DE3102346C2

DE3102346C2 -

Info

Publication number: DE3102346C2
Application number: DE19813102346
Authority: DE
Inventors: George New York N.Y. Us Goda
Original assignee: Godax Laboratories New York Ny Us
Current assignee: Godax Laboratories New York Ny Us
Priority date: 1981-01-24
Filing date: 1981-01-24
Publication date: 1989-03-02
Also published as: DE3102346A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfüllvorrichtung in der Ausbildung einer Pipette gemäß der durch den Oberbe griff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a filling device in the formation of a pipette according to that by the Oberbe handle of claim 1 specified genus.

Bei einer aus der US-PS 40 46 291 bekannten Abfüllvorrich tung dieser Art ist das rohrförmige Gehäuse mehrteilig aus gebildet. Ein auch für eine Axialführung des Kolbens vorge sehenes erstes Gehäuseteil ist dabei zur Aufnahme der Rück stellfeder ausgebildet und mit einem zweiten Gehäuseteil derart verschraubt, daß mit einer auf diese beiden Gehäuse teile teleskopartig aufschiebbaren Anordnung eines dritten Gehäuseteils die Vorratskammer bereitgestellt wird. Die Vorratskammer hat über Durchlaßöffnungen in einem als eine Zwischenwand dieser Vorratskammer vorgesehenen Boden des zweiten Gehäuseteils eine Verbindung mit der Dosier kammer, die an der Stirnseite des Kolbens mit einem Hohl raum der mit dem zweiten Gehäuseteil verschraubten Pipetten spitze gebildet ist, wobei in diesem Hohlraum auch das als ein Muffenventil ausgebildete zweite Einwegventil stromauf wärts von dem axialen Ausströmkanal der Pipettenspitze an geordnet ist.In a filling device known from US-PS 40 46 291 device of this type, the tubular housing is made of several parts educated. One also featured for axial guidance of the piston The first housing part seen is for receiving the back formed spring and with a second housing part screwed so that with one on these two housings parts telescopically slidable arrangement of a third Housing part of the pantry is provided. The Pantry has through openings in one as an intermediate wall of this storage chamber provided floor the second housing part connects to the dosing chamber at the front of the piston with a hollow space of the pipettes screwed to the second housing part is formed, the in this cavity also as a sleeve valve formed second one-way valve upstream upwards from the axial outflow channel of the pipette tip is ordered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Ab füllvorrichtung der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß unter Beibehaltung der vergleichbar einfachen Handhabung eine einfachere Nachfüllbarkeit der Vorratskammer möglich ist, um damit die Abfüllvorrichtung auch über längere Zeit räume benutzen zu können.The invention is based, the known Ab to design the filling device of the type specified, that while maintaining the comparably simple handling easier refillability of the pantry possible in order to allow the filling device to be used for a long time to be able to use rooms.

Die zur Lösung dieser Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk malen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß ausgebildete Abfüllvorrichtung kann wegen der dafür vorgesehenen Bereit stellung eines separaten Vorratsbehälters für die Flüssig keit unter Beibehaltung des Meßprinzips für das wiederholte Abfüllen vorbestimmter Teilmengen unter Vermittlung der Dosierkammer vergleichbar einfacher ausgeführt und damit kostengünstiger hergestellt werden. Durch die Bevorratung der Flüssigkeit in einem solchen separaten Vorratsbehälter kann damit andererseits auch das Nachfüllen völlig problem los abgewickelt werden, weil dafür der entleerte Behälter nur von dem Befestigungsstück des Kolbens losgelöst und gegen einen vollen Vorratsbehälter ausgetauscht werden muß. Die Anordnung des Vorratsbehälters an dem Kolben ergibt da bei im übrigen insbesondere dann keine störende Beeinträch tigung des wiederholten Arbeitens mit der Abfüllvorrichtung, wenn der Vorratsbehälter eine die Konturen des rohrförmigen Gehäuses im wesentlich fortsetzende flaschenförmige Ausbil dung aufweist, wobei dann im übrigen die über das Belüftungs ventil bestehende Verbindung mit dem Atmosphärendruck sicher stellt, daß im Saughub des Kolbens immer ein vollständiges Nachfüllen der Dosierkammer stattfindet.The to solve this task with the characteristic note paint the claim 1 trained according to the invention Filling device can be ready because of the intended provision of a separate storage container for the liquid speed while maintaining the measuring principle for the repeated Filling predetermined subsets with the mediation of Dosing chamber is comparatively simpler and therefore more simple can be produced more cost-effectively. By stocking up the liquid in such a separate storage container on the other hand, refilling can also be a problem be processed because the empty container just detached from the piston attachment and must be exchanged for a full storage container. The arrangement of the storage container on the piston results there with otherwise no disturbing adverse effects repeated work with the filling device, if the reservoir is a the contours of the tubular Housing in the essentially continuing bottle-shaped design dung, with the rest of the ventilation valve existing connection with the atmospheric pressure safely represents that in the suction stroke of the piston always a complete Refilling the dosing chamber takes place.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungen der Er findung sind in den weiteren Ansprüchen erfaßt.Further expedient and advantageous training of the Er invention are covered in the further claims.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Abfüllvorrich tung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the filling device according to the invention tion are shown schematically in the drawing and are explained in more detail below. It shows

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Füllvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei der Kolben in seiner rückwärtigen Relativlage gezeigt ist, Fig. 1 is a vertical section through the filling device according to a first embodiment, the piston being shown in its rearward relative position,

Fig. 2 die Abfüllvorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Darstellung des Kolbens in seiner vorgeschobenen Relativlage, Fig. 2 shows the filling apparatus of FIG. 1 with a representation of the plunger in its advanced relative position,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Spitze der Abfüllvorrichtung gemäß Fig. 1 gemäß einer alternativen Ausführungsform und Fig. 3 is a sectional view of the tip of the dispenser of FIG. 1 according to an alternative embodiment, and

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Abfüll vorrichtung für Flüssigkeiten gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfin dung. Fig. 4 is a vertical section through a filling device for liquids according to an alternative embodiment of the inven tion.

Die Abfüllvorrichtung für Flüssigkeiten gemäß den Fig. 1 und 2 weist in der Ausbildung einer Pipette ein rohrförmiges Gehäuse 20 auf, dessen eine vordere Dosierkam mer 11 bildender Hohlraum sich an einem vorderen Ende zu einer hohlen Spitze 21 verengt. In dem rohrförmigen Gehäuse ist ein Kolben 30 axial verschieblich, der in Fig. 1 in seiner rückwärtigen und in Fig. 2 in seiner vorderen Relativlage gezeigt ist. An dem rückwärtigen Ende des Kolbens 30 ist ein ringförmiges Befestigungsstück 40 befestigt, das alternativ auch mit dem Kolben 30 einstückig ausgebildet sein kann. Das Befestigungsstück 40 weist an sei nem einen Ende ein Innengewinde 41 und an seinem anderen Ende ein Außengewinde 42 auf. Das Innengewinde 41 ermöglicht einen Schraubanschluß eines eine rückwärtige Vorratskammer bildenden flaschen förmigen Behälters 110, an dessen Flaschenhals 112 ein komple mentäres Außengewinde 111 ausgebildet ist. Der Schraubanschluß ist durch einen Dichtungsring 43 abgedichtet, der zwischen dem Flaschenhals 112 und dem Befestigungsstück 40 verklemmt ist. Im Boden des Vorratsbehälters 110 ist ein Belüftungs ventil 115 angeordnet, das als ein elastisches Lippenventil ausgebildet ist. Mit dem Außengewinde 42 des Be festigungsstückes 40 ist andererseits das eine Ende einer zu dem Kolben 30 und zu dem rohrförmigen Gehäuse 20 konzentrisch angeordneten Führungshülse 50 über ein komplementär ausgebildetes Innen gewinde 51 verschraubt, womit die Führungshülse gemeinsam mit dem Kolben 30 axial verschieblich ist. Mit einem Innengewinde 52 am anderen Ende der Führungshülse 50 ist andererseits ein Anschlagring 60 über ein komplementär ausgebildetes Außengewinde 61 ver schraubt, über den die Führungshülse an der Außenfläche des Gehäuses 20 geführt wird.The filling device for liquids according to FIGS . 1 and 2 has a tubular housing 20 in the configuration of a pipette, the cavity 11 forming a front Dosierkam mer narrowing at a front end to a hollow tip 21 . A piston 30 is axially displaceable in the tubular housing and is shown in its rear relative position in FIG. 1 and in its front relative position in FIG. 2. At the rear end of the piston 30 , an annular fastening piece 40 is fastened, which can alternatively also be formed in one piece with the piston 30 . The fastening piece 40 has an internal thread 41 at one end and an external thread 42 at its other end. The internal thread 41 enables a screw connection of a bottle-shaped container 110 forming a rear storage chamber, on the bottle neck 112 of which a complementary external thread 111 is formed. The screw connection is sealed by a sealing ring 43 which is clamped between the bottle neck 112 and the fastening piece 40 . In the bottom of the reservoir 110 , a ventilation valve 115 is arranged, which is designed as an elastic lip valve. With the external thread 42 of the mounting piece 40 , on the other hand, one end of a concentrically arranged to the piston 30 and to the tubular housing 20 guide sleeve 50 is screwed via a complementary internal thread 51 , whereby the guide sleeve is axially displaceable together with the piston 30 . With an internal thread 52 at the other end of the guide sleeve 50 , on the other hand, a stop ring 60 is screwed ver via a complementary external thread 61 , through which the guide sleeve is guided on the outer surface of the housing 20 .

In dem Kolben 30 ist eine Axialbohrung 31 ausgebildet, über welche der Vorratsbehälter 110 mit der vorderen Dosierkammer 11 in Verbindung steht. In die Axialbohrung 31 des Kolbens 30 ist ein Einwegventil 35 in der Ausbildung eines elastischen Lippenventils eingesetzt, das eine Flüssigkeitsströmung nur aus dem Vorratsbehälter in die Dosierkammer zuläßt. Das Einwegventil 35 ist in eine am vorderen Ende der Axialbohrung 31 ausgebildete Ausspa rung eingesetzt und durch einen in diese Aussparung mit einem Preßsitz eingefügten Ring 36 gehalten. An axial bore 31 is formed in the piston 30 , via which the reservoir 110 is connected to the front metering chamber 11 . In the axial bore 31 of the piston 30 , a one-way valve 35 is used in the form of an elastic lip valve, which allows a liquid flow only from the reservoir into the metering chamber. The one-way valve 35 is inserted into a recess formed at the front end of the axial bore 31 and held by a ring 36 inserted into this recess with a press fit.

Ein weiteres Einwegventil 25 ist am vorderen Ende der Dosierkammer 11 angeordnet und so ausgebildet, daß es eine Flüs sigkeitsströmung nur aus der Dosierkammer in Richtung der hohlen Pipettenspitze 21 erlaubt. Das Einwegventil 25 umfaßt einen Ventilkör per 26, der eine Axialbohrung 27 und eine Querbohrung 28 be sitzt und von einer elastischen Manschette 29 umgeben ist, durch welche die Querbohrung 28 normal verschlossen wird. Durch die Manschette 29 wird die Dosierkammer 11 normal gegen die hohle Pipettenspitze 21 abgedichtet, jedoch wird ihr die Querbohrung 28 abdeckender Bereich dann von dem Ventilkörper 26 abgehoben, wenn die Dosierkammer im Druckhub und somit bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 30 unter Druck gesetzt und dann die in der Dosierkammer bevor ratete Teilmenge der Flüssigkeit über die Axialbohrung 27 und die Querbohrung 28 verdrängt wird. Die aus der Dosierkammer verdrängte Flüssigkeit gelangt zu der Pipettenspitze 21, so daß sie in einen Abfüllbehälter 300 abgefüllt werden kann, an dem die Spitze mittels eines Flansches 200 abstützbar ist.Another one-way valve 25 is arranged at the front end of the metering chamber 11 and designed so that it allows a liquid flow only from the metering chamber in the direction of the hollow pipette tip 21 . The one-way valve 25 comprises a Ventilkör by 26 , which sits an axial bore 27 and a transverse bore 28 and is surrounded by an elastic sleeve 29 through which the transverse bore 28 is closed normally. By the sleeve 29 , the metering chamber 11 is normally sealed against the hollow pipette tip 21 , but its area covering the transverse bore 28 is then lifted off the valve body 26 when the metering chamber is pressurized in the pressure stroke and thus during the downward movement of the piston 30 and then the in the metering chamber before the guessed portion of the liquid is displaced via the axial bore 27 and the transverse bore 28 . The liquid displaced from the metering chamber reaches the pipette tip 21 so that it can be filled into a filling container 300 , on which the tip can be supported by means of a flange 200 .

Der Kolben 30 ist durch eine Feder 70 in seine rückwärtige Relativlage vorgespannt, die zwischen dem Befestigungsstück 40 und einem eine Anschlagschulter 81 für den Anschlagring 60 bildenden Ringkörper 80 angeordnet ist, der an dem rohrförmi gen Gehäue 20 befestigt ist. Der Ringkörper 80 weist einen In nenflansch 82 auf, der zur Halterung eines Dichtungsringes 83 ausgebildet ist, durch welchen der Kolben 30 gegen das Gehäuse 20 abgedichtet wird. The piston 30 is biased by a spring 70 in its rearward relative position, which is arranged between the fastening piece 40 and an annular shoulder 80 forming a stop shoulder 81 for the stop ring 60 , which is fastened to the housing 20 which is tubular. The annular body 80 has an inner flange 82 which is designed to hold a sealing ring 83 , by means of which the piston 30 is sealed against the housing 20 .

Wenn der Kolben 30 im Saughub in seine rückwärtige Relativlage gemäß Fig. 1 bewegt wird, wird eine Teilmenge der Flüssig keit aus dem Vorratsbehälter 110 über die Axialbohrung 31 und das Einwegventil 35 in die Dosierkammer 11 angesaugt. Die Ansaugung wird dabei unterstützt durch das Belüftungsven til 115, über das der Atmosphärendruck auf die Flüssigkeit ein wirkt.When the piston 30 is moved in the suction stroke to its rearward relative position shown in FIG. 1, a partial amount of the liquid ness from the reservoir 110 through the axial bore 31 and the one-way valve is sucked into the dosing chamber 11 35. The suction is supported by the ventilation valve 115 , through which the atmospheric pressure acts on the liquid.

Ist die Abfüllvorrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 1 über den an der Pipettenspitze 21 ausgebildeten Flansch 200 auf den Rand des Abfüllbehälters 300 aufgesetzt, dann kann der Kolben 30 durch Erfassen der Hülse 50 und deren Verschiebung nach unten entgegen der Kraft der Rückstellfeder 70 nach unten bewegt werden, wobei durch seine Stirnfläche die in der Dosierkammer 11 bevor ratete Teilmenge der Flüssigkeit über das Einwegventil 25 in den Abfüllbehälter 300 gedrückt wird. Ein Zurückströmen der Flüssigkeit in die Axialbohrung 31 des Kolbens 30 wird dabei durch das Einwegventil 35 verhindert. In Fig. 2 ist die nieder gedrückte Relativlage des Kolbens 30 gezeigt, in welcher dessen Stirnfläche an dem Ventilkörper 26 angeschlagen und die Rück stellfeder 70 am stärksten verkürzt ist. Wird die auf die Hülse 50 ausgeübte Betätigungskraft aufgehoben, nachdem die gesamte, in der Dosierkammer 11 bevorratete Teilmenge der Flüssigkeit aus dieser in den Abfüllbehälter 300 verdrängt worden ist, dann kann die Rückstellfeder 70 den Kolben 30 wieder in seine rück wärtige Relativlage zurückdrücken, wobei es während dieses Rückwärtshubes wieder zu einem Nachströmen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 110 über die Axialbohrung 31 des Kolbens 30 und das Einwegventil 35 in die Dosierkammer 11 kommt. Während dieses Wiederauffüllens der Dosier kammer 11 wird durch das zweite Einwegventil 25 ein Eindringen von Luft in die Dosierkammer 11 von der Spitze 21 her verhin dert.If the filling device, as shown in FIG. 1, is placed on the edge of the filling container 300 via the flange 200 formed on the pipette tip 21 , the piston 30 can be moved downward by gripping the sleeve 50 and displacing it downward against the force of the return spring 70 are moved, the end portion of which is guessed in the metering chamber 11 before the portion of the liquid via the one-way valve 25 into the filling container 300 . The one-way valve 35 prevents the liquid from flowing back into the axial bore 31 of the piston 30 . In Fig. 2, the depressed relative position of the piston 30 is shown, in which the end face struck the valve body 26 and the return spring 70 is shortened the most. If the actuating force exerted on the sleeve 50 is canceled after the entire portion of the liquid stored in the metering chamber 11 has been displaced from this into the filling container 300 , then the return spring 70 can push the piston 30 back into its rearward relative position, whereby it during this backward stroke, there is again a flow of liquid from the reservoir 110 via the axial bore 31 of the piston 30 and the one-way valve 35 into the metering chamber 11 . During this refilling of the metering chamber 11 , penetration of air into the metering chamber 11 from the tip 21 is prevented by the second one-way valve 25 .

Die Pipettenspitze kann auch die in Fig. 3 gezeigte alternative Ausführungsform haben, bei welcher der zur Abstützung an dem Abfüllbehälter 300 dienende Flansch 210 im wesentlichen axial ausgerichtet ist. Der Flansch 200 der Pipettenspitze 21 ist vergleichsweise im wesentlichen radial ausgerichtet. Durch den Flansch 200 bzw. 210 wird eine Zentrie rung der Abfüllvorrichtung in bezug auf den Abfüllbehälter 300 und damit eine entsprechend sichere Axialführung für den Kolben 30 erhalten. Die Pipettenspitze und/oder ein solcher Zen trierungsflansch können auch als separate Bauteile des Gehäuses 20 ausgeführt sein, jedoch ist in der Regel die einstückige Ausbil dung aus Kostengründen und aus Gründen einer vereinfachten Zusammenbaumöglichkeit bevorzugt.The pipette tip can also have the alternative embodiment shown in FIG. 3, in which the flange 210 serving to support the filling container 300 is substantially axially aligned. The flange 200 of the pipette tip 21 is comparatively essentially radially aligned. Through the flange 200 or 210 , a centering of the filling device with respect to the filling container 300 and thus a correspondingly secure axial guidance for the piston 30 is obtained. The pipette tip and / or such a Zen trierungsflansch can also be designed as separate components of the housing 20 , however, the one-piece training is generally preferred for reasons of cost and for reasons of a simplified assembly option.

Die Abfüllvorrichtung in der abgewandelten Ausführungsform ge mäß Fig. 4 arbeitet gleich wie die vorbeschrie bene Abfüllvorrichtung. Unterschiedlich ist die Ausbildung des Kolbens 30, der bei dieser Abfüllvorrichtung als ein im Durch messer klein dimensioniertes Rohr 430 A ausgeführt ist, das an seinem vorderen Ende ein im Durchmesser größer dimensioniertes Kopfteil 430 B aufweist, über welches der Kolben in dem rohrförmigen Gehäuse 20 axial geführt wird. Eine Führungshülse 450 ist an ihrem einen Ende mit einem Be festigungsstück 407 verschraubt, an welchem das Rohr 430 A unter Zwischenfügung eines Dichtungsringes 409 mittels eines Schraub teils 408 befestigt ist. An dem Schraubteil 408 ist das eine En de der Rückstellfeder 470 abgestützt, deren anderes Ende an einer ebenfalls zur Führung des Kolbens 30 ausge bildeten Abdeckscheibe 492 anliegt, die an einem oberen Ringflansch des Gehäuses 20 befestigt ist. Eine Distanzhülse 405 ist zwischen diesen oberen Ringflansch und einen endseitigen Flansch der Hülse 450 eingefügt, um so mit eine Hubbegrenzung für den Kolben 30 zu erhalten. In dem Befestigungsstück 407 ist eine Belüftungsbohrung 495 aus gebildet, die mit einem Belüftungsventil 496 zusammenwirkt, so daß bei dieser Abfüllvorrichtung auf das Vorsehen eines beson deren Belüftungsventils an dem Vorratsbehälter 410 ver zichtet werden kann. Der Vorratsbehälter wird von einem Kappenteil 406 gehalten, das mittels des Befestigungsstückes 407 an der Führungshülse 450 festgelegt ist.The filling device in the modified embodiment according to FIG. 4 works the same as the above-described filling device. Different is the design of the piston 30 , which is designed in this filling device as a small-diameter tube 430 A , which has at its front end a larger-diameter head part 430 B , via which the piston in the tubular housing 20 axially to be led. A guide sleeve 450 is screwed at one end with a fastening piece 407 , to which the tube 430 A is fastened with the interposition of a sealing ring 409 by means of a screw part 408 . On the screw part 408 , one end of the return spring 470 is supported, the other end of which rests against a cover disk 492 which is also formed for guiding the piston 30 and is fastened to an upper ring flange of the housing 20 . A spacer sleeve 405 is inserted between this upper ring flange and an end flange of the sleeve 450 so as to obtain a stroke limitation for the piston 30 . In the fastening piece 407 a ventilation hole 495 is formed, which cooperates with a ventilation valve 496 , so that in this filling device to the provision of a special ventilation valve on the reservoir 410 can be dispensed with. The storage container is held by a cap part 406 which is fixed to the guide sleeve 450 by means of the fastening piece 407 .

Claims

1. Filling device in the formation of a pipette, the quantity for a repeated filling of a predetermined amount of liquid with a tubular Ge housing and with a in the housing against the force of a return spring axially displaceable piston is formed, which has an axial bore for a connection between a has rear storage chamber and a front metering chamber which is connected in the suction stroke of the piston via a first one-way valve to the storage chamber and in the pressure stroke of the piston via a second one-way valve to a hollow pipette tip of the housing, characterized in that the storage chamber with a through Fastening piece ( 40, 407 ) on the piston ( 30 ) detachably fixed reservoir ( 110, 410 ) is formed and is placed on the atmospheric pressure via a ventilation valve ( 115, 496 ).

2. Filling device according to claim 1, characterized in that the ventilation valve ( 115 ) on the reservoir ( 110 ) is arranged.

3. Filling device according to claim 1, characterized in that the ventilation valve ( 496 ) on the fastening piece ( 407 ) is arranged.

4. Filling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the fastening piece ( 40, 407 ) along the outer surface of the tubular housing ( 20 ) displaceable guide sleeve ( 50, 450 ) is attached.

5. Filling device according to claim 4, characterized in that the guide sleeve ( 50, 450 ) via an adjustable stroke limitation of the piston ( 30 ) provided stop part ( 60, 405 ) is connected to the tubular housing ( 20 ).