DE19830636A1 - Pipettensystem - Google Patents

Abstract

Pipettensystem mit einer einen Spritzenflansch und einen Spritzenkolben aufweisenden Spritze und einer Pipette, die in einem Pipettengehäuse eine Aufnahme für den Spritzenflansch und in einem Aufnahmekörper eine Kolbenaufnahme für den Spritzenkolben aufweist, wobei die Aufnahmen Axialöffnungen zum axialen Schieben von Spritzenflansch und Spritzenkolben in ihre Befestigungspositionen in der Pipette haben, die Befestigungseinrichtungen zum reversiblen Fixieren von Spritzenflansch und Spritzenkolben in ihren Aufnahme aufweist, von denen eine den Spritzenflansch hintergreift, die Kolbenstelleinrichtungen zum Verschieben des Aufnahmekörpers im Pipettengehäuse aufweist, die eine ringförmige Abtasteinrichtung mit über den Umfang verteilten Sensoren für eine Information über eine Spitze und/oder deren Zustand auf einem Informationsträger in Form eines am Spritzenflansch angeordneten ringförmigen Kranzes mit mehreren axial gerichteten Abtastflächen mit einer axialen Position aufweist und die neue Auswerteeinrichtung für eine von der Abtasteinrichtung gelesene Information aufweist, wobei die Spritze keine Abtastflächen aufweist, so daß die Sensoren der Abtasteinrichtung nicht betätigt werden, wenn die Spritze mit Spritzenflansch und Spritzenkolben in den Befestigungspositionen angeordnet ist, und sich die Spritze außerhalb der Sensoren an die Pipette abstützt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pipettensystem mit einer einen Spritzenflansch und einen Spritzenkolben aufweisenden Spritze und einer Pipette.

Pipettensysteme dienen der Dosierung von Flüssigkeiten und werden insbesondere in naturwissenschaftlichen und medizinischen Labors eingesetzt. In der Ausführung als Repetierpipettensystem ermöglichen sie die schrittweise Abgabe einer Flüssigkeit aus der Spritze. Dabei kann die Dosiermenge pro Abgabeschritt einstellbar sein. Eine Repetierpipette mit Dosiermengeneinstellung ist aus der DE 29 26 691 C2 bekannt.

Für Pipetten werden vielfach Spritzen unterschiedlicher Größe angeboten. Diese ha­ ben zumeist unterschiedliche Querschnittsabmessungen. Bei Übergang auf eine an­ dere Spritzengröße stimmt die eingestellte Dosiermenge nicht mehr mit der tatsächli­ chen Dosiermenge überein. Deshalb sind bereits Pipettensysteme bekannt geworden, bei denen die Spritze eine Codierung aufweist, die von einer Abtasteinrichtung der Pi­ pette gelesen wird. Eine Auswerteeinrichtung kann dann die eingesetzte Spritzengröße ermitteln und die tatsächlich eingestellte Dosiermenge anzeigen.

Ein Pipettensystem der genannten Art ist aus der DE 43 42 178 C2 bekannt. Bei die­ sem hat die Pipette in einem Pipettengehäuse eine Aufnahme für den Spritzenflansch und in einem Aufnahmekörper eine Kolbenaufnahme für den Spritzenkolben. Ferner weist sie Befestigungseinrichtungen zum reversiblen Fixieren von Spritzenflansch und Spritzenkolben in ihren Aufnahmen und Kolbenstelleinrichtungen zum Verschieben des Aufnahmekörpers im Pipettengehäuse auf. Dabei weist die Spritze einen In­ formationsträger mit einer Information über die Spritze und/oder deren Zustand auf und hat die Pipette eine Abtasteinrichtung für die Information auf dem Informa­ tionsträger und eine Auswerteeinrichtung für die von der Abtasteinrichtung gelesene Information. Der Spritzenflansch und der Spritzenkolben sind durch Axialöffnungen ihrer Aufnahmen axial in ihre Befestigungspositionen in der Pipette schiebbar, wobei der Informationsträger in eine Abtastposition bezüglich der Abtasteinrichtung gelangt. Der Spritzenflansch weist einen ringförmigen Kranz mit mindestens einer axial ge­ richteten Abtastfläche mit einer axialen Position als Informationsträger auf, wobei die Spritze in verschiedenen Drehstellungen in die Pipette einsetzbar ist.

Das Pipettensystem ermöglicht einem Benutzer, den Spritzentyp den praktischen Er­ fordernissen entsprechend einzusetzen und die Dosierungsmenge ohne aufwendige Umrechnungsarbeiten einzustellen. Die Information kann aber auch andere spezifi­ sche Daten der Spritze und/oder des Zustandes der Spritze betreffen, beispielsweise den Reinheitszustand oder eine Füllsubstanz der Spritze, die von der Pipette automa­ tisch berücksichtigt werden.

Bei einem praktisch ausgeführten Repetierpipettensystem ist die Spritze binär codiert. Überall dort, wo ein Sensor der Abtasteinrichtung betätigt werden soll, ist eine Ab­ tastfläche vorhanden, wobei sämtliche Abtastflächen dieselbe axiale Position haben. Dabei stützt sich der Spritzenflansch einerseits über die Abtastflächen an den Senso­ ren ab und wird andererseits von Spritzengreifhebeln untergriffen und somit in der Pipette fixiert. An sämtlichen Stellen, an denen kein Sensor betätigt werden soll, weist der Spritzenflansch eine den Sensor aufnehmende axiale Vertiefung auf. Auf diese Weise sind sieben verschiedene Spritzen codiert, mit Füllvolumina von 0,1 ml, 0,2 ml, 0,5 ml, 1,0 ml, 2,5 ml, 5 ml und 10 ml. Zudem gibt es codierte Adapter für 25 und für 50 ml-Spritzen. Ein Beispiel für die Codierung ist in Fig. 2 der vorgenannten Patent­ schrift gegeben.

Das Pipettensystem funktioniert nur mit Spritzen, die vorgegebene Codierungen ha­ ben, welche der Auswerteeinrichtung bekannt sind. So kann bei Spritzen, deren Nenn­ volumen nicht zu dem vorerwähnten festen Sortiment gehört, keine richtige Anzeige des eingestellten Dosiervolumens erfolgen. Darüber hinaus gibt es Anwendungen, bei denen immer mit derselben Spritze oder demselben Spritzentyp gearbeitet wird, so daß die Auswertung und Anzeige des eingestellten Dosiervolumens oder einer ande­ ren Information nicht von Interesse ist. Insoweit wird die Batterie der Repetiervor­ richtung durch das Arbeiten der Auswerteeinrichtung bzw. des LCD-Displays unnötig beansprucht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Pipettensystem zu schaffen, bei dem die Pipette Spritzen aus einem Sortiment mit vorgegebener Codie­ rung aufnehmen und auswerten bzw. das Auswerteergebnis anzeigen kann, bei dem jedoch die Pipette auch mit Spritzen zusammenarbeitet, die nicht zu dem Sortiment mit vorgegebener Codierung gehören, ohne daß eine fehlerhafte Auswertung bzw. Anzeige erfolgt und das es darüber hinaus ermöglicht, eine Batterie zum Betrieb der Auswerteeinrichtung bzw. einer Anzeige zu schonen, falls eine Auswertung bzw. An­ zeige nicht von Interesse ist.

Die Aufgabe wird durch ein Pipettiersystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Pipettiersystems sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Pipettensystem weist die Pipette in einem Pipettenge­ häuse eine Aufnahme für den Spritzenflansch und in einem Aufnahmekörper eine Kolbenaufnahme für den Spritzenkolben auf, wobei die Aufnahmen Axialöffnungen zum axialen Schieben von Spritzenflansch und Spritzenkolben in ihre Befestigungs­ positionen in der Pipette haben.

Ferner weist die Pipette Befestigungseinrichtungen zum reversiblen Fixieren von Spritzenflansch und Spritzenkolben in ihren Aufnahmen auf, von denen eine den Spritzenflansch hintergreift. Die Befestigungseinrichtungen können als schwenkbar im Pipettengehäuse gelagerte Spritzengreifhebel, die einen Spritzenflansch hinter­ greifen können, und als schwenkbar im Aufnahmekörper gelagerte Kolbengreifhebel, die einen Kolbenbund hintergreifen können, ausgeführt sein. Ein entsprechendes Pi­ pettensystem ist in der DE 43 41 229 C2 offenbart, die vollinhaltlich in die vorlie­ gende Anmeldung einbezogen wird.

Darüber hinaus weist die Pipette Kolbenstelleinrichtungen zum Verschieben des Auf­ nahmekörpers im Pipettengehäuse auf. Die Kolbenstelleinrichtungen können einen Repetiermechanismus gemäß DE 29 26 691 C2 aufweisen, die vollinhaltlich in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.

Zudem hat die Pipette eine ringförmig Abtasteinrichtung mit über den Umfang ver­ teilten Sensoren für eine Information über eine Spritze und/oder deren Zustand auf ei­ nem Informationsträger in Form eines am Spritzenflansch angeordneten ringförmigen Kranzes mit mehreren axial gerichteten Abtastflächen mit einer axialen Position. Die Abtasteinrichtung ist somit zum Abtasten eines Sortiments Spritzen mit fest vorgege­ bener Codierung geeignet.

Schließlich weist die Pipette eine Auswerteeinrichtung für die von der Abtasteinrich­ tung gelesene Information auf, die vorzugsweise mit einer Anzeigeeinrichtung gekop­ pelt ist. Die Auswerteeinrichtung ermittelt das Nennvolumen der jeweils eingesetzten Spritze und zeigt dieses oder ein eingestelltes Dosiervolumen an. Pipettensysteme mit solchen Abtast- und Auswerteeinrichtungen sind aus der DE 43 42 178 C2 bekannt, auf die ebenfalls vollinhaltlich Bezug genommen wird.

Darüber hinaus umfaßt jedoch das Pipettensystem eine Spritze, die keine Abtastflä­ chen aufweist, so daß die Sensoren der Abtasteinrichtung nicht betätigt werden, wenn die Spritze mit Spritzenflansch und Spritzenkolben in den Befestigungspositionen an­ geordnet ist.

Damit entfällt jedoch die Abstützung des Spritzenflansches an den Sensoren. Damit die Spritze dennoch fest von der Pipette gehalten ist, stützt sie sich außerhalb der Sen­ soren an der Pipette ab. Vorzugsweise ist die Spritze außerhalb der Sensoren an einem Absatz der Aufnahme für den Spritzenflansch abgestützt. Die Spritze kann mit Stütz­ flächen an ihrem Spritzenflansch zwischen den Sensoren an der Abtasteinrichtung ab­ gestützt sein. Sie kann sich aber auch an Stirnflächen von Ausrichtnasen der Auf­ nahme für den Spritzenflansch ab stützen oder an einem die Axialöffnung der Auf­ nahme für den Spritzenflansch umgebenden unteren Randbereich der Pipette.

Außerdem können die mindestens eine Ausrichtnase des Spritzenflansches und die mindestens eine Führungsnut der Aufnahme für den Spritzenflansch die Stützflächen der Spritze auf die Positionen zwischen den Sensoren ausrichten. Insbesondere in Verbindung mit mindestens einer Ausrichtnase und mit mindestens einer Führungsnut kann die Spritze in verschiedenen Drehstellungen in die Pipette einsetzbar sein.

Der keine Abtastflächen aufweisende Spritzenflansch kann auch als Adapterflansch an einem mit der Spritze verbundenen Adapter ausgebildet sein.

Zwecks Schonung der Batterien werden vorzugsweise die Auswerteeinrichtung und/oder eine von der Auswerteeinrichtung gesteuerte Anzeige mangels Betätigung der Sensoren durch Abtastflächen einer Spritze abgeschaltet.

Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Pipettensystem insbesondere den Einsatz von Spritzen mit Nennvolumina außerhalb eines vorgegebenen Sortiments, ohne daß es zu falschen Anzeigen kommt. Vielmehr erlischt die Anzeige und die Batterie wird ge­ schont. Ein Schonen der Batterie ist aber auch beim Arbeiten von Spritzen mit einem Nennvolumen innerhalb des Sortimentes möglich, wenn die Spritzen ohne Abtastflä­ chen ausgeführt sind und sich nicht über die Sensoren an der Pipette abstützen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 unterer Abschnitt einer Repetierpipette mit Abtasteinrichtung mit oberem Ab­ schnitt einer eingesetzten Spritze in einem Längsschnitt,

Fig. 2 oberer Abschnitt derselben Spritze in Seitenansicht;

Fig. 3 Spritzenkörper derselben Spritze in der Draufsicht.

Das Pipettensystem hat gemäß Fig. 1 eine Repetierpipette 1, das in einem Pipettenge­ häuse 2 eine Aufnahme 3 und eine Axialöffnung 4 aufweist. Am Grund der Aufnahme 3 befindet sich ein Absatz 5, auf dem eine ringförmige Abtasteinrichtung 6 angeordnet ist. Die Abtasteinrichtung 6 hat mehrere (beispielsweise sieben) Tastsensoren 7, die noppenförmig und auf einem Kranz angeordnet sind.

Im Pipettengehäuse 2 ist ferner ein Aufnahmekörper 8 mit einer Kolbenaufnahme 9 mit einer Axialöffnung 10 für einen Spritzenkolben angeordnet. Der Aufnahmekörper 8 ist mittels eines Antriebshebels und eines Repetiermechanismus axial verstellbar, die nicht abgebildet sind.

In radialen Durchbrüchen 11 des Pipettengehäuses 2 sind einander diametral gegen­ überliegend Spritzengreifhebel 12 für eine Spritzenflansch gelagert. Im Aufnahme­ körper 8 befinden sich in radialen Durchbrüchen 13 gelagerte Bundgreifhebel 14 für einen Kolbenbund. Die Spritzengreifhebel 12 tragen innen Nocken 15 die gegen die Außenseite der Bundgreifhebel 14 schwenkbar sind. Die Spritzengreifhebel 12 und die Bundgreifhebel 14 sind so verfedert, daß ihre jeweiligen Greifenden 16 und 17 die Tendenz haben, zusammenzuschwenken. Die Spritzengreifhebel 12 und Bundgreifhe­ bel 14 sind in der rechten Hälfte der Fig. 1 in eingeschwenkter Lage und in der linken Hälfte in ausgeschwenkter Lage gezeigt.

Am Innenumfang der Aufnahme mehrere Ausrichtnasen 18 für Führungsnuten eines Spritzenflansches vorhanden.

Gemäß Fig. 2 und 3 weist eine zugehörigen Spritze 19 einen etwa zylindrischen Sprit­ zenkörper 20 auf, der oben einen Spritzenflansch 21 aufweist. Der Spritzenflansch 21 hat an der Oberseite einen ringförmigen Kranz wannenförmiger Vertiefungen 22 und dazwischen einen ringförmigen Kranz Stützflächen 23. Die Abstände der Vertiefun­ gen 22 sowie deren Abmessungen sind so gewählt, daß sie sämtliche Tastsensoren 7 der Repetierpipette 1 aufnehmen können. Außerdem sind die Abstände und Abmes­ sungen der Stützflächen 23 so gewählt, daß sie sich auf der Abtasteinrichtung 6 zwi­ schen den Tastsensoren 7 ab stützen können.

Am Außenumfang des Flansches 21 sind Führungsnuten 24 ausgebildet, die sich zur Oberseite des Flansches 21 hin allmählich erweitern. Die Führungsnuten 24 sind so bemessen, daß sie die Ausrichtnasen 18 der Pipette 1 aufnehmen können.

Im Spritzenkörper 20 ist ein Spritzenkolben 25 angeordnet, der ein oben über den Flansch 21 vorstehendes Ende mit einem radial vorstehenden Kolbenbund 26 auf­ weist. Darunter trägt der Spritzenkolben 25 mehrere umlaufende Wulste 27. Unten hat der Spritzenkörper 20 eine nicht gezeigte Öffnung, durch die infolge Kolbenbetäti­ gung Flüssigkeit eingesaugt oder ausgedrückt wird.

Gemäß Fig. 1 wird die in die Repetierpipette 1 eingesetzte Spritze 19 an ihrem Sprit­ zenflansch 21 von den Spritzengreithebeln 12 und an ihrem Kolbenbund 26 von den Bundgreifhebeln 14 hintergriffen und so im Pipettengehäuse 2 bzw. im Aufnahme­ körper 8 festgehalten. Außerdem stützt sich der Spritzenflansch 21 an seinem Außen­ umfang in der Aufnahme 3 ab. Schließlich ist die Spritze 19 über die Stützflächen 23 des Spritzenflansches 21 zwischen den Sensoren 7 abgestützt. Dabei wird durch die Ausrichtnasen 18 im Zusammenwirken mit den Führungsnuten 24 bewirkt, daß die Stützflächen 23 genau zwischen den Tastsensoren 7 plaziert sind und diese nicht be­ aufschlagen und die Tastsensoren 7 in den Vertiefungen 22 angeordnet sind, ohne be­ aufschlagt zu werden.

Somit ist die Spritze 19 sicher in der Repetierpipette gehalten, ohne daß die Tastsenso­ ren 7 betätigt werden und ohne daß eine Auswerteeinrichtung und eine Anzeige in Betrieb gesetzt werden.

Claims (9)

1. Pipettensystem mit einer einen Spritzenflansch (21) und einen Spritzenkolben (25) aufweisenden Spritze (19) und einer Pipette (1),

• - die in einem Pipettengehäuse (2) eine Aufnahme (3) für den Spritzenflansch (21) und in einem Aufnahmekörper (8) eine Kolbenaufnahme (9) für den Spritzenkolben (25) aufweist, wobei die Aufnahmen (3, 9) Axialöffnungen (4, 10) zum axialen Schieben von Spritzenflansch (21) und Spritzenkolben (25) in ihre Befestigungspositionen in der Pipette (1) haben,
• - die Befestigungseinrichtungen (12, 14) zum reversiblen Fixieren von Spritzen­ flansch (21) und Spritzenkolben (25) in ihren Aufnahmen (3, 9) aufweist, von denen eine den Spritzenflansch (21) hintergreift,
• - die Kolbenstelleinrichtungen zum Verschieben des Aufnahmekörpers (8) im Pipettengehäuse (2) aufweist,
• - die eine ringförmige Abtasteinrichtung (6) mit über den Umfang verteilten Sensoren (7) für eine Information über eine Spritze und/oder deren Zustand auf einem Informationsträger in Form eines am Spritzenflansch angeordneten ringförmigen Kranz es mit mehreren axial gerichteten Abtastflächen mit einer axialen Position aufweist
• - und die eine Auswerteeinrichtung für eine von der Abtasteinrichtung (6) gele­ sene Information aufweist,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Spritze (19) keine Abtastflächen aufweist, so daß die Sensoren (7) der Abtasteinrichtung (6) nicht betätigt werden, wenn die Spritze (19) mit Sprit­ zenflansch (21) und Spritzenkolben (25) in den Befestigungspositionen ange­ ordnet ist,
• - und sich die Spritze (19) außerhalb der Sensoren (7) an der Pipette (1) abstützt.

2. Pipettensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze (19) an einem Absatz (5) der Aufnahme (3) für den Spritzenflansch (21) abgestützt ist.

3. Pipettensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze (19) mit Stützflächen (23) an ihrem Spritzenflansch (21) zwischen den Sensoren (7) an der Abtasteinrichtung (6) abgestützt ist.

4. Pipettensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzenflansch (21) mindestens eine Ausrichtnase (18) und die Aufnahme (3) für den Spritzen­ flansch (21) mindestens eine Führungsnut (24) für die Ausrichtnase (18) haben oder umgekehrt, die ein Ausrichten der Stützflächen (23) der Spritze (19) auf die Positionen zwischen den Sensoren (7) bewirken.

5. Pipettensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze (19) an Stirnflächen von Ausrichtnasen (18) der Aufnahme (3) für den Spritzenflansch (21) abgestützt ist.

6. Pipettensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze (19) in verschiedenen Drehstellungen in die Pipette (1) einsetzbar ist.

7. Pipettensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Spritze (19) an ei­ nem die Axialöffnung (4) der Aufnahme (3) für den Spritzenflansch (21) umge­ benden unteren Randbereich der Pipette (1) abgestützt ist.

8. Pipettensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Spritzenflansch (21) als Adapterflansch an einem mit der Spritze (19) verbundenen Adapter aus­ gebildet ist.

9. Pipettensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Auswerteeinrich­ tung und/oder eine von der Auswerteeinrichtung gesteuerte Anzeige mangels Betätigung der Sensoren (7) durch Abtastflächen der Spritze (19) abgeschaltet ist.