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Maschinell betriebenes Pipettiergerät Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Aufsaugen und Abmessen von Flüssigkeiten in Pipetten und ähnlichen
Hohlkörpern.
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In Laboratorien werden kleine Flussigkeitsmengen mit graduierten Pipetten
abgemessen.
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Hierbei wird die Pipette mit der Spitze in die Flüssigkeit getaucht
und die Flüssigkeit mit dem Mund in die Pipette gesogen.
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Sodann wird blitzschnell die Pipette aus dem Mund genommen und mit
dem Finger am oberen Ende dicht gehalten. Es befindet sich zwischen der Oberfläche
der Flüssigkeitssäule und der durch den Finger abgedichteten Pipettenöffnung eine
Luftsäule, die die Flüssigkeit durch Vakuumwirkung in der Pipette hält.
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Durch vorsichtiges Lockern des Fingers läßt man Luft nachströmen,
so daß die Flüssigkeitssäule absinkt.
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Dieses geschieht so lange, bis nur noch die gewünschte Flüssigkeitsmenge
in der Pipette enthalten ist. Die Ablesung der menge erfolgt auf der an der Pipette
angebrachten Skala.
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Die Methode hat den Nachteil, daß sie eine gewisse Geschioklichkeit
des Laboranten verlangt, zumal wenn Flüssigkeiten aufgesogen werden müssen, die
Krankheitskeime enthalten, ätzend, giftig oder gar unappetitlich sind.
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Es besteht hierbei dauernd die Gefahr, daß die Plilssigkeit beim Ansaugen
mit dem Mund dem Laboranten in den Mund gelangt.
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Es gibt zwar Saugbälle und Saugpumpen, die die Fldssigkeiten in die
Pipetten hineinsaugen, jedoch werden dieselben mit der Hand betätigt und direkt
auf die Pipette aufgesteckt.
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Sie erfordern zur Erzielung einer Pumpwirkung eine gewisse Fingerkraft,
die bei langem Pipettieren ermüdend wirkt.
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Alle verwandten Hilfsgeräte werden bisher mit der Hand resp. mit menschlicher
Muskelkraft betrieben.
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Auch ist nur bei wenigen der bisher üblichen Hilfsgeräte eine genaue
Maßeinstellung auf die gewünschte Menge durch eine einzige Schraubeinstellung möglich.
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Eine Umstellung dieser Gerade von einer einmal eingestellten Nenge
auf eine andere gewünschte frenge ist nur durch Verstellen von Schrauben oder durch
Auswechseln der ganzen Vorrichtung oder Teilen davon möglich.
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Jegliches Umstellen auf eine neue Flüssigkeitsmenge ist mit größerem
Zeitaufwand verbunden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung
des Gerätes, das ein Pipettieren mit dem Mund vermeidet,
trotzdem
aber ein genaues und schnelles Abmessen der Plüesigkeiten ermöglicht.
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Die Hand der Laborantin darf auch bei großen Versuchsserien nicht
durch Ausübung eines ständig wiederkehrenden Pwmpdruckes ermtidet werden. Der Umfang
des Gerätes muß so gehalten sein, daß es handlich ist und den gewohnten Vorgang
des Pipettierens möglichst nicht behindert.
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Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die
Pipette in ein handliches Mundstück gesteckt wird, das durch einen dünnen Schlauch
mit einer Saugpumpe verbunden ist. Der Schlauch wird hierbei so lang gehalten, daß
er genügend Bewegungsfreiheit beim Hantieren mit der Pipette gibt.
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Am Mundstück befindet sich dann eine sehr leicht mit dem Finger zu
betätigende Vorrichtung zum lln-und Abschalten des Luftsogest die eine Abmessung
der Flüssigkeitsmenge in der Pipette ermöglicht.
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Eine bevorzagte Åusfahrung sei wie folgt beschrieben Eine konische
Bohrung in einem Mundstück aus Gummi oder weichem Plastik dient zum Hineinstecken
der Pipette. Die Bohrung mündet in einen Schlauch, der das mundstück mit einer Saugpumpe
wie z.B. mit einer Injektionsspritze verbindet.
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Am Mundstück befindet sich ferner ein leicht reagierender Mikrodruckknopfschalter,
bei dessen Druckbetätigung ein
Elektror gnet der Kolben der Spritze
anzieht. Die Vbertragung des Scha@@vorganges erfolgt durch einen dünnen Draht, der
parallel zum Schlauch vom Mundstück zum Elektromagnet an der Spritze läuSt.
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Durch den Kolbenhub wird Flüssigkeit in die Pipette eingesaugt. Durch
eine genaue Begrenzung des Kolbenhubes wird eine genaue Abmessung der Flüssigkeitsmenge
erreicht.
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Ein Ventilknopf am Mundstück läßt bei Betätigung Luft in den Schlauch
eintreten. Hierbei wird die Vakunmwirkung des abgeschlossenen Schlauchsystems aufgehoben
und die Pipette entleert sich.
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Ein schnelleres Entleeren ist auch durch Loslassen des Druckknopfes
auf dem Mikro schalter möglich. Durch diese Unterbrechung des Stromkreises wird
der Kolben der Injektionsspritze durch eine dem Magnetzug entgegengesetzt wirkende
Feder wieder in seine alte Lage gebracht.
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Der Kolbendruck drückt die Luftsäule durch den Schlauch wieder in
die Pipette und die darin befindliche Flüssigkeit heraus.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Mikroschalterknopf und
Ventildruckknopf so gekoppelt werden, daß geringer Druck den Mikroschalter betätigt
und verstärkter Druck das Ventil in Tätigkeit setzt.
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Das geschieht dadurch, daß ein Hebel, der an einem Ende in einem Gelenk
befestigt ist, über beide Knöpfe gelegt wird.
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Bei entsprechender Schragstelltmg wird beim Niederdrticken des Hebels
erst der IIikroschalterknopf und dann weiter
beim Hineindrticken
der Ventilknopf betätigt.
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Diese Anordnung ermöglicht eine teilweise Entleerung oder Abgabe von
Teilmengen aus der gefüllten Pipette.
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Da im Labor oft mehrere Untersuchungen mit wechselndem Pipetteninhalt
gemacht werden, ist es von großer Wichtigkeit, schnell das Aufsauggerät auf einen
anderen Pipetteninhalt umzustellen. Dieses geschieht durch Auswechseln der Begrenzung
des Kolbenhubes, dadurch, daß rund um eine Achse verschieden lange Bolzenschrauben
als Anschlag angebracht sind, die durch Drehung ausgewechselt werden können.
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Zur Feineinstellung lassen sich die Bölzenschrauben durch weiteres
Hinein- oder Herausdrehen in der Länge verstellen.
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Am Wellenende der drehbaren Achse ist ein Drehschalter angebracht,
dessen Kontakte so befestigt sind, daß jeweils eine Signallampe mit Angabe des entsprechenden
Hubvolumens aufleuchtet, wenn die entsprechende Einstellung gegeben ist.
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Eine andere Möglichkeit zur schnellen Umstellung auf einen anderen
Pipetteninhalt ist dadurch gegeben, daß die Begrenzung des Kolbenhubes durch Stifte
erzielt wird, die durch Knopfdruck in die Hubbahndes Nsgnetkernes oder Pumpenkolbenendes
eingeführt werden. Auch hier ist eine Feinregulierung durch seitliche Schrauben
an den Stiften möglich.
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Auch hier sind Kontakte zur Kenntlichmachung des Volumens angebracht,
die bei jeweiligem Drücken des Knopfes eine Lampe aufleuchten lassen.
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Eine weitere Ausführung des Gerätes sei wie folgt beschriebent Anstelle
einer begrenzten Saugkraft des Kolbenhubes wird ein ständiger Sog mit einer Membranpumpe
erzeugt. Auch hier wird wieder das Mundstück mit Schlauch zum Aufstecken auf die
Pipette verwandt. Ein Ventil auf dem Mundstück sperrt, nachdem die gewünschte Flüssigkeitsmenge
in die Pipette aufgesogen worden ist, die Schlauchbahn ab. Das 2. Ventil ermöglicht,
genau so wie im anderen Gerät, einen Lufteinlaß zum Entleeren der Pipette. Genau
wie beim ersten Gerät ist auch hier die Saugpumpe stationär, während das Mundsttick
durch einen längeren Schlauch so weit von der Membranpumpe entfernt ist, daß dieselbe
beim Pipettieren nicht stört.
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Diese Ausführung ist zwar einfacher, ermöglicht aber kein schnelles
Aufsaugen einer genau automatisch abgemessenen Menge. Bei diesem Gerät muß also
immer eine graduierte Meßpipette verwandt werden.
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Dagegen können mit dem zuerst beschriebenen Gerät infolge der genauen
Mengenbestimmung sogar Pipetten ausgemessen werden, oder mit ungraduierten Rohren
oder pipettenähnlichen Hohlkörpern genau abgemessene Proben entnommen werden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Durchmesser des Saugschlauches
durch eine Regulierschraube in manchen Fällen zu verkleinern, damit die Ansauggeschwindigkeit
geringer wird.
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Die Regulierschraube kann an einer beliebigen Stelle der Saugleitung
angebracht werden, vorzagsweise im Mundstück.
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Auch ist ein Sicherheitsgefäß beim zufälligen übermäßigen Ansaugen
von Flüssigkeiten von Vorteil, wenn es in den Schlauchkanal zwischengeschaltet wird.
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Es verhütet mit einer Wattefüllung die Verschmutzung der Saugpumpe.
Auch dieses Zusatzgeät kann an jeder beliebigen Stelle zwischen Mundstück und Saugpumpe
zwischengeschaltet werden.