DE102014003225A1 - Pipettierhilfsgerät - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Pipettierhilfsgerät mit einem Gehäuse (1) und mit einer im Gehäuse (1) zwischen einem Anschluss (2) und einem Saugbalg (4) angeordneten Ventileinrichtung (5) mit mindestens einem im Gehäuse (1) beweglich angeordneten Betätigungshebel (7). Der Betätigungshebel (7) ragt mit einem Betätigungsende (6) aus dem Gehäuse (1) heraus. Die Ventileinrichtung (5) weist zwei Schlauchventile (11, 12) auf. Der Betätigungshebel (7) weist zu dem Schlauchventil (11, 12) hin eine zwischengeschaltete Untersetzung auf. Auf diese Weise erfolgt die Betätigung der Schlauchventile (11, 12) unter Zwischenschaltung einer Untersetzung. Das erlaubt einen feinfühligen Öffnungsvorgang.The invention relates to an auxiliary pipetting device with a housing (1) and with a valve device (5) arranged in the housing (1) between a connection (2) and a suction bellows (4) with at least one actuating lever (7) movably arranged in the housing (1) ). The actuating lever (7) protrudes from the housing (1) with an actuating end (6). The valve device (5) has two hose valves (11, 12). The actuating lever (7) has an intermediate gear reduction towards the hose valve (11, 12). In this way, the actuation of the hose valves (11, 12) takes place with the interposition of a reduction. This allows a sensitive opening process.
Description
Die Erfindung betrifft ein Pipettierhilfsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. ein Schlauchventil, insbesondere für ein solches Pipettierhilfsgerät, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.The invention relates to a pipetting auxiliary device having the features of the preamble of
Um eine Beeinträchtigung des Laborpersonals beim Handhaben von problematischen, beispielsweise giftigen oder ätzenden Flüssigkeiten zu vermeiden, werden Pipetten, insbesondere also Vollpipetten und Messpipetten, regelmäßig unter Verwendung von Pipettierhilfsgeräten eingesetzt (
Bekannt sind auch Pipettierhilfsgeräte, die motorbetrieben sind, insbesondere statt des Saugbalgs eine elektrisch betriebene Membranpumpe haben (”Informationen zur Volumenmessung”, a. a. O., Seite 18 ”accu-jet”). Auch dort wird die Ventileinrichtung manuell mittels Betätigungselementen betätigt, die mit entsprechenden Betätigungsenden aus dem Mittelabschnitt des Gehäuses herausragen.Also known are pipetting auxiliary devices which are motor-operated, in particular instead of the suction bellows have an electrically operated diaphragm pump ("information for volume measurement", a.O., page 18 "accu-jet"). Also there, the valve means is manually operated by means of actuators which protrude with corresponding actuating ends of the central portion of the housing.
Bei dem bekannten Pipettierhilfsgerät, von dem die Erfindung ausgeht (
Ein Schlauchkugelventil der in Rede stehenden Art besteht aus einem Schlauch (häufig aus Silikon), in dem zwischen zwei Schlaucholiven o. dgl. eine Kugel steckt, deren Durchmesser etwas größer ist als der Innendurchmesser des Schlauches an dieser Stelle. Ohne seitliche Kraftausübung auf das Schlauchstück des Schlauchkugelventils ist das Schlauchkugelventil geschlossen. Wird eine seitliche Auslenkkraft auf das Schlauchstück ausgeübt, so wird das Schlauchstück deformiert. Die Schlauchwand wird auf der kraftabgewandten Seite gedehnt, auf der kraftzugewandten Seite gestaucht. Auf der kraftzugewandten Seite ergeben sich geringe Falten, so dass die Schlauchwand von der Kugel abhebt und die Abdichtung aufgehoben wird. Das Schlauchkugelventil funktioniert also als Öffner für den jeweiligen Luftstrom.A Schlauchkugelventil of the type in question consists of a hose (often made of silicone), in which between two Schlaucholiven o. The like. Inserted a ball whose diameter is slightly larger than the inner diameter of the hose at this point. Without lateral force on the hose piece of the hose ball valve, the hose ball valve is closed. If a lateral deflection force is exerted on the hose piece, the hose piece is deformed. The tube wall is stretched on the side facing away from the force, compressed on the force-facing side. On the force-facing side, slight wrinkles result, so that the hose wall lifts off the ball and the seal is released. The hose ball valve thus functions as an opener for the respective air flow.
Die Betätigung der Schlauchkugelventile erfolgt mittels des Betätigungshebels, der vom Betätigungsende ausgehend von einer Bedienungsperson in die eine oder andere Richtung geschwenkt wird. Dadurch wird entweder das eine Schlauchkugelventil oder das andere Schlauchkugelventil geöffnet. Ohne Kraftausübung auf den Betätigungshebel sind beide Schlauchkugelventile geschlossen.The operation of the hose ball valves by means of the actuating lever, which is pivoted from the operating end, starting from an operator in one direction or the other. This opens either one hose ball valve or the other hose ball valve. Without force on the operating lever both hose ball valves are closed.
Bei dem bekannten Pipettierhilfsgerät, von dem die Erfindung ausgeht, ist der Betätigungshebel etwa mittig schwenkbar gelagert. Er ist einteilig und dreiarmig ausgeführt, hat nämlich einen Hebelarm mit dem Betätigungsende und jeweils einen eigenen Arm zum jeweiligen Schlauchkugelventil hin. Zweckmäßig bei dieser Konstruktion ist die reine Schwenklagerung des Betätigungshebels, die eine Führung gegen weitere Bauteile, wie in anderen Konstruktionen verwirklicht, vermeidet.In the known Pipettierhilfsgerät, from which the invention proceeds, the operating lever is mounted approximately centrally pivotally. He is one-piece and three-armed, namely, has a lever arm with the operating end and each have their own arm to each hose ball valve out. Useful in this construction is the pure pivotal mounting of the operating lever, which avoids a guide against other components, as realized in other constructions.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Ventilbetätigung bei dem bekannten Pipettierhilfsgerät für Pipetten mit kleinem Innenquerschnitt nicht sehr feinfühlig erfolgen kann. Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht also darin, die Betätigung zum Öffnen der Schlauchventile bei einem Pipettierhilfsgerät der in Rede stehenden Art wirtschaftlich und technisch effektiv zu optimieren.In practice, it has been shown that the valve actuation can not be very sensitive in the known Pipettierhilfsgerät for pipettes with a small inner cross-section. The problem underlying the invention is thus to optimize the operation for opening the hose valves in a pipetting auxiliary of the type in question economically and technically effective.
Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einem Pipettierhilfsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above-indicated problem is solved in a pipetting auxiliary device with the features of the preamble of
Erfindungsgemäß weist der Betätigungshebel bzw. der jeweilige Betätigungshebel zu dem Schlauchventil hin eine zwischengeschaltete Untersetzung auf oder ist mit einer solchen versehen. Der Betätigungshebel legt also an seinem Betätigungsende einen längeren Weg zurück als der Betätigungsweg am Schlauchventil selbst.According to the invention, the actuating lever or the respective actuating lever to the hose valve towards an intermediate reduction or is provided with such. The operating lever thus lays at its operating end a longer way back than the actuation path on the hose valve itself.
Eine solche Untersetzung kann man in der Praxis auf verschiedene Arten realisieren. Such a reduction can be realized in practice in various ways.
Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Untersetzung mit einer zu dem Schlauchventil hin zwischengeschalteten Feder ausgeführt. Der Betätigungshebel weist also zu dem Schlauchventil hin eine zwischengeschaltete Feder auf oder ist mit einer solchen versehen. Eine solche Feder führt zu der gewünschten Untersetzung, weil ein Stück des Betätigungsweges des Betätigungshebels in einer elastischen Verformung der Feder aufgenommen wird und nur der Rest des Betätigungsweges beim Schlauchventil umgesetzt wird. Gleichzeitig erlaubt eine Feder einen sehr feinfühligen Öffnungsvorgang des Schlauchventils, wenn man die Federcharakteristik entsprechend gestaltet.According to a first preferred embodiment, the reduction is carried out with an intermediate to the hose valve spring. The operating lever thus has an intermediate spring to the hose valve or is provided with such. Such a spring leads to the desired reduction, because a piece of the actuating travel of the actuating lever is absorbed in an elastic deformation of the spring and only the remainder of the actuation path is implemented in the hose valve. At the same time allows a spring a very sensitive opening operation of the hose valve, if you designed the spring characteristic accordingly.
Die Feder ist an ihrem vom Betätigungshebel entfernten Ende vorzugsweise so geformt, dass das Schlauchventil feinfühlig geöffnet wird. Vorzugsweise ist die Feder am Betätigungshebel ausgeformt. Dies ist insbesondere durch eine einstückige Ausführung der Feder mit dem Betätigungshebel realisiert.The spring is preferably formed at its remote from the operating lever end so that the hose valve is sensitively opened. Preferably, the spring is formed on the actuating lever. This is realized in particular by a one-piece design of the spring with the actuating lever.
Die Feder ist besonders zweckmäßig als Biegefeder bzw. Federzunge ausgeführt.The spring is particularly useful designed as a spiral spring or spring tongue.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Feder ist es vorteilhaft, wenn die Federrate der Feder so bemessen ist, dass das Einfedern vor dem Öffnen des Schlauchventils beginnt. In bevorzugter Ausführung wird die Federwirkung optimal genutzt, indem sie nur beim Öffnen des Ventils wirkt und vor dem vollständigen Öffnen des Schlauchventils endet.With regard to the design of the spring, it is advantageous if the spring rate of the spring is dimensioned so that the compression begins before the opening of the hose valve. In a preferred embodiment, the spring action is optimally utilized by acting only when opening the valve and ends before the full opening of the hose valve.
Das erfindungsgemäße Pipettierhilfsgerät kann man mit einem einzigen Betätigungshebel wie beim ”macro”-Pipettierhelfer ausführen, der auf beide Schlauchventile wirkt, oder mit zwei Betätigungshebeln ähnlich den zwei Betätigungselementen beim Pipettierhilfsgerät ”accu-jet”, wobei dann jeder Betätigungshebel auf eines der beiden Schlauchventile wirkt.The pipetting aid according to the invention can be performed with a single operating lever as in the "macro" pipetting aid acting on both hose valves, or with two operating levers similar to the two actuators in the pipetting auxiliary device "accu-jet", in which case each operating lever acts on one of the two hose valves ,
Zweckmäßig ist es in jedem Fall, dass die Feder am Betätigungshebel ausgeformt ist. Vorzugsweise ist sie als Biegefeder bzw. Federzunge ausgeführt. Insgesamt empfiehlt es sich, dass der Betätigungshebel, vorzugsweise mitsamt den Federn, aus thermoplastischem Kunststoff besteht.It is expedient in any case that the spring is formed on the actuating lever. Preferably, it is designed as a bending spring or spring tongue. Overall, it is recommended that the actuating lever, preferably together with the springs, made of thermoplastic material.
Man kann auch vorsehen, dass der Betätigungshebelarm des Betätigungshebels am Betätigungsende größer als der Auslenkhebelarm des Betätigungshebels am (jeweiligen) Schlauchventil ist. Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn der Betätigungshebelarm mindestens doppelt so lang ist wie der Auslenkhebelarm. Auf diese Weise wird eine Weguntersetzung realisiert. Dies kann man als alleinige Untersetzung umsetzen. Man kann die Weguntersetzung aber auch mit der zuvor beschriebenen Federuntersetzung kombinieren.It can also be provided that the Betätigungshebelarm the actuating lever at the operating end is greater than the Auslenkhebelarm the operating lever on (respective) hose valve. It is particularly expedient if the Betätigungshebelarm is at least twice as long as the Auslenkhebelarm. In this way, a path reduction is realized. This can be implemented as a sole reduction. You can also combine the way reduction with the spring reduction described above.
Grundsätzlich kann der (jeweilige) Betätigungshebel auf beliebige Art im Gehäuse beweglich angeordnet sein. Eine Querverschiebbarkeit ebenso wie eine Längsverschiebbarkeit ist denkbar.In principle, the (respective) operating lever can be arranged to be movable in any desired manner in the housing. A Querverschiebbarkeit as well as a longitudinal displacement is conceivable.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der (jeweilige) Betätigungshebel im Gehäuse schwenkbar gelagert ist. Für den Fall der Schwenklagerung ist es dann wiederum konstruktiv besonders zweckmäßig, wenn der Betätigungshebel einarmig ausgeführt, nämlich am dem Betätigungsende gegenüberliegenden Ende schwenkbar gelagert ist.It is particularly useful when the (respective) operating lever is pivotally mounted in the housing. In the case of the pivot bearing, it is in turn structurally particularly expedient if the actuating lever executed one arm, namely at the operating end opposite end is pivotally mounted.
Grundsätzlich kann der Betätigungshebel im Gehäuse ohne Betätigung in einer Mittelstellung stehen. Er übt dann auf keines der Schlauchventile eine Auslenkkraft aus. Die Schlauchventile sind dadurch nicht mechanisch belastet. Sie wirken ihrerseits wie eine Feder und halten den Betätigungshebel in seiner Mittelstellung.In principle, the actuating lever in the housing can be in a middle position without actuation. He then exerts on none of the hose valves a deflection force. The hose valves are thus not mechanically stressed. They act as a spring and hold the operating lever in its center position.
In einer interessanten Variante lässt sich eine Untersetzung dadurch realisieren, dass der Betätigungshebel bzw. der jeweilige Betätigungshebel zu dem jeweiligen Schlauchventil hin mit jeweils einem weiteren zwischengeschalteten Antriebshebel versehen ist. Durch die unterschiedlich schwenkbaren Hebel wird eine Weguntersetzung realisierbar.In an interesting variant, a reduction can be realized in that the actuating lever or the respective actuating lever is provided to the respective hose valve out with a further intermediate drive lever. Due to the different pivoting lever a Weguntersetzung can be realized.
Bevorzugt erreicht man die Weguntersetzung dadurch, dass der Schwenklagerpunkt des jeweiligen Antriebshebels seitlich versetzt zum Schwenklagerpunkt des Betätigungshebels angeordnet ist. So können die Hebelarme optimal auf die gewünschte Untersetzung abgestimmt werden.Preferably, the path reduction achieved in that the pivot bearing point of the respective drive lever is arranged laterally offset from the pivot bearing point of the actuating lever. This allows the lever arms to be optimally matched to the desired reduction ratio.
Man kann die weiter oben beschriebene Federuntersetzung und die hier beschriebene Variante einer Weguntersetzung auch miteinander kombinieren. Das gibt dann also die Kombinationsmöglichkeiten Betätigungshebel, Feder, Antriebshebel oder Betätigungshebel, Antriebshebel, Feder. In jedem Fall wird durch das Einfedern und die Federrate und die Verhältnisse der Hebelarme die gewünschte Untersetzung realisiert.It is also possible to combine the above-described spring reduction and the variant of a travel reduction described here with one another. So then there are the possible combinations operating lever, spring, drive lever or operating lever, drive lever, spring. In any case, the desired reduction is realized by the compression and the spring rate and the ratios of the lever arms.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Betätigungshebel und/oder der Antriebshebel so ausgestaltet ist, dass bei Bewegen des Betätigungshebels aus der Mittelstellung heraus zunächst ein kurzer Antriebshebelarm und bei weiter geschwenktem Betätigungshebel ein längerer Antriebshebelarm in Wirkung tritt.It is particularly advantageous if the actuating lever and / or the drive lever is configured so that upon movement of the actuating lever from the center position out first a short drive lever arm and a further pivoted operating lever, a longer drive lever arm comes into effect.
Für die Ausgestaltung des Schlauchventils empfiehlt sich zunächst die Ausgestaltung, die auch als einzige bekannte Ausführungsform im Stand der Technik realisiert ist, nämlich als Schlauchkugelventil, also mit einer Ventilkugel als Ventilkörper. Auf die einleitenden Ausführungen darf hierzu hingewiesen werden.For the design of the hose valve, the first design is recommended realized as the only known embodiment in the prior art, namely as a hose ball valve, ie with a valve ball as a valve body. Reference may be made to the introductory remarks.
Eine nochmals feinfühligere Einstellung dürfte sich ergeben, wenn statt einer Kugel ein etwas länger gestreckter Ventilkörper verwendet würde, insbesondere also eine Walze, vorzugsweise ballig oder zylindrisch und/oder an den Enden abgerundet ausgeführt. Der Strömungsweg am Ventilkörper entlang ist dann länger, was eine andere Strömungscharakteristik realisiert.A more sensitive setting is likely to result if instead of a ball a slightly longer elongated valve body would be used, in particular a roller, preferably spherical or cylindrical and / or executed rounded at the ends. The flow path along the valve body is then longer, which realizes a different flow characteristic.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Schlauchventil, das in besonderer Weise auch für Pipettierhilfsgeräte der in Rede stehenden Art geeignet ist. Bei diesem Schlauchventil, das eigenständige erfinderische Bedeutung hat, ist vorgesehen, dass der Ventilkörper als Walze ausgeführt ist, wobei, vorzugsweise, die Walze ballig oder zylindrisch ausgeführt und/oder an den Enden abgerundet ist.The invention is also a hose valve, which is particularly suitable for Pipettierhilfsgeräte of the type in question. In this tube valve, which has independent inventive significance, it is provided that the valve body is designed as a roller, wherein, preferably, the roller is spherical or cylindrical and / or rounded at the ends.
Die Form der Walze ist hinsichtlich der Ausrichtung im Schlauchstück und Bildung eines Strömungsweges vorteilhaft, wenn die Länge kleiner als die Breite des Betätigungshebels und größer als der Innendurchmesser des Schlauchstückes ist. Eine ballige Form der Walze ergibt eine vorteilhafte Strömungscharakteristik, wenn die gewölbte Mantelfläche mit einem Radius größer als dem 1,5-fachen des Innendurchmessers des Schlauches aufweist.The shape of the roll is advantageous in terms of alignment in the hose piece and formation of a flow path when the length is smaller than the width of the operating lever and larger than the inner diameter of the hose piece. A crowned shape of the roll provides an advantageous flow characteristic when the domed shell surface has a radius greater than 1.5 times the inner diameter of the hose.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only a preferred exemplary embodiment. In the drawing shows
Am dem Anschluss
In
Wie sich aus dem Blockschaltbild in
In
Aus einer Zusammenschau von
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist für das Pipettierhilfsgerät und die Betätigung von dessen Schlauchventilen
Den grundsätzlichen Aufbau eines Pipettierhilfsgeräts der in Rede stehenden und erfindungsgemäßen Art findet man in
Im Stand der Technik ist der Betätigungshebel
Alternativ wäre es möglich, den Betätigungshebel
Die Wahl der weguntersetzenden Hebelarme bei dem erfindungsgemäßen Pipettierhilfsgerät hat jedenfalls zur Folge, dass man die Öffnungsbewegung der Schlauchventile
Das in
Jede der beiden Federn
Die Untersetzung ist hier sowohl eine Weguntersetzung als auch eine Federuntersetzung. Die Feder selbst hat bei entsprechender Auslegung auch eine Untersetzungswirkung hinsichtlich der Wege.The reduction is here both a Weguntersetzung and a spring reduction. The spring itself has a reduction effect in terms of ways with appropriate design.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich ferner dadurch aus, dass die Federrate der jeweiligen Feder
Im Einzelnen ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Betätigungshebel
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass sich am jeweiligen Betätigungshebel
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel von
Als Variante kann man auch eine Kombination von Weguntersetzung und Federuntersetzung vorsehen. Der Betätigungshebel
Wie bereits oben angeführt worden ist, ist bei der grundlegenden Konstruktion des erfindungsgemäßen Pipettierhilfsgeräts jedes Schlauchventil
Eine neuartige Konzeption eines Schlauchventils ergibt sich demgegenüber, wenn man den Ventilkörper anders als im Stand der Technik nicht als Kugel sondern in Längsrichtung des Schlauchstückes als länger gestreckten Körper, insbesondere als Walze oder Rolle ausführt. Der bei der Betätigung sich öffnende Strömungsweg der Luft an dem Ventilkörper vorbei wird dadurch verlängert, die Empfindsamkeit der Öffnungsbewegung, das Verhältnis Volumenstromänderung zu Betätigungsweg, wird nochmals verbessert. Besonders empfiehlt sich bei dieser besonderen Ausgestaltung eines Schlauchventils die Ausführung mit einer balligen oder zylindrischen und/oder an den Enden abgerundeten Walze.A novel conception of a hose valve results in contrast, if one executes the valve body differently than in the prior art not as a ball but in the longitudinal direction of the hose piece as a longer elongated body, in particular as a roller or roller. The opening at the actuation flow path of the air at the Valve body over is prolonged by the sensitivity of the opening movement, the ratio volumetric flow change to actuation, is further improved. Particularly recommended in this particular embodiment of a hose valve execution with a crowned or cylindrical and / or rounded at the ends roller.
Unten in b) von
Die konstruktive Ausgestaltung in der Ausführung b) ist wirkungsvoll und sieht vor, dass die ballige Mantelfläche im Längsschnitt einen Radius
Durch Wahl der Hebelarmverhältnisse einerseits und der Federraten der Federn
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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BRAND GMBH + CO KG ”Informationen zur Volumenmessung”, Seiten 18–20, Broschüre 994651, 21/1010; 2012 [0002] BRAND GMBH + CO KG "Volume Measurement Information", pages 18-20,
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