DE2702539A1

DE2702539A1 - Vorrichtung zur abgabe von fluessigkeit in genau vorherbestimmten mengen

Info

Publication number: DE2702539A1
Application number: DE19772702539
Authority: DE
Inventors: William John Roach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1977-01-21
Publication date: 1977-08-18
Also published as: FR2341134B3; FR2341134A1; US4074831A; SE7701527L; IT1077621B; GB1520218A

Description

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William John Eoach
Auburn, California (V.St.A.)

Vorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeit in genau vorherbestimmten

Mengen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeit in genau vorherbestimmten Mengen, insbesondere eine Abgabevorrichtung, die an dem Mundstück eines Flüssigkeitsbehälters, beispielsweise einer Flasche oder eines Glases, angebracht werden kann und die eine Spritzeinrichtung aufweist, die aus einem Zylinder und einem darin beweglichen Kolben besteht. Zur genau dosierten Abgabe wird zunächst der Kolben in dem Zylinder über eine vorherbestimmte Strecke bewegt, so daß ein vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen aus dem Behälter angesaugt wird, worauf der Kolben in der entgegengesetzten Sichtung bewegt und dadurch die angesaugte Flüssigkeit durch ein Austrittsrohr der Spritze unter Druck ausgestoßen wird.

Eine derartige Abgabevorrichtung ist in der US-PS 3 452 901 angegeben und stellt einen beträchtlichen Fortschritt auf diesem Gebiet dar, weil die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß sie vom Benutzer leicht auseinandergenommen werden kann und daher zum Auseinandernehmen nicht zu dem Hersteller eingesandt zu werden braucht. Der Vorteil des leichten Auseinandernehmens ist jedoch nur mit einer komplizierten Konstruktion erzielbar, die relativ hohe Herstellungskosten bedingt. Ferner kann die bekannte Abgabevorrichtung nicht ohne weiteres für die Abgabe von Flüssigkeit in einer genau vorherbestimmten, aus einem großen Volumenbereich ausgewählten Menge eingestellt werden.

Die bekannte Vorrichtung kann nur Volumina bis zu ORIGINAL INSPECTED

9,5 ml abgeben. Zur Abgabe eines größeren Volumens ist ein längerer oder breiterer Zylinder erforderlich. Da sich der Zylinder jedoch in dem Behälter befindet, würde ein größerer Zylinder in dem Behälter einen zu großen Raum einnehmen. Selbst innerhalb des vorgenannten, begrenzten Volumenbereichs kann man die Volumeneinstellung nicht um weniger als etwa 0,2 ml verändern, weil in der bekannten Vorrichtung zum Einstellen des Abgabevolumens ein zunächst frei verschiebbarer Anschlag längs einer Skalenleiste verschoben und dann mit Hilfe einer Klemmschraube festgestellt werden muß. Es ist aber schwierig, den Anschlag längs der Skalenleiste genau in eine vorherbestimmte Stellung zu schieben, weil für sehr feine Einstellungen eine sehr ruhige Hand erforderlich ist und weil sehr kleine Abstände zwischen einander benachbarten Teilstrichen der Skala nur schwer erkennbar sind. Man könnte diese Schwierigkeit durch die Verwendung einer längeren Skalenleiste vermeiden, doch wäre in diesem Fall ein entsprechend längerer Kolben erforderlich und würde ein längerer Zylinder nicht in die üblichen Flaschen und Gläser passen. Durch die genannte Lösung würde ferner weder der Parallaxenfehler beseitigt noch vermieden werden, daß der Anschlag unabsichtlich verschoben werden kann, wenn er durch Festziehen der Klemmschraube festgestellt wird. In der bekannten Abgabevorrichtung ist der Kolbenhub dadurch begrenzt, daß der Kolben zum Ansaugen von Flüssigkeit in den Zylinder nur so weit aufwärtsbewegt werden kann, daß der Handgriff an dem Anschlag angreift. Wenn dieser Vorgang nicht genügend vorsichtig durchgeführt wird, kann der Anschlag längs der Skalenleiste verschoben werden, und selbst bei einer Betätigung mit einer nur geringen Kraft können nach wiederholtem Gebrauch merkliche Veränderungen des abgegebenen Flüssigkeitsvolumens auftreten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der Schaffung einer zur Abgabe von Flüssigkeit dienenden Vorrichtung, die eine genaua Einstellung des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens in einem großen Bereich ermöglicht, ohne daß eine Gefahr einer Veränderung des eingestellten Volumens nach wiederholtem Gebrauch besteht und ohne daß eine komplizierte und daher aufwendige

Konstruktion erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Abgabevorrichtung, die lösbar an dem Mundstück eines Flüssigkeitsbehälters anbringbar ist und ein Gehäuse mit einem Eintrittsdurchlaß, einem Austrittsdurchlaß und einem Dosierdurchlaß umfaßt, wobei diese Öffnungen innerhalb des Gehäuses miteinander in Verbindung stehen, ferner eine Einrichtung zum lösbaren Befestigen des Gehäuses an dem Behälter derart, daß der Eintrittsdurchlaß dem Mundstück des Gehäuses zugekehrt ist und der Austritts- und der Dosierdurchlaß von dem Mundstück des Gehäuses abgekehrt sind, ein mit dem Eintrittsdurchlaß verbundenes Eintritts-Biickschlagventil, ein mit dem Austrittsdurchlaß in Verbindung stehendes Austritts-Bückschlagventil, und eine mit dem Dosierdurchlaß in Verbindung stehende Spritze, die einen an beiden Enden offenen Zylinder aufweist, der durch den Dosierdurchlaß mit dem Gehäuse verbunden ist, ferner einen in dem Zylinder verschiebbaren Kolben zum Ansaugen von Flüssigkeit durch das Eintritts-Rückschlagventil, den Eintritts-Durchlaß und den Dosierdurchlaß in den Zylinder bei einem Saughub des Kolbens und zum Ausstoßen der Flüssigkeit durch den Dosierdurchlaß, den Austrittsdurchlaß und das Austritts-Rückschlagventil bei einem Druckhub des Kolbens, sowie eine Steuereinrichtung, welche die Bewegung des Kolbens begrenzt und miteinander zusammenwirkende Anschläge aufweist, die dem Kolben bzw. dem Zylinder zugeordnet sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei der Anschläge verstellbar sind, und zwar der eine zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen zur Grobeinstellung und der andere zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten kleineren Stufen zur Feineinstellung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein erster der miteinander zusammenwirkenden Anschläge an dem Zylinder ortsfest angeordnet ist und ein zweiter und dritter der Anschläge an dem Kolben in stufenweise verstellbaren Stellungen auf entgegengesetzten Seiten des ersten Anschlages angeordnet sind, wobei der zweite Anschlag

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zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen grobeinstellbar ist und dazu dient, in der durch den Angriff an einer Seite des ersten Anschlages den Hub des Kolbens in der einen Hubrichtung zu begrenzen, und der dritte Anschlag zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in kleineren diskreten Stufen feineinstellbar ist und dazu dient, durch den Angriff an dem ersten Anschlag den Hub des Kolbens in der entgegengesetzten Hubrichtung zu begrenzen.

Erfindungsgemäß wird somit der das durch das Austritts-ßückschlagventil abzugebende Flüssigkeitsvolumen bestimmende Kolbenhub durch miteinander zusammenwirkende Anschläge gesteuert, deren Relativstellungen nicht wie bisher stetig, sondern in diskreten Stufen verstellbar sind. Dadurch wird der vorstehend erläuterte, wesentliche Nachteil der vorgenannten bekannten Abgabevorrichtung vermieden, weil unbeschadet des Zylindervolumens die Genauigkeit der Einstellung nicht länger von der manuellen Geschicklichkeit und der Sehschärfe der Bedienungsperson abhängt und daher Flüssigkeitsvolumen innerhalb eines großen Bereichs eingestellt werden können. Trotz dieses größeren Bereichs der einstellbaren Volumen hat die Vorrichtung nicht den vorstehend beschriebenen Nachteil hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Raums in dem Behälter, weil der Austritts- und der Dosierdurchlaß des Gehäuses von dem Mundstück des Behälters abgekehrt sind und der Zylinder und der Kolben nicht mittels einer besonderen Schraubklemmhülse in dem Behälter aufgehängt sind, sondern sich außerhalb desselben befinden.

In Europa ist eine Abgabevorrichtung erhältlich, deren Hauptteile sich ebenfalls außerhalb des Behälters befinden, an dem die Vorrichtung angebracht ist. Diese bekannte Vorrichtung besitzt jedoch den üblichen, stufenlos verstellbaren Anschlag mit einem Zeiger, der einer Skala beigeordnet ist. TJm die damit verbundenen Schwierigkeiten zu beseitigen, wird die Vorrichtung in verschiedenen GrSßen hergestellt und verkauft. Bei einer Vorrichtung mit einem Abgabevolumen von bis zu beispielsweise 10 ml kann das Abgabevolumen mit Hilfe des stufenlos verstellbaren Anschlages mit einer Genauigkeit von höchstens etwa 0,25 ml

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eingestellt werden. Eine Einstellung mit einer geforderten Genauigkeit von 0,1 ml, die beim Pipettieren nicht ungewöhnlich ist, kann durch Verstellen des Anschlages von Hand bei Betrachtung mit dem bloßen Auge nur bei einer Vorrichtung mit einem Abgabevolumen von bis zu höchstens 5 ml vorgenommen werden. Auf jeden Fall ist es umständlich und aufwendig, im Labor mehrere Abgabevorrichtungen vorrätig zu halten. Dagegen kann man mit ein und derselben Abgabevorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Einstellung in einem Volumenbereich von fast 15 ml in Stufen von 0,1 ml vornehmen.

Die Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zur Abgabe eines genau vorherbestimmten Flüssigkeitsvolumens, das aus einem Behälter angesaugt worden ist, an dem die Vorrichtung anbringbar ist. Die Vorrichtung besitzt einen Kolben, der dazu dient, bei seinem Saughub in einem Zylinder die Flüssigkeit durch ein Eintritts-fiückschlagventil in den Zylinder anzusaugen und bei seinem Druckhub die Flüssigkeit durch ein Austritts-Rückschlagventil auszustoßen. Der Saughub des Kolbens und mit ihm das angesaugte Flüssigkeitsvolumen wird durch eine Grobeinstellung mit Hilfe eines Anschlages begrenzt, der zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen verstellbar ist und mit einer Seite eines an dem Zylinder ortsfest angebrachten Anschlages zusammenwirkt. Der Druckhub des Kolbens und mit ihm das ausgestoßene Flüssigkeitsvolumen wird durch eine gegebenenfalls noniusartige Feineinstellung begrenzt, die mit einem weiteren Anschlag vorgenommen wird, der zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen um den Zylinder herum drehbar ist und mit der entgegengesetzten Seite des ortsfesten Anschlages zusammenwirkt.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am oberen Ende des Kolbens ein Handgriff vorgesehen, von dem sich ein den Zylinder im Abstand umgebender Mantel abwärts erstreckt, der mit einem sich vom unteren Ende des Hanteis aufwärts erstreckenden Schlitz ausgebildet ist, wobei der erste Anschlag an dem Zylinder ortsfest angeordnet ist und im Schiebe-

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sitz in den Schlitz eingreift, der Mantel mit einer Zahnung ausgebildet ist, die sich im Bereich des Schlitzes mit einer vorbestimmten Teilung längs des Mantels erstreckt, der zweite Anschlag mit einer entsprechenden Zahnung ausgebildet ist, die in einem gewählten Längsabstand unterhalb des ersten Anschlages in die Zahnung des Mantels eingreifen kann, und eine Einrichtung zum lösbaren Festlegen des zweiten Anschlages an dem Mantel in einer gewählten Stellung vorgesehen ist, so daß der Saughub des Kolbens durch den Angriff des zweiten Anschlages an dem ersten Anschlag begrenzt wird. Wenn auf dem Mantel oberhalb des ersten Anschlages eine Hülse gegenüber dem Mantel und dem Handgriff drehbar gelagert ist und das obere Ende der Hülse an dem Handgriff angreift, kann man am unteren Ende der Hülse mehrere Stufen ausbilden, die in zunehmenden Abständen von dem oberen Ende der Hülse angeordnet sind, so daß das untere Ende der Hülse den dritten Anschlag bildet, der in einer gewählten Drehstellung durch den Angriff einer der Stufen an dem ersten Anschlag den Druckhub des Kolbens begrenzt.

In einer Ausführungsform ist auf dem Mantel längs des Schlitzes eine in Volumeneinheiten geeichte Grobeinstellskala vorgesehen, die mit der Zahnung des Mantels fluchtet, und ist der zweite Anschlag mit einem dieser Skala zugeordneten Zeiger versehen. Auf der Hülse ist eine Feineinstellskala vorgesehen, deren Teilstriche mit den Stufen der Hülse fluchten, und der ein an dem Handgriff vorgesehener Zeiger zugeordnet ist. Die Summe der an beiden Skalen angezeigten Werte gibt dann das Flüssigkeitsvolumen an, für dessen Abgabe die Vorrichtung eingestellt ist. Da die Feineinstellung nicht durch eine unabsichtliche Verdrehung der Hülse verändert werden soll, ist vorzugsweise eine Rasteinrichtung vorgesehen, welche die Hülse lösbar in der gewählten Drehstellung hält. Zu dieser Rasteinrichtung kann der an dem Handgriff vorgesehene Zeiger gehören, der in diesem Fall b'iegeelastisch ist und in eine von mehreren am oberen Ende der Hülse vorgesehenen Kerben nachgiebig einrasten kann.

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Gegenüber der aus der US-Patentschrift bekannten Abgabevorrichtung hat die Erfindung ferner den Vorteil, daß sie zwei voneinander getrennte und relativ kurze Rückschlagventile aufweist, welche das in der bekannten Vorrichtung vorgesehene, lange Ventilrohr ersetzen, das einen abgesetzten Endteil zum Anbringen des Austrittsrohrs und zwei Ventilsitze aufweist, zwischen denen ein querliegender Bohrschaft vorgesehen ist, der durch ein besonderes Verbindungsglied mit einem ähnlichen querliegenden Rohrschaft an dem Zylinder verbunden ist. Dieses Ventilrohr kann nur mit großem Aufwand hergestellt und im Falle seines Bruches erneuert werden. Die beiden Rückschlagventile der erfindungsgemäßen Vorrichtung können untereinander gleich ausgebildet sein und je ein Rohr aufweisen, das innen mit einer Verengung ausgebildet ist, die einen Ventilsitz bildet, sowie eine Kugel, die auf dem Ventilsitz ruht und unter der Einwirkung einer durch eine Bewegung des Kolbens bewirkten Flüssigkeitsströmung von dem Sitz abgehoben werden kann. Das untere Ende des Rohrs des Austritts-Rückschlagventils ist an seinem unteren Ende mit dem Austrittsdurchlaß verbunden und an seinem oberen Ende mit einem Verbinder zum Anschluß eines Austrittsrohrs versehen. Dieser Verbinder kann einen Finger besitzen, der in das Ventilrohr hinein vorsteht und den Hub der Ventilkugel begrenzt. Das Ventilrohr des Eintritts-Rückschlagventils ist an seinem oberes Ende mit dem Eintrittsdurchlaß verbunden und kann an seinem unteren Ende mit einem Verbinder zum Anschluß eines Flüssigkeitsansaugrohrs versehen sein, wobei das Gehäuse einen abwärtsgerichteten Finger besitzt, der in das Ventilrohr hinein vorsteht und den Hub der Ventilkugel begrenzt.

Die Konstruktion gemäß der Erfindung hat ferner den Vorteil, daß man zur lösbaren Befestigung der Vorrichtung einen einfachen Innengewindering verwenden kann, der oben mit einem radial einwärtsgerichteten Flansch versehen ist, der beim Festziehen des auf einen Behälterhals geschraubten Binges einen radial auswärtsgerichteten Flansch auf der Außenseite des Gehäuses auf den Behälterhals niederepannt. Dagegen war in der bekannten Vorrichtung gemäß der US-PS eine kompliziert

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ausgebildete Schraubkappe erforderlich, die genau ausgebildete Ausnehmungen besitzen und mit Ausnehmungen und Vorsprüngen einer zweiten, inneren Kappe genau fluchten mußte.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur eine genauere Volumensinstellung in einem größeren Bereich, sondern eine so viel einfachere Ausbildung der Vorrichtung, daß diese mit Kosten hergestellt werden kann, die nur etwa die Hälfte der Kosten der Vorrichtung gemäß US-Patentschrift 3 4-^2 901 betragen. Durch Versuche wurde festgestellt, daß die Flüssigkeit genau in dem eingestellten Volumen abgegeben wird und die Volumeneinstellungen sich auch nach längerem Gebrauch nicht unzulässig verändern.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 schaubildlich eine an einem geeigneten Behälter angebrachte Abgabevorrichtung,

Fig. 2 in einem Vertikallängsschnitt einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in einer Vorderansicht einen Mantel der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4- einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 im Schnitt ein Detail des Mantels mit einem festgestellten verstellbaren Anschlag,

Fig. 7 in einem Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6 den Anschlag,

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Fig. 8 in einer Seitenansicht eine Hülse der Vorrichtung,

Fig. 9 in einer Draufsicht eine Kappe für das äußere Ende des Austrittsrohrs und

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 9-

Gemäß Fig. 1 ist eine Vorrichtung 2 zur Abgabe von Flüssigkeiten an einem Flüssigkeitsbehälter befestigt, der aus einem Glas oder einer Flasche 1 besteht und dessen Mündung von einem Hals gebildet wird, der mit einem Gewinde ausgebildet ist. Der Behälter 1 kann, muß aber nicht mit der Vorrichtung mitgeliefert werden und ist in der Schnittdarstellung in Fig. nicht gezeigt.

Die Vorrichtung besitzt ein zweiteiliges Gehäuse 3, das aus einem hohlen Außenteil 4 und einem hohlen Innenteil 6 zusammengesetzt ist. Der Außenteil 4' ist im wesentlichen zylindrisch und an seinem unteren Ende offen«. Der im wesentlichen zylindrische Innenteil 6 sitzt dicht in dem offenen Ende des Gehäuseteils 4 und erstreckt sich in diesem bis zu einem darin vorgesehenen Innenring 7· Der Gehäuseteil 4 ist an seinem oberen Ende bis auf einen Austrittsdurchlaß 8 und einen Dosierdurchlaß 9 für die Flüssigkeit geschlossen. Diese beiden Durchlässe sind von je einer aufwärtsgerichteten Fassung 11 bzw. 12 umgeben. Der Gehäuseteil 6 ist am unteren Ende offen und am oberen Ende bis auf einen von vier Löchern 13 gebildeten Eintrittsdurchlaß für die Flüssigkeit geschlossen. Von den vier Löchern 13 sind in Fi3. 2 nur zwei sichtbar. Der Eintritt 13 ist von einer zylindrischen Fassung 14 umgeben, in die ein Eintritts-Rückschlagventil 16 bis zu einer in der Fassung 14 vorgesehenen Schulter 17 eingeführt ist. In der Fassung 14 ist zentral ein abwärtsgerichteter Finger 18 angeordnet, dessen Zweck nachstehend beschrieben ist.

In der Fassung 11 befindet sich ein bis zu dem fiing

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7 eingeführtes Austritts-Rückschlagventil 16a. In der Fassung 12 befindet sich ein ebenfalls bis zu dem Ring 7 eingeführter, an den Enden offener Zylinder 19- Der Gehäuseteil 4 ist außen mit einem Umfangsflansch 21 ausgebildet, an dem das Gehäuse mit Hilfe eines geflanschten Schraubringes 22 gegen den Hals des Behälters 1 gespannt ist, so daß die Fassung 14 in die Mündung des Behälters hinein offen ist und die Fassungen 11 und 12 von dem Behälter weg aufwärtsgekehrt sind.

Die beiden Rückschlagventile 16, 16a sind untereinander gleich ausgebildet und besitzen je ein Ventilrohr 23» das zwischen seinen Enden mit einer Verengung 24 ausgebildet ist, die einen verjüngten Ventilsitz 26 für eine daraufliegende Ventilkugel 27 bildet, die unter der Einwirkung einer durch das Ventil aufwärtsströmenden Flüssigkeit von dem Sitz 26 abgehoben werden kann.

Auf dem oberen Ende des Ventilrohrs 23 des

Austritts-Rückschlagventils 16a sitzt ein Verbinder 28, der zum Anschluß an ein Austrittsrohr 29 dient und einen zentral angeordneten, abwärtsgerichteten Finger 18a enthält. Die Finger 18 und 18a dienen zum Begrenzen des Hubes der Ventilkugel 27 des zugeordneten Ventils 16 bzw. 16a. Man könnte auf den Fingern auch je eine Schraubenfeder montieren, welche die Ventilkugel gegen ihren Sitz zu bewegen trachtet, doch haben Versuche ergeben, daß eine derartige Schraubenfeder überflüssig ist, insbesondere beim Arbeiten in Labor, wo der Behälter 1 stets auf einem Tisch steht, so daß die Ventilrohre 12 im wesentlichen vertikal angeordnet sind. Der Verbinder 28 trägt seinen aufwärtsgerichteten Vorsprung 31· Zum dichten Verschließen des Austrittsrohres 29, beispielsweise gegen den Eintritt von Fremdstoffen und Luft, wird bei Nitchtgebrauch der Vorrichtung auf das obere Ende des Austrittsrohrs 29 eine in den Figuren 1, 9 und 10 gezeigte Kappe 32 aufgesetzt, die während des Gebrauches der Vorrichtung auf den Vorsprung 31 des Verbinders 28 gesteckt werden kann, damit sie nicht verlegt wird. Das Ventilrohr 23 des Eintritts-Rückschlagventils 16 ist an seinem unteren Ende mit einem Verbinder 25 zum Anschluß an

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ein Saugrohr 30 versehen, das normalerweise in die Flüssigkeit in dem Behälter 1 taucht.

Der in der Fassung 12 des Gehäuses fest angeordnete Zylinder 19 ist ein Teil einer Spritze und enthält einen hin- und herbewegbaren Kolben oder Zylinder 33» dessen oberes Ende dicht in einer Fassung 35 sitzt, die einen Teil eines zur Betätigung der Vorrichtung dienenden Handgriffs oder Griffknopfes 34 bildet. Der Griffknopf ist mit zwei radialen Schlitzen ausgebildet, die einen biegeelastischen Schaft eines abwärtsgerichteten Zeigers 36 begrenzen.

Der Griffknopf 34 ist ferner mit einem getrennt hergestellten Mantel 37 versehen, der fest auf Fassung 35 sitzt und den Zylinder 19 im Abstand umgibt. Gemäß den Figuren 3 Ms 5 ist der Mantel im wesentlichen zylindrisch und mit einem Schlitz 38 ausgebildet, der sich von dem unteren Ende des Mantels längs desselben erstreckt und von zwei Zahnleisten 39 begrenzt ist, die je fünfzehn Zähne 41 mit einheitlicher, vorherbestimmter Zahnteilung besitzen. Die Zähne 41 der Zahnleisten 39 liegen einander paarweise gegenüber. Der einen Zahnleiste 39 ist eine ungezahnte Leiste 42 benachbart, die mit einer Skala 40 versehen ist und auf der jedem Zahn 41 jeder Zahnleiste eine der von oben nach unten aufeinanderfolgenden Zahlen von 0 bis 14 zugeordnet ist. Diese in Millilitern der mit der Vorrichtung abzugebenden Flüssigkeit geeichte Skala dient in der nachstehend angegebenen Weise zur Grobeinstellung der Vorrichtung.

An einer vorherbestimmten Stelle des Zylinders 19 ist ein Ring 44 befestigt, von dem sich ein Vorsprung 43 durch den Schlitz 38 des Mantels 37 über die Zahnleisten 39 hinaus erstreckt. Dieser Vorsprung bildet einen ortsfesten ersten Anschlag. Er ist zwischen den Leisten 39 im Schiebesitz angeordnet, so daß der Mantel 37 zusammen mit dem Griffknopf 34 und dem Kolben 33 auf- und abwärtsbewegt werden kann. Dem Kolben 33 ist ein verstellbarer zweiter Anschlag 46 zugeordnet,

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der mit dem Anschlag 43 zusammenwirken kann und aus einem im wesentlichen U-förmigen sattelartigen Teil besteht (siehe insbesondere Fig. 6 und 7)> dessen Steg eine Ausnehmung 47 zur Aufnahme des Schaftes einer Maschinenschraube besitzt und der an jedem Übergang zwischen Steg und einem Schenkel mit zwei Zähnen 49 ausgebildet ist, die zu den Zähnen 41 der Leisten des Mantels komplementär sind. Infolgedessen kann zur Verbindung des Anschlages 46 mit dem Mantel 37 jede Zahnlücke zwischen zwei Zähnen 49 einen gewählten Zahn 41 der benachbarten Leiste 39 aufnehmen. Der zylindrische Mantel 37 ist auf der Innenseite im Bereich des Schlitzes 38 mit Längsnuten 51 ausgebildet, die eine Gleitführung bilden. Zwischen den Leisten 39 ist ein Klemmstück 52 verschiebbar gelagert, das Seitenflansche besitzt, die in die von den Nuten 51 gebildete Gleitführung eingreifen (Figo 6). Die Schraube 48 kann in ein Gewindeloch 53 des Klemmstückes geschraubt werden. Das Klemmstück 52 hat eine konkave Innenfläche 5O₅ die mit der Innenwandung des Mantels 37 im wesentlichen bündig ist.

Der Anschlag 46 besitzt auf einer Seite eine fiippe 54, die einen Zeiger bildet, welcher der auf der ungezahnten Leiste 42 vorgesehenen Grobeinstellskala 40 zugeordnet ist. Wenn die Zahnpaare 49 je einen Zahn 41 übergreifen, befindet sich der Zeiger 5^ an einem Teilstrich der Grobeinstellskala Die Schraube 48 ist so lang, daß sie zum Lösen des Klemmstückes 52 und des Anschlages 46 nicht ganz herausgeschraubt zu werden braucht. Bei gelockerter Schraube 48 können der Anschlag 56 und das Klemmstück 52 gemeinsam längs des Mantels verschoben werden, bis der Zeiger der Skalenzahl gegenüberliegt, die dem gewünschten Volumen entspricht. Dann wird die Schraube 48 in dem"Klemmstück 52 festgezogen, so daß der Anschlag gegen die Leisten 39 gezogen wird, wobei die formschlüssig ineinandergreifenden Zähne 41 und 49 eine Verschiebung gegenüber der gewählten Einstellung verhindern. Infolgedessen wird durch die Einstellung des Anschlages 46 eine obere Grenze für die Aufwärtsbewegung des Kolbens 33 in dem Zylinder 19 festgelegt, weil sich der Mantel 37 mit dem Kolben bewegt und dieser sich nur so weit aufwärtsbewegen kann, daß der Anschlag 46

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an dem ortsfest an dem Zylinder 19 vorgesehenen ersten Anschlag 43 angreift. Die ineinandergreifenden Zähne 41, 49 ermöglichen eine Einstellung der Anschläge 43 und 46 relativ zueinander in diskreten, Grobstufen, die je einer Zahnteilung entsprechen.

Oberhalb des ortsfesten Anschlages 43 ist auf dem Mantel 37 eine zylindrische Hülse 57 drehbar gelagert, deren Längsverschiebung in der einen Richtung durch den leichten Angriff einer zwischen den Enden der Hülse vorgesehenen Innenschulter 58 der Hülse an einer Außenschulter 59 begrenzt wird, die von einem im Durchmesser abgesetzten Teil am oberen Ende des Mantels gebildet wird, und in der entgegengesetzten Richtung durch den leichten Angriff des oberen Endes der Hülse an dem Handgriff 34-· Insbesondere aus der Fig. 8 erkennt man, daß die Hülse 57 an ihrem unteren Ende unter Bildung von zehn Stufen 61 abgesetzt ist, die in zunehmenden Abständen von dem oberen Ende der Hülse angeordnet sind. Das untere Ende der Hülse 57 bildet einen dritten Anschlag, der sich mit dem Kolben 33 bewegt und durch Drehung der Hülse in diskreten Stufen verstellbar ist. Durch Drehung der Hülse in eine gewählte Stellung gelangt eine der Stufen 61 in eine Stellung direkt über dem ortsfesten Anschlag 43. Durch den Angriff dieser Stufe 61 an dem Anschlag 43 wird der Abwärtshub des Kolbens begrenzt.

An einer der Innenschulter 58 der Hülse«57 im wesentlichen entgegengesetzten Stelle besitzt die Hülse 57 auf ihrer Außenseite eine Schrägfläche, die mit einer Feineinstellskala 62 versehen ist, deren Teilstriche mit 0 bis 0,9 bezeichnet sind. Der Teilstrich 0 befindet sich direkt über der am weitesten von dem oberen Ende der Hülse entfernten Stufe 61, Teilstrich 0,1 direkt über der nächsten Stufe und so weiter, so daß der Teilstrich 0,9 direkt über der obersten Stufe 61 angeordnet ist. Man braucht sich aber nicht darauf zu verlassen, daß die Bedienungsperson erkennen kann, welche Marke der Feineinstellskala 62 mit dem Anschlag 43 und dem Schlitz 38 des Mantels fluchtet, sondern kann in der bevorzugten Ausführungsform den Griffknopf 34 mit dem vorerwähnten Zeiger 36 versehen, welcher der Feineinstellskala 62 zugeordnet ist. Dieser Zeiger hat

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jedoch noch eine weitere Aufgabe und besitzt zu diesem Zweck einen biegeelastischen Schaft. Die Hülse 57 ist an ihrem oberen Ende mit zehn in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordneten V-förmigen Kerben oder Rasten 63 ausgebildet, die direkt über je einer der Stufen 61 am anderen Ende der Hülse und daher auch direkt über je einem Teilstrich der Skala 62 angeordnet sind. Der V-förmige untere Rand des Zeigers 36 dient als ein Rastglied, das nachgiebig in jede der Kerben 63 einrasten kann. Der Zeiger rastet beim Drehen der Hülse in jede Kerbe ein und wird beim Weiterdrehen der Hülse wieder aus der Kerbe herausgedrückt. Infolgedessen bilden der Zeiger 36 und die Kerben 63 eine Rasteinrichtung zum lösbaren Festhalten der Hülse in einer gewählten Drehstellung.

Nachstehend werden die Werkstoffe angegeben, aus denen die verschiedenen Hauptteile der Vorrichtung vorzugsweise hergestellt werden. Für die Ventilkugeln 27 verwendet man vorzugsweise Keramik. Der Schraubring 22, die Verbinder 25 und 28, der Griff knopf 34, der Ring 44 mit dem Anschlag 43, die Endkappe 32 und die beiden Teile 4 und 6 des Gehäuses 3 werden vorzugsweise aus Polypropylen hergestellt, die Ventile rohre 23 und der Kolben 33 aus Glas und der Mantel 371 die Hülse 57» der Anschlag 46 und das Klemmstück 52 aus einem thermoplastischen Material von hoher Festigkeit und hoher Maßhaltigkeit, beispielsweise aus Valex. Alle von der abzugebenden Flüssigkeit berührten Teile müssen natürlich aus einem gegenüber dieser Flüssigkeit indifferenten Werkstoff bestehen.

Zum Zusammensetzen der Vorrichtung im Betrieb wird zunächst der mit dem Anschlag 43 versehene Eing 44 auf den Zylinder 19 aufgeschrumpft. Zu diesem Zweck kann man den Ring 44 durch Eintauchen in kochendes Wasser erweichen und dann auf dem Zylinder in eine vorherbestimmte Stellung bringen, so daß zwischen dem Ring und dem Zylinder im abgekühlten Zustand eine Preßpassung vorhanden ist. In ähnlicher Weise wird der Griffknopf 34 auf das obere Ende des Kolbens 33 aufgeschrumpft. Danach wird die Hülse 57 auf das obere Ende des Mantels 37 aufgesetzt und dieser in einer solchen Drehstellung auf den Teil 35 des

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Griffknopfes 34 geschoben, daß der Schlitz 38 genau mit dem Zeiger J6 fluchtet. Danach wird der Zylinder 19, an dem der Ring 44 bereits befestigt ist, in einer solchen Drehstellung in der Fassung 12 verankert, daß der Anschlag 43 von der Fassung abgekehrt ist. Der Kolben kann in einem beliebigen Zeitpunkt so in den Zylinder eingeführt werden, daß der Anschlag 43 in den Schlitz 38 des Mantels 37 eintritt. Nach dem Zusammensetzen der Gehäuseteile 4 und 6 wird das Eintritts-Rückschlagventil 16 in die Fassung 14 und das Austritts-Rückschlagventil 16a in die Fassung 11 eingesetzt, worauf die Verbinder 25 und 28 zum Anschluß des Ansaug- und des Austrittsrohrs 30 bzw. 29 auf die Ventile 16 aufgesetzt werden. Schließlich wird der Anschlag 46 an dem Klemmstück 52 angeschraubt.

Nach dem Zusammensetzen muß die Vorrichtung geeicht werden, weil es nicht wirtschaftlich wäre, alle Teile mit sehr kleinen Toleranzen herzustellen. Für diese Eichung werden die I" beiden einstellbaren Anschläge auf ein Nullvolumen eingestellt. Zu diesem Zweck wird die Hülse 57 gedreht, bis der Zeiger 36 dem Teilstrich 0 der Feineinstellskala 62 gegenüberliegt· Dann wird der Anschlag 46 auf das oberste Zähnepaar 41 des Mantels aufgesetzt, so daß der Zeiger 54 der Ziffer 0 der Grobeinstellskala 40 gegenüberliegt. Beim Zusammensetzen der Vorrichtung wurde der Ring 44 auf dem Zylinder 19 in einer solchen Stellung festgelegt, daß bei in der Nullstellung befindlichen Anschlägen der Kolben 33 vor der eigentlichen Eichung eine kleine Vertikalbewegung ausführen kann. Dann wird eine vertikal angeordnete Klemm- oder Eichschraube 64, die in einen Teil des Anschlages 43 bildet und in ein Gewindeloch 66 eingeschraubt ist, so gedreht, daß sie gerade bis zur Berührung mit dem oberen Rand des Anschlages 46 abwärts vorsteht, so daß danach der Kolben bei in der Nullstellung befindlichen Anschlägen nicht mehr vertikal bewegt werden kann.

Jetzt ist die Vorrichtung gebrauchsfertig. Die Zahnteilung der Zähne 41 ist so gewählt, daß mit Hilfe des Anschlages 46 das abzugebende Flüssigkeitsvolumen in Schritten von 1 ml grobeingestellt werden kann. Die Höhenunterschiede

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zwischen den Stufen 61 sind so gewählt, daß mit Hilfe des von dem unteren Ende der Hülse 57 gebildeten Anschlages das abzugebende Flüssigkeitsvolumen in Schritten von 0,1 ml feineingestellt werden kann. Der Abwärtshub des Kolbens wird durch den Angriff der Hülse 57 ^an dem oberen Rand des ortsfesten Anschlages 43 und der Aufwärtshub des Kolbens durch den Angriff des Anschlages 46 an dem unteren Ende des Anschlages 43, insbesondere an dessen Eichschraube 64, begrenzt. Die durch die Grob- und die Feineinstellung bestimmten Volumina addieren sich zu dem abzugebenden Flüssigkeitsvolumen.

Wenn man mit Hilfe des Griffknopfes 34 den Kolben aufwärtsbewegt, bis der Anschlag 46 an der Eichschraube 64 angreift, wird Flüssigkeit aus dem Behälter 1 durch das Ansaug* rohr 30, das Eintritts-Rückschlagventil 16, den Eintrittsdurchlaß 13 und den Dosierdurchlaß 9 in den Zylinder 19 angesaugt. Dabei wird die Keramikkugel 27 des Eintritts-Rückschlagventils 16 von ihrem Sitz 26 gehoben, während das Austritts-Rückschlagventil 16a geschlossen bleibt, weil die Flüssigkeit in den Zylinder 19 eintritt. Beim Abwärtshub des Kolbens wird die vorher angesaugte Flüssigkeit durch das Ventil 16a unter Druck ausgestoßen und bewirkt dieser Druck, daß das Eintritts-Rückschlagventil 16 geschlossenbleibt. Die Abwärtsbewegung des Kolbens wird durch den Angriff der gewählten Stufe 61 der Hülse 57 an dem oberen Rand des Anschlages 43 begrenzt.

Der Kolben 33 und die von ihm getragenen Teile können zur Reinigung der Vorrichtung ohne weiteres herausgenommen werden, ohne daß dadurch die Nulleichung verändert wird.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche:

Zur Lösung dieser Aufgabe sohatefti^dWe Erfindung eine Abgabevorrichtung, die lösbar an dem Mundstück eines Flüssigkeitsbehälters anbringbar ist und ein Gehäuse mit einem Eintrittsdurchlaß, einem Austrittsdurchlaß und einem Dosierdurchlaß umfaßt, wobei diese Öffnungen innerhalb des Gehäuses miteinander in Verbindung stehen, ferner eine Einrichtung zum lösbaren Befestigen des Gehäuses an dem Behälter derart, daß der Eintrittsdurchlaß dem Mundstück des Gehäuses zugekehrt ist und der Austritts- und der Dosierdurchlaß von dem Mundstück des Gehäuses abgekehrt sind, ein mit dem Eintrittsdurchlaß verbundenes Eintritts-Rückschlagventil, ein mit dem Austrittsdurchlaß in Verbindung stehendes Austritts-Rückschlagventil, und eine mit dem Dosierdurchlaß in Verbindung stehende Spritze, die einen an beiden Enden offenen Zylinder aufweist, der durch den Dosierdurchlaß mit dem Gehäuse verbunden ist, ferner einen in dem Zylinder verschiebbaren Kolben zum Ansaugen von Flüssigkeit durch das Eintritts-Rückschlagventil, den Eintrittsdurchlaß und den Dosierdurchlaß in den Zylinder bei einem Saughub des Kolbens und zum Ausstoßen der Flüssigkeit durch den Dosierdurchlaß, den Austrittsdurchlaß und das Austritts-Rückschlagventil bei einem Druckhub des Kolbens, sowie eine Steuereinrichtung, welche die Bewegung des Kolbens begrenzt und miteinander zusammenwirkende Anschläge aufweist, die dem Kolben bzw. dem Zylinder zugeordnet, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Anschläge verstellbar sind, und zwar der eine zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen zur Grobeinstellung und der andere zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten kleineren Stufen zur Feineinstellung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster der miteinander zusammenwirkenden Anschläge an dem Zylinder ortsfest angeordnet ist und ein zweiter und dritter der Anschläge an dem Kolben in stufenweise verstellbaren Stellungen auf entgegengesetzten Seiten des ersten Anschlages angeordnet sind, wobei der zweite Anschlag zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in diskreten Stufen grobverstellbar ist

ORIGINAL INSPECTED

und dazu dient, in der durch den Angriff an einer Seite des ersten Anschlages den Hub des Kolbens in der einen Hubrichtung zu begrenzen, und der dritte Anschlag zur Veränderung der Hublänge des Kolbens in kleineren diskreten Stufen feineinstellbar ist und dazu dient, durch den Angriff an dem ersten Anschlag den Hub des Kolbens in der entgegengesetzten Hubrichtung zu begrenzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Kolbens ein Handgriff vorgesehen ist, von dem sich ein den Zylinder im Abstand umgebender Mantel abwärts erstreckt, der mit einem sich vom unteren Ende des Mantels aufwärts erstreckenden Schlitz ausgebildet ist, wobei der erste Anschlag an dem Zylinder ortsfest angeordnet ist und im Schiebesitz in den Schlitz eingreift, der Mantel mit einer Zahnung ausgebildet ist, die sich im Bereich des Schlitzes mit einer vorherbestimmten Teilung längs des Mantels erstreckt, der zweite Anschlag mit einer entsprechenden Zahnung ausgebildet ist, die in einem gewählten Längsabstand unterhalb des ersten Anschlages in die Zahnung des Mantels eingreifen kann, iund eine Einrichtung zum lösbaren Pestlegen des zweiten Anschlages an dem Mantel in einer gewählten Stellung vorgesehen ist, so daß der Saughub des Kolbens durch den Angriff des zweiten Anschlages an dem ersten Anschlag begrenzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mantel oberhalb des ersten Anschlages eine Hülse gegenüber dem Mantel und dem Handgriff drehbar gelagert ist und das obere Ende der Hülse an dem Handgriff angreift, wobei am unteren Ende der Hülse mehrere Stufen ausgebildet sind, die in zunehmenden Abständen von dem oberen Ende der Hülse angeordnet sind, so daß das untere Ende der Hülse den dritten Anschlag bildet, der in einer gewählten Drehßtellung durch den Angriff einer der Stufen an dem ersten Anschlag den Druckhub des Kolbens begrenzt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mantel längs des Schlitzes eine in Volumeneinheiten geeichte Grobeinstellskala vorgesehen ist, die mit der Zahnung des Mantels fluchtet, und daß der zweite Anschlag mit einem dieser Skala zugeordneten Zeiger versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hülse eine Feineinstellskala vorgesehen ist, deren Teilstriche mit den Stufen der Hülse fluchten und der ein an dem Handgriff vorgesehener Zeiger zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Rasteinrichtung zum lösbaren Festhalten der Hülse in der gewählten Drehstellung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zu der Rasteinrichtung der an dem Handgriff vorgesehene Zeiger gehört, der biegeelastisch ist und nachgiebig in Jede von mehreren am oberen Ende der Hülse vorgesehenen Kerben einrasten kann.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rückschlagventile untereinander gleich ausgebildet siöd und je ein Rohr aufweisen, das innen mit einer Verengung ausgebildet ist, die einen Ventilsitz bildet, sowie eine Kugel, die auf dem Ventilsitz ruht und unter der Einwirkung einer durch eine Bewegung des Kolbens bewirkten Flüssigkeitsströmung von dem Sitz abgehoben werden kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr des Austritts-Rückschlagventils an seinem unteren Ende mit dem Austrittsdurchlaß verbunden und an seinem oberen Ende mit einem Verbinder zum Anschluß an ein Flüssigkeitsaustrittsrohr versehen ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Austrittsrohr vorgesehene Verbinder einen Finger besitzt, der in das Ventilrohr hinein vorsteht und den Hub der Ventilkugel begrenzt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilrohr des Eintritts-Riickschlagventils an seinem oberen Ende mit dem Eintrittsdurchlaß verbunden und an seinem unteren Ende mit einem Verbinder zum Anschluß eines Flüssigkeitsansaugrohrs versehen ist und daß dBs Gehäuse einen abwärtsgerichteten Finger besitzt, der in das Ventilrohr hinein vorsteht und den Hub der Ventilkugel begrenzt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihrer lösbaren Befestigung ein Innengewindering vorgesehen ist, der oben mit einem radial einwärtsgerichteten Flansch versehen ist, der beim Festziehen des auf einen Behälterhals geschraubten Ringes einen radial auswärtsgerichteten Flansch auf der Aussenseite des Gehäuses auf den Behälterhals niederspannt.