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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 5,021,217 ) ist als Handgerät ausgeführt und wird
von Hand betätigt.
Ebenfalls bekannt sind handgehaltene, jedoch motorisch betätigte Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen
(
US 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 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 198 26 065 A1 ). Üblicher
ist hingegen eine Schraubverbindung (
US
4,779,467 ;
US 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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Eine
weitere aus der Praxis bekannte Mehrkanal-Pipettiervorrichtung (BRAND "Transferpette"), die auf die Anmelderin
selbst zurückgeht,
hat eine Konstruktion, bei der sich das Verdrängerteil gegenüber dem
Griffteil durch ehre überwindbare
Rastung, nämlich
eine Ratsche, in einer Richtung drehen läßt. Dreht man das Verdrängerteil
gegenüber
dem Griffteil hingegen in der anderen Richtung, so wird damit das
Verdrängerteil
vom Griffteil abgeschraubt. Hier ist also allein die Drehrichtung
für die
Funktion entscheidend und hier liegt auch die Fehlerquelle im Betrieb.
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Der
Lehre liegt somit das Problem zugrunde, die bekannte Mehrkanal-Pipettiervorrichtung,
von der die Erfindung ausgeht, hinsichtlich der durch eine unbeabsichtigte
Lockerung der Gewindeverbindung zwischen Griffteil und Verdrängerteil
verursachten 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 Pipettiervorrichtung anhand einer ein bevorzugtes
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 Asführungsbeispiel
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, 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, sondern 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 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.