DE1927773C3

DE1927773C3 - Pipette

Info

Publication number: DE1927773C3
Application number: DE1927773A
Authority: DE
Inventors: Gene Bridgeton Sperry; Theodore Edwin Normandy Weichselbaum
Original assignee: Sherwood Medical Industries Inc
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1979-02-15
Also published as: CA946337A; GB1250520A; US3506164A; DE1927773B2; DE1927773A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pipette, bestehend aus einem Rohr mit einem vorderen und einem rückwärtigen Ende und einem in dem Rohr vorwärts und rückwärts verschiebbaren, durch eine Feder rückwärts beaufschlagten Kolben, der an seinem rückwärtigen Ende durch einen Stößel in axiale Richtung betätigbar ist.

Verschiedene wissenschaftliche, industrielle und medizinisch-analytische Verfahren erfordern eine schnelle und einfache Übertragung vorbestimmter Flüssigkeitsvolumina von einem Behälter in einen anderen.

Eine für diesen Zweck gewöhnlich verwendete Vorrichtung ist eine Pipette, die ein Rohr und einen im Rohr hin- und herbewegbaren Kolben besitzt, wodurch bei einem ersten Einlaßhub ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen in ein Reservoir abgesaugt wird und bei einem zweiten Austragshub des KoFoens die Flüssigkeit aus dem Reservoir ausgetragen wird. Bei derartigen Pipetten muß man sicher sein, daß die gesamte, beim Einlaßhub eingesaugte Flüssigkeit vollständig beim Austragshub wieder abgegeben wird. Wenn die Länge des Austragshubs die gleiche ist wie beim Einlaßhub,

ίο bleiben im allgemeinen Spuren der Flüssigkeit in dem Reservoir zurück und fehlen beim Abgeben der Flüssigkeit, was in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des laufenden analytischen Tests die Zuverlässigkeit dieser Tests ernstlich beeinträchtigen kann.

Zur Beseitigung dieses Problems sind verschiedene Pipetten bekannt geworden, die einen etwas kürzeren Einlaßhub als Austragshub haben.

Eine derartige Pipette ist aus der DD-Patentschrift 50 016 bekanntgeworden, von der die vorliegende Erfindung ausgeht Die bei dieser Pipette vorgesehene Mechanik ist zwar in der Lage, lange und kurze Kolbenhübe zu erzeugen, doch ist es ohne weiteres möglich, daß versehentlich zwei gleichlange Kolbenhübe erzeugt werden. Dies beruht auf der Tatsache, daß der kurze Hub des Kolbens von der Bedienungsperson erfühlt werden muß, weil beim Eindrücken des Druckknopfes am oberen Ende der Pipette zunächst ein geringerer Widerstand auftritt, der nach einem bestimmten Kolbenweg durch die Einwirkung einer zweiten Feder erhöht wird. Der kurze Hub ist also nicht positiv bestimmt, sondern seine Länge wird mehr von Zufälligkeiten bestimmt, d.h. von der von der Bedienungsperson aufgebrachten Betätigungskraft

Es ist demnach die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, eine Pipette der gattungsgernäßen Art derart weiterzubilden, daß die kurzen und langen Kolbenhübe zwangsläufig abwechselnd erfolgen, so daß mit Sicherheit alle Spuren des vorbestimmten Flüssigkeitsvolumens beim Austraghub aus dem Reser-

•w voir der Pipette herausgedrückt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Die zwangsläufige Aufeinanderfolge von langen und kurzen Hüben des Kolbens der Pipette wird dadurch

Ί5 erreicht, daß ein Keil infolge einer durch Zahnflanken erzeugten Relativdrehung zwischen diesem Keil und einem Schaltglied in auf dem Umfang des Schaltgliedes verteilte Nuten einfährt, wobei die axialt Länge jeder zweiten Nut durch eine Schulter begrenzt wird. Auf

so diese Weise haben der Einlaßhub und der Austragshub genau definierte unterschiedliche Längen, die nicht durch ein versehentliches Aufbringen einer zu großen Kraft auf den Betätigungsknopf verändert werden können.

In der US-PS 31 37 276 ist eine Druckknopfmechanik für einen Kugelschreiber beschrieben, die funktionsmäßig gewisse Ähnlichkeiten mit der Betätigungsmechanik der vorliegenden Pipette aufweist Allerdings kann die Kugelschreibermine bei jedem Druckhub ganz herausgefahren werden, so daß unterschiedliche Hublängen wie bei der Mechanik der vorliegenden Pipette nicht möglich sind. Lediglich beim Zurückfahren der Kugelschreibermine wird für das Schreiben eine Raststellung erreicht, was aber im Zusammenhang mit einer Pipette ohne Nutzen ist

Die vorliegende Erfindung wird im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In diesen ist:

F i g. 1 ein Aufriß einer Pipette gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig-2 ein Längsschnitt der Pipette nach Fig. 1 in Vergrößerung, wobei der Betätigungsmechanismus der Pipette in der Stellung nach dem vorwärts gerichteten Einlaßhub und der Druckknopfteil des Kolbengliedes in gestrichelten Linien in seiner Anfangssteilung gezeigt sind,

Fig.3 ein Ausschnitt des Längsschnittes in der Vergrößerung der noch ausführlicher einen Teil dts Betätigungsmechanismus in der gleichen Stellung wie in F ig. 2 zeigt,

Fig.4 eine Ansicht ähnlich wie in Fig.3, wobei der Betätigungsmechanismus in der Stellung nach dem vorwärts gerichteten Austraghub gezeigt ist,

Fi g. 5 ein Horizontalschnitt gemäß der Linie 5-5 der Fig. 3,

Fi g. 6 ein Horizontalschnitt gemäß der Linie 6-6 der Fig. 4,

Fi g. 7 eine abgewickelte Teilansicht der aneinandergrenzenden äußeren zylindrischen Oberflächen des Schaltgliedes und des Kolbengüedes in Vergrößerung, wobei die Umfangskanten an den einander zugewandten angrenzenden Endflächen in ausgerichteter Stellung im Verlauf eines Austraghubes und die Stellung eines der Keile in gestrichelten Linien gezeigt sind,

F i g. 8 ein Horizontalschnitt gemäß der Linie R-8 in Fig. 3,

F i g. 9 ein Horizontalschnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig.3,

Fig. 10 eine vergrößerte Teilansicht, die die Relativstellung der zusammenwirkenden Teile des Schaltgliedes, des Kolbengliedes und des Keiles bei Beginn des vorwärts gerichteten Teils des Einlaßhubes zeigt,

Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 10 nach Durchführung des Einlaßhubes,

Fig. 12 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 10 nach Durchführung des /weiten Teils des Einlaßhubes und bei Beginn des vorwärtsgerichteten Austraghubes und

Fig. 13 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 10 nach Vollendung des vorwärtsgerichteten Austraghubes.

Die in den Zeichnungen gezeigte Pipette 10 weist ein Rohr 11 auf, das das Gehäuse dai itelit und das hier in zylindrischer Form mit einem vorne befindlichen konischen Halsteil 12 und einem ausladenden Mundstiickteil 13, welches eine Außenendwandung 14 besitzt, dargestellt ist Ein Durchlaß 15 erstreckt sich in axialer Richtung durch der: Halsteil 12 und den Mundstückteil 13 und weist einen Teil 16 mit einem reduzierten Durchmesser auf, der durch die Wandung 14 führt

Hinter dem Durchlaß 15 befindet sich eine zylindrische Kammer 17 mit erweitertem Durchmesser, die an ihrem vorderen Ende eine Schulter 18 aufweist. Am rückwärtigen Ende der zylindrischen Kammer 17 befindet sich die Hauptbohrung 19 des Rohres 11, die mit der zylindrischen Kammer 17 eine Schulter 20 bildet. Innerhalb der zylindrischen Kammer 17 ist ein austauschbares zylindrisches Rohr 21 angeordnet das aus Glas, Plastik oder Metall hergestellt sein kann und das mit der Schulter 18 über einen Dichtungsring 22 in &o Eingriff steht Das zylindrische Rohr 21 wird mittels eines Ringes 23 in der zylindrischen Kammer 21 in Stellung gehalten, wobei der Ring 23 in die Bohrung 19 eingeschraubt ist und an der Schulter 20 und dem rückwärtigen Ende des Rohres 21 anliegt

Ein mit der Bezugszahl 24 bezeichnetes Kolbenglied ist innerhalb des Rohres 11 angeordnet und weist einen rückwärtigen Abschnitt 25 mit einer rückwärtigen, querverlaufenden Endfläche 26, ein Zwischenteil 27 mit reduziertem Durchmesser, der mit dem rückwärtigen Abschnitt 25 eine Schulter 2S bildet, und einen vorderen, den eigentlichen Kolben ausbildenden Abschnitt 29 mit noch weiter reduziertem Durchmesser auf, der mit dem Zwischenteil 27 eine Schulter 30 bildet Der vorne befindliche Abschnitt 29 ist über ein Gewinde mit dem Zwischenteil 27 verbunden, so daß der vorne befindliche Abschnitt 29 des Kolbens bequem abgenommen und ersetzt werden kann, und zwar aus Gründen, die später genauer ausgeführt werden. Der vordere Abschnitt 29 des Kolbengliedes 24 erstreckt sich in das zylindrische Rohr 21 und kann in dem Rohr 21 vorwärts und rückwärts gleiten, wobei z.B. mittels eines oder mehrerer am Umfang des vorderen Abschnitts 29 befindlicher Dichtungsringe 31 eine Abdichtung bewirkt wird.

Das Zwischenteil 27 und der rückwärtige Abschnitt 25 des Kolbengliedes 24 sind in der Hauptbohrung 19 des Rohres 11 angeordnet Der rückwärtige Abschnitt 25 ist mit einer oder mehreren sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten oder Keilnuten 32 versehen, die mit einem oder mehreren sich in axialer Richtung erstreckenden Keilen 33 zusammenwirken. Letztere sind an den Innenwandungen des Rohres 11 nach innen gehend angebracht und greifen in die Keilnuten 32 ein, um eine kreisförmige Drehung des Kolbengliedes 24 bezüglich des Rohres 11 zu verhindern. Die rückwärtige Erdfläche 26 des Abschnittes 25 des Kolbengliedes 24 ist mit einer Anzahl radial sich erstreckender Zähne 25 versehen, die nachfolgend genauer beschrieben werden.

In dem Hauptbohrungsteil 19 des Rohres 11 ist rückwärts von dem Kolbenglied 24 ein Schaitglied 37 angeordnet das eine vordere querverlaufende Endfläche 38 besitzt, die in Berührung mit der rückwärtigen querverlaufenden Endfläche 26 des Abschnittes 25 des Kolbengliedes 24 steht Die Endfläche 38 des Schaltgliedes 37 ist mit einer Anzahl radial gerichteter Zähne $9 versehen, die nachfolgend genauer beschrieben werden. Eine Anzahl sich verhältnismäßig kurz ausdehnender Nuten 41 und eine Anzahl sich verhältnismäßig länger ausdehnender Nuten 42 sind axial ausgerichtet um die Peripherie des Schaltgliedes 37 herum angeordnet und gehen von der vorderen Endfläche 38 aus. Wie in F i g. 7 zu sehen ist, sind die verhältnismäßig kurzen Nuten 41 und die verhältnismäßig langen Nuten 42 in gleichem Abstand abwechselnd auf dem Umfang des Schaltgliedes 37 verteilt. Am rückwärtigen Ende einer jeden verhältnismäßig kurzen Nut 41 befindet sich eine Schulter 43.

Der Durchmesser des Schaltgliedes 37 ist derart, daß letzteres in axialer Richtung entlang der Wandung des Rohres 11 zu gleiten vermag und seine Stellung innerhalb des Rohres ist im Hinblick auf die Keile 33, die nach innen von der Innnenwandung des Rohres It vorragen, so gewählt, daß die Nuten 41 und 42 des Schaltgliedes 37 in und außer Eingriff mit den Keilen 33 zu gleiten vermögen. Befinden sich die Keile 33 nicht im Eingriff mit den Nuten 41 oder 42, so kann das Schaltglied 37 Drehungen sowohl hinsichtlich des Rohres 11 als auch des Kolbengliedes 24 vollführen. Wenn sich die Keile 33 im Eingriff mit den kurzen Nuten 41 befinden, wird die Vorwärtsbewegung des Schaltgliedes 37 in axialer Richtung im Rohr 11 durch die Schulter 43 begrenzt. Befinden sich zum anderen die Keile 33 im Eingriff mit den längeren Nuten 42, so kann sich das Schaltglied 37 über eine größere Strecke im Rohr 11 vorwärts bewegen.

Rückwärts vom Schaltglied 37 ist in dem Hauptbohrungsteil 19 des Rohres 11 ein Stößel angeordnet, der im allgemeinen mit der Bezugszahl 44 bezeichnet ist. Dieser Stößel weist einen mit dem Schaltglied 37 in Berührung stehenden Stößelkopf 45 auf, ferner eine mit dem Kopf 45 verbundene Zylinderschraube 46, die sich von ersterem aus nach rückwärts erstreckt, sowie einen Druckknopf 47, der mit dem rückwärtigen Ende der Schraube 46 verschrsubt ist und sich nach außen über das rückwärtige Ende des Rohres 11 hinaus erstreckt. Um eine vollkommene Axialität von Stößel 44 und Schaltglied 37 zu erreichen, rag;, der Kopf 48 der Schraube 46 nach vorn über den Stößelkopf 45 hinaus und nimmt in einer öffnung 49 die rückwärtige Endfläche des Schaltgiiedes 37 auf. Eine nach rückwärts gerichtete Verlängerung 50 des Stößelkopfes 45 mit reduziertem Durchmesser nimmt eine Feder 51 auf, die einen dauernden Druckkontakt des Stößelkopfes 45 mit dem Schaltglied 37 bewirkt. Die Feder 51 wird mittels eines Festhalteringes 52, der in die Hauptbohrung 19 des Rohres 11 eingeschraubt ist, auf Druck beansprucht. Eine in der Bohrung 19 ausgebildete und vor dem Druckknopf 47 angeordnete Schulter 53 dient als Anschlag, um die Vorwärtsbewegung des Stößels 44 in dem Rohr 11 zu begrenzen. Eine verstellbare Manschette 54 ist an der Schraube 46 mittels einer Stellschraube 55 befestigt. Die Manschette 54 wirkt mit dem Festhaltering 52 zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung des Stößels 44 in dem Rohr 11 zusammen.

Die ganze Anordnung wird innerhalb des Rohres 11 durch die Wirkung einer Feder 56 nach rückwärts beaufschlagt, die auf dem Zwischenteil 27 des Kolbengliedes angeordnet und dauernd von der Schulter 28 des Kolbengliedes 24 und dem Ring 23 auf Druck beansprucht wird.

Eine etwa aus Plastik hergestellte wegwerfbare Spitze 57 ist luftdicht auf dem Mundstückteil 13 des Rohres 11 abnehmbar befestigt Diese Spitze 57 weist an ihrem vorderen Ende eine Einlaßöffnung 58 und zwischen letzterer und der Wandung 14 des Rohres 11 ein Flüssigkeitsaufnahmeabteil oder ein Reservoir 59 auf, wobei letzteres auf dem Durchlaß 15 in dem Rohr 11 ausgerichtet ist. Obgleich die abnehmbare Spitze 57 konisch ausgebildet und auf dem Mundstückteil 13 des Rohres 11 mittels Reibsitz befestigt dargestellt ist, sind andere Formen einer Spitze und andere Einrichtungen zur Befestigung der letzteren an dem Rohr verwendbar. Zum Beispiel kann die Spitze die Form eines zylindrischen Rohres haben, das abnehmbar und luftdicht an der vorderen Endwandung des Rohres mittels einer geeigneten Festhaltebuchse oder einer Manschette befestigt ist.

Wie F i g. 7 zeigt, werden die radial ausgerichteten Zähne 39 auf der vorderen Endfläche 38 des Schaltgliedes 37 durch sich abwechselnde abgeschrägte Zahnflanken 61 und 62 auf der Endfläche 38 gebildet, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen abfallen und abwechselnd einmal nach außen von der Endfläche 38 weg zusammenlaufen, wobei sie radial ausgerichtete Grate bilden, und zum anderen nach einwärts gegen die Endfläche gerichtet zusammenlaufen, wobei säe radial gerichtete Kerben 64 bilden. Wie in F i g. 7 dargestellt ist, ist die Endfläche 38 mit sechs Zähnen 39 versehen, deren Grate 63 in gleichen Abständen von 60° voneinander angeordnet sind. Die abgeschrägten Zahnflanken 61 und 62 weisen alle im wesentlichen die gleiche Weite sowie den gleichen Neigungswinkel auf, so daß jeder radial gerichtete Grat 63 im wesentlichen die gleiche Weite sowie den gleichen Neigungswinkel auf, so daß jeder radial gerichtete Grat 63 im wesentlichen mittig zwischen einem Paar benachbarter radial gerichteter Kerben angeordnet ist. In der in F i g. 7 gezeigten Form sind die abgeschrägten Zahnflanken 61 und 62 jeweils um annähernd 30° zur horizontalen Ebene geneigt und bilden an ihrem Schnittpunkt einen Winkel von annähernd 120°. Wie in den F i g. 7 und 8 gezeigt, sind die einander abwechselnden, sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten 41 und 42 rings um den Kreisumfang des Schahgliedes 37 derart angeordnet, daß sich jeweils eine Nut zwischen jedem Paar radial gerichteter Grate 63 befindet, wobei sich jede Nut der Breite nach über eine radiale Kerbe 64 Von einem Punkt auf der schrägen Zahnflanke 61 neben dem Grat 63 zu einem Punkt auf der abgeschrägten Zahnflanke 62 neben der radialen Kerbe 64 erstreckt.

Die radialen Zähne 35 auf der rückwärtigen Endfläche 26 des rückwärtigen Abschnittes 25 des Ku'bengliedes 24 werden durch abwechselnd schräg verlaufende Zahnflanken 65 und 66 auf der Endfläche 26 gebildet, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen abfallen und abwechselnd nach auswärts von der Endfläche 26 unter Bildung der radialen Grate 67 sowie nach einwärts gegen die Endfläche 26 zur Bildung der radial gerichteten Kerben 68 zusammenlaufen. Wie in F i g. 7 dargestellt, ist die Endfläche 26 mit sechs Zähnen 35 versehen, deren Grate 67 gleichmäßig in Abständen von 60° zueinander angeordnet sind. Die abgeschrägten Zahnflanken 65 haben eine geringere Breite und eine steilere Neigung als die Zahnflanken 66, so daß jeder radial gerichtete Grat 67 dichter an einer seiner benachbarten radialen Kerben 68 angeordnet ist als an der anderen. Bei der in F i g. 7 gezeigten bevorzugten Form sind die abgeschrägten Zahnflanken 65 und 66 unter Winkeln von annähernd 60° bzw. 30° zur horizontalen Querebene geneigt und schließen zwischen sich einen Winkel von annähernd 90° ein. Wie in F i g. 7 dargestellt, ist der rückwärtige Abschnitt 25 des Kolbengliedes 24 mit drei sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten 32 versehen, die um den Umfang des Abschnittes 25 herum an den sich abwechselnden, radial gerichteten Graten 67 angeordnet sind, wobei sich jede Keilnut 32 der Breite nach quer über einen radial gerichteten Grat 67 von der näher gelegenen Kerbe 68 zu einem Punkt auf einer abgeschrägten Zahnflanke 66 derart erstreckt, daß der Grat 67 annähernd mittig zu der Breite der Keilnut 32 liegt

Wie in F i g. 7 zu sehen ist ist jeder Keil 33 mit einer abgeschrägten Endfläche 69 versehen, auf der sich an einer Seite eine zu hinterst liegende Kante 70 befindet Die Endfläche 69 neigt sich in der gleichen Richtung und unter dem gleichen Winkel wie die abgeschrägte Zahnflanke 61 auf der Endfläche 38 des Schaltgliedes 37, wodurch ein Gleiten dieser Oberflächen relativ zueinander erleichtert wird.

Die Wirkungsweise der Pipette kann am besten an Hand der Fig.2 sowie der Fig. 10 bis 13 erläutert werden. Zu Beginn des vorrückenden (des ersten Teils des) Einlaßhubes, bei dem sich der Druckknopf, wie in F i g. 2 gestrichelt dargestellt, in der nicht heruntergedrückten Stellung befindet, befinden sich das Schaltglied 37, das Kolbenglied 24 und die Keile 33, die von der Innenwand des Rohres 11 einwärts ragen, in der in F i g. 10 gezeigten Stellung. In dieser Stellung stehen die abgeschrägten Zahnflanken 62 auf der vorderen Endfläche 38 des Schaltgliedes 37 im Eingriff mit den radialen Graten 67 auf der rückwärtigen Endfläche des

Kolbengliedes 24, die Nuten 41 und 42 sind nicht auf die Keile 33 ausgerichtet, die mit den Keilnuten 32 auf dem Kolbenglied 24 in Eingriff stehen, und die Kanten 70 der Endflächen 59 der Keile 33 werden in die verhältnismäßig kurzen Nuten 41 geführt und stehen kurz mit dem Teil der abgeschrägten Zahnflanken 61 in Berührung, die unmittelbar an den radialen Graten 63 auf der Endfläche 38 des Schaltgiiedes 37 anliegen.

Wenn der Druckknopf 47 nach innen gegen die Schulter 53 gedrückt wird, wird der Slößelkopf to vorwärts gegen das Schaltglied 37 gedrängt, das seinerseits im Rohr wieder vorwärts gegen das Kolbenglied 24 und die Keile 33 getrieben wird. Die Kanien 70 der Keile 33 kommen mit den abgeschrägten, unmittelbar an den radialen Graten 63 anliegenden Zahnflanken 61 in Berührung und letztere gleiten an den abgeschrägten Endflächen 69 der Keile 33 entlang vorwärts, wobei eine Drehung des Schaltgliedes 37 im Gegenuhrzeigersinne bezüglich der Keile 33 und des Kolbengliedes 24 verursacht wird. Die somit auf das Schaltglied 37 übertragene Rotationskraft reicht zur Überwindung des von den radial gerichteten Graten 67 des Kolbengliedes 24 gegen die abgeschrägten Zahnflanken 62 des Schaltgliedes 37 ausgeübten Widerstandes, wodurch ein Gleiten der Zahnflanken 62 über die Grate 67 möglich wird, bis letztere durch die Grate 63 des Schaltgiiedes 37 freigegeben werden. Bei einer weiteren Vorwärtsbewegung des Schaltgliedes 37 in dem Rohr gleiten die Zahnflanken 61 des Schaltgliedes 37, die sich in der gleichen Richtung und unter dem gleichen Winkel wie die Zahnflanken 66 des Kolbengliedes neigen, entlang der letzteren, wodurch eine weitere Drehung des Schaltgliedes im Gegenuhrzeigersinn verursacht wird, bis die Nuten 41 auf dem Schaltglied 37 auf die Keile 33 ausgerichtet sind. Eine weitere Vorwärtsbewegung des Schaltgliedes im Rohr, bei der die Keile 33 in Eingriff mit den Nuten 41 stehen, treibt das Kolbenglied 24 im Rohr vorwärts, wodurch ein Vorwärtsgleiten des vorderen Abschnittes 29 des Kolbengliedes 24 (des eigentlichen Koibens) in dem -»o zylindrischen Rohr 21 derart verursacht wird, daß Luft über den Durchlaß 15 und 16 sowie das Reservoir 59 durch die öffnung 58 der Spitze 57 ausgestoßen wird. Wenn sich das Kolbenglied 24 im Rohr weiter vorwärtsbewegt, wird die Feder 56 zwischen der Schulter 28 des Kolbengliedes und dem Ring 23 weiter zusammengedrückt Die Vorwärtsbewegung kommt vollkommen zum Stillstand, wenn die Keile 33 an den Schultern 43 an den rückwärtigen Enden der Keilnuten 41 in Anlage kommen, wie dies in F i g. 11 gezeigt ist Wie in F i g. 2 dargestellt ist, bleibt der Druckknopf bei ■ vollkommenem Stillstand nach Vollendung des vorwärts gerichteten Einlaßhubes noch mit Abstand von der Schulter 53 und erstreckt sich lucn außerhalb über das rückwärtige Ende des Rohres.

Hierbei ist die Spitze 58 in die zu übertragene Flüssigkeit untergetaucht und der Einlaßhub wird durch Freigeben des Druckknopfes vollendet, wodurch die zusammengedrückte Feder nach rückwärts gegen die Schulter 28 des Kolbengliedes 24 getrieben wird, was so ein Rückwärtsgleiten des vorderen Abschnittes 29 des Kolbengliedes im zylindrischen Rohr 21 verursacht, so daß ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen durch die Öffnung 58 in das Reservoir 59 der Spitze 57 gesaugt wird.

Wenn das Kolbenglied 24 im Rohr durch die Spannkraft der zusammengedrückten Feder nach rückwärts getrieben wird, wirken die Zahnflanken 66 auf der rückwärtigen Endfläche 26 direkt auf die Zahnflanken 61 auf der vorderen Endfläche 38 des Schaltgliedes 33 ein, wobei eine auf die Zahnflanken 61 senkrecht gerichtete Kraft bzw. eine Kraft in Neigungsrichtung der Zahnflanken 65 erzeugt wird. Während die Nuten 41 auf dem Schaltglied 37 mit den Keilen 33 im Eingriff stehen, wirkt die Kraft nur in axialer Richtung, wodurch das Schaltglied 37 im Rohr rückwärts getrieben wird. Kommen die Keilnuten 41 und die Keile 33 außer Eingriff, so kann die Kraft in einer Querrichtung wirken, wodurch eine Drehung des Schaltgliedes 37 im Gegenuhrzeigersinn bezüglich des Kolbengliedes und der Keile verursacht wird und wod'irrh dif Keilnuten 41 somit aus ihrer Ausrichtung mit den Keilen gebracht werden. Die Drehung im Gegenuhrzeigersinn wird durch die Zahnflanken 62 des Schaltgliedes begrenzt, indem letztere gegen die Grate 67 des Kolbengliedes zum Anschlag kommen, wodurch die Teile in die in Fig. 12 gezeigte Stellung gebracht werden.

Bei der weiteren Rückwärtsbewegung des Schaltgliedes in dem Rohr wird ersteres gegen den Stößelknopf 45 gedrängt, wodurch die Rückkehr des Druckknopfes 47 in die Ausgangsstellung bewirkt wird, wie dies in F i g. 2 gestrichelt dargestellt ist. Die Rückwärtsbewegung der Teile im Rohr wird durch die Manschette 54 begrenzt, indem letztere gegen den Ring 52 in Anlage kommt.

Bei Vollendung des Einlaßhubes und bei Beginn des vorwärtsgehenden Austraghubes befinden sich das Schaltglied 37, das Kolbenglied 24 und die Keile 33 in der in F i g. 12 gezeigten Stellung, die sich von der in Fig. 10 dargestellten und oben beschriebenen Stellung zu Beginn des Einlaßhubes nur darin unterscheidet, daß die hintersten Kanten 70 der rückwärtigen Endflächen 69 der Keile 33 nun in den längeren Nuten 42 des Schaltgliedes geführt werden. Die Bewegung der Teile in dem Rohr während des Austraghubes ist die gleiche wie die oben für den Einlaßhub beschriebene mit der Ausnahme, daß die Drehung des Schaltgliedes 37 im Gegenuhrzeigersinn während des ersten Teils des Austraghubes die längeren Nuten 42 in Ausrichtung mit den Keilen 33 bringt. Das Schaltglied vermag dann nach vorwärts über eine größere Strecke in dem Rohr entlang der Keile 33 zu gleiten, als es bei dem in F i g. 13 gezeigten Einlaßhub möglich ist, wobei die Vorwärtsbewegung der Teile in dem Rohr zum endgültigen Stillstand gebracht wird, wenn der Druckknopf 47 zum Anschlag an der Schulter 53 kommt. Der vordere Abschnitt 29 des Kolbengliedes 24 wird daher veranlaßt, in dem zylindrischen Rohr 21 über eine größere Entfernung zu gleiten als dies während des Einlaßhubes der Fall ist. Ein derartiger Überschuß dient dazu, die leuie Sp'ir der Flüssigkeit aus dem Reservoir 39 herauszutreiben, wodurch sichergestellt wird, daß das gesamte vorbestimmte Flüssigkeitsvolumen, das beim Einlaßhub in das Reservoir eingesaugt wurde, während des Austraghubes vollständig ausgeteilt wird.

Nach Ausführung des Austraghubes sind das Schaltglied 37, das Kolbenglied 24 und die Keile 33 in die in Fig. 10 gezeigte Stellung zurückgebracht worden und die Pipette ist dann für den nächsten Arbeitsgang bereit

Obgleich die zur Erzeugung der Drehung des Schaltgliedes 37 relativ zu den Keilen 33 vorgesehenen Einrichtungen zum Zweck der Beschreibung besonders ausführlich hinsichtlich der Zahl, der relativen Stellung, der Form und der Dimensionen der radial gerichteten Zähne sowie der Keilnuten 41 und 42 auf dem

Schaltglied 37 und der radial gerichteten Zähne 35 und Keilnuten 32 auf dem fColbenglied beschrieben worden sind, ist es klar, daß einige Abänderungen in dem Grundaufbau ohne bedeutende Änderungen in dem oben beschriebenen Betätigungsmechanismus getroffen werden können. Zum Beispiel können die sich abwechselnden, sich in axialer Richtung ausdehnenden Nuten 41 und 42 so um den Umfang des Schaltgliedes 37 angeordnet sein, daß jedem Grat 63 eine Keilnut zugeordnet ist, wobei sich letztere der Breite nach von einem Punkt auf einer Zahnflanke 61 neben dem Grat 63 über die Zahnflanke 61 zu der benachbarten Kerbe 64 erstreckt. Ferner kann die rückwärtige Endfläche 26 des Kolbengüedes 24 mit drei anstatt mit sechs radial gerichteten Zähnen versehen werden, wobei ihre Grate in gleichmäßigem Abstand von 120°-Intervallen zueinander entweder an oder zwischen den Nuten 32 angeordnet sind.

Das vorbestimmte, in das Reservoir einzusaugende Flüssigkeitsvolumen ist natürlich von dem während des vorwärtsgerichteten Teils des Einlaßhubes ausgestoßenem Luftvolumen abhängig und kann durch Änderung des Innendurchmessers des zylindrischen Rohres 2ί und entsprechend durch Änderung des Durchmessers des vorderen Abschnittes 29 des Kolbengliedes 24 variiert werden Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, diese beiden Teile, wie oben beschrieben, abnehmbar und auswechselbar vorzusehen. Wenn folglich ein Vergrößern des vorbestimmten und in das Reser*· ir einzusaugenden Flüssigkeitsvolumens gewünscht wird, kann das zylindrische Rohr 21 von der zylindrischen Kammer 17 durch Ausschrauben des Festhalteringes 23 abgenommen und durch ein ähnliches zylindrisches Rohr mit einem größeren Durchmesser ersetzt werden. Ebenso kann der vordere Abschnitt 29 von dem Zwischenteil 27 abgeschraubt und durch einen ähnlichen, einen größeren Durchmesser besitzenden vorderen Abschnitt ersetzt werden, der in dem einen größeren Innendurchmesser aufweisenden zylindrischen Rohr zu gleiten vermag.

Eine genauere Regulierung des vorbestimmten, in das Reservoir zu saugenden Flüssigkeitsvolumens kann mittels der verstellbaren, an der Schraube 46 befestigten Manschette 54 bewirkt werden. Wird die Manschette 54 z. B. weiter vorne auf der Schraube 46 festgespannt, so wird die gesamte innerhalb des Rohres verschiebbare Anordnung eine weiter rückwärts befindliche Anfangsstellung einnehmen, wodurch die Hublänge und somit das ausgestoßene Luftvolumen vergrößert werden.

Die abnehmbare, am vorderen Ende des Rohres befestigte Spitze 57 ist so ausgewählt, daß das Reservoir ein angemessenes Fassungsvermögen zur Anpassung an das vorbestimmte und zu übertragende Flüssigkeitsvolumen besitzt. Die Pipette ist am geeignetsten für die Übertragung von Flüssigkeitsvolumina in der Größenordnung von etwa 5 bis 2000 millionstel Litern. Im allgemeinen reichen drei Spitzen mit unterschiedlichen

ίο Fassungsvermögen für eine Anwendung in diesem Bereich aus, d.h. eine Spitze mit einem kleinen Fassungsvermögen im Bereich von 5 bis 100 millionste! Litern, eine Spitze mit einem mittleren Fassungsvermögen für Volumina im Bereich von 100 bis 1000 millionstel

•5 Liter·' und eine Spitze mit einem großen Fassungsvermögen für Volumina im Bereich von 1000 bis 2000 millionstel Litern.

Die verschiedenen Teile, die die Pipette bilden, können aus verschiedenen Materialien hergestellt

M werden, die sowohl Metall als auch Kunststoff umfassen. Besonders gute Ergebnisse haben sich bei der Verwendung von Aluminium für das Rohr 11 und den Druckknopf 47, von Polyamid (Nylon) für das Schaltglied sowie für den Abschnitt 25 und das Zwischenteil 27 des Kolbengüedes 24, von rostfreiem Stahl für den vorderen Abschnitt 29 des Kolbengüedes 24, für die Schraube 46 und den Stößelkopf sowie von Glas für das zylindrische Rohr 21 ergeben.

Das Rohr 11 wird;: allgemeinen aus wenigstens zwei miteinander verschraubten Abschnitten hergestellt, so daß man einen bequemen Zugang zum Rohrinnern erhalten kann, um das zylindrische Rohr 21 und den vorderen Abschnitt 29 des Kolbengliedes 24 abzunehmen und auszuwechseln. Das Rohr 11 wird, wenn es aus Metall hergestellt wird, zwecks leichterer Anfertigung aus drei ineinandergeschraubten Abschnitten zusammengesetzt, wie in F i g. 2 zu sehen ist. Der rückwärtige Abschnitt 81 besitzt ein vorderes, außen befindliches Gewinde 82 mit reduziertem Außendurchmesser. Die Keile 33 sind im Innern entlang des Teils 82 angeordnet. Auf die Außenseite des Teils 82 ist ein mit einem Innengewinde versehenes Buchsenglied 83 sowie ein mit einem Innengewinde versehenes vorderes Glied 84 aufgeschraubt. Das Abnehmen des vorderen Gliedes 84 von den anderen beiden Gliedern 81 und 83 sorgt bereits für einen Zugang zu dem zylindrischen Rohr 21 und den vorderen Abschnitt des Kolbengliedes 24.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pipette bestehend aus einem Rohr mit einem vorderen und einem rückwärtigen Ende und einem in dem Rohr vorwärts und rückwärts verschiebbaren, durch eine Feder rückwärts beaufschlagten Kolben, der an seinem rückwärtigen Ende durch einen Stößel in axialer Richtung betätigbar ist, gekennzeichnet durch ein mit dem Kolben (24) an dessen rückwärtigem Ende in Eingriff stehendes Schaltglied (37X das in dem Rohr (Ii) in axialer Richtung verschiebbar und in Umfangsrichtung des Rohres (11) drehbar ist, durch einen ersten Satz miteinander zusammenwirkender Teile (Nut 41, Schulter 43 bzw. Keil 33) an dem Schaltglied (37) bzw. an dem Rohr (11), die eine axiale Vorwärtsbewegung des Kolbens (24) über eine vorbestimmte Strecke hinaus verhindern, durch einen zweiten Satz miteinander zusammenwirkender Teile (Nut 42 bzw. Keil 33) an dem Schaltglied (37) bzw. an dem Rohr (11), die eine axiale Vorwärtsbewegung des Kolbens (24) über die vorbestimmte Strecke hinaus zulassen, wobei die an dem Schaltglied (37) vorgesehenen Teile (Nut 41, Schulter 43 bzw. Nut 42) auf dem Umfang voneinander auf Abstand stehen, und durch eine begrenzte relative Drehung zwischen dem Schaltglied (37) und dem Kolben (24) erzeugende Einreichungen (Zahnflanken 63, 66 bzw. 61, 62), die bei aufeinanderfolgenden Stößelhüben abwechselnd den ersten und den zweiten Satz der miteinander zusammenwirkenden Teile in Eingriff bringen.

2. Pipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (33) vom Rohr (11) radial einwärts vorsteht und mit einer Keilnut (32) am Umfang des rückwärtigen Abschnittes (25) des Kolbens (24) ständig in Eingriff steht.

3. Pipette nach Anspmch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende des Keils (33) mit einer schräg verlaufenden Endfläche (69) versehen ist

4. Piepette nach den Ansprüchen 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (65,66 bzw. 61, 62) an den querverlaufenden, einander zugewandten Endflächen (26 bzw. 38) des rückwärtigen Abschnittes (25) des Kolbens (24) bzw. des Schaltgliedes (37) vorgesehen sind.

5. Pipette nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Nuten (41) durch die Schulter (43) begrenzt ist, während die Nuten (42) sich über die volle Länge des Schaltgliedes (37) erstrecken.