneckengetriebe 76 umfasst eine Rotationsachse, die koaxial mit der senkrechten Mittelachse 64 des Verteilers 28 ist. Die Antriebswelle 78b nimmt drehbar das Antriebsrad 80b auf und erstreckt sich entlang einer Achse senkrecht zu der vertikalen Mittelachse 62 des Verteilers 28 zwischen seitlich gegenüberliegenden Pumpengehäusen 52b–c. Die Antriebswelle 78b kann entlang eines Teils davon in jedem seitlich gegenüberliegenden Pumpengehäuse 52b–c gelagert sein. Das Antriebszahnrad 80b kann integral Bestandteil der Antriebswelle 78b sein oder daran befestigt sein, um eine relative, radiale Bewegung zu verhindern, wie zum Beispiel mittels eines Keils und einer dazugehörigen Keilnut, und um eine relative axiale Bewegung zu verhindern, wie zum Beispiel mittels gegenüberliegender Stifte oder Buchsen (nicht dargestellt). In Betrieb wird der Motor 26 in einer ersten Richtung gedreht, um die Rotation der Antriebswelle 78b in eine entsprechende erste Richtung über das radial ansprechbare Schneckengetriebe 76 und das Antriebsrad 80b zu bewirken. Der Motor 26 kann ferner in eine zweite Richtung drehen, was die Rotation der Antriebswelle 78b in eine entsprechende zweite Richtung über das radial ansprechbare Schneckengetriebe 76 und das Antriebsrad 80b bewirkt. Während außerdem ein einziger Motor 26 zum Betreiben mehrerer Pumpen 24a–d dargestellt ist, kann der Spender zwei oder mehrere Motoren 26 zum Betreiben mehrerer Pumpen 24 aufweisen.
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Wie in 6 dargestellt, kann jede Pumpe 24 ineinandergreifende Zahnräder 86, 88 aufweisen, die durch die Antriebswelle 78 angetrieben werden, um das Fluid in das Pumpengehäuse 52 zu fördern. Ein Antriebszahnrad 86 ist in funktionellem Eingriff mit dem nicht angetriebenen Zahnrad 88 fest um einen Teil der Antriebswelle 78 herum befestigt, so dass das Antriebszahnrad 86 eine Rotationsachse koaxial mit der Rotationsachse der Antriebswelle 78 aufweist. Die Antriebswelle 78 ist eingepasst, um eine radiale Relativbewegung zwischen dem Antriebszahnrad 86 und der Antriebswelle 78 zu verhindern. Die Antriebswelle 78 kann wahlweise ein verzahntes Ende oder andere Koppelmechanismen umfassen, um die radiale Relativbewegung zwischen dem Zahnrad 86 und der Antriebswelle 78 zu verhindern. Das Pumpengehäuse 52 umfasst außerdem eine Aufnahme 104, um darin eine Vorgelegeachse 106 aufzunehmen. Das nicht angetriebene Zahnrad 88 ist an einem Teil der Vorgelegeachse 106 angeordnet, um eine radiale Bewegung des nicht angetriebenen Zahnrades 88 zu ermöglichen. Darüber hinaus weist das Pumpengehäuse 52 eine auf die Öffnung 60 des Verteilers ausgerichtete Durchgangsbohrung 110 auf, um eine fluide Kommunikation zwischen der Pumpenkammer 94 und dem Tauchrohr 66 zu ermöglichen, wenn das Pumpengehäuse 52 mit dem Verteiler 28 in Betriebskonfiguration verbunden ist. Wie auch in 6 dargestellt, ist die Pumpenkammer 94, die allgemein eine langgestreckte ovale Aussparung bildet, derart konfiguriert, dass sie gleichzeitig das Antriebszahnrad 86 und das nicht angetriebene Zahnrad 88 aufnimmt. Das Pumpengehäuse 52 kann gefräst werden oder kann unter Verwendung herkömmlicher Gussform- bzw. Umformtechniken hergestellt werden, und das Pumpengehäuse 52 kann aus formstabilem Material, wie zum Beispiel aus Aluminium, Messing, steifem Polymer oder anderen ähnlichen Materialen, hergestellt werden. Das Pumpengehäuse 52 kann einen beliebigen Befestigungsmechanismus aufweisen, der in der Lage ist, die Fluidbehälter an dem Verteiler 28 zu befestigen, darunter zum Beispiel ein Bajonettverschluss oder ein Kraftschluss.
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Mehrere Ventileinheiten 112a–d führen das Fluid von der Pumpenkammer 94a–d zu entweder einem Kopfteil 114 oder der Pumpenkammern 94a–d für die Rezirkulation. Wie in 13 dargestellt, ist das Kopfteil 114 ein monolithischer Verteiler in Verbindung mit den vier Ventileinheiten 112a–d und einer Austrittsdüse 116. Während vier Ventileinheiten 112a–d gezeigt sind, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass die Anzahl der Ventileinheiten 112 variieren kann, je nach der gewünschten Anzahl der Fluidbehälter 22 bei einer bestimmten Anwendung.
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Wie insbesondere in 7 dargestellt, umfasst jede Ventileinheit 112a–d ein Ventilgehäuse 120 mit einer ersten Oberfläche 122, die derart konfiguriert ist, dass sie mit der Oberfläche des Pumpengehäuses 52 in Anlage gelangt, das die Pumpenkammer 94 definiert. Die erste Oberfläche 122 des Ventilgehäuses kann eine Einlassöffnung 127 aufweisen, die mit einem Einlasskanal 128 verbunden ist, und eine Rezirkulationsöffnung 129, die mit einem Rezirkulationskanal 130 verbunden ist, für eine fluide Kommunikation zwischen der Pumpenkammer 94 und der benachbarten Ventilkammer 134. Die erste Oberfläche 122 des Ventilgehäuses kann ferner eine Aussparung 110 aufweisen zur drehbaren Lagerung der Vorgelegeachse 106 und eine oder mehrere Ausrichtbohrungen 126, um zylindrische Hülsen 124 aus dem Pumpengehäuse 52 aufzunehmen.
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Wie in den 8 bis 10 dargestellt, kann jede Ventilkammer 134 eine allgemein runde Basis 136 und eine erste ringförmige Wand 138 aufweisen, die sich von der Basis 136 weg erstreckt und an einem ringförmigen Rand 140 endet. Der ringförmige Rand 104 kann eine sich nach außen erstreckende Leiste 142 mit einer zweiten ringförmigen Wand 144 aufweisen, die sich von dem Rand 140 in Richtung der zweiten Oberfläche 146 des Ventilgehäuses erstreckt. Der Ventileinlasskanal 128 und der Ventilrezirkulationskanal 130 können zwischen der ersten Fläche 122 des Ventilgehäuses und der Ventilkammerbasis 136 angeordnet sein. Wie in 9 dargestellt, kann der Ventileinlasskanal 128 an einem außenliegenden Bereich der Ventilkammerbasis 136 distal von dem Ventilrezirkulationskanal 130 angeordnet sein. Das Ventilgehäuse 120 kann ferner für die fluide Kommunikation zwischen der Ventilkammer 134 und dem Kopfteil 114 einen Auslasskanal 132 aufweisen, der mit der Auslassöffnung 131 verbunden ist. Der Auslasskanal 134 kann an einem dritten außenliegenden Bereich der Ventilkammerbasis 136 angeordnet sein, wobei der Einlasskanal 128, der Rezirkulationskanal 130 und der Auslasskanal 132 durch einen Kreisquerschnitt von im Wesentlichen gleichem Durchmesser definiert sind.
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In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfasst jede Ventileinheit 112a–d ein Magnetventil mit einem rotierenden Ventilzylinder 148, einem Ventildeckel 150, einem O-Ring 152, einem Magneten 154 – wahlweise ein bipolarer Permanentmagnet – und zwei leitende Spulen 156, 157 und Spulenkörper 158, 159. Das Ventilgehäuse 120 ist derart konfiguriert, dass der Ventilzylinder 148 aufgenommen wird und eine relative Radialbewegung dazwischen erlaubt ist. Die erste Oberfläche 160 des Ventilzylinders ist konfiguriert, um den Magneten 154 unbeweglich aufzunehmen, wobei eine Aussparung mit komplementärer Formgebung und Größe im Hinblick auf den Magneten 154 definiert ist, wie in 8 gezeigt ist. Der Ventilzylinder 148 weist zum Aufnehmen von Fluid aus dem Einlasskanal 128 und zum Leiten des Fluids zu mindestens einem der Kanäle zum Auslassen 132 und zum Rezirkulieren 130 eine zweite Oberfläche 164 gegenüber der ersten Oberfläche 160 auf.
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Wie in 10 gezeigt, umfasst die Ventileinheit 112 einen erhöhten Anschlag 166, der sich aus und integral mit dem Ventildeckel 150 erstreckt. Der Ventilzylinder 148 umfasst an der ersten Oberfläche 160 des Ventilzylinders Vertiefungen 168, die sich von der Aussparung 162 des Magneten radial nach außen zu der Umfangsfläche 170 des Ventilzylinders erstrecken. Im Betrieb kann der Anschlag 166 zwischen den Vertiefungen 168 des Ventilzylinders eingepasst sein, um die Radialbewegung des rotierenden Ventilzylinders 148 innerhalb des Ventilgehäuses 120 um weniger als 180° Grad zu begrenzen. Wie ebenfalls dargestellt, definiert der elastische O-Ring 152 eine axiale Abmessung, die größer als die Tiefe der ringförmigen Ausnehmung 142 ist, um aus der Ausnehmung 142 nach außen vorzustehen. Dementsprechend wird der O-Ring 152 durch Anlage an den gegenüberliegenden Teil des Ventildeckels 150 in der Ausnehmung 142 komprimiert, um eine Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 120 und dem Ventildeckel 150 zu gewährleisten.
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Wie in den 8 bis 10 dargestellt, umfasst jede Ventileinheit 112 weiterhin eine erste und zweite leitende Spule 156, 157, die respektive um den Kern des ersten und zweiten Spulenkörpers 158, 159 gewickelt sind. Wie veranschaulicht, sind der erste und zweite Spulenkörper 158, 159 an benachbarten, gegenüberliegenden Teilen des Ventilgehäuses 120 angeordnet und definieren eine gemeinsame Längsachse durch das Ventilgehäuse hindurch. In einem Arbeitsverfahren kann die Anregung der ersten Spule 156 eine Anziehungskraft erzeugen, um den Ventilzylinder 148 innerhalb der Ventilkammer 143 in eine erste Stellung zu drehen. Alternativ hierzu kann die Abschaltung der ersten leitenden Spule 156 und die Anregung der zweiten leitenden Spule 157 eine Anziehungskraft mit entgegengesetzter Polarität erzeugen, um den Ventilzylinder 148 innerhalb der Ventilkammer 134 in eine zweite Stellung zu drehen. Wie in der Explosionsdarstellung in 10 gezeigt, ermöglicht die erste Stellung der magnetischen Ventileinheit 112 die Rezirkulation eines Fluids. In der zweiten Stellung (nicht dargestellt) ermöglicht die magnetische Ventileinheit 112 eine bidirektionale Bewegung eines Fluids zwischen der Pumpenkammer 94 und dem Kopfteil 114.
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In einer anderen Betriebsart kann die Anregung der ersten und zweiten leitenden Spule 156, 157 mit einer ersten gemeinsamen Polarität eine Anziehungskraft erzeugen, um den Ventilzylinder 148 in eine erste Stellung zu drehen. Die Anregung der ersten und zweiten Spule 156, 157 mit einer zweiten Polarität kann eine Anziehungskraft erzeugen, um den Ventilzylinder 148 in eine zweite Stellung zu drehen. Zusätzlich kann die Ventileinheit 112 einen Vorspannmechanismus (nicht dargestellt) umfassen, um den Ventilzylinder 148 in die erste Stellung vorzuspannen, wenn der Spender nicht benutzt wird, wodurch ein unerwünschtes Auslaufen von Fluid in das Kopfteil 114 verhindert wird.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Spender 20 eine Ventileinheit 112 mit einem Absperrschieber 174 umfassen. Wie in den 11A bis C gezeigt, definieren die entgegengesetzten Magnetspulen 156, 157 eine gemeinsame Längsachse 176 zum Betätigen einer rechteckigen, magnetischen Schieberplatte 178 innerhalb eines Ventilsitzes 180. In der geschlossenen Stellung deckt die Schieberplatte 178 den Auslasskanal 132 ab. Die Schieberplatte 178 kann quer zu ihrer Längsachse parallel in der Richtung des Ventilsitzes 180 magnetisch polarisiert sein. Im Betrieb werden eine oder mehrere Magnetspulen 156, 157 durch die Stromversorgung 182 des Spenders angeregt, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, so dass die Schieberplatte 174 gleitend in eine offene Stellung gedrängt wird. In der offenen Stellung ist der Einlasskanal 128 in offener Kommunikation mit dem Auslasskanal 132. Um in die geschlossene Stellung zurückzukehren, werden die Magnetspulen 156, 157 mit einem entgegengesetzten Strom angeregt, um ein Magnetfeld mit entgegengesetzter Polarität zu erzeugen, wobei die Schieberplatte 178 für die Rezirkulation des Fluids in dem Fluidbehälter 131 über das Pumpengehäuse 52 in eine geschlossene Stellung gedrängt wird. Alternativ hierzu ist der Absperrschieber 174 in der geschlossenen Stellung durch eine Feder oder einen anderen Vorspannmechanismus (nicht dargestellt) vorgespannt. Aus der offenen Stellung kann der Vorspannmechanismus die Schieberplatte 178 in die geschlossene Stellung zurückschieben, wenn die Magnetspulen 156, 157 ausgeschaltet werden.
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In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel kann der Spender 20 eine Ventileinheit 112 mit einem Flipperventil 184 aufweisen. Wie in den 12A bis D dargestellt, definieren die gegenüberliegenden Magnetspulen 156, 157 eine gemeinsame Längsachse 176 für die Betätigung einer rechteckigen magnetischen Flipperplatte 186 in einer Ventilkammer 134. In der geschlossenen Stellung ist die Flipperplatte 186 mechanisch oder elektromagnetisch in Richtung eines ersten Abschnitts 188 der Ventilkammer 134 vorgespannt, wobei der Auslasskanal 132 dichtend von dem Einlasskanal 128 abgetrennt wird. Im Betrieb werden eine oder mehrere Magnetspulen 156, 157 durch die Stromversorgung 182 des Spenders angeregt zum Erzeugen eines Magnetfelds, um die Flipperplatte 186 in Richtung eines zweiten Abschnitts 190 der Ventilkammer 134 zu schwenken oder zu ”flippen”. In dieser offenen Stellung, wie in 12A bis D dargestellt, ist der Rezirkulationskanal 130 gegenüber dem Einlasskanal 128 abgetrennt und der Einlasskanal 128 ist in fluider Kommunikation mit dem Auslasskanal 132. Um in die geschlossene Stellung zurückzukehren, werden die Magnetspulen 156, 157 mit einem entgegengesetzten Strom angeregt, um ein Magnetfeld entgegengesetzter Polarität zu erzeugen, wodurch das Flipperventil 148 für die Rezirkulation des Fluids zum Fluidbehälter 31 über das Pumpengehäuse 52 in die geschlossene Stellung bewegt wird. Alternativ hierzu kann die Flipperplatte 186 durch eine Feder oder einen anderen Vorspannmechanismus (nicht dargestellt) ohne die Hilfe eines magnetischen Felds in die geschlossene Stellung 41 vorgespannt sein. Aus der offenen Stellung kann der Vorspannmechanismus die Flipperplatte 186 in Richtung des ersten Abschnitts 188 der Ventilkammer 134 zurückbewegen, sobald die Magnetspulen 156, 157 ausgeschaltet werden.
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Wie weiterhin in 13 dargestellt, kann außen auf dem Spender 20 eine Kappe 192 vorhanden sein, die derart konfiguriert ist, dass sie zur Gehäusebildung mit der Basis 194 in Eingriff ist. Die dargestellte Kappe 192 umfasst eine Düsenöffnung 196 und einen flexiblen, mit einem Haken versehenen Steckverbinder 198 zum Befestigen der Kappe 192 an der Basis 194. Das Kopfteil 114 ist zum Abdecken des Pumpengehäuses 52a–d, der Ventileinheiten 112a–d und des Verteilers 28 mit einer Zwischenabdeckung 200 verbunden. Wenn die Kappe 192 mit der Basis 194 verbunden ist, erstreckt sich die Düse 116 des Kopfteils durch die Düsenöffnung 196, um eine bequeme Anwendung des Fluids zu ermöglichen, wie vom Benutzer gewünscht.
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Optional kann der Spender 20 zum Erreichen einer beliebigen Konsistenz für eine bestimmte Anwendung Mittel zum Aufschäumen oder Sprühnebelbilden (nicht dargestellt) umfassen.
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Wie in 1B dargestellt, umfasst das Steuersystem 30 des Spenders eine Stromversorgung 182, die optional eine wieder aufladbare Batterie umfasst. Die Stromversorgung 182 ist mit einem Auflademittel gekoppelt, zum Beispiel mit konventionellen Kabeln zum Aufladen innerhalb einer Ladestation. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spender 20 konfiguriert, um an eine induktive Stromversorgung zum Aufladen der Stromversorgung 182 des Spenders induktiv gekoppelt zu werden. 1B zeigt eine Ansicht des Spenders der 1A im Querschnitt. Eine Sekundärspule 204 für das induktive Aufladen umgibt einen inneren Abschnitt 206 der Basis 194 für eine induktive Kopplung mit einem Primärinduktor (nicht dargestellt). Der zugehörige Primärinduktor kann mit im Wesentlichen jeder induktiven Stromversorgungsschaltung gekoppelt werden, allerdings umfasst es in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Stromversorgungsschaltung eCoupledTM, erhältlich bei Fulton Innovation aus Ada, Michigan. Zusätzlich kann die Stromversorgung 182 des Spenders zur Datenkommunikationsübertragung mit externen Geräten in der Lage sein, wie zum Beispiel zur Kommunikation eines Status, Zusammensetzungen der Rezeptur oder anderer Informationen. Die Kommunikation kann durch primäre und sekundäre Spulen durchgeführt werden, zum Beispiel durch Backscatter-Modulation mit unterschiedlicher Zweiphasenkodierung. Alternativ hierzu kann das System eine separate Kommunikationsverbindung für die Kommunikation aufweisen, wie zum Beispiel BluetoothTM, RFID, WiFi, Infrarot (IR), Nahfeld-Kommunikationen oder andere drahtlose Kommunikationsverbindungen.
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Die Stromversorgung
182, die Ventileinheiten
112, der Motor
26 und die wählbare Benutzerschnittstelle
208 sind mit dem Steuersystem
30 des Spenders optional einem Mikroprozessorsteuerungsmittel
112 und einem Speicher
113, elektronisch gekoppelt. Im Betrieb regelt das Steuersystem
30 die Menge und Zusammensetzung des dosierten Fluids gemäß den vom Benutzer gelieferten Daten oder einer voreingestellten Rezeptur. Beispielhafte kosmetische Rezepturen sind in den
US-Patentschriften 6,986,442 von Engel et al. und
6,715,642 von Engel et al. offenbart, welche hiermit in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen werden. Auf Befehl des Steuersystems
30 arbeitet der Motor
26 in einer vorgegebenen Richtung und Leistungseinstellung oder Geschwindigkeit durch Energieaufnahme aus der Stromversorgung
182 des Spenders. Wie oben genauer beschrieben, stellt der Motor
26 eine treibende Kraft für die Pumpen
24a–d über ein einziges Getriebe
74 zur Verfügung.
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In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist jedes der vier Pumpengehäuse 54a–d identische Zahnradpumpen 86a–d, 88a–d auf. Jedoch kann der Spender 20 Zahnradpumpen falls gewünscht mit nicht-identischem Übersetzungsverhältnis aufweisen, um einen nicht identischen Durchsatz zu erhalten. Das Steuersystem 30 steuert überdies den Fluss von jedem der vier Fluide durch die jeweiligen Ventileinheiten 112a–d. Um die gewünschte Zusammensetzung zu erhalten, betätigt das Steuersystem 208 das jeweilige Ventil 170a–d zwischen dem Rezirkulationskanal 130 und dem Auslasskanal 132. Überdruck in den Pumpenkammern 94 bewegt die Fluide durch die Ventileinheiten 112a–d, während das Steuersystem 30 dosiert. Der Auslasskanal 132 leitet ein Fluid zu dem Kopfteil 114, wenn, falls es in der abzugebenden Zusammensetzung gewünscht ist, und der Rezirkulationskanal 130 führt das Fluid in den Fluidbehälter 32 zurück, wenn dieses bestimmte Fluid nicht erwünscht ist, wodurch eine dosierte Zusammensetzung mit den geforderten Anteilen an Fluidbestandteilen erzeugt wird. Wenn die gewünschte Menge der abzugebenden Zusammensetzung erreicht ist, bringt das Steuersystem 30 jedes Ventil 170a–d in eine geschlossene oder rezirkulierende Stellung und stoppt den Betrieb des Motors 26.
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Um das Betätigen einer oder mehrerer Ventile 170a–d zu unterstützen, zum Beispiel wenn die gewünschte Zusammensetzung zähflüssige Fluidbestandteile enthält, kann das Steuersystem 30 die Aktivität des Motors 26 während der Dosierroutine unterbrechen, und die Drehrichtung des Motors und/oder die Geschwindigkeit verändern, um den Druck auf ein oder mehrere Ventile 170a–d zu reduzieren. Zum Beispiel kann das Steuersystem 30 die Geschwindigkeit des Motors reduzieren, den Motor abschalten, den Motor in umgekehrter Richtung betreiben oder eine beliebige Kombination davon. Nach der Betätigung eines oder mehrerer Ventile 170a–d kann das Steuersystem 30 anschließend den Motor 26 wieder aktivieren, in gewünschter Geschwindigkeit und Drehrichtung, und wahlweise zu den Werten vor der Störung zurück kehren. Darüber hinaus kann zur Unterstützung der Betätigung eines oder mehrerer Ventile 170a–d das Steuersystem 30 eine Dosierroutine aus der Ruheposition einleiten, und zwar durch zunächst eine Aktivierung des Motors 26 in umgekehrter Richtung, entgegen der entsprechenden normalen Fluidstromrichtung. Nach einer bestimmten Zeit kann das Steuersystem 30 den Motor 26 in Vorwärtsrichtung betätigen und den Dosierprozess wie oben beschrieben starten.
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Nach Abschluss der Dosierroutine kann das Kopfteil 114 oder ein oder mehrere Ventileinheiten 112a–d eine Restmenge der Fluidbestandteile enthalten. Wenn er in dem Kopfteil 114 oder einem oder mehreren Ventileinheiten 112a–d verbleibt, kann der Fluidbestandteil gerinnen, oxidieren, verunreinigt werden, mit anderen Fluidbestandteilen vermischt werden oder auf sonstige Weise als Fluidbestandteil unerwünscht werden. Aus zumindest diesen Gründen kann nach Abschluss der Dosierroutine das Steuersystem 30 den Motor 26 in umgekehrter Richtung betätigen, um das Fluid in Richtung der Pumpeinheiten 24a–d und schließlich zu den Fluidbehältern 23a–d zurückzudrängen. Der Spender 20 kann auch ein oder mehrere Einwegeventile (nicht dargestellt) umfassen, die den Rückfluss der Zusammensetzung, die ein oder mehrere Fluidbestandteile umfasst, verhindern. Ein oder mehrere Rückschlagventile können in dem Auslasskanal 132, dem Kopfteil 114, der Abdeckung 200 oder den Ventileinheiten 112a–d angeordnet sein, derart orientiert, um Fluid in Richtung der Austrittsdüse 116 durchzulassen. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Spender 20 vier flexible Duckbill-Gummiventile, die in separaten Strömungspfaden innerhalb des Kopfteils 114 und stromaufwärts des Zusammenlaufens von zwei oder mehreren Strömungspfaden angeordnet sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst der Spender 20 vier Rückschlagventile, wobei jedes in einem Auslasskanal 132 in der entsprechenden Ventileinheit 112a–d angeordnet ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst der Spender ein einzelnes Rückschlagventil, das im Kopfteil 114 stromabwärts des Zusammenlaufens von zwei oder mehreren Strömungspfaden angeordnet ist, wahlweise in der Austrittsdüse 116.
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In einem Ausführungsbeispiel wird die Dosierung durch Messung der Zeitintervalle für die Betätigung der Ventileinheit 112 erreicht. Für zähflüssigere Fluide kann das Steuersystem 30 das Zeitintervall für die Betätigung einer bestimmten Ventileinheit 112 vergrößern und die Geschwindigkeit des Motors erhöhen. Für weniger zähflüssige Fluide kann das Steuersystem 30 das Zeitintervall für das Betätigen einer bestimmten Ventileinheit 112 verkürzen und die Geschwindigkeit des Motors verringern. Optional kann die Ventileinheit 112 periodisch betätigt werden, während des Einsatzes für ein grobes Abmischen eines Fluids für eine gewünschte Zusammensetzung. Zum Beispiel kann es gewünscht sein, zwei Fluide, wie zum Beispiel einen gelösten Stoff und ein Lösungsmittel, mit hochgradig unterschiedlichen Anteilen zu kombinieren. Zum Erhalten eines dosierten Fluids mit gleichmäßigerer Zusammensetzung kann das Steuersystem 30 eine erste Ventileinheit 112a zwischen ”Dosieren” und ”Zirkulieren” in gleichmäßigen Zeitabständen T1 zum Verabreichen eines gelösten Stoffes periodisch betätigen, während eine zweite Ventileinheit 112b in der ”Dosier”- oder offenen Konfiguration für den Zeitraum T2 zum Verabreichen des Lösungsmittels verbleibt, wobei T1 < T2 ist. Die Zeitspanne T1 kann derart gewählt werden, dass der gelöste Stoff (mit geringerem Volumen) intermittierend aber gleichmäßig zu dem Lösungsmittel (mit größerem Volumen) über die gesamte Abgabedauer hinzugefügt wird. Dementsprechend ist bei grobem Mischen der Fluidbestandteile die dosierte Zusammensetzung relativ gleichmäßig, obwohl der gelöste Stoff einen geringen Anteil bezüglich des Lösungsmittels aufweist. Wenn es allgemein gewünscht ist, zwei Bestandteile in einem ungefähren 2:1 Verhältnis abzumischen, kann das Steuersystem den Motor für eine bestimmte Zeitspanne aktivieren, die benötigt wird, um den Bestandteil mit dem größeren Anteil abzugeben. Während dieser Zeitspanne kann das Ventil für den Bestandteil mit dem niedrigeren Anteil in gleichmäßigen Intervallen aus- und eingeschaltet werden, um den Bestandteil mit dem niedrigeren Anteil gleichmäßiger bezüglich des Bestandteils mit dem höheren Anteil abzugeben. Die Taktzeit (zum Beispiel die Zeitspanne, in der das Ventil ”ausgeschaltet” und ”angeschaltet” ist) des Ventils zum Steuern des Flusses des Bestandteils mit dem niedrigeren Anteil kann derart gewählt werden, dass der Bestandteil im Wesentlichen in jedem Verhältnis gemischt wird. Dieses Arbeitsverfahren kann für eine Vielzahl fluider Bestandteile wie gewünscht angepasst werden, zum Beispiel durch einen geeigneten Zyklus der Ventile für alle Bestandteile außer für den Bestandteil mit dem größten Volumen.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Dosieren mit einem Transducer bzw. einem Signalgeber 214 erreicht, zum Beispiel einer LED 214 und einem Fotosensor 216, die geeignet sind, eine Radialbewegung des Antriebsrads 80 zu erkennen. Wie in 2 dargestellt, sind die LED 214 und der Fotosensor 216 derart ausgerichtet, dass das Licht von der LED 214 während des Betriebs des Antriebsrads 80 zwischen den Zähnen 220 des Antriebsrads zu dem Fotosensor 216 gelangt. Jeder Lichtimpuls, der von dem Fotosensor 216 empfangen wird, wird zu dem Steuersystem 30 als Radialbewegung des Antriebsrads 80 übermittelt. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die LED 214 und der Fotosensor 216 derart ausgerichtet sein, dass das Licht von der LED 214 an der vorbeilaufenden Verzahnung 220 reflektiert wird und auf den Fotosensor 216 auftrifft. Jeder Impuls des reflektieren Lichtes kann zu dem Steuersystem 30 als radiale Bewegung des Antriebsrads 80 übermittelt werden.
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Der veranschaulichte Spender 20 umfasst ebenfalls eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208, die optional einen Teil der Basis 194 ist und ein Display 222 und Auswahlknöpfe 224 für den Benutzer umfasst. Das Display 222 kann einen Leistungswert anzeigen, wie einen Batteriepegel oder einen Ladezustand. Darüber hinaus kann das Display 222 eine Reihe von auswählbaren Zusammensetzungen, Historien der Zusammensetzungen oder die Füllstände der Fluidbehälter anzeigen.
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Der Fluidspender 20, der optional die oben beschriebenen Merkmale umfasst, kann konfiguriert werden, um eine Vielzahl dosierter Zusammensetzungen gemäß einer beliebigen Anzahl von Rezepturen zu erzeugen. Allgemein kann der Fluidspender 20 ein Steuersystem 30 umfassen, dass eine oder mehrere vorprogrammierte Rezepturen für einen bestimmten Bereich der Fluidbestandteile beinhaltet. Optional kann die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 des Fluidspenders 20 einem Benutzer ermöglichen, aus vorhandenen, vorprogrammierten Rezepturen auszuwählen. Die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 kann ebenso dem Benutzer ermöglichen, diese anzupassen oder sogar eine Rezeptur nach Wunsch zu erstellen, zum Beispiel durch das Entgegennehmen von vom Benutzer gelieferten Vorlieben und bekannten allergischen Erkrankungen. Darüber hinaus kann das Steuersystem 30 derart konfiguriert sein, um eine Therapie aus dosierten Zusammensetzungen zu erzeugen, einschließlich einer Vielzahl von Zusammensetzungen, die unterschiedliche Anteile der Fluidbestandteile über einen Zeitraum umfassen. Die Therapie kann eine vorprogrammierte Reihe von Rezepturen sein, optional veränderbar gemäß den von dem Benutzer gelieferten Vorlieben oder anderer Daten, oder kann durch den Benutzer oder einer dritten Person über die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 oder andere Kommunikationsverfahren bereitgestellt werden.
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Ein Arbeitsverfahren ist in 14 in Verbindung mit dem Erstellen einer personenbezogenen Retinolbehandlungstherapie dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Benutzer durch eine Reihe von Benutzereingabeaufforderungen 304, 306, 312 durch die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 des Spenders geführt. Wie im Folgenden näher beschrieben wird, kann die Benutzereingabe angefordert werden, bevor die Therapie beginnt und/oder zwischen den Anwendungen, um die gemischten und dosierten Rezepturen während der Therapie zu beeinflussen. Bei der Aktivierung 302 des Spenders kann der Benutzer über eine Benutzereingabe 304 auswählen, ob die derzeitige Verwendung der Retinolbehandlung eine erstmalige Anwendung ist. Obwohl die Frage in diesem Ausführungsbeispiel beurteilen soll, ob dies die erste Behandlung in einer Behandlungstherapie ist, kann in anderen Anwendungen die Frage darauf gerichtet sein, ob der Benutzer zuvor eine Therapiebehandlung durchlaufen hat oder nicht. In anderen Anwendungen kann diese Frage gänzlich entfallen. Zurück zu dem Ausführungsbeispiel der 14. Dort kann der Benutzer durch die Verwendung der Auswahltasten 224 an der eine Auswahl ermöglichenden Benutzeroberfläche 208 zwischen ”ja” oder ”nein” wählen. Wenn der Benutzer ”ja” wählt und dadurch anzeigt, dass dies die erst Retinolbehandlung dieser Therapie ist, wird das Steuersystem 30 eine Rezeptur auswählen 308, die eine Anfangsdosis an Retinol mit Bezugnahme auf eine Nachschlagetabelle (”Lock Up Table”) 310 umfasst, die in dem Speicher 213 des Steuersystems gespeichert ist. Die Informationen aus der Look Up Table 310 können von Anwendung zu Anwendung variieren. Zum Beispiel kann die Look Up Table 310 Rezepturen oder andere Daten umfassen, die dem System erlauben, die Rezepturen für unterschiedliche Behandlungen der Therapie zu berechnen oder auf andere Weise zu erzeugen. In einem weiteren Beispiel kann die Look Up Table 310 spezifische Volumina oder Anteile von jedem der Fluidbestandteile für die jeweilige Behandlung der Therapie aufweisen. Wenn der Benutzer indessen ”nein” wählt, wodurch eine frühere Behandlung der Retinoltherapie angezeigt wird, wird der Benutzer durch eine andere Reihe von Benutzereingabeaufforderungen 306, 312 geleitet, die sich dahingehend richtet, eine Behandlung in Übereinstimmung mit der Behandlungstherapie und nach Bedarf modifiziert bereitzustellen. Diese und andere Eingabeaufforderungen können genutzt werden, um einige Anpassungen an der Therapie zu ermöglichen, zum Beispiel um die Intensität der Behandlungen zu reduzieren, wenn sich beim Benutzer Hautreizungen ergeben, oder die Intensität der Behandlung zu erhöhen, falls notwendig. In anderen Anwendungen kann der Benutzer in der Lage sein, andere Aspekte der Behandlung anzupassen, zum Beispiel durch das Verändern der Basis, Duftstoffe oder anderer Bestandteile. In einigen Anwendungen muss (müssen) der (die) Wirkstoffe) gemäß einem Zeitplan erhöht werden, um das Risiko zu reduzieren, dass der Benutzer eine Nebenwirkung von der Behandlung erleidet. Zum Beispiel kann es bei einigen Anwendungen für den Wirkstoff notwendig sein, dass er an einer bestimmten Anzahl von Tagen angewendet wird, um es der Haut des Benutzers zu ermöglichen, sich anzupassen, bevor sie eine erhöhte Dosis erhält. Diese Information kann in der Look Up Table 310 gespeichert werden. In dieser speziellen Anwendung bietet das System die Möglichkeit für den Benutzer, die Menge des Wirkstoffs zu reduzieren, wenn Hautirritationen auftreten. Bei der Benutzereingabeaufforderung 306 wird der Benutzer gefragt, ob er oder sie Hautirritationen bei früheren Behandlungen der Rezeptur hatten. Wenn der Benutzer ”nein” auswählt, bestimmt 314 das Steuersystem 30 des Spenders, ob es notwendig ist die Dosis des (der) Wirkstoffs(e) zu erhöhen, Bei dieser Anwendung bestimmt der Spender 20, ob dieser die vorgeschlagene Anzahl der Behandlungen für eine bestimmte Therapie-Rezeptur (zum Beispiel sieben Behandlungen mit 0,5% Retinol) ausgegeben hat. Zum Ermöglichen dieser Funktion kann die Historie der dosierten Behandlungen gespeichert werden, wie unten näher beschrieben wird. Je nach Ergebnis wird das Steuersystem 30 die gegenwärtige Dosis des Retinols beibehalten 316 oder wird auf die Look Up Table 310 referenzieren, um die entsprechende Erhöhung 318 der Dosis des Retinols zu bestimmen. Wenn bei der Benutzereingabeaufforderung 306 der Benutzer Irritationen bei vorhergehenden Behandlungen angezeigt hat, kann der Benutzer bei der Aufforderung 312 den Wunsch anzeigen, dass die Dosis des Fluidbestandteils reduziert wird – in dem vorliegendes Beispiel das Retinol. Das Steuersystem 30 kann dann eine Rezeptur mit einer reduzierten Dosis des Retinols bereitstellen 320, gegebenenfalls durch Bezugnahme auf die Look Up Table 310.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die gewünschte Behandlung bereit zum Dosieren 322 und wird dosiert 324, wahlweise auf Befehl des Benutzers. Der Spender kann in einem Speicher 213 Daten speichern 326, die repräsentativ für die Historie durchgeführten Behandlungen sind, wie zum Beispiel die Rezeptur der abgegebenen Behandlung, das Datum/den Zeitpunkt der Abgabe und andere zugehörige Daten. Die Datenerfassungsfunktion 326 kann die Speicherung umfassen von: 1) der Anzahl der Behandlungen, die bei einer bestimmten Therapie bisher abgegeben wurden, 2) wann die Behandlungen abgegeben wurden, 3) aus was die Behandlungen bestanden, 4) welche Behandlungen eine vom Benutzer angeforderte Reduzierung des Wirkstoffs umfassten und 5) welche Behandlungen gemäß einer angegebenen Irritation aus einer vorherigen Behandlung waren. Darüber hinaus kann das Steuersystem 30 frühere Rezepturen der abgegebenen Behandlung für nachfolgende Iterationen des dargestellten Verfahrens aus einem Speicher 213 referenzieren. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Benutzereingabeaufforderung 304 stattdessen eine Entscheidungsoperation des Steuersystems, oder sie ist eine Kombination einer Benutzereingabe und einer Entscheidungsoperation des Steuersystems. Zum Beispiel kann das Steuersystem 30 durch Referenzieren des Speichers 213 ohne eine Benutzereingabe durch den Verweise auf die Historie der angewandten Behandlungen, gespeichert in dem Speicher, bestimmen 304, ob der Spender 20 zum ersten Mal für eine Retinolbehandlungstherapie verwendet wurde.
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Wie oben erwähnt, können die in der Look Up Table 310 gespeicherten Informationen von Anwendung zu Anwendung variieren und größtenteils davon abhängen, welche Informationen benötigt werden, um dem Steuersystem zu erlauben, die gewünschte Funktionalität bereitzustellen. In dem oben erwähnten Verfahren kann die Look Up Table 310 folgendes umfassen: eine Dosis ID/Behandlungsnummer (zum Beispiel Behandlungsnummer 1 einer 28-Tage Behandlungstherapie), eine Dosismenge (zum Beispiel 5% Retinol), Dosierparameter (zum Beispiel Basisn und andere Bestandteile und die entsprechenden Anteilsverhältnisse, Motorlaufzeiten, Ventilbetätigungsprofile) und die Anzahl der Behandlungen mit einer bestimmten Konzentration (zum Beispiel 7 Behandlungen mit 0,5% Retinol). Zusätzlich kann die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 Anweisungen für die Behälterbelegung dem Benutzer bereitstellen zum Sicherstellen der richtigen Fluidbestandteile in jedem Fluidbehälter 32a–d. Alternativ hierzu kann das Spendersteuersystem 30 vom Benutzer gelieferte Daten bezüglich des Inhalts der Behälter entgegennehmen, optional zum Verwenden von weniger als den maximal verfügbaren Behältern je nach Wunsch für eine gegebene Anwendung. Zum Beispiel kann die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 eine Reihe von Eingaben empfangen, die anzeigen, dass der erste Behälter 32a Retinol enthält, der zweite Behälter 32b Feuchtigkeitscreme und der dritte Behälter 32c eine Basis für die Abgabe des Retinols und der Feuchtigkeitscreme.
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In einem anderen Arbeitsverfahren, wie in dargestellt, wird ein Benutzer, der den Wunsch nach einer kundenspezifischen Anti-Aging-Behandlungstherapie hegt, von der eine Auswahl ermöglichende Benutzerschnittstelle 208 des Spenders durch eine Reihe von Benutzereingabeaufforderungen 343, 344, 346, 360 geführt. Bei der Aktivierung 302 des Spenders kann der Benutzer durch eine Eingabeaufforderung 342 auswählen, ob die derzeitige Anwendung der Anti-Aging-Behandlung eine Erstanwendung ist. Wenn der Benutzer ”ja” wählt und eine Erstanwendung anzeigt, wird das Steuersystem 30 eine Ausgangsrezeptur mit Bezug auf die Look Up Table 348 wählen 350. Der Benutzer wird erneut zu einer Eingabe aufgefordert 344, die dem Benutzer ermöglicht, bekannte Allergien auf Duftstoffe oder andere Bestandteile der Ausgangsrezeptur anzuzeigen. Wenn der Benutzer bekannte Allergien auf einen Duftstoff, der in der gegenwärtigen Ausgangsrezeptur vorhanden ist, anzeigt, wird das Steuersystem 30 alle oder einen Teil der Duftstoffe aus der Rezeptur entfernen 352. Das Steuersystem wird anschließend die momentane Rezeptur für weitere Änderungen oder zum Abgeben wie oben beschrieben anzeigen 354.
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Wenn der Benutzer bei der Eingabeaufforderung 342 hingegen eine frühere Verwendung einer Anti-Aging-Behandlung angezeigt hat, wird das Steuersystem die vorherige Behandlungsrezeptur anzeigen 356. Der Benutzer wird erneut zu einer Eingabe aufgefordert 346, die es dem Benutzer ermöglicht, Irritationen aus früheren Behandlungen anzugeben. Wenn der Benutzer ”ja” auswählt und eine frühere Irritation anzeigt, wird das Steuersystem 30 zumindest einen Teil des Anti-Aging-Wirkstoffs aus der Rezeptur entfernen 358 und die aktuelle Rezeptur anzeigen 354. Wenn der Benutzer ”nein” wählt, wird das Steuersystem 30 nur die aktuelle Rezeptur anzeigen 354.
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Nachdem das Steuersystem die aktuelle Rezeptur anzeigt 354, wird der Benutzer erneut zur Eingabe aufgefordert 360 und der Benutzer kann anzeigen, ob die angezeigte Rezeptur akzeptabel ist. Wenn der Benutzer ”nein” wählt, wird das Steuersystem 30 die Rezeptur mit Bezug auf die Look Up Table 348, den Speicher 213, die Benutzereingaben oder jegliche Kombination von diesen ändern 362. Der Benutzer wird erneut zur Eingabe aufgefordert 360, ob die veränderte Rezeptur akzeptabel ist. Auch hier wird das Steuersystem 30 die Rezeptur falls gewünscht abändern 362 oder zum Dosieren der ausgewählten Rezeptur Vorbereitungen treffen 364. Optional kann das Steuersystem 30 die Änderung 362 der Rezeptur limitieren, um sicherzustellen, dass die Rezeptur sich nicht außerhalb der akzeptablen Parameter oder vorgeschlagenen Benutzerbedingungen befindet. Schließlich wird die gewünschte Anti-Aging-Behandlung dosiert 366, wahlweise durch einen Befehl des Benutzers, und der Spender 20 speichert 368 die abgegebene Behandlung und die damit verbundenen Daten im Speicher 213.
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Die Datenerfassungsfunktion 368 kann auch umfassen das Speichern 1) der Anzahl der Anti-Aging-Behandlungen, die bisher bereitgestellt wurde, 2) wann die Behandlungen abgegeben wurden, 3) aus was die Behandlungen bestanden, 4) welche Behandlungen gemäß einer über eine Eingabeaufforderung 356 angezeigten, früheren Irritation vorgenommen wurden und 5) welche Behandlungen einer über eine Eingabeaufforderung 344 angezeigten, allergischen Erkrankung vorgenommen wurde. Die Look Up Table 348 kann umfassen: eine Dosis ID/Behandlungsnummer (zum Beispiel Behandlung Nummer 14), die Dosismenge (zum Beispiel 0,5% Anti-Aging-Wirkstoff), Dosierparameter (zum Beispiel Basisn oder andere Bestandteile und entsprechende Anteilsverhältnisse, Motorlaufzeiten, Ventilbetätigungsprofile) und die Anzahl der Behandlungen mit einer bestimmten Konzentration (zum Beispiel 7 Behandlungen mit 0,5% Anti-Aging-Wirkstoff) für eine vorgegebene Anti-Aging-Behandlungstherapie.
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Zusätzlich kann in anschließenden Iterationen des dargestellten Verfahrens das Steuersystem 30 auf eine oder mehrere, frühere Behandlungsrezepturen aus dem Speicher 213 oder der Look Up Table 348 referenzieren. Zum Beispiel kann eine Eingabe einer Benutzeraufforderung 342 stattdessen eine Entscheidungsoperation des Steuersystems sein. Mit Bezugnahme auf den Speicher 213 kann das Steuersystem 30 bestimmen 342, ob die Verwendung des Spenders 20 eine Erstanwendung der Anti-Aging-Behandlungstherapie ist. Der Spender kann anschließend die frühere Benutzungsrezeptur (falls vorhanden) durch Bezugnahme auf den Speicher 213 oder die Look Up Table 348 anzeigen 356.
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In dem vorliegenden Beispiel verwendet die kundenspezifische Anti-Aging-Behandlung einen Behälter 32a mit einem Anti-Aging-Wirkstoff, zwei Behälter 32b–c mit Duftstoffen und einen Behälter 32d mit einer Basis. Die eine Auswahl ermöglichende Benutzeroberfläche 208 kann Behälterplatzierungsanweisungen für den Benutzer bereitstellen, um sicherzustellen, dass jeder Fluidbehälter 32a–d in fluider Kommunikation mit den entsprechenden Pumpen 24a–d und Ventileinheit 112a–d ist. Alternativ hierzu kann das Steuersystem 30 des Spenders vom Benutzer gelieferte Daten annehmen, die den Behälterinhalt anzeigen, wahlweise die Nutzung von weniger als den maximal möglichen Behältern, wie in einer bestimmten Anwendung gewünscht.
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Es ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung dazu geeignet ist, um mit einem einzeln stehenden oder Remote-Computer verbunden zu werden. Rezepturinformationen können in der Computerhardware, -Software oder auf einer für den Spender 20 eingerichteten Webseite gespeichert werden. Der Spender 20 kann eine Steckvorrichtung bzw. einen Anschluss zum Anstecken des Spenders 20 an den Computer umfassen, zum Beispiel einen USB-Anschluss, einen seriellen Anschluss, einen parallelen Anschluss oder einen anderen Kommunikationsanschluss. Alternativ hierzu kann der Spender 20 die Fähigkeit zur drahtlosen Kommunikation mit dem einzeln stehenden oder Remote-Computer aufweisen, optional über ein Netzwerk, wie zum Beispiel über BluetoothTM, RFID, WiFi, IR, Nahfeld-Kommunikationen oder eine andere drahtlose Kommunikationsverbindung. Auf diese Weise kann ein drahtloser Transceiver die Notwendigkeit eines Kommunikationsanschluss beseitigen und die Portabilität des Spenders 20 erhöhen. In einer Betriebsvariante kann ein Benutzer einen Farbton für eine Kosmetik mit Hilfe des Computers auswählen, der zum unmittelbaren Dosieren des gewünschten Farbtons die bestimmte Rezeptur in das Steuersystem 30 des Spenders herunterladen kann. Der Computer kann eine Datenbank mit bereits erstellten Rezepturen umfassen oder kann die Rezeptur in Echtzeit durch die Interaktion des Benutzers erstellen. Der Computer kann auch dem Benutzer die Eingabe der Rezeptur erlauben. Zusätzlich kann der Spender 20 eine Modell- oder Seriennummer, ein Benutzerprofil und den Status des Fluidbehälters an ein Netzwerk übermitteln, optional über den Computer zu einer für den Spender 20 eingerichteten Webseite zum Erstellen von Produktempfehlungen. Die Webseite kann weiterhin Bestellungen und Nachbestellungen von Teilen, Zubehör und Verbrauchsmaterialien ermöglichen, basierend auf den Daten, die durch den Spender 20 oder den Benutzer zur Verfügung gestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann der Spender Informationen bezüglich des Fluidbehälters zu einem Remote-Computer übermitteln, wie den Status des Fluidbehälters oder eine Nachbestellungsanfrage, für die Bestellung eines Ersatzfluids oder eines Ersatz-Fluidbehälters, wenn der Fluidbestandteil in einem Fluidbehälter unter einem vorbestimmten Volumenwert fällt.
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Die obige Beschreibung entspricht der aktuellen Ausführungsform der Erfindung.
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Verschiedene Änderungen oder Wechsel können durchgeführt werden, ohne vom Geist oder breiteren Aspekten der Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen festgelegt, abzuweichen, welche in Übereinstimmung mit den Grundsätzen des Patentrechts einschließlich der Doktrin der Äquivalente zu interpretieren sind. Jeder Verweis auf Elemente im Singular, zum Beispiel unter Verwendung der Artikel ”einer”, ”eine”, ”eines”, ”der”, ”die” oder ”das”, ist nicht als Beschränkung des Elements auf die Einzahl auszulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5709319 [0001]
- US 5848732 [0003]
- US 6516245 [0003]
- US 6986442 [0048]
- US 6715642 [0048]