DE2227731A1

DE2227731A1 - Pipette

Info

Publication number: DE2227731A1
Application number: DE19722227731
Authority: DE
Inventors: Clarence L Webster Groves Mo Walker (V St A)
Original assignee: Sherwood Medical Industries Inc
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1972-06-07
Publication date: 1972-12-21
Also published as: CA954836A; US3766784A; DE2227731B2; GB1389269A; DE2227731C3

Description

Patentanwälte
Dr.-Ing. HANS RUSCHKE
Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR

Mürtclion 80, Pianzenauerstr. 2 Shezwöod Medical Industries, Inc«_a St.Louis/Miss· (V.St.A.)

^plp8tte -7. Juni 1972

~~ S Ί4-52

Die Erfindung betrifft eine Pipette zum Aufziehen und Abgeben von Flüssigkeit, mit einem Hubsteuermechanismus, der, um eine vollständige Abgabe der Flüssigkeit sicherzustellen, einen kürzeren Hub beim Aufziehen der Flüssigkeit als bei der Abgabe der Flüssigkeit bewirkt_fl wobei der Steuermechanismus

_H κ.

eine am Hauptkolben der Pipette liegende Indexhülse einschließt, und diese Hülse gegenüberliegende, axial angeordnete Sätze von flexiblen Fingern in Umfangsanordnung aufweist, welche an Nocken so angreifen, daß sie das Indexteil kraftschlüssig in einer Richtung Schritt um Schritt drehen und dabei höhere und niedere Anschläge am Indexteil wahlweise in Eingriff mit Gegenanschlägen in der Pipette bringt.

Pipetten werden in wissenschaftlichen, industriellen und medizinischen Verfahren zum schnellen Überführen eines vorbestimmten Volumens von Flüssigkeit aus einem Behälter in einen anderen verwendet· Allgemein bestehen sie aus einem Gehäuse mit einem darin hin- und herschiebbaren Kolbenmechanismus, sodaß beim Zurückziehen des Kolbens eine Flüssigkeitsmenge entweder in das Gehäuse oder einen austauschbar am Gehäuse befestigten Behälter aufgezogen und bei Zurückschiebender Kolbenanordnung die Flüssigkeit aus dem Gehäuse oder dem Behälter abgegeben wird. Ein in Verbindung mit Pipetten auftretende» Problem

209852/0687

liegt darin, daß nicht die ganze, beim Ansaughub aufgezogene Flüssigkeit während des Abgabehubes völlig durch den Kolben abgegeben wird, sondern eine geringe Menge von Flüssigkeit im Pipettengehäuse zurückbleibt, was selbstverständlich die Genauigkeit jeder unter Verwendung der Pipette gemachten analytischen Messung beeinträchtigt« Dies ist ein besonders schwieriges* Problem bei solchen Pipetten, bei welchen die Flüssigkeit in einen abnehmbaren Behälter oder eine Düsenspitze eingezogen wird, statt direkt in das Pipettengehäuse, wobei Querschnittsverunreinigungen bei aufeinanderfolgenden Operationen mit der Pipette vermieden werden. Bei dieser Art von Pipetten wird ein Übertragungsmedium (Luft) verwendet} um die Pipettenflüssigkeit in bzw· aus dem austauschbaren Behälter auszutreiben, welcher an der Düse der Pipette befestigt ist_e Die Verwendung einer Luftzwischenschicht zwischen der Flüssigkeit und den Innenteilen der Pipette verhindert eine Querschnittsverunreinigung, vermindert jedoch auch die Verschiebegenauigkeit infolge der Kompressibilität der Luft in dem System·

Es wurden bisher Versuche unternommen, dieses Problem dadurch zu lösen, daß ein verkürzter Ansaughub vorgesehen wird., sodaß der Abgabehub langer ist und eine völlige Entleerung der gesamten Flüssigkeit in der Pipette sicherstellt. Diese bekannten Mechanismen bestehen im allgemeinen aus gegeneinander einstellbaren Teilen, die ein oder mehrer· Anschläge

209852/0687

in Eingriff mit einem hohen Anschlag bei einem Hub des Kolbens lind einem niederen Anschlag beim anderen Hub des Kolbens bringen. Diese Indexmechanismen schließen gegeneinander drehbare Nockenteile ein, welche bei Axialbetregung des Kolbens in der Pipette betätigbar sind« Eines dieser Nockenteile wird durch einen von Hand betätigbaren Stößel angetrieben und das andere Nockenteil treibt den Flüssigkeitskolben.

Diese bekannten Konstruktionen haben zwei primäre Nachteile. Der eine ist, daß der Indexteil die gesamte Betätigungskraft von dem Druckknopf des Kolbens überträgt und daher aus Werkstoffen hergestellt und so ausgelegt sein muß, daß er die volle Betätigungslast aufnimmt, wodurch die Vorrichtung kompliziert wird und infolge des Verschleisseg zur Verminderung der Genauigkeit und zu Beschädigungen neigt«

Ein anderer Mangel liegt darin, daß dieser bekannte Indexmechanismus an einen oder mehreren Punkten während des Zurück- und Vorhubes den Druckknopf kurzzeitig freigibt, sodaß die Bedienungsperson ihr Gefühl für die Stellung des Flüssigkeitskolbens verliert und sie häufig den Druckknopf ruckartig betätigt, wodurch Fehler in der gewünschten Menge der in die Pipette aufgezogenen oder von dieser abgegebenen Flüssigkeit bewirkt.

Gemäß der Erfindung wird ein Hubsteuermechanismus für eine Pipette geschaffen, der abwechselnd einen langen und einen

209852/0687

kurzen Hub des Pipettenkolbens bewirkt und eine völlige Abgabe der Flüssigkeit aus der Pipette sicherstellt, wobei der Hubsteuermechanismus ein gleitendes und formschlüssiges Einstellen der kurzen und langen Anschläge in Anlage mit einem oder mehreren Gegenanschlagen bewirkt. Der Indexmechanismus überträgt keine Kraft von der den Handdruckknopf betätigenden Person auf den Kolben, sodaß der Einstell- oder Hubsteuermechanismus wesentlich glatter arbeitet und weniger kostspielig aufgebaut ist, als wenn er die Betätigungskraft aufnehmen müßte.

Die Pipette besteht aus einem Gehäuse, welches eine starre Kolbenanordnung enthält, wobei ein Druckknopf mit dem einen Ende der Kolbenanordnung verbunden ist. Auf diese Weise tritt keine Totbewegung zwischen dem Druckknopf und dem Flüssigkeitskolben auf, wodurch eine genauere Steuerung der Hublänge des Kolbens ermöglicht wird und der Hubsteuermechanismus von der Lastaufnahme mit Ausnahme des eigenen Reibungswiderstandes entlastet ist.

Um die abwechselnd langen und kurzen Hübe des Kolbens zu bewirken, ist an dem Kolben eine ringförmige Indexhülse mit hohen und niederen Anschlägen vorgesehen, welche wahlweise an Gegenanschlägen im Pipettengehäuse in Anlage gelangen. Um das Indexteil gegenüber den Gegenanschlägen einzustellen, sind gegenüberliegende Sätze von flexiblen, axial vorspringenden

- 5 209852/0Rß7

Fingern am Indexteil vorgesehen· Jeder Satz von Fingern liegt außer Phase mit dem anderen Satz und die Finger greifen an zwei Nocken in dem Gehäuse an, welche Leitflächen derart aufweisen, daß das Indexteil gleichförmig fortschreitende Bewegung bei jedem Aufzieh- und jedem Abgabehub der Pumpenanordnung überträgt« Selbstverständlich können die Leitflächen umgekehrt werden, wenn die Finger am Gehäuse und die Nocken an der Hülse angebracht sind·

Die gegenüberliegenden Sätze von Fingern sind flexibel und liegen in einem so engen Abstand voneinander, daß sie jede Nocke einschließen, wenn sie darübergleiten, wodurch eine formflüssige Einstellung des Indexteiles erreicht wird« Darüber hinaus liegen die gegenüberliegenden Sätze von Fingern in Umfangsrichtung im Verhältnis zur Umfangslänge der Nocke so dicht, daß am Ende der Bewegung des Kolbenmechanismus in einer Richtung das Indexteil so weit gedreht ist, daß die einschließenden gegenüberliegenden Finger mit den zugeordneten Nockenflächen fluchten, sodaß eine fortgesetzte Einstellung in der gleichen Richtung bei Bewegung der Kolbenanordnung in entgegengesetzter Richtung erfolgt.

Eine Feineinstellung des Hubes wird durch Änderung der Stellung des Druckknopfes gegen die Kolbenanordnung erreicht, wobei der Druckknopf als Anschlag für eine Bewe-

209852/0687

gungsrichtung für das Indexteil dient, welches seinerseits als Anschlag für die Kolbenanordnung dient· Die Bewegung in der anderen Richtung wird durch formschlüssige Anlage von Anschlagschultern am Gehäuse und der Kolbenanordnung bewirkt· Dies ist ein wesentlich einfacherer Hechanismus zur Hubeinsteilung als er bei bekannten Anordnung vorgesehen- ist*

Ein Vorteil des Lageverhältnisses der gegenüberliegenden Finger liegt darin, daß sie ständig die genaue Folgeeinstellung zur Nocke aufrechterhalten und dadurch kein Teil in Drehrichtung gegen das Pipettengehäuse verriegelt werden muß, wie bei bekannten Einrichtungen«

Zum Einstellen des Hubänderungsmechanismus ist nur ein geringer Arbeitsaufwand erforderlich, da nur ein Teil seine Stellung ändert und die geringe Kraft, die erforderlich ist, um die flexiblen Finger abzubiegen, hält die auf die Rückholfeder für den Kolben zugezählte Last gering« Diese minimale Arbeit vermindert Kraftänderungen und vermeidet Störungen des Mechanismus während der Hubbewegung des KoI-benmechaniemus. Dadurch ist die Wirkung des Kolbensteuermechanismus von der Bedienungsperson nicht fühlbar« Dies ermöglicht eine volle Steuerung des Hubverhältnisses während des gesamten Austreibhubes, wodurch eine maximale Wiederholbarkeit von aufeinanderfolgenden pipettierten

209852/0687

Volumina erreicht wird. Darüberhinaus wird durch die geringe Gesamtarbeit bewirkt, daß die Hand der Bedienungsperson weniger ermüdet und eine genaue Steuerung über einen längeren Zeitraum des Arbeitstages aufrechterhalten bleibt. Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt darin, daß die verminderte Kraft für den Hubsteuermechanismus den Verschleiß und die Möglichkeit von Belastungsschäden auf einem Minimum hält« Ein Grund dafür ist, daß die Nockenflächen zum Drehen des Indexteiles nicht auch die Anschlagflächen sind« Ein anderer Grund ist, daß die Anschlagflächen eben sind und jeweils etwa über 166 bis l80 verlaufen, die für jeden Hub verfügbar sind« Die Anschlagkonstruktion verwendet den direkten Druck eines festen Flansches an dem Indexteil, was vorteilhaft ist, da die meisten Werkstoffe bei Druckbelastung die höchste Festigkeit haben·

Infolge der Anordnung der Indexhülse im Bereich und in Anlage mit dem Druckknopf liegen die Schlagkräfte in Vorwärtsrichtung völlig im Druckknopf und den Anschlägen im Gehäuse, ohne jede Belastung des Kolbenstößels oder des Feinhub-Einstellmechanismus·

Der ideale Kraftweg, der durch den Hubsteuermechanismus erreicht wird, der Nullwert der dabei bewirkten Stoßkräfte, die niedere Belastung und der geringe Verschleiß dabei, all'

209852/0R87

dies bewirkt die Einhaltung einer Genauigkeit der Pipette über eine sehr lange Zeitdauer«

Bei einer anderen Ausführung«form der Erfindung ist eine axial bewegbare Hülse im Gehäuse vorgesehen, welche die Nocken und die Anschläge für das Indexteil trägt« Dies ermöglicht die Verwendung des Indexteils und der Nocken und der Anschlaghülse in einer Vielzahl von unterschiedlichen Pipetten, die eine stark unterschiedliche Hublänge aufweisen, wodurch die Teile standartisiert und die Formkosten vermindert werden«

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert«

Xn den Zeichnungen zeigen:

Fig, 1 einen Längsschnitt durch eine Pipette gemäß der Erfindung,

Fig« 2 einen Teilschnitt durch das Pipettengehäuse mit der darin eingesetzten Nocke und Anschlaghülse,

Fig« 3 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht eines Teiles des Indexmechanismus, der mit der Nocken- und Anschlaghülse zusammenarbeitet,

Fig« k eine schematische Ansicht einer Abwicklung des Indexteiles in ausgezogenen Linien und der Nocken- und Anschlaghülse in gestrichelten Linien,

209857/0687 - * ■-

Fig« 5 und 6 Abwicklungsansichten ähnlich wie Fig« 4, wobei das Indexteil in jeder Ansicht um k3° weitergedreht ist, und

Fig. 7 einen Teilschnitt durch die Pipettenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung«

Zn Fig. 1 ist eine Pipette 10 dargestellt, die im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 12 besteht, welches verschiebbar einen Kolbenmechanismus Ik aufnimmt, der durch einen am oberen Ende aus dem Gehäuse 12 vorspringenden Andruckknopf l6 betätigt wird, wobei ein abnehmbarer Behälter bzw. eine Düsenspitze 15 am unteren Ende des Gehäuses 20 befestigt ist« Die Bedienungsperson drückt den Druckknopf 16, taucht die Düsenspitze 15 in einen Behälter und läßt darauf den Druckknopf 16 los, wodurch die Flüssigkeit in die Spitze 15 eingesaugt wird_e Die Bedienungsperson drückt dann den Druckknopf 16 wieder ein und gibt die Flüssigkeit aus der Spitze 15 ab« Ein Indexmechanismus 22 ist vorgesehen, um abwechselnd kurze und lange Hübe der Kolbenanordnung Ik zu bewirken, derart, daß der Entleerungshub langer als der Aufziehhub ist und dadurch eine völlige Abgabe der Flüssigkeit aus der Pipette sichergestellt wird«

Der Kolben- oder Stößelabschnitt 25 ist verschiebbar in einem Zylinder 39 im Gehäuseabschnitt kl enthalten, der eine Kammer kk begrenzt« Wenn der Kolben 25 sich im ZyIin-

209852/0687 "¹⁰ "

der nach oben bewegt, wird die Luft in die Kammer 44 durch die Axialdurchgänge 46 und 47 und Flüssigkeit in die Behälterspitze 15 eingezogen·

Eine Rückstellfeder 48 für die Kolbenanordnung ist im oberen Ende des Gehäuses 12 vorgesehen und gegen die Unterfläche des.Druckknopfes 16 vorgespannt, sodaß sie den Flansch 26 am Stößel in Anlage an der Schulter 37 hält und nach Freigäbe des Druckknopfes 16 die Kolbenanordnung 14 immer in ihre obere Stellung bewegt, in welcher der Kolben 25 im Zylinder 39 zurückgezogen ist·

Der Indexmechanismus "2 bewirkt abwechselnd kurze und lange Hübe für die Kolbenanordnung l4· Dabei geht die Kolbenanordnung l4 immer in die gleiche Stellung zurück, die durch die Schulter 17 in Anlage am Flansch 26 bestimmt ist, nachdem zuerst das Eindrücken des Druckknopfes 16 den Indexmechanismus 22 veranlaßt, die Kolben l£ über einen vorbestimmten Abstand zu bewegen. Nach Loslassen des Druckknopfes 16 und dem anschließenden Niederdrücken des Indexmechanismus hält die Kolbenanordnung 14 in einer unterschiedlichen Stellung an· Dadurch bewirkt der Steuermechanismus 22 abwechselnd kurze und lange Hübe des Kolbenmechanismus 14, die z.B. sich um etwa 3j2 mm (1/8 inch·) unterscheiden können· Auf diese Weise wird eine Entleerung aus der Kammer 44 vom überschüssigen, über das beim vorhergehenden Hub aufgenommene

- 11 -

209852/0687

hinausgehende Medium sichergestellt«

Der Indexmechanismus 22 schließt eine zylindrische Nockenhülse 51 ein, die auf der Gehäuseschulter 37 sitzt« Die Nockenhülse 51 hat einen Flansch 52, der als Federlager für die Feder 48 dient« Am oberen Ende der Nockenhülse sind in ihrem Inneren zwei Nocken 53 mit l80° Umfangsabstand angeordnet« Die Nocken 53 haben Nockenflächen 5^, 55« 56 und 57 mit einer abgestumpften Fläche 59 um Raum für andere Teile zu schaffen, trie weiter unten erläutert wird« Die Flächen 55 und 57 liegen parallel, ebenso trie die Flächen 5^ und 56· Die Nocken 53 arbeiten mit einem Indexteil 60 so zusammen, daß eine Relativdrehung zwischen beiden bewirkt wird, wie im folgenden erläutert werden wird« Zwei Vorsprünge 62 und 63 (Fig« 2 und k) springen vom oberen Ende der Nockenhülse 51 im Bereich der Nocken 53 nach oben vor und dienen als Gegenanschläge für Anschläge am Indexteil 60.

Das Indexteil 60 ist ein Kunststofformteil und hat einen rohrförmigen Abschnitt 64, der frei drehbar auf einem reduzierten Abschnitt 30 des Kolbenstößels 2k liegt« Vier Finger 66 ragen vom oberen Ende des Teiles 60 axial nach unten und haben abgeschrägte Endflächen 67 und 68« Wie aus Fig. 6 zu ersehen, kragen diese Finger aus und sind in Umfangsrichtung flexibel« Ein anderer Satz von Fingern 69 springt von dem unteren Ende des Teiles 60 nach oben vor

209852/0687 - 12 -

und diese Finger haben die gleiche Form und Flexibilität wie die oberen Finger 66, Es sind vier Finger 69, 69a, 69b, 69c vorgesehen und diese liegen um 45° versetzt gegenüber den vier Fingern 66a, 66b, 66c und 66d, wie aus Fig. 4-6 deutlich zu ersehen ist· Die abwechselnden Paare von Fingern 66 und 69 greifen an den Nocken 53 an, um eine Relativdrehung zwischen dem Einstellteil 60 und der Nockenhülse 51 zu bewirken und Anschlagflächen 70 und 71 am oberen Ende des Teiles 60 in wahlweise zur Anlage an Anschlägen 62, 63 an der Nockenhülse 51 einzustellen· Wenn ein Gegenanschlag 62 oder 63 an einem Anschlag 71 in Anlage kommt, wird ein kurzer Hub des Kolbens 14 bewirkt, während, wenn ein Gegenanschlag 62 oder 63 an einem Anschlag 70 in Anlage gelangt, ein längerer Hub der Kolbenanordnung lh bewirkt wird.

Die Anschläge 70 und 71 sind an einem Kreisringabschnitt ausgebildet, der mit dem oberen Endabschnitt des Indexteiles 60 ein Stück bildet« Der Ringabschnitt 73 verläuft von den Fingern 66 radial nach außen, sodaß die Finger mit den Nocken 73 zur gleichen Zeit in Eingriff gelangen können, wenn die Anschläge 70 oder 71 an den Gegenanschlägen 62 und 63 angreifen, wie am besten aus Fig· 3 zu ersehen·

Wie aus Fig. k zu ersehen, liegen die Finger 66 und 69 in Umfangerichtung in einem Abstand im wesentlichen gleich der Ujafeiigsläsiga der BJceäEeäiateschs.iti© 55 **£*d 56 und liegen axial in ®ir?©K; Abstand gsjflagar slg al® iisiallänge ©iiaer

209852/0687

- 13 -

der Nockenfläche 55, 56« Der Abstand zwischen der Anschärfung 68 von nebeneinanderliegenden Fingern 66 und den Anschärfungen 75 ^von daran anschließenden Fingern 69 ist geringer, als der Abstand zwischen den Nockenflächen 5^ und 56, sodaß die entsprechenden Finger 66 und 69 etwas aufgespreizt oder abgebogen werden müssen, wenn sie gleichzeitig über die Nockenflächen 54 und 56 laufen« Xn dieser in Fig.4 gezeigten Stellung sind die Finger 66 über dem Punkt 77 der Nocken geglitten und die Finger sind in ihre nicht abgebogene Stellung zurückgekehrt·

Wenn das Indexteil 60 nach unten bewegt wird, wenn der Knopf 16 zuerst eingedrückt wird, gleiten die Finger 66a und 66b an den Nockenflächen 55a und 55b nach unten und drehen das Indexteil 60 nach rechts aus der in Fig· 4 gezeigten Stellung in die in Fig· 5 gezeigte Stellung, in welcher die Anschläge 71a und 71b mit den Gegenanschlägen 62, 63 fluchten und einen kurzen Hub des Kolbens 25 bewirken« Wenn der Knopf l6 voll niedergedrückt ist, liegt der Anschlag 71 an den Gegenanschlägen 62 und 63 an und die Finger 69a und 69b schnappen aus der in gestrichelten Linien dargestellten Stellung in Fig. 5 in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung« Nach darauffolgendem Freigeben des Knopfes l6 gleiten die Finger 69a und 69b an den Nockenflächen 56a und 56b nach oben und drehen das Indexteil 60 um weitere 45°« Beim nächsten Eindrücken des

209852/0687

- l4 -

Druckknopfes l6 sind die Finger 66c und 66d über die Spitzen der Nocken 43 übergeschnappt und gleiten an den Nockenflächen 55a und 55b nach unten, wodurch die Anschläge 70a und 70b mit den GegenanschHägen 63 bzw. 62 in Fluchtung gebracht werden und dadurch ein langer Hub des Kolbens bewirkt wird.

Das Hubvolumen kann durch Änderung der Stellung des Druckknopfes gegen den Kolbenabschnitt 32 eingestellt werden· Dazu ist das Indexteil 60 lose zwischen der Bodenfläche 49 des Knopfes 16 und der Schulter 8l am Führungsabschnitt 28 des Kolbens 24 eingesetzt« Die obere Fläche 83 des Indexteiles 60 wird gegen die untere Fläche 49 des Druckknopfes angepreßt, wenn die Anschläge 70 oder 71 an den Gegenanschlägen 62 und 63 angreifen. Auf diese Weise kann durch Änderung der Lage der Fläche 49 gegen den Kolben 24 die untere Grenze des Weges des Kolbens 25 in bestimmten Grenzen geändert werden. Dies beeinflußt selbstverständlich den Unterschied der Hublänge zwischen dem Aufziehhub und dem Abgabehub nicht, der durch den Hubsteuermechanismus 22 bestimmt wird. Der Unterschied der Hubsteuerung ist durch den Unterschied der Höhe zwischen den Anschlägen 70 und 71 bestimmt.

Um zu verhindern, daß der Knopf l6 das Indexteil gegen die Schulter 8l klemmt, ist eine Schulter 85 nahe des oberen

- 15 -

209852/0687

Endes des Schaftabschnittes 30 vorgesehen, der in einer Gegenbohrung 86 im Knopf 16 eingreift und dadurch ein unerwünschtes Klemmen verhindert· Der Axialabstand zwischen der Schulter 85 und der Schulter 8l ist größer als die Summe der axialen Länge des Teiles 60 und der axialen Tiefe der Bohrung 86«

Wenn auch die Wirkungsireise der Vorrichtung aus der obigen Beschreibung klar sein dürfte, so soll doch die .folgende Erläuterung als Zusammenfassung dienen«

Vor dem Aufziehen der Flüssigkeit in die Pipette 10 wird eine austauschbare Düsenspitze 15 über die Spitze 20 auf«· gesteckt« Das Indexteil 60 liegt in seiner obersten,, in Fig« 1 und 4 gezeigten Stellung» Nach Eindrücken des Druckknopfes 16 gleiten' die Finger 66a und 66b an den Nockenflächen 55a und 55b nach unten, wodurch die Drehung des Indexteiles 60 nach rechts in Fig« 4 beginnt« Wenn die Finger 69a und 69b über die Ecken 90 geglitten sind, sind beide Sätze von Fingern 66 und 69 etwas abgespreizt und die Finger 69a und 69b beginnen entlang den kurzen Nockenflächen 57a und 57b zu gleiten« Das Abbiegen der Finger 66a und 66b sowie 69a und 69b stellt unter diesen Bedingungen eine formflüssige Drehung des Indexteiles 60 nur in einer Richtung sicher«

Wenn die Finger 66a und 66b das Ende der Nockexifläelhen

- 16 -

und 55b erreichen, wobei der Knopf 16 weiter nach unten gedrückt wird, schnappen die Enden der Finger 69a und 69b über die Nockenspitzen 91 bzw· 92 und bewegen sich in die vollen Linien dargestellter Stellung in Fig. 5. Dies bewirkt, daß die Finger 69a und 69b beim kurzen Rückhub an den Leitflächen 56a und 56b der Nocke liegen«

Bei weiterem Bindrücken des Knopfes l6 nach unten bewegen sich die Finger 66a und 66b in Anlage an den Nockenpunkten 9% und 95 ohne eine Drehung des Indexteiles 60 etwa axial nach unten bis die Anschläge 71a und 71b an den Gegenanschlägen 63 bzw« 62 anliegen« Dies hält die Bewegung der Kolbenanordnung in ihrer kurzen Hubstellung an·

Die Pipette wird dann in den Behälter mit Flüssigkeit eingesetzt und der Druckknopf 16 langsam freigegeben, wodurch Flüssigkeit in den Behälter der Düsenspitze 15 aufgezogen wird« Dies treibt das Xndexteil 60 über einen kurzen Abstand ohne Drehung nach oben bis das Indexteil 60 in Bezug auf die Nocke 53 die in Fig« 5 gezeigte Stellung einnimmt« In dieser Stellung greifen die Finger 69a und 69b an den Nockenflächen 56a und 56b an und durch die sich daraus ergebenden Leitwirkung beginnt das Indexteil 60 sich wieder nach rechts zu drehen. Wenn die Finger 69a und 69b das Ende ihrer Nockenflächen erreichen, sind die Finger 66c und 66b von den Nockenecken 77 freigekommen, sodaß sie mit dem Be-

- 17 -

20985?/np87

ginn der Nockenflächen 55a und 55b fluchten· Die weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens Ik und des Indexteiles 60 erfolgt ohne Drehung des Indexteiles, wobei die Finger 69a und 69b nur axial entlang den Nockenecken 54 bzw». 55 gleiten«

Nach weiterer Aufwärtsbewegung des Kolbens legt sich der Flansch 26 an der Schulter 37 an und begrenzt eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbenstößels und beendet das Füllen der Pipette· Beim Abgeben, wenn die Kolbenanordnung 14 sich nach unten bewegt, bewegt sich das Indexteil 60 axial über einen kurzen Abstand ohne Drehbewegung, bis die Finger 66c und 66d sich an den Nockenflächen 55a und 55b (Fig.6) anlegen, wodurch die daraus erfolgende Wirkung eine erneute Rechtseinstellung des Teiles 60 ergibt· Die Drehbewegung des Indexteiles 60 setzt sich fort bis die Anschläge 70a und 70b mit den Gegenanschlägen 63 bzw· 62 fluchten und sich an diesen anlegen· Da die Anschläge 70a und 70b ober-,halb der Anschläge 71a und 71b liegen, kann der Kolben sich beim Abgabehub für die Flüssigkeit über einen größeren axialen Abstand bewegen, wodurch eine vollständige Abgabe der Flüssigkeit aus der Düsenspitze 15 sichergestellt wird«

In Fig. 7 ist eine etwas abgewandelte Form der Erfindung dargestellt, die sich grundsätzlich von der Konstruktion gemäß Fig. 1-3 dadurch unterscheidet, daß die Nockenhülse axial bewegbar ist.

- l8 ~ 209852/0687

Die Pipette 110 besteht aus einem Gehäuse 112 mit einer darin verschiebbaren Kolbenanordnung Il4_t die in ihre obere Stellung durch eine Feder 116 vorgespannt ist« Die obere Stellung der Kolbenanordnung Il4 ist durch einen Flansch 118 bestimmt, wenn dieser in Eingriff an einer Schulter 120 an der Innenseite des Gehäuses gelangt. Das obere Ende des abgestuften Kolbens Il4 trägt einen Druckknopf 119 zu dessen Betätigung«

Auf dem reduzierten Kolbenabschnitt 121 ist drehbar ein Indexteil 124 ähnlich dem der in Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform aufgesetzt«

Auf dem Kolbenabschnitt 125 ist eine Nockenhülse 127 verschiebbar, die Nocken 130 und Gegenanschläge 131 in der gleichen Weise wie bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Aueführungsform hat.

Der Unterschied der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist, daß die Nockenhülse 127 in dem Gehäuse 112 axial verschiebbar ist. Darüber hinaus ist die Nockenhülse 127 im Gehäuse 112 frei drehbar« Das Einstellen wird bei dieser Ausführungsform nur durch die Relativstellung des Indexteiles 124 und der Nockenhülse 127 bestimmt und hängt nicht von irgendwelchen stationären Anschlägen oder Nocken für deren Einstellvorgang ab.

- 19 -

209852/ΠΒ87

Bei axialer Bewegung des Knopfes 119 nach unten greifen die nach unten ragenden Finger 128 des Indexteiles 124 an der Nocke 130 an und treiben die Nockenhülse 127 nach unten bis sie an dem durch die Schulter 120 gebildeten Anschlag anliegt· Die Nockenhülse und das Indexteil stellen sich relativ zueinander ein und bringen einen Satz von Anschlägen am Indexteil in Anlage mit den Anschlägen 131« Durch Loslassen des Knopfes 119 bewegt sich das Indexteil axial nach oben und stellt sich gegen die Nockenhülse 127 ein. Die Einstellgeometrie, wie sie in Verbindung mit Fig· 4, 5 und 6 beschrieben ist, ist die gleiche, sodaß eine Wiederholung nicht erforderlich ist·

Einer der Vorteile der Ausführungsform gemäß Fig· 7 liegt darin, daß das Indexteil 124 und die Nockenhülse 127 in einer Vielzahl von unterschiedlichen Pipetten mit unterschiedlichen Hublängen verwendet werden können« Der einzige Unterschied zwischen Pipetten liegt in der Lage der Schulter 120, um eine Änderung der Hublänge zu bewirken» Es ist daher auf diese Weise eine Austauschbarkeit von Teilen erreicht, welche eine erhebliche Kostenersparnis bei dieser Konstruktion bewirkt.

- 20 -

209852/Π687

Claims

Patentansprüche

1#) Pipette, gekenzeichnet durch ein Gehäuse, einen axial in dem Gehäuse verschiebbaren starren Kolben, einen mit dem Kolben zu dessen Betätigung verbundener Druckknopf, eine Anordnung um eine unterschiedliche Hublänge bei aufeinanderfolgenden Betätigungen des Druckknopfes zu bewirken, welche einen Indexteil, eine Einrichtung zum Einstellen des Indexteiles und Anschläge einschließt, welche an dem Indexteil angreifen, um die unterschiedlichen Hublängen zu bewirken.

2« Pipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexeinrichtung eine Nockenanordnung einschließt, welche an dem Indexteil zu dessen Einstellung angreift·

3· Pipette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Indexteil aus einer drehbar in dem Gehäuse liegenden Hülse besteht·

4« Pipette nach Anspruch 3< dadurch gekennzeichnet, daß die Indexhülse drehbar auf dem Kolben und axial mit diesem bewegbar ist«

5« Pipette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexhülse eine Anzahl axial verlaufender Finger einschließt, die an der Nooke angreifen, um die Hülse bei deren Axialbewegung zu drehen·

209857^0687

- 21 -

_ 21 -

6. Pipette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexhülse abwechselnd axial verschiebbare Anschläge zum Angreifen an den Gegenanschlägen einschließt, um die unterschiedlichen Hublängen zu bewirken·

7· Pipette, gekennzeichnet durch,ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschiebbaren Kolben, einen Druckknopf zur Betätigung des Kolbens, eine Anordnung, um unterschiedliche Hublängen bei aufeinanderfolgenden Hüben des Kolbens zu bewirken, welche ein Indexteil, Anschläge an dem Indexteil, mit diesen Anschlägen zusammenwirkende Gegenanschläge und Anordnungen um die Bewegung des Kolbens anzuhalten einschließt, wobei das Indexteil und die Anschläge so angeordnet sind, daß das Indexteil im wesentlichen nichts von der Betätigungskraft vom Druckknopf auf den Kolben
überträgt« '

8« Pipette, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschiebbaren Kolben, um Flüssigkeit in einen
und Flüssigkeit aus einem mit dem Gehäuse in Verbindung stehenden Behälter aufzuziehen bzw· auszustoßen, einen
Druckknopf zur Betätigung des Kolbens, eine Anordnung,
welche eine aufeinanderfolgende Änderung der Hublänge
bewirkt, welche ein Indexteil einschließt, welcher hohe und niedere Anschläge aufweist, ferner gekennzeichnet
durch Gegenanschläge zum wahlweisen Anlage an die hohen und niederen Anschläge des Indexteils und eine Anordnung

209852^0687

— 22 —

zum wahlweisen Drehen der Anschläge in Fluchtung mit den Gegenanschlägen, wobei diese Anordnung eine Anzahl von axial verlaufenden Fingern an dem Indexteil einschließt und Nockenanordnungen mit den Fingern in Eingriff gelangen, um das Indexteil zu drehen·

9· Pipette, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschiebbaren Kolben, um Flüssigkeit in einen bzw« aus einem mit dem Gehäuse in Verbindung stehenden Behälter zu saugen, einen Druckknopf zum Betätigen des Kolbens, eine Anordnung, um abwechselnde Änderungen der Hublänge zu bewirken, welche ein Indexteil einschließt, ' das drehbar durch «?«n, Kolben getragen wird, wobei das Indexteil hohe und niedere Anschläge aufweist und wobei Gegenanschläge zum wahlweisen Angriff an den hohen und niederen Anschlägen am Indexteil vorgesehen sind, ferner gekennzeichnet durch eine Anordnung zum wahlweisen Drehen der Anschläge in Fluchtung mit den Gegenanschlägen, wobei diese Anordnung eine Anzahl von axial gegenüberliegenden Fingern an dem Indexteil und eine Nockenanordnung, die an den Fingern so in Eingriff gelangt, daß das Indexteil sie.τ. dreht, einschließt, wobei ferner die Nockenanordnung eine erste Nockenfläche aufweist, die mit einem der Sätze von gegenüberliegenden Fingern in Eingriff gelangt und eine zweite Nockenfläche aufweist, die mit dem anderen Satz von Fingern in Eingriff gelangt, und wobei die Finger i»

- 23 209852/0687

Umfangsrichtung so in Abstand Ii eg en₅ daß, wenn einer der Finger von einem Satz den Eingriff an einer der Nockenflächen beendet hat, einer der Finger des anderen Satzes axial mit einem Abschnitt der anderen Nockenfläche fluchtet, derart, daß das Indexteil bei umgekehrter Bewegung des Kolbens mit der Drehung in der gleichen Richtung fortfährt.

10, Pipette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Satz der Finger flexibel ist, wobei die Nokkenanordnung eine Nocke mit einer Anzahl von Leitflächen einschließt und die Finger des einen Satzes im Drehsinn gegenüber den Fingern des anderen Satzes in Umfangsrichtung versetzt sind, und die Finger so lang sind, daß der Abstand zwischen gegenüberliegenden Fingern geringer ist als der Abstand zwischen den Leitflächen, sodaß ein Abbiegen der flexiblen Finger erforderlich ist und eine formschlüssige Drehung des Indexteiles bewirkt wird«

11. Pipette nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch vier Finger in jedem Satz, die von dem Indexteil vorkragen, wobei jeder Finger so angeschärft ist, daß Leitflächen parallel zu den Nockenflächen an der Nockenanordnung gebildet werden und die Nocken vier Leitflächen aufweisen, deren jede derart parallel zu.einer anderen der Flächen ist, daß sie ein Parallelogramm umgrenzen«

209852/0687 - ^2k -

12. Pipette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Indexteil eine. Hülse ist, die um den Kolben liegt und drehbar zu diesem ist, und daß jeder Satz von Finger aus vier Fingern besteht, die an jedem Ende der Hülse vorkragen und auf den anderen Satz zu verlaufen, wobei der eine Satz von Fingern um 45° gegen den anderen Satz von Fingern in Umfangsrichtung versetzt ist«

13· Pipette nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge an dem Indexteil einen Ringflansch an einem Ende des Indexteils und ausgenommene Abschnitte an dem Flansch einschließen, die abwechselnd hohe und niedere Anschläge bilden·

14, Pipette nach Anspruch 13j dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschläge am Gehäuse stationär festliegen«

15. Pipette, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse hin« und herschiebbaren Kolben zum Aufziehen einer Flüssigkeit in einen Bzw. Ausstoßen einer Flüssigkeit aus einem Behälter, der mit dem Gehäuse in Verbindung steht, eine Anordnung zum ständigen Vorspannen des Kolbens in einer Richtung, einem Druckknopf zum Betätigen des Kolbens, eine Anordnung um Änderungen der Hublänge bei abwechselnden Hüben zu bewirken, welche einen Indexteil einschließtj der Anschläge aufweist, ferner g©kennzeich-

- 25 209852/0687

net durch eine Nockenhülse, die im Gehäuse axial bewegbar ist, Anschläge am Gehäuse, welche die Axialbewegung der Nockenhülse begrenzt, ineinandergreifende Nockenanordnungen an dem Indexteil und der Nockenhülse zur Erzeugung einer relativen Einstellung zwischen beiden bei axialer Relativbewegung und Gegenanschläge an der Nockenhülse, die wahlweise mit den Anschlägen am Indexteil in Eingriff gelangen.

l6· Pipette nach Anspruch 15« dadurch gekennzeichnet, daß das Indexteil ein Kreisringteil ist, das frei drehbar auf dem Kolben liegt, während die Nockenhülse frei drehbar im Gehäuse liegt·