DE2830014B2

DE2830014B2 - Pipettiergerät

Info

Publication number: DE2830014B2
Application number: DE2830014A
Authority: DE
Inventors: Richard D. Sonoma Reed; James C. Hayward Smith
Original assignee: Sherwood Medical Industries Inc
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2001127A; FR2398289A1; JPS5760058B2; DE2830014A1; GB2001127B; AU498118B2; DE2830014C3; IT7825374A0; US4273257A; JPS5434891A; CA1081184A; IT1096902B; FR2398289B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Pipettiergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Pipettiergerät ist bekannt (US-PS 27 900).

Bei diesem bekannten Pipettiergerät können Zwischenwerte zwischen den Markierungen der Flüssigkeitsvolumenskala nur geschätzt werden.

Vergleichbare Pippettiergeräte, die in der einen oder anderen Hinsicht von diesem bekannten Pipettiergerät abweichen, sind ebenfalls bekannt (LABO I.Jahrgang 1970, Seite 751; DE-Gbm 19 42 737; US Patentschriften 52 901,35 74 334,37 29 022 und 39 87 934), bei diesen ist die Einstellung und Ablesung der Flüssigkeitsvolumenskala mit vergleichbaren Mängeln behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pipetlicrgerät der genannten Art verfügbar zu machen, bei dem das auszugebende Flüssigkeitsvolumen genauer und zuverlässiger eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßna

. W„O 1 1^-4

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden; es zeigt

F i g. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Flüssigkeitsausgabegerätes, bei dem verschiedene Aspekte der Erfindung verkörpert sind;

Fig.2 einen Schnitt durch das Ausgabegerät nach Fig. 1;

Fig.3 eine auseinandergezogene Darstellung der Montage des Flüssigkeitsausgabegerätes nach F i g. 1 und 2;

Fig.4 eine Aufsicht auf das Ausgabegerät nach F i g. 1 bis 3 entsprechend der Linie 4-4 in F i g. 2;

F i g. 5,6 und 7 Schnitte durch das Ausgabegerät nach Fig. 1—3 entsprechend den Linien 5-5, 6-6 bzw. 7-7 in F i g. 2; und

F i g. 8 einen Teilschnitt entsprechend der Linie 8-8 in Fig.7.

Gemäß F i g. 1 ist ein Ausgabegerät 11 mit dem unteren Ende auf den Hals einer Flasche 13 aufgeschraubt, aus der Flüssigkeit ausgegeben werden soll. Das Ausgabegerät 11 besteht aus zwei Haupt-Bestandteilen: der erste ist eine Ausgabegerätkörpereinheit 15, die mit Bezug auf die Flasche 13 stationär gehalten wird, der zweite Hauptteil ist eine Plungereinheit 17, die innerhalb des Pumpenkörpers 15 hin und her geht, um Flüssigkeit daraus zu pumpen. Die Flüssigkeit wird mit ^Jo einem Einlaßrohr 19 in das Ausgabegerät 11 eingesaugt, das sich bis zu der Flüssigkeit in die Flasche 13 nach unten erstreckt. Diese Flüssigkeit wird aufgrund einer Pumpaktion der Plungereinheit 17 angesaugt, wenn dieser erlaubt wird, sich nach aufwärts zu bewegen, um in ihre normale senkrechte Ruhelage gemäß Fig. 1 zurückzukehren. Diese Flüssigkeit wird dann durch ein Auslaßrohr 21 abgegeben, wenn die Plungereinheit 17 nach unten in die Ausgabegerätkörpereinheit 15 hineingedrückt wird. Das Ausgabegerät 11 weist die Struktur auf, die eine Feineinstellung des auszugebenden Flüssigkeitsvolumens durch eine Betätigung der Plungereinheit 17 für hochpräzisein Betrieb erlaubt.

Aufbau und Wirkungsweise des Gerätes soll nun

anhand von Fig. 2—7 erläutert werden. Das Ausgabegerät 11 weist als Hauptkomponente eine zylindrische Plungertrommel 23 auf, dessen unteres Ende in einer Flüssigkeitspassage 25 innerhalb eines Basisteils des Ausgabegerätkörpers 15 mündet. Flüssigkeit kommt von der Flasche 13 durch den Einlaß 19 durch ein Ventil 27 in die Passage 25. Das Ventil 27 öffnet, wenn ein zylindrischer Plunger 29 innerhalb der Plungertrommel 23 zurückgezogen (nach oben bewegt) wird. Der Flüssigkeitsauslaß 21 steht ebenfalls mit der Passage 25 in Verbindung, und zwar durch ein federbelastetes

" Auslaßventil 31, das öffnet, um Flüssigkeit zu erlauben, durch das Auslaßrohr 21 auszutreten, wenn der Plunger 29 innerhalb der Plungertrommel 23 nach unten bewegt wird. Während der Flüssigkeitseinnahme bleibt das Auslaßventil 31 geschlossen und während der Flüssigkeitsausgabe bleibt das Einlaßventil 27 geschlossen.

Ein zyiinderförmiger Mantel 33 bildet das Außengehäuse des Oberteils des Ausgabegerätkörpers 15. Auf der Oberseite sind eine kalibrierte Dcckkappc 35 und eine kalibrierte Kappenbasis 37 vorgesehen. Zwischen diesen beiden Elementen befindet sich ein Arretierungsring 39.

Die Plungereinheit 17 besteht prinzipiell aus einer

UISC Tl UtIU UCIII riUltgCI L-MCΛC UCIUCII

sind mit einer Plungerkappe 43 miteinander verbunden. Ein Plungerkragen 45 ist ebenfalls am oberen Ende der Plungerhülse 41 befestigt Die Hülse 41 paßt in eine kooperierend geformte öffnung entsprechender Größe innerhalb der Deckkappe 35. Sie weist einen inneren Vorsprung auf, um eine Fläche zu bilden, die mit einem oberen Ende einer Feder 47 in Berührung kommt, die zwischen der Plungerhülse 41 und dem Ausgabegerätkörper 15 zusammengepreßt gehalten wird. Die Plungereif.lieit 17 ist also normalerweise nach oben gedrängt

Die obere Ruhelage der Plungereinheit 17 ist durch die Position einer Einstellmutter 49 festgelegt Die Mutter 49 weist ein Außengewinde auf, um in Gewinde an der Innenfläche des Mantels 33 einzugreifen. Wie am besten in F i g. 6 erkennbar ist, ist die Mutter 49 auf die Außenseite der Plungerhülse 41 aufgekeilt, so daß die Mutter aufgrund einer Drehung der Plungereinheit 17 gedreht wird Die Keilverbindung zwischen der Plungerhülse 41 und der Innenfläche der Mutter 49 erlaubt jedoch der Plungereinheit 17 auch, sich frei auf und ab zu bewegen. Die Unterseite der Mutter 49 dient als oberer Anschlag, gegen den die Oberseite eines Flansches 51 anschlägt, der ein Teil des Unterteils der Plungerhülse 41 ist

Der untere Anschlag, der die maximale Distanz definiert, um die die Plungereinheit 17 in den Ausgabegerätkörper 15 hineingedrückt werden kann, ist fest Dieser Anschlag wird durch eine Reihe von Anschlägen 53—57 gebildet, gegen die die Unterseite der Plungerhülse 41 anschlägt, wenn die Plungereinheit 17 voll niedergedrückt ist

Das Flüssigkeitsvolumen, das durch den Auslaß 21 bei jedem Niederdrücken der Plungereinheit 17 aus der Ruhelage in ihre maximal niedergedrückte Position ausgegeben wird, wird also durch die Position der Mutter 49 festgelegt die durch Drehung der Plungereinheit 17 von oben kontrolliert wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist ist eine Grobvolumenskala 61 längs der Außenseite der Plungerhülse 41 in vertikaler Richtung längs deren Länge vorgesehen. Diese Volumenanzeige wird durch ihren Schnitt mit der benachbarten Oberseite der kalibrierten Deckkappe 35 abgelesen. Auf der gleichen Räche befindet sich eine kreisförmige Skala 63 mit einer Vielzahl von um den Umfang verteilten Markierungen für verschiedene Volumenintervalle. Die Feineinstellskala 63 wird durch Ausfluchtung mit der Skala 61 abgelesen. Selbstverständlich weist jede der Volumenmarkierungen auf den beiden Skalen 61,63 Zahlen auf, die die Volumeneinstellung des Gerätes anzeigen, der Einfachheit halber sind diese Zahlen jedoch von der Zeichnung weggelassen worden.

Die Abstände der Markierungen auf der vertikalen Skala 61 sind so gewählt, daß die Anzeige sich von einer Markierung bis zur nächsten, benachbarten Markierung bewegt wenn die Plungereinhtit 17 eine volle Umdrehung mit Bezug auf den Ausgabegerätkörper 15 ausführt Dieser Volumenschritt wird durch die Steigung der Gewinde der Mutter 49 und der Innenseite des Mantels 33 festgelegt Die Markierungen und Volumenzahlen auf der kreisförmigen Feineinstellskala 63 unterteilen das Volumen zwischen benachbarten Markierungen der Skala 61 in feinere Schritte. Es ist sehr zweckmäßig, zehn solche Markierungen und Unterteilungen in der Kreisskala 63 vorzusehen, so daB, was immer für ein Intervall auch auf der Vertikalskala 61 zwischen benachbarten Markierungen vorgesehen ist, dieses Intervall weiter in Zehntel unterteilt wird.

Besonders aus Fig.3 und 5 ist ersichtlich, daß der Arretierungsring 39 die Drehposition der Plungereinheit 17 an einer der Markierungen der Kreisskala 63 hält, jedoch eine Betätigung der Plungereinheit 17 erlaubt Zehn Kerben, beispielsweise die Kerbe 65, sind auf der Innenseite der kalibrierten Kappenbasis 37 vorgesehen, die gleiche Anzahl wie die der getrennten

ίο Volumeneinstellmarkierungen auf der Feineinstellskala 63. Ein oder mehrere Vorsprünge 67 sind auf der Außenseite des Arretierungsrings 39 vorgesehen, um in diese Schlitze einzugreifen. Der Arretierungsnng 39 weist vier intern vorstehende Vorsprünge auf, beispielsweise den Vorsprung 69, die dazu vorgesehen sind, in vier sich in Längsrichtung erstreckende Schlitze auf der Außenseite der Plungerhülse einzugreifen. Dadurch ergibt sich eine Drehverbindung zwischen der Plungereinheit 17 und dem Arretierungsring 39, gleichzeitig ist dem Plunger 29 jedoch erlaubt, vor und zurück betätigt zu werden, während der Arretierungsring vom Ausgabegerätkörper gefangen gehalten wird. Die vier äußeren PlungerhUlsenschlitze sind die gleichen, die mit den Innenvorsprüngen der Mutter 49 in Eingriff kommen, wie in Fig.6 dargestellt Die flexible Natur des dünnen Arretierungsnngs 39 macht es leicht, den Vorsprung 67 davon freizumachen, wenn die Plungereinheit 17 mit genügend Kraft gedreht wird. Das Resultat besteht darin, daß, wenn die Plungereinheit 17 gedreht wird, ein fester Klick jedes Mal gefühlt wird, wenn der Vorsprung 67 in eine der zehn Kerben 65 hineinfällt. Die Teile sind so orientiert, daß die Skala 61 jedes Mal dann, wenn dieser Arretierungseingriff mit einer der zehn Kerben 65 stattfindet, gegenüber einer der Markierungen der Skala 63 angehalten wird.

Eine weitere Markierung ist auf der Skala 63 für eine »Verriegelung« vorgesehen. Das betätigt auch eine Drehposition der Plungereinheit 17, die es erlaubt, sie um einen maximalen Betrag in den Ausgabegerätkörper

ίο 15 hineinzudrücken und gegen die Kraft der Feder 47 in dieser Position zu verriegeln. Dieser Verriegelungsmechanismus ist zur Lagerung oder zum Versand des Gerätes außerordentlich erwünscht, weil in diesem Zustand das Gerät viel kürzer ist. Wie hauptsächlich aus F i g. 8 erkennbar ist, weist der Anschlagpfosten 54 einen Haken auf. der kooperativ zu dem eines sich nach unten erstreckenden Hakens 71 vom Boden der Plungerhülse 41 geformt ist Wenn die Plungereinheit 17 voll niedergedrückt ist, und im Uhrzeigersinn gedreht wird, ergreifen ersichtlich die beiden Haken 54 und 71 einander, um die Feder 47 daran zu hindern, die Plungereinheit 17 nach außen zu drücken, wie sie normalerweise tut

Aus der unterbrochenen Darstellung 29' in F i g. 2, die die unterste Position des Plungers 29 repräsentiert, kann entnommen werden, daß der Plunger 29 sich bis zur unteren Kante der Auslaßöffnung in die Passage 25 erstreckt. Derzeitige Pipetten lassen den Plunger 29 nicht so weit nach unten reichen, sondern begrenzen dessen Lauf auf den Boden der Plungertrommel 23. Es wurde festgestellt, daß dadurch daß dem Plunger 29 er'rubt wird, sich um diese weitere Distanz nach unten zu erstrecken, wie in F i g. 2 dargestellt, es erheblich leichter ist, Luft aus dem Instrument zu spülen, wenn es

f>5 erstmals verwendet wird, wenn vorher keine Flüssigkeit darin war.

Hierzu 3 Blatt zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pipettiergerät, bestehend aus einem Ausgabegerätkörper mit einer Plungerkammer als Teil einer Struktur, die mit ihrem unteren Teil am Oberteil einer Flasche befestigbar ist, einer Plungereinheit, deren Plunger in der Plungerkammer hin und her bewegbar ist, und von der ein Ende aus der Oberseite des Ausgabegerätkörpers hinaus hervorsteht, einer Ventileinrichtung, einer Einrichtung zur Festlegung einer festen Maximalposition der Plungereinheit im Ausgabegerätkörper, einer elastischen Einrichtung innerhalb des Ausgabegerätkörpers, mit der die Plungereinheit in eine Ruhelage außerhalb des Ausgabegerätkörpers gedrängt wird, wobei die Ruhelage durch Drehung der Plungereinheit einstellbar ist, und einer vertikalen FlOssigkeitsvolumenskala auf dem aus dem Ende des Ausgabegerätkörpers vorstehenden Teil der Plungereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisförmige Skala (63) um die Oberseite des Ausgabegeräikörpers (15) herum vorgesehen ist, die das vorstehende Ende der Plungereinheit (17) umgibt, und eine positive, durch Handkreft überwindbare Arretiervorrichtung (39) für eine Anzahl stabiler Drehpositionen der Plungereinheil (17) innerhalb des Ausgabegci ätkörpers (15) vorgesehen ist.

2. Pipettiergerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Weges der Pliingereinheit (17) im Ausgabegerätkörper (15) eine Verriegelungseinrichtung (54) vorgesehen ist, in die in einer vorgegebenen Drehstellung der Plungereinheit (17) ein an dieser befindliches Verriegelungsmittel (71) eingreift.

3. Pipettiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Verriegelungs-Drehstellung auf der Kreisskala (63) markiert ist.

4. Pipettiergerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmarkierungen auf der vertikalen Flüssigkeitsvolumenskala (61) einen Abstand haben, der gleich der Distanz ist, um die die Plungereinheit (17) bei einer Umdrehung vorgeschoben wird.