DE202015008778U1

DE202015008778U1 - pipetting

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Publication number: DE202015008778U1
Application number: DE202015008778.7U
Authority: DE
Original assignee: Eppendorf SE
Current assignee: Eppendorf Se De
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-03-24
Anticipated expiration: 2025-12-23

Abstract

Pipettiervorrichtung (1), insbesondere zum Pipettieren einer fluiden Probe (9a) durch Ansaugen in einen Pipettierbehälter (9) mittels einer unter einem Pipettierdruck stehenden Luft (9b), aufweisend – eine Ventilanordnung mit mindestens einer Ventileinrichtung (101) zum Einstellen eines Pipettierdrucks, – wobei die Ventileinrichtung eine Ventilkammer (106) aufweist; – mindestens eine Pumpeneinrichtung (7), die zur Erzeugung eines Kammerdrucks in der Ventilkammer mit der Ventilkammer verbunden ist; – einen Pipettierkanal (103), mit dem der Pipettierbehälter verbindbar ist und – einen Bypasskanal (104), der zur Umgebung offen ist; wobei die Ventilkammer eine erste Kammeröffnung (113) aufweist, die mit dem Pipettierkanal verbunden ist, und eine zweite Kammeröffnung (114) aufweist, die mit dem Bypasskanal verbunden ist, wobei die Ventileinrichtung ein Verschlusselement (110; 110a; 110b; 110c; 110d) aufweist, das zumindest teilweise innerhalb der Ventilkammer angeordnet ist, das gegenüber der Ventilkammer durch eine benutzergesteuerte Bewegung (B) bewegbar ist und das mindestens eine Verschlussfläche (120; 120a; 120b; 120c; 120d) aufweist, die während der Bewegung parallel zu der ersten und parallel zu der zweiten Kammeröffnung an diesen Kammeröffnungen entlang gleitet und diese in Abhängigkeit von der Position der Verschlussfläche verschließt, und wobei die mindestens eine Verschlussfläche so geformt ist, dass zur Erzeugung des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal, der Kammerdruck in Abhängigkeit von der Position der mindestens einen Verschlussfläche an der ersten und zweiten Kammeröffnung auf den Pipettierkanal und den Bypasskanal verteilt wird.Pipetting device (1), in particular for pipetting a fluid sample (9a) by aspiration into a pipetting container (9) by means of an air (9b) under a pipetting pressure, comprising - a valve arrangement having at least one valve device (101) for setting a pipetting pressure, - wherein the valve means comprises a valve chamber (106); - At least one pump device (7) which is connected to generate a chamber pressure in the valve chamber with the valve chamber; - A pipetting channel (103) to which the pipetting container is connectable and - a bypass channel (104) which is open to the environment; the valve chamber having a first chamber opening (113) connected to the pipetting channel and a second chamber opening (114) connected to the bypass channel, the valve device comprising a closure element (110; 110a; 110b; 110c; 110d) which is at least partially disposed within the valve chamber, which is movable relative to the valve chamber by a user controlled movement (B) and which has at least one closure surface (120; 120a; 120b; 120c; 120d) parallel to the first during movement and slides parallel to the second chamber opening along these chamber openings and closes them in dependence on the position of the closure surface, and wherein the at least one closure surface is shaped so that the chamber pressure as a function of the position of the liquid is created in order to produce the desired pipetting pressure in the pipetting channel at least one closure surface on the first and second chamber openings is distributed to the pipetting channel and the bypass channel.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettiervorrichtung. Solche Pipettiervorrichtungen werden üblicherweise in medizinischen, biologischen, biochemischen, chemischen und anderen Laboratorien verwendet. Sie dienen im Labor zum Transport und Übertragen von fluiden Proben, insbesondere zur präzisen Dosierung der Proben. Bei Pipettiervorrichtungen werden z. B. flüssige Proben mittels Unterdruck in Pipettierbehälter, z. B. Messpipetten, eingesaugt, dort gelagert, und am Zielort wieder aus diesen abgegeben.The invention relates to a pipetting device. Such pipetting devices are commonly used in medical, biological, biochemical, chemical and other laboratories. They are used in the laboratory for the transport and transfer of fluid samples, in particular for the precise metering of the samples. In pipetting devices z. B. liquid samples by vacuum in pipetting, z. As measuring pipettes, sucked in, stored there, and delivered at the destination again from this.

Zu den Pipettiervorrichtungen gehören z. B. handgehaltene Pipettiervorrichtungen oder automatisch gesteuerte Pipettiervorrichtungen, insbesondere computergesteuerte Pipettierautomaten. Es handelt sich in der Regel um Luftpolster-Pipettiervorrichtungen. Bei diesen ist ein Luftpolster vorgesehen, dessen Druck beim Aufnehmen der Probe in den Pipettierbehälter verringert wird, wodurch die Probe mittels Unterdruck in den Pipettierbehälter gesaugt wird. Solche Pipettiervorrichtungen sind in der Regel elektrisch betriebene Geräte, die auch als Pipettierhilfen bezeichnet werden.The pipetting devices include, for. As hand-held pipetting or automatically controlled pipetting, in particular computer-controlled automatic pipetting. These are usually air cushion pipetting devices. In these an air cushion is provided, the pressure is reduced when receiving the sample in the pipetting, whereby the sample is sucked by means of negative pressure in the pipetting container. Such pipetting devices are usually electrically operated devices, which are also referred to as pipetting aids.

Solche Pipettiervorrichtungen sind in der Regel dazu ausgelegt, fluide Proben mit Volumina im Bereich von z. B. 0,1 ml bis 100 ml zu pipettieren. Solche Pipettiervorrichtungen besitzen meist eine elektrisch angetriebene Pumpe, erfahrungsgemäß eine Membranpumpe, die zum Pipettieren geeignet ist, die also sowohl einen Unterdruck, als auch einen Überdruck erzeugen kann. Der Begriff „pipettieren” umfasst hier sowohl die Probenaufnahme durch Aufsaugen mittels Unterdruck als auch die Probenabgabe durch Gravitation und/oder Auspressen durch Überdruck. Zum Pipettieren wird üblicherweise eine Saug-/Druckleitung verwendet, deren Aktivität mittels geeigneter Ventile im Gehäusekörper durch die bedienende Person gesteuert werden kann.Such pipetting devices are usually designed to fluid samples with volumes in the range of z. B. to pipette 0.1 ml to 100 ml. Such pipetting devices usually have an electrically driven pump, according to experience a diaphragm pump, which is suitable for pipetting, which can thus produce both a negative pressure, as well as an overpressure. The term "pipetting" here includes both the sample intake by suction by means of negative pressure and the sample delivery by gravity and / or squeezing by overpressure. For pipetting a suction / discharge line is usually used, the activity of which can be controlled by means of suitable valves in the housing body by the operator.

Ein Beispiel für eine kommerziell erhältliche, handgehaltene, elektrische Pipettiervorrichtung ist die Eppendorf Easypet^® 3 der Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland.An example of a commercially available hand-held, electric pipetting is the Eppendorf Easypet ^® 3 Eppendorf AG, Hamburg, Germany.

Zur besseren Dosierung der pipettierten Flüssigkeitsmenge sind Vorrichtungen bekannt, die den Volumenstrom in den Druckleitungen beziehungsweise Saugleitungen begrenzen, oder die Leistung beziehungsweise den Druck der Pumpe entsprechend anpassen.For better dosage of the pipetted liquid amount devices are known which limit the flow in the pressure lines or suction lines, or adjust the power or the pressure of the pump accordingly.

In US 3 963 061 und US 6 253 628 sind Ventile beschrieben, welche den Volumenstrom in den Druck- bzw. Saugleitungen begrenzen sollen. Hierbei wird die Ventilnadel mit einem Profil versehen, welches die freie Durchtrittsfläche in der Druck- bzw. Saugleitung je nach Hub der Ventilnadel verändert. Die exakte Dosierung, vor allem bei Pipetten mit kleinem Volumen, kann mit derartigen Systemen nur unzureichend erreicht werden. Vor allem bei gedrosselter Pumpenleistung zeigt sich deutlich, dass die Dosierung stark von der Hubfrequenz der Pumpe abhängig ist. Trotz angedrosseltem Volumenstrom setzen sich die Pulsationen der Pumpe bis in die Pipette fort und sorgen somit für eine stoßweise Dosierung der Flüssigkeit. Die Einhaltung eines genauen Volumens ist hierbei nur schwer zu erreichen.In US 3,963,061 and US 6,253,628 valves are described which are intended to limit the volume flow in the pressure or suction lines. Here, the valve needle is provided with a profile which changes the free passage area in the pressure or suction line depending on the stroke of the valve needle. The exact dosage, especially in pipettes with a small volume can be achieved only insufficiently with such systems. Especially when the pump capacity is reduced, it is clear that the dosage depends heavily on the stroke frequency of the pump. Despite throttled volume flow, the pulsations of the pump continue into the pipette and thus ensure an intermittent metering of the liquid. Compliance with an exact volume is difficult to achieve.

Das Patent DE 103 22 797 beschreibt eine Anordnung, bei der neben den Drosselelementen in Druck- und Saugleitung ebenfalls separat angedrosselte Öffnungen zur Umgebung bestehen. Diese sind direkt mit der Druck- bzw. Saugleitung verbunden und sollen den maximalen Über- bzw. Unterdruck der Pumpe auf einen definierten Wert begrenzen. Dadurch ist diese Anordnung in Bezug auf Variabilität stark eingeschränkt. Der Benutzer muss sich vor dem Pipettieren genau überlegen, welche Einstellung an den Drosseln für die entsprechende Fluidmenge vorgenommen werden muss.The patent DE 103 22 797 describes an arrangement in which in addition to the throttle elements in the pressure and suction line also separately throttled openings exist to the environment. These are connected directly to the pressure or suction line and are intended to limit the maximum positive or negative pressure of the pump to a defined value. As a result, this arrangement is severely limited in terms of variability. Before pipetting, the user must think carefully about which adjustment must be made to the throttles for the corresponding amount of fluid.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Pipettiervorrichtung bereitzustellen, die ein genaues Pipettieren und Dosieren erlaubt, das insbesondere unabhängig von der Pipettierbehältergröße ist.It is an object of the invention to provide a pipetting device that allows accurate pipetting and dosing, which is in particular independent of the size of the pipetting container.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstände der Unteransprüche.The invention solves this problem by the pipetting device according to claim 1. Preferred embodiments are in particular subject matters of the subclaims.

Die Pipettiervorrichtung, insbesondere zum Pipettieren einer fluiden Probe durch Ansaugen in einen Pipettierbehälter mittels einer unter einem Pipettierdruck stehenden Luft, weist auf:

– eine Ventilanordnung mit mindestens einer Ventileinrichtung zum Einstellen eines Pipettierdrucks, wobei die Ventileinrichtung mindestens eine Ventilkammer aufweist;
– mindestens eine Pumpeneinrichtung, die zur Erzeugung mindestens eines Kammerdrucks in der mindestens einen Ventilkammer mit dieser verbunden ist;
– einen Pipettierkanal, mit dem der Pipettierbehälter verbindbar ist und
– einen Bypasskanal, der zur Umgebung offen ist;
– wobei vorzugsweise der Pipettierkanal und der Bypasskanal jeweils mit der Ventilkammer verbunden sind und insbesondere parallel zueinander mit der Ventilkammer verbunden sind;
– wobei die Ventilkammer eine erste Kammeröffnung aufweist, die mit dem Pipettierkanal verbunden ist, und eine zweite Kammeröffnung aufweist, die mit dem Bypasskanal verbunden ist,
– wobei die Ventileinrichtung ein Verschlusselement aufweist, das zumindest teilweise innerhalb der Ventilkammer angeordnet ist, das gegenüber der Ventilkammer durch eine benutzergesteuerte Bewegung bewegbar ist und das mindestens eine Verschlussfläche aufweist, die während der Bewegung parallel zu der ersten und parallel zu der zweiten Kammeröffnung an diesen Kammeröffnungen entlang gleitet und deren Verschlusszustand in Abhängigkeit von der Position der Verschlussfläche steuert, und
– wobei die mindestens eine Verschlussfläche so geformt ist, dass zur Erzeugung des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal, der Kammerdruck in Abhängigkeit von der Position der mindestens einen Verschlussfläche an der ersten und zweiten Kammeröffnung auf den Pipettierkanal und den Bypasskanal verteilt wird.

The pipetting device, in particular for pipetting a fluid sample by aspiration into a pipetting container by means of an air under a pipetting pressure, comprises:

A valve arrangement having at least one valve device for setting a pipetting pressure, the valve device having at least one valve chamber;
- At least one pump device which is connected to generate at least one chamber pressure in the at least one valve chamber with this;
A pipetting channel to which the pipetting container can be connected and
A bypass channel open to the environment;
- Preferably, wherein the pipetting channel and the bypass channel are each connected to the valve chamber and in particular are connected in parallel to each other with the valve chamber;
Wherein the valve chamber has a first chamber opening which is connected to the pipetting channel and has a second chamber opening which is connected to the bypass channel,
- Wherein the valve means comprises a closure element, at least partially within the valve chamber is arranged, which is movable relative to the valve chamber by a user - controlled movement and which has at least one closure surface which slides parallel to the first and parallel to the second chamber opening at these chamber openings during movement and their closure state in dependence on the position of Locking surface controls, and
Wherein the at least one closure surface is shaped such that, in order to produce the desired pipetting pressure in the pipetting channel, the chamber pressure is distributed over the pipetting channel and the bypass channel as a function of the position of the at least one closure surface at the first and second chamber openings.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine genaue Dosierung des Pipettiervolumens möglich ist, die vom Verhältnis der Verschlusszustände der ersten und zweiten Kammeröffnung zueinander abhängt. Der Verschlusszustand kann jeweils sein: vollständig geöffnet, vollständig geschlossen oder teilweise geschlossen.The advantage of the invention is that a precise metering of the pipetting volume is possible, which depends on the ratio of the closure states of the first and second chamber opening to one another. The closure state can be: fully open, fully closed or partially closed.

Durch den geschaffenen Bypass setzen sich Schwankungen des Pumpendrucks (Unterdruck und/oder Überdruck) beim Dosieren im Wesentlichen nicht vollständig bis in den mit dem Pipettierkanal verbundenen Pipettierbehälter fort, insbesondere nicht bei niedriger Pumpleistung. Im Fall einer als Membranpumpe ausgebildeten Pumpeneinrichtung setzen sich insbesondere die durch die Membranbewegung verursachten Pulsationen im Wesentlichen nicht vollständig bis in den Pipettierbehälter fort. Im optionalen Falle der vollen Leistung der Pumpeneinrichtung können insbesondere selbst Pipettierbehälter mit kleinem Pipettiervolumen (z. B. < 5 mL) sehr genau befüllt werden. Entsprechend verhält es sich beim Abgeben der fluiden Probe aus dem Pipettierbehälter.As a result of the created bypass, fluctuations in the pump pressure (negative pressure and / or overpressure) during dosing do not substantially continue completely into the pipetting container connected to the pipetting channel, in particular not at low pumping capacity. In the case of a pump device embodied as a diaphragm pump, in particular the pulsations caused by the membrane movement do not substantially continue completely into the pipetting container. In the optional case of the full capacity of the pump device, in particular even pipetting containers with a small pipetting volume (eg <5 mL) can be filled very precisely. The same applies when dispensing the fluid sample from the pipetting container.

Die Verschlussfläche ist vorzugsweise eine im Wesentlichen planare Fläche, die in einer Ebene liegt, und vorzugsweise weist die erste und/oder zweite Kammeröffnung, oder ein mit dieser Kammeröffnung verbundener Abdichtabschnitt, jeweils einen Öffnungsrand auf, der im Wesentlichen in derselben Ebene liegt oder an diese angrenzt. Dadurch wird ermöglicht, dass die Verschlussfläche im Kontakt mit der jeweiligen Kammeröffnung und/oder deren Abdichtabschnitt durch die vom Benutzer gesteuerte Bewegung an der jeweiligen Kammeröffnung und/oder deren Abdichtabschnitt entlang gleiten kann. Der Kontakt ist vorzugsweise so, dass im geschlossenen Verschlusszustand der jeweiligen Kammeröffnung ein gasdicht abdichtender Kontakt erzielt wird, so dass insbesondere im Falle der vollständig geschlossenen zweiten Kammeröffnung der Kammerdruck im Wesentlichen vollständig den Pipettierdruck bestimmt, ohne Druckverlust durch die zweite Kammeröffnung, und dass ferner insbesondere im Falle der vollständig geschlossenen ersten Kammeröffnung der Kammerdruck den Pipettierdruck im Wesentlichen nicht beeinflusst, da der Kammerdruck an der zweiten Kammeröffnung und damit am Bypasskanal anliegt, wobei in dieser Position des Verschlusselements die Pumpeneinrichtung vorzugsweise deaktiviert ist und/oder den Druck der Ventilkammer nicht beeinflusst.The closure surface is preferably a substantially planar surface which lies in a plane, and preferably the first and / or second chamber opening, or a sealing portion connected to this chamber opening, each have an opening edge which lies substantially in the same plane or to this borders. This makes it possible for the closure surface in contact with the respective chamber opening and / or its sealing section to be able to slide along the user-controlled movement along the respective chamber opening and / or its sealing section. The contact is preferably such that a gas-tight sealing contact is achieved in the closed closure state of the respective chamber opening, so that in particular in the case of the completely closed second chamber opening, the chamber pressure substantially completely determines the pipetting pressure, without pressure loss through the second chamber opening, and further in particular in the case of the fully closed first chamber opening, the chamber pressure substantially does not influence the pipetting pressure, since the chamber pressure is applied to the second chamber opening and thus to the bypass channel, wherein in this position of the closure element the pump device is preferably deactivated and / or does not influence the pressure of the valve chamber.

Die Verschlussfläche kann aber auch eine nicht-planare Form haben, insbesondere eine zylinderförmige Gestaltung, die mathematisch durch Translation einer Kreisform beschreibbar ist, oder eine andere Form, die durch Translation oder Rotation einer anderen Form beschreibbar ist, wobei diese andere Form z. B. eine Ellipse, ein Dreieck, ein Viereck, Fünfeck, Sechseck oder ein anderes Polygon sein kann. Die Kammeröffnungen bzw. deren Abdichtabschnitte sind dann entsprechend so geformt, dass zumindest abschnittsweise während der Bewegung ein vollständiger Verschluss der ersten und/oder zweiten Kammeröffnung erzielt wird.However, the closure surface may also have a non-planar shape, in particular a cylindrical configuration which is mathematically writable by translation of a circular shape, or another form which is writable by translation or rotation of another form, said other form z. Example, an ellipse, a triangle, a quadrangle, pentagon, hexagon or another polygon may be. The chamber openings or their sealing portions are then correspondingly shaped so that at least in sections during the movement a complete closure of the first and / or second chamber opening is achieved.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verschlusselement mindestens eine Vertiefung aufweist, die sich ausgehend von der Verschlussfläche in die Tiefe des Verschlusselements erstreckt und die in der Verschlussfläche mindestens eine Verschlussflächenöffnung bildet, wobei diese mindestens eine Verschlussflächenöffnung eine Länge aufweist, die parallel zur Richtung dieser Bewegung gemessen wird, und eine Breite, die senkrecht dazu gemessen wird, wobei sich die Breite der mindestens einen Verschlussflächenöffnung und/oder die Tiefe der mindestens einen Vertiefung in Richtung dieser Bewegung zumindest abschnittsweise ändert, und insbesondere die Verschlussfläche mit der mindestens einen Verschlussflächenöffnung so an der ersten und/oder zweiten Kammeröffnung entlang gleitet, dass sich der Verschlussquerschnitt der ersten und/oder zweiten Kammeröffnung während der Bewegung ändert.It is preferably provided that the closure element has at least one depression which extends from the closure surface into the depth of the closure element and which forms at least one closure surface opening in the closure surface, this at least one closure surface opening having a length which is measured parallel to the direction of this movement is, and a width measured perpendicular thereto, wherein the width of the at least one closing surface opening and / or the depth of the at least one recess in the direction of this movement changes at least in sections, and in particular the closure surface with the at least one closure surface opening at the first and / or the second chamber opening slides along, that changes the closing cross-section of the first and / or second chamber opening during the movement.

Durch die Änderung der Form, insbesondere der Breite und/oder Tiefe, der Vertiefung entlang der Richtung der Bewegung kann – insbesondere bei konstantem, vorgegebenem Kammerdruck oder Pumpleistung- der Strömungswiderstand durch den Verbindungskanal eingestellt werden, wobei der Verbindungskanal die zwischen der Ventilkammer und dem Pipettierkanal gelegenen Strömungsabschnitte („erster Verbindungskanal”) bzw. die zwischen der Ventilkammer und dem Bypasskanal gelegenen Strömungsabschnitte („zweiter Verbindungskanal”) bezeichnet. Die in der Verschlussfläche gelegene Verschlussflächenöffnung kann insbesondere einen sich in Bewegungsrichtung verjüngenden, oder erweiternden, Verlauf aufweisen, und kann insbesondere dreieckig sein. Der Verlauf kann aber auch trapezförmig oder rechteckig sein.By changing the shape, in particular the width and / or depth, of the depression along the direction of movement, the flow resistance through the connection channel can be adjusted, in particular at a constant, predetermined chamber pressure or pumping capacity, wherein the connection channel between the valve chamber and the pipetting channel or flow portions ("first communication passage") located between the valve chamber and the bypass passage ("second communication passage"). The closure surface opening located in the closure surface may, in particular, have a course which tapers or widens in the direction of movement, and may in particular be triangular. The course can also be trapezoidal or rectangular.

Anstelle einer Vertiefung kann das Verschlusselement auch mindestens eine Erhöhung aufweisen, die sich ausgehend von der Außenseite des Verschlusselements nach außen erstreckt und die an der Außenseite eine Verschlussfläche bildet, deren sich entlang der Richtung B ändernde Breite und/oder Höhe den Strömungswiderstand durch die erste und/oder zweite Kammeröffnung bestimmen, wenn die Verschlussfläche an der ersten und/oder zweiten Kammeröffnung entlang gleitet.Instead of a depression, the closure element may also have at least one elevation which extends outwardly from the outside of the closure element and which forms a closure surface on the outside, the width and / or height of which changes along the direction B and the flow resistance through the first and second or determine second chamber opening when the closure surface slides along the first and / or second chamber opening.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die Breite der ersten Verschlussflächenöffnung und/oder die Tiefe der ersten Vertiefung in Richtung dieser Bewegung zumindest abschnittsweise vergrößert und wobei sich die Breite der zweiten Verschlussflächenöffnung und/oder die Tiefe der zweiten Vertiefung in Richtung dieser Bewegung zumindest abschnittsweise verringert.It is preferably provided that the width of the first closure surface opening and / or the depth of the first depression increases at least in sections in the direction of this movement, and wherein the width of the second closure surface opening and / or the depth of the second depression is reduced at least in sections in the direction of this movement.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Kammeröffnung und die mindestens eine Verschlussfläche einen ersten Verbindungskanal mit variablem erstem Strömungswiderstand R1 definieren, wobei dieser erste Verbindungskanal den Pipettierkanal mit der Ventilkammer verbindet, und wobei die zweite Kammeröffnung und die mindestens eine Verschlussfläche einen zweiten Verbindungskanal mit variablem zweiten Strömungswiderstand R2 definieren, wobei dieser zweite Verbindungskanal den Bypasskanal mit der Ventilkammer verbindet, wobei die Verteilung des Kammerdrucks auf den Pipettierkanal und den Bypasskanal das Verhältnis R2/R1 ändert, wobei insbesondere sich das Verhältnis während der Bewegung vergrößert.It is preferably provided that the first chamber opening and the at least one closure surface define a first connection channel with variable first flow resistance R1, this first connection channel connecting the pipetting channel to the valve chamber, and wherein the second chamber opening and the at least one closure surface have a second connection channel with a variable second Define flow resistance R2, wherein this second connection channel connects the bypass channel with the valve chamber, wherein the distribution of the chamber pressure on the pipetting channel and the bypass channel changes the ratio R2 / R1, in particular, the ratio increases during the movement.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verschlusselement eine erste Vertiefung aufweist, die sich ausgehend von der Verschlussfläche in die Tiefe des Verschlusselements erstreckt und die in der Verschlussfläche eine erste Verschlussflächenöffnung bildet, und wobei das Verschlusselement eine zweite Vertiefung aufweist, die sich ausgehend von der Verschlussfläche in die Tiefe des Verschlusselements erstreckt und die in der Verschlussfläche eine zweite Verschlussflächenöffnung bildet, wobei insbesondere während der Bewegung die erste Verschlussflächenöffnung an der ersten Kammeröffnung anliegt und die zweite Verschlussflächenöffnung an der zweiten Kammeröffnung anliegt.It is preferably provided that the closure element has a first depression which extends from the closure surface into the depth of the closure element and which forms a first closure surface opening in the closure surface, and wherein the closure element has a second depression which extends from the closure surface into the depth of the closure member extends and forms a second closure surface opening in the closure surface, wherein in particular during the movement, the first closure surface opening abuts against the first chamber opening and the second closure surface opening rests against the second chamber opening.

Vorzugsweise sind die erste und zweite Vertiefung in Richtung der Bewegung hintereinander in derselben Verschlussfläche angeordnet, was insbesondere dann auch auf die Position der ersten und zweiten Kammeröffnung zutrifft. Dadurch wird eine schmalere Bauform ermöglicht.Preferably, the first and second recesses are arranged in the direction of the movement behind one another in the same closure surface, which is particularly true then also to the position of the first and second chamber opening. This allows a narrower design.

Es ist aber auch möglich, dass die erste und zweite Vertiefung in Richtung der Bewegung parallel nebeneinander oder parallel versetzt nebeneinander in der mindestens einen Verschlussfläche angeordnet sind, was insbesondere dann auch auf die Position der ersten und zweiten Kammeröffnung zutrifft. Dadurch wird ein verfügbarer Platz in Richtung der Bewegung optimal nutzbar als Einstellweg für den Druck an der ersten/zweiten Kammeröffnung, so dass pro Druckänderungseinheit ein größerer Einstellweg genutzt wird und die Dosierung vom Benutzer so besser kontrollierbar ist.However, it is also possible for the first and second indentations to be arranged parallel to one another or parallel next to one another in the at least one closure surface in the direction of the movement, which then also applies in particular to the position of the first and second chamber openings. As a result, an available space in the direction of movement is optimally usable as a setting path for the pressure at the first / second chamber opening, so that a larger adjustment path is used per pressure change unit and the dosage is more easily controlled by the user.

Vorzugsweise, insbesondere bei der Gestaltung gemäß dem vorhergehende Absatz, ist die erste Vertiefung auf einer ersten Verschlussfläche des Verschlusselements angeordnet und die zweite Verschlussfläche auf einer zweiten Verschlussfläche des Verschlusselements angeordnet. Die erste und zweite Verschlussfläche können nicht parallel zueinander am Verschlusselement angeordnet sein oder können parallel zueinander angeordnet sein, insbesondere an sich gegenüberliegenden Seiten des Verschlusselements.Preferably, in particular in the design according to the preceding paragraph, the first recess is arranged on a first closure surface of the closure element and the second closure surface is arranged on a second closure surface of the closure element. The first and second closure surfaces can not be arranged parallel to one another on the closure element or can be arranged parallel to one another, in particular on opposite sides of the closure element.

Das Verschlusselement kann in Richtung der – in diesem Fall translatorischen – Bewegung einen dreieckigen Querschnitt haben, einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, eine fünfeckigen, sechseckigen oder generell mehreckigen Querschnitt, oder kann oval oder kreisrund sein. Im Falle eines mehreckigen Querschnitts ist eine Verschlussfläche vorzugsweise im Wesentlichen planar. Abhängig von der Anzahl der Verschlussflächen lassen sich an der Pipettiervorrichtung verschiedene Dosierprofile realisieren, um insbesondere verschiedene Dosiergeschwindigkeiten verfügbar zu machen. Dabei ist das Verschlusselement vorzugsweise um die Achse der Richtung der Bewegung drehbar gestaltet, so dass die gewünschte Verschlussfläche vom Benutzer an der ersten und zweiten Kammeröffnung ausgerichtet werden kann.The closure element may have a triangular cross section, a rectangular or square cross section, a pentagonal, hexagonal or generally polygonal cross section in the direction of the - in this case translational - movement, or may be oval or circular. In the case of a polygonal cross-section, a sealing surface is preferably substantially planar. Depending on the number of sealing surfaces, different metering profiles can be realized on the pipetting device in order to make available, in particular, different metering speeds. In this case, the closure element is preferably designed to be rotatable about the axis of the direction of movement, so that the desired closure surface can be aligned by the user at the first and second chamber openings.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verschlusselement mindestens eine erste Verschlussfläche und eine zweite Verschlussfläche aufweist, die nicht-parallell und insbesondere in einem Winkel 60° <= α <= 120° zueinander ausgerichtet sind.It is preferably provided that the closure element has at least one first closure surface and one second closure surface, which are aligned non-parallel and in particular at an angle 60 ° <= α <= 120 ° to each other.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass während dieser Bewegung die erste Verschlussfläche gegenüber der ersten Kammeröffnung liegt und an dieser entlang gleitet, und die zweite Verschlussfläche gegenüber der zweiten Kammeröffnung liegt und an dieser entlang gleitet.It is preferably provided that, during this movement, the first closure surface lies opposite the first chamber opening and slides along it, and the second closure surface lies opposite the second chamber opening and slides along it.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste und/oder zweite Kammeröffnung einen Dichtungsabschnitt aufweist, der von der mindestens einen Verschlussfläche kontaktiert wird, insbesondere um in mindestens einer Position des Verschlusselements die erste und/oder zweite Kammeröffnung im Wesentlichen vollständig gasdicht abzudichten.It is preferably provided that the first and / or second chamber opening has a sealing portion, which is contacted by the at least one closure surface, in particular in order to At least one position of the closure element to seal the first and / or second chamber opening substantially completely gas-tight.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ventilkammer und/oder das Verschlusselement mindestens einen Dichtungsabschnitt aufweisen, um die Ventilkammer in mindestens einer Position des Verschlusselements und/oder während der Bewegung im Wesentlichen vollständig gasdicht abzudichten.It is preferably provided that the valve chamber and / or the closure element have at least one sealing section in order to seal the valve chamber substantially completely gastight in at least one position of the closure element and / or during the movement.

Der Ausdruck „verbinden zweier luftgefüllten Bereiche der Ventilanordnung” bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die beiden Bereiche durch einen Verbindungskanal aneinander angeschlossen sind, so dass insbesondere Luft zwischen beiden Bereichen bewegt werden kann, insbesondere richtungs-unabhängig bewegt werden kann. Eine solche Verbindung kann insbesondere indirekt sein oder „direkt” sein. Der Begriff „direkte Verbindung” zweier luftgefüllter Bereiche der Ventilanordnung bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass die beiden Bereiche durch einen unverzweigten Verbindungskanal verbunden sind, wobei es möglich ist, dass in diesem Verbindungskanal ein änderbarer Strömungswiderstand vorgesehen ist, z. B. eine Einrichtung mit Drosselfunktion, insbesondere ein Drosselventil. Bei einer indirekten Verbindung können die beiden Bereiche z. B. über mehrere Leitungen oder Kammern, und/oder z. B. entlang einer oder mehrerer Verzweigungsstellen, verbunden sein.The expression "connecting two air-filled areas of the valve arrangement" means in the context of the present invention that the two areas are connected to each other by a connecting channel, so that in particular air between two areas can be moved, in particular can be moved direction-independent. In particular, such a connection can be indirect or "direct". The term "direct connection" of two air-filled areas of the valve arrangement means in the context of the present invention, in particular, that the two areas are connected by an unbranched connection channel, wherein it is possible that in this connection channel, a variable flow resistance is provided, for. B. a device with throttle function, in particular a throttle valve. In an indirect connection, the two areas z. B. via several lines or chambers, and / or z. B. along one or more branch points connected.

Ein Kanal, insbesondere Verbindungskanal, kann eine Leitung sein, insbesondere eine Schlauchleitung, oder kann ein anders zur Führung des Strömungsmediums ausgebildeter Bereich der Ventilanordnung oder der Pipettiervorrichtung sein, z. B. ein in ein gegossenes Formteil integrierter Kanal.A channel, in particular connecting channel, may be a line, in particular a hose line, or may be a differently designed for guiding the flow medium portion of the valve assembly or the pipetting device, for. B. a channel integrated into a molded part.

Vorzugsweise ist genau eine Pumpeneinrichtung vorgesehen, die insbesondere eine Membranpumpe ist oder eine solche aufweist. Die Pumpeneinrichtung weist vorzugsweise eingangsseitig einen ersten Pumpkanal auf, der als Saugkanal zum Ansaugen der fluiden Probe in den mit dem Pipettierkanal verbundenen Pipettierbehälter ausgebildet ist. Die Pumpeneinrichtung weist vorzugsweise ausgangsseitig einen zweiten Pumpkanal auf, der als Presskanal zum Auspressen der fluiden Probe aus dem mit dem Pipettierkanal verbundenen Pipettierbehälter ausgebildet ist.Preferably, exactly one pump device is provided, which in particular is or has a diaphragm pump. The pump device preferably has on the input side a first pumping channel, which is designed as a suction channel for sucking the fluid sample into the pipetting container connected to the pipetting channel. The pump device preferably has on the output side a second pumping channel, which is designed as a press channel for pressing out the fluid sample from the pipetting container connected to the pipetting channel.

Vorzugsweise weist die Ventilanordnung genau einen Bypasskanal auf. Vorzugsweise ist mindestens ein direkt mit der Pumpeneinrichtung verbundener Pumpkanal direkt mit der Umgebung und/oder dem Bypasskanal verbunden. Bei einer zum Ansaugen der zu pipettierenden Probe in den Pipettierbehälter ausgebildeten Ventileinrichtung ist vorzugsweise der ausgangsseitige Pumpkanal direkt mit dem Bypasskanal und/oder der Umgebung verbunden. Bei einer zum Auspressen der zu pipettierenden Probe aus dem Pipettierbehälter ausgebildeten Ventileinrichtung ist vorzugsweise der eingangsseitige Pumpkanal direkt mit der Umgebung und/oder dem Bypasskanal verbunden.Preferably, the valve assembly has exactly one bypass channel. Preferably, at least one pump channel directly connected to the pump device is connected directly to the environment and / or the bypass channel. In a valve device designed for sucking the sample to be pipetted into the pipetting container, the output-side pump channel is preferably connected directly to the bypass channel and / or the environment. In a valve device designed to extrude the sample to be pipetted from the pipetting container, the input-side pump channel is preferably connected directly to the environment and / or the bypass channel.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpeneinrichtung mit der Ventilkammer einer ersten Ventileinrichtung verbunden und mit der Ventilkammer einer zweiten Ventileinrichtung verbunden.In a preferred embodiment of the invention, the pump device is connected to the valve chamber of a first valve device and connected to the valve chamber of a second valve device.

Vorzugsweise ist der Pipettierkanal über einen ersten Verbindungskanal mit variablem Strömungswiderstand mit der Ventilkammer verbunden und vorzugsweise ist der Bypasskanal über einen zweiten Verbindungskanal mit variablem Strömungswiderstand mit der Ventilkammer verbunden ist, wobei, zur Erzeugung des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal, der erste Strömungswiderstand und der zweite Strömungswiderstand von der Ventileinrichtung angepasst werden, insbesondere gleichzeitig angepasst werden. Variable Strömungswiderstände lassen sich relativ effizient konstruktiv integrieren.Preferably, the pipetting channel is connected to the valve chamber via a first variable flow resistance connecting channel, and preferably the bypass channel is connected to the valve chamber via a second variable resistance connecting channel, wherein the first flow resistance and the second flow channel are established to produce the desired pipetting pressure in the pipetting channel Flow resistance can be adjusted by the valve device, in particular adapted at the same time. Variable flow resistances can be structurally integrated relatively efficiently.

Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung ein Verschlussträgerelement auf und vorzugsweise mindestens ein Verschlusselement auf, das gegenüber dem Verschlussträgerelement und/oder der Ventilkammer zumindest zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position vorzugsweise translatorisch beweglich, vorzugsweise rotatorisch beweglich, vorzugsweise translatorisch und/oder rotatorisch beweglich angeordnet ist.The valve device preferably has a closure support element and preferably at least one closure element which is preferably movable in translation relative to the closure support element and / or the valve chamber at least between a first position and a second position, preferably rotationally movable, preferably translationally and / or rotationally movably.

In der ersten Position verschließt vorzugsweise das Verschlusselement den ersten Verbindungskanal und/oder die erste Kammeröffnung und verschließt vorzugsweise gleichzeitig den zweiten Verbindungskanal und/oder die zweite Kammeröffnung nicht.In the first position, the closure element preferably closes the first connection channel and / or the first chamber opening and preferably does not simultaneously close the second connection channel and / or the second chamber opening.

In der zweiten Position verschließt vorzugsweise das Verschlusselement den ersten Verbindungskanal und/oder die erste Kammeröffnung nicht und verschließt vorzugsweise gleichzeitig den zweiten Verbindungskanal und/oder die zweite Kammeröffnung.In the second position, the closure element preferably does not close the first connection channel and / or the first chamber opening and preferably simultaneously closes the second connection channel and / or the second chamber opening.

Durch das Verschlusselement, insbesondere durch ein einziges Verschlusselement, können insbesondere der erste Strömungswiderstand und der zweite Strömungswiderstand gleichzeitig angepasst werden. Auf diese Weise ist eine einfache Realisierung der Einstellung des Pipettierdrucks möglich, was auch als Dosierung des Pipettierdrucks bezeichnet wird.By the closure element, in particular by a single closure element, in particular the first flow resistance and the second flow resistance can be adjusted simultaneously. In this way, a simple realization of the setting of the pipetting pressure is possible, which is also referred to as metering of the pipetting pressure.

Ein Verschlusselement ist vorzugsweise ein Ventilkolben, und dass Verschlussträgerelement und/oder die Ventilkammer ist in diesem Fall vorzugsweise als Kolbenträgerelement und/oder Kolbenzylinderelement ausgebildet. Dadurch ist eine präzise Übersetzung der Bewegung des Ventilkolbens in eine Druckänderung im ersten und/oder zweiten Verbindungskanal und damit eine genaue Einstellung des Pipettierdrucks im Pipettierkanal möglich. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass das Verschlusselement nicht als Ventilkolben und die Ventilkammer nicht als Kolbenzylinder ausgebildet ist. Die gasdichte Abdichtung zwischen Verschlusselement und Ventilkammer erfolgt dann vorzugsweise durch einen Abdichtabschnitt, z. B. einen elastischen Abdichtring oder O-Ring, z. B. aus Silikon, der am Verschlusselement oder an der Ventilkammer bzw. am Verschlussträgerelement angeordnet bzw. befestigt sein kann. A closure element is preferably a valve piston, and in this case the closure carrier element and / or the valve chamber is preferably designed as a piston carrier element and / or piston-cylinder element. Thereby, a precise translation of the movement of the valve piston in a pressure change in the first and / or second connection channel and thus an accurate adjustment of the pipetting pressure in the pipetting is possible. It is also possible and preferred that the closure element is not designed as a valve piston and the valve chamber is not designed as a piston cylinder. The gas-tight seal between the closure element and the valve chamber is then preferably carried out by a sealing portion, for. B. an elastic sealing ring or O-ring, z. B. of silicone, which can be arranged or fastened on the closure element or on the valve chamber or on the closure support member.

Vorzugsweise ist das Verschlusselement und/oder die Ventilkammer und/oder das Verschlussträgerelement ein Spritzgussteil, wodurch eine effiziente Fertigung ermöglicht wird. Insbesondere lässt sich die Formgebung der mindestens einen Verschlussfläche durch die Fertigung im Spritzgussverfahren effizient gestalten. Das Verschlusselement könnte auch durch Drehen als Drehteil oder durch Fräsen als Frästeil gefertigt werden, oder durch eine Kombination aus solchen Herstellungsverfahren.Preferably, the closure element and / or the valve chamber and / or the closure support element is an injection molded part, whereby an efficient production is made possible. In particular, the shaping of the at least one closure surface can be made efficient by the production by injection molding. The closure element could also be manufactured by turning as a turned part or by milling as a milled part, or by a combination of such manufacturing methods.

Vorzugsweise ist das Verschlusselement mit einer Federeinrichtung gefedert gelagert, die das Verschlusselement in die erste Position presst und die durch Bewegen des Verschlusselementes von der ersten Position in die zweite Position gespannt wird.Preferably, the closure element is spring-mounted with a spring device which presses the closure element into the first position and which is tensioned by moving the closure element from the first position to the second position.

Vorzugsweise ist das Verschlusselement so ausgebildet, dass es den ersten Verbindungskanal und den zweiten Verbindungskanal teilweise öffnet, wenn es in mindestens einer dritten Position zwischen der ersten und der zweiten Position angeordnet ist. Vorzugsweise sind der erste Verbindungskanal und der zweite Verbindungskanal auf mindestens der Hälfte der Strecke zwischen erster und zweiter Position jeweils teilweise geöffnet. Durch diese dritte Position wird ermöglicht, dass die Pumpeneinrichtung nicht nur mit dem Pipettierkanal verbunden ist, sondern gleichzeitig auch mit dem zur Umgebung hin offenen Bypasskanal. Auf diese Weise werden Schwankungen des Kammerdrucks zumindest nicht vollständig zum Pipettierkanal übertragen, sondern gedämpft. Dadurch ist ein genaues Pipettieren möglich.Preferably, the closure member is configured to partially open the first connection channel and the second connection channel when positioned in at least a third position between the first and second positions. Preferably, the first connection channel and the second connection channel are each partially opened at least halfway between the first and second positions. This third position makes it possible for the pump device not only to be connected to the pipetting channel, but also simultaneously to the bypass channel open to the environment. In this way, fluctuations in the chamber pressure are at least not completely transferred to the pipetting channel, but damped. This allows precise pipetting.

Vorzugsweise ist das Verschlusselement so ausgebildet, dass es den ersten Verbindungskanal in einer dritten Position weiter verschließt als in einer vierten Position, und vorzugsweise den zweiten Verbindungskanal in der vierten Position weiter schließt als in der dritten Position. Die dritte Position und vierte Position liegen dabei insbesondere zwischen der ersten Position und zweiten Position. Durch diese Maßnahme ist eine gezielte Anpassung der Verteilung des Druckabfalls vom Kammerdruck über den Pipettierkanal und über den Bypasskanal in Abhängigkeit von der Position des Verschlusselementes möglich. Vorzugsweise liegt die dritte Position näher an der ersten Position, und die zweite Position näher an der vierten Position.Preferably, the closure member is configured to further close the first connection channel in a third position than in a fourth position, and preferably further closes the second connection channel in the fourth position than in the third position. The third position and fourth position are in particular between the first position and the second position. By this measure, a targeted adjustment of the distribution of the pressure drop from the chamber pressure via the pipetting channel and the bypass channel in dependence on the position of the closure element is possible. Preferably, the third position is closer to the first position, and the second position is closer to the fourth position.

Vorzugsweise ist die Pipettiervorrichtung manuell bedienbar, wobei die Ventileinrichtung dazu ausgebildet ist, dass die Position des Verschlusselementes vom Benutzer bestimmt wird, um den gewünschten Pipettierdruck in der Pipettierleitung einzustellen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Bewegung des Verschlusselementes vom Benutzer angetrieben wird. Es ist aber auch möglich, dass die Bewegung des Verschlusselementes elektrisch angetrieben wird und insbesondere durch eine vorzugsweise vorgesehene elektrische Steuereinrichtung der Pipettiervorrichtung gesteuert wird.Preferably, the pipetting device is manually operable, wherein the valve device is adapted to the position of the closure element is determined by the user to set the desired pipetting pressure in the pipetting. It is preferably provided that the movement of the closure element is driven by the user. But it is also possible that the movement of the closure element is electrically driven and in particular is controlled by a preferably provided electrical control device of the pipetting device.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpeneinrichtung mit der Ventilkammer einer ersten Ventileinrichtung verbunden und mit der Ventilkammer einer zweiten Ventileinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist ein erster Pumpkanal der Pumpeneinrichtung mit der ersten Ventileinrichtung verbunden und ein zweiter Kanal der Pumpeneinrichtung mit der zweiten Ventileinrichtung verbunden. Die Pumpeneinrichtung weist dabei vorzugsweise eine Pumpe auf, insbesondere Membranpumpe, vorzugsweise eine einzige Pumpe. Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Pipettiervorrichtung vorzugsweise mindestens eine, vorzugsweise genau eine, erste Ventileinrichtung mit einer ersten Ventilkammer und eine, vorzugsweise genau eine, zweite Ventileinrichtung mit einer zweiten Ventilkammer auf, wobei die mindestens eine, vorzugsweise genau eine, Pumpeneinrichtung zur Erzeugung eines ersten Kammerdrucks in der ersten Ventilkammer mit dieser ersten Ventilkammer verbunden ist und zur Erzeugung eines zweiten Kammerdrucks in der zweiten Ventilkammer mit dieser zweiten Ventilkammer verbunden ist, wobei die erste Ventilkammer und die zweite Ventilkammer jeweils mit dem mindestens einen, vorzugsweise genau einen, Pipettierkanal und dem mindestens einen, vorzugsweise genau einen, Bypasskanal verbunden sind. Vorzugsweise ist die erste Ventileinrichtung so ausgebildet, dass in dem Pipettierkanal ein Druck eingestellt wird, der zum Ansaugen einer fluiden Probe in einen mit dem Pipettierkanal luftdicht verbundenen Pipettierbehälter geeignet ist. Vorzugsweise ist die zweite Ventileinrichtung so ausgebildet, dass in dem Pipettierkanal ein Druck eingestellt wird, der zum Abgeben einer fluiden Probe aus einem mit dem Pipettierkanal luftdicht verbundenen Pipettierbehälter geeignet ist.In a first preferred embodiment of the invention, the pump device is connected to the valve chamber of a first valve device and connected to the valve chamber of a second valve device. Preferably, a first pumping channel of the pumping device is connected to the first valve device and a second channel of the pumping device is connected to the second valve device. The pump device preferably has a pump, in particular a diaphragm pump, preferably a single pump. According to the first preferred embodiment of the invention, the pipetting device preferably has at least one, preferably exactly one, first valve device with a first valve chamber and one, preferably exactly one, second valve device with a second valve chamber, wherein the at least one, preferably exactly one, pump device for Generating a first chamber pressure in the first valve chamber is connected to this first valve chamber and is connected to generate a second chamber pressure in the second valve chamber with this second valve chamber, wherein the first valve chamber and the second valve chamber in each case with the at least one, preferably exactly one pipetting channel and the at least one, preferably exactly one, bypass channel are connected. Preferably, the first valve means is formed so that in the pipetting a pressure is set, which for sucking a fluid sample into a the pipetting airtight connected pipetting container is suitable. The second valve device is preferably designed such that a pressure is set in the pipetting channel which is suitable for dispensing a fluid sample from a pipetting container which is airtightly connected to the pipetting channel.

Vorzugsweise ist ferner die Pipettiervorrichtung manuell bedienbar und so ausgebildet, dass zum Ansaugen der fluiden Probe der Verbindungskanal zwischen der ersten Ventilkammer und dem Pipettierkanal zumindest teilweise geöffnet ist und der Verbindungskanal zwischen der zweiten Ventilkammer und dem Pipettierkanal geschlossen ist, und dass vorzugsweise zum Abgeben der fluiden Probe der Verbindungskanal zwischen der ersten Ventilkammer und dem Pipettierkanal geschlossen ist und der Verbindungskanal zwischen der zweiten Ventilkammer und dem Pipettierkanal zumindest teilweise geöffnet ist.Preferably, furthermore, the pipetting device is manually operable and configured such that, for aspirating the fluid sample, the connecting channel between the first valve chamber and the pipetting channel is at least partially open and the connecting channel between the second valve chamber and the pipetting channel is closed, and preferably for discharging the fluid Sample the connection channel between the first valve chamber and the pipetting is closed and the connecting channel between the second valve chamber and the pipetting channel is at least partially open.

Vorzugsweise ist ferner die Pipettiervorrichtung manuell bedienbar und so ausgebildet, dass zum Ansaugen der fluiden Probe der Verbindungskanal zwischen der ersten Ventilkammer und dem Bypasskanal zumindest teilweise geöffnet ist oder verschlossen ist, und der Verbindungskanal zwischen der zweiten Ventilkammer und dem Bypasskanal offen ist, und dass vorzugsweise zum Abgeben der fluiden Probe der Verbindungskanal zwischen der ersten Ventilkammer und dem Bypasskanal offen ist und der Verbindungskanal zwischen der zweiten Ventilkammer und dem Bypasskanal zumindest teilweise oder vollständig geöffnet ist.Preferably, furthermore, the pipetting device is manually operable and configured such that, for aspirating the fluid sample, the connection channel between the first valve chamber and the bypass channel is at least partially opened or closed, and the connection channel between the second valve chamber and the bypass channel is open, and preferably for discharging the fluid sample, the communication passage between the first valve chamber and the bypass passage is open and the communication passage between the second valve chamber and the bypass passage is at least partially or completely opened.

Vorzugsweise ist ferner die Pipettiervorrichtung so ausgebildet, dass durch den Bypasskanal im Wesentlichen nur das Luftvolumen mit der Umgebung ausgetauscht wird, das dem Luftvolumen entspricht, das zum Einstellen des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal benötigt wird, wobei ein Luftaustausch vorzugsweise im Wesentlichen nur beim Einstellen des Pipettierdrucks erfolgt und vorzugsweise im Wesentlichen nicht erfolgt, wenn der gewünschte Pipettierdruck erreicht ist. Das zwischen der Ventilanordnung und der Umgebung ausgetauschte Luftvolumen ist vorzugsweise der Netto-Volumenfluss der Luft beim Ansaug-Vorgang oder beim Auspressvorgang. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass ein Austausch der Luft mit der Umgebung im Wesentlichen nur in dem Maße stattfindet, wie er zur Änderung des Pipettierdrucks erforderlich ist. Dadurch wird einerseits vermieden, dass in unnötigem Maße schädliche, zum Beispiel feuchte, Umgebungsluft im die Ventilanordnung gezogen wird. Andererseits wird die Luft aus der Ventilanordnung nicht in unnötigem Maße in die Umgebung abgegeben, was für den Benutzer komfortabler ist.Preferably, furthermore, the pipetting device is designed so that essentially only the air volume is exchanged with the environment through the bypass channel, which corresponds to the air volume required for setting the desired pipetting pressure in the pipetting channel, wherein an air exchange preferably takes place substantially only when setting the Pipetting pressure is carried out and preferably substantially not carried out when the desired pipetting pressure is reached. The volume of air exchanged between the valve assembly and the environment is preferably the net volume flow of the air during the suction or squeezing operation. This embodiment offers the advantage that an exchange of the air with the environment essentially takes place only to the extent necessary for changing the pipetting pressure. As a result, it is avoided, on the one hand, that unnecessarily harmful, for example moist, ambient air in the valve arrangement is drawn. On the other hand, the air from the valve assembly is not discharged to an unnecessary extent in the environment, which is more comfortable for the user.

Vorzugsweise weist die Pipettiervorrichtung genau eine Pumpeneinrichtung und mindestens einen ersten Pumpkanal für die angesaugte Luft auf, der saugseitig mit der Pumpeneinrichtung verbunden ist und einen zweiten Pumpkanal für die ausgegebene Luft auf, der druckseitig mit der Pumpeneinrichtung verbunden ist, wobei vorzugsweise der erste Pumpkanal mit der ersten Ventilkammer verbunden ist und der zweite Pumpkanal mit der zweiten Ventilkammer verbunden ist, so dass mittels der einen Pumpeneinrichtung sowohl der Ansaugdruck in der ersten Ventilkammer als auch der Abgabedruck in der zweiten Ventilkammer herstellbar ist. Eine solche Anordnung ist besonders kostengünstig zu realisieren.Preferably, the pipetting device has exactly one pumping device and at least one first pumping channel for the sucked air, which is connected to the suction side of the pumping device and a second pumping channel for the output air, which is connected on the pressure side with the pump device, wherein preferably the first pumping channel with the the first valve chamber is connected and the second pumping channel is connected to the second valve chamber, so that by means of the one pump device both the suction pressure in the first valve chamber and the discharge pressure in the second valve chamber can be produced. Such an arrangement is particularly inexpensive to implement.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ventilanordnung genau eine Ventileinrichtung auf. Die Pumpeneinrichtung ist insbesondere in diesem Fall vorzugsweise dazu ausgebildet, die Pumprichtung umzukehren, so dass jeder der beiden Pumpenkanäle der Pumpeneinrichtung sowohl als Saugkanal (Eingangskanal) als auch als Druckkanal (Ausgangskanal) fungieren kann.In a second preferred embodiment of the invention, the valve arrangement has exactly one valve device. The pump device is in this case preferably designed to reverse the pumping direction, so that each of the two pump channels of the pump device can function both as a suction channel (inlet channel) and as a pressure channel (outlet channel).

Vorzugsweise ist die Pipettiervorrichtung als handbedienbare elektrische Pipettiervorrichtung ausgebildet, die insbesondere einen pistolenartigen Griff aufweist, der mindestens ein durch den Benutzer einstellbares Betätigungselement aufweist, durch dessen Betätigung, zur Erzeugung des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal, der Kammerdruck vom Benutzer gesteuert und durch die mindestens eine Ventileinrichtung dosiert auf den Pipettierkanal und den Bypasskanal verteilt wird.Preferably, the pipetting device is designed as a manually operable electrical pipetting device, which in particular has a pistol-like handle having at least one user-adjustable actuator, actuated by the actuator to generate the desired Pipettierdrucks in the pipetting, the chamber pressure by the user and by at least one Valve device is metered distributed to the pipetting channel and the bypass channel.

Vorzugsweise weist die Pipettiervorrichtung eine Einrichtung zur automatischen Einstellung der Pumpleistung der mindestens einen Pumpeneinrichtung in Abhängigkeit von der Position des Verschlusselementes der Ventileinrichtung gegenüber dem Basiskörper der Ventileinrichtung auf. Vorzugsweise weist die Pipettiervorrichtung eine Einrichtung zur automatischen Einstellung der Pumpleistung der mindestens einen Pumpeneinrichtung in Abhängigkeit von der Position des Betätigungselementes gegenüber dem Basiskörper der Ventileinrichtung auf. Diese Einrichtung kann einen Positionssensor zur Erfassung der Position des Verschlusselementes, insbesondere des Ventilkolbens, und/oder des Betätigungselementes aufweisen. Der Positionssensor kann ein Hallsensor sein. Alternativ wäre auch eine optische Positionserkennung möglich. Die Einstellung der maximalen Pumpleistung kann auch manuell über einen einstellbaren Widerstand, insbesondere manuell einstellbaren Widerstand erfolgen, und insbesondere über ein Potentiometer. Vorzugsweise weist die Pipettiervorrichtung einen einstellbaren Widerstand auf und ist insbesondere zur Einstellung der maximalen Pumpleistung mittels des einstellbaren Widerstands eingerichtet.Preferably, the pipetting device has a device for automatically adjusting the pumping capacity of the at least one pump device as a function of the position of the closure element of the valve device relative to the base body of the valve device. The pipetting device preferably has a device for automatically adjusting the pumping capacity of the at least one pump device as a function of the position of the actuating element relative to the base body of the valve device. This device may have a position sensor for detecting the position of the closure element, in particular the valve piston, and / or the actuating element. The position sensor may be a Hall sensor. Alternatively, an optical position detection would be possible. The setting of the maximum pump power can also be done manually via an adjustable resistor, in particular manually adjustable resistor, and in particular via a potentiometer. The pipetting device preferably has an adjustable resistance and is set up in particular for setting the maximum pumping power by means of the adjustable resistance.

Eine erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung kann beispielsweise mittels eines Herstellungsverfahrens mit vorzugsweise den folgenden Schritten hergestellt werden.

– Fertigen der mindestens einer Ventileinrichtung der Ventilanordnung zumindest teilweise aus einem ersten Material, das insbesondere Kunststoff, Verbundstoff oder Keramik sein kann; vorzugsweise: Fertigen mindestens eines Verschlusselements, insbesondere aus insbesondere Kunststoff, Verbundstoff oder Keramik, insbesondere aus Metall z. B. als Dreh- oder Frästeil, oder als kombiniertes Dreh-/Frästeil, d. h. als ein durch die Kombination eines Dreh- und Fräsverfahren gefertigtes Teil, und insbesondere aus Kunststoff mittels Spritzgussverfahren;
– Fertigen des mindestens einen Pipettierkanals, und insbesondere auch des mindestens einen Bypasskanals, zumindest teilweise aus einem zweiten Material, das insbesondere verschieden ist von dem ersten Material;
– vorzugsweise: zumindest teilweises Fertigen des mindestens einen Pipettierkanals, und insbesondere auch zumindest teilweise des mindestens einen Bypasskanals, insbesondere einstückiges Fertigen, insbesondere unter Verwendung eines Gussverfahrens, wobei das zweite Material insbesondere Kunststoff ist.

A pipetting device according to the invention can be produced, for example, by means of a production method with preferably the following steps.

- Manufacturing the at least one valve device of the valve assembly at least partially made of a first material, which may be in particular plastic, composite or ceramic; preferably: producing at least one closure element, in particular made of in particular plastic, composite or ceramic, in particular of metal z. B. as a turned or milled part, or as a combined rotary / milled part, ie as a manufactured by the combination of a turning and milling process part, and in particular made of plastic by injection molding;
- manufacturing the at least one pipetting channel, and in particular also the at least one bypass channel, at least partially made of a second material which is in particular different from the first material;
- Preferably: at least partially manufacturing the at least one pipetting channel, and in particular also at least partially of the at least one bypass channel, in particular one-piece finished, in particular using a casting process, wherein the second material is in particular plastic.

Vorzugsweise ist bei der Ventilanordnung mindestens ein Trägerbauteil vorgesehen, das insbesondere einstückig gefertigt wird, und das vorzugsweise zumindest einen Teil des Pipettierkanal aufweist, vorzugsweise mindestens einen Teil des Bypasskanals aufweist und vorzugsweise mindestens einen Teil der Ventilkammer mindestens einer Ventileinrichtung, vorzugsweise von genau zwei Ventileinrichtungen, aufweist. Vorzugsweise weist dieses Trägerbauteil mindestens einen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines Kolbenträgerelementes auf, insbesondere genau zwei solcher Aufnahmebereiche.Preferably, at least one support member is provided in the valve assembly, which is preferably made in one piece, and preferably at least part of the pipetting channel, preferably at least part of the bypass channel and preferably at least part of the valve chamber at least one valve device, preferably of exactly two valve devices, having. Preferably, this carrier component has at least one receiving area for receiving a piston carrier element, in particular exactly two such receiving areas.

Ein Pipettierbehälter ist insbesondere ein hohlzylinderartiges Behältnis, das eine erste Öffnung zum Aufnehmen/Abgeben der fluiden Probe und mindestens eine zweite Öffnung zum Anlegen des Pipettierdrucks aufweist. Vorzugsweise weist der Pipettierbehälter einen Verbindungsabschnitt auf, mit dem er lösbar, insbesondere luftdicht und druckdicht, mit dem entsprechenden, vorzugsweise vorgesehenen, Verbindungsabschnitt der Pipettiervorrichtung verbindbar ist. Ein Pipettierbehälter ist vorzugsweise eine kommerziell erhältliche Messpipette oder Vollpipette. Die möglichen Pipettierbehältergrößen, also die maximalen Fassungsvolumina, eines Pipettierbehälters können insbesondere zwischen 0,1 ml und 100 ml liegen. Die fluide Probe ist meist eine flüssige, insbesondere vorwiegend wässrige Probe, z. B. eine physiologische wässrige Lösung.A pipetting container is in particular a hollow-cylindrical container which has a first opening for receiving / discharging the fluid sample and at least one second opening for applying the pipetting pressure. Preferably, the pipetting container has a connecting portion, with which it is releasably, in particular airtight and pressure-tight, with the corresponding, preferably provided, connecting portion of the pipetting device is connectable. A pipetting container is preferably a commercially available graduated pipette or pipette. The possible Pipettierbehältergrößen, ie the maximum capacity volumes of a pipetting container can be in particular between 0.1 ml and 100 ml. The fluid sample is usually a liquid, especially predominantly aqueous sample, eg. B. a physiological aqueous solution.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen und Merkmale der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den Figuren und deren Beschreibung. Gleiche Bauteile der Ausführungsbeispiele werden im Wesentlichen durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, falls dies nicht anders beschrieben wird oder sich nicht anders aus dem Kontext ergibt. Es zeigen:Further preferred embodiments and features of the pipetting device according to the invention will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures and their description. Like components of the embodiments will be denoted essentially by like reference numerals, unless otherwise described or otherwise indicated by context. Show it:

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of the pipetting device according to the invention.

2a zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Ventileinrichtung der Pipettiervorrichtung in 1, gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in einem ersten Zustand. 2a shows a cross-sectional view through a valve device of the pipetting in 1 , According to a first preferred embodiment of the invention, in a first state.

2b zeigt die Ventileinrichtung der 2a in einem zweiten Zustand. 2 B shows the valve means the 2a in a second state.

2c zeigt die Ventileinrichtung der 2a in einem dritten Zustand. 2c shows the valve means the 2a in a third state.

3a zeigt eine isometrische Schrägansicht eines bei der Ventileinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbaren Verschlusselements, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 3a shows an isometric oblique view of an insertable in the valve device of a pipetting device according to the invention closure element, according to a first embodiment.

3b zeigt eine isometrische Schrägansicht eines bei der Ventileinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbaren Verschlusselements, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 3b shows an isometric oblique view of a usable in the valve device of a pipetting device according to the invention closure element, according to a second embodiment.

3c zeigt eine isometrische Schrägansicht eines bei der Ventileinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbaren Verschlusselements, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 3c shows an isometric perspective view of an insertable in the valve device of a pipetting device according to the invention closure element, according to a third embodiment.

3d zeigt eine isometrische Schrägansicht eines bei der Ventileinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbaren Verschlusselements, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. 3d shows an isometric oblique view of an insertable in the valve device of a pipetting device according to the invention closure element, according to a fourth embodiment.

3e zeigt eine isometrische Schrägansicht eines bei der Ventileinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbaren Verschlusselements, gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. 3e shows an isometric oblique view of a usable in the valve device of a pipetting device according to the invention closure element, according to a fifth embodiment.

4 zeigt eine isometrische Schrägansicht des bei der Ventileinrichtung in 3a der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung verwendeten Ventilkammerabschnitts mit Pipettierkanal und erster Kammeröffnung. 4 shows an isometric oblique view of the in the valve device in 3a The valve chamber section with pipetting channel and first chamber opening used in the pipetting device according to the invention.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung 1. Diese Pipettiervorrichtung 1 dient als elektrisch betriebene, manuelle Pipettierhilfe zur Verwendung mit Vollpipetten oder Messpipetten 9 aus Glas oder Kunststoff, die in verschiedenen Größen mit Füllvolumina zwischen 0,1 mL (Milliliter) und 100 mL über den Laborbedarfhandel erhältlich sind. 1 shows an embodiment of a pipetting device according to the invention 1 , These pipetting 1 Serves as an electrically operated, manual pipetting aid for use with volumetric pipettes or graduated pipettes 9 made of glass or plastic, which are available in various sizes with filling volumes between 0.1 mL (milliliters) and 100 mL via the laboratory supply trade.

Zur Beschreibung der Erfindung werden insbesondere Begriffe „oben” und „unten” verwendet. Diese beziehen sich auf eine Anordnung der Pipettiervorrichtung im Raum, bei der ein sich entlang einer Längsachse erstreckender Pipettierbehälter, der mit der Pipettiervorrichtung verbunden ist, parallel zur Richtung der Gravitation, also vertikal angeordnet ist. Die Richtungsangabe „nach unten” bezeichnet die Richtung der Gravitation, die Angabe „nach oben” die entgegengesetzte Richtung.In particular, terms "top" and "bottom" are used to describe the invention. These relate to an arrangement of the pipetting device in the space in which a pipetting container extending along a longitudinal axis and connected to the pipetting device is arranged parallel to the direction of gravity, ie vertically. The direction "downward" indicates the direction of gravity, the indication "upward" the opposite direction.

Die Pipettiervorrichtung 1 ist eine Luftpolster-Pipettiervorrichtung, die insbesondere zum Pipettieren einer fluiden Probe durch Ansaugen in einen Pipettierbehälter mittels einer unter einem ersten Pipettierdruck stehenden Luft dient und/oder zum Abgeben oder Auspressen einer fluiden Probe aus einem Pipettierbehälter mittels einer unter einem zweiten Pipettierdruck stehenden Luft dient. Die Luftpolster-Pipettiervorrichtung verwendet Luft als Arbeitsmedium, um den Transport der fluiden Probe in den Pipettierbehälter und aus diesem heraus zu bewirken. Dies wird nachfolgend weiter erläutert:
In 1 ist die fluide Probe 9a im Pipettierbehälter 9 schraffiert gezeigt. Oberhalb des schraffierten Bereiches befindet sich im Bereich 9b des Pipettierbehälters Luft, die gegenüber dem Umgebungsdruck expandiert ist, also unter einem Unterdruck steht. Der Unterdruck ist der über den Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung zum Ansaugen der Probe angelegte Pipettierdruck, der in 1 die Probe 9a gegen die Gravitationskraft in konstanter Höhe im Behälter hält. Der erste Pipettierdruck zum Ansaugen der Probe ist insbesondere so gewählt, dass er zumindest geringer ist als der Umgebungsdruck, dem die zu pipettierende Probe ausgesetzt ist. Der erste Pipettierdruck zum Ansaugen der Probe ist insbesondere so gewählt, dass er die zum Anheben oder zum Halten der Flüssigkeitssäule 9a im Pipettierbehälter 9 benötigte Gegenkraft aufbringt, die insbesondere im Wesentlichen mindestens so groß ist wie das Gewicht der Flüssigkeitssäule 9a. Der zweite Pipettierdruck zum Abgeben der fluiden Probe 9a aus dem Pipettierbehälter 9 muss mindestens kleiner sein als der erste Pipettierdruck, insbesondere mindestens so klein, dass die Flüssigkeitssäule die durch den Pipettierdruck (Unterdruck) bewirkte Gegenkraft überwindet und gravitationsbedingt abgegeben wird. Zum Auspressen der fluiden Probe aus dem Pipettierbehälter ist der zweite Pipettierdruck insbesondere zumindest größer als der Umgebungsdruck.The pipetting device 1 is an air-cushion pipetting device, which is used in particular for pipetting a fluid sample by aspiration into a pipetting container by means of an air under a first pipetting pressure and / or for dispensing or expressing a fluid sample from a pipetting container by means of a standing under a second pipetting pressure air. The air-cushion pipetting device uses air as a working medium to effect transport of the fluid sample into and out of the pipetting container. This will be further explained below:
In 1 is the fluid sample 9a in the pipetting container 9 hatched shown. Above the hatched area is located in the area 9b of the pipetting container air, which is expanded relative to the ambient pressure, that is under a negative pressure. The negative pressure is the pipetting pressure applied via the pipetting channel of the pipetting device for aspirating the sample 1 the sample 9a holds against the gravitational force at a constant height in the container. The first pipetting pressure for aspirating the sample is chosen in particular such that it is at least less than the ambient pressure to which the sample to be pipetted is exposed. The first pipetting pressure for aspirating the sample is chosen in particular such that it is for lifting or holding the liquid column 9a in the pipetting container 9 Requires counterforce, which is in particular substantially at least as large as the weight of the liquid column 9a , The second pipetting pressure for dispensing the fluid sample 9a from the pipetting container 9 must be at least smaller than the first pipetting pressure, in particular at least so small that the liquid column overcomes the counteracting force caused by the pipetting pressure (negative pressure) and is released gravitationally. For expressing the fluid sample from the pipetting container, the second pipetting pressure is in particular at least greater than the ambient pressure.

Die Pipettiervorrichtung 1 weist als Basiskörper 2 ein Gehäuse 2 auf, das einen Auslegerabschnitt 4 aufweist, an dessen Ende an seiner Unterseite ein Verbindungsabschnitt 5 der Pipettiervorrichtung vorgesehen ist, an dem der Pipettierbehälter 9 lösbar und luftdicht mit dem Verbindungsabschnitt 5 verbunden wird. Der Verbindungsabschnitt ist hier als auswechselbarer, schraubbarer Aufnahmekonus 5 ausgebildet. Er enthält einen Klemmabschnitt (nicht sichtbar) zum kraftschlüssigen Halten des in den Klemmabschnitt einsteckbaren Pipettierbehälters 9 und einen Membranfilter (nicht sichtbar), der zwischen dem Auslegerabschnitt 4 und dem Pipettierbehälter 9 in den Pipettierkanal eingefügt ist. Der Membranfilter verhindert, dass die zu pipettierende, fluide Probe in die Pipettiervorrichtung beziehungsweise deren Ventileinrichtung eindringt. Auf diese Weise bleibt die Funktionsfähigkeit der Pipettiervorrichtung gewährleistet.The pipetting device 1 indicates as base body 2 a housing 2 on, that is a boom section 4 has, at its end on its underside a connecting portion 5 the pipetting device is provided, on which the pipetting container 9 detachable and airtight with the connecting section 5 is connected. The connecting section is here as an exchangeable, screw-in recording cone 5 educated. It contains a clamping section (not visible) for frictionally holding the pipetting container which can be inserted into the clamping section 9 and a membrane filter (not visible) located between the boom section 4 and the pipetting container 9 is inserted in the pipetting channel. The membrane filter prevents the fluid sample to be pipetted from penetrating into the pipetting device or its valve device. In this way, the functionality of the pipetting device is ensured.

Der Basiskörper 2 weist ferner einen pistolenartigen Griffabschnitt 3 auf. Im Inneren dieses Griffabschnitts 3 ist eine Batterieeinheit bzw. Akkumulatoreinheit 6 in einem nach unten offenen oder öffenbaren Akkumulatorfach angeordnet. Die Akkumulatoreinheit 6 kann zum Beispiel einen Nickel-Metallhydrid- oder einen Lithiumpolymer- oder einen Lithium-Ionen/-Polymer-Akkumulator aufweisen, der zum Beispiel eine Betriebsspannung von 9 V bereitstellen kann. Die Akkumulatoreinheit 6 kann nach Art eines Pistolenmagazins nach unten aus dem Basiskörper 2 entfernt werden und wird vorzugsweise durch eine Verrastungs-Einrichtung (nicht gezeigt) am Basiskörper gehalten. Im Inneren des Griffabschnitts 3 ist zudem eine durch die Betriebsspannung der Akkumulatoreinheit elektrisch betriebene Pumpeneinrichtung 7 untergebracht, die eine elektrisch betriebene Membranpumpe mit einstellbarer Pumpleistung aufweist. Eine elektrische Steuereinrichtung 8 im Inneren des Gehäuses 2 weist elektrische Schaltkreise auf, insbesondere programmierbare elektrische Schaltkreise. Die Steuereinrichtung 8 ist dazu ausgebildet, mindestens eine Funktion der elektrisch betriebenen Pipettiervorrichtung 1 zu steuern.The base body 2 also has a pistol-like grip portion 3 on. Inside this handle section 3 is a battery unit or accumulator unit 6 arranged in a downwardly open or openable accumulator compartment. The accumulator unit 6 For example, it may comprise a nickel-metal hydride or a lithium polymer or a lithium ion / polymer accumulator, which may, for example, provide an operating voltage of 9V. The accumulator unit 6 can be like a pistol magazine down from the base body 2 are removed and is preferably held by a latching device (not shown) on the base body. Inside the handle section 3 is also an electrically operated by the operating voltage of Akkumulatoreinheit pump device 7 housed, which has an electrically operated diaphragm pump with adjustable pump power. An electrical control device 8th inside the case 2 has electrical circuits, in particular programmable electrical circuits. The control device 8th is designed to at least one function of the electrically operated pipetting device 1 to control.

Im Inneren des Griffabschnitts 3 ist ferner eine Ventilanordnung mit zwei Ventileinrichtungen angeordnet, die insbesondere gemäß 2a bis 2c gestaltet sein können und bei denen insbesondere ein Verschlusselement adaptiert sein kann, wie dies in einer der 3a bis 3e gezeigt ist.Inside the handle section 3 Furthermore, a valve arrangement with two valve devices is arranged, which in particular according to 2a to 2c can be designed and in which in particular a closure element can be adapted, as in one of 3a to 3e is shown.

Die Pipettiervorrichtung 1 weist zwei Betätigungselemente 11, 12 zum manuellen Betätigen der zwei Ventileinrichtungen der Ventilanordnung auf. Die Betätigungselemente sind als mittels Spiralfeder 131 gefedert gelagerte Druckknöpfe 115 ausgebildet, deren Spiralfeder 131 gespannt wird, wenn der Druckknopf vom Finger des Benutzers aus seiner Ausgangsstellung in die eingedrückte Stellung bewegt wird. Die Druckknöpfe 11, 12 sind unabhängig voneinander beweglich. Die zwei Betätigungselemente 11, 12 sind parallel übereinander und horizontal beweglich und unverlierbar am Basiskörper 2 angeordnet. Jedes Betätigungselement 115 ist vorzugsweise zumindest in einer Richtung entlang der Achse A (siehe 2a) im Wesentlichen starr an einem Verschlusselement 110 einer Ventileinrichtung 101 der Ventilanordnung festgelegt, insbesondere mittels Spritzguss als mit dem Verschlusselement 110 einstückig gefertigtes Bauteil, bei der Ventileinrichtung 101 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.The pipetting device 1 has two actuators 11 . 12 for manually actuating the two valve means of the valve assembly. The actuators are as by means of coil spring 131 spring-mounted pushbuttons 115 formed, whose coil spring 131 is tensioned when the push button from the user's finger from its initial position to the depressed position is moved. The push buttons 11 . 12 are movable independently of each other. The two actuators 11 . 12 are parallel to each other and horizontally movable and captive on the base body 2 arranged. Each actuator 115 is preferably at least in one direction along the axis A (see 2a ) substantially rigidly on a closure element 110 a valve device 101 the valve assembly determined, in particular by means of injection molding as with the closure element 110 one-piece manufactured component, in the valve device 101 according to the first preferred embodiment of the invention.

Wie in den 2a bis 2c gezeigt ist, führt der Benutzer mittels der Bewegung B das Verschlusselement von der ersten Position, die in 2a gezeigt ist, in die dritte Position, die in 2b gezeigt ist, und von dort wahlweise in die zweite Position, die in 2c gezeigt ist. Übt der Benutzer eine geringere Kraft aus, als durch die komprimierte Spiralfeder 131 zwischen dem Ventilträgerelement 111 und dem Verschlusselement 110 angelegt ist, so wird das Verschlusselement durch die Federkraft zurückgestellt.As in the 2a to 2c is shown, the user performs by means of the movement B, the closure element from the first position in 2a is shown in the third position, in 2 B is shown, and from there either to the second position, in 2c is shown. The user exerts less force than the compressed coil spring 131 between the valve support member 111 and the closure element 110 is applied, the closure element is reset by the spring force.

In der ersten Position, gezeigt in 2a, sind der Pipettierkanal 103 und die erste Kammeröffnung 113 der Ventilkammer 106 vollständig geschlossen, indem die planare Verschlussfläche 120 den Rand der ersten Kammeröffnung bzw. den dort vorzugsweise vorgesehenen, in 4 als Silikon-O-Ring 113' ausgeführten Abdichtabschnitt 113' abdichtend kontaktiert, so dass ein Gasdurchtritt durch die erste Kammeröffnung 113 verhindert wird, insbesondere in jedem typischen Betriebszustand der Pipettiervorrichtung. Der in 4 gezeigte Abdichtabschnitt kann, generell im Kontext der vorliegenden Beschreibung der Erfindung, nicht nur elastischer O-Ring, sondern z. B. auch komplett als Elastomerabschnitt des Pipettierkanals ausgestaltet sein, insbesondere kann der Pipettierkanal teilweise oder ganz aus Elastomer gebildet sein. In der ersten Position des Verschlusselements ist zudem der Bypasskanal 104 geöffnet, nämlich durch die Verschlussfläche 120 nicht verschlossen, da die zweite Kammeröffnung 114 hier gegenüber der zweiten Vertiefung 122 des Verschlusselements liegt. Die zweite Vertiefung 122 hält den Strömungsweg durch die zweite Kammeröffnung 114 hier maximal geöffnet, so dass eine Kammerunterdruck oder Kammerüberdruck, bezogen auf den Umgebungsdruck, also hier den Atmosphärendruck, eine Strömung durch den Bypasskanal 104 bewirken würde, falls die Pumpeinrichtung aktiv wäre und durch den Pumpkanal eine Strömung beaufschlagen würde. Allerdings ist in der ersten Position die Pumpeinrichtung vorzugsweise inaktiv, insbesondere indem die Pumpeinrichtung erst durch eine Einlenkung des Betätigungsknopfes 115 mechanisch aktiviert wird. Im ersten Zustand der Ventilanordnung kann insbesondere eine Flüssigkeitssäule 9a bei geeignetem Pipettierdruck (Unterdruck) im Pipettierkanal auf konstanter Höhe gehalten werden.In the first position, shown in 2a , are the pipetting channel 103 and the first chamber opening 113 the valve chamber 106 completely closed by the planar closure surface 120 the edge of the first chamber opening or there preferably provided, in 4 as a silicone O-ring 113 ' executed sealing section 113 ' sealingly contacted, so that a gas passage through the first chamber opening 113 is prevented, especially in any typical operating state of the pipetting device. The in 4 shown sealing portion may, in the context of the present description of the invention, not only elastic O-ring, but z. B. also be configured completely as an elastomeric portion of the pipetting channel, in particular, the pipetting can be formed partially or entirely of elastomer. In the first position of the closure element is also the bypass channel 104 opened, namely through the closure surface 120 not closed, because the second chamber opening 114 here opposite the second recess 122 the closure element is located. The second well 122 holds the flow path through the second chamber opening 114 open maximum here, so that a chamber negative pressure or chamber pressure, based on the ambient pressure, so here the atmospheric pressure, a flow through the bypass channel 104 would cause, if the pumping device would be active and would act through the pumping channel flow. However, in the first position, the pumping device is preferably inactive, in particular by the pumping device only by a deflection of the actuating knob 115 is activated mechanically. In the first state of the valve arrangement, in particular a liquid column 9a be maintained at a constant level in the pipetting channel at a suitable pipetting pressure (negative pressure).

In der zweiten Position, gezeigt in 2c, sind der Bypasskanal 104 und die zweite Kammeröffnung 114 der Ventilkammer 106 vollständig geschlossen, indem die planare Verschlussfläche 120 den Rand der zweiten Kammeröffnung bzw. den dort vorzugsweise vorgesehenen, in 4 als Silikon-O-Ring 113' ausgeführten Abdichtabschnitt 113' abdichtend kontaktiert, so dass ein Gasdurchtritt durch die zweite Kammeröffnung 114 verhindert wird, insbesondere in jedem typischen Betriebszustand der Pipettiervorrichtung. In der zweiten Position des Verschlusselements ist zudem der Pipettierkanal 103 geöffnet, nämlich durch die Verschlussfläche 120 nicht verschlossen, da die erste Kammeröffnung 113 hier gegenüber der ersten Vertiefung 121 des Verschlusselements liegt. Die erste Vertiefung 121 hält den Strömungsweg durch die erste Kammeröffnung 113 hier maximal geöffnet, so dass der Kammerunterdruck oder Kammerüberdruck, bezogen in erster Näherung auf den Umgebungsdruck (genauer: bezogen auf den bei inaktiver Pumpe und unbewegter Flüssigkeitssäule 9a im Bereich 9b und in der Pipettierleitung anliegenden Druck, der wegen der Gravitation und Sogwirkung der flüssigen Probe 9a in der Pipette 9 vom Umgebungsdruck abweicht), eine maximale Luft-Strömung durch den Pipettierkanal 103 bewirkt.In the second position, shown in 2c , are the bypass channel 104 and the second chamber opening 114 the valve chamber 106 completely closed by the planar closure surface 120 the edge of the second chamber opening or there preferably provided, in 4 as a silicone O-ring 113 ' executed sealing section 113 ' sealingly contacted, so that a gas passage through the second chamber opening 114 is prevented, especially in any typical operating state of the pipetting device. In the second position of the closure element is also the pipetting channel 103 opened, namely through the closure surface 120 not closed, since the first chamber opening 113 here opposite the first recess 121 the closure element is located. The first recess 121 holds the flow path through the first chamber opening 113 open maximum here, so that the chamber vacuum or chamber overpressure, related in a first approximation to the ambient pressure (more precisely: relative to the inactive pump and stationary liquid column 9a in the area 9b and pressure applied in the pipetting line due to the gravity and suction effect of the liquid sample 9a in the pipette 9 deviates from the ambient pressure), a maximum air flow through the pipetting channel 103 causes.

In einer dritten Position, gezeigt in 2b, bei der das Verschlusselement zwischen der ersten und zweiten Position angeordnet ist, ist die erste Kammeröffnung 113 und die zweite Kammeröffnung 114 jeweils teilweise geöffnet. Dadurch ergibt sich ein erster Strömungswiderstand durch den ersten Verbindungskanal, der durch die zwischen der Ventilkammer 106 und dem Pipettierkanal 103 gelegenen Strömungsabschnitte bestimmt wird. Zu diesen Strömungsabschnitten gehört insbesondere der in dieser dritten Position an die erste Kammeröffnung angrenzende Abschnitt der ersten Verschlussflächenöffnung der ersten Vertiefung 121, die in die Verschlussfläche 120 mündet. Es ist hier ein sich entlang der Bewegungsrichtung B ändernder Querschnitt der ersten Vertiefung 121 realisiert, der durch eine sich ändernde Breite der Vertiefung und/oder der Verschlussflächenöffnung entlang der Richtung B gegeben sein kann oder durch eine sich entalng der Richtung B ändernde Tiefe, siehe die Ausführungsformen von möglichen Verschlusselementen und deren Vertiefungen in den 3a bis 3e. Durch den sich entlang der Richtung B ändernden Querschnitt der ersten Vertiefung 121 wird ein von der Position des Verschlusselementes abhängiger erster Strömungswiderstand realisiert.In a third position, shown in 2 B in which the closure element is arranged between the first and second position, the first chamber opening 113 and the second chamber opening 114 each partially open. This results in a first flow resistance through the first connecting channel, which results from between the valve chamber 106 and the pipetting channel 103 determined flow sections is determined. To these flow sections belongs in particular the section of the first closure surface opening of the first depression which adjoins the first chamber opening in this third position 121 in the closing area 120 empties. It is here a changing along the direction of movement B cross section of the first recess 121 realized, which may be given by a changing width of the recess and / or the closure surface opening along the direction B or by a depth changing along the direction B, see the embodiments of possible closure elements and their recesses in the 3a to 3e , By changing along the direction B cross section of the first recess 121 a realized by the position of the closure element first flow resistance is realized.

Analog ergibt sich ein zweiter Strömungswiderstand durch den zweiten Verbindungskanal, der durch die zwischen der Ventilkammer 106 und dem Bypasskanal 104 gelegenen Strömungsabschnitte bestimmt wird. Zu diesen Strömungsabschnitten gehört insbesondere der in dieser dritten Position an die zweite Kammeröffnung 114 angrenzende Abschnitt der Verschlussflächenöffnung der zweiten Vertiefung 122, die in die Verschlussfläche 120 mündet. Durch das Verhältnis R2/R1 des zweiten Strömungswiderstandes R2 zum ersten Strömungswiderstand kann der in der Ventilkammer anliegende Kammerdruck auf den Pipettierkanal und den Bypasskanal verteilt bzw. dosiert werden, so dass im Pipettierkanal der vom Benutzer gewünschte Druck erzeugt wird, der zum Ansaugen oder zum Ausstoßen der flüssigen Probe 9a aus der Pipette 9 führt.Similarly, there is a second flow resistance through the second connection channel, that through the between the valve chamber 106 and the bypass channel 104 determined flow sections is determined. In particular, these sections belong to the second chamber opening in this third position 114 adjacent portion of the closure surface opening of the second recess 122 in the closing area 120 empties. By means of the ratio R2 / R1 of the second flow resistance R2 to the first flow resistance, the chamber pressure applied in the valve chamber can be distributed or metered onto the pipetting channel and the bypass channel, so that the pressure desired by the user is generated in the pipetting channel, for suction or ejection the liquid sample 9a from the pipette 9 leads.

Vorzugsweise weist die Pipettiervorrichtung eine Sperreinrichtung auf, die das eine Betätigungselement 11 automatisch sperrt, insbesondere verriegelt, wenn das andere Betätigungselement 12 betätigt wird, und umgekehrt. Die Sperreinrichtung kann ein Riegelelement aufweisen, das durch Betätigung des einen Betätigungselementes mechanisch verschoben wird, um die Beweglichkeit des anderen Betätigungselementes in einem Sperrzustand zu blockieren. Die Sperreinrichtung kann aber auch zur elektrischen Einstellung des Sperrzustands ausgebildet sein.Preferably, the pipetting device has a locking device, which is the one actuating element 11 automatically locks, in particular locks when the other actuator 12 is pressed, and vice versa. The locking means may comprise a locking element which is mechanically displaced by operation of the one actuating element to block the mobility of the other actuating element in a blocking state. The locking device can also be designed for electrical adjustment of the blocking state.

Das erste Betätigungselement 11 dient zum Ansaugen der fluiden Probe in den Pipettierbehälter. Das zweite Betätigungselement 12 dient zum Abgeben bzw. Auspressen der fluiden Probe aus dem Pipettierbehälter.The first actuator 11 serves to suck the fluid sample into the pipetting container. The second actuator 12 serves to dispense or squeeze the fluid sample from the pipetting container.

Die Ventilanordnung der Pipettiervorrichtung 1 ist im Ausführungsbeispiel aus verschiedenen Bauteilen hergestellt, die insbesondere zusammengesteckt sind. Diese Bauteile umfassen insbesondere ein Trägerbauteil (nicht gezeigt), insbesondere zwei Verschlussträgerelemente, zwei Verschlusselemente 110, 110' und Dichtungsringe, insbesondere Dichtungsringe 113'. Ein Abdichtabschnitt, insbesondere ein Dichtungsring, kann insbesondere jeweils am äußeren Ende 132 der Ventilkammer 106 bzw. des Verschlussträgerelements 111 vorgesehen sein, wie in 2a gezeigt ist. Das Verschlussträgerelement 111 kann eine Form aufweisen, die in dessen Inneren der Form des Verschlusselements 110 angepasst ist, und die insbesondere die translatorische Bewegung B des Verschlusselements 110 im Inneren des Verschlussträgerelements 111 ermöglicht. Dazu ist die Ventilkammer 106 als Aufnahmeabschnitt des Verschlusselements 110 ausgebildet.The valve arrangement of the pipetting device 1 is made in the embodiment of various components, which are in particular assembled. These components in particular comprise a carrier component (not shown), in particular two closure carrier elements, two closure elements 110 . 110 ' and sealing rings, in particular sealing rings 113 ' , A sealing portion, in particular a sealing ring, in particular at the outer end in each case 132 the valve chamber 106 or of the closure support element 111 be provided as in 2a is shown. The lock carrier element 111 may have a shape in the interior of the shape of the closure element 110 is adapted, and in particular the translational movement B of the closure element 110 inside the lock support element 111 allows. This is the valve chamber 106 as a receiving portion of the closure element 110 educated.

Jeder Aufnahmeabschnitt ist einseitig nach außen hin offen, um das Einsetzen eines ersten Verschlusselements 110 bzw. eines zweiten Verschlusselements 110 zu ermöglichen. Ein Verschlusselement weist gegenüber seinem Aufnahmeabschnitt vorzugsweise jeweils eine geringe Spielpassung auf, so dass die kraftschlüssige Befestigung eines Verschlusselements im Aufnahmeabschnitt jeweils durch das Zusammenpressen von mindestens einem Dichtungsring erfolgen kann, z. B. an der Position 132 (2a). Die Dichtungsringe sind vorzugsweise derart dichtend ausgebildet, dass sie im Rahmen des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Pipettiervorrichtung eine luft- und (unter-)druckdichte Abdichtung bewirken.Each receiving portion is open on one side to the outside, to insert a first closure element 110 or a second closure element 110 to enable. A closure element preferably has a slight clearance fit relative to its receiving section, so that the non-positive attachment of a closure element in the receiving section can be effected in each case by compressing at least one sealing ring, for. B. at the position 132 ( 2a ). The sealing rings are preferably designed to be sealing in such a way that they effect an air-tight and (sub) pressure-tight seal within the scope of the intended use of the pipetting device.

Die Herstellung der Ventilanordnung ist besonders einfach und kostengünstig, und dabei effizient, weil die genannten Bauteile einfach durch Zusammenstecken montiert werden können, insbesondere ohne die Verwendung spezieller Werkzeuge und/oder komplizierter Befestigungsschritte bei der Montage.The manufacture of the valve assembly is particularly simple and inexpensive, and efficient, because said components can be easily assembled by mating, in particular without the use of special tools and / or complicated mounting steps during assembly.

Je weiter das Verschlusselement 110 in die erste Position bewegt wird, desto größer ist der Luftanteil, der durch den Bypasskanal 104 gezogen wird. Dadurch ist der Anteil der Luft, der durch den Pipettierkanal gesaugt wird, entsprechend geringer. Dies hat zur Folge, dass die Aufzugsgeschwindigkeit (Volumen pro Zeit) der fluiden Probe in den mit dem Pipettierkanal verbundenen Pipettierbehälter und die maximale Flüssigkeitssäule im Pipettierbehälter aufgrund der auf die Flüssigkeitssäule wirkenden Gravitation gering sind. Entsprechend gilt, je weiter das Verschlusselement 110 in die zweite Position bewegt wird, desto geringer ist der Luftanteil, der durch den Bypasskanal 104 gezogen wird. Dadurch ist der Anteil der Luft, der durch den Pipettierkanal gesaugt wird, entsprechend größer. Wird das Verschlusselement 110 maximal in das Verschlussträgerelement 111 hinein bewegt (zweite Position), so wird im Wesentlichen keine Luft mehr über die Bypassleitung 104 gezogen. Dadurch erreicht die aus dem Pipettierkanal 103 angesaugte Luftmenge einen maximalen Wert. Dies hat zur Folge, dass die Aufzugsgeschwindigkeit und die Flüssigkeitssäule im Pipettierbehälter jeweils maximal sind. Zusätzlich zu der Steuerung der Aufzugsgeschwindigkeit über den Bypasskanal 104 bewirkt die Querschnittsänderung, insbesondere die konische Form mindestens einer Vertiefung (121, 122) des Verschlusselements 110, eine Regulierung der Luftgeschwindigkeit auf dem Weg des Luftstroms vom Eintritt in den Innenraumbereich des Verschlussträgerelements 111 zum Pipettierkanal 103. Diese Funktionalität der Ventilanordnung wird insbesondere nachfolgend noch beschrieben. Hierdurch kann die Aufzugsgeschwindigkeit der Flüssigkeitssäule in den Pipettierbehälter noch feiner dosiert werden.The farther the closure element 110 moved to the first position, the greater the proportion of air passing through the bypass channel 104 is pulled. As a result, the proportion of air that is sucked through the pipetting channel, correspondingly lower. This has the consequence that the speed of the elevator (volume per time) of the fluid sample in the pipetting container connected to the pipetting channel and the maximum liquid column in the pipetting container are low due to the gravitation acting on the liquid column. Accordingly, the farther the closure element 110 moved to the second position, the lower the proportion of air passing through the bypass channel 104 is pulled. As a result, the proportion of air that is sucked through the pipetting channel, correspondingly larger. Will the closure element 110 maximum in the lock carrier element 111 moved into (second position), so essentially no more air through the bypass line 104 drawn. As a result, it reaches the pipetting channel 103 sucked air quantity a maximum value. This has the consequence that the elevator speed and the liquid column in the pipetting container are each maximum. In addition to controlling the elevator speed via the bypass channel 104 causes the change in cross section, in particular the conical shape of at least one depression ( 121 . 122 ) of the closure element 110 , regulating the air velocity on the path of air flow from entering the interior region of the closure support member 111 to the pipetting channel 103 , This functionality of the valve arrangement will be described in more detail below. As a result, the speed of the liquid column in the pipetting container can be dosed even finer.

Falls, ausgehend von dem zweiten Zustand der Ventileinrichtung 101 in 2b, das Verschlusselement 110 vom Benutzer aus der dritten Position wieder in die erste Position überführt wird, um den Ansaugvorgang zu beenden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Pumpleistung in vorbestimmter Weise durch die elektrische Steuereinrichtung geregelt wird, um in Abhängigkeit von dem ersten Strömungswiderstand im ersten Verbindungskanal die Pumpleistung so einzustellen, dass der Pipettierdruck konstant bleibt, bis die erste Position des Verschlusselements wieder erreicht ist. Dadurch bleibt die vom Benutzer angesaugte Flüssigkeitssäule im Pipettierbehälter bei konstantem Volumen. Insbesondere ist möglich, dass bei einer Bewegung des Verschlusselements von der dritten Position in die erste Position die Pumpleistung, die bei der dritten Position vorliegt, solange zumindest konstant gehalten wird, bis die erste Position erreicht ist.If, starting from the second state of the valve device 101 in 2 B , the closure element 110 is returned by the user from the third position to the first position to terminate the suction, it is preferably provided that the pump power in a predetermined Mode is controlled by the electrical control device to adjust in response to the first flow resistance in the first connection channel, the pump power so that the pipetting pressure remains constant until the first position of the closure element is reached again. As a result, the liquid column aspirated by the user in the pipetting container remains at a constant volume. In particular, it is possible that, when the closure element moves from the third position to the first position, the pumping power present at the third position is at least kept constant until the first position is reached.

Der Pipettierdruck im Pipettierkanal 103 wird jeweils durch eine Ventileinrichtung eingestellt, während die andere Ventileinrichtung diesen im Wesentlichen nicht beeinflusst, indem insbesondere der erste Verbindungskanal der anderen Ventileinrichtung geschlossen ist. Der zweite Verbindungskanal oder die zweite Kammeröffnung ist insbesondere in der dritten Position, die zwischen der Stellung des Verschlusselements in der ersten/und oder zweiten Position liegt, vorzugsweise zumindest teilweise geöffnet, und ist insbesondere in einer dritten Position, die näher an der ersten Position liegt als an der zweiten Position, vorzugsweise zu mindestens der Hälfte des maximalen Öffnung oder des maximalen Öffnungsvolumens geöffnet. Durch diese jeweilige Bypass-Verbindung der Ventilkammer der Ventileinrichtung mit der Umgebung wird insbesondere erreicht, dass Druckschwankungen in der Ventilkammer, die durch die Pumpeneinrichtung entstehen können, nicht voll auf den Pipettierkanal und damit auf die Flüssigkeitssäule übertragen werden, sondern über den Bypass anteilig an die Umgebung abgegeben und damit insbesondere bei geringen Auslenkungen des Ventilkolbens aus der ersten Position und insbesondere bei geringen Pumpenleistungen und/oder Pumpenfrequenzen effizient gedämpft werden. Bei voller Pumpleistung können selbst Pipettierbehälter mit kleinem Dosiervolumen sehr genau befüllt werden. Auf diese Weise ist ein genaueres und komfortableres Pipettieren möglich.The pipetting pressure in the pipetting channel 103 is set in each case by one valve device, while the other valve device substantially does not influence it, in particular by the first connecting channel of the other valve device being closed. The second connecting channel or the second chamber opening is preferably at least partially open, in particular in the third position, which lies between the position of the closure element in the first and / or second position, and is in particular in a third position, which is closer to the first position as open at the second position, preferably at least half of the maximum opening or the maximum opening volume. By this particular bypass connection of the valve chamber of the valve device with the environment is achieved in particular that pressure fluctuations in the valve chamber, which may be caused by the pump means are not fully transferred to the pipetting and thus to the liquid column, but on the bypass proportionate to the Given environment and thus efficiently attenuated especially at low deflections of the valve piston from the first position and in particular at low pump powers and / or pump frequencies. At full pumping capacity even pipetting containers with a small dosing volume can be filled very precisely. In this way, a more accurate and comfortable pipetting is possible.

Eine weitere Abstimmung des Pipettierverhaltens erfolgt bei der Pipettiervorrichtung 1, indem die Pumpleistung stufenlos variabel ist. Dazu weist der Basiskörper 2 mindestens einen Hallsensor als Positionssensor (nicht gezeigt) auf, durch den die Position des Verschlusselements gegenüber dem Basiskörper bzw. gegenüber dem Verschlussträgerelement 111 erfasst wird. Die elektrische Steuereinrichtung 8 ist dazu ausgebildet, die Pumpleistung in Abhängigkeit von der gemessenen Position und/oder gemessenen Geschwindigkeit des Ventilkolbens 110 entlang der Achse A zu ändern, insbesondere die Pumpleistung zu vergrößern, wenn das Verschlusselement vom Benutzer durch fortschreitendes Eindrücken des Betätigungselementes weiter in das Innere des Verschlussträgerelements 111 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Verwendung der Pipettiervorrichtung noch effizienter, insbesondere komfortabler, und die Abstimmung der Pumpleistung wird noch flexibler. Insbesondere kann die Pumpe mittels des Positionssensors oder eines anderen, z. B. mechanischen Schalters sofort eingeschaltet werden. Der mechanische Schalter kann z. B. durch eine Lasche am Betätigungselement automatisch ausgelöst werden, wenn der Betätigungsknopf vom Benutzer aus der Ausgangsposition herausgedrückt wird, vorzugsweise wenn der Ventilkolben vom Benutzer aus der ersten Position heraus bewegt wird. Dies gilt zumindest für das Betätigungselement zum Ansaugen der Probe. Beim Betätigungselement zum Abgeben der Probe ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Pumpe erst aktiv wird, wenn eine bestimmte dritte Position des Verschlusselements 110, also Eindrücktiefe, erreicht ist, da vor Erreichen der dritten Position die Abgabe gravitationsbedingt erfolgt und keinen Überdruck benötigt. Die durch Öffnen des zweiten Verbindungskanals gesteuerte Probenabgabe ist effizient und komfortabel, und die Pumpaktivität kann die Abgabe zusätzlich in gewünschtem Maße beschleunigen.A further tuning of the pipetting behavior takes place in the pipetting device 1 in that the pumping power is infinitely variable. For this purpose, the base body 2 at least one Hall sensor as a position sensor (not shown), by which the position of the closure element relative to the base body and against the Verschluß support member 111 is detected. The electrical control device 8th is adapted to the pump power as a function of the measured position and / or measured speed of the valve piston 110 to change along the axis A, in particular to increase the pump power when the closure element by the user by progressive depression of the actuating element further into the interior of the closure support member 111 is pressed. In this way, the use of the pipetting device becomes even more efficient, in particular more comfortable, and the tuning of the pumping power becomes even more flexible. In particular, the pump by means of the position sensor or another, for. B. mechanical switch are turned on immediately. The mechanical switch can z. B. triggered by a tab on the actuator automatically when the operating knob is pushed out of the user from the starting position, preferably when the valve piston is moved by the user from the first position out. This applies at least to the actuating element for sucking the sample. The actuator for dispensing the sample is preferably provided that the pump is active only when a certain third position of the closure element 110 , So Eindrückiefe, is reached because before reaching the third position, the delivery takes place gravitationally and requires no pressure. The sample delivery controlled by opening the second connection channel is efficient and convenient, and the pumping activity can additionally speed up the delivery to the desired extent.

Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform mit der Ventilanordnung ist folgender: Die Pipettiervorrichtung ist so ausgebildet, dass durch die Bypassleitung 104 im Wesentlichen nur das Luftvolumen mit der Umgebung ausgetauscht wird, das dem Luftvolumen entspricht, dass zum Einstellen des gewünschten Pipettierdrucks in dem Pipettierkanal benötigt wird, wobei ein Luftaustausch vorzugsweise im Wesentlichen nur beim Einstellen des Pipettierdrucks erfolgt und vorzugsweise im Wesentlichen nicht erfolgt, wenn der gewünschte Pipettierdruck erreicht ist. Dieses ausgetauschte Luftvolumen stellt insbesondere einen Nettofluss zwischen den Strömungsbereichen der Ventilanordnung und der Umgebung dar, also entweder den Netto-Volumen-Bezug von Luft aus der Umgebung oder die Netto-Volumen-Abgabe von Luft an die Umgebung. Auf diese Weise gelangt weniger – potentiell schädliche, z. B. feuchte – Außenluft in die Kanalbereiche der Ventilanordnung und umgekehrt wird weniger Luft aus der Ventilanordnung an die Umgebung abgegeben, was für den Benutzer komfortabler ist.A further particular advantage of the pipetting device according to the invention with the valve arrangement according to the first preferred embodiment is the following: The pipetting device is designed so that through the bypass line 104 essentially only the volume of air is exchanged with the environment corresponding to the volume of air needed to set the desired pipetting pressure in the pipetting channel, wherein air exchange preferably occurs substantially only upon adjustment of the pipetting pressure and preferably substantially not when the desired one Pipetting pressure is reached. In particular, this exchanged volume of air represents a net flow between the flow areas of the valve assembly and the environment, that is, either the net volume intake of ambient air or the net volume delivery of air to the environment. In this way less - potentially harmful, z. B. humid - outside air into the channel regions of the valve assembly and vice versa less air is discharged from the valve assembly to the environment, which is more comfortable for the user.

Dies wird im Ausführungsbeispiel insbesondere erreicht, indem die Pipettiervorrichtung genau eine Pumpeneinrichtung, mit z. B. genau einer Membranpumpe, und mindestens einen ersten – oder genau einen ersten – Pumpkanal 105 für die angesaugte Luft aufweist, der saugseitig mit der Pumpeneinrichtung verbunden ist und mindestens einen zweiten – oder genau einen zweiten – Pumpkanal für die ausgegebene Luft aufweist, der druckseitig mit der Pumpeneinrichtung verbunden ist, wobei der erste Pumpkanal mit der ersten Ventilkammer der ersten Ventileinrichtung verbunden ist und der zweite Pumpkanal mit der zweiten Ventilkammer der zweiten Ventileinrichtung verbunden ist, so dass mittels der einen Pumpeneinrichtung sowohl der Ansaugdruck in der ersten Ventilkammer als auch der Abgabedruck in der zweiten Ventilkammer herstellbar ist.This is achieved in particular in the exemplary embodiment by the pipetting exactly one pump device, with z. B. exactly one diaphragm pump, and at least a first - or exactly a first - pumping channel 105 for the sucked air, which is connected on the suction side with the pump device and at least one second - or exactly a second - pumping channel for the output air, the pressure side with the Pump means is connected, wherein the first pumping channel is connected to the first valve chamber of the first valve device and the second pumping channel is connected to the second valve chamber of the second valve device, so that by means of the one pumping device, both the suction pressure in the first valve chamber and the discharge pressure in the second valve chamber can be produced.

3a zeigt das bei einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung 1 einsetzbare Verschlusselement 110, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Verschlusselement weist eine erste Verschlussfläche 120 auf, die planar ist und parallel zur Bewegungsrichtung B angeordnet ist. Das Verschlusselement ist zudem im Querschnitt, betrachtet senkrecht zur Bewegungsrichtung B, dreieckig, hier gemäß einem gleichseitigen Dreieck, dessen Seiten im Winkel von α = 60° zueinander stehen. Andere Querschnittsformen mit anderer Anzahl von Seiten, insbesondere planarer Seiten, sind möglich und bevorzugt. Der Bereich des Verschlusselements mit den Verschlussflächen 120 dient nicht als Kolbenelement, der das Innere des Verschlussträgerelements abdichtet. Es ist lediglich vorgesehen, dass die jeweilige Verschlussfläche 120, 120' parallel entlang der ersten und zweiten Kammeröffnung 113, 114 gleiten kann, um diese positionsabhängig vollständig oder teilweise gasdicht zu verschließen. 3a shows that in a pipetting device according to the invention 1 usable closure element 110 , According to a first embodiment. The closure element has a first closure surface 120 which is planar and is arranged parallel to the direction of movement B. The closure element is also triangular in cross-section, viewed perpendicular to the direction of movement B, here according to an equilateral triangle whose sides are at an angle of α = 60 ° to each other. Other cross-sectional shapes with different numbers of sides, in particular planar sides, are possible and preferred. The area of the closure element with the closure surfaces 120 does not serve as a piston member which seals the interior of the lock support member. It is only intended that the respective closure surface 120 . 120 ' parallel along the first and second chamber openings 113 . 114 can slide to close this position-dependent completely or partially gas-tight.

Die Formgebung der ersten Verschlussfläche unterscheidet sich von der Formgebung der zweiten Verschlussfläche. Der Benutzer kann das Verschlusselement aus dem Verschlussträgerelement 111 herausnehmen, drehen, und so wieder einsetzen, dass eine andere Verschlussfläche der ersten und zweiten Kammeröffnung zugewandt ist. Dadurch wird ein anderes Pipettierverhalten der Pipettiervorrichtung eingestellt, insbesondere die Pipettiergeschwindigkeit beeinflusst. Die erste Vertiefung 121 der ersten Verschlussfläche 120 unterscheidet sich vorzugsweise in ihrer Breite und/oder Tiefe von der ersten Vertiefung 121' der zweiten Verschlussfläche 120'. Die zweite Vertiefung 122 der ersten Verschlussfläche 120 unterscheidet sich vorzugsweise in ihrer Breite und/oder Tiefe von der zweiten Vertiefung 122' der zweiten Verschlussfläche 120'.The shape of the first closure surface differs from the shape of the second closure surface. The user can remove the closure element from the closure carrier element 111 remove, rotate, and reinsert so that another occluding surface faces the first and second chamber openings. As a result, a different pipetting behavior of the pipetting device is set, in particular the pipetting speed is influenced. The first recess 121 the first closure surface 120 preferably differs in width and / or depth from the first recess 121 ' the second closure surface 120 ' , The second well 122 the first closure surface 120 preferably differs in width and / or depth from the second recess 122 ' the second closure surface 120 ' ,

Es ist grundsätzlich auch möglich und bevorzugt, dass das Verschlusselement nur eine einzige Verschlussfläche aufweist, um nur ein einziges Pipettierverhalten der Pipettiervorrichtung zu realisieren. Das Verschlusselement kann dann auch unlösbar mit dem Verschlussträgerelement 111 verbunden sein.In principle, it is also possible and preferred for the closure element to have only a single closure surface in order to realize only a single pipetting behavior of the pipetting device. The closure element can then also be undetachable with the closure support element 111 be connected.

3b zeigt das bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbare Verschlusselement 110a, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Verschlusselement ist ähnlich wie das Verschlusselement 110 ausgeführt, weist aber Vertiefungen 121a, 122a, 121a', 122a' auf, deren Breite im Wesentlichen konstant ist, so dass sich eine rechteckige Verschlussflächenöffnung ergibt. Der sich entlang der Richtung B ändernde Strömungswiderstand wird hier jeweils im Wesentlichen durch eine sich entlang der Richtung B ändernde Tiefe der Vertiefung erreicht. 3b shows the usable in the pipetting device according to the invention closure element 110a , According to a second embodiment. The closure element is similar to the closure element 110 executed, but has depressions 121 . 122a . 121a ' . 122a ' on, whose width is substantially constant, so that there is a rectangular closure surface opening. The flow resistance changing along the direction B is in each case essentially achieved by a depth of the depression which changes along the direction B.

3c zeigt das bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung einsetzbare Verschlusselement 110b, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Verschlusselement ist ähnlich wie das Verschlusselement 110a ausgeführt, weist also Vertiefungen 121a, 122a, 121a', 122a' auf, deren Breite im Wesentlichen konstant ist, so dass sich eine rechteckige Verschlussflächenöffnung ergibt. Der sich entlang der Richtung B ändernde Strömungswiderstand wird auch hier jeweils im Wesentlichen durch eine sich entlang der Richtung B ändernde Tiefe der Vertiefung erreicht. Es sind hier die Vertiefungen paarweise in Richtung B hintereinanderliegend um einen zylinderförmigen Abschnitt des Verschlusselements 110b bzw. dessen einziger zylinderförmiger Verschlussfläche 120b verteilt. Ein Paar von Vertiefungen kann vom Benutzer durch Drehen des Verschlusselements 110b an der ersten und zweiten Kammeröffnung ausgerichtet werden, wobei die Drehposition des Verschlusselements bei dieser Ausrichtung vorzugsweise durch eine Rasteinrichtung gesichert wird (nicht gezeigt). 3c shows the usable in the pipetting device according to the invention closure element 110b , According to a third embodiment. The closure element is similar to the closure element 110a executed, so has depressions 121 . 122a . 121a ' . 122a ' on, whose width is substantially constant, so that there is a rectangular closure surface opening. The flow resistance which changes along the direction B is in each case also essentially achieved by a depth of the depression which changes along the direction B. There are the recesses in pairs in the direction B one behind the other around a cylindrical portion of the closure element 110b or its single cylindrical closure surface 120b distributed. A pair of recesses may be made by the user by rotating the closure member 110b be aligned with the first and second chamber opening, wherein the rotational position of the closure element is preferably secured in this orientation by a latching device (not shown).

3d zeigt das bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung durch weitere Adaption der Anordnung der Kammeröffnungen einsetzbare Verschlusselement 110c, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Verschlusselement weist den zylinderförmigen Abschnitt mit zylinderförmiger Verschlussfläche 120c auf. Ein sich in Richtung B verjüngende erste Vertiefung 121c dient zum Öffnen des Pipettierkanals, eine sich in Richtung B verbreiternde zweite Vertiefung 122c (nicht sichtbar), die der Vertiefung 121c gegenüberliegt, dient zum gleichzeitigen Schließen des Bypasskanals bei Bewegung in Richtung B. Die erste und zweite Kammeröffnung sind dabei entsprechend der Lage der Vertiefungen 121c und 122c gegenüberliegend an der Ventilkammer angeordnet (nicht gezeigt). Ein weiteres Paar von Vertiefungen 121c' und 122c' (nicht sichtbar) kann durch Drehung des Verschlusselements 110c vom Benutzer eingestellt werden. 3d shows the insertable in the pipetting device according to the invention by further adaptation of the arrangement of the chamber openings closure element 110c , According to a fourth embodiment. The closure element has the cylindrical portion with a cylindrical closure surface 120c on. A first depression tapering in the direction B 121c serves to open the pipetting channel, a widening in the direction B second recess 122c (not visible), the recess 121c opposite, serves to simultaneously close the bypass channel when moving in direction B. The first and second chamber opening are in accordance with the position of the wells 121c and 122c disposed opposite to the valve chamber (not shown). Another pair of wells 121c ' and 122c ' (not visible) can by rotation of the closure element 110c be set by the user.

3e zeigt das bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung durch weitere Adaption der Anordnung der Kammeröffnungen einsetzbare Verschlusselement 110d, gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Es unterscheidet sich vom Verschlusselement 110c nur durch die maximale Tiefe der sich entlang der Richtung B ändernden Tiefe einer, mehrerer oder aller Vertiefungen. 3e shows the insertable in the pipetting device according to the invention by further adaptation of the arrangement of the chamber openings closure element 110d , According to a fifth embodiment. It differs from the closure element 110c only by the maximum depth of the depth of one, several or all depressions changing along the direction B

Unterschiedliche Verschlusselemente, z. B. das Verschlusselement 110c und das Verschlusselement 110d, können vorzugsweise mit demselben Verschlussträgerelement verwendet werden. Different closure elements, eg. B. the closure element 110c and the closure element 110d , may preferably be used with the same lock carrier element.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 3963061 [0006]
US 6253628 [0006]
DE 10322797 [0007]

Claims

Pipetting device ( 1 ), in particular for pipetting a fluid sample ( 9a ) by aspiration into a pipetting container ( 9 ) by means of an air under a pipetting pressure ( 9b ), comprising - a valve arrangement having at least one valve device ( 101 ) for setting a pipetting pressure, - wherein the valve device is a valve chamber ( 106 ) having; At least one pump device ( 7 ) connected to the valve chamber for generating a chamber pressure in the valve chamber; A pipetting channel ( 103 ), to which the pipetting container is connectable and - a bypass channel ( 104 ), which is open to the environment; wherein the valve chamber has a first chamber opening ( 113 ), which is connected to the pipetting channel, and a second chamber opening ( 114 ), which is connected to the bypass channel, wherein the valve device is a closure element ( 110 ; 110a ; 110b ; 110c ; 110d ) which is at least partially disposed within the valve chamber, which is movable relative to the valve chamber by a user-controlled movement (B) and the at least one closure surface ( 120 ; 120a ; 120b ; 120c ; 120d ) which slides along these chamber openings during movement parallel to the first and parallel to the second chamber opening and closes these in dependence on the position of the closure surface, and wherein the at least one closure surface is shaped such that for generating the desired pipetting pressure in the pipetting channel, the chamber pressure depending on the position of the at least one closing surface at the first and second chamber opening is distributed to the pipetting channel and the bypass channel.

A pipetting device according to claim 1, wherein the closure element comprises at least one recess ( 121 ; 122 ; 121 ; 122a ; 121b ; 122b ; 121c ; 122c ; 121d ; 122d ) which extends from the closure surface into the depth of the closure element and which forms at least one closure surface opening in the closure surface, this at least one closure surface opening having a length which is measured parallel to the direction of this movement (B) and a width, which is measured perpendicularly thereto, the width of the at least one closure surface opening and / or the depth of the at least one depression changing in the direction of this movement at least in sections, and in particular the closure surface with the at least one closure surface opening at the first and / or second chamber opening slides, that the closure cross section of the first and / or second chamber opening changes during the movement.

A pipetting device according to claim 1 or 2, wherein the closure element comprises a first recess ( 121 ; 121 ; 121b ; 121c ; 121d ) which extends from the closure surface into the depth of the closure element and which forms a first closure surface opening in the closure surface, and wherein the closure element comprises a second depression (10). 122 ; 122a ; 122b ; 122c ; 122d ) which extends from the closure surface into the depth of the closure element and which forms a second closure surface opening in the closure surface, wherein during movement the first closure surface opening abuts against the first chamber opening and the second closure surface opening bears against the second chamber opening.

The pipetting device according to claim 3, wherein the width of the first closure surface opening and / or the depth of the first depression increases at least in sections in the direction of this movement and wherein the width of the second closure surface opening and / or the depth of the second depression decreases at least in sections in the direction of this movement ,

The pipetting device according to claim 1, wherein the first chamber opening and the at least one closure surface define a first connection channel with variable first flow resistance R1, this first connection channel connecting the pipetting channel to the valve chamber, and wherein the second chamber opening and the at least one closure surface comprise a second connection channel variable second flow resistance R2 define, wherein this second connection channel connects the bypass channel with the valve chamber, wherein the distribution of the chamber pressure on the pipetting channel and the bypass channel changes the ratio R2 / R1, in particular, the ratio increases during the movement.

Pipetting device according to one of the preceding claims, wherein the closure element has at least one first closure surface and a second closure surface, the non-parallel) and in particular at an angle 60 ° <= α <= 120 ° aligned with each other.

A pipetting device according to claim 6, wherein during said movement the first closure surface is opposite to and sliding along the first chamber opening, and the second closure surface is opposite to and slides along the second chamber opening.

Pipetting device according to one of the preceding claims, wherein the first and / or second chamber opening has a sealing portion which is contacted by the at least one closure surface, in particular in order to seal the first and / or second chamber opening substantially completely gas-tight in at least one position of the closure element.

Pipetting device according to one of the preceding claims, wherein the valve chamber or the closure element have at least one sealing portion to seal the valve chamber in at least one position of the closure member and / or during movement substantially completely gas-tight.

A pipetting device according to at least one of the preceding claims, comprising a first valve means having a first valve chamber and a second valve means having a second valve chamber, said pump means being connected to the first chamber chamber for generating a first chamber pressure therein and generating a second chamber pressure in said first chamber second valve chamber is connected thereto, wherein the first valve chamber and the second valve chamber are respectively connected to the pipetting channel and the bypass channel, wherein the first valve device is designed such that in the pipetting a pressure is set, which is suitable for sucking a fluid sample into a pipetting with the pipetting airtight pipetting container, and wherein the second valve means is adapted to set a pressure in the pipetting channel which is suitable for dispensing a fluid sample from a pipetting container airtightly connected to the pipetting channel.