DE19946707C2 - Absaugvorrichtung zum Absaugen von flüssigen Überständen aus offenen Behältnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Absaugvorrichtungen, die auch als Aspiratoren bezeichnet werden, sind häufig aufwendig aufgebaut, da sie mit ex­ ternen Vakuumpumpen arbeiten, lange Schlauchleitungen verwenden und somit aufwendig herzustellen, kompliziert zu bedienen und vor allem schwer zu reinigen sind.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung in Form eines Verdün­ nungsdosiergerätes ist aus der E 45 628 B bekannt. Bei diesem Dosiergerät handelt es sich um ein handbetätigtes, mit Rückschlagventilen versehenes Dosiergerät, welches gleichzeitig die Flüssigkeitsprobe in einstellbarem Volu­ men einsaugt und die abzugebende, abzumessende Verdün­ nungsflüssigkeit aus einem Speichergefäß saugt und an­ schließend beide Flüssigkeiten zusammen in ein Gefäß oder einen Satz von Messküvetten zur Aufnahme einer Dosiermen­ ge abgibt.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von flüssigen Über­ ständen aus offenen Behältnissen in vorzugsweise ge­ schlossene Sammelgefäße der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und zu bedienen ist und bei der es möglich ist, einen unge­ wollten Austritt von angesaugter Flüssigkeit aus der Ab­ saugleitung zu verhindern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Absaugvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, dass die Unterdruck-Erzeugungseinrichtung, die behälterseitige Leitung, die Absaugleitung und die Rück­ schlagventile sowie eine Entlüftungsöffnung zu einer am Behälter montierbaren Einheit zusammengefasst sind, er­ gibt sich der Vorteil einer besonders kompakten Einheit. Diese kann auf geeignete Art und Weise an einen Sammelbe­ hälter befestigt und überdies einfach gereinigt werden.

Durch das Vorsehen eines Handbedienteiles mit einem auf­ steuerbaren Ventil in der Absaugleitung ist es nach Betä­ tigung der Unterdruckerzeugungseinrichtung möglich, den aufgebauten Unterdruck bei Sperrung des Ventils im unbe­ dienten Grundzustand aufrechtzuerhalten. Neben der Unter­ druckerzeugungseinrichtung als kompakte Einheit ist das Handbedienteil durch die Absaugleitung, üblicherweise ein flexibler Schlauch, verbunden und schafft folgedessen ei­ nen leicht bedienbaren Gesamtaufbau. Wird das Ventil des Handbedienteiles betätigt, und damit die Absaugleitung freigegeben, so werden die Flüssigkeitsüberstände sicher in diese eingesaugt. Auf Grund der Gesamtkonfiguration der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung wird somit er­ reicht, dass selbst im Bereich der Absaugleitung befind­ liche Flüssigkeitsreste, die noch nicht in den Behälter gefördert wurden, beim erneuten Aufbau eines Unterdrucks nicht wieder aus der Absaugleitung ausgeblasen werden, da die gesamte Luftförderung in den Behälter erfolgt. Somit ist die Absaugeinrichtung insbesondere auch für die Ansaugung von gefährlichen Medien geeignet, bei denen sichergestellt werden muss, dass beim Aufbau des Unterdrucks die verdrängte Luft die Flüssigkeitspar­ tikel nicht aus der Absaugleitung herauspresst.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung 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 billi­ ges Wegwerfteil sein, das über einen Schnellverschluss an einem Bedienteil angebracht werden kann. Bevorzugterweise ist der Kolben innerhalb des Zylinders gegen ein unbeab­ sichtigtes Herausziehen beim Lösen der Kolben-Zylinder- Einheit vom Bedienteil gesichert.

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 motorbetriebe­ nes Gerät, vorzugsweise mit eigener Stromversorgung, sein.

Ferner kann die Absaugvorrichtung als kompakte Einheit einen Ventilkopf aufweisen, an dem eine Entlüftungsöff­ nung angebracht ist, die ein Entweichen von in den Behäl­ ter geförderter Luft ermöglicht, um einen Überdruck in diesem Behälter zu vermeiden. An dieser Entlüftungsöff­ nung 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 er­ läuterten Ausführungsform eine Entlüftungsöffnung aufwei­ sen, über die die in den Behälter geförderte Luft zur Verhinderung eines unerwünschten Überdrucks im Behälter entweichen kann.

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

Die Absaugleitung kann mit unterschiedlichen Spitzen ver­ sehen sein. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine Einzelspitze, jedoch ist es auch möglich, Mehrkanal- Spitzen an der Absaugleitung zu befestigen, mit der dann eine Mehrzahl von Flüssigkeitsüberständen zu befreienden Behältnissen, wie zum Beispiel Mikrotiterplatten, gleich­ zeitig erfasst werden kann.

An der Absaugleitung kann ein Handbedienteil mit einem aufsteuerbaren Ventil angebracht werden, das sich im un­ bedienten Grundzustand in der Sperrstellung befindet. Ist als Unterdruck-Erzeugungseinrichtung beispielsweise eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, deren Kolben in die obere Totpunktlage vorgespannt ist, kann mit diesem Hand­ bedienteil durch Absperren der Absaugleitung, die übli­ cherweise in dem Bereich des Handbedienteils ein flexi­ bler Schlauch ist, der aufgebaute Unterdruck aufrecht er­ halten werden. Wird das Handbedienteil 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 fe­ derbelastete Kugelventile oder vorgespannte Kunststoff­ ventile verwendet werden, die jeweils beim Evakuieren des Zylinders bzw. beim Ansaugvorgang kurzzeitig vom Ventilsitz abheben und damit die entsprechenden Leitungen frei­ geben. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Absaugvorrichtung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine schematisch stark vereinfachte Prinzipdarstel­ lung einer möglichen Ausführungsform der 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 Absaugvorrichtung im Zuge des An­ saugvorganges und

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

In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer 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 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 (8)

1. Absaugvorrichtung (1) zum Absaugen von flüssigen Überstän­ den (F) aus offenen Behältnissen, wie Flaschen, Röhrchen, Schalen (9),
mit einer Unterdruck-Erzeugungseinrichtung (2), die mit einem Sammelbehälter (3) über eine behälterseiti­ ge Leitung (4) in Strömungsverbindung steht, und
mit einer Absaugleitung (5), die mit der Unterdruck- Erzeugungseinrichtung (2) und dem Sammelbehälter (3) über eine absaugseitige Verbindungsleitung (6) in Strömungsverbindung steht,
mit einem zwischen der Absaugleitung (S) und der Ver­ bindungsleitung (6) angeordneten ersten Rückschlag­ ventil (7), und
mit einem zwischen der Unterdruck-Erzeugungs­ einrichtung (2) und dem Sammelbehälter (3) angeordne­ ten zweiten selbsttätig wirkenden Rückschlagventil (8) in der behälterseitigen Leitung (9),
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, dadurch gekennzeichnet,
dass die Unterdruckerzeugungseinrichtung (2), die be­ hälterseitige Leitung (4), die Absaugleitung (5), und die Rückschlagventile (7, 8) sowie eine Entlüf­ tungsöffnung (14') zu einer am Behälter (3) montierba­ ren Einheit zusammengefasst sind, und
dass die Absaugleitung (5) mit einem Handbedienteil (19) versehen ist, das ein aufsteuerbares Ventil (23, 24) aufweist.

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

3. Absaugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (16, 17) handbetätigt oder motorbetrieben ist.

4. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die am Sammelbehälter (3) mon­ tierbare Einheit einen Sterilfilter (15') aufweist.

5. Absaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (3) eine Ent­ lüftungsöffnung (14) aufweist.

6. Absaugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (14) mit einem Sterilfilter (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.