DE2309547C3 - Gerät zum Füllen und Entleeren eines Flüssigkeitsbehälters, z.B. einer Pipette - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Füllen und Entleeren eines Flüssigkeitsbehälters gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Gerät, von dem der Oberbegriff des Hauptanspruchs ausgeht und das als medizinische Spritze ausgebildet ist (US-PS 9 51 160), ist das Ansaugen und Abgeben von Flüssigkeit nur durch Drehen der Handhabe möglich, wobei der Kolben durch Drehen der Schraube in dem Zylinder verschoben wird. Bei diesem Gerät ist der Zylinder selbst der Behälter, der zunächst mit der Flüssigkeit zu füllen und dann zu entleeren ist. Die Bedienung dieses bekannten Gerätes ist zeitraubend und erfordert in der Regel die Benutzung beider Hände. Es ist ferner eine Abfüllvorrichtung zur Förderung einer bestimmten Flüssigkeitsmenge aus einem Vorratsbehälter in einen Dosierbehälter bekannt (DE-AS s 12 11961). Hierzu wird in den Vorratsbehälter ein Zylinder eingesetzt in dem ein Kolben mit einem durch einen einstellbaren Anschlag begrenzten Hub verschiebbar ist Der Kolben saugt die Flüssigkeit unter der Wirkung einer Feder am unteren Zylinderende an und

ίο drückt sie beim Abwärtsbewegen des Kolbens durch die hohle Kolbenstange in den Dosierbehälter. Mit dieser bekannten Abfülleinrichtung ist die Förderung einer genau dosierten Flüssigkeitsmenge z. B. in eine Pipette und deren Entleerung durch ebenfalls genau dosierte,

z. B. tropfenweise Abgabe, nicht möglich.

Zur Regelung des Ausflusses einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter ist es schließlich bekannt, den. Behälter mit einer zur Atmosphäre führenden öffnung zu versehen, in die ein regelbarer Verschluß eingesetzt ist (US-PS 27 99 437).

Ausgehend von dem an erster Stelle genannten Gerät liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Ansaugen von Flüssigkeit' in einen Behälter wesentlich zu beschleunigen und außerdem die Abgabe der Flüssigkeit aus dem Behälter schnell oder in feindosierter Menge chargenweise oder auch tropfenweise zu ermöglichen. Dabei soll das Gerät mit einer Hand bedienbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die in dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebe-

JO nen Mittel vorgesehen. Bei dem entsprechend der Erfindung ausgebildeten Gerät kann der Kolben sowohl durch das Ein- und Herausschrauben der Schraube als auch durch Druck auf die Handhabe bewegt werden. Im letzteren Falle wird der Rückhub, also das Ansaugen

J5 von Flüssigkeit durch die Schraubenfeder bewirkt. Mit Hilfe der Schraube kann ferner die Ausgangslage des Kolbens auf eine beliebige Stellung entsprechend einem bestimmten Flüssigkeitsvolumen eingestellt werden, so daß beim Druck auf die Handhabe jeweils nur dieses Flüssigkeitsvolumen abgegeben und dann durch die Feder wieder angesaugt wird. Dieser Vorgang erfordert wesentlich weniger Zeit als die Betätigung der Schraube für jeden Saug- und Druckhub des Kolbens. Zum Abgeben der Flüssigkeit ist außerdem nur eine Hand erforderlich, da sich das Gerät, dessen Länge durch Verstellung des Kolbenhubes nicht verändert wird, mit einer Hand halten und die Handhabe mit dem Daumen dieser Hand verschieben läßt. Die zweite Hand ist dann für das Halten des zu füllenden oder zu entleerenden

so Behälters frei, der hierzu über das Anschlußstück mit dem Gerät dicht verbunden werden kann. Dieses Gerät läßt sich beispielsweise nach Art einer Bürette bei Titrationen benutzen und gibt auch die Möglichkeit, die Flüssigkeit tropfenweise abzugeben.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Gerätes nach der Erfindung gekennzeichnet. Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise als Seitenansicht und teilweise als Längsschnitt gezeichnete Darstellung eines Geräts nach der Erfindung;

Fig.2a einen Längsschnitt durch einen elastischen Dichtungsteil;

h5 Fig. 2b die untere Stirnfläche des Dichtungsteils nach F i g. 2a;

F i g. 3 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines Gerätes nach der Erfindung;

Fig.4a einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform eines Dichtungsteils;

Fig.4d die untere Stirnseite des Dichtungsteils nach Fig.4a;und

Fig.5 eine perspektivische Darstellung eines Teils zur Bedienung des Gerätes nach F i g. 3.

Zu dem in Fj g. 1 dargestellten Gerät gehört ein Zylinder I, der durch eine Überwurfmutter 3 mit einer allgemein zylindrischen Abdeckung 2 verbunden ist

Im Zylinder ist ein Kolben 5 aus einem Elastomermaterial gleitend geführt, und über einen nicht dargestellten Tragflansch an einer Kolbenstange 6 befestigt Diese hat zwei radial nach außen ragende Rippen 8, die einander diametral gegenüberliegen. Die Kolbenstange 6 ragt durch eine Führungsplatte 9, die zwischen dem is Zylinder 1 und der Abdeckung 2 angeordnet ist und durch diese Teile und die Oberwurfmutter 3 in ihrer Lage gehalten wird. Die Form der öffnung der Führungsplatte 9 entspricht der Querschnittsform der Kolbenstange 6, so daß diese undrehbai, aber axial verschiebbar in dem Gerät geführt ist

Das freie Ende der Kolbenstange 6 ist mit einer axialen Gewindebohrung U versehen, in die eine Schraube 12 eingeschraubt ist, die an einer Handhabe 13 befestigt ist welche an ihrem unteren Ende einen als Anschlag zur Wirkung kommenden Bund 14 trägt. Die Handhabe 13 ragt durch eine zentrale öffnung in der oberen Stirnfläche der Abdeckung 2, und der Bund 14, der einen größeren Durchmesser hat, wird gegen die Innenseite der Stirnfläche der Abdeckung 2 durch eine Feder 16 vorgespannt die zwischen der Platte 9 «nd dem Bund 14 angeordnet ist

Der Zylinder 1 weist an seinem unteren Ende eine normalerweise durch eine Schraubkappe 32 verschlossene Belüftungsöffnung 20 sowie eine Ansaugöffnung 21 r> auf, welch letztere den Zylinder mit einem Ende einer in F i g. 1 mit gestrichelten Linien teilweise angedeuteten Pipette oder einem mit Teilstrichen versehenem Rohr 31 verbindet Die öffnung 21 wird durch einen rohrförmigen Ansatz 22 abgegrenzt, der an seinem freien Ende mit Außengewinde versehen ist. Auf dieses ist eine Oberwurfmutter 23 aufschraubbar, weiche in Verbindung mit einem Dichtungsteil 24 aus einem Elastomermaterial eine nach außen abgedichtete Verbindung zwischen dem Zylinder 1 und der Pipette 31 herstellt

Das Dichtungsteil 24 ist allgemein rohrförmig und weist einen Abschnitt 25 auf, der in den rohrförmigen Ansatz 22 einführbar ist, ferner eine Ringschulter 26, die sich am freien Ende des Ansatzes 22 abstützen kann, ^r> <> sowie einen weiteren Abschnitt 28, der einen größeren Außendurchmesser hat als der Abschnitt 25 und der von einem hohlkegeligen Abschnitt 24 der Überwurfmutter 23 aufgenommen wird.

Gemäß F i g. 2b hat der Abschnitt 28 des Dichtungsteils 24 eine elliptische Außenform, und durch diesen Abschnitt erstreckt sich eine kreisrunde öffnung, so daß die Wand des Abschnitts 28 zwei relativ dünne Abschnitte besitzt, die den Abschnitt 28 zwingen, zwei Lippen zu bilden, welche einen Schlitz abgrenzen, der t>o das benachbarte Ende der Pipette 3t aufnimmt, wenn die Überwurfmutter 23 auf das Außengewinde des Ansatzes 22 aufgeschraubt wird.

Eine etwas abgeänderte, jedoch allgemein ähnliche Ausführungsform eines Dichtungsteils 24 aus einem hi Elastomermaterial ist in Fig.4a und 4d dargestellt. In diesem Fall hat der Abschnitt 28 eine zylindrische Außenform, ist jedoch mit drei relativ dünnen Abschnitten 29 versehen, die drei oder mehr Lippen bilden, wenn die Überwurfmutter 23 auf den Ansatz 22 aufgeschraubt wird. Die öffnung des Dichtungsteils 24 verjüngt sich von unten nach oben, z. B. von einem Durchmesser von etwa 8J mm auf einen Durchmesser von etwa 4 mm, um jeweils ein Ende einer Pipette aufnehmen zu können.

Bei einer ersten Gebrauchsweise des Gerätes wird das rohrförmige Ende einer Pipette 31 unter Kraftaufwand in das Dichtungsteil 24 eingeführt und die Überwurfmutter 23 wird durch Drehen gegenüber dem Zylinder 1 festgezogen, so daß die Lippen des Dichtungsteils das Ende der Pipette mit abdichtender Wirkung umschließen. Dann wird das freie Ende der Pipette in eine Flüssigkeit eingetaucht die von der Pipette angesaugt werden soll. Hierauf dreht man die Handhabe 13, um die Schraube 12 in die Kolbenstange 6 hineinzuschrauben. Da die Handhabe 13 durch die Feder 16 gegen die Abdeckung 2 verspannt ist wird hierbei der Kolben 5 gemäß F i g. 1 nach oben gezogen, um Flüssigkeit in die Pipette hineinzusaugen. Sobald die Pipette die gewünschte Flüssigkeitsmenge aufgenommen hat, ist es möglich, die Flüssigkeit dadurch abzugeben, daß die Handhabe 13 entgegen der Kraft der Feder 16 niedergedrückt wird, so daß die Flüssigkeit schnell abgegeben wird, wenn die Pipette ein solches schnelles Abgeben zuläßt Alternativ kann man die Handhabe 13 entgegengesetzt zu der Drehrichtung beim Ansaugen von Flüssigkeit drehen, so daß der Kolben 5 allmählich nach unten geschoben wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Gerät in Verbindung mit einer Pipette nach Art einer Bürette bei Titrationen zu benutzen, bei denen es erforderlich ist, eine Flüssigkeit jeweils tropfenweise abzugeben. Man kann die Anzahl der Gewindegänge der Schraube 12 je Längeneinheit so wählen, daß sich leicht jeweils nur ein einziger Flüssigkeitstropfen abgeben läßt.

Eine weitere Möglichkeit zum Abgeben der Flüssigkeit aus der Pipette besteht darin, daß man die Schraubkappe 32 über der Belüftungsöffnung 20 teilweise abschraubt damit Luft aus der Umgebung in den Zylinder eintreten kann, um ein ungehindertes Ausströmen der Flüssigkeit aus der Pipette zu ermöglichen. Dieses Merkmal ermöglicht es, das Gerät in Verbindung mit Pipetten zu benutzen, die unter der Annahme geeicht sind, daß die Flüssigkeit nicht durch Aufbringen eines Drucks aus der Pipette verdrängt wird.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform des Geräts zum Abgeben von Flüssigkeit aus einer Pipette ist gemäß Fig.3 und 5 eine federnde Klammer 33 vorhanden, die zwei Backen 37 aufweist, mit denen sich die Klammer 33 auf den Ansatz 22 aufsetzen läßt Dabei halten zwei gemäß Fig.3 an dem Ansatz 22 ausgebildete Vorsprünge 36 die Klammer in Anlage an der unteren Stirnfläche des Zylinders 1. Die federnde Klammer 33 ist mit einem Kappenabschnitt 35 versehen, der mit der öffnung 20 zusammenarbeitet, um sie geschlossen zu halten. Ferner ist die Klammer 33 mit einer Handhabe 34 versehen, die sich gemäß Fig.3 durch den Benutzer des Geräts nach unten drücken läßt, um die Klammer so zu verformen, daß der Kappenabschnitt 35 von der öffnung 20 abgehoben wird, um Luft in den Zylinder eintreten zu lassen. Die Klammer 33 besteht vorzugsweise aus einem harten, elastischen Kunststoff, z. B. Nylon. Die Dichtungsfläche des Kappenabschnitts 35 ist vorzugsweise mit einem Belag aus einem weichen, elastischen Werkstoff, z. B. Gummi,

versehen.

Wird die Pipette dadurch gefüllt, daß zuerst die Handhabe 13 niedergedrückt wird, daß dann die Pipette in die Flüssigkeit eingetaucht wird, und daß hierauf die Handhabe 13 freigegeben wird, damit die Feder 16 den Kolben 5 wieder in seine Ruhestellung bringen kann, und wird die Pipette schließlich dadurch entleert, daß die Handhabe 13 niedergedrückt wird, oder daß anstelle des Drehens der Handhabe die Öffnung 20 zur Atmosphäre geöffnet wird, bleibt das von der Pipette angesaugte Flüssigkeitsvolumen bei allen Ansaughüben des Kolbens 5 annähernd konstant. Dies bedeutet, daß es möglich ist, mehrere gleich große Flüssigkeilsmengen schnell und genau anzusaugen und sie mit der Pipette wieder abzugeben, und daß es nur erforderlich ist, durch Drehen der Handhabe 13 eine Feineinstellung der gewünschten Flüssigkeitsmenge zu bewirken.

Da die oberste Stellung der Handhabe 13 durch den Bund 14 bestimmt wird, ist ersichtlich, daß die Höhe des Geräts begrenzt ist, und daß sich das Gerät daher leicht mit einer Hand benutzen läßt.

Die Teile der Vorrichtung bestehen vorzugsweise aus Kunststoffen oder anderen Werkstoffen, die einer Behandlung in einem Autoklav standhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Füllen und Entleeren eines Flüssigkeitsbehälters, z. B. einer Pipette, bestehend aus einem an einem Ende mit einer Ansaugöffnung versehenen Zylinder, in dem ein Kolben mit einer gegen Drehen gesicherten und mit einer Gewindebohrung versehenen Kolbenstange verschiebbar ist, in die eine an ihrem äußeren Ende mit einer Handhabe versehene Schraube einschraubbar ist, deren Bewegung nach außen durch einen an einem zylinderfesten Anschlag zur Anlage kommenden Bund begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (14) In der Ruhestellung unter der Kraft einer Feder (16) an dem Anschlag anliegt und die Kolbenstange (6) zusammen mit dem Kolben (5) und der Schraube (12) gemeinsam gegen die Kraft der Feder (16) verschiebbar sind und daß die Ansaugöffnung (21) mit einem Anschlußstück (23, 24) zur dichten Verbindung mit dem zu füllenden oder zu entleerenden Behälter versehen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ansaugöffnung (21) gegenüberliegende Stirnseite des Zylinders (1) mindestens teilweise durch eine Platte (9) verschlossen ist, in der die fest mit dem Kolben (5) verbundene Kolbenstange (6) mit an ihrem Umfang sich in axialer Richtung erstreckenden Rippen (8) geführt ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (9) am Zylinder (1) zusammen mit einer die Kolbenstange (6) und die Feder (16) umschließenden Abdeckung (2) befestigt ist, aus der die drehbare Handhabe (13) der Schraube (12) herausragt und deren vom Zylinder abgewandte Stirnfläche den Anschlag für den Bund (14) bildet.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück aus einer Überwurfmutter (23) und iinem elastischen, in die Ansaugöffnung einsetzbaren Dichtungsteil (24) besteht, in das ein zu einer Pipette führendes Rohr (31) einführbar ist, das durch Festziehen der Überwurfmutter dicht umschließbar ist

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) an seiner mit der Ansaugöffnung versehenen Stirnwand eine verschließbare Belüftungsöffnung (20) aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen der Belüftungsöffnung (20) eine Kappe (35) an den Rand dieser öffnung (20) durch eine federnde Klammer (33) andrückbar ist, die mit einer Handhabe (34) vom Rand der öffnung abhebbar ist