DE202016007102U1

DE202016007102U1 - Absaugvorrichtung für Flüssigkeiten mit Unterdruckbegrenzung

Info

Publication number: DE202016007102U1
Application number: DE202016007102.6U
Authority: DE
Original assignee: Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Current assignee: Deutsches Krebsforschungszentrum DKFZ
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2026-11-22

Abstract

Absaugvorrichtung für Flüssigkeiten mit Saugunterdruckbegrenzung gekennzeichnet dadurch, dass die Saugunterdruckbegrenzung der Vorrichtung durch die Oberflächenspannung der abzusaugenden Flüssigkeit erreicht wird

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung die es erlaubt Flüssigkeiten aufzusaugen und dabei eine Begrenzung des Saugunterdrucks bietet.
Aufgabenstellung:
Bei der Färbung von Gewebeschnitten für die Mikrokopie werden diese, je nach Färbeprotokoll, in verschiedenen Lösungen bestimmte Zeiten inkubiert. Nach dieser Inkubationszeit müssen die Gewebeschnitte entweder in neue Gefäße mit unterschiedlicher Flüssigkeiten umgesetzt, oder die Flüssigkeit durch absaugen und wieder auffüllen ausgetauscht werden. Letzteres ist besonders bei Waschschritten üblich.
Histologische Schnitte, von in Paraffin eingebetteten Gewebestücken, sind in der Regel unter 10 μm stark und daher wenig widerstandsfähig gegenüber mechanischer Belastung. So birgt jede Manipulation des Schnittes die Gefahr diesen zu beschädigen. Eine besondere Gefahr stellt in diesem Zusammenhang auch das Absaugen der Flüssigkeit aus den entsprechenden Färbebehälter dar. Oftmals schwimmen die histologischen Schnitte in der Färbelösung und werden daher mit dem Flüssigkeitsstrom leicht zur Absaugstelle geleitet. Dort kann es passieren, dass die Schnitte von der Absaugeinrichtung (meist in Form einer Laborpipette) angesaugt und dadurch beschädigt werden. Dieses Problem tritt zumeist bei unzureichend geschultem Personal auf. Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Vorrichtung, die den Ansaugunterdruck auf ein Maß begrenzt, dass auch wenn ein histologischer Schnitt an die Ansaugspitze angesaugt wird, dieser durch eine Begrenzung des Unterdrucks nicht beschädigt oder gar zerstört wird.
Stand der Technik/Lösung alt:
Zum kontrollierten Absaugen von kleinen Flüssigkeitsmengen werden im Laborbereich vor allem Einweg- und Mehrwegpipetten eingesetzt. Mehrwegpipetten besitzen auswechselbare Spitzen um eine Kontamination oder Vermischung von verschiedenen Flüssigkeiten bei aufeinanderfolgenden Pipettiervorgängen auszuschließen. In beiden Fällen wird durch das spannen einer Feder bzw. zusammendrücken eines Ballons ein Unterdruck erzeugt, mit dessen Hilfe dann eine vorher festgelegte, maximale Flüssigkeitsmenge aufgesaugt werden kann. Die Steuerung des Unterdrucks bzw. das Ende des Aufsaugvorganges geschieht bei beiden Varianten mittels händischer Justierung der Aufsaughilfe. Dabei kann es bei ungeübtem Personal leicht zum oben genannten Ansaugen des histologischen Schnitts und zu dessen Beschädigung kommen. Außerdem erfordert diese Art von Absaughilfen eine erhöhte Aufmerksamkeit durch den Bediener, da dieser ständig kontrollieren muss, dass der histologische Schnitt nicht in die Pipettierhilfe eingesaugt wird.
Erfindung/Lösung neu:
Die Aufgabenstellung wird durch eine Absaugspitze gelöst, welche eine seitliche Bohrung ausweist. Dabei handelt es sich vom Prinzip her um eine Einweg-Pipettenspitze, welche seitlich eine Bohrung aufweist. ( ) Diese wird dabei auf eine Absaugvorrichtung gesteckt (z. B. eine Einwegpipette) deren Ende so geformt ist, dass sich ein begrenzter Luftraum zwischen der Absaugspitze ( , Bauteil 1) und dem Ende der Absaugvorrichtung ( , Bauteil 2) besteht. ( )
Die Absaugspitze schließt dabei nicht dicht mit Ende der Absaugvorrichtung ab, sondern es besteht zwischen beiden Bauteilen ein wenige μM breiter Spalt. ( , Detail A). Die beiden Bauteile sind kraftschlüssig, über einen gemeinsamen, kegelförmig geformten Abschnitt miteinander verbunden ( , Abschnitt B).
Zum Absaugen von Flüssigkeiten wird ein Spitze der Absaugspitze in die entsprechende Flüssigkeit getaucht. Dabei ist darauf zu achten, daß sich die seitliche Bohrung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet. ( ) Beim Ansaugen der Flüssigkeit bildet sich nun zwischen der Absaugspitze und der Absaugvorrichtung ein Flüssigkeitsfilm, der die beiden Bauteile gegeneinander abdichtet. ( , Detail A) Dadurch kann sich der Unterdruck ind er Absaugvorrichtung in die Absaugspitze fortsetzen und die Flüssigkeit abgesaugt werden.
Falls die Spitze der Absaugspitze durch einen Fremdkörper blockiert wird, ( ). reißt der Flüssigkeitsfilm zwischen den Bauteilen ab ( , Detail A). Dadurch wird durch die seitliche Öffnung der Absaugspitze Luft angesaugt und die Flüssigkeitssäule in der Absaugvorrichtung unterbrochen.
Durch den Umstand, dass die Unterdruckbegrenzung nicht durch mechanische Bauteile erreicht wird, können mit dieser Erfindung extrem geringe Druckunterschiede, welche eine Unterbrechung des Ansaugvorganges bedingen, realisiert werden.
Da die Vorrichtung nur eine minimale Anzahl von zudem sehr einfachen Bauteilen enthält, kann so eine kostengünstige Methode zur Unterdruckbegrenzung realisiert werden.
Nutzen:
Die erfinderische Anordnung erlaubt eine Begrenzung des Unterdrucks, welcher beim Absaugen von Flüssigkeiten angewendet wird. Die erfinderische Anordnung ist dabei nur aus zwei, sehr einfach gestalteten Bauteilen aufgebaut Beschreibung der Zeichnungen:
In den – ist beispielhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung in verschieden Betriebszuständen dargestellt.
In ist die Absaugspitze dargestellt. Dies ist eine konische Hülse in der auf einer Seite eine Bohrung angebracht ist. Diese Bohrung kann rund oder oval ausgeführt werden.
In ist die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung im trockenen Zustand dargestellt. Diese besteht aus der Absaugspitze (Bauteil 1) und der Absaugvorrichtung (Bauteil 2). Die beiden Bauteile sind kraftschlüssig im Bereich B verbunden. Detail A zeigt das Ende der Absaugspitze. Dies schließt nicht dicht mit der Absaugvorrichtung ab, sondern es besteht ein mehre μm breiter Spalt.
zeigt die Vorrichtung im normalen Betriebszustand. Dabei wird Flüssigkeit zuerst durch die Absaugspitze in die Absaugvorrichtung gesaugt. Aufgrund der Oberflächenspannung und des Kapillar-Effekts bildet sich zwischen Absaugspitze und Absaugvorrichtung im Bereich des vorderen Endes der Absaugspitze ein Flüssigkeitsfilm aus (M). Dieser dichtet die beiden Bauteile gegeneinander ab, sodass keine Luft in den Flüssigkeitsstrom gelangen kann.
zeigt Vorrichtung bei Verschluss der Absaugöffnung. Wird die Absaugöffnung der Absaugspitze durch eine Festkörper verschlossen, vergrößert sich die Druckdifferenz zwischen dem Umgebungs-Luftdruck und dem Unterdruck in der Absaugvorrichtung, sodass schließlich der Flüssigkeitsfilm zwischen Absaugspitze und Absaugvorrichtung abreißt. Dadurch wird Luft durch die Bohrung der Absaugspitze angesaugt und in den Flüssigkeitsstrom der Absaugvorrichtung eingebracht. Dies führt zur Unterbrechung des Ansaugvorganges.
Bezugszeichenliste

1: Absaugspitze
2: Absaugvorrichtung
B: Kontaktfläche zwischen Bauteil 1 und 2
M: Meniskus des Flüssigkeitsfilms zwischen Bauteil 1 und 2
L: Luftstrom

Legenden der Abbildungen:
: Erfindungsgemäße Absaugspitze (z. B. Einweg Pipettenspitze)
: Erfindungsgemäße Anordnung der Absaugspitze und Absaugvorrichtung
: Erfindungsgemäße Vorrichtung während eines ungestörten Absaugvorganges
: Erfindungsgemäße Vorrichtung während eines Absaugvorganges der durch die Blockade der Ansaugöffnung unterbrochen ist
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen von Flüssigkeiten, welche eine Begrenzung des Absaug-Unterdrucks auszeichnet

Claims

Absaugvorrichtung für Flüssigkeiten mit Saugunterdruckbegrenzung gekennzeichnet dadurch, dass die Saugunterdruckbegrenzung der Vorrichtung durch die Oberflächenspannung der abzusaugenden Flüssigkeit erreicht wird
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus mindestens zwei Teilen besteht.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer beiden Bauteile über den anderen geschoben wird.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile an einer Stelle absaugmediumdicht miteinander verbunden sind, während sie an einer anderen Stelle zusammen einen kapillaren Spalt bilden.
Anordnung nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem in Anspruch 4 beschriebenen Spalt unter Betriebsbedingungen ein Flüssigkeitsfilm ausbildet.
Anordnung nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der unter Anspruch 5 beschriebe Flüssigkeitsfilm bzw. die Größe des kapillaren Spalts die Größe des Saugunterdrucks begrenzt.