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Die
Erfindung betrifft eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Eine
bekannte Mehrkanal-Pipettiervorrichtung (
US-A-5,021,217 ) ist als Handgerät
ausgeführt und wird von Hand betätigt. Ebenfalls
bekannt sind handgehaltene, jedoch motorisch betätigte
Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen (
US-A-4,779,467 ).
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Eine
Mehrkanal-Pipettiervorrichtung hat regelmäßig
mehrere Zylinder-Kolben-Anordnungen, um gleichzeitig beispielsweise
in Vertiefungen von Mikrotiterplatten zu dosieren. Besonders häufig
sind achtkanalige oder zwölfkanalige Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen,
weil die häufigsten Mikrotiterplatten solche mit 96 (8 × 12)
Vertiefungen sind.
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Die
Zylinder-Kolben-Anordnungen sind im Verdrängerteil nebeneinander
angeordnet. Die Zylinder der Zylinder-Kolben-Anordnungen sind blockartig zusammengefaßt.
Ebenso zusammengefaßt sind die Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnungen,
nämlich mit einem gemeinsamen Kolbenantrieb.
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Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen
sind meist als Luftpolsterpipette ausgeführt. Mit den Zylinder-Kolben-Anordnungen
werden Luftsäulen verschoben, um Probenflüssigkeit
in auswechselbare, auf Schäfte der Zylinder aufsteckbare,
auswechselbare Pipettenspitzen, die regelmäßig
aus Kunststoff bestehen und als Wegwerfteile ausgestaltet sind,
einzusaugen und aus diesen auszustoßen. Nur die Pipettenspitzen
kommen dabei mit der Flüssigkeit in Kontakt.
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Grundsätzlich
sind jedoch Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen auch als Direktverdränger
bekannt.
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Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen
können unveränderliche oder veränderliche
Dosiervolumina der Zylinder-Kolben-Anordnungen aufweisen. Eine Veränderung
der Dosiervolumina wird durch Verstellung des Weges der Kolbenantriebseinrichtung
im Griffteil erreicht.
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Insbesondere
bei motorischen Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen (
US-A-4,779,467 ) kann man
vielerlei Funktionen integrieren, insbesondere auch eine repetierende
Abgabe kleiner Teilmengen der Flüssigkeit.
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Das
Verdrängerteil einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung, in
dem sich die mehreren Zylinder-Kolben-Anordnungen nebeneinander
angeordnet befinden, hat quer zur Längsachse des Griffteils eine
erhebliche Ausdehnung. Letztlich wirkt das Verdrängerteil
wie eine breite Platte, von der nach unten die nebeneinander angeordneten
Pipettenspitzen abragen. Je nachdem wie ein Benutzer beim Pipettieren
das Griffteil mit der Hand hält, wird eventuell die Sicht
des Benutzers auf die Mikrotiterplatte durch die Ausrichtung des
Verdrängerteils behindert. Deshalb ist es notwendig, das
Verdrängerteil gegenüber dem Griffteil um die
Längsachse des Griffteils drehbar zu lagern. Damit das
Verdrängerteil sich gegenüber dem Griffteil jedoch
nicht ungewollt allzu leicht verstellt empfiehlt es sich, die Drehung
in irgendeiner Form zu bremsen, sei es durch Reibung oder Rastung.
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Im übrigen
muß das Verdrängerteil vom Griffteil abnehmbar
sein. Der lösbaren Verbindung des Verdrängerteils
mit dem Griffteil dient eine Verbindungseinrichtung. Bekannt ist
eine Magnetverbindung zwischen Griffteil und Verdrängerteil
(
DE-A-198 26 065 ). Üblicher
ist hingegen eine Schraubverbindung (
US-A-4,779,467 ;
US-A-5,021,217 ).
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Bei
der aus der Praxis bekannten Mehrkanal-Pipettiervorrichtung (eppendorf
research), von der die Erfindung ausgeht, läßt
sich das Verdrängerteil gegenüber dem Griffteil
reibschlüssig gebremst stufenlos drehen. Die in Eingriff
stehenden Gewindeelemente haben eine Reibung, die größer
ist als die Reibung in der Drehlagerung des Verdrängerteils. Dadurch
bleiben normalerweise die Gewindeelemente auch bei Drehung des Verdrängerteils
gegenüber dem Griffteil in Eingriff miteinander.
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Um
das Verdrängerteil vom Griffteil abzuschrauben, wird durch
eine manuelle Lösehandhabung die Drehlagerung blockiert,
so daß dann eine Drehung des Verdrängerteils auf
das Verbindungsteil übertragen wird. Die manuelle Lösehandhabung
wird hier durch die Betätigung einer axial verstellbaren Abwerfermechanik
für die Pipettenspitzen ausgeführt. Durch Herunterdrücken
eines Ab werferknopfes der Abwerfermechanik wird eine Blockierung
der Drehlagerung freigegeben.
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Moderne
Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen sollten komplett, also in zusammengebautem
Zustand, autoklaviert werden können. Sie werden dabei Temperaturen
von über 120°C ausgesetzt. Die in Kunststoffteilen
ausgebildeten Gewinde verlieren dabei an Vorspannung. Eine durch
das Autoklavieren gelockerte Gewindeverbindung kann sich bei einem anschließenden
Ausrichten des Verdrängerteils gegenüber dem Griffteil
lösen, weil die gewindeeigene Reibung geringer geworden
ist als die Reibung in der Drehlagerung.
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Liegt
eine durch Autoklavieren oder auf andere Weise gelockerte Gewindeverbindung
vor, so ergeben sich Hub- und Meßfehler bereits bei kleinsten
Drehbewegungen, wie sie beim Aufnehmen der Pipettenspitzen aus einem
Gestell auftreten. Dies wird vom Benutzer häufig nicht
gemerkt. Auch ein Warnvermerk in der Betriebsanleitung kann normalerweise
hier nicht auf Dauer helfen.
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Der
Lehre liegt somit das Problem zugrunde, die bekannte Mehrkanal-Pipettiervorrichtung,
von der die Erfindung ausgeht, hinsichtlich der Fehleranfälligkeit
im Betrieb, insbesondere unter Berücksichtigung der Umstände
beim Autoklavieren, zu verbessern.
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Die
zuvor aufgezeigte Problemstellung ist bei einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist
zusätzlich zu den Gewindeelementen der Gewindeverbindung
zwischen dem Trägerteil des Griffteils und dem Verbindungsteil eine
formschlüssige Blockierung durch zueinander passende Formschlußausbildungen
gegeben, die gewissermaßen in der Endlage des Gewindes,
also bei in der vorgesehenen Sollposition am Griffteil befestigtem
Verdrängerteil, miteinander in Eingriff stehen, so daß eine
Rückdrehung des Verbindungsteils gegenüber dem
Trägerteil definitiv verhindert wird. Das Gewinde bleibt
also stabil im Eingriff unabhängig von der zwischen den
Gewindeelementen bestehenden und gegebenenfalls durch mehrfaches
Autoklavieren geminderten Reibung. Diese positive formschlüssige
Blockierung der Gewindeverbindung von Griffteil und Verdrängerteil
kann nur durch eine manuelle Lösehandhabung gelöst
werden. Normalerweise, also ohne diese manuelle Lösehandhabung, kann
man das Verdrängerteil gegenüber dem Griffteil auch
gegen eine vergleichsweise hohe Bremskraft um die Längsachse
drehen, ohne daß sich an dem Eingriff der Gewindeelemente
etwas ändert. Damit bleibt auch die Relativlage der Kolbenantriebseinrichtung
zu den gekuppelten Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnungen unverändert,
am Hubweg ändert sich nichts.
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Einige
der im Anspruch 1 verwendeten Begriffe sollen nachfolgend in ihrer
Bedeutung im Rahmen der Lehre der Erfindung erläutert werden:
- – Die Längsachse, die das
Griffteil in seiner Ausrichtung relativ zum Verdrängerteil
bildet, definiert nachfolgend die "axiale" Richtung der Mehrkanal-Pipettiervorrichtung.
- – Die Kolbenantriebseinrichtung im Griffteil kann eine
von Hand betätigte Einrichtung ebenso sein wie eine motorisch
betätigte Einrichtung, die ebenfalls aus dem eingangs erläuterten
Stand der Technik bekannt ist.
- – Im Verdrängerteil können die mehreren
nebeneinander angeordneten Zylinder-Kolben-Anordnungen grundsätzlich
nicht nur in einer Richtung, also entlang einer Querachse angeordnet
sein, sondern auch in zwei Richtungen. Derartige Produkte sind derzeit
zwar noch nicht am Markt, an der Relevanz der Erfindung würde
eine solche Anordnung aber nichts ändern.
- – Die drehbare Lagerung des Verdrängerteils
am Verbindungsteil wird von sich aus bereits eine bestimmte Reibung
aufweisen. Diese kann verstärkt und auf eine definierte
Größe eingestellt werden durch eine integrierte
Reibungsbremse, eine Rastungsbremse, also eine Einstellbarkeit in
meist äquidistanten Rastschritten, oder eine Kombination
beider Bremsentypen.
- – Das Trägerteil des Griffteils, das das Verbindungsgewindeelement
der Verbindungseinrichtung trägt, kann auch integraler
Bestandteil eines Korpus des Griffteils, muß also kein
gesondertes Bauteil sein.
- – Das Verbindungsteil mit den gekuppelten Zylindern
der Zylinder-Kolben-Anordnung bildet das Widerlager für
die von der Kolbenantriebseinrichtung im Griffteil angetriebenen
Kolben. Hier ist eine axial präzise Verbindung erforderlich,
um den Fehler beim Hubweg der Kolbenantriebseinrichtung kleinzuhalten.
Der Begriff der axial festen Verbindung schließt aber nicht
aus, daß in der Drehlagerung ein gewisses geringes axiales
Spiel vorhanden ist.
- – Die Formschlußausbildungen können
jede passende Form aufweisen. Sie sollen jedenfalls bei vollständig
in Eingriff stehenden Gewindeelementen miteinander in Eingriff stehen,
so daß in dieser definitiven Endstellung jedenfalls eine
Rückdrehung des Verbindungsteils gegenüber dem
Trägerteil unmöglich gemacht wird. Der Eingriff
der Formschlußausbildungen wird aber regelmäßig bereits
kurz vor Erreichen der Endstellung der Gewindeelemente eintreten,
was mit dem Hinweis auf die "im wesentlichen vollständig
in Eingriff stehenden" Gewindeelemente umschrieben worden ist.
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Auch
für die erfindungsgemäße Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
empfiehlt es sich, die Drehlagerung des Verdrängerteils
blockierbar auszuführen, und zwar zweckmäßigerweise
blockierbar durch die manuelle Lösehandhabung, die auch
die Formschlußausbildungen außer Eingriff miteinander bringt.
Dann kann man durch Angreifen am Verdrängerteil das Verbindungsteil
drehend mitnehmen und so die Gewindeverbindung zum Griffteil lösen.
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Besonders
bevorzugte Ausgestaltungen der Formschlußausbildungen ergeben
sich aus den Ansprüchen 3 bis 5. Insbesondere eine asymmetrische, sägezahnartige
Ausgestaltung der Formschlußausbildungen, die miteinander
dann eine Art asymmetrisches Keilgetriebe bilden, führt
zu einem gegebenenfalls auch akustisch wahrnehmbaren Ratscheneffekt, der
das sichere Erreichen der Endstellung der Gewindeelemente dem Benutzer
signalisiert. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Formschlußausbildungen,
die miteinander in Eingriff stehen, auch identisch ausgebildet sind.
Es können beispielsweise unterschiedliche Anzahlen von
Formschlußausbildungen an den beiden beteiligten Teilen
der Mehrkanal-Pipettiervorrichtung angeordnet sein.
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Eine
besonders bevorzugte Realisierung der manuellen Lösehandhabung
für die Formschlußausbildungen ist Gegenstand
des Anspruchs 6. Das dort beschriebene zusätzliche Sperrelement,
das insbesondere dem Verbindungsteil zugeordnet, diesem gegenüber
aber zwischen zwei Positionen verstellbar ist, bildet ein zweckmäßiges
Mittel zur Realisierung der Lösehandhabung. Ergänzendes
erläutert hierzu Anspruch 7.
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Auch
bei der erfindungsgemäßen Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
ist zweckmäßigerweise am Griffteil eine axial
verstellbare Abwerfermechanik vorgesehen. Die axial verstellbare
Abwerfermechanik bildet ein probates Mittel, um auch die erfindungsgemäß gewünschte
manuelle Lösehandhabung für die Formschlußausbildungen
zu realisieren. Insbesondere kann das Sperrelement mittels der Abwerfermechanik
axial verstellbar sein.
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Anspruch
10 beschreibt das Zusammenwirken der Abwerfermechanik mit einem
gegen das Griffteil durch Federkraft vorgespannten Außengehäuse
des Verdrängerteils der Mehrkanal-Pipettiervorrichtung.
Das Außengehäuse selbst ist damit Teil der Kraftwirkungskette
von der Abwerfermechanik auf die Pipettenspitzen unten am Verdrängerteil.
Damit läßt sich das Außengehäuse
auch als Teil der Kraftwirkungskette von der Abwerfermechanik zum Sperrelement
nutzen.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Sperrelementes
ist Gegenstand des Anspruchs 12. Diese Ausgestaltung wird weiter
ausgestaltet durch die Merkmale des Anspruchs 13. Die dort genannten
Drehmitnahmefedern und Drehmitnahmenuten können auch genau
umgekehrt zugeordnet sein. Auch die Ausrichtung radial nach innen oder
radial nach außen kann je nach Konstruktion unterschiedlich
sein.
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Insgesamt
empfiehlt sich für die meisten Teile der Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
gemäß der Erfindung thermoplastischer Kunststoff.
Häufig eingesetzt wird durch Mineralstoffe verstärktes
Polypropylen. Verwendet werden aber auch ABS, Polycarbonate o. dgl.
Letztlich spielen chemische Beständigkeit, Spritzgießfähigkeit
und Temperaturbeständigkeit die entscheidende Rolle für
die Auswahl passender Kunststoffe.
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Bereits
hingewiesen worden ist auf die Tatsache, daß Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen
der in Rede stehenden Art, insgesamt, also insbesondere im zusammengebauten
Zustand, autoklavierbar sind.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes,
nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung,
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2 die
Mehrkanal-Pipettiervorrichtung aus 1 insgesamt
in einem Vertikalschnitt,
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3 den
Verbindungsbereich zwischen Griffteil und Verdrängerteil
der Mehrkanal-Pipettiervorrichtung gemäß 2 in
einem gegenüber 2 um 90° gedrehten
Schnitt, ohne eine manuelle Betätigung,
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4 einen
Schnitt in gleicher Lage wie bei 3, jedoch
um 90° gegenüber 3 gedreht
und mit manueller Betätigung einer Abwerfermechanik,
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5 in
einer 3 entsprechenden Schnittlage die Darstellung aus 3,
jedoch mit einer Betätigung der Abwerfermechanik und gleichzeitiger
manueller Lösehandhabung,
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6 in
einer Schnittlage gemäß 4 die Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
mit jetzt bereits nahezu komplett abgeschraubtem Verdrängerteil.
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1 der
Zeichnung zeigt in perspektivischer Ansicht eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung. Diese
weist ein baulich eine Längsachse 1 definierendes
Griffteil 2 auf. Das Griffteil 2 seinerseits weist eine
in Längsrichtung der Längsachse 1, das
wird nachfolgend als axial bezeichnet, verstellbare Kolbenantriebseinrichtung 3 auf.
Die Kolbenantriebseinrichtung 3 befindet sich im Inneren
des Griffteils 2. Zu ihr gehört ein Betätigungsknopf 4 und
ein Stellelement 5 zur Volumenverstel lung der durch Herunterdrücken
des Betätigungsknopfes 4 zu pipettierenden Volumina.
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2 zeigt
mehr vom Innenleben des Griffteils 2, insbesondere links
eine mechanische Anzeigeeinrichtung 6. Auf weitere Details
wird später noch eingegangen.
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1 und 2 zeigen
gemeinsam ferner ein Verdrängerteil 7. Dieses
weist mehrere nebeneinander angeordnete Zylinder-Kolben-Anordnungen 8 auf.
Die Kolben 9 der Zylinder-Kolben-Anordnungen 8 sind,
hier und vorzugsweise über einen gemeinsamen Kolbenbalken 10,
miteinander gekuppelt und durch Betätigen der Kolbenantriebseinrichtung 3,
genauer gesagt durch die in 2 erkennbare
Kolbenschubstange 11, gemeinsam gegen Federkraft in 2 nach
unten drückbar. Dadurch sind sie relativ zu den ebenfalls
miteinander gekuppelten Zylindern 12 der Zylinder-Kolben-Anordnungen 8,
hier gekuppelt mittels eines Zylinderbalkens 12', verstellbar.
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2 läßt
am unteren Ende des Verdrängerteils 7 Schäfte 13 der
Zylinder 12 erkennen, auf die im dargestellten Ausführungsbeispiel
Kunststoff-Pipettenspitzen 14 auswechselbar aufgesteckt
sind. 1 zeigt die Pipettenspitzen 14 am unteren
Ende des Verdrängerteils 7 in perspektivischer
Ansicht.
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Das
Griffteil 2 ist mit dem Verdrängerteil 7 lösbar
verbunden. Dies geschieht durch eine Verbindungseinrichtung, die
zu einer axial starren Verbindung der Teile führt, jedoch
eine Drehung des Verdrängerteils 7 gegenüber
dem Griffteil 2 um die Längsachse 1 erlaubt. 1 macht
deutlich, daß es damit möglich ist, angepaßt
an die individuelle Handhaltung eines Benutzers, die relative Drehlage
des Verdrängerteils 7 gegenüber dem Griffteil 2 zu
verändern. Der Benutzer kann sich so immer einen freien Blick
auf die Näpfchen einer Mikrotiterplatte verschaffen.
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Um
die Lösbarkeit von Griffteil 2 und Verdrängerteil 7 zu
ermöglichen ist vorgesehen, daß die Verbindungseinrichtung
ein an einem Trägerteil 15 des Griffteils 2 angeordnetes
Verbindungsgewindeelement 16 sowie ein Verbindungsteil 17 mit
einem mit dem Verbindungsgewindeelement 16 in Eingriff
stehenden Gewindegegenelement 18 aufweist. In 3 sind
die Gewindeelemente 16, 18 angedeutet, sie sind
nicht sehr deutlich zu erkennen.
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Die
Drehbarkeit des Verdrängerteils 7 gegenüber
dem Griffteil 2 um die Längsachse 1 ist
dadurch realisiert, daß das Verdrängerteil 7 am
Verbindungsteil 17 um die Längsachse 1 drehbar
gelagert ist. Mit Ausnahme eines für diese Drehlagerung 19 erforderlichen
Spiels ist das Verbindungsteil 17 mit den gekuppelten Zylindern 12 der
Zylinder-Kolben-Anordnungen 8, also praktisch mit dem Zylinderbalken 12,
axial fest verbunden.
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Ist
das Verdrängerteil 7 fest am Griffteil 2 angebracht
und befindet sich in seiner Endstellung, so befinden sich die Gewindeelemente 16, 18 vollständig
in Eingriff miteinander. Dreht man das Verdrängerteil 7 in
Einschraubrichtung gegenüber dem Griffteil 2,
so ändert sich an der Gewindeverbindung der Teile nichts.
Damit bleibt auch der wirksame Hub der Kolbenantriebseinrichtung 3 unverändert.
Wird jedoch das Verdrängerteil 7 gegenüber
dem Griffteil 2 in Gegenrichtung gedreht, so kann es bei
einer locker gewordenen Gewindeverbindung passieren, daß nicht
etwa das Verdrängerteil 7 gegenüber dem
Verbindungsteil 17 in der Drehlagerung 19 gedreht
wird, sondern das Verdrängerteil 7 beim Drehen
das Verbindungsteil 17 mitnimmt und das Verbindungsteil 17 dann
vom Trägerteil 15 des Griffteils 2 abgeschraubt oder
zumindest gelockert wird.
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Erfindungsgemäß ist
hier nun eine formschlüssige Arretierung der Gewindeelemente 16, 18 in
im wesentlichen voll eingeschraubtem Zustand verwirklicht. Dazu
ist vorgesehen, daß am Trägerteil 15 einerseits
und am Verbindungsteil 17 andererseits zueinander passende
Formschlußausbildungen 20 vorgesehen sind, die
bei im wesentlichen vollständig in Eingriff stehenden Gewindeelementen 16, 18 miteinander
derart in Eingriff stehen, daß sie eine Rückdrehung
des Verbindungsteils 17 gegenüber dem Trägerteil 15 verhindern.
Die Formschlußausbildungen 20 sind aber durch
eine manuelle Lösehandhabung außer Eingriff miteinander
bringbar sind, so daß eine Rückdrehung des Verbindungsteils 17 gegenüber
dem Trägerteil 15 möglich ist.
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Eine
manuelle Lösehandhabung kann beispielsweise, hier jedoch
so nicht dargestellt, durch ein zusätzliches manuelles
Löseelement am Griffteil 2 durchgeführt werden,
beispielsweise einen Schieber oder eine auf das Trägerteil 15 oder
das Verbindungsteil 17 wirkende Taste.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß durch die manuelle Lösehandhabung
auch die Drehlagerung 19 blockierbar ist. Dann werden nicht
nur die Formschlußausbildungen 20, die in 2 oben
am Verbindungsteil 17 angedeutet sind, außer Eingriff
miteinander gebracht, sonders es wird gleichzeitig die Drehlagerung 19 gewissermaßen überbrückt,
so daß das Verbindungsteil 17 mit dem Verdrängerteil 7 drehfest
verbunden ist. Dann kann man durch Festhalten des Griffteils 2 und
Drehen des Verdrängerteils 7 das Gewindegegenelement 18 am
Verbindungsteil 17 vom Verbindungsgewindeelement 16 am
Trägerteil 15 abschrauben.
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3 bis 5 lassen
erkennen, daß im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel die
Formschlußausbildungen 20 als einander entgegengerichtet
stehende Rastnasen ausgeführt sind. Man erkennt in 5 die
Rastnasen – Formschlußausbildungen 20 – nur
am oberen Rand des Verbindungsteils 17. Auch am unteren
Rand des Trägerteils 15 des Griffteils 2 sind
Formschlußausbildungen 20 vorgesehen. Sie sind
nur der zeichnerischen Deutlichkeit wegen hier nicht eingezeichnet.
Die Formschlußausbildungen 20 an den beiden beteiligten
Teilen können nach Gestalt und Anzahl gleich oder unterschiedlich
ausgebildet sein, sie müssen nur miteinander in Eingriff
kommen können.
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Das
dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt,
daß hier die Formschlußausbildungen 20 asymmetrisch,
nämlich sägezahnartig ausgeführt sind.
Auf diese Weise stellt sich ein asymmetrisches Keilgetriebe ein,
das beim Drehen der Gewindeelemente 16, 18 in
Richtung der vollständigen Eingriffstellung auf dem letzten
Stück des Weges ratschenartig wirkt und bereits kurz vor
der Endstellung der Gewindeelemente 16, 18 eine
Rückdrehung verhindert, die Weiterdrehung jedoch bis zum
Erreichen der Endstellung erlaubt.
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Das
dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt im übrigen
die besonders bevorzugte Ausführungsform dergestalt, daß die
Formschlußausbildungen 20 axial ausgerichtet sind.
Dementsprechend erfolgt die Verlagerung der Formschlußausbildungen 20 gegeneinander
bei Ausübung der manuellen Lösehandhabung auch
in axialer Richtung. Das entspricht der ergonomischen Hand habung
einer solchen Mehrkanal-Pipettiervorrichtung in besonders vorteilhafter
Weise.
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Grundsätzlich
können insbesondere bei Nutzung eines eigenständigen
Betätigungsteils die Formschlußausbildungen 20 auch
radial oder in einem bestimmten Winkel zur Längsachse 1 ausgerichtet
sein. Entsprechende konstruktive Lösungen kann man fachmännisch
entwickeln.
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Bereits
zuvor ist darauf hingewiesen worden, daß die dem Trägerteil 15 zugeordneten
Formschlußausbildungen 20, die bei der bereits
getrennten Darstellung in 5 nicht
gesondert eingezeichnet sind, ortsfest angeordnet, insbesondere
am Kunststoff des Trägerteils 15 angeformt sind.
Die dem Verbindungsteil 17 zugeordneten Formschlußausbildungen 20,
die man in 3 bis 6 jeweils gut
erkennt, sind hingegen an einem zusätzlichen, gegenüber
dem Verbindungsteil 17 aus einer ersten Position in eine
zweite Position und umgekehrt verstellbaren Sperrelement 21 angeordnet.
Ist dies Sperrelement 21, wie meist üblich, aus
Kunststoff hergestellt, so können auch diese Formschlußausbildungen 20 dort
angeformt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt
es sich bei den Formschlußausbildungen 20 um einen
am axial oberen Rand des Sperrelementes 21 angeformten
Ring aus asymmetrisch, sägezahnartig geneigt stehenden Rastnasen.
Diesen können an der axialen, ringartigen Unterseite des
Trägerteils 15 beispielsweise auf dem Umfang verteilt
vier Formschlußausbildungen 20 als entgegengerichtet
stehende Rastnasen gegenüberstehen.
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Das
Sperrelement 21 ist das Übertragungsmittel zur
Verlagerung der Formschlußausbildungen 20 relativ
zueinander. Durch die manuelle Lösehandhabung ist das Sperrelement 21 in
seine zweite Position verstellbar, wodurch die Formschlußausbildungen 20 außer
Eingriff kommen.
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Das
dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsbeispiel
zeigt, daß das Sperrelement 21 axial und gegen
Federkraft in die zweite Position verstellbar ist.
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Bereits
im allgemeinen Teil der Beschreibung ist darauf hingewiesen worden,
daß die Pipettenspitzen 14 von den Schäften 13 der
Zylinder 12 durch eine manuelle Handhabung abwerfbar sein sollen. Üblicherweise
dient dem eine axial verstellbare Abwerfermechanik 22 am
Griffteil 2. In 1 erkennt man eine Be tätigungstaste 23. 3 mit
dem gegenüber 2 um 90° gedrehten
Schnitt zeigt eine Abwerfhülse als Teil der Abwerfermechanik 22 innerhalb
des Griffteils 2.
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Die
nach der Lehre gewünschte manuelle Lösehandhabung
für die Formschlußausbildungen 20 kann
hier nun auch mittels der Abwerfermechanik 22 erfolgen.
Dazu ist im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß das Sperrelement 21 mittels der
Abwerfermechanik 22 axial verstellbar ist. Wie das im dargestellten
und bevorzugten Ausführungsbeispiel im einzelnen konstruktiv
gelöst worden ist, wird weiter unten anhand von 3 bis 6 noch
näher erläutert.
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Grundsätzlich
ist die Axialbewegung der Abwerfermechanik 22 für
die bevorzugte axiale Bewegung des Sperrelementes 21 als
Antriebsbewegung optimal geeignet. Die Art der Kraftübertragung
kann dabei in weiten Grenzen modifiziert und konstruktiv unterschiedlich
realisiert werden.
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Teil
des Kraftübertragungszuges von der Betätigungstaste 23 der
Abwerfermechanik 22 zu den Pipettenspitzen 14 unten
am Verdrängerteil 7 ist im dargestellten und insoweit
bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Außengehäuse 24,
das die Zylinder-Kolben-Anordnungen 8 des Verdrängerteils 7 umgibt.
Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
dieses Außengehäuse 24 gegenüber
den Zylinder-Kolben-Anordnungen 8, genauer gesagt gegenüber
den Zylindern 12, die mit dem Zylinderbalken 12' zusammengehalten
werden, axial verstellbar.
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Ein
axial gegen Federkraft verstellbares Außengehäuse 24 ist
im Stand der Technik bekannt. Seine Nutzung als zusammenhängender
Abwerfer für die Pipettenspitzen 14 entspricht
ebenfalls dem Stand der Technik.
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Das
Außengehäuse 24, verschlossen mit einem
Gehäusedeckel 25, kann mittels der Abwerfermechanik 22 entgegen
der Federkraft über einen bestimmten Abwurfhubweg A verstellt
werden. Dieser Abwurfhubweg A ist in 4 links
eingezeichnet. Das Sperrelement 21 ist vom Außengehäuse 24 ebenfalls
axial mitnehmbar, allerdings im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel
erst in einem an den Abwurfhubweg A anschließenden Lösehubweg
L. Auf diese Weise kann man mit der Abwerfermechanik 22 ganz
normal arbeiten, ohne in die Gefahr zu geraten, daß unabsichtlich
die Gewindeelemente 16, 18 entriegelt werden.
Man erkennt den Lösehubweg L in 5 links
oben eingezeichnet. Links darunter erkennt man dort die Summe aus
Abwurfhubweg A und Lösehubweg L.
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Hat
man also im dargestellten Ausführungsbeispiel die Betätigungstaste 23 der
Abwerfermechanik 22 hinreichend weit nach unten gedrückt,
so kommen die Formschlußausbildungen 20 aufgrund
der Funktion des Sperrelementes 21 außer Eingriff
miteinander. Halt der Benutzer die Betätigungstaste 23 in
dieser Stellung, so kann er am Außengehäuse 24 des
Verdrängerteils 7 in Löserichtung drehen.
Dabei nimmt er wegen der in diesem Zustand blockierten Drehlagerung 19 das
Verbindungsteil 17 mit, so daß sich das Gewindegegenelement 18 am
Verbindungsteil 17 vom Verbindungsgewindeelement 16 am
Trägerteil 15 löst. Das Verdrängerteil 7 kann
vom Griffteil 2 abgenommen werden. 6 zeigt
die Anordnung, bei der diese Abschraubbewegung nahezu vollständig
vollzogen worden ist. Links oben ist eingezeichnet der Abschraubweg
B.
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Die
zuvor erläuterte Konstruktion ermöglicht es im übrigen
auch, das Abschrauben unter beständigem Ziehen am Außengehäuse 24 des
Verdrängerteils 7 vom Griffteil 2 weggerichtet
durchzuführen. Dann muß man die Betätigungstaste 23 der
Abwerfermechanik 22 nicht dauernd gedrückt halten.
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3 bis 6 zeigen
an dem hier dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine besonders bevorzugte und zweckmäßige Konstruktionsmöglichkeit
für das Sperrelement 21 und die damit verbundene
Funktionalität. Dazu ist hier vorgesehen, daß das
Sperrelement 21 als eine Kappe mit den Formschlußausbildungen 20 am
oberen Ende und von dort aus nach unten ragenden Mitnahmearmen 26 ausgebildet
ist und daß am Außengehäuse 24 ein
nach oben ragender, zumindest die Mitnahmearme 26 des Sperrelementes 21 von
außen umfassender Mantel 27 mit nach innen ragenden
und mit den Mitnahmearmen 26 in Eingriff kommenden Mitnehmern 28 vorgesehen
ist. Man erkennt diese Anordnungen in den 4 und 6 mit
der dortigen Schnittlage besonders deutlich.
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Der
vom Gehäusedeckel 25 des Außengehäuses 24,
einstückig ausgeformt, nach oben abragende Mantel 27 hat
die radial nach innen ragenden Mitnehmer 28. Unter diese
fassen die nach außen abgebogenen Enden der am Sperrelement 21 einstückig
ausgebildeten Mitnahmearme 26. Von der Position in 4 ausgehend
bewegt sich das Sperrelement 21 weiter nach unten, die
Mitnahmearme 26 werden nämlich beim Herunterdrücken
des Gehäusedeckels 25 gegen die Kraft der Tragfedern 29 von den
Mitnehmern 28 nach unten mitgenommen. Dadurch geraten die
Formschlußausbildungen 20 am oberen Rand des Sperrelementes 21 außer
Eingriff miteinander.
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Das
dargestellte und insoweit nochmals bevorzugte Ausführungsbeispiel
zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die nach innen ragenden
Mitnehmer 28 am Mantel 27 hier auch noch dazu
genutzt werden, die Drehlagerung 19 während der
manuellen Lösehandhabung zu blockieren. Dazu sind an den Mitnehmern 28 nach
innen ragende Drehmitnahmefedern 30 ausgebildet, denen
am Verbindungsteil 17, axial erheblich beabstandet von
den Formschlußausbildungen 20, nach außen
ragende Drehmitnahmenuten 31 gegenüberstehen.
Das Sperrelement 21 hat in 5 seine
zweite Position erreicht und die Drehmitnahmefedern 30 stehen
hier mit den Drehmitnahmenuten 31 in Eingriff. Damit ist
der Mantel 27 und damit wiederum das Außengehäuse 24 mit
dem gesamten Verdrängerteil 7 unmittelbar formschlüssig mit
dem Verbindungsteil 17 gekuppelt, die Drehlagerung 19 ist überbrückt.
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Drehmitnahmefedern 30 und
Drehmitnahmenuten 31 lassen sich z. B. durch zueinander
passende Außen- und Innenverzahnungen realisieren und auch
in ihrer Zuordnung den Teilen umgekehrt zuordnen.
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Das
Sperrelement 21 ist stets mit dem Verbindungsteil 17 in
Drehrichtung fest gekuppelt, sonst könnten die Formschlußausbildungen 20 ja
nicht in Wirkung treten.
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In 4 und 6 erkennt
man an der Drehlagerung 19 angedeutet eine Reibungs- und/oder
Rastungsbremse, hier in Form einer mehrstufigen Rastung ausgeführt,
durch die die Drehung des Verdrängerteils 7 gegenüber
dem Verbindungsteil 17 nur gebremst erfolgt. Dadurch kann
sich, wie bereits eingangs ausgeführt, das Verdrängerteil 7 nicht
rein zufällig gegenüber dem Griffteil 2 verstellen.
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Die
meisten Teile der Pipettiervorrichtung werden zweckmäßigerweise
aus einem thermoplastischen, spritzgießfähigen
Kunststoff, beispielsweise aus mit Mi neralstoffen verstärktem
Polypropylen, aus ABS oder Polycarbonat hergestellt. Die Federelemente
können aus anderen Materialien bestehen, um die notwendigen
Federkräfte dauerhaft, also auch unter den Bedingungen
eines häufigen Autoklavierens, beizubehalten. Die erfindungsgemäße Mehrkanal-Pipettiervorrichtung
ist besonders zweckmäßig, weil sie im zusammengebauten
Zustand autoklavierbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5021217
A [0002, 0010]
- - US 4779467 A [0002, 0008, 0010]
- - DE 19826065 A [0010]