DE19946707A1 - Absaugvorrichtung zum Absaugen von flüssigen Überständen aus Flaschen, Röhrchen, Schalen usw. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung (1), die zum Absaugen von flüssigen Überständen aus Flaschen, Röhrchen, Schalen oder ähnlichen Behältnissen Verwendung findet. DOLLAR A Die Absaugvorrichtung (1) weist eine Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (2) auf, die mit einem Behälter über eine behälterseitige Leitung (4) in Strömungsverbindung steht. Eine Absaugleitung (5) ist mit der Unterdruck-Erzeugungseinheit (2) und dem Behälter (3) über eine absaugseitige Verbindungsleitung (6) verbunden. Sowohl in der Absaugleitung als auch in der behälterseitigen Leitung (4) ist jeweils ein Rückschlagventil (7 bzw. 8) angeordnet. Soll ein Flüssigkeitsüberstand durch einen Unterdruck in der Absaugleitung (5) angesaugt werden, öffnet das erste Rückschlagventil (7), während das zweite Rückschlagventil (8) geschlossen ist. Zum Zuführen von Flüssigkeit in den Behälter (3) hingegen schließt das erste Rückschlagventil (7), während das zweite Rückschlagventil (8) öffnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von flüssigen Überständen aus Flaschen, Röhrchen, Schalen usw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Absaugvorrichtungen, die auch als Aspiratoren be­ zeichnet werden, sind häufig aufwendig aufgebaut, da sie mit externen Vakuumpumpen arbeiten, lange Schlauchleitungen ver­ wenden und somit aufwendig herzustellen, kompliziert zu bedie­ nen und vor allem schwer zu reinigen sind.

Aus der DE I97 08 398 A1 ist eine Absaugvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben Art bekannt. Diese Ab­ saugvorrichtung in Form einer Pipettiervorrichtung weist eine Unterdruck-Erzeugungseinrichtung in Form eines Saugers auf, der an einem Rohrmantelendstück eines Außenrohres angebracht ist, in dem abgedichtet ein abgewinkeltes Saugrohr angeordnet ist. Diese Anordnung ist auf ein auswechselbares Sammelgefäß dicht aufgebracht, so daß durch Betätigung des Saugers Flüs­ sigkeit aus einem Röhrchen, einer Schale oder einer Flasche abgesaugt und in das Sammelgefäß überführt werden kann.

Das Problem der bekannten Absaugvorrichtung besteht jedoch darin, daß durch das Aufbringen des erforderlichen Unter­ drucks Luft durch das Saugrohr herausgedrückt wird, durch das auch im anschließenden Ansaugvorgang die Flüssigkeit angesaugt wird. Es besteht somit lediglich ein Weg für das Ansaugen der Flüssigkeit und das Ausblasen von Luft, um den erforderlichen Unterdruck aufzubauen. Dies wiederum ergibt das Problem, daß bei einem nicht vollständigen Entleeren des Saugrohres beim darauffolgenden Betätigen des Saugers zur Erzeugung von Unter­ druck noch im Saugrohr befindliche Flüssigkeit wieder ausge­ blasen werden kann. Dies ist insbesondere bei gefährlichen Flüssigkeiten, wie beispielsweise ätzenden Chemikalien oder infektiösen Medien, problematisch, da nicht sichergestellt werden kann, daß ein ungewolltes Ausblasen von Restbeständen von Flüssigkeit aus dem Saugrohr verhindert wird.

Daher ist die gattungsgemäße Absaugvorrichtung für eine Viel­ zahl von Anwendungsfällen ungeeignet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Absaug­ vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und zu bedienen ist und bei der es möglich ist, einen ungewollten Austritt von angesaugter Flüssigkeit aus der Absaugleitung zu verhindern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An­ spruchs 1.

Dadurch, daß die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung ein erstes Rückschlagventil in der Absaugleitung und ein zweites Rück­ schlagventil zwischen der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung und dem Behälter zur Aufnahme abgesaugter flüssiger Überstände aufweist, wird sichergestellt, daß beim Aufbau von Unterdruck Luft nur in den Behälter, nicht jedoch in die Absaugleitung gefördert wird. Dies wiederum stellt sicher, daß noch in der Absaugleitung befindliche Flüssigkeitsrückstände beim erneuten Aufbau von Unterdruck nicht ausgeblasen werden, da das Vorse­ hen der beiden Rückschlagventile eine Einwegleitung mit einer definierten Förderrichtung ergibt, die genau dieses Problem vermeidet.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Er­ findung zum Inhalt.

Vorzugsweise ist die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung als eine kompakte Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet, die über einen Ventilkopf am Behälter befestigt werden kann. Die Kolben- Zylinder-Einheit kann vorzugsweise ein billiges Wegwerfteil sein, das über einen Schnellverschluß an einem Bedienteil an­ gebracht werden kann. Bevorzugterweise ist der Kolben inner­ halb des Zylinders gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen beim Lösen der Kolben-Zylinder-Einheit vom Bedienteil gesi­ chert.

Um das gesamte Gerät autonom zu machen, ist die Kolben- Zylinder-Einheit vorzugsweise ein handbetätigtes Gerät, so daß keinerlei externe Energieversorgungsanschlüsse erforderlich sind. Es kann jedoch auch ein motorbetriebenes Gerät, vorzugs­ weise mit eigener Stromversorgung, sein.

Sämtliche Teile der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung können zu einer kompakten Einheit zusammengefaßt werden, die am Sam­ melbehälter auf geeignete Art und Weise befestigt werden kann, und die einfach gereinigt werden können. Ferner kann diese kompakte Einheit einen Ventilkopf aufweisen, an dem eine Ent­ lüftungsöffnung angebracht ist, die ein Entweichen von in den Behälter geförderter Luft ermöglicht, um einen Überdruck in diesem Behälter zu vermeiden. An dieser Entlüftungsöffnung kann vorzugsweise ein Steril- oder Aerosolfilter (nachfolgend "Sterilfilter" genannt) angebracht sein, um zu verhindern, daß kontaminierte Luft, beispielsweise mit Keimen verunreinigte Luft, aus dem Behälter und der Einheit entweichen kann.

Der Behälter selber kann als Alternative der vorher erläuter­ ten Ausführungsform eine Entlüftungsöffnung aufweisen, über die die in den Behälter geförderte Luft zur Verhinderung eines unerwünschten Überdrucks im Behälter entweichen kann.

Für Anwendungsfälle, in denen kontaminierte Flüssigkeiten auf­ gefangen werden müssen, kann die Entlüftungsöffnung mit einem auswechselbaren Sterilfilter versehen werden.

Die Absaugleitung kann mit unterschiedlichen Spitzen versehen sein. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine Einzelspit­ ze, jedoch ist es auch möglich, Mehrkanal-Spitzen an der Ab­ saugleitung zu befestigen, mit der dann eine Mehrzahl von Flüssigkeitsüberständen zu befreienden Behältnissen, wie zum Beispiel Mikrotiterplatten, gleichzeitig erfaßt werden kann.

An der Absaugleitung kann ein Handbedienteil mit einem auf­ steuerbaren Ventil angebracht werden, das sich im unbedienten Grundzustand in der Sperrstellung befindet. Ist als Unter­ druck-Erzeugungseinrichtung beispielsweise eine Kolben- Zylinder-Einheit vorgesehen, deren Kolben in die obere Tot­ punktlage vorgespannt ist, kann mit diesem Handbedienteil durch Absperren der Absaugleitung, die üblicherweise in dem Bereich des Handbedienteils ein flexibler Schlauch ist, der aufgebaute Unterdruck aufrecht erhalten werden. Wird das Hand­ bedienteil betätigt und damit die Absaugleitung freigegeben, wird somit die Flüssigkeit in die Absaugleitung eingesaugt.

Die Rückschlagventile sind selbsttätig wirkende Ventile. Es können hierbei zum Beispiel auf den Ventilsitz federbelastete Kugelventile oder vorgespannte Kunststoffventile verwendet werden, die jeweils beim Evakuieren des Zylinders bzw. beim Ansaugvorgang kurzzeitig vom Ventilsitz abheben und damit die entsprechenden Leitungen freigeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine schematisch stark vereinfachte Prinzipdarstel­ lung einer möglichen Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Absaugvorrichtung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung der Ab­ saugvorrichtung im Zuge der Abwärtsbewegung des Kol­ bens der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung,

Fig. 3 eine der Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung im Zuge des An­ saugvorganges und

Fig. 4 eine Darstellung einer Mehrkanal-Spitze für die er­ findungsgemäße Absaugvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Ab­ saugvorrichtung 1 zum Absaugen von flüssigen Überständen aus Flaschen, Röhrchen, Schalen usw. dargestellt. Ein eventuell vorgesehenes verbindendes Gehäuse und eine eventuell vorhande­ ne Verbindung zum Behälter, zum Beispiel in Form eines Ventil­ kopfes, ist nicht dargestellt.

Die Absaugvorrichtung 1 weist eine Unterdruck- Erzeugungseinrichtung 2 auf, die mit einem Behälter 3, der als Sammelgefäß dient, über eine behälterseitige Leitung 4 in Strömungsverbindung steht.

Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung 2 um eine Kolben-Zylinder- Einheit, die einen Zylinder 17 und einen darin beweglich ge­ führten und in die obere Totpunktstellung vorgespannten Kolben 16 aufweist. In Fig. 1 ist ein Ruhezustand der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung 1 dargestellt, in dem sich der Kolben 16 in der dargestellten oberen Totpunktstellung befindet.

Die Absaugvorrichtung 1 weist ferner eine Absaugleitung 5 auf, die mit der Unterdruck-Erzeugungseinheit und dem Behälter 3 über eine absaugseitige Verbindungsleitung 6 in Strömungsver­ bindung steht.

Wie Fig. 1 verdeutlicht, ist zwischen der Absaugleitung 5 und der Verbindungsleitung 6 ein erstes Rückschlagventil 7 ange­ ordnet.

In der behälterseitigen Leitung 4 ist ein zweites Rückschlag­ ventil 8 angeordnet.

Die beiden Rückschlagventile 7 und 8 weisen jeweils einen Ventilkörper 10 bzw. 11 auf, der jeweils der in Fig. 1 darge­ stellten Ruhestellung in der Schließstellung angeordnet ist. Die Ventilkörper 10 bzw. 11 können beispielsweise durch eine Federvorspannung in diese Schließstellung vorbelastet sein.

Die Absaugleitung 5 weist ferner eine Spitze 12 auf, die in einen Behälter 9 eingetaucht werden kann, in dem sich ein ab­ zusaugender Flüssigkeitsüberstand F befindet.

Die behälterseitige Leitung 4 mündet in den Behälter 3, der mittels eines Deckels 13 dicht verschlossen ist. Der Behälter 3 weist eine Entlüftungsöffnung 14 auf, die bei der darge­ stellten besonders bevorzugten Ausführungsform mit einem Ste­ rilfilter 15 versehen ist, so daß keine kontaminierte Luft aus dem Behälter 3 entweichen kann.

Fig. 2 stellt einen Zustand dar, in dem sich der Kolben 16 entsprechend der Richtung gemäß Pfeil P1 nach unten, also in Richtung auf den unteren Totpunkt bewegt. Während dieses Vor­ ganges öffnet das Rückschlagventil 8, was in Fig. 1 durch den vom Ventilsitz abgehobenen Ventilkörper 11 dargestellt ist. Der Ventilkörper 10 des Rückschlagventils 7 ist hingegen in Sperrstellung. Durch diese Bewegung des Kolbens 16 wird Luft über das Rückschlagventil 8 in den Behälter 3 eingeleitet, was durch den Pfeil P3 symbolisiert ist. Um den Aufbau eines Über­ drucks im Behälter 3 zu vermeiden, kann Luft über die Entlüf­ tungsöffnung 14 und den Sterilfilter 15 entweichen.

Sollte die in Fig. 2 dargestellte Bewegung des Kolbens 16 in Pfeilrichtung P1 einem Ansaugzyklus folgen, wird vor dem er­ neuten Aufbau eines Unterdrucks angesaugte Flüssigkeit in den Behälter 3 befördert, was durch den Pfeil P3 symbolisiert wird.

Fig. 3 zeigt den Zustand, in dem sich der Kolben 16 entspre­ chend der Pfeilrichtung P2 in Richtung auf den oberen Totpunkt bewegt. Während dieser Bewegung schließt das Rückschlagventil 8, während das Rückschlagventil 7 öffnet. Die über ihre Spitze 12 in den Flüssigkeitsüberstand F eingetauchte Absaugleitung 5 saugt während dieser Bewegung des Kolbens 16 Flüssigkeit in die Absaugleitung 5 und über das Rückschlagventil 7 in den Be­ reich der Verbindungsleitung 6, der behälterseitigen Leitung 4 und des Zylinders 17, bis der Kolben 16 seinen oberen Totpunkt erreicht. In diesem Moment schließt das Rückschlagventil 7.

In dem darauffolgenden Zyklus, der wiederum der Darstellung der Fig. 2 entspricht, wird die zuvor angesaugte Flüssigkeit F in den Behälter 3 gefördert und anschließend erneut ein Unter­ druck aufgebaut.

In Fig. 4 ist eine mögliche, besonders bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt, bei der die Einzelspitze durch eine Mehrkanal-Spitze 18 ersetzt wird, die im Beispielsfalle 8 Einzel­ spitzen aufweist und zur Absaugung aus Mikrotiterplatten dient.

Ferner ist in schematisch vereinfachter Darstellung ein Hand­ bedienteil 19 dargestellt, das einen Schlauchabschnitt 20 der Absaugleitung 5 und zwei vereinfacht dargestellte Klemmrollen 23, 24 zur Bildung eines aufsteuerbaren Ventils aufweist, so daß der aufgebaute Unterdruck bei Sperrung des Ventils auf­ rechterhalten werden kann. Wird das Ventil des Handbedienteils 19 der Schlauchleitung 20 geöffnet, werden nach Bewegung des Kolbens 16 in Richtung des Pfeils P2 unter der Wirkung seiner Vorspannung, wie beispielsweise einer Schraubendruckfeder, in die obere Totpunktstellung Flüssigkeitsüberstände F in die Ab­ saugleitung 5 eingesaugt.

Aufgrund der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Absaugvorrichtung 1 mit zwei Rückschlagventilen 7, 8 wird erreicht, daß selbst im Bereich der Absaugleitung 5 befindli­ che Flüssigkeitsreste, die noch nicht in dem Behälter 3 geför­ dert wurden, beim erneuten Aufbau eines Überdrucks gemäß der Darstellung in Fig. 2 nicht wieder aus der Spitze 12 bzw. 18 ausgeblasen werden, da die gesamte Luftförderung in den Behäl­ ter 3 erfolgt, weil während dieses Vorganges das Rückschlag­ ventil 7 die Absaugleitung 5 sperrt. Somit ist die erfindungs­ gemäße Absaugvorrichtung insbesondere auch für die Ansaugung von gefährlichen Medien geeignet, bei denen sichergestellt werden muß, daß beim Aufbau des Unterdrucks die verdrängte Luft die Flüssigkeitspartikel nicht aus der Absaugleitung 5 herausbläst. Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 zeigt ferner als Alternative zur Anbringung der Entlüftungsöffnung 14 und des Sterilfilters 15 am Behälter 3 einen Ventilkopf 21, der das Rückschlagventil 8 aufnehmen kann, und der am in Fig. 4 nicht dargestellten Behälter 3 befestigt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Ventilkopf 21 mit einer Entlüf­ tungsöffnung 14' und, im Bedarfsfalle, einem daran angebrach­ ten Sterilfilter 15' versehen werden. Dies bedeutet, daß bei dieser Ausführungsform der Behälter weder eine separate Ent­ lüftungsöffnung noch einen Sterilfilter aufweisen muß.

Nachzutragen ist ferner, daß es bei Verwendung einer Kolben- Zylinder-Einheit, wie sie schematisch in den Fig. 1 bis 3 dargestellt wurde, selbstverständlich ist, daß zur Ermögli­ chung der Bewegung des Kolbens 16 von der oberen Totpunktstel­ lung in die untere Totpunktstellung und zurück der Zylinder 17 oberhalb des Kolbens 16 (außerhalb des Pumpraumes 25) mit der Atmosphäre verbunden ist, was in den Fig. 1 bis 3 durch die Öffnung 22 des Zylinders 17 symbolisiert ist.

Claims (9)

1. Absaugvorrichtung (1) zum Absaugen von flüssigen Über­ ständen (F) aus Flaschen, Röhrchen, Schalen (9) usw.,

• - mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (2), die mit einem Behälter (3) über eine behälterseitige Leitung (4) in Strömungsverbindung steht, und
• - mit einer Absaugleitung (5), die mit der Unterdruck- Erzeugungseinrichtung (2) und dem Behälter (3) über eine absaugseitige Verbindungsleitung (6) in Strö­ mungsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
• - daß zwischen der Absaugleitung (5) und der Verbin­ dungsleitung (6) ein erstes Rückschlagventil (7) an­ geordnet ist, und
• - daß zwischen der Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (2) und dem Behälter (3) ein zweites Rückschlagven­ til (8) in der behälterseitigen Leitung (4) angeord­ net ist,
• - wobei zum Ansaugen von Flüssigkeitsüberständen (F) durch Unterdruck in der Absaugleitung (5) das erste Rückschlagventil (7) öffnet und das zweite Rück­ schlagventil (8) schließt, und
• - wobei zum Zuführen von Flüssigkeitsüberständen in den Behälter (3) das erste Rückschlagventil (7) schließt und das zweite Rückschlagventil (8) öffnet.

2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (2) als Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) ausgebildet ist.

3. Absaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) handbetä­ tigt oder motorbetrieben ist.

4. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Unterdruck- Erzeugungseinrichtung (2), die behälterseitige Leitung (4), die Absaugleitung (5), und die Rückschlagventile (7, 8) sowie eine Entlüftungsöffnung (14') und vorzugswei­ se ein Sterilfilter (15') zu einer am Behälter (3) mon­ tierbaren Einheit zusammengefaßt sind.

5. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) eine Entlüf­ tungsöffnung (14) aufweist.

6. Absaugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Entlüftungsöffnung (14) mit einem Sterilfil­ ter (15) versehen ist.

7. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (5) mit einer Spitze (12) versehen ist, die vorzugsweise auswechselbar ist.

8. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (5) mit einer Mehrkanal-Spitze (18) versehen ist, die vorzugsweise aus­ wechselbar ist.

9. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Absaugleitung (5) mit einem Handbedienteil (12) versehen ist, das ein aufsteuerbares Ventil aufweist.