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Die Erfindung betrifft eine Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein rotationshemmendes Element, welches eine unerwünschte Verdrehung eines Mehrkanal-Unterteils gegenüber eines Oberteils der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung hemmt.
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Pipetten bestehen in der Regel aus einem Oberteil, in dem die Bedienelemente und die zum Ansaugen der Flüssigkeit erforderliche Mechanik oder Elektronik angeordnet sind, und einem Unterteil, das einen oder mehrere Kanäle zum Ansaugen einer Flüssigkeit aufweist. Bei Pipetten mit einem Mehrkanal-Unterteil ist es notwendig, das Mehrkanal-Unterteil relativ zu den aufzunehmenden Proben auszurichten, um diese Proben aufnehmen zu können und somit die Vorteile einer Mehrkanal-Pipette gegenüber einer Einkanal-Pipette auszunutzen. Beim wiederholten Pipettieren von Flüssigkeiten mit einer Mehrkanal-Pipette kann sich das Mehrkanal-Unterteil relativ zum Oberteil verdrehen, beispielsweise durch eine leichte Berührung. Da die Pipette vom Bediener am Oberteil gehalten und durch das Halten des Oberteils in Bezug auf die aufzunehmenden Proben ausgerichtet wird, ist eine solche Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils unerwünscht.
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Die Patentanmeldung
US 2009/0117009 A1 offenbart eine Pipette mit einem Mehrkanalunterteil, bei der die Verdrehung zwischen Unter- und Oberteil durch einen Ratschenmechanismus verhindert wird. Sie umfasst einen Positionshaltemechanismus, der die Einstellung der Winkelposition des unteren Mehrkanalteils in Bezug auf die Griffanordnung ermöglicht. Zwar hemmt ein solcher Ratschenmechanismus eine Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil, jedoch erschwert er eine schnelle und exakte Positionierung, da das Unterteil im Zweifelsfall um fast eine Umdrehung weitergedreht werden muss, da eine Verdrehung entgegen des Ratschenmechanismus nicht möglich ist. Insbesondere erfordert eine solche Verdrehung, dass die Pipette in einer Hand gehalten und das Mehrkanal-Unterteil mit der anderen Hand ausgerichtet wird, sodass der Pipettierprozess zur Ausrichtung des Mehrkanal-Unterteils unterbrochen werden muss.
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Das US-Patent
US 5,906,795 offenbart die Kopplung des einkanaligen Unterteils über einen Sperrklinkenmechanismus und eine Feder. Aufgrund der Rotationssymmetrie ist ein Verdrehen des unteren Teils der Einkanalpipette kein Problem. Durch eine Zugfeder wird das Eingriffsstück in eine Drehung im Uhrzeigersinn vorgespannt, wobei ein zweites Eingriffsstück in Anlagekontakt mit dem unteren Ende des oberen Halbteils der Hülse steht und die Hülse durch die Wirkung der Feder von unten stützt.
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Nachteilig an den bekannten Lösungen ist jedoch, dass sich weder eine schnelle noch eine einfache Positionierung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil und relativ zu den aufzunehmenden Proben ermöglichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und bei einer Mehrkanal-Pipette oder einem Mehrkanal-Dispenser eine einfache und schnelle Positionierung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil zu ermöglichen und gleichzeitig das Unterteil gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung zu schützen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung gelöst, welches folgende Komponenten umfasst:
- - ein Oberteil der Fluidübertragungsvorrichtung, in dem Bedienelemente und Mechanik oder Elektronik der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung zum Ansaugen der Flüssigkeit angeordnet sind;
- - ein Mehrkanal-Unterteil mit mehreren Kanälen zur Flüssigkeitsaufnahme, welcher sich relativ zum oberen Abschnitt drehen kann;
- - ein Verbindungselement, das eine Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil ermöglicht, um die Positionierung des Mehrkanal-Unterteils zu erleichtern;
- - ein rotationshemmendes Element, welches das Mehrkanal-Unterteil gegen eine unbeabsichtigte Drehung hemmt, wobei
- - das rotationshemmende Element eine zerstörungsfreie Drehung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil in beide Richtungen ermöglicht, wenn ein auf das Mehrkanal-Unterteil aufgebrachtes Drehmoment einen Schwellenwert überschreitet.
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Das rotationshemmende Element hemmt das Mehrkanal-Unterteil gegen eine unerwünschte Verdrehung relativ zum Oberteil, sodass eine leichte, unbeabsichtigte Berührung oder eine Beschleunigung des Mehrkanal-Unterteils beim Fluidtransfer nicht zu einer Verdrehung führt. Oberhalb eines definierten Schwellenmomentes ist eine Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil möglich, sodass eine bewusste Manipulation zur Ausrichtung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil jederzeit möglich ist. Somit ermöglicht die vorgeschlagene Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung ein besonders einfaches und bedienerfreundliches Transferieren von Flüssigkeiten.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung möglich.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Mehrkanal-Flüssigkeitstransfervorrichtung eine Mehrkanal-Pipette oder ein Mehrkanal-Dispenser. Zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Proben werden in Laboren Mehrkanal-Pipetten oder Mehrkanal-Dispenser verwendet, welche von einem Bediener in einer Hand gehalten werden können und mit einer Hand bedient werden können. Gerade bei solchen Mehrkanal-Pipetten oder Mehrkanal-Dispensern besteht die Notwendigkeit, die einzelnen Dosierelemente entsprechend den zu manipulierenden Proben auszurichten.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das rotationshemmende Element mindesten ein Element, das eine Reibungskraft auf das Oberteil und/oder das Mehrkanal-Unterteil ausübt. Prinzipiell erhöht jede Form von Reibung an der Kontaktstelle zwischen Oberteil und Mehrkanal-Unterteil die notwendige Kraft beziehungsweise das notwenige Drehmoment, um das Mehrkanal-Unterteil relativ zum Oberteil zu verdrehen. Durch ein zusätzliches Element, welches neben der an der Verbindung durch den Flächenkontakt ohnehin vorliegenden Reibung eine zusätzliche Reibungskraft erzeugt, kann die Gefahr, dass es zu einer unbeabsichtigten Verdrehung zwischen Oberteil und Mehrkanal-Unterteil kommt, weiter reduziert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das rotationshemmende Element die Reibungskraft zwischen einem Gehäuse des Oberteils und dem Mehrkanal-Unterteil während der Einstellung der Position erhöht. Eine Erhöhung der Reibungskraft kann insbesondere durch die Auswahl der Werkstoffe der an der Kontaktstelle aufeinander treffenden Bauteile, durch die Rauigkeit der Oberflächen sowie durch eine zusätzliche Anpresskraft erfolgen, mit welcher das Oberteil und das Mehrkanal-Unterteil miteinander verspannt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das rotationshemmende Element eine Feder und einen auf der Feder montierten Ring. Durch eine Feder erfolgt ein Anpressen auf eine Kontaktfläche an dem Oberteil und/oder an dem Mehrkanal-Unterteil, wodurch die Reibkraft und das notwendige Drehmoment zur Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils gegenüber dem Oberteil erhöht wird. Dadurch wird die Gefahr eines unbeabsichtigten Verdrehens des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil weiter reduziert.
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Bevorzugt ist dabei, wenn der auf der Feder montierte Ring aus einem Elastomer, insbesondere Silikon oder Gummi, hergestellt ist. Ein Elastomer an der Kontaktfläche des Verbindungselements zwischen dem Oberteil und dem Mehrkanal-Unterteil kann den Reibkoeffizienten der Haftreibung und/oder der Gleitreibung gegenüber dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Grundmaterial der Feder und der Kontaktfläche an dem Mehrkanal-Unterteil erhöhen. Somit wird der Effekt der Rotationshemmung bei gleicher Anpresskraft erhöht. Eine Montage eines Rings aus einem Elastomer auf einen Endabschnitt ist eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit, um den Reibkoeffizienten an der Kontaktstelle zu erhöhen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ring mittels eines Vulkanisierungsprozesses auf einen Endabschnitt der Feder aufgebracht ist. Alternativ zur Montage eines Ringes auf einem Endabschnitt der Feder kann das reibungserhöhende Element auch stoffschlüssig, insbesondere durch einen Vulkanisierungsprozess, mit dem Endabschnitt der Feder verbunden werden. Dadurch kann ebenfalls auf einfache und kostengünstige Art und Weise der Reibkoeffizient an der Kontaktstelle zwischen Verbindungselement und Mehrkanal-Unterteil erhöht werden.
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Alternativ zu einem Elastomer kann der Ring auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein, welcher die Reibung an der Kontaktstelle zwischen dem rotationshemmenden Element und dem Mehrkanal-Unterteil erhöht, beispielsweise einem natürlichen oder synthetischen Fasermaterial, Hanf oder Kork.
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Gemäß einer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass das rotationshemmende Element auf der Feder an der unteren Reibkontaktfläche angebracht ist, die gegen eine raue Oberfläche an einem Gehäuse des Mehrkanal-Unterteils drückt und dadurch die Drehung hemmt. Um die Reibung an der Kontaktstelle zwischen dem rotationshemmenden Element und der Oberfläche des Mehrkanal-Unterteils weiter zu erhöhen und somit die Rotationshemmung zu verstärken ist vorgesehen, dass die Rauigkeit an der Oberfläche des Mehrkanal-Unterteils gegenüber der mit normalen Spritzgussprozessen dargestellten Oberflächengüte eines Spritzgussmaterials erhöht ist. Dies kann erreicht werden, in dem in dem Spritzgusswerkzeug Elemente eingesetzt sind, welche die Rauigkeit an der Kontaktstelle gezielt beeinflussen, wie beispielsweise gezielte Erhöhungen oder Vertiefungen im Werkzeug, ins Werkzeug eingebrachte Rippen oder ähnliches, oder indem die Rauigkeit der Oberfläche des Mehrkanal-Unterteils durch einen zusätzlichen Prozessschritt, beispielsweise durch ein Schleifen mit einem grob gekörnten Schleifmittel, gezielt erhöht wird.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die raue Oberfläche am Gehäuse des Mehrkanal-Unterteils eine Oberflächenrauigkeit Rz von mindestens 30µm, vorzugsweise von mindestens 50µm, besonders bevorzugt von mindestens 100µm aufweist. Durch eine raue Oberfläche entstehen zwischen dem rotationshemmenden Element und der rauen Oberfläche am Gehäuse des Mehrkanal-Unterteils Mikroverzahnungen, welche eine Verdrehung des Oberteils gegen das Mehrkanal-Unterteil zusätzlich hemmt. Dadurch kann der Schwellenwert für ein zur Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils notwendiges Drehmoment und/oder einer zur Verstellung notwendigen Kraft erhöht werden, wodurch die Gefahr eines unbeabsichtigten Verdrehens weiter reduziert wird.
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Alternativ kann an einer dem Oberteil zugewandten Stirnfläche des Mehrkanal-Unterteils eine Kontur ausgebildet sein, welche insbesondere in Form von Burgzinnen ausgebildet ist, um ein definiertes Aufliegen des rotationshemmenden Elements zu bewirken und die Reibungskraft zwischen dem rotationshemmenden Element und dieser Oberfläche zu erhöhen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder eine Schraubenfeder ist. Eine Schraubenfeder ist ein besonders einfaches und kostengünstiges Bauteil, welches an der Verbindungsstelle zwischen Oberteil und Mehrkanal-Unterteil auf einfache Art und Weise funktionssicher die Reibungskraft erhöhen kann und insbesondere in Kombination mit einem auf die Schraubenfeder aufgebrachten, den Reibungskoeffizienten erhöhendem Element, besonders bevorzugt einem Element aus einem Elastomerwerkstoff, für eine rotationshemmende Wirkung eingesetzt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Oberteil einen ersten Federsitz aufweist, um die Feder in einer definierten Position relativ zum Oberteil zu halten, und dass das Mehrkanal-Unterteil einen zweiten Federsitz aufweist, um die Feder in einer definierten Position relativ zum Mehrkanal-Unterteil zu halten. Dadurch kann eine besonders stabile und sichere Aufnahme einer Feder an der Verbindungsstelle zwischen dem Mehrkanal-Unterteil und dem Oberteil gewährleistet werden. Durch die Aufnahme der Feder an zwei Federsitzen kann eine besonders definierte Aufnahme der Feder erreicht werden, sodass die Verstellkräfte beziehungsweise das notwendige Drehmoment, um das Mehrkanal-Unterteil relativ zum Oberteil zu verdrehen, einen vergleichsweise geringen Streubereich aufweisen und somit gut und in einem engen Streubereich reproduzierbar sind. Dadurch kann die Zuverlässigkeit erhöht werden. Zudem können zusätzliche Arbeitsschritte in der Montage zur Einstellung eines definierten Schwellenwertes vermieden werden, wenn der Streubereich für die Verstellkraft beziehungsweise das Verstell-Drehmoment entsprechend eng ausfällt.
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Ein weiterer Teilaspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer solchen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung, wobei das Verfahren die folgende Schritte umfasst:
- - Bereitstellen eines Oberteils einer Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung,
- - Bereitstellen eines Mehrkanal-Unterteils der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung,
- - Bereitstellen eines rotationshemmenden Elements, welches das Mehrkanal-Unterteil der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung relativ zum Oberteil hemmt und eine zerstörungsfreie Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil in beide Drehrichtungen ermöglicht, wenn ein auf das Mehrkanal-Unterteil der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung ausgeübtes Drehmoment einen Schwellenwert überschreitet,
- - Verbindung des Mehrkanal-Unterteils mit dem Oberteil, wobei das rotationshemmende Element an einer Verbindung des Mehrkanal-Unterteils und des Oberteils angeordnet wird.
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Das Verfahren ermöglicht die Montage einer Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Mehrkanal-Pipette oder einen Mehrkanal-Dispenser, bei dem ein besonders einfaches Einstellen der Position des Mehrkanal-Unterteils relativ zum Oberteil möglich ist und diese Position gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung gehemmt ist.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
- 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung;
- 2 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung,
- 3 eine weitere Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung mit einem rotationshemmenden Element an der Verbindungsstelle zwischen Oberteil und Mehrkanal-Unterteil, und
- 4 ein rotationshemmendes Element, welches eine Schraubenfeder und einen auf einen Endabschnitt der Schraubenfeder aufgesetzten Ring zur Erhöhung der Reibkraft aufweist.
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1a zeigt eine Fluidübertragungsvorrichtung mit einem Oberteil 10 und einem Einkanalunterteil 50, welches reversibel lösbar mit dem Oberteil 10 verbunden ist. Die in 1a dargestellte Fluidübertragungsvorrichtung ist als mechanische Einkanalpipette ausgeführt und dient im Rahmen dieser Patentanmeldung insbesondere dazu, die Begriffe Oberteil 10 und Unterteil 50 zu definieren. An dem Oberteil 10 ist ein Bedienelement 12 vorgesehen, mit welchem eine Flüssigkeit in der Fluidübertragungsvorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt aufgenommen und in einem späteren Verfahrensschritt durch diese wieder abgegeben werden kann.
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In 1b ist eine erfindungsgemäße Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung 100 mit einem Oberteil 10 und einem Mehrkanal-Unterteil 20 dargestellt, welche als Mehrkanal-Pipette 102 ausgeführt ist. Alternativ kann die Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung auch als Mehrkanal-Dispenser ausgeführt sein.
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Das Oberteil 10 weist ein rohrförmiges Gehäuse 18 auf, aus dem an einer Stirnfläche ein Bedienelement 12, insbesondere einen Bedienknopf, austritt. Das Bedienelement 12 dient dazu, ein Volumen für den Flüssigkeitstransfer einzustellen und/oder die Flüssigkeitsaufnahme und/oder die Flüssigkeitsabgabe durch die Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung 100 zu steuern. Ferner sind in dem Oberteil 10 Teile der für den Fluidtransfer notwendigen Mechanik 14 sowie gegebenenfalls elektronische Komponenten 16 zur Steuerung der Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung angeordnet.
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Zum Verbinden des Oberteils 10 mit dem Mehrkanal-Unterteil 20 ist ein Verbindungselement 24 vorgesehen, welches eine vorzugsweise reversibel lösbare Verbindung des Mehrkanal-Unterteils mit dem Oberteil 10 ermöglicht. Das in 1b dargestellte Mehrkanal-Unterteil 20 weist acht parallele Kanäle 22 zur Aufnahme einer Flüssigkeit auf, wobei jeder Kanal 22 an seinem dem Oberteil 10 abgewandten Ende aus einem Gehäuse 42 des Mehrkanal-Unterteils 20 austritt und an seinem Ende einen Konus 52 zur Aufnahme einer aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Spitze aufweist.
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2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung 100. Dabei ist aus Gründen der Vereinfachung und der Übersichtlichkeit nur ein unterer Abschnitt des Oberteils 10 in einer vereinfachten schematischen Darstellung gezeigt. Das Gehäuse 18 des Oberteils 10 weist eine zentrische Öffnung 78 auf, in welcher ein Kolben 54 geführt ist, welcher mit dem Bedienelement 12 in Wirkverbindung steht. Dabei bewirkt ein Druck auf das Bedienelement 12, dass sich der Kolben 54 in Richtung des Mehrkanal-Unterteils 20 bewegt.
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Das Oberteil 10 und das Mehrkanal-Unterteil 20 sind durch ein Verbindungselement 24 miteinander koppelbar. Das Verbindungselement 24 ermöglicht eine Verdrehung des Mehrkanal-Unterteils 20 relativ zum Oberteil 10, um eine Positionierung des Mehrkanal-Unterteils 20 zu erleichtern. Ferner ist an der Verbindungsstelle zwischen dem Oberteil 10 und dem Mehrkanal-Unterteil 26 ein rotationshemmendes Element 26 angeordnet, welches das Mehrkanal-Unterteil 20 gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung gegenüber dem Oberteil 10 hemmt. Dabei ermöglicht das rotationshemmende Element 26 eine zerstörungsfreie Drehung des Mehrkanal-Unterteils 20 relativ zum Oberteil in beide Drehrichtungen, wenn ein auf das Mehrkanal-Unterteil aufgebrachtes Drehmoment MD einen Schwellenwert SMD überschreitet.
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Das rotationshemmende Element 26 umfasst eine Feder 28, vorzugsweise eine Schraubenfeder 44, welche an einem ersten Federsitz 46 an dem Oberteil 10 aufgenommen ist und an einem zweiten Federsitz 48 an dem Mehrkanal-Unterteil 20 aufgenommen ist.
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Das Mehrkanal-Unterteil 20 umfasst einen Rahmen 60, an dem ein Gehäuse 42 des Mehrkanal-Unterteils 20 befestigt ist. Das Gehäuse 42 umfasst vorzugsweise zwei Gehäuseschalen, welche jeweils mit dem Rahmen 60 und/oder miteinander verbindbar sind. Der Rahmen 60 weist an seinem dem Oberteil 10 abgewandten Ende eine Mehrzahl von Durchbrüchen 70 auf, in welchen jeweils ein Verdrängungsraum 58 eines Kanals 22 aus dem Rahmen austritt. Die Verdrängungsräume 58 werden durch entsprechende Öffnungen im Gehäuse 42 nach außen geführt. Dabei bilden die Stege des Rahmens 60 Anlageflächen 76 aus, an welchen mit den Verdrängungsräumen 58 einstückig verbundene Absätze aufliegen, um die Verdrängungsräume 58 entsprechend lageorientiert zu positionieren. Ferner ist an dem Rahmen 60 eine Mittenebene 78 ausgebildet, an welcher eine Führung 72 für die Verdrängungsräume 58 ausgebildet ist und/oder diese Verdrängungsräume 58 kraftschlüssig aufgenommen werden. Die Verdrängungsräume 58 weisen an ihrem dem Oberteil 10 abgewandten Ende einen Konus 52 auf, mit welchem eine nicht dargestellte Pipettenspitze oder ein ähnliches Gefäß kraftschlüssig aufgenommen werden kann.
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Das Mehrkanal-Unterteil 20 umfasst ferner einen Kolben 54, welcher in einer Kolbenführung 68 in dem Rahmen 60 geführt ist, um ein Verkippen des Kolbens 54 zu vermeiden. Der Kolben 54 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 62 auf, in welchen jeweils ein Kopf 64 eines Verdrängungselements 56 aufgenommen ist. Das Verdrängungselement 56 weist an seinem dem Kopf 64 abgewandten Ende eine Spitze 66 auf, welche in eine dem Konus 52 abgewandte Öffnung des Verdrängungsraums 58 eintaucht. Dazu ist an dieser Öffnung ein Dichtelement 80 vorgesehen, welches eine Abdichtung zwischen dem Verdrängungselement 56 und dem Verdrängungsraum 58 ermöglicht.
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In 3 ist die Verbindungsstelle zwischen dem Oberteil 10 und dem Mehrkanal-Unterteil 20 in einer weiteren Schnittdarstellung gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass das rotationshemmende Element 26 als Feder 28, insbesondere als Schraubenfeder 44, ausgestaltet ist, welche eine Reibungskraft zwischen einem Gehäuse 18 des Oberteils und dem Mehrkanal-Unterteil 20 während der Einstellung der Position erhöht. Dabei steht die Feder 28 unter einer Vorspannung, welche für eine leichte Anpressung einer Stirnfläche des rotationshemmenden Elements 26 gegen eine entsprechende Gegenfläche am Mehrkanal-Unterteil 20 sorgt. So kann die Feder 28 das rotationshemmende Element 26 beispielsweise gegen eine Oberfläche an dem Gehäuse 42 des Mehrkanal-Unterteils 20 drücken. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Oberfläche des Gehäuses 42 an einer Kontaktstelle 36 mit dem rotationshemmenden Element 26 eine größere Rauigkeit als das restliche Gehäuse 42 auf. Dabei drückt ein auf einen Endabschnitt 34 der Schraubenfeder 44 montierter Ring 30 gegen eine raue Oberfläche 38 an dem Mehrkanal-Unterteil 20, wodurch die Reibung an dieser Kontaktstelle 36 erhöht wird und diese Reibung zu einer Hemmung einer unerwünschten Verdrehung führt. Dabei weist die raue Oberfläche 38 eine Oberflächenrauigkeit Rz von mindestens 30 µm auf. Die raue Oberfläche 38 kann durch eine entsprechende Form des Werkzeuges bei der Herstellung der Kontaktfläche 36 erzeugt werden. Alternativ kann die raue Oberfläche 38 auch durch eine Nachbearbeitung dieser Fläche, insbesondere durch ein gezieltes Aufrauen mit einem groben Schleifpapier oder ähnlichem, erzeugt werden.
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In 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein rotationshemmendes Element 28 dargestellt. Das rotationshemmende Element umfasst eine Feder 28, insbesondere eine Schraubenfeder 44, und einen auf die Feder montierten Ring 30 aus einem Werkstoff, welcher bei einem Kontakt mit einer Kontaktfläche am Mehrkanal-Unterteil 20, insbesondere mit einer Kontaktfläche an einem Gehäuse 42 des Mehrkanal-Unterteils 20, einen größeren Reibungskoeffizienten als der Werkstoff der Feder 28 aufweist. Der Ring ist vorzugsweise aus einem Elastomer 32, insbesondere Silikon oder Gummi, hergestellt. Alternativ könnte der Ring auch aus einem anderen Werkstoff, welcher die Reibung an der Kontaktstelle erhöht, hergestellt sein. Als alternativer Werkstoff wäre beispielsweise Kork oder ein Polymerwerkstoff denkbar. Der Ring 30 ist auf einen Endabschnitt 34 der Feder aufgezogen. Alternativ kann der Ring 30 auch stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Spritzgusses oder Vulkanisationsverfahrens mit dem Endabschnitt 34 der Feder verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Oberteil
- 12
- Bedienelement
- 14
- Mechanik
- 16
- Elektronik
- 18
- Gehäuse (des Oberteils)
- 20
- Mehrkanal-Unterteil
- 22
- Kanäle
- 24
- Verbindungselement
- 26
- rotationshemmendes Element
- 28
- Feder
- 30
- Ring
- 32
- Elastomer
- 34
- Endabschnitt
- 36
- Kontaktfläche
- 38
- raue Oberfläche
- 40
- Flüssigkeit
- 42
- Gehäuse (des Mehrkanal-Unterteils)
- 44
- Schraubenfeder
- 46
- erster Federsitz
- 48
- zweiter Federsitz
- 50
- Unterteil
- 52
- Konus
- 54
- Kolben
- 56
- Verdrängungselement
- 58
- Verdrängungsraum
- 60
- Rahmen
- 62
- Ausnehmung
- 64
- Kopf
- 66
- Spitze
- 68
- Kolbenführung
- 70
- Durchbruch
- 72
- Führung
- 74
- Absatz
- 76
- Anlagefläche
- 100
- Mehrkanal-Fluidübertragungsvorrichtung
- 102
- Mehrkanal-Pipette
- MD
- Drehmoment
- SMD
- Schwellenwert Drehmoment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0117009 A1 [0003]
- US 5906795 [0004]
