DE102006036764A1 - Pipetting equipment includes shaft with surrounding sealing-, catch and shoulder sections, which engage complementary sections of push-on tip - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Pipettiersystem umfassend eine Pipettiervorrichtung und eine Pipettenspitze, auf eine Pipettiervorrichtung und auf eine Pipettenspitze.The The invention relates to a pipetting system comprising a pipetting device and a pipette tip, on a pipetting device and on a Pipette tip.
Pipettiervorrichtungen werden zusammen mit Pipettenspitzen zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Eine Pipettiervorrichtung umfaßt eine Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer und einem darin verlagerbaren Verdrängerelement für Luft. Die Verdrängungseinrichtung ist meist als Zylinder mit einem darin längsverschieblich angeordneten Kolben ausgeführt. Die Pipettiervorrichtung weist einen Aufsteckschaft zum Aufstecken einer Pipettenspitze auf. Die Verdrängungskammer ist über einen Durchgangskanal mit einem Loch im Ende des Aufsteckschaftes verbunden. Eine Pipettenspitze weist einen länglichen, röhrförmigen Körper auf, der an einem Ende eine Durchgangsöffnung für die zu dosierende Flüssigkeit und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung zum Aufstecken auf den Aufsteckschaft der Pipettiervorrichtung hat. Durch Eindrücken des Aufsteckschaftes in die Aufstecköffnung wird die Pipettenspitze an der Pipettiervorrichtung fixiert.pipetting are used together with pipette tips for dosing liquids. A pipetting device comprises a displacement device with a displacement chamber and a displaceable displaceable therein for air. The displacement device is usually arranged as a cylinder with a longitudinally displaceable therein Piston executed. The pipetting device has a slip-on shaft for attaching a Pipette tip on. The displacement chamber is over one Passageway connected to a hole in the end of the slip-on shaft. A pipette tip has an elongated, tubular body which is at one end a passage opening for the to be dosed liquid and at the other end an insertion opening for attachment to the slip-on shaft the pipetting device has. By pushing in the socket shaft in the plug-in opening the pipette tip is fixed to the pipetting device.
Mittels der Verdrängungseinrichtung wird eine Luftsäule verschoben, um Flüssigkeit in die auf den Aufsteckschaft gesteckte Pipettenspitze einzusaugen oder aus dieser auszustoßen. Wird die Luftsäule von der Pipettenspitze weg bzw. in die Verdrängungskammer hinein verschoben, wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch die Durchgangsöffnung in den rohrförmigen Körper eingesogen. Durch Verschieben der Luftsäule von der Verdrängungskammer weg zur Pipettenspitze hin, wird eine Flüssigkeitsmenge aus dem rohrförmigen Körper durch die Durchgangsöffnung abgegeben.through the displacement device becomes an air column moved to liquid suck in the pipette tip inserted on the socket or expel from this. Will the air column displaced away from the pipette tip or into the displacement chamber, will be a certain amount of fluid through the passage opening in the tubular body sucked. By moving the air column from the displacement chamber away from the pipette tip, an amount of liquid from the tubular body through the passage opening issued.
Bekannt sind Pipettiersysteme, bei denen die Pipettenspitze mit der Hand vom Aufsteckschaft abgezogen wird. Meistens weisen die Pipettiervorrichtungen einen Abwerfer auf, der auf den oberen Rand der Pipettenspitze wirkt, um diese bei Betätigen des Abwerfers durch den Anwender vom Aufsteckschaft abzudrücken.Known are pipetting systems where the pipette tip is by hand is deducted from the stocking shaft. In most cases, the pipetting devices an ejector acting on the top edge of the pipette tip, these by pressing the Press down ejector by user from the slip-on shaft.
Die Pipettiervorrichtung kann eine tragbare Handpipette mit manuell oder durch einen Elektromotor angetriebener Verdrängungseinrichtung oder eine stationäre Dosierstation mit einer motorbetriebenen Verdrängungseinrichtung sein. Das Aufstecken und Abwerfen der Pipettenspitze kann ebenfalls manuell oder motorgetrieben geschehen.The Pipetting device can be a portable handheld pipette with manual or driven by an electric motor displacement device or a stationary one Be dosing with a motor-driven displacement device. The Plugging and dropping the pipette tip can also be done manually or motor driven happen.
Zur Vermeidung von Fehlpipettierungen muß die Pipettenspitze abdichtend auf dem Aufsteckschaft fixiert sein. Für den Anwender ist oftmals schwer zu erkennen, wann die Pipettenspitze abdichtend auf dem Aufsteckschaft angeordnet ist. Durch hohe Aufsteckkräfte kann zwar eine Abdichtung erreicht werden. Jedoch wird der Anwender durch den hohen Kraftaufwand beim Aufstecken und Abwerfen von Pipettenspitzen stark belastet. Außerdem kann die für eine abdichtende Fixierung erforderliche Aufsteckkraft infolge von Fertigungstoleranzen schwanken, so daß der Anwender eine erhebliche Aufsteckkraft aufbringen muß, wenn er sicher sein will, daß die Pipettenspitze abdichtend am Aufsteckschaft sitzt.to Avoidance of incorrect pipetting must sealing the pipette tip be fixed on the Aufsteckschaft. For the user is often difficult to detect when the pipette tip sealing on the slip-on shaft is arranged. By high Aufsteckkräfte can indeed a seal be achieved. However, the user is by the high force heavily loaded during insertion and removal of pipette tips. Furthermore can the for a sealing fixation required Aufsteckkraft due to Manufacturing tolerances vary, so that the user a considerable Must apply Aufsteckkraft, if he wants to be sure that the Pipette tip sealingly seated on the socket.
Ferner hat eine unterschiedliche Aufsteckhöhe der Pipettenspitze am Aufsteckschaft zur Folge, daß das Totvolumen zwischen der Flüssigkeitsoberfläche in der Pipettenspitze und dem Kolben oder einem anderen Verdrängerelement schwankt. Dies kann den Dosierfehler erheblich beeinflussen.Further has a different attachment height of the pipette tip on Aufsteckschaft result that the Dead volume between the liquid surface in the Pipette tip and the piston or other displacement element fluctuates. This can considerably influence the dosing error.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Pipettiersystem, eine Pipettiervorrichtung und eine Pipettenspitze zu schaffen, das bzw. die dem Anwender das abdichtende Fixieren der Pipettenspitze am Aufsteckschaft und das Lösen der Pipettenspitze vom Aufsteckschaft erleichtert.From that Based on the object of the invention, a pipetting system, to provide a pipetting device and a pipette tip, the or the user the sealing fixing the pipette tip on the socket and loosening facilitates the pipette tip of Aufsteckschaft.
Die Aufgabe wird durch ein Pipettiersystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird sie durch eine Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst. Schließlich wird sie durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen des Anspruches 25 gelöst.The The object is achieved by a pipetting system having the features of the claim 1 solved. Further, it is by a pipetting device with the features of claim 16 solved. After all It gets through a pipette tip with the features of the claim 25 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Pipettiersystems, der Pipettiervorrichtung und der Pipettenspitze sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the pipetting system, the pipetting device and the pipette tip are specified in the subclaims.
Gemäß Anspruch 1 hat das erfindungsgemäße Pipettiersystem zum Dosieren von Flüssigkeiten
- – eine Pipettiervorrichtung mit mindestens einem Aufsteckschaft mit mindestens einem Rastelement,
- – mindestens einen umlaufenden Dichtbereich des Aufsteckschaftes,
- – eine auf den Aufsteckschaft aufsteckbare Pipettenspitze mit mindestens einem mit dem Rastelement des Aufsteckschaftes verrastbaren weiteren Rastelement und
- – mindestens einen umlaufenden weiteren Dichtbereich der Pipettenspitze, der sich in dichtender Anlage an dem Dichtbereich des Aufsteckschaftes befindet, wenn Rastelement und weiteres Rastelement miteinander verrastet sind.
- A pipetting device having at least one attachment shaft with at least one latching element,
- At least one peripheral sealing region of the slip-on shaft,
- - An attachable to the slip-on pipette tip with at least one latchable with the locking element of the Aufsteckschaftes further locking element and
- - At least one circumferential further sealing region of the pipette tip, which is in sealing contact with the sealing region of the Aufsteckschaftes when latching element and further latching element are locked together.
Gemäß Anspruch 16 hat die erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung zum Aufstecken einer Pipettenspitze zum Dosieren von Flüssigkeiten
- – mindestens einen Aufsteckschaft mit mindestens einem Rastelement zum Aufstecken der Pipettenspitze mit mindestens einem mit dem Rastelement verrastbaren weiteren Rastelement und
- – mindestens einen umlaufenden Dichtbereich des Aufsteckschaftes für die dichtende Anlage eines weiteren Dichtbereiches einer Pipettenspitze, wenn Rastelement und weiteres Rastelement miteinander verrastet sind.
- - At least one Aufsteckschaft with at least one locking element for attaching the pipette tip with at least one latchable with the locking element further locking element and
- - At least one circumferential sealing area of the Aufsteckschaftes for the sealing contact of another sealing area of a pipette tip when locking element and further locking element are locked together.
Gemäß Anspruch 25 hat eine erfindungsgemäße Pipettenspitze zum Aufstecken auf einen Aufsteckschaft einer Pipettiervorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten
- – mindestens ein auf ein Rastelement des Aufsteckschaftes aufrastbares weiteres Rastelement und
- – mindestens einen umlaufenden weiteren Dichtbereich, der in dichtende Anlage an einen Dichtbereich des Aufsteckschaftes bringbar ist, wenn Rastelement und weiteres Rastelement miteinander verrastet sind.
- - At least one latchable on a locking element of the Aufsteckschaftes further locking element and
- - At least one circumferential further sealing area, which can be brought into sealing engagement with a sealing region of the slip-on shaft, when locking element and further locking element are locked together.
Bei dem erfindungsgemäßen Pipettiersystem, der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung und der erfindungsgemäßen Pipettenspitze ist der Aufsteckschaft am Außenumfang und die Pipettenspitze am Innenumfang mit mindestens einem Paar miteinander verrastbarer Rastelemente versehen. Diese sind z.B. miteinander verrastbare Rastnocken oder Rasthaken. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind sie als Rastwulst und Rastnut ausgeführt. Beim Aufstecken der Pipettenspitze auf den Aufsteckschaft erkennt der Anwender an dem Verrasten der Rastelemente, daß die Pipettenspitze richtig auf den Aufsteckschaft aufgesteckt ist. Spätestens wenn die Rastelemente miteinander verrastet sind, befinden sich nämlich der Dichtbereich des Aufsteckschaftes und der weitere Dichtbereich der Pipettenspitze in dichtender Anlage aneinander. Durch die Verrastung von Pipettenspitze und Aufsteckschaft wird sichergestellt, daß die Pipettenspitze mit im wesentlichen konstanter Aufsteckkraft auf dem Aufsteckschaft fixiert und mit einer entsprechenden Kraft vom Aufsteckschaft lösbar ist. Das Aufbringen überhöhter Aufsteckkräfte, die den Anwender beim Aufstecken und Lösen der Pipettenspitze stark belasten, wird vermieden. Ferner rastet die Pipettenspitze immer auf der gleichen Höhe auf dem Aufsteckschaft auf, so daß Schwankungen des Totvolumens und damit einhergehende Dosierfehler vermieden werden. Des weiteren ist es möglich, die Rastposition der Pipettenspitze am Aufsteckschaft so zu wählen, daß Fertigungstoleranzen die Abdichtung der Pipettenspitze auf dem Aufsteckschaft nicht beeinträchtigen.at the pipetting system according to the invention, the pipetting device according to the invention and the pipette tip according to the invention is the Aufsteckschaft on the outer circumference and the pipette tip on the inner circumference with at least one pair with each other Lockable locking elements provided. These are e.g. together latchable locking cams or latching hooks. According to a preferred embodiment they are designed as Rastwulst and locking groove. When attaching the pipette tip on the Aufsteckschaft recognizes the user at the locking of the Locking elements that the Pipette tip is correctly attached to the slip-on shaft. No later than when the locking elements are locked together, are namely the sealing area of the slip-on shaft and the further sealing area the pipette tip in sealing contact with each other. By latching from pipette tip and slip-on ensures that the pipette tip with a substantially constant Aufsteckkraft on the slip-on fixed and detachable with a corresponding force from the slip-on shaft. The application of excessive attachment forces, the The user when plugging in and loosening the pipette tip strong burden is avoided. Furthermore, the pipette tip always snaps at the same height on the Aufsteckschaft, so that fluctuations in the dead volume and associated dosing errors are avoided. Furthermore Is it possible, to select the detent position of the pipette tip on Aufsteckschaft so that manufacturing tolerances Do not interfere with the sealing of the pipette tip on the slip-on shaft.
Es versteht sich, daß die Pipettiervorrichtung eine manuell oder motorisch angetriebene Verdrängereinrichtung mit einem Verdrängerelement in einer Verdrängerkammer und eine die Verdrängerkammer mit einem Loch am Ende des Aufsteckschaftes verbindenden Durchgangskanal aufweist. Ferner versteht sich, daß die Pipettenspitze einen Körper in Form eines Röhrchens mit einer Aufstecköffnung an einem Ende und einer Durchgangsöffnung für Flüssigkeit am anderen Ende aufweist. Dabei kann der röhrchenförmige Körper viele verschiedene Ausgestaltungen aufweisen, z.B. ganz oder teilweise zylindrisch und/oder konisch sein.It understands that the Pipetting a manual or motor driven displacement device with a displacement element in a displacement chamber and a displacement chamber with a passageway connecting a hole at the end of the socket shank having. Furthermore, it is understood that the pipette tip a body in the form of a tube with a slip-on opening having at one end and a passage for liquid at the other end. The tubular body can have many have different configurations, e.g. completely or partially cylindrical and / or conical.
Nachfolgend werden Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Unteransprüche für das Pipettiersystem erläutert. Diese Erläuterungen gelten sinngemäß für die entsprechenden Unteransprüche der Pipettiervorrichtung und der Pipettenspitze, die nur die jeweiligen Merkmale der Pipettiervorrichtung bzw. der Pipettenspitze zum Gegenstand haben.following Embodiments of the invention with reference to the dependent claims for the pipetting system explained. These explanations apply mutatis mutandis to the corresponding Subclaims of Pipetting device and the pipette tip, which only the respective Features of the pipetting device or the pipette tip to the object to have.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Aufsteckschaft einen Anschlag und die Pipettenspitze einen Gegenanschlag zur Begrenzung der Aufsteckbewegung der Pipettenspitze auf den Aufsteckschaft auf. Anschlag und Gegenanschlag begrenzen das Aufstecken der Pipettenspitze auf den Aufsteckschaft, so daß diese auch nicht über die Rastposition hinaus aufschiebbar ist. Hierdurch werden die Aufsteck- und Dichtkräfte auf Maximalwerte begrenzt. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Anschlag eine umlaufende Außenstufe des Aufsteckschaftes und/oder der Gegenanschlag ein stirnseitiger Rand um eine Aufstecköffnung der Pipettenspitze.According to one Design, the Aufsteckschaft a stop and the pipette tip a counter-stop to limit the Aufsteckbewegung the pipette tip on the Aufsteckschaft on. Limit stop and counter stop the attachment of the pipette tip on the slip-on, so that this not over the detent position is pushed out. This will cause the slip-on and sealing forces limited to maximum values. According to one Embodiment, the stop is a circumferential outer stage the Aufsteckschaftes and / or the counter-attack a frontal Edge around an insertion opening the pipette tip.
Der Dichtbereich und der weitere Dichtbereich können verschieden ausgestaltet sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Dichtbereich und/oder der weitere Dichtbereich glatt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Dichtbereich und/oder der weitere Dichtbereich eine Ringnut mit einem darin eingesetzten Dichtring und/oder einem Dichtwulst auf. Der Dichtring und/oder Dichtwulst ermöglicht einen Toleranzausgleich zwischen Aufsteckschaft und Pipettenspitze. Dies beruht darauf, daß der Dichtring und/oder der Dichtwulst besonders elastisch ausgeführt sein kann, so daß eine starke Verformung des Dichtringes und/oder des Dichtwulstes einen Toleranzausgleich bewirkt. Zum Zwecke des Toleranzausgleiches kann zusätzlich eine glatte Wand, an der der Dichtring und/oder der Dichtwulst anliegt, besonders dünnwandig und damit besonders elastisch ausgeführt sein.Of the Sealing area and the other sealing area can be configured differently be. According to one Embodiment is the sealing area and / or the other sealing area smooth. According to one Another embodiment, the sealing region and / or the other Sealing area an annular groove with a sealing ring inserted therein and / or a sealing bead. The sealing ring and / or sealing bead allows a tolerance compensation between Aufsteckschaft and pipette tip. This is based on the fact that the Seal and / or the sealing bead be made particularly elastic can, so that one strong deformation of the sealing ring and / or the Dichtwulstes one Tolerance compensation causes. For the purpose of tolerance compensation can additionally a smooth wall against which the sealing ring and / or the sealing bead abuts, especially thin-walled and thus be designed to be particularly elastic.
Grundsätzlich ist es möglich, daß der Dichtbereich näher am freien Ende des Aufsteckschaftes angeordnet ist als das Rastelement. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Dichtbereich näher am freien Ende des Aufsteckschaftes angeordnet als das Rastelement. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Rastelemente von pipettierter Flüssigkeit benetzt bzw. verunreinigt werden.Basically it is possible that the Sealing area closer is arranged at the free end of the Aufsteckschaftes as the locking element. According to one embodiment the sealing area is closer arranged at the free end of the Aufsteckschaftes as the locking element. In this way it is avoided that the locking elements of pipetted liquid wetted or contaminated.
Der Aufsteckschaft kann verschiedene Geometrien aufweisen. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Aufsteckschaft im wesentlichen zylindrisch und/oder konisch und weist die Pipettenspitze eine dazu komplementäre Innenkontur auf.Of the Shank can have different geometries. According to one Embodiment is the Aufsteckschaft substantially cylindrical and / or conical and the pipette tip has a complementary inner contour on.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Pipettenspitze im Bereich des weiteren Rastelementes eine geschwächte Wand auf. Die Pipettenspitze ist im Bereich der geschwächten Wand stärker elastisch verformbar, als in den übrigen, nicht geschwächten Bereichen ihrer Wand. Durch die Schwächung der Wand ist das Verrasten der Pipettenspitze mit dem Aufsteckkonus erleichtert.According to one Embodiment, the pipette tip in the region of the further locking element a weakened Wall up. The pipette tip is in the area of the weakened wall stronger elastically deformable, as in the remaining, not weakened areas her wall. By weakening the wall is the locking of the pipette tip with the attachment cone facilitated.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die geschwächte Wand mindestens einen in Axialrichtung der Pipettenspitze verlaufenden Schlitz auf. Der Schlitz begünstigt eine Aufweitung der Pipettenspitze, die das Verrasten der Rastelemente erleichtert. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung geht der Schlitz von der Aufstecköffnung von der Pipettenspitze aus, d.h. von denn Querschnitt der Pipettenspitze, der beim Verrasten zuerst aufgeweitet wird. Hierdurch wird das Verrasten weiter erleichtert. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung endet der Schlitz in einem Abstand vom weiteren Dichtbereich. Eine Unterbrechung des weiteren Dichtbereiches durch den Schlitz wird hierdurch vermieden. Eine Ausgestaltung weist mehrere gleichmäßig über den Umfang der Pipettenspitze verteilte Schlitze auf. Dies begünstigt eine gleichmäßige Verteilung der Aufsteckkräfte über den Umfang und erleichtert damit das Verrasten von Pipettenspitze und Aufsteckkonus.According to one Design shows the weakened Wall at least one extending in the axial direction of the pipette tip Slot up. The slot favors an expansion of the pipette tip, the latching of the locking elements facilitated. According to one preferred embodiment, the slot of the plug-in opening of the pipette tip, i. from because cross section of the pipette tip, the is first expanded when latching. This will lock further eased. According to one Another preferred embodiment of the slot ends at a distance from the other sealing area. An interruption of the other sealing area by the slot is thereby avoided. One embodiment has several evenly over the circumference the pipette tip distributed slots. This favors one even distribution the attachment forces over the Scope and thus facilitates the locking of pipette tip and Aufsteckkonus.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfaßt die geschwächte Wand einen Bereich reduzierter Wandstärke. Der Bereich reduzierter Wandstärke kann zusätzlich oder statt des mindestens einen Schlitzes vorhanden sein.According to one further embodiment comprises the weakened Wall an area of reduced wall thickness. The area reduced Wall thickness can additionally or be present instead of the at least one slot.
Die Pipettenspitze ist vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff hergestellt, insbesondere aus einem Thermoplasten, z.B. aus Polypropylen und Polyethylen, z.B. durch Spritzgießen.The The pipette tip is preferably made of an elastic plastic made, in particular from a thermoplastic, e.g. made of polypropylene and Polyethylene, e.g. by injection molding.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The Invention is described below with reference to the accompanying drawings of embodiments explained in more detail. In show the drawings:
Gemäß
In
der oberen Hälfte
der Abbildung ist der Aufsteckzapfen
In
kurzem Abstand vom glattzylindrischen Bereich hat der Aufsteckzapfen
Auf
der anderen Seite des Rastwulstes
Im
Bereich des Konus
Gemäß
Außen weist
die Pipettenspitze
Daran
angrenzend hat sie außen
Konusabschnitte
Im
oberen inneren Konusabschnitt
Von
der Aufstecköffnung
Der
die Aufstecköffnung
Die Pipettenspitze ist aus einem thermoplastischen Kunststoff gespritzt, beispielsweise aus Polypropylen oder Polyethylen.The Pipette tip is molded from a thermoplastic, for example, polypropylene or polyethylene.
Der
Konusbereich
Gemäß
Der
Gegenanschlag
Zugleich
liegt der Dichtbereich
Durch
die zeitweilige elastische Aufweitung der Pipettenspitze im Bereich
der Schlitze
Der
Aufsteckschaft
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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