DE1673315C3 - Vorrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten mit zwei Zwangsverdrängungs-Kolbenpumpen, mit einem Flüssigkeitsbehälter, der über eine mit einem Ventil versehene Leitung mit der einen Pumpe verbunden ist und mit einer Pipette, die über ei.ie zweite Leitung, deren Volumen größer ist als die Gesamtverdrängung aller Pumpen, an die zweite Pumpe angeschlossen ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten bekannt (US-PS 3 197 285), die zwei Pumpen zur Zwangsmitnahme einer Arbeitsflüssigkeit aufweist, wobei die Arbeitsweise der Vorrichtung über elektrische Schalter gesteuert wird. Ferner ist ein Behälter mit einem Reagenz vorgesehen, das in die Verbindungsleitungen der Vorrichtung eingebracht wird, eine Probeflüssigkeit bzw. ein Serum durch Unterdruckbildung auf Grund des Reagenzes anzusaugen vermag und die Probeflüssigkeit mit einer einstellbaren Reagenzmenge abzugeben vermag.

Nachteiligerweise läßt sich bei dieser Vorrichtung die Hublänge der Pumpen durch Einstellen der Kolbenstangen gegenüber einem von einem Elektromotor angetriebenen Pleuel nur ungenau einstellen, so daß die Menge einer Mischung aus Reagenz und Probeflüssigkeit nur schwierig eingestellt werden kann.

Darüber hinaus kann diese Vorrichtung nach einem Arbeitszyklus nicht durchgespült werden, da kein Behälter für Spülflüssigkeit vorgesehen ist. Zum Durchspülen der Vorrichtung muß die Behälterflüssigkeit, d. h. das Reagenz durch eine Spülflüssigkeit ersetzt werden.

Im übrigen erfordert diese bekannte Vorrichtung erhebliche Vorbereitungen vor ihrer Inbetriebnahme, wie die Festlegung der Länge der verschiedenen Arbeitsschritte durch Einstellen entsprechender

Mittel oder das Auffüllen der Schlauchverbindung Art eines Proben-Prüfvorgangs durchgeführten Ver- bzw. des Schlauchzweigs mit dem Reagenz. fahrensschritte veranschaulichen.

Eine andere bekannte Vorrichtung zum Pipetiicren Gemäß den Zeichnungen ist die erfindungsge-

von Flüssigkeiten (Chemical Processing of Equip- mäße Vorrichtung in einem Hauptgehäuse 10 von im ment, 1955, S. 169 ff), die aus einem Behälter mit Ar- 5 wesentlichen rechteckiger Form untergebracht, das beitsflüssigkeit, einem Meßinstrument und einem Be- einen abnehmbaren Stirndeckel 11 mit einer kreisförtätigungsknopf besteht, ermöglicht ebenfalls kein migen Zentralöffnung 12 aufweist, welche zu beiden Durchspülen der Vorrichtung in schneller und ein- Seiten von paarweise angeordneten lotrechten Schlitfacher Weise. Außerdem ist eine Aufnahme eines zen 13, 14, 15 und 16 flankiert wird. Vom Mittelbe-Reagenzes neben der Arbeitsflüssigkeit nicht vorge- io reich der Rückwand 17 des Gehäuses 10 steht eine sehen. im wesentlichen waagerechte Auflageplatte 18 ab,

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe die von drei waagerecht aufeinander ausgerichteten, zugrunde, eine Vorrichtung zum Pipettieren von Abstand voneinander besitzenden öffnungen durchFlüssigkeiten zu schaffen, welche nach jedem Ar- setzt wird, unter welchen die Zylinder für eine Reabeitsvorgang leicht und schnell ausgespült werden 15 genz-Überschußpumpe 19, eine Reagenzpumpe 20 kann und die darüber hinaus in der Lage ist, neben und eine Probenpumpe 21 gehaltert sind. Diese Zyeiner Arbeitsflüssigkeit ein Reagenz und eine Probe- linder sind an ihren oberen Enden mit auswärts geflüssigkeit aufzunehmen. richteten Ringschultern 22, 23 bzw. 24 versehen, so

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- daß sie mittels Halterungen 25, 26 bzw. 27, die löst, daß eine dritte Pumpe vorgesehen ist, deren »o durch Schrauben 28, 29 bzw. 30 abnehmbar in ihrer einer Zulaß über eine Leitung mit der erstgenannten Einbaulage gehalten werden, in ihrer Lage unter der Pumpe und deren zweiter Zulaß über eine weitere Auflageplatte 18 gehalten werden können.
Leitung mit der zweiten Pumpe derart verbunden ist, Die Pumpen 19, 20, 21 sind jeweils Zwangsver-

daß der aus den Leitungen und den Pumpenkörpern drängungspumpen und besitzen im wesentlichen gebildete Strömungsweg aus hintereinandergeschal- »5 gleiche Konstruktion, obgleich sie sich bezüglich ihteten Strecken besteht. res Aufnahmevermögens voneinander unterscheiden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht In den Zylindern der Pumpen 19, 20 und 21 arbeiten vorteilhafterweise die Verwendung verschiedener drei Kolben 31, 32 bzw. 33, wobei ein Hindurchlek-Reagenzen in beliebiger Reihenfolge, welche je nach ken von Fluidum durch Dichtungen 34, 25 bzw. 36 Bedarf nach jedem Arbeitszyklus ausgetauscht wer- 30 verhindert wird. Die oberen Enden der Kolben 31, den können. Das Auswechseln der Arbeitsflüssigkeit 32, 33 sind mit Kolbenstangen 37, 38 bzw. 39 verseerleichtert sich insofern, als die Vorrichtung an ein hen, die jeweils eine Ringschulter 40, 41 bzw. 42 auf-Spülmittel angeschlossen ist, so daß die Vorrichtung weisen und in Aufwärtsrichtung in in der Gehäusevor Aufnahme eines neuen Reagenzes schnell und Oberseite 43 vorgesehene öffnungen durchsetzen, auf einfache Weise durchgespült werden kann. Dar- 35 wobei die oberen Enden der Kolbenstangen 38 und über hinaus läßt sich durch die exakte Einstellbarkeit 39 jeweils in das Innere von zwei hohien Mikroder Reagenzpumpe und der Probenpumpe eine ge- meterhülsen 45 bzw. 46 hineinragen,
naue Dimensionierung der anzusaugenden bzw. der Gemäß F i g. 2 ist an der öffnung für die Kolbenabzugebenden Flüssigkeitsmenge gewährleisten. stange 37 der Reagenz-Überschußpumpe in der

Die vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsge- 40 Oberseite 43 des Gehäuses eine seitlich an der KoI-mäßen Vorrichtung ist durch die Unteransprüche ge- benstangc angreifende Reibplatte 48 befestigt, die geben. einer unerwünschten Bewegung des zugeordneten

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ins- Kolbens 37 einen Widerstand entgegengesetzt. Um besondere zur Durchführung von routinemäßigen die Kolbenstange 38 herum ist eine in die in der Probeentnahme- und Pipettiervorgängen, wie sie in «5 Oberseite vorgesehenen öffnung eingeschraubte Füh-Forschungslaboratorien, Krankenhäusern, Industrie- rungsschraube 49 angeordnet, die unterhalb der Geanlagen u. dgl. vorgenommen werden. häuse-Oberseite 43 durch eine Kontermutter 50 fest-

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbei- gelegt werden kann. Die am unteren Ende der Mispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher krometerhülse 45 vorgesehene Bohrung 51 ist mit Inerläutert. Es zeigt 50 nengewinde versehen, so daß die Hülse 45 auf das

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevor- obere Ende der Führungsschraube 49 aufgeschraubt zugten Ausführungsform einer von Hand bedienba- und somit in ihrer lotrechten Stellung eingestellt werren Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen der Er- den kann, um den Hub des Kolbens 38 der Reagenzfindung, pumpe 20 zu steuern. Nachdem die Lage der Mikro-

F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Stirn- 55 meterhülse 45 einmal festgelegt worden ist, wird sie Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels einer Kontermutter 52 gesichert. Am unterer mit abgenommenem Stirndeckel und teilweise wegge- Ende der Außenseite der Mikrometerhülse 45 isi brochenen Betätigungshebeln, eine Mikrometerskala 53 vorgesehen, die zwecks Ju-

Fig. 2 a einen Schnitt längs der Linie2a-2a in stierung der Nullstellung um die Hülse 45 herum ge F i g. 2 durch das Quetschventil, 60 dreht und mittels nicht dargestellter Stellschrauben ii

Fig. 2 b eine Fig. 2 a ähnelnde Ansicht, welche dieser Lage arretiert werden kann,
das Quetschventil jedoch in Offenstellung zeigt, Die Anordnung zur Einstellung des Hubs der Pro

F i g. 3 eine auseinandergezogene perspektivische benpumpe 21 ähnelt derjenigen der Reagenzpumpi Ansicht der Vorrichtung zur Veranschaulichung des 20, wobei die zugeordnete Mikrometerhülse 46 mi Lagenverhältp.isses zwischen den verschiedenen Bau- 65 einer nicht dargestellten Führungsschraube ver teilen, und schraubt ist, die ihrerseits durch eine Kontermutte

F i g. 4 bis 7 schematische Darstellungen des Flui- 54 festgehalten wird. Das untere Ende der Mikro dumsystems der Vorrichtung, welche die bei einer meterhülse 46 weist eine einstellbare Mikrometei

skala 55 auf und ist mit einer Kontermutter 56 versehen. An der Oberseite des Gehäuses ist vor jeder Mikrometerhülse 45, 46 jeweils ein halbkreisförmiger, durchsichtiger Visierschirm 57 und 58 angebracht, der mit einer Skala zur Einstellung der lotrechten Lage der zugeordneten Mi.krometerhülse 45, 46 und somit zur Einstellung des volumetrischen Aufnahmevermögens bei einem einzigen Arbeitsvorgang versehen ist.

Die Betätigung der Pumpen 19, 20, 21 wird durch ein System von Kurbeln und Gestängen ermöglicht, die durch vier von Hand bedienbare Hebel 59, 60,

61 und 62 bedienbar sind. Diese Hebel 59, 60, 61, 62 sind an einer Stelle in der Mitte ihrer Länge nach vorn abstehenden Lappen 63 von zwei an der Rückwand 17 des Gehäuses 10 befestigten Halterungen 64 angelenkt, wobei diese Schwenkpunkte praktisch waagerecht aufeinander ausgerichtet sind. An jedem dieser Schwenkpunkte ist außerdem eine Vorbelastungseinrichtung, wie eine Spiralfeder 65, vorgesehen, deren eines Ende den betreffenden Hebel 59,

60, 61, 62 untergreift und deren anderes Ende an der Halterung 64 befestigt ist, so daß jeder Hebel 59, 60,

61, 62 in seine oberste Stellung im zugeordneten Schlitz 13, 14, 15, 16 gedrängt wird. Die Vorderenden der Hebel 59, 60, 61, 62 ragen durch die im Stirndeckel 11 ausgebildeten Schlitze 13 bis 16 nach außen. Als Hilfe beim Drücken der Hebel 59, 60, 61,

62 kann der Stirndeckel 11 mit zwei Führungs- und Verkleidungsplatten 66 versehen sein, weiche die Schlitze 13, 14, 15, 16 umschließen und an ihren unteren Enden mit nach vorn abstehenden Fingergriffen 67 versehen sind.

An der Gehäuse-Rückwand 17 sind mit Hilfe von Lagerleisten 68 vier waagerechte Kurbeleinrichtungen 69, 70, 71 und 72 verdrehbar angebracht. Das eine Ende 73 der Kurbel 69 ist um sich selbst zurückgebogen und bildet einen in Vorwärtsrichtung vom Kurbel-Hauptkörper entfernten, jedoch parallel zu diesem verlaufenden Arm, der schwenkbar in eine am oberen Ende eines Lenkers 74 vorgesehene öffnung eingesetzt ist, wobei das untere Ende dieses Lenkers 74 schwenkbar mit dem hinteren Ende des Hebels 59 verbunden ist. Ein Lenker 75 ist an seinem unteren Ende schwenkbar mit dem hinteren Ende des Hebels 60 verbunden und weist in seinem oberen Ende eine öffnung auf, welche von einem gekröpften Arm 76 der Kurbel 70 durchsetzt wird. Auf ähnliche Weise sind die Lenker 77 und 78 an ihren oberen Enden mit jeweils einer öffnung versehen, welche vom gekröpften Arm 79 der Kurbel 71 bzw. von dem um sich selbst zurückgebogenen Arm 80 der Kurbel 72 durchsetzt werden; die unteren Enden dieser Lenker sind schwenkbar mit den Hebeln 61 bzw. 62 verbunden.

Die Lenker 77 und 78 sind im Gegensatz zu den beiden erstgenannten Lenkern 74, 75 nicht an ihren hinteren Enden, sondern an nach vorn versetzten Stellen mit ihren zugeordneten Hebeln 61, 62 verbunden, so daß die betreffenden Kurbeln 69 und 70 beim Drücken der Hebel 59 bzw. 60 vom rechten Ende in F i g. 3 aus gesehen im Uhrzeigersinn verschwenkt werden, während die Kurbeln 71 und 72 beim Drücken der Hebel 61 bzw. 62 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt werden.

Das andere Ende der Kurbel 69 ist unter einem rechten Winkel abgebogen und bildet einen nach vorn abstehenden Arm 81, an dessen Ende zwei entgegengesetzt abstehende Finger 82 und 83 ausgebildet sind, die mit den Unterseiten der Schultern 40 bzw. 41 der Kolbenstangen 37 bzw. 38 in Berührung zu gelangen vermögen, so daß die Kolben der Reagenz-Überschußpumpe 19 und der Reagenzpumpe 20 beim Drücken des Hebels 59 über die Kurbel 69 und den Lenker 74 ein gleich großes Stück aufwärts verschoben werden.

Das andere Ende der Kurbel 71 ist unter einem

ίο rechten Winkel abgebogen und bildet einen nach vorn abstehenden Arm 89, an dessen Ende eine Stange 92 vorgesehen ist, von deren Enden zwei Finger 90 und 91 in entgegengesetzten Richtungen abstehen. Die Stange 92 ist mit einer Querbohrung 93 versehen, so daß sie begrenzt um eine mit der Achse des Arms 89 selbst konzentrische Achse herum verdrehbar ist; diese geradlinige Verdrehbewegung wird durch eine Stellschraube 94 begrenzt, welche in eine nicht dargestellte Umfangsnut im Arm 89 hineinragt.

ao Die Finger 90 und 91 vermögen mit den Oberteilen der Schultern 41 bzw. 42 der Kolbenstangen 38 bzw. 39 in Berührung zu gelangen, so daß sowohl der Kolben 32 der Reagenzpumpe 20 als auch der Kolben 33 der Probenpumpe 21 beim Abwärts-Verdrehen der Kurbel 71 durch den Hebel 61 über den Verbindungslenker 77 abwärts gedrückt werden. Durch die Ermöglichung einer begrenzten Schwenkbewegung der Stange 92 wird gewährleistet, daß jeder dieser Kolben 32, 33 in größtmöglichem Ausmaß abwärts gedruckt wird, und zwar unabhängig davon, daß die lotrechten Stellungen der zugeordneten Schultern 41 und 42 in der untersten Stellung der Kolben 32, 33 infolge geringer Einstell-Ungenauigkeiten etwas voneinander abweichen können.

Im hinteren Teil der im Stirndeckel 11 vorgesehenen Öffnung 12 ist eine kreisförmige Stützplatte 95 angeordnet, während eine weitere, vorzugsweise durchsichtige Platte 96 herausnehmbar in die Öffnung eingesetzt sein kann, jedoch durch Abstandan-

sätze 97 im Abstand von der Stützplatte 95 gehalten wird. Der zwischen den beiden Platten 95, 96 festgelegte Raum sollte vorzugsweise eben ausreichen, eine einzige Lage eines spiralig aufgerollten, biegsamen Schlauchs 98 zwischen beiden Platten 95, 96 unter-

bringen zu können (F i g. 3). In der vorderen Platte 96 ist eine ^;ν waagerechter Richtung verlängerte Öffnung 99 vorgesehen, über welche ein passendes Stück des Schlauches 98 herausgezogen werden kann. Das Ende des Schlauchs 98 ist auf dünneren Durchmesser gezogen und von einer Versteifung zur Ermöglichung einer besseren Handhabung umgeben, so daß dieses Ende eine Pipette 100 bildet. Ein Pipettenhalter 101 mit einem Arm, der mit einer Fassung 102 für eine Pipette versehen ist, kann in eine

von zwei an der Oberseite des Stirndeckels 11 vorge sehenen öffnungen 103 eingesetzt sein (Fig.3) Außerdem kann eine nicht dargestellte herkömmliche Reibungsbremseinrichtung zur Ermöglichunj einer verstellbaren Ausrichtung des Pipettenhalter 101 vorgesehen sein.

Zur besseren Veranschaulichung der mechani sehen Teile der Vorrichtung sind die Fluidum-Ver bindungsleitungen nicht in die bisher beschriebenei Figuren eingezeichnet, sondern in den Fig.4 bis ' genauer veranschaulicht Das andere Ende de Schlauches 98 ist an eine am oberen Ende des Zylin ders der Reagenzpumpe 20 vorgesehene, mit dessei Innerem in Verbindung stehende Düse 107 (Fig.2

angeschlossen. Am unteren Ende dieses Zylinders ist eine weitere mit dem Zylinderinneren in Verbindung stehende Düse 108 vorgesehen, an die das eine Ende eines kurzen Schlauchstücks 106 angeschlossen ist, dessen anderes Ende mit einer am oberen Ende des Zylinders der Probenpumpe 21 vorgesehenen Düse 104 in Verbindung steht. Eine am unteren Ende dieses Zylinders ausgebildete Düse 105 ist über einen Schlauch 109 mit einer am oberen Ende des Zylinders der Reagenz-Überschußpumpe 19 vorgesehenen Düse 110 verbunden. An eine am unteren Ende dieses Zylinders vorgesehene Düse 111 ist ein Schlauchstück 112 angeschlossen, das durch eine nicht dargestellte öffnung in der Rückseite des Gehäuses 10 aus diesem heraustritt und an einen Fluidumbehältcr 113 angeschlossen werden kann, der für verschiedene Anwendungszwecke eine Spülflüssigkeit, wie destilliertes Wasser, enthalten kann, welche über den Schlauch 112 unter Druck der Vorrichtung zugeführt werden kann. Dieser Behälter 113 kann über dem Niveau der restlichen Vorrichtung angeordnet sein, so daß die Flüssigkeit unter dem hydrostatischen Druck zugeführt wird; wahlweise kann auch eine andere Einrichtung vorgesehen sein, um das Innere dieses Behälters 113 unter Druck zu setzen. Eine solche Einrichtung könnte einfach ein von Hand zusammendrückbarer Ballon 114 mit einem üblichen Rückschlagventil sein, so daß über einen Schlauch

115 Druckluit an den Behälter 113 angelegt werden kann.

Die Zufuhr von Fluidum aus dem Behälter 113 in die Vorrichtung erfolgt unter Steuerung eines Quetschventils mit einem Nocken 116, der auf der Kurbel 72 an einer Stelle unmittelbar hinter einem einstellbaren Ventilhebel 117 angeordnet ist, welcher seinerseits mittels eines Stifts 119 in einer kastenförmigen Halterung 118 schwenkbar gelagert ist. Der biegsame Schlauch 112 ist hierbei durch die Halterung 118 zwischen dem Hebel 117 und dem Nocken

116 festgelegt, und die Halterung 118 ist ihrerseits nahe der oberen rechten Ecke des Gehäuses 10 an dessen Rückwand 17 befestigt. Der Hebel 117 vermag sich auf dem Stift 119 auf den Nocken 116 zu und von diesem fort zu bewegen, wobei die Stellung des Hebels durch eine Einstellschraube 120 regulierbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermag auf verschiedene Arten zu arbeiten, und zwar kann sie erstens zur Aufnahme und Abgabe einer vorbestimmten Probemenge und einer vorbestimmten Menge einer Arbeitsflüssigkeit eingesetzt werden, wenn bei jedem Arbeitszyklus ein unterschiedliches Reagenz verwendet werden soll; zweitens kann sie zur Aufnahme und Abgabe einer vorbestimmten Probenmenge und einer vorbestimmten Menge einer Arbeitsflüssigkeit dienen, wenn bei jedem Zyklus dasselbe Reagenz benutzt werden soll, und dritten·? kann sie für die Aufnahme und Abgabe einer vorbestimmten Menge einer einzigen Flüssigkeit eingesetzt werden. Bei diesen Arbeitsweisen sind jedoch gewisse vorbereitende Schritte durchzuführen, insbesondere, um jegliche Luft aus den Schläuchen und aus dem Pumpensystem zu entfernen, bevor labormaßi^e Arbeiten durchgeführt werden.

Der Behälter 113 sollte zu etwa drei Vierteln mit einer Spülflüssigkeit, wie destilliertem Wasser, gefüllt werden. Anschließend ist die F.infüllkappe /weeks Aufrcchterhaltung des Luftdrucks wieder IVm auf zusetzen und der Behälter 113 unter Verwendung des Druckballons 114 unter Druck zu setzen. Dann wird die Pipette 100 aus ihrem Halter 101 entnommen und die gewünschte Schlauchlänge hinter der Platte 96 hervorgezogen.

Danach wird der Hebel 62 gedruckt und in vollständig herabgedrücktem Zustand gehalten. Wie erwähnt, verdreht sich beim Drücken des Hebels 62 die Kurbel 72 von der linken Seite in F i g. 2 gesehen

ίο entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei diese Drehung in der voll gedrückten Stellung des Hebels 62 ein Verdrehen des Nockens 116 in die Stellung gemäß F i g. 2 b zur Folge hat, wodurch die auf den Schlauch 112 ausgeübte Kraft aufgehoben und unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Behälter 113 in die Vorrichtung eingeleitet wird. Da die Vorrichtung mit Ausnahme des Quetschventils keine weiteren Ventile aufweist, strömt die Flüssigkeit zunächst in den Zylinder 19, dann über den Schlauch 109 in den Zylinder 21, über den Schlauch 106 in den Zylinder 20 und schließlich über den Schlauch 98 in die Pipette 100. Dieser Flüssigkeitsfluß sollte so lange erfolgen, bis sich im Schlauch 98 keine Blasen mehr zeigen.

Nach dem vorangehenden Spülen der Vorrichtung empfiehlt sich die Durchführung des folgenden Verfahrens zur Aufnahme und Abgabe vorbestimmter Volumina der Probe und der Arbeitsflüssigkeit, und zwar insbesondere dann, wenn das Reagenz häufig gewechselt werden soll. Bei dieser Verfahrensart werden alle drei Pumpen 19, 20, 21 benutzt und wird die Arbeitsflüssigkeit während des Spülvorgangs am Ende jedes Arbeitszyklus ausgetragen, so daß das Reagenz sofort gewechselt werden kann. Zunächst werden auf die in den F i g. 4 bis 7 angedeutete Weise die Probe bei 121, ein Überschußablaß 122, ein das Reagenz enthaltender Behälter 123 und das die Prüfkolben 124 enthaltende Gestell auf passende Weise um die Vorrichtung herum angeordnet. Bei einiger Erfahrung kann die richtige Stellung jedes dieser Teile schnell festgestellt werden.

Als nächstes wird die Mikrometerhülse 45 auf die der Probe zuzugebende Reagenzmenge eingestellt und mittels der Mutter 52 festgelegt. Ebenso wird die Mikrometerhülse 46 auf das zu benutzende Probenvolumen eingestellt und mittels der Kontermutter 56 arretiert. Die Pipette wird in den Überschußablaß 122 eingeführt, und der Hebel 62 wird völlig herabgedrückt und schnell losgelassen. Die plötzliche Unterbrechung des Durchflusses verursacht eine Schwingung der Flüssigkeit (Wasserschlag), welche die Bildung einer kleinen Luftblase an der Spitze der Pipette 100 bewirkt. Dann wird die Pipettenspitze ir die Arbeitsflüssigkeit eingeführt und der Hebel 5?

vollständig und test nach unten gedrückt. Hierdurch verlagern sich die Kolben 31 und 32 aufwärts unc saugen eine dem eingestellten Volumen entspre chende Menge an Arbeitsflüssigkeit in diese beidei Pumpen 19, 20 ein. Wenn die die Spülflüssigkeit voi der Arbeitsflüssigkeit trennende Luftblase im Pipet tcnschlauch 98 zu zirkulieren aufhört, wird die Pi pette 100 herausgenommmen und ihre Spitze abge wischt. Nunmehr wird die Pipette 100 in die Proben flüssigkeit 121 eingetaucht und der Hebel 60 voll ständig herabgedrückt. Hierdurch wird der Kolbe! 33 aufwärts verlagert, so daß er eine dem eingestel! ten Volumen der Probenpumpe 21 entsprechend Probenmenge ansaugt. Nach dem Loslassen des Hc

9 10

bels wird die Pipette 100 langsam herausgenommen dünnung mit der Spülflüssigkeit unwirksam wird; zu und ihre Spitze abgewischt. Die Pipette 100 wird ge- diesem Zeitpunkt kann der Hebel 62 gedrückt wergen die Innenfläche eines Prüfkolbens 124 gerichtet, den, um die Vorrichtung durchzuspülen. Die Anzahl wonach der Hebel 61 vollständig und fest herabge- von Arbeitszyklen zwischen den einzelnen Spülvordrückt wird. Hierdurch senken sich die Kolben 32 5 gangen hängt von den benutzten Flüssigkeiten ab.
und 33 und geben die gesamte Probenmenge zuzüg- Falls die Vorrichtung nur für die Abgabe bemesselich einer nur dem eingestellten Volumen der Rea- ner Mengen einer Arbeitsflüssigkeit benutzt werden genzpumpe 20 entsprechenden Menge an Arbeits- soll, kann diese durch Drücken des Hebels 59 angcflüssigkeit ab. Eine gewisse Menge an Arbeitsflüssig- saugt und mit Hilfe des Hebels 61 abgegeben vverkeit bleibt in der Vorrichtung zurück, da diese Flüs- io den. Bei der anfänglichen Betätigung des Hebels 59 sigkcit durch die beiden Pumpen 19 und 20 auge- wird eine den Volumina der Pumpen 19 und 20 entsaugt, jedoch nur durch die Pumpe 20 ausgestoßen sprechende Reagenzmenge angesaugt, während bei worden ist; die verbleibende Menge an Arbeitsflüs- tier Betätigung des Hebels 61 nur der Kolben 32 sigkeit entspricht dem Aiisaugvolumen der Rea- (und der Kolben 33, sofern er sich nicht bereits in genz-Überschußpumpe 19. 15 seiner unteren Stellung befindet) herabgedrückt wird. Schließlich wird die Pipettenspitze in einen Abfall- Bei der anschließenden Betätigung der Hebel 59 und behälter gerichtet und der Hebel 62 voll herabge- 61 wird nur der Kolben 32 aufwärts bewegt bzw. drückt und in gedrückter Stellung gehalten, wodurch herabgedrückt, da der Kolben 31 in seiner oberen der andere Kolben 31 nach unten verdrängt und der und der Kolben 33 in seiner unteren Stellung ver-Quetschventilnocken 116 in Offenstellung gebracht 20 bleibt. Aus diesem Grund wird nur zu Beginn des wird, bis die gesamte Uberschußmenge an Arbeits- Verfahrens Überschuß-Reagenz angesaugt, welche? flüssigkeit ausgestoßen und die Pipette 100 durch die bis zum Durchspülen der Vorrichtung in dieser veraus dem Behälter 113 kommende Flüssigkeit ausrei- bleibt,
chend durchgespült worden ist. Am Ende der Kurbel Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die er-72 ist gemäß F i g. 2 ein Finger 86 vorgesehen, der 25 findungsgemäße Vorrichtung ein im wesentlichen während der Abwärtsbewegung des Kolbens 32 bei hindernisfreies Flüssigkeitssystem mit einer ein- und einem vorangehenden Verfahrensschritt an der Schul- ausfahrbaren, zweiseitig arbeitenden Zwangsverdränter 41 anzugreifen vermag. Diese Anordnung ist des- gungspumpeneinrichtung bildet, die an einen in einer halb vorgesehen, weil es sich gezeigt hat, daß der Pipettenspitze auslaufenden schlauchförmigen Behäl-Kolben 32 unter bestimmten Bedingungen das Be- 30 ter angeschlossen ist, wobei das volumetrische Aufstreben haben kann, bei sich abwärts bewegendem nahmevermögen der Pumpeneinrichtung vorzugs-Kolben 31 anzusteigen. Nach Abwiscnen der Spitze weise kleiner ist als das Volumen dieses Behälters, so steht die Pipette 100 für den nächsten Arbeitszyklus daß die in die Pipettenspitze eingesaugte Flüssigkeit bereit. nicht über den Behälter hinaus in die Pumpenein-Falls ein einziges Reagenz bzw. eine einzige Ar- 35 richtung hineingelangt. Die Pumpeneinrichtung verbeitsflüssigkeit mit aufeinanderfolgenden Proben ver- mag nacheinander genaue bemessene Mengen einer wendet werden soll, kann die Arbeitsflüssigkeit einzigen Flüssigkeit oder nacheinander abgemessene durch Auslassung des durch den Hebel 62 gesteuerten Mengen mehr als einer Flüssigkeit anzusaugen und Spülschritts zurückgehalten werden. Mit anderen auszutragen. Gleichzeitig kann eine Pufferflüssigkeit Worten können nach dem anfänglichen Durchspülen 40 im System belassen werden, um ein Eindringen der die Arbeitsflüssigkeit und die Probe auf die vorher bemessenen Flüssigkeitsmengen in die Pumpencinbeschriebcne Weise durch nacheinander erfolgende richtung zu verhindern, während diese Pufferflüssig-Betätigung der Hebel 59 und 60 angesaugi werden, keit außerdem in unbegrenzten Mengen zugeführt worauf der Hebel 61 gedrückt wird, um die Probe werden kann, um das System gewünschtenfalls von und die Arbeitsflüssigkeit abzugeben. Dies kann so 45 anderen Flüssigkeiten freizuspülen, beispielsweise lange fortgesetzt werden, bis das Überschuß-Reagenz wenn das System zwischen den aufeinanderfolgenden als Trennmittel zwischen der Waschflüssigkeit und Ansaugvorgängen unterschiedlicher Reagenzien der abgegebenen Arbeitsflüssigkeit infolge ihrer Ver- durchgespült werden soll.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 315 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Pipettieren von Flüssigkeiten mit zwei Zwangsverdrängungs-Kolbenpumpen, mit einem Flüssigkeitsbehälter, der über eine mit einem Ventil versehene Leitung mit der einen Pumpe verbunden ist und mit einer Pipette, die über eine zweite Leitung, deren Volumen größer ist als die Gesamtverdrängung aller Pumpen, an die zweite Pumpe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Pumpe (21) vorgesehen ist, deren einer Zulaß über eine Leitung (109) mit der erstgenannten Pumpe und deren zweiter Zulaß über eine weitere Leitung (106) mit der zweiten Pumpe (20) deraü verbunden ist, daß der aus den Leitungen und den Pumpenkörpern gebildete Strömungsweg aus hintereinandergeschalteten Strecken besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung (59 bis 62, 69 bis 72) zur wahlweisen Verschiebung der im Pumpenkörper gelagerten Kolben (31, 32, 33) der entsprechenden Pumpen (19, 20, 21) zur Vergrößerung des jeweiligen Pumpvolumens vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (59 bis 62, 69 bis 72) Mittel (81, 83; 85, 86; 90, 91) zur gemeinsamen Betätigung von jeweils zwei Pumpen (19, 2G bzw. 20, 21) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (72) zur Betätigung des in der ersten Leitung (112) angeordneten Ventils (116) zur Unterbrechung der Fluidumverbindung zwischen dem Flüssigkeitsbehälter (113) und der ersten Pumpe (19) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (72) zur Betatigung des Ventils (116) durch die Betätigungseinrichtung (59 bis 62, 69 bis 72) ansteuerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpe (19, 20, 21) einen den Kolben (31 bis 33) « aufnehmenden, im wesentlichen lotrecht angeordneten Zylinder aufweist, daß eine Halterungseinrichtung (68, 118) vorgesehen ist, an der mehrere Kurbeleinrichtungen (69, 70, 71, 72) um waagerechte Achsen verdrehbar gelagert sind und daß die Kurbeleinrichtungen jeweils einen in einer lotrechten Ebene bewegbaren Arm (76, 78, 79, 80, 81, 89) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben mit einem durch einen der Arme (76, 78, 79, 80, 81, 89) betätigbaren Finger (82, 83, 85, 86, 90, 91) zur Bewegung in der einen Richtung und durch einen anderen der Arme zur Bewegung in der entgegengesetzten Richtung versehen ist und daß von Hand betätigbare Einrichtungen (59 bis 62) zur Bewegung der Kurbeln vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den von Hand betätigbaren Einrichtungen (59 bis 62) zur Betätigung der Kolben (30, 31, 32) jeweils ein Anschlag (40, 41, 42) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (81 bzw. 87) der einen Kurbel (69 bzw. 70) so gelagert ist, daß er bei Bewegung in der einen Richtung mit dem Anschlag (40 bzw. 42) in Berührung kommt, während der Arm (84 bzw. 89) der anderen Kurbel (72 bzw. 71) bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung mit dem Anschlag in Berührung gelangt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterungseinrichtung (118) in einer lotrechten Ebene bewegbare Hebel (61, 62) vorgesehen sind und daß eine Vorbelastungseinrichtung (65) zum Aufwärtsdrängen der Hebel sowie eine die Hebel mit ihrer Kurbel (71, 72) verbindende Einrichtung (63) vorgesehen sind.

11 Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurbel (69, 70, 71, 72) einen zweiten Arm (73, 76, 79, 80) und jeder Hebel (59, 60, 61, 62) einen mit jedem dieser zweiten Arme verbundenen Lenker (74, 75, 77, 78) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Pumpe eine Mikroschraubenanordnung (45, 46) zur Einstellung der Hubgrenze aufweist.