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Die Erfindung betrifft eine Pipette
für Flüssigkeitstransfer
mit zumindest einer Kolben-Zylinder-Anordnung,
die so ausgelegt ist, dass sie mit einer Transferspitze ausgerüstet werden
kann.
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Pipetten dieses Typs sind allgemein
bekannt, wobei ein Beispiel im US-Patent Nr. 5 614 153 beschrieben
wird. Eine solche Pipette erlaubt es, kleine Flüssigkeitsmengen in einer auswechselbaren Spitze
zu übertragen,
die auf das freie Ende des Pipettenzylinders aufgesteckt ist. Diese Übertragung erfolgt
ohne Verschmutzung der Pipette, da die gebrauchten Spitzen durch
neue Spitzen ersetzt werden. Die Pipette ist mit einem Spitzenabwerfer
ausgerüstet,
der manuell betätigt
werden kann und ein Abwurforgan umfasst, das am Zylinder entlang
gleitet, um gegen die Spitze zum Anschlag zu kommen und sie so zu
stossen, dass sie vom Zylinder getrennt wird. In dieser Pipette
durchläuft
das Abwurforgan eine unveränderliche
Strecke und hat eine festgelegte Endlage.
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Die eingesetzten Spitzen können von
verschiedenen Herstellern stammen oder unterschiedliche Gestalt
besitzen, so dass ihre Abmessungen voneinander abweichen können. So
kann die Position der Spitzen auf dem Zylinder je nach den auf dem Markt
erhältlichen
Varianten und je nach der Aufsteckkraft unterschiedlich sein. Daraus
folgt eine Unterschiedlichkeit der Position derjenigen Kante der Spitze,
an der das Abwurforgan zum Anschlag kommt. Da die Schwankungsbreite
der Position von der gleichen Grössenordnung
wie der Hub des Abwurforgans ist, werden bestimmte Spitzen nicht
abgeworfen oder kommen mit dem Abwerfer zum Anschlag, ehe eine dichte
Verbindung zwischen der Spitze und dem Pipettenzylinder zustande
gekommen ist.
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Im Dokument US-A-4 965 050 wird eine
Pipette für
den Flüssigkeitstransfer
beschrieben, die eine Spitzenabwurfvorrichtung betrifft, auf die
ein Adapterring so aufgesetzt ist, dass eine Kante des Adapterrings
mit einer Kante der Spitze in Berührung kommt und sie abwirft,
wenn die Betätigungsvorrichtung
des Kolbens völlig
niedergedrückt
wird.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, eine
Pipette zu schaffen, die es gestattet, in zuverlässiger Art und Weise die Spitzen
aufzustecken und abzuwerfen, wobei insbesondere die veränderliche
Position des Randes der Spitze bezüglich der Pipette berücksichtigt
wird. Eine solche Pipette ist bevorzugt so konzipiert, dass sie
robust und benutzerfreundlich ist.
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Die vorliegende Pipette für den Flüssigkeitstransfer
umfasst zumindest eine Kolben-Zylinder-Anordnung,
bei der der Zylinder mit einer auswechselbaren Spitze ausgerüstet werden
kann, eine Kolbenbetätigungsvorrichtung,
um das Ansaugen und Ausstossen der Flüssigkeit zu veranlassen, sowie
eine Spitzenabwurfvorrichtung mit einem Abwurforgan, das am Zylinder
längs verschoben
werden kann, wobei die Besonderheit vorliegt; dass das Abwurforgan eine
Vorrichtung zur Positionseinstellung umfasst, die so ausgelegt ist,
dass durch die Regelung der Ausgangsposition einer freien Kante
des Abwurfendes oder durch eine Veränderung der Hublänge des Abwurforgans
relativ zum Zylinder die Schlussposition verändert werden kann, die am Ende
des Hubs bei einem Spitzenabwurfvorgang durch das Ende des Abwurforgans
erreicht wird. Es sei bemerkt, dass in der Praxis die Einstellung
allgemein über
eine Einstellung der Ausgangsposition der freien Kante des Abwurforgans
erfolgt, die an der oberen Kante der Spitze zum Anschlag kommen
soll. In allen Ausführungsformen
ermöglicht
es die vorliegende Pipette, Spitzen unterschiedlicher Gestalt und
Abmessungen zuverlässig
aufzustecken und abzuwerfen.
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Die Positionseinstellvorrichtung
kann eine Buchse umfassen, die auf dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung
angeordnet ist, wobei es das Zusammenwirken zwischen dieser Buchse
und dem Abwurforgan ermöglicht,
die Position des Endes des Abwurforgans relativ zum Zylinder einzustellen. Die
Buchse und das Abwurforgan können
durch Abschnitte mit Gewinde oder durch das Auftreffen einer Nase
oder eines anderen Elements auf einen Kranz mit geneigter Oberfläche so miteinander
gekoppelt werden, dass die Einstellung der Position des Abwurforgans
durch eine relative Drehung der Buchse gegenüber diesem Organ erfolgt. So
ist in einer ersten Ausführungsform
das Abwurforgan drehbar und die Buchse wird unbewegt gehalten, während in
einer alternativen Ausführungsform
die Buchse drehbar ist, während
das Abwurforgan unbeweglich ist. Die Buchse und/oder das Abwurforgan
können
mit Kerben, einer Nase oder ähnlichen
Organen versehen sein, um die Winkellage gegenüber dem Gegenstück zu definieren.
Vorteilhafterweise sind die Buchse, die auf einem Abschnitt des
Zylinders angebracht sein kann, und das Abwurforgan leicht zugänglich und einstellbar.
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Varianten der Positionseinstellvomchtung bestehen
darin, zum Beispiel eine Buchse einzusetzen, deren Position relativ
zum Abwurforgan einstellbar ist und die so auf diesem Organ befestigt
ist, dass sie dessen Abwurfende bildet. Die Buchse und das Abwurforgan
können
entsprechende Abschnitte mit Gewinde besitzen oder andere Befestigungsmittel umfassen,
die es gestatten, die Position der Buchse in Abhängigkeit von der verwendeten
Spitze einzustellen.
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In der Variante, die darin besteht,
eine Positionseinstellvorrichtung zu verwenden, bei der durch eine
Veränderung
der Hublänge
des Abwurforgans relativ zum Zylinder die Schlussposition des Abwurforgans
verändert
werden kann, kann das Abwurforgan zum Beispiel über ein Organ veränderlicher
Länge so
an seine Betätigungsvorrichtung
angekoppelt sein, dass zumindest eine Grenzposition des Betätigungsorgans
verändert
werden kann.
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Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile
der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen
und den Ansprüchen
hervorgehen.
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Ausführungsformen der Erfindung
werden hiernach beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 eine
teilgeschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Pipette
ist;
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2 ist
eine teilgeschnittene Ansicht einer Kolben-Zylinder-Anordnung der
Pipette der 1;
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3 ist
eine vergrösserte
Schnittansicht entlang der Linie III-III der 2;
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4 ist
eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Pipette;
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5 ist
eine teilgeschnittene Ansicht einer Kolben-Zylinder-Anordnung einer
dritten Ausführungsform;
und
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6 bis 9 sind geschnittene Teilansichten von
Varianten einer Positionseinstellvorrichtung, die nahe dem Ende
des Pipettenzylinders angeordnet ist.
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1 bis 3 und 4 zeigen Pipetten 1 bzw. 1', bei denen analoge
Abschnitte mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden. Eine
solche Pipette umfasst einen Pipettenkörper 2, der mit einer üblichen
Kolben-Zylinder-Anordnung 3, 4, einer Kolbenbetätigungsvorrichtung 5 und
einer Abwurfvorrichtung 6 ausgerüstet ist. Die Kolbenbetätigungsvorrichtung 5 umfasst
einen Drücker 7,
der auf den Kolben 3 der Kolben-Zylinder-Anordnung wirkt
und es erlaubt., über
eine auswechselbare Spitze 8, die am Ende 9 des
Zylinders 4 der Kolben-Zylinder-Anordnung aufgesteckt ist,
Flüssigkeit
anzusaugen und/oder auszustossen. Der Zylinder 4 steht
mit der Spitze 8 über
eine Öffnung 10 an
seinem Ende 9 in Verbindung.
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Der Drücker 7 der Betätigungsvorrichtung 5 des
Kolbens hat einen Knopf 11 und einen Schaft 12. Der
Schaft 12 ist über
einen Abschnitt mit Gewinde 13 so mit dem Knopf 11 gekoppelt,
dass die Position des Schafts 12 und daher des Kolbens 3 relativ
zum Zylinder eingestellt werden kann, um das angesaugte Flüssigkeitsvolumen
festzulegen. Andere Vorrichtungen für die Betätigung des Kolbens 12 können vorgesehen
werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wobei die Betätigung zum
Beispiel hydraulisch oder elektrisch erfolgen kann.
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Der Schaft 12 ist mit seinem
Ende 14 lösbar an
den Kolben 3 angeschlossen. Der Kolben 3 ist mit federnden
Armen 15 versehen, die auf ihrer Innenseite Vertiefungen 56 haben,
so dass sie mit dem Ende 14 des Schafts 12 zusammenwirken
können,
das kugelförmig
ist. Die Kopplung zwischen den federnden Armen 15 und dem
Ende 14 ist daher durch Anlegen einer bestimmten Zugkraft
an die Kolben-Zylinder-Anordnung relativ zum Körper 2 schnell lösbar. Dadurch
ist es zum Beispiel möglich,
Kolben-Zylinder-Anordnungen
auszuwechseln, die verschiedene Ansaugvolumina oder eine andere
Gestalt und Abmessungen besitzen, um verschiedenen Normen zu entsprechen,
oder defekte Anordnungen auszuwechseln, ohne dass das ganze Gerät ersetzt
werden müsste.
Die Verbindung zwischen den federnden Armen 1S und der
Kugel 14 bildet eine vorteilhafte Stecker-Hülsen-Anordnung,
da die Vorrichtungen sehr leicht und schnell gelöst und neu verbunden werden können.
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Die Abwurfvorrichtung 6 umfasst
ein Abwurforgan 16 oder 16' mit einem röhrenförmigen Abschnitt, der so ausgelegt
ist, dass er auf dem Zylinder 4 gleiten kann, sowie eine
Betätigungsvorrichtung 17 für dieses
Abwurforgan. Die Betätigungsvorrichtung 17 umfasst
einen Drücker 18 und
einen Schaft 19, der den Drücker mit einem Kopplungsorgan 20 oder 20' verbündet. Das
Kopplungsorgan bringt durch Einrasten eine lösbare Verbindung zwischen 'dem Abwurforgan 16 oder 16' und der Betätigungsvorrichtung 17 zustande,
zum Beispiel durch das Zusammenwirken von Vorsprüngen und Rillen, die auf komplementären Abschnitten
ausgebildet sind. Indem der Drücker 18 bis
zu seinem Anschlag niedergedrückt
wird, zum Beispiel am Mantel oder einem Abschnitt 21 des
Körpers 2 der
Pipette, wird das Abwurforgan 16 oder 16' durch die Bewegung
dieses Drückers
um eine bestimmte Strecke verschoben. Das Ende 22 des Abwurforgans
kommt an der Oberkante 23 der Spitze zum Anschlag, um sie
vom Zylinder 4 zu lösen.
Der Drücker 18 wird
vorteilhafterweise auf der gleichen Seite des Pipettenkörpers wie
der Griff 21 angeordnet, wodurch die Betätigung des
für den Benutzer
gut zugänglichen
Abwurfdrückers
erleichtert wird. Andererseits wird durch diese Anordnung die Gegenseite
des Pipettenkörpers
dafür frei,
um dort leicht eine Anzeigevorrichtung anzubringen.
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In der in 4 gezeigten Ausführungsform umfasst die Abwurfvorrichtung
eine Positionseinstellvorrichtung 24 mit einem Gewindeabschnitt
25 am oberen Ende des Schafts 19, der in einen komplementären Gewindeabschnitt
einer Bohrung 26 des Drückers 18 eingreift.
Der Kopf des Gewindeabschnitts 25 ist von aussen her zugänglich,
um die Lage des Schafts 19 relativ zum Drücker 18 einstellen
zu können,
wobei das Kopplungsorgan 20 eine Drehung des Schafts 19 erlaubt.
Durch diese Drehung wird das Abwurforgan 16 relativ zum
Zylinder 4 verschoben. Die Lage des Endes 22 des
Abwurforgans 16 kann somit eingeregelt werden, um das Abwerfen
von Spitzen 8 zu ermöglichen,
deren Oberkanten sich auf verschiedenen Höhen relativ zum Ende 9 des
Zylinders befinden.
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In einer Variante wird die Lage des
Drückers 18,
die durch den Abstand der oberen Grenzposition des Drückers und
dem Mantel oder Griff 21 bestimmt ist, eingestellt, um
den Hub des Betätigungsorgans zu
regeln. Durch die Veränderung
des Hubs des Drückers 18 wird
somit ebenfalls die Grenzposition des Endes 22 des Abwurforgans
verändert,
die bei Betätigung
des Abwerfers erreicht wird. So erhält man einen zuverlässigen Abwurf
von Spitzen mit verschiedenen Positionen und/oder Abmessungen.
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1 bis 3 zeigen eine bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung. In diesem Beispiel umfasst die Positionseinstellvorrichtung 24' eine Buchse 27, die
nahe dem oberen Ende des Zylinder 4 um diesen herum befestigt ist.
Die Buchse 27 hat eine periphere Rille 28, in
die ein vorstehender Abschnitt des Kopplungsorgans 20' eingreift,
das mit dem Betätigungsschaft 19 verbunden
ist. In einer Ausführungsform kann
die Buchse 27 sich um ihre Achse drehen, bleibt dabei aber
in der Axialrichtung mit der Betätigungsvorrichtung
des Abwurforgans 16' fest
verbunden. Ein Innengewinde 29 der Buchse 27 wirkt
mit einem Gewinde 30 auf dem oberen Abschnitt des Abwurforgans 16' zusammen, so
dass durch eine Drehung der Buchse das Ende 22 des Abwurforgans
vom Ende 9 des Zylinders 4 wegbewegt oder zu diesem
hin bewegt werden kann. Die Innenseite der Buchse weist eine Reihe
von axialen Kerben 31 auf, in die ein Vorsprung 32 auf
der Aussenseite des oberen Abschnitts des Organs 16' so einrasten
kann, so dass die Winkellage der Buchse relativ zu diesem Organ
definiert werden kann. Das Organ 16' wird daran gehindert, sich um
seine eigene Achse zu drehen, und verschiebt sich daher beim Einstellen
seiner Lage durch Drehung der Buchse 27 in der Axialrichtung
relativ zum Zylinder 4. In einer weiteren Ausführungsform
ist die Buchse 27 ortsfest, während das Organ 16' drehbar angebracht
ist, so dass durch eine Drehung des Abwurforgans das Ende 22 vom
Ende 9 des Zylinders 4 wegbewegt oder auf dieses
zu bewegt werden kann.
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Der Ausführungsform der 5 gemäss
umfasst die Abwurfvorrichtung eine Positionseinstellvorrichtung 24'', die mit einer ortsfesten Buchse 27' und einem drehbar
auf dem Zylinder 4 angebrachten Abwurforgan 16" versehen ist.
Das Abwurforgan ist mit einem Teil 32 mit Nase 32'' versehen, die in Kerben 31' eines Kranzes 29' einrastet,
der eine ringförmige, geneigte
Einrastfläche 29'' hat. Die in Abständen auf dem
Umfang des Kranzes angeordneten Kerben 31' definieren somit unterschiedliche
Höhenlagen
für die Einstellung
der Lage des Endes 22 des Abwurforgans 16''. Eine auf die Buchse 27' und das Organ 16'' wirkende Feder 55 gewährleistet
das Einrasten der Nase 32''' in eine der Kerben 31'. Die Kolben-Zylinder-Anordnung
der 5 kann ferner einen
Kolben sowie Mittel umfassen, um eine rasche Ankopplung an einen
Pipettenkörper
zu gestatten, wobei diese Mittel denen ähneln, die oben unter Bezugnahme
auf die Ausführungsform
der 2 beschrieben worden sind.
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Weitere Ausführungsformen der Positionseinstellvorrichtung
können
realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere
kann eine Einstellbuchse gemäss
den in 6 bis 9 gezeigten Varianten auf
einem Endabschnitt des Abwurforgans angebracht werden, um eine Abwurfkante 22' zu bilden,
deren Position relativ zum Pipettenzylinder 4 eingestellt
werden kann.
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In den Varianten der 6 bis 9 ist
eine Buchse 33 oder 33' auf dem Abschnitt 34 bzw. 34' des Abwurforgans
angebracht, das ein Gewinde 35 bzw. 35' aufweist, das mit
einem komplementären Gewinde
der Buchse zusammenwirkt. Nach 9 sind
Verzahnungsstreifen 36 auf dem Hintergrund des Gewindes
ausgebildet, um eine gute Definition der Winkellage der Buchse 33 zu
gewährleisten.
In der Variante der 6 ist
die Verzahnung stattdessen auf dem zylindrischen Abschnitt 37 des
Abwurforgans angebracht und bildet auf diesem Abschnitt und auf
der Buchse 33' einen
Satz von Kerben und Vorsprüngen 38.
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7 zeigt
eine Variante, wonach eine Buchse 39 über Vorsprünge wie die von 41, die in entsprechenden
Rillen auf dem Umfang des Abschnitts 40 liegen, auf einen
Endabschnitt 40 des Abwurforgans montiert ist. Diese Rillen
wie zum Beispiel 42, 43, 44 haben unterschiedliche
Höhen,
wordurch entsprechende Positionen der Buchse relativ zum Abwurforgan
definiert werden können.
Die Buchsenführung
wird durch den Zylinder 4 gewährleistet, auf dem sie gleitet.
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In der Variante der 8 ist eine Buchse 39' mit längs verlaufenden
Zungen 50 versehen, die an ihren freien Enden Vorsprünge 51 tragen,
die so ausgelegt sind, dass sie in Fenster wie 52, 53, 54 eintreten
können,
die in verschiedenen Höhen
im Abschnitt 40' des
Abwurforgans angebracht sind.
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In den Ausführungsformen der 6 bis 9 ist somit die Grenzposition des Endes
des Abwurforgans an diesem Ende so einstellbar, dass ein wirksames
Abwerfen bei Spitzen erhalten wird, deren Oberkante relativ zum
Pipettenzylinder auf verschiedenen Höhen liegt.