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Wiederholspender
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Die Erfindung bezieht sich auf Spendevorrichtungen und insbesondcre
auf Wiederholspender.
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Wiederholspender werden vorteilhaft bei chromatographischen Arbeiten
verwendet, sind jedoch auf diesen Verwendungsbereich nicht beschränkt. Derartige
Wiederholspender werden verwendet, mit einem Füllvorgang zum Aufsaugen einer relativ
großen Strömungsmittelmenge wiederholt eine genaue Abgabe von exakt der gleichen
kleinen Menge des Strömungsmittels vorzusehen.
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Die US-PS 3 161 323 zeigt einen Wiederholspender der vorgenannten
Art. Die Konstruktion dieses Wiederholspenders ist einfach. Jedoch ist der Spender
mit einer Indexstange versehen, an der sich eine Zahnstangenverzahnung befindet,
die zur Außenseite hin freilieyt. Daher ist es schwieriy, den Spender zu handhaben.
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Die DE-OS 27 36 551 offenbart einen im wesentlichen rohrförmigen Wiederholspend
r mit einem am oberen Ende befindlichen BetäLigungsknopf. Dieser Spender ist sehr
leicht zu handhaben. Jedoch iiaftet diesem Spender ein Nachteil dahingehend an,
daß die relaLiv große angesaugte und im Spender gespeicherte Fltissigkeitsmenge
nur durch wiederholtes Niederdrücken des Betätigungsknopfes abgegeben werden kann.
Außerdem ist es nicht leicht, einen Zylinder und einen Kolben vom Spender zu lösen,
was beim Wechseln der anzusaugenden und abzugebenden Flüssigkeit erforderlich ist.
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Die DE-CS 29 26 691 zeigt einen anderen Wiederholspender, welcher
im wesentlichen die vorgenannten Probleme löst.
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Jedoch werden viele Hebel benötigt, die an der Seite aus einem im
wesentlichen rohrförmigen Hauptkörper vorstehen.
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Dies erschwert die Handhabung des Spenders.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen neuen Wiederholspender zu schaffen,
welcher hinsichtlich seines Aufbaus kompakt, leicht zu handhaben, hinsichtlich der
abzugebenden Flüssigkeitsmenge leicht einstellbar ist, und bei dem die Zylinder
Kolben-Einrichtung leicht austauschbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch einen rohrförmigen
Hauptkörper, ein verschIebbar im Hauptkörper angeordnetes Betätigungsteil, dessen
oberes Ende aus dem oberen Ende des Hauptkölpers vorsteht und dort einen Druckknopf
bildet, eine Feder zum Nach-Oben-Vorspannen des Betätigungsteiles, eine verschiebbar
im Hauptkörper angeordnete Federhalterung, die noriaalerweise am unteren Ende des
Betätigungsteiles anstößt, um die Vorspannkraft der Feder auf das Betätigungsteil
zu übertragen, einen an der Innenfläche des Hauptkörpers vorgesehenen Anschlag zum
Anliegen der Federhalterung im nicht betätigten Zustand des Spenders, eine
schwenkbar
mit der Federhalterung verbundene Klaue, eine Klauen feder zum Vorspannen der Klaue
in Richtung radial nach außen, einen auf der Innenseite des Hauptkörpers verschiebbar
vorgesehenen Zahnstangenschaft mit einer Vielzahl von darauf befindlichen Zahnstangenzähnen
für den Eingriff mit der genannten Klaue, einer Einrichtung zum Verhindern des Eingreifens
der Klaue mit dem Zahnstangenschaft, wenn die Federhalterung am Anschlag anliegt,
einen nit dem Zahnstanyenschaft verbundenen Saugknopf, welcher entlang einer länglichen
Ausnehmung des Hauptkörpers verschiebbar ist und eine Zylinder-Kolben-Einrichtung,
deren Zylinder lösbar mit dem Hauptkörper verbunden ist und deren Kolben lösbar
mit dem unteren Ende des Zahnstangenschaftes verbunden ist.
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Die Zahnstangenzähne des Zahnstangenschaftes gelangen im nichtbetätigten
Zustand nioht in Eingriff mit der Klaue.
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So ist es iiiöglich, den Spender jederzeit erneut zu füllen bzw. nachzufülien.
Weiterhin zeigt die Lage des Saugknopfes im wesentlichen die Flüssigkeitsmenge an,
die in der Zylinder-Kolben-Einrichtung verbleibt.
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Vorzugsweise umfaßt der erfindungsgemdBe Spender ein Einste glied,
welches einstellbar und drehbar auf dem Betätigungsteil befestigt ist. Am untere
Ende desselben befinden sich eine Vielzahl von über den Umfang im Abstand angeordneten
Stufen für den Eingriff mit einem zweiten Anschlag, welcher an der Innenfläche des
Hauptkörpers vorgesehen ist. Dieser Eingriff erfolgt dann, wenn sich das Einstellglied
aufgrund des Niederdrückens des Betätigungsteiles nach unten bewegt, wodurch die
bei einer Betätigung abzugebende Strömungsmittelmenge eingestellt wird.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der na hfolgenuell Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigL Fig. 1 eine Vorderansicht eines Wiederholspenders
entsprechend der Erfindung, Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Spenders gemäß Fig.
1 entlang der Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 eine länyliche Schnittseitenansicht
des Spenders gemäß Fig. 1 mit abgenommener Zylinder-Kolben-Einrichtung, rig. 4 eine
vergrößerte Draufsicht auf den Spender gemäß Fig. 1, Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht
entlang der Linie V-V in Fig. 3, Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht entlang
der Linie VI-VI in Fig. 3 und Fig. 7 eine abgewickelte Ansicht mit der Darstellung
der Stufen, die am unteren Ende eines Einstellgliedes des Spenders gemäß Fig. 1
vorgesehen sind.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Wiederholspender ul,lfa3t inl
allgemeinen einen rohrförmigen Hauptkörper 10. An einer Seite des obersteh Abschnittes
des Hauptkörpers befindet sich ein seitlich vorstehender Abschnitt 11, der als Fingerhalterung
dient. Eine länglich verlaufende Nut oder Ausnehmung 12 ist an einer Seite, vorzugsweise
entgegengesetzt, in dem Fingerhalteabschnitt 11 des Hauptkörpers 10 ausge-
bildet,
wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Am oberen Abschnitt der Innenfläche des Hauptkörpers
10 ist eine im wesentlichen halbkreisförmige Führungsfläche 13 und eine ilache Führunysfläche
14 vorgesehen. Die Flächen 13 und 14 verlaufen zu einer Trennwand 15, die in Längsrichtung
im wesentlichen in einem MitLelabschnitt des Hauptkörpers 10 vorgesehen ist. In
der Trennwand 15 ist eine öffnung 16 ausgebildet.
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Ein Betätigungsteil 20 mit einem koaxial dadurch verlaufenden Einstellglied
30 ist verschiebbar in den Hauptköitpei 10 eingesetzt und wird durch die Führungsfläche
14 und eine Führung 40 geführt, die später noch beschrieben wird. Das obere Ende
des BetätigungsLeiles 20 steht aus dellt Hauptkörper 10 vor und wirkt mit der oberen
Endfläche des EinSLellg gliedes 30 zusalamen, um einen Druckknopf zu bilden. Ein
Einstellring 31 ist mit dem Einstellglied 30 verbunden und wird von einer seitlich
verlaufenden Ausnehiiung in der Nut 23 des Betätigungsteiles 20 so aufgenommen,
daß ein Abschnitt des Außenumfangs des Einstellringes 31 von der Seitenfläche des
Betätigungsteiles 20 vorsteht. Bei dem Ausführungsbeispiel liegen ungefähr 2/3 des
Außenumfanges des Einstellringes 31 zur Außeriseite hin frei, wie dies deutlich
aus Fig. 4 ersichtlich ist.
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Zum Anzeigen der Winkelstellung des Einstellgliedes 30 hinsichtlich
des Betätigungsteiles 20 sind jeweils in der obersten Fläche des Betätigungsteiles
20 und des cinstellgliedes 30 eine Bezugsmarkierung 24 bzw. eine Skala 32 vorgesehen.
Weiterhin sind im Betätigungsteil 20 eine Kuyel 24'und eine Vorspannfeder 26 im
Betätigungsteil 20 vorgesehen.
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Die Kugel 24' steht mit einer von Ausnehmungen 38 In Eingriff, die
am Außenumfang des Einstellgliedes 30 vorgesehen sind, um einrastend bzw. einklickend
die Winkel lage des Einstellgliedes 30 zu lokalisieren. Das Einstellglied 30
hat
an seinem untersten Ende eine Vielzahl von uber den Umfang im Abstand angebrdneten
Stufen 33 bis 35, durch die die Bewegung des Einstellgliedes 30 nach unten begrenzt
wird, und somit die Ndch-Unten-Bewegung des Betätigungsteiles 20. Im unteren Endabschnitt
des BeLätigungsteiles 20 ist ein Ausschnitt 28 zum Verhindern eines Eingriffs des
Betätigungsteiles 20 mit dem Vorsprung 42 vorgesehen.
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Eine Federhalterung 50 befindet sich verschiebbar im Hauptkörper 10
und wird durch die Flächen 13 und 14 geführt. Eine Schraubenfeder 51 wirkt zwischen
der Trennwand 15 und der Federhalterung 50, um die Federhalterung 50 nach oben vorzuspannen.
Im nichtbetätigten Zustand liegt die Federhaiterung 50 an der Unterseite des Vorsprunges
42 an, welcher als erster Anschlag gemäß der Erfindung wirkt. In diesem Zustand
liegt die Federhalterung 50 an der untersten Fläche des Betätigungsteiles 20 an.
Zur Sicherstellung des Eingriffs zwischen dem Betätigungsteil 20 und der Federhalteruny
50 kann eine nicht dargestellte schwache Feder vorgesehen sein, um ein leichtes
Nach-Unten-Vorspannen des Betätigungsgliedes 30 vorzusehen. Ein ausgeschnittener
Abschnitt 52 ist In der unteren Fläche der Federhalterurlg 50 vorgesehen, um eine
Klaue 53 schwenkbar bzw. drehbar abzustützen. Die Klaue 53 verläuft durch die in
der Trennwand 15 befindliche Öffnung 16 nach unten und hat am unteren Ende einen
Klaueiiabschnitt.
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Eine Klauenfeder 54 spannt die Klaue 53 im Gegenuhrzeigersinn vor,
wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, oder in der Richtung, in der der Klauenabsehnitt
radial nach außen vorgespannt wird. In diesem Nichtbetätigungszustand berührt die
radiale Außenkante der Öffnung 16 den schrägen Flächenabschnitt der Klaue 53, so
daß der Klauenabschnitt in der Klaue 53 von der Zahnstangenverzahnung eines Zahnstangenschaftes
45 getrennt wird, was später noch beschrieben wird,
Eine längsverlaufende
Nut 17 ist in der Innenfläche der unteren Hälfte des HaupEköLpers 10 ausgebildet,
um darin verschiebbar den Zahnstaiigenscliaft 45 aufzunehmen, welcher SchafL eiiie
Vielzahl von Zahnstanyenzähnen 46 aufweist die sich an der radialen Innenfläche
des Schaftes befinden.
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Die Nut 17 ist mit der in der Außenfläche der oberen Hälfte des Hauptkörpers
10 befindlichen Nut 12 verbunden, so daß der Zahnstangenschaft 45 entlang der Nuten
17 und 12 verschoben werden kann. Im nichtbetätiyten Zustand wird das obere Ende
des Zahnstangenschaftes 45 durch den unteren Endabschnitt der Nut 12 abgestützt.
Am oberen Ende des Zahnstangenschaftes befindet sich ein Saugknopf 47.
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Ein ester Verbinder 60 ist am unteren Ende des Hauptkörpers 10 befestigt.
Ein zweiter Verbinder 65 ist am unteren Ende des ZahnsLangenschaftes 45 anyeschlossen.
Der zweite Verbinder 65 ist verschiebbar durch die Innenfläche der unteren Hälfte
des Hauptkörpers 10 geführt. Die Verbinder GO und 6) haben jeweils im wesentlichen
U-förmige Nuten 61 und 66, die in einer Seite (die rechte Seite bei Betrachtung
der Fig. 3) des l,auptkörpers 10 offen sind. Die Nuten 61 und 66 nehmen lösbar einen
Flansch 72 eines Zylinders 71 bzw. einen Flansch 74 eines Kolbens 73 auf. Der Zylinder
7; und der Kolben 73 bilden eine Zylinder-Kolben-Einrichtung 70. Die Zylinder-Kolben-Einrichtung
70 ufaßt in der in den Zeichnungen dargestellten Form einen Kolbenabschnitt 75,
weicher in einem im wesentlichen zylindrischen ZylinderabschnitL 77 arbeitet, und
einen konisch sich verjüngenden Kolbenabschnitt 79, welcher in einem konisch sich
verjüngenden Düsenabschnitt arbeitet. Jedoch ist die Zylinder-Kolben-Einrichtung
entsprechend der Erfindung nicht auf den in den Zeichnungen dargestellten Typ eingeschränkt.
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In Fig. 2 und 3 ist bei 19 eine Abdeckung dargestellt und bei 76 ein
O Ring.
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Im Betrieb wird das distale Ende des Düsenabschnittes 78 in eine Reagenzflasche
eingetaucht und der Saugknopf 47 wird entlang der Nut 12 nach oben bewegt. Das Reagens
wird in den Zylinder der Zylinder-Kolben-Einrichtung 70 gesaugt.
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Die Klaue 53 ist dabei normalerweise von den Zahnstangenzähnen 46
des Zahnstangenschaftes 45 getrennt, so daß der Saugknopf 47 nach oben oder nach
unten gestoßen werden kann. Durch wiederholtes Nach-Oben- und Nach-Unten-Bewegen
des Saugknopfes 47 ist es leicht, Luft aus dem Zylinder der Zylinder-Kolben-Einrichtung
70 auszustoßen, Nach dem Ansaugen einer vorbestimmten Menge einer Flüssigkeit in
den Zylinder (üblicherweise wird das Saugen durchgeführt, bis der Saugknopf 47 die
oberste Lage in der Nut 12 einnimmt) wird der Spender beispielsweise auf ein Ter
trohr plaziert und der Druckknopf (das obere Ende des Betätigungsteiles 20) nach
unten gedrückt. Das Betätigungsteil 20 und das Einstellglied 30 bewegen sich gegen
die Vorspann kraft der Feder 51 nach unten, wodurch die Federhalterung 50 nach unten
gedrückt wird. Die Klaue 53, die sich an der Federhalterung 50 abstützt, bewegt
sich ebenfalls relativ zur Trennwand 50 nach unten, so daß der schräge oder geneigte
Flächenabschnitt der Klaue 53 sich von der Außenkante der öffnung 13 löst und die
Klaue 53 sich dann bei Betrachtung der Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Der Klauenabschnitt
der Klaue 53 gelangt dann in Eingriff mit einem Zahnstangenzahn des Zahnstangenschaftes
45 und bewegt den Zahnstangenschaft 45 nach unten. Die Bewegung des Betätigungsteiles
20 endet nach unten, wenn einer der Stufen 33 bis 37 an der Unterseite des Einstellgliedes
30 am Anschlag 42 anstößt. Eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge, die durch den Abwärtshub
des Betätigungsteiles 20 bestimmt wird,ird ,elLX
von der Zylinder-Kolben-Einrichtung
70 abgegeben.
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Durch Nachlassen der auf das Betätigungsteil 20 aufgebrachten Eindrückkraft
kehren das Betätigungsteil 20, das Einstellglied 30, die Federhalterung 50 und die
Klaue 53 in die in Fig. 3 dargestellte Ausgangslage zurück, und zwar unter Einwirkung
der Vorspannkraft der Feder 51. Der Zahnstangen schaft 45 und der Kolben der Zylinder-Rolben-Einrichtung
70 verbleiben in der nach unten versetzten Lage.
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Durch wiederholtes Niederdrücken und Lösen wird wiederholt dieselbe,
vorbestimmte Flüssigkeitsmenge abgegeben, bis der Zahnstangenschaft 45 und der Kolben
der Zylinder-Kolben-Einrichtung 70 in die in Fig. 3 dargestellte unterste Lage versetzt
worden sind.
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Es ist in diesem Zusammehang festzuhalten, daß die nichtbetätigte
oder gelöste Lage des Betätigungsteiles 20 entsprechend der Darstellung in Fig.
3 bestimmt ist durch-eine Schulter des Betätigungsteiles 20, welche mit dem Flansch
41 der Führung 40 in Eingriff steht, wie dies in Fig. 2 zarge stellt ist.
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Die Zylinder-Kolben-Einrichtung 70 kann leicht vom Hauptkörper 10
abgenommen werden, indem sie bei der Darstellung in Fig. 3 nach rechts abgeschoben
wird. Daher kann die Zylinder-Kolben-Einrichtung vom Wegwerftyp sein. Die Kapazität
der Zylinder-Kolben-Einrichtung kann, sofern dies gewünscht wird, geändert werden.
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Die bei jeder Betätigung abzugebende Fldpsigkeitsmenge wird durch
den Abstand zwischen der Oberseite des Anschlags 42 und jedem der Stufen 33 bis
37 bestimmt. Die Menge kann leicht durch einrastendes Drehen des Einstellringes
31 geändert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der normale Maximalhub
des Saugknopfes 47 bis 48 mm. Drei Typen von Zylinder-Kolben-Einrichtungen 70 haben
maximale Kapazitäten von 0,6 ml, 1,5 ml bzw. 6 ml. Diese drei Typen von Zylinder-Kolben-Einrichtungen
sind jeweils austauschbar am Hauptkörper 10 befestigt. Die Teilung der Zahnstangenzähne
46 beträgt 0,8 mm. Durch Drehen des Einstellringes 31 ist es möglich, die Flüssigkeitsmenge
zu steuern, die entsprechend einer bis fünf Teilungen der Zahnstangenzähne 46 abgegeben
wird. Daher beträgt die maximale Wiederholzahl 60, 30, 20, 15 bzw. 12. Die dabei
abgegebenen Flüssigkeitsmengen sind 0,01 ml, 0,02 ml, 0,03 ml, 0,04 ml und 0,05
ml; 0,025 ml, 0,05 ml, 0,075 ml, 0,l0 ml und 0,125 ml;und 0,1 ml, 0,2 ml, 0,3 ml,
0,4 ml bzw. 0,5 ml.
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Entsprechend der Erfindung ist der Betätigungsknopf am oberen Ende
des Hauptkörpers vorgesehen, da es so einfach ist, den Betätigungsknopf mittels
des Fingers niederzudrücken bzw.
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einzudrücken. Der Saugknopf 47 kann leicht entweder zum Ansaugen oder
zum Abgeben der Flüssigkeit betätigt werden.
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Weiterhin kann die Zylinder-Kolben-Einrichtung schnell und leicht
ausgetauscht werden. Die abzugebende bzw. zu spendende Flüssigkeit kann in einem
weiten Umfang geändert werden.