DE19826065C2 - Pipettiervorrichtung - Google Patents
PipettiervorrichtungInfo
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- B01L3/02—Burettes; Pipettes
- B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettiervorrichtung mit einer austauschbaren
Kolben-Zylinder-Einheit.
Pipettiervorrichtungen werden in Laboratorien zum Dosieren von Flüssigkeiten einge
setzt. Luftpolsterpipetten haben eine integrierte Kolben-Zylinder-Einheit, mittels der
eine Luftsäule verschiebbar ist, um Probenflüssigkeit in eine aufsteckbare Kunst
stoffspitze einzusaugen und aus dieser auszustoßen. Hierbei kommt die Kolben-Zylin
der-Einheit nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit. Nur die Kunststoffspitze wird konta
miniert und kann nach Gebrauch ausgetauscht werden.
Bei Direktverdränger-Pipetten wird hingegen ein spritzenartiges Kunststoffteil, beste
hend aus Kolben und Zylinder, direkt mit Probenflüssigkeit befüllt. Kolben und Zylin
der werden also von der Flüssigkeit kontaminiert, so daß die Spritze vor einem Wech
sel der Flüssigkeit zumeist durch eine neue Spritze ersetzt oder gereinigt werden muß.
Luftpolsterpipetten und Direktverdränger können ein unveränderliches oder ein ver
änderliches Dosiervolumen aufweisen. Eine Veränderung des Dosiervolumens wird
durch Verstellen des Weges erreicht, den der Kolben bei einem Pipettiervorgang zu
rücklegt.
Ferner gibt es Dispenser, die ein aufgezogenes Flüssigkeitsvolumen repetitiv in klei
nen Teilmengen abgeben können. Diese sind zumeist als Direktverdränger ausgeführt.
Außerdem gibt es Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen, die mehrere Kolben-Zylinder-
Einheiten oder "Kanäle" aufweisen, mittels derer gleichzeitig pipettiert wird. Diese
werden insbesondere für Dosierungen in Vertiefungen von Mikrotiterplatten ausge
führt und sind deshalb im allgemeinen als 8- oder 12-Kanal-Pipettiervorrichtungen
ausgeführt. Es gibt sie sowohl als Luftpolsterpipetten als auch als Direktverdränger,
wobei letztere auch als Dispenser ausgeführt sein können.
Pipettiervorrichtungen können als Handgerät ausgeführt oder in Dosierautomaten in
tegriert sein.
Bei allen genannten Pipettiervorrichtungen können die Kolben-Zylinder-Einheiten
austauschbar sein. Bei Direktverdrängern ist die Austauschbarkeit der Spritzen der
Regelfall und dient insbesondere der Vermeidung von Verschleppungen infolge Kon
tamination der Spritzen. Der Austausch kann ferner dem Einsatz von Spritzen mit ver
schiedenen Volumina dienen. Zwecks Veränderung des Volumens kann aber auch die
Kolben-Zylinder-Einheit von Luftpolsterpipetten austauschbar ausgeführt sein.
Außerdem ist es bekannt, einen mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten umfassenden
Mehrkanal-Pipettenkörper mit verschiedenen Handgriffteilen zu kombinieren, die ver
schiedene, fest eingestellte, kalibrierte Hublängen haben, um die in Pipettenspitzen
einzusaugenden Flüssigkeitsvolumina zu variieren (DE 27 59 665 C2).
Für die Verbindung der Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Oberteil der Pipettiervor
richtung sind verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. Gemäß DE 29 26 691 C2
wird eine Spritze mit einem Spritzenflansch von der Seite her in eine seitlich of
fene, im wesentlichen U-förmige Nut eingesetzt und darin mittels einer axialen An
druckfeder fixiert. Zugleich wird der Spritzenkolben von der Seite her zwischen zwei
Backen eines Einsatzelementes einer Kolbenstelleinrichtung geschoben und darin an
schließend mittels eines klappenförmigen Klemmgliedes festgelegt. Eine entspre
chende Fixierung eines Mehrkanal-Dispensers an demselben Oberteil ist ebenfalls be
kannt geworden. Gemäß DE 43 42 178 C2 wird eine Spritze mit einem Spritzen
flansch und einem Kolbenbund axial in Aufnahmen des Pipettengehäuses für den
Spritzenflansch und eines Aufnahmekörpers für den Spritzenkolben eingeschoben und
in den Aufnahmen mittels schwenkbar gelagerter, verfederter Greifhebel festgelegt.
Zudem hat die Spritze einen Informationsträger in Form eines ringförmigen Kranzes
mit mehreren axial gerichteten Abtastflächen mit einer axialen Position als Informa
tionsträger und weist die Pipette eine Abtasteinrichtung für die Information auf dem
Informationsträger und eine Auswerteeinrichtung für die von der Abtasteinrichtung
gelesene Information auf.
Bei der Mehrkanalpipette gemäß DE 27 59 665 C2 ist der Mehrkanal-Pipettenkörper
mit dem Handgriff verschraubt. Zudem ist eine Kolbenbetätigungsstange oder Feder
druck gegen eine Hubstange des Handgriffes gedrückt.
Bei der Luftpolsterpipette gemäß EP 0 181 957 A1 ist ein die Kolben-Zylinder-Einheit
aufweisender, austauschbarer Dosierschaft in einen Handgriff eingeschraubt. Der
Kolben hat einen tellerförmigen Anker aus ferromagnetischem Material und einen
über diesen Anker hinausragenden, zentrischen Rastbolzen aus nicht-magnetischem
Material. Beim Einschrauben des Dosierschaftes geht der nicht-magnetische Rastbol
zen zentrisch in die Bohrung einer Magnetkupplung des Handgriffes hinein und bringt
ein genaues Anliegen des ferromagnetischen Tellerankers an die Stirn des Magneten
der Kupplung zustande. Der Dosierblock ist dann durch die Kraft des Magnetfeldes
der Kupplung mit dem Volumeneinstellblock des Handgriffes verbunden. Zudem hat
der Dosierschaft einen Abwerfblock für eine Pipettenspitze, der eine topfförmige Hülse
aufweist, deren Höhe das Dosiervolumen des jeweiligen Dosierschaftes indiziert. Der
Handgriff hat einen Zähler, in dessen Sichtfeld das Dezimalbruchzeichen mittels eines
Abdeckrahmens auf die einzelnen Zähler-Trommeln einstellbar ist. Beim Einschrauben des
Dosierschaftes gleitet ein Arm des Abdeckrahmens über die Hülse, so daß das
Dezimalbruchzeichen in die zum jeweiligen Dosiervolumen gehörende Lage gesteuert
wird.
Aus der DE 25 49 477 A1 ist eine Pipettiervorrichtung bekannt, die zwei magnetische
Kupplungseinrichtungen aufweist. Eine der magnetischen Kupplungseinrichtungen ist eine
Halteeinrichtung, die durch eine kurzzeitig erhöhte Betätigungskraft am Betätigungsknopf
lösbar ist. Diese lösbare Halteeinrichtung schafft eine spürbare überwindbare Begrenzung
des Bewegungsweges des Betätigungsknopfes am Ende des Hubes entsprechend dem
geeichten Pipettiervolumen. Durch weiteres Eindrücken des Betätigungsknopfes wird die
magnetische Kupplungseinrichtung gelöst und ein Ausblasen von Restflüssigkeit erzielt
und bei noch weiterer Betätigung des Betätigungsknopfes eine Gehäusehülse zum
Abwerfen einer Pipettenspitze betätigt.
Die zweite, magnetische Kupplungseinrichtung besteht aus zusammenwirkenden
scheibenförmigen bzw. ringförmigen Magnetelementen, welche in Umfangsrichtung
abwechselnd polarisiert sind, und deren Verdrehung zueinander Einstellungen
entsprechend dem gewählten Pipettiervolumen zuläßt. Diese zusätzliche Magnetanordnung
ist Bestandteil einer in Umfangsrichtung wirksamen Rasteinrichtung, die dazu dient,
verschiedene Anschläge an der Kolbenstange zur Zusammenwirkung mit dem Widerlager
und damit das Pipettiervolumen einzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Pipettiervorrichtung hat ein Gehäuse mit einem oberen
Gehäuseabschnitt, in den ein unterer Gehäuseabschnitt eingeschraubt ist. Die
Kolbenstelleinrichtung und der Kolben sind mit dem oberen Gehäuseabschnitt verbunden.
Der Zylinder ist fest mit dem unteren Gehäuseabschnitt verbunden.
Bei den bekannten Pipettiervorrichtungen ist der Austausch der Kolben-Zylinder-Einheit in
der Durchführung verhältnismäßig aufwendig bzw. setzt eine verhältnismäßig aufwendige
Konstruktion voraus.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettiervorrichtung zu
schaffen, bei der der Austausch der Kolben-Zylinder-Einheit einfacher durchgeführt
werden kann bzw. eine einfachere Konstruktion voraussetzt.
Die Aufgabe wird durch eine Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung hat ein Oberteil, das eine Kolbenstellein
richtung und ein Gehäuseteil aufweist. Ferner hat sie ein Unterteil, das mindestens eine
Kolben-Zylinder-Einheit zum Pipettieren von Flüssigkeit und ein weiteres Gehäuseteil
aufweist. Das Oberteil ist lösbar mit dem Unterteil über eine Magnetkupplung verbunden.
Dabei befindet sich ein Abschnitt des Gehäuseteiles in einer ineinandergreifenden
Anordnung mit einem Abschnitt des weiteren Gehäuseteiles. Ferner ist die
Kolbenstelleinrichtung über eine weitere Magnetkupplung lösbar mit der Kolben-Zylinder-
Einheit verbunden, um Kolben und Zylinder mittels der Kolbenstelleinrichtung relativ
zueinander zu verschieben. Damit wird erstmalig eine Verbindung von Oberteil und
Unterteil und von Kolbenstelleinrichtung und Kolben-Zylinder-Einheit allein durch
Magnetkräfte erreicht, die besonders einfach durchgeführt werden kann.
Eine besonders einfache Verbindung von Oberteil und Unterteil in einer reinen Axial
bewegung wird ermöglicht, wenn Oberteil und Unterteil an einer axial gerichteten
Aufnahme und an einem axial gerichteten Befestigungsabschnitt zusammengefügt werden,
denen die Magnetkupplung zugeordnet ist, wobei eine Hubstange der Kol
benstelleinrichtung und eine Kolbenbetätigungsstange der Kolben-Zylinder-Einheit
ebenfalls axial aufeinander ausgerichtet und über die zugeordnete, weitere Magnet
kupplung miteinander verbunden sind.
Ein unbeabsichtigtes Trennen von Oberteil und Unterteil wird vermieden, wenn die in den
Magnetkupplungen wirksame magnetische Haltekraft die beim Betätigen der Kolben-
Zylinder-Einheit mittels der Kolbenstelleinrichtung von den Magnetkupplungen
übertragene Betätigungskraft übersteigt. Eine besonders große, magnetische Haltekraft
kann erreicht werden, wenn die Magnetkupplung und/oder die weitere Magnetkupplung
axial wirksam ist.
Hierfür kann die Magnetkupplung ein erstes Kupplungsteil am Grund der Aufnahme
und ein damit zusammenwirkendes, zweites Kupplungsteil an der Stirnseite des Be
festigungsabschnittes aufweisen. Ferner kann hierfür die weitere Magnetkupplung ein
weiteres, erstes Kupplungsteil an einer Stirnseite der Hubstange und ein weiteres,
zweites Kupplungsteil an einer Stirnseite der Kolbenbetätigungsstange aufweisen.
Dies wird durch eine besonders einfache Konstruktion verwirklicht, bei der das erste
Kupplungsteil ein erster Ringkörper am Grund der Aufnahme und das zweite Kupp
lungsteil ein zweiter Ringkörper an der Stirnseite des Befestigungsabschnittes ist und
die Hubstange, die weitere Magnetkupplung und/oder die Kolbenbetätigungsstange
durch die Ringkörper geführt ist. Dabei kann in weiterer Vereinfachung der Kon
struktion das weitere erste Kupplungsteil ein erster Zylinderkörper an der Stirnseite
der Hubstange und das weitere, zweite Kupplungsteil ein zweiter Zylinderkörper an
der Stirnseite der Kolbenbetätigungsstange sein.
Für das (weitere) erste Kupplungsteil kann ein permanentmagnetisches und für das
(weitere) zweite Kupplungsteil ein weichmagnetisches Material eingesetzt werden
oder umgekehrt. Es können aber auch jeweils beide Kupplungsteile aus permanent
magnetischem Material bestehen. Grundsätzlich kommt auch der Einsatz von Elek
tromagneten in Betracht.
Zum seitlichen Abfangen der Kräfte kann der Befestigungsabschnitt am Umfang in
der Aufnahme geführt sein, beispielsweise im Bereich eines verbreiterten Kopfes des
Befestigungsabschnittes.
Das Verbinden des Oberteils mit einem damit nicht zusammengehörigen Unterteil
kann vermieden werden, wenn das Oberteil und das damit zusammengehörige Unter
teil im Verbindungsbereich eine bestimmte Anordnung ineinandergreifender Mittel
aufweisen. Falls der Anwender versucht, ein Oberteil mit einem dazu nicht zusam
mengehörigen und deshalb eine andere Anordnung der Mittel aufweisenden Unterteil
zu verbinden, mißlingt dies aufgrund dieser mechanischen Codierung von Oberteil
und Unterteil. Bei axialer Zusammenfügbarkeit von Oberteil und Unterteil kann es
sich um axial ineinandergreifende Mittel an einander zugewandten Stirnseiten von
Oberteil und Unterteil handeln. Diese können beispielsweise als eine in einem be
stimmten, radialen Abstand um eine Mittelachse erstreckte Nut und eine komplemen
tärer, in die Nut eingreifender Vorsprung ausgeführt sein.
Ferner kann das Unterteil einen Informationsträger mit einer Information über das
Unterteil oder dessen Zustand und das Oberteil eine diesem zugeordnete Abtastein
richtung für die Information auf dem Informationsträger aufweisen. Bei der Informa
tion kann es sich um spezifische Daten des Unterteiles, wie das Volumen der Kolben-
Zylinder-Einheit, die Anzahl der Kolben-Zylinder-Einheiten oder andere konstante
Daten handeln. Die Information kann auch andere Daten des Unterteils betreffen, z. B.
dessen Reinheitszustand oder eine bereits enthaltene Füllsubstanz. Die Abtasteinrich
tung kann mechanisch, elektrisch, optisch, magnetisch, induktiv, kapazitiv und/oder
akustisch abtasten und die Information auf dem Informationsträger entsprechend nie
dergelegt sein. Infolgedessen ist die Pipettiervorrichtung in der Lage, das ihr jeweils
zugeordnete Unterteil zu identifizieren und/oder seinen Zustand festzustellen. Somit
kann die Pipettiervorrichtung automatisch die jeweiligen Pipettierparameter ermitteln,
anzeigen bzw. einstellen, ohne daß es aufwendiger Tätigkeiten des Anwenders be
dürfte. Beispielsweise kann die jeweils eingestellte Dosierungsmenge unabhängig von
dem Volumen der jeweils eingesetzten Kolben-Zylinder-Einheit automatisch ermittelt
und direkt angezeigt werden.
Besonders vorteilhaft bei axial wirksamen Magnetkupplungen ist ein Informationsträ
ger in Form eines konzentrisch um die Mittelachse angeordneten Kontaktringes und
einer definierten axialen Höhe und einer Abtasteinrichtung in Form mehrerer Kon
takte mit verschiedener, axialer Position, wobei die axialen Positionen so gewählt sind,
daß Kontaktringe verschiedener Höhe von einer verschiedenen Anzahl Kontakte kon
taktiert werden. Durch Ermitteln der Anzahl kontaktierter Kontakte erhält dann die
Vorrichtung die Information über das jeweils eingesetzte Unterteil.
Die Erfindung kann bei allen eingangs erwähnten Pipettiervorrichtungen mit aus
tauschbarer Kolben-Zylinder-Einheit zum Einsatz kommen, insbesondere bei Luftpol
sterpipetten, Direktverdränger-Pipetten, Dispensern, jeweils in ein- oder mehrkanali
ger Ausführung, bei Handgeräten oder Automaten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausfüh
rungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit einer ersten Codierung in teilweisem
Längsschnitt;
Fig. 2 Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil derselben Pipettiervorrichtung in
vergrößertem Längsschnitt;
Fig. 3 Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit einer zweiten Codierung in teilweisem
Längsschnitt;
Fig. 4 Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil derselben Pipettiervorrichtung in
vergrößertem Längsschnitt;
Fig. 5 Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit einer dritten Codierung in teilweisem
Längsschnitt;
Fig. 6 Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil derselben Pipettiervorrichtung in
vergrößertem Längsschnitt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele sind über
einstimmende Konstruktionsmerkmale mit denselben Bezugsziffern versehen. Inso
weit hat die Beschreibung für sämtliche betroffenen Ausführungsbeispiele Gültigkeit.
Gemäß Fig. 1 und 2 hat die als Handgerät ausgeführte Pipette ein Oberteil 1 und ein
austauschbares Unterteil 2.
Das Oberteil 1 hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 3, das auf einem ver
breiterten Gehäusekopf 4 einen Betätigungsknopf 5 trägt. Der Betätigungsknopf 5 ist
mit einer Hubstange 6 verbunden, auf der ein Anschlag 7 fest angeordnet ist. Auf die
Hubstange 6 wirkt eine - nicht gezeigte - Feder ein, so daß ihr Anschlag 7 bei ent
lastetem Betätigungsknopf 5 gegen einen gehäusefesten, oberen Begrenzer 8 gedrückt
wird.
Unterhalb des Anschlages 7 ist ein Überhubsystem angeordnet, das eine gehäusefeste
Magnetplatte 9 mit einer Zentralbohrung 10 aufweist, durch die der Anschlag 7 hin
durchgehen kann. Ferner weist es eine Scheibe 11 aus einem weichmagnetischen Ma
terial auf, die an einem Hülsenabschnitt 12 auf der Hubstange 6 festgelegt ist. Die
Scheibe 11 bildet einen unteren Begrenzer, und der Hülsenabschnitt 12 bildet einen
unteren Anschlag. Letzterer wirkt mit einem weiteren, unteren Begrenzer 13 zusam
men, der in einem Abstand unter dem Hülsenabschnitt 12 gehäusefest angebracht ist.
Die Hubstange 6 ist durch eine Zentralbohrung 14 des oberen Begrenzers 8 und durch
eine weitere Zentralbohrung 15 des unteren Begrenzers 13 hindurchgeführt.
Das hülsenförmige Gehäuse 3 hat unten eine axial gerichtete Aufnahme 16, die unten
eine Axialöffnung 17 aufweist und oben einen gehäusefesten Boden 18 hat. Unter
dem Boden 18 ist ein ringscheibenförmiger Permanentmagnet 19 im Gehäuse 3 fi
xiert, der ein erstes Kupplungsteil einer Magnetkupplung ist. Durch eine Zentralboh
rung 20 des Bodens 18 und eine Zentralbohrung 21 des Permanentmagneten 19 ist ein
langer, kreiszylindrischer Permanentmagnet 22 geführt, der am unteren Ende der Hub
stange 6 fixiert ist und ein weiteres erstes Kupplungsteil einer weiteren Magnetkupp
lung ist.
Die Aufnahme 16 hat im Bereich ihrer Axialöffnung 17 eine kleine, umlaufende In
nenstufe 23, die Teil einer mechanischen Codierung ist.
Ferner sind in axiale Nuten 24, 25 am Innenumfang des Gehäuses 3 Kontaktfedern 26,
27, 28 eingesetzt, die an ihren unteren Enden Kontakte 29, 30, 31 haben. Dabei ist der
untere Abschnitt der Kontaktfeder 28 aus Gründen der Vereinfachung in die Nut 25
der Kontaktfeder 27 eingezeichnet. Tatsächlich ist die Kontaktfeder 28 in einer in
Umfangsrichtung versetzten, eigenen Nut plaziert, die nicht gezeichnet ist. Die Kon
takte 29, 30, 31 bilden eine Abtasteinrichtung für eine elektrische Codierung.
Das Unterteil 2 hat ein kastenförmiges Gehäuse 32 mit einem haubenartigen, oberen
Abschnitt 33 und einen dieses unten abschließenden, unteren Abschnitt 34, die durch
Verschraubungen 35, 36 an den Seiten miteinander verbunden sind.
Im oberen Abschnitt 33 ist eine Traverse 37 angeordnet, an der nebeneinander meh
rere Halterungen 38 fixiert sind, in denen jeweils ein Kolben 39 nach unten vorste
hend gehalten ist.
Jedem Kolben 39 ist ein im unteren Abschnitt 34 fixierter Zylinder 40 zugeordnet, der
eine Aufnahme aufweist, in der der Kolben 39 abdichtend verschiebbar ist. Jede Auf
nahme ist über einen Verbindungskanal mit einer Mündungsöffnung 41 am unteren
Ende eines Befestigungskonus 42 verbunden, der einen Sitz für eine unten aufzu
steckende Pipettenspitze bildet.
Der obere Abschnitt 33 des Gehäuses 32 trägt einen nach oben vorstehenden, hülsen
förmigen Befestigungsabschnitt 43, der einen verbreiterten Kopf 44 aufweist. Der
Außendurchmesser des kreiszylindrischen Kopfes 44 ist so gewählt, daß er genau in
die Aufnahme 16 hineinpaßt.
Auf der Oberseite des Abschnittes 33 ist ein kreisringförmiger Vorsprung 45 angeord
net, der so bemessen ist, daß er genau in die Innenstufe 23 der Aufnahme 16 hinein
paßt.
In die obere Stirnseite des Kopfes 44 ist ein scheibenförmiger Abschnitt 46 eines An
kers 47 aus weichmagnetischem Material eingelassen, der mit einem zylindrischen
Abschnitt 48 mit Profilierungen am Außenumfang in einer entsprechenden Aufnahme
des Kopfes 44 verankert ist. Der Anker 46 ist das zweite Kupplungsteil der Magnet
kupplung. Der Permanentmagnet 19 hält den Anker 47 fest und verbindet damit
Oberteil 1 und Unterteil 2.
Von der Traverse 37 ragt eine Kolbenbetätigungsstange 49 empor, die durch eine
Zentralbohrung 50 des Befestigungsabschnittes 43 hindurchgeführt ist. Am oberen
Stirnende der Kolbenbetätigungsstange 49 ist ein kurzer, kreiszylindrischer Anker 51
aus weichmagnetischem Material mittels eines in die Kolbenbetätigungsstange 49
eingedrehten Schraubbolzens 52 fixiert. Der Anker 51 ist das zweite Kupplungsteil
der weiteren Magnetkupplung. Er wirkt mit dem Permanentmagneten 22 so zusam
men, daß durch Betätigen der Hubstange 6 die Kolbenbetätigungsstange 49 und über
die Traverse 37 die Kolben 39 in ihren Zylindern 40 verschoben werden können.
Bei Gebrauch dieser Pipettiervorrichtung lassen sich Oberteil 1 und Unterteil 2 beson
ders einfach miteinander verbinden, indem lediglich der Befestigungsabschnitt 43 des
Unterteiles 2 in die Aufnahme 16 des Oberteiles 1 eingeschoben wird, bis die
Magnetkupplungen 19, 47 und 22, 51 wirksam werden.
Wenn Flüssigkeit in Pipettenspitzen eingesaugt werden soll, die auf die Aufsteck
konusse 42 gesteckt sind, wird der Betätigungsknopf 5 entgegen der Federwirkung
eingedrückt, bis der Anschlag 7 den unteren Begrenzer 11 erreicht. Dies merkt der
Benutzer durch einen plötzlichen Widerstand. Danach werden die Pipettenspitzen in
die Aufnahmen einer Mikrotiterplatte eingeführt. Anschließend wird der Betätigungs
knopf 5 entlastet und infolgedessen Flüssigkeit in die Pipettenspitzen eingesaugt. Für
die Abgabe der eingesaugten Flüssigkeit wird der Betätigungsknopf 5 wieder einge
drückt. Wenn der Anschlag 14 den unteren Begrenzer 11 erreicht, steigert der Benut
zer den Druck, bis die magnetische Haltekraft zwischen dem Permanentmagneten 9
und der Scheibe 11 gelöst wird und drückt die Hubstange 6 weiter herab, bis der wei
tere Anschlag 12 den weiteren unteren Begrenzer 13 erreicht. Durch diesen Überhub
wird anhaftende Restflüssigkeit aus den Pipettenspitzen ausgestoßen. Dann entlastet
der Benutzer den Betätigungsknopf 5, und die Feder schiebt die Hubstange 6 in den
gezeichneten Ausgangszustand zurück.
Die magnetischen Haltekräfte der Magnetkupplungen 19, 47, 22, 51 sind so bemessen,
daß sich Oberteil 1 und Unterteil 2 bei normalen Pipettiervorgängen und Bewegungen
der Pipettiervorrichtung nicht voneinander lösen können. Wenn das Unterteil 2 gegen
ein anderes ausgetauscht werden soll, braucht es der Benutzer lediglich unter Über
windung der magnetischen Haltekräfte abzuziehen. Dabei wird die Verbindung zwi
schen Anker 51 und Permanentmagnet 22 spätestens gelöst, wenn der Anschlag 12
gegen den unteren Begrenzer 13 stößt.
In das Oberteil 1 sind nur Unterteile 2 einsetzbar, die einen Vorsprung 45 komple
mentär zur Innenstufe 23 aufweisen. Gemäß Fig. 1 und 2 hat das Unterteil 2 keinen
Gegenkontakt zu den Kontakten 29 bis 31. Eine den Kontakten 29 bis 31 zugeordnete
elektrische Auswerteeinrichtung kann somit feststellen, daß ein Unterteil 2 ohne Ge
genkontakt vorliegt, d. h. ein ganz bestimmter Typ Unterteil. Diese Information kann
beispielsweise für eine Anzeige verwertet werden. Unterteile mit Gegenkontakten
werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 hat das Oberteil an der Axialöffnung 17 der
Aufnahme 16 eine Innenstufe 23', die sich radial etwas weiter außen als die Innen
stufe 23 des vorangegangenen Beispiels befindet. Das Unterteil 2 einen entsprechend
radial nach außen versetzten Vorsprung 45' und ist daher mit dem Oberteil 1 verbind
bar.
Ferner hat der Kopf 44 des Befestigungsabschnittes 43 des Oberteiles 2 am Außenum
fang 53 einen Informationsträger in Form eines metallischen Kontaktringes 54. Dieser
ist so plaziert und hat eine solche Höhe, daß er, wenn das Oberteil 1 und das Unterteil
2 miteinander verbunden sind, nur von den Kontakten 29, 30 kontaktiert wird, nicht
jedoch vom Kontakt 31. Durch eine an die Kontakte 29 bis 31 angeschlossene Aus
werteeinrichtung ist somit feststellbar, daß gerade ein Unterteil 2 von dem Typ ange
bracht ist, das den speziellen Kontaktring 54 aufweist. Obendrein kann die Auswerte
einrichtung feststellen, daß das Unterteil 2 korrekt angebracht ist.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 und 6 hat das Oberteil 1 nahe der Axialöffnung 17
eine Außenstufe 23" am Gehäuse. Das Unterteil 2 hat einen komplementär angeord
neten Vorsprung 45" und ist daher mit dem Oberteil 1 verbindbar.
Ferner hat der Kopf 44 des Unterteiles 2 einen Kontaktring 54', dessen Höhe die der
vorangegangenen Ausführung übersteigt. Bei korrekt am Oberteil 1 angebrachtem
Unterteil 2 wird deshalb der Kontaktring 54' vor den Kontakten 29, 30 und 31 kon
taktiert. Eine angeschlossene Auswerteeinrichtung stellt deshalb fest, daß ein Unterteil
2 korrekt angebracht ist, das vom Typ 54' ist.
Bei sämtlichen Ausgestaltungen der mechanischen Verriegelung 23, 45, 23', 45' und
23", 45" kann ein Kontaktring fehlen, ein Kontaktring vom Typ 54 oder ein Kon
taktring vom Typ 54' vorhanden sein, so daß Unterteile 2 verschiedenen Typs in das
selbe Oberteil 1 einsetzbar und automatisch erkennbar sind.
Claims (22)
1. Pipettiervorrichtung mit
- 1. einem Oberteil (1), das eine Kolbenstelleinrichtung (5, 6) und ein erstes Ge häuseteil (3) aufweist,
- 2. einem Unterteil (2), das mindestens eine Kolben-Zylinder-Einheit (39, 40) zum Pipettieren von Flüssigkeit und ein weiteres Gehäuseteil (32) aufweist,
- 3. einer in einer ineinandergreifenden Anordnung eines Abschnittes (16) des ersten Gehäuseteiles (3) und eines Abschnittes (43, 44) des weiteren Ge häuseteiles (32) das Oberteil (1) lösbar mit dem Unterteil (2) verbinden den, ersten Magnetkupplung (19, 47) und
- 4. einer die Kolbenstelleinrichtung (5, 6) lösbar mit der Kolben-Zylinder- Einheit (39, 40) verbindenden, weiteren Magnetkupplung (22, 51) zum relativen Verschieben von Kolben (39) zum Zylinder (40) mittels der Kolbenstelleinrichtung (5, 6).
2. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Oberteil (1) eine axial ge
richtete Aufnahme (16) und das Unterteil (2) einen axial gerichteten Befesti
gungsabschnitt (43) haben oder umgekehrt, wobei der Befestigungsabschnitt
(43) axial in die Aufnahme (16) eingeschoben ist und die erste Magnetkupplung (19,
47) der Aufnahme (16) und dem Befestigungsabschnitt (43) zugeordnet ist, und
die Kolbenstelleinrichtung (5, 6) eine Hubstange (6) und die mindestens eine
Kolben-Zylinder-Einheit (39, 40) eine axial auf die Hubstange (6) ausgerichtete
und mit dieser über die weitere Magnetkupplung (22, 51) verbundene Kol
benbetätigungsstange (49) aufweist.
3. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die erste Magnetkupplung (19, 47)
und/oder die weitere Magnetkupplung (22, 51) axial wirksam ist.
4. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 3, bei der die erste Magnetkupplung (19, 47) ein
erstes Kupplungsteil (19) am Grund der Aufnahme (16) und ein zweites Kupp
lungsteil (47) an einer Stirnseite des Befestigungsabschnittes (43) aufweist.
5. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die weitere Magnetkupplung
(22, 51) ein weiteres, erstes Kupplungsteil (22) an einer Stirnseite der Hubstange
(6) und ein weiteres, zweites Kupplungsteil (51) an einer Stirnseite der Kolbenbe
tätigungsstange (49) aufweist.
6. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der das erste Kupplungsteil (19)
ein erster Ringkörper (19) am Grund der Aufnahme (16) und das zweite Kupp
lungsteil ein zweiter Ringkörper (47) an der Stirnseite des Befestigungsabschnittes
(43) ist und die Hubstange (6), die weitere Magnetkupplung (22, 51) und/oder die
Kolbenbetätigungsstange (49) durch die Ringkörper (19, 47) geführt ist.
7. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 6, bei der das weitere erste Kupplungsteil ein
erster Zylinderkörper (22) an der Hubstange (6) und das zweite, weitere Kupp
lungsteil ein zweiter Zylinderkörper (51) an der Kolbenbetätigungsstange (49) ist.
8. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der eines der ersten
Kupplungsteile (19, 22) ein permanentmagnetisches und eines der zweiten
Kupplungsteile (47, 51) ein weichmagnetisches Material aufweist oder umgekehrt
oder eines der ersten Kupplungsteile (19, 22) und eines der zweiten Kupp
lungsteile (47, 51) ein permanentmagnetisches Material aufweist.
9. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der der Befestigungs
abschnitt (43) am Umfang in der Aufnahme (16) geführt ist.
10. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Befestigungsabschnitt (43) am
Umfang eines verbreiterten Kopfes (44) in der Aufnahme (16) geführt ist.
11. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Oberteil (1)
und das Unterteil (2) eine bestimmte Anordnung ineinandergreifender Mittel (23,
45) aufweisen.
12. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 11, bei der das Oberteil (1) und das Unterteil
(2) an einander zugewandten Stirnseiten eine bestimmte Anordnung axial ineinan
dergreifender Mittel (23, 45) aufweisen.
13. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die axial ineinandergreifenden
Mittel eine in einem bestimmten, radialen Abstand um eine Mittelachse erstreckte
Nut oder Gehäusestufe (23) und ein in die Nut oder Gehäusestufe (23) eingreifen
der, komplementärer Vorsprung (45) sind.
14. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der das Unterteil (2)
einen Informationsträger (56) mit einer Information über das Unterteil (2) oder
dessen Zustand und das Oberteil (1) eine dem Informationsträger (54) zugeordnete
Abtasteinrichtung (29, 30, 31) für die Information auf dem Informationsträger (54)
aufweisen.
15. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Informationsträger (54) und
die Abtasteinrichtung (29, 30, 31) dem Befestigungsabschnitt (43) und der Auf
nahme (16) zugeordnet sind.
16. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 15, bei der der Informationsträger am Außen
umfang (53) des Befestigungsabschnitts (43) angeordnet ist.
17. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der der
Informationsträger ein konzentrisch um die Mittelachse angeordneter Kontaktring
(54) mit einer definierten, axialen Höhe ist und die Abtasteinrichtung mehrere
Kontakte (29, 30, 31) mit verschiedener, axialer Position aufweist, wobei die axia
len Positionen so gewählt sind, daß Kontaktringe (54) verschiedener Höhe von
einer verschiedenen Anzahl Kontakte (29, 30, 31) kontaktiert werden.
18. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der das Unterteil (1)
nur eine Kolben-Zylinder-Einheit (39, 40) aufweist.
19. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der das Unterteil (2)
mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten (39, 40) aufweist, die über eine Traverse (37)
mit der Kolbenbetätigungsstange (49) verbunden sind.
20. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der die mindestens
eine Kolben-Zylinder-Einheit (39, 40) über einen Verbindungskanal mit einem
Sitz (42) für eine Pipettenspitze verbunden ist.
21. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der die mindestens
eine Kolben-Zylinder-Einheit (39, 40) eine Spritze ist.
22. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 21, bei der das Unterteil (2) eine Spritze ist.
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