DE3224077A1

DE3224077A1 - Mehrkanaliger pipetter

Info

Publication number: DE3224077A1
Application number: DE19823224077
Authority: DE
Inventors: James Scituate Mass. Ryan; Edward Hubbard Watertown Mass. Yonkers
Original assignee: Data Packaging Corp 02139 Cambridge Mass; Data Packaging Corp
Current assignee: Corning Costar Corp
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1983-08-18
Also published as: HK90288A; FR2521724A1; JPS6119930B2; JPS58142243A; NL8203189A; GB8301724D0; FR2521724B1; GB2115719A; DE3224077C2; GB2115719B

Description

PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PU-I NG. W. EIT LE . DR. RE R. NAT. K. HOFFMAN N · Dl Pl.-1N G. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEllASTRASSE 4 ■ D-8000 M 0 NCH E N 81 . TELE FON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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37 050 p/we

Data Packaging Corporation
Cambridge_f Mass./USA

Mehrkanaliger Pipetter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettiereinrichtung und mehr insbesondere auf einen neuen mehrkanaligen Pipetter. Der Pipetter ist insbesondere dazu bestimmt, Aufnahmen einer Mehrfachaufnahmeplatte zu füllen/ di-e für verschiedene Tests und Experimente im Laboratorium verwendet werden.

Derzeit sind nur große und mühselige Apparaturen verfügbar, um das Pipettieren durchzuführen, welches notwendig ist, wenn mehrfach Aufnahmeplatten verwendet werden. Mehrfachaufnahmeplatten sind dabei Platten, in denen sich eine Vielzahl von Zellen bzw. Näpfen befinden, in die zu untersuchende Flüssigkeiten eingegeben werden. Der bekannte

Apparat ist sperrig und schwierig zu verwenden. Die mit dem bekannten Apparat auftretenden Probleme rühren größtenteils daher, daß die Apparatur nicht in Anpassung an die Ergonometrie des Menschen konstruiert worden ist. Diese Vorrichtungen erfordern, daß die Bedienungsperson diese gleichzeitig hält, auf die genannte Platte richtet und betreibt. Die bekannten Vorrichtungen sind schwierig mit Genauigkeit und Präzision zu handhaben, wenn Milliliter einer Flüssigkeit gemessen und pipettiert werden müssen.

Daraus resultiert, daß die Tests und Experimente, pipettiert mit dem Standardapparat, häufig nachteilig beeinträchtigt sind. Darüber hinaus sind die zur Verfügung stehenden Pipettern teuer, da hierfür präzisionsbearbeitete Elemente verwendet werden müssen.

Daher besteht die Aufgabe darin, einen verbesserten, mehrkanaligen Pipetter zu verwenden, welcher in Anpassung an die menschlichen Bedürfnisse und die menschliche Handhabung leicht und exakt betrieben werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Pipetter gemäß der Erfindung vorgesehen, welcher ein Gehäuse mit einer Vorder- und Rückwand umfaßt, die einen vergrößerten Fingeröffnungsbereich haben, und zwar in der Nähe des oberen Endes des Gehäuses. Ein im Gehäuse befindlicher Block befindet sich unterhalb der Fingeröffnung. In diesem Block sind eine Vielzahl von parallelen Zylindern ausgebildet, die in Richtung nach unten über das untere Ende des Gehäuses hinaus verlaufen. Jeder Zylinder ist so ausgebildet, daß auf sein unteres Ende eine Wegwerfspitze aufgeschoben werden kann. Eine Kolbenplatte befindet sich so im Gehäuse, daß sie sich auf hin- und hergehende Weise parallel zur Achse dor Zylinder bewegt. Diese Kolbenplatte ist im Gehäuse unterhalb der Fingeröffnung befestigt. Die Kolbenplatte umfaßt eine Vielzahl von Kolben, die in die Zylinder

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ragen. Die Kolben bewegen sich axial innerhalb der Zylinder, wenn die Kolbenplatte hin- und herbewegt wird. Die Kolbenplatte bewegt sich in Erwiderung auf die Bewegung eines fingerbetätigten Schiebers aufgrund einer Zwischenwirkung schräger Flächen sowohl am Schieber, als auch an der Kolbenplatte. Eine Abstreifplatte ist mit der Kolbenplatte verbunden und hat an ihrem unteren Ende einen Flansch, welcher entlang dem unteren Ende der Außenseite der Zylinder gleitet. Wenn die Kolbenplatte in die unterste Lage hin- und herbewegt wird, wirft die Abstreiferplatte die Spitzen ab, die an den unteren Enden der Zylinder befestigt sind. Das Gehäuse umfaßt einen Anschlag, welcher verhindert, daß der fingerbetätigte Schieber unbeabsichtigt die Kolbenplatte in die unterste Lage bewegt. Im Gehäuse .befindet sich ebenso eine Zahn- bzw. Anschlag- bzw. Arretiereinrichtung, welche mit der Kolbenplatte verbunden ist und fühlbar der Bedienungsperson anzeigt, daß die Kolben über ein vorbestimmtes Volumen in den Zylindern versetzt worden sind.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, durch eine feine und genaue Steuerung den Füllvorgang zu verbessern und das Einfüllen mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Nahezu das gesamte Gerät kann spritzgegossen sein und besteht daher aus relativ preisgünstigen Teilen, die leicht zusammengesetzt werden können und preiswert herzustellen sind. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht und genau auf die zu füllenden Bereiche gerichtet werden, um somit die Füllgenauigkeit zu verbessern. Schließlich besteht die Möglichkeit, wegwerfbare Düsenspitzen oder Füllspitzen zu verwenden, die automatisch auswerfbar sind, wodurch der Betrieb leicht und vorteilhaft wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines mehrkanaligen Pipetters entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 eine explodierte Ansicht des Pipetters gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des zusammengesetzten

Pipetters entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Pipetters mit abgenommenem Deckel und mit in vorgespannter oder unbetätigter Stellung befindlichem Schiebebetätiger,

Fig. 5 eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 1, bei der Schiebebetätiger sich in der ersten zurückge

zogenen Stellung befindet, die dieser einnimmt, wenn der Pipetter zu füllen ist und wenn sein Inhalt abgegeben werden soll und

Fig. 6 eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 4, bei der

Schiebebetätiger sich in der vollständig zurückgezogenen Stellung befindet, um die abnehmbaren Spitzen auszuwerfen.

Der in den Zeichnungen dargestellte Pipetter 10 umfaßt ein pistolengrifförmiges Gehäuse 20, welches aus einer Basis 22 und einem Deckel 24 zusammengesetzt ist, die zusammen eine weite, jedoch schmale Kammer 26 bilden, in der verschiedene Komponenten der Vorrichtung befestigt sind. Die Hauptkomponenten umfassen einen Zylinderblock

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mit einer Vielzahl von Zylindern 30, eine Kolbenplatte 32, die eine Reihe von Kolben 34 trägt, wobei die Kolben in die Zylinder 30 ragen, und einen fingerbetätigten Schieber 36. Eine volumengesteuerte Anordnung 38 versorgt die Bedienungsperson mit einem fühlbaren Signal, wenn der Pipetter betätigt wird. Die Anordnung umfaßt ebenso eine Streiferplatte 40 zum Entfernen der wegwerfbaren Füllspitzen 42, die auf den Zylindern montiert sind. Weiterhin umfaßt die Anordnung einen Löseknopf 44, welcher die Bewegung des Schieber begrenzt, um den Betrieb der Streiferplatte 40 zu steuern. Die verschiedenen Teile der Anordnung sind nachfolgend mehr im einzelnen beschrieben.

Die Basis 22, die einen Behälter bildet, in den die Hauptteile zusammengesetzt sind, umfaßt eine Stützwand 50, einen vorderen Flansch 52 und einen hinteren Flansch 54. Die Flansche 52 und 54 divergieren ein wenig nach unten in einen Winkel von nahezu 10°, um so die Pistolengrifform des Gehäuses zu bilden. Ein Flansch 56 verläuft entlang der oberen Kante der Basis, während die Bodenkante 58 von jeglichem Flansch oder, vorstehenden Rand frei ist.

Der Deckel 24 ist im wesentlichen ein Spiegelbild der Basis 22 und umfaßt eine Vorderwand 60, einen vorderen Flansch 62, einen hinteren Flansch 64 und einen oberen Flansch 66. Die untere Kante des Deckels ist ebenso mit einem Flansch 68 versehen, welcher eine ausgebogte Gestalt hat, um die Zylinder 30 des Blocks 28 entsprechend der nachfolgenden Beschreibung abzustützen. Wenn das Gehäuse mittels Durchgangsschrauben 69 zusammengesetzt wird, liegen die verschiedenen Flansche der Basis und des Deckels aneinander, um die Kammer 26 zu umschließen. Fingeröffnungen 70 und 72 sind jeweils an der Basis und am Deckel vorgesehen, um einen Zugang zum Schieber 36 vorzusehen, welcher den Abzug für den Pipetter bildet.

Der Zylinderblock 28 im unteren Abschnitt der Kammer 26 ist mit einer Anzahl von parallelen Zylindern 30 ausgebildet, welche nach unten konisch sich verjüngende Düsen 74 aufweisen. Diese Düsen 74 verlaufen aus der Kammer 26 heraus und passen in halbkreisförmige Schlitze 76, welche im Flansch 68 des Deckels 24 ausgebildet sind. Die Zylinder, die integriert mit einer Platte 48 ausgebildet sind,tragen jeweils um die Oberseite jedes Zylinders (siehe Fig. 3) in einem in der Platte 78 vorgesehenen Sitz einen O-Ring

80. Auf den mehreren O-Ringen liegen Halter 82, die ihrerseits innerhalb der Kammer 2.6 durch gegenüberliegende Paare vom Flanschen 88 und 90 in der Basis und im Deckel am Ort gehalten werden. Flache Ausnehmungen 92 sind ebenso in der Basis und im Deckel vorgesehen, welche die langen Kanten der Platte 78 und des Halters 82 entsprechend Fig. 2 und 3 aufnehmen.

Die in der Kammer 26 befestigte Kolbenplatte 32 ist so angeordnet, daß sie sich innerhalb der Kammer hin- und herbewegt, wie dies durch den Doppelpfeil 100 in Fig. 4 bis 6 angezeigt ist. Die Platte hat einen unteren Kanal 102, welcher von Flanschen 103 und 105 gebildet wird, die parallel zur Platte 78 und zum Halter 82 der Zylinderanordnung verlaufen. Der Kanal trägt die Kolben 34, die in die Zylinder ragen, wie dies in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Platte 32 ist für eine hin- und hergehende Bewegung innerhalb der Kammer 26 durch einen Schlitz 104 geführt, welcher in ihrer Vorderfläche 106 ausgebildet ist. Der Schlitz 104 fluchtet mit einer Rippe 108 an der Innenfläche der Wand 60 des Deckels.

Die Oberkante 110 der Kolbenplatte 32 befindet sich in einem Winkel von nahezu 35° zur Mittellinie des Schlitzes 104. Die Oberkante ist bei 12 mit einem Kanal versehen, wie dies deutlich aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, um so

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mit dem gleich gestalteten Kanal 113 in der Unterkante des fingerbetätigten Schiebers 36 im Eingriff zu stehen, um die Betriebsverbindung zwischen dem Schieber und der Platte ebenso aufrechtzuerhalten, wie die Bewegung des Schiebers auf die Kolbenplatte zu übertragen. Die abgestufte Konfiguration der Oberkante 110 der Kolbenplatte und die Unterkante des Schiebers ermöglicht eine Verbindung zwischen diesen beiden Teilen, um die Unterkanten der Fingeröffnungen 70 und 72 in der Basis bzw. im Deckel freizugeben. Es ist festzustellen, daß in Fig. 4 bis 6 die Kolbenplatte nicht in die öffnungen ragt.

Die Kolben 34 können entweder als integrierter Teil der Kolbenplatte oder als separate Teile ausgebildet sein, die nachfolgend an der Platte befestigt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Kolben getrennt gefertigt. Jeder Kolben umfaßt an seiner Oberseite einen Kragen 1.20, welcher in Ausnehmungen 122 des Flansches der Platte eingesetzt wird.

Eine im allgemeinen rechtwinklige öffnung 130 ist in der Haupttafel der Kolbenplatte 32 ausgebildet, welche die Volumensteueranordnung 38 aufnimmt. Die Anordnung 38 umfaßt einen U-förmigen Schieber 132, welcher innerhalb der öffnung 130 hin- und herbewegbar und bei seiner Bewegung durch Seitenkanten 134 des Schiebers in Zusammenwirkung mit den Seitenkanten der öffnung 130 geführt ist. Ein Ansatz 136 ist entlang der rechten Seite der öffnung 130 ausgebildet, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Dieser Ansatz 136 trägt eine Druckfeder 140, die gegen den Schieber 132 stößt, um so den Schieber bei Betrachtung von Fig. 4 bis 6 nach links zu drücken. Ein Zapfen 142 ist an der Wand 50 der Basis 22 befestigt und verläuft quer über den Weg des Schiebers 132, um so die Bewegung des Schiebers nach links unter Einfluß der Feder 140 zu

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begrenzen. Der Zapfen stößt gegen die Vorderfläche 146 des Schiebers.

Wenn die Kolbenplatte 32 sich entlang dem Weg (Doppelpfeil 100) hin- und herbewegt, gleitet die vordere Fläche des Schiebers 132 über den Zapfen 142. Eine Stufe 148 unterbricht die Fläche 146. Wenn daher der Schieber sich aufgrund der Nach-Unten-Bewegung der Kolbenplatte nach unten bewegt, stößt die Stufe 148 gegen den Zapfen 142 und erzeugt einen Widerstand gegen das weitere Nach-Unten-Bewegen der Kolbenplatte. Da die Druckfeder 140 nachgiebig ist und ein Bewegen des Schiebers nach rechts erlaubt, wenn die Stufe 148 gegen den Zapfen stößt, wird ein weiteres Nach-Unten-Bewegen der Kolbenplatte nicht verhindert, jedoch wird eher ein fühlbares Signal an die Bedienungsperson gegeben, das eine besondere Lage der Platte anzeigt. Dies bedeutet, daß der Bedienungsperson des Pipetters durch die mit dem Zapfen 142 zusammenwirkende Stufe (Schulter) 148 ein Signal gegeben wird, um das Volumen des Versetzens der Kolben 34 in den Zylindern anzuzeigen. Die Art und Weise, auf die das Signal verwendet wird, wird in Verbindung mit dem Betrieb des Pipetters später beschrieben.

Der fingerbetätigte Schieber 36 umfaßt eine ebene, flache Platte 160 mit einer Fingergreiföffnung 162, die durch die Platte verläuft und in der Form der öffnungen 70 und 72

der Basis 22 bzw. dem Deckel 24 entspricht. Ein Flansch 164 umgibt die öffnung 162, um so einen Schutz für Finger der Benutzungsperson vorzusehen, wenn diese für die Betätigung des Pipetters durch die öffnung eingeführt werden. Der Schieber ist für eine hin- und hergehende Bewegung in der Kammer 26 in einer Richtung bestimmt, die durch den Doppelpfeil 166 in Fig. 4 bis 6 angezeigt ist. Die Unterkante 168 dos Schiebers 36 ist auf dieselbe Weise

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abgestuft wie die Oberkante der Kolbenplatte 32. Die Unterkante 114 ist mit Kanälen 113 versehen, welche mit den komplimentaren Kanälen 112 entlang der Kante 110 in der Kolbenplatte 32 in Eingriff bringbar sind. 5

Die Oberkante 174 des Schiebers 36 ist mit einem Schlitz 176 versehen, welcher eine Rippe 178 aufnimmt. Diese Rippe 178 ist in der Basis 22 ausgebildet, um den Schieber am Ort aufzunehmen und dessen hin- und hergehende Bewegung entsprechend dem Pfeil 166 zu begrenzen. Ein Ansatz 181 an der Rückseite des Schiebers 36 trägt eine Druckfeder 180, die in einem Kanal 179 der Basis 22 angeordnet ist, um so den Schieber bei der Betrachtung der Fig. 4 bis 6 nach links vorzuspannen. Der Schieber kann natürlich gegen die Vorspannung der Feder entsprechend der Darstellung in . Fig. 5 und 6 nach rechts bewegt werden, was durch das Zusammenwirken der geneigten, miteinander wirkenden Kanten des Schiebers und der Kolbenplatte ein Bewegen der Kolbenplatte innerhalb der Kammer 26 nach unten veranlaßt.

Der Löseknopf 44 ist drehbar an der Oberseite der Kammer mittels eines Stiftes 190 gelagert, der zwischen der Basis und dem Deckel verläuft. Der Knopf 44 hat zwei Schenkel 192 und 194, welche glatt in die Kante bzw. den Rand des Gehäuses passen. Eine kurze Druckfeder 196, die auf einem an einem Arm 192 befindlichen Zapfen 198 befestigt ist, drückt gegen einen Stift 193, um den Knopf nachgiebig im Gegenuhrzeigersinn zu drücken, wenn Fig. 4 bis 6 betrachtet wird, und zwar um die in Fig. 5 und 6 dargestellte Lage einzunehmen. Es ist festzustellen, daß der Schenkel 194 des Knopfes einen Anschlag 202 trägt, der in den Bewegungsweg eines VorSprunges 204 ragt, der von der oberen hinteren Ecke des Schiebers 36 getragen wird. Der Anschlag 202 begrenzt in der Lage gemäß Fig. 4 und 5 das Ausmaß, um das der Schieber gegen die Vorspannung der Feder 180

zurückgezogen werden kann. Der Anschlag 202 kann durch Drücken gegen den Schenkel 192 des Knopfes entfernt werden, welches Drücken ein Drehen des Knopfes gegen die Vorspannung der Feder 196 im Gegenuhrzeigersinn veranlaßt. Diese Wirkung bewegt den Anschlag 202 aus dem Bewegungsweg des Vorsprunges 204, damit der Schieber vollständig nach rechts zurückgezogen werden kann,wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

Die Streiferplatte 40 wird vom unteren Abschnitt der Kolbenplatte 32 getragen und mit der Platte in Richtung des Doppelpfeiles 100 hin- und herbewegt. Die Streiferplatte hat eine im wesentlichen rechteckige Form und weist an ihrer Oberkante einen Flansch 220 auf, welcher mit der Rückseite des Bodens der Kolbenplatte 32 im Eingriff steht. Die Streiferplatte wird durch Zungen 222 auf der Kolbenplatte am Ort gehalten. Diese Zungen können entweder geklebt oder auf andere Weise in zugehörigen Schlitzen befestigt sein, die entsprechend an der Kolbenplatte vorgesehen sind. Die vordere Fläche der Platte 40 ist mit gekrümmten Nuten 224 versehen, welche die Seiten der Zylinder 28 aufnehmen. Die Ränder der Nuten 224 gleiten innerhalb von Kerben 226, die in der Seitenkate der Platte 78 des Halters 82 vorgesehen sind (die Kerben sind nur in der Platte 82 in Fig. 2 zu sehen). Die Unterkante der .Streiferplatte trägt einen Fuß 230, welcher ebenso mit flachen Kerben 232 versehen ist. Diese Kerben sind dazu bestimmt, die Düsenabschnitte 74 der Zylinder 28 zu umgeben (in diesem Zusammenhang sind unter Kerben nutenartige Ausnehmungen zu verstehen, die einen beliebigen Querschnitt aufweisen können, je nach Ausbildung der Zylinder). Der Fuß 230 ist dazu bestimmt, die Oberkanten der entfernbaren Spitzen 42 zu ergreifen, wenn die Streiferplatte nach unten bewegt wird, um so die Spitzen von den Düsen 74 abzustreifen.

Wie zuvor in der Einleitung erwähnt, ist der Pipetter gemäß der Erfindung insbesondere dazu bestimmt, die Vertiefungen von einer Platte 96 mit Vertiefungen zu füllen/ welche für verschiedene Tests und Experimente im Laboratorium verwendet werden. Diese Platten haben zwölf Reihen von acht Vertiefungen bzw. Aufnahmen. Der Pipetter gemäß der- Erfindung ermöglicht dem Benutzer das gleichzeitige Füllen aller Vertiefungen bzw. Aufnahmen einer Reihe. Durch den zwölfmaligen wiederholten Betrieb können alle Vertiefungen bzw. Aufnahmen gefüllt.werden. Der Benutzer hält das pistolengrifförmige Gehäuse des Pipetters mit zwei Fingern (entweder mit dem Zeige- und Mittelfinger oder mit dem Mittel- und Zeigefinger, wobei diese durch die öffnungen 70 und 72 des Gehäuses 20 verlaufen und mit dem Schieber 36 in Berührung stehen). Die Handfläche umgibt das Gehäuse und stößt gegen die Kanten 54 und 64 des Gehäuses und bedeckt dieses so, daß das gesamte Gehäuse als Pistolengriff in der Hand gehalten wird, wobei der Daumen zur Rückseite verläuft. Herkömmlicherweise werden Wegwerfspitzen 42 auf die Düsen 74 jedes Zylinders aufgeschoben, damit der Pipetter exakt die in die verschiedenen Ausnehmungen bzw. Vertiefungen des Behälters einzubringende Flüssigkeit aufnehmen und nachfolgend wieder abgeben kann. Wenn der Pipetter leer ist, drückt der Benutzer den Abzug, welcher durch den Fingerschieber 36 gebildet wird. Dies veranlaßt den Schieber zu einer Bewegung nach rechts und der'Kolbenplatte nach unten, so daß die Kolben 34 um einen wesentlichen Abstand in die Zylinder ragen. Diese Drückbewegung wird fortgesetzt, bis der Benutzer den Widerstand feststellt, welcher durch die Stufe 148 die Volumensteuerung spürt, wenn diese den Zapfen 142 berührt. Diese Lage ist in Fig. 5 dargestellt. Der besondere Schieber 132 wird so gewählt, daß dessen Kerbe 148 so positioniert ist, daß sie eine spezifisch gewünschte volumetrische Verschiebung der Kolben in den Zylindern erzeugt,

wenn die Stufe (oder Schulter) 148 den Zapfen 142 berührt. Dies erzeugt diesen zusätzlichen Widerstand. Mit dem in diese Lage bewegten Fingerschieber bringt der Benutzer dann die unteren Enden der Spitzen 42 in die vom Pipetter aufzusaugende Lösung und überführt diese später in die Vertiefungen bzw. Aufnahmen. Die Bedienungsperson löst dann den Fingerschieber, wodurch der Schieber sich unter dem Einfluß der Feder 180 in seine extrem vorgespannte Lage gemäß Fig. 4 bewegen kann, wodurch die Kolben 34 aus den Zylindern 28 so zurückgezogen werden, daß ein Vakuum geschaffen wird, durch welches die Lösung in die Zylinder gezogen wird.

Der Benutzer bringt dann, indem er den Pistolengriff des Pipetters hält, die Böden der Spitzen 42 in Ausrichtung mit der zu füllenden Reihe von Vertiefungen bzw. Aufnahmen. Dann drückt der Benutzer erneut den Abzug und bewegt den Fingerschieber nach rechts, bis erneut der Widerstand festgestellt wird, der durch die Berührung der Stufe der Volumensteuerung mit dem Zapfen 4 2 entsteht. Durch diesen Vorgang wird der Inhalt der Zylinder in die Aufnahmen abgegeben. Um eine vollständige Abgabe der in den Zylindern befindlichen Lösung sicherzustellen, drückt der Benutzer den Abzug so, daß eine Bewegung des Kolben-Schiebers nach unten und ein Passieren des Zapfens 142 durch die Stufe 148 verursacht wird. Dies ist möglich, weil sich die Feder 140 zusammendrückt und der Schieber 132 sich nach rechts bewegen kann. Es ist festzustellen, daß in Fig. 5 der Anschlag 202 nicht mit dem Vorsprung 204 im Eingriff steht, wenn die Stufe 148 den Zapfen 142 berührt, so daß dieses zusätzliche Drücken des Abzuges und das daraus resultierende Bewegen des Schiebers möglich ist. Durch Bewegen des Schiebers vollständig nach hinten, bis der Vorsprung 204 den Anschlag 202 berührt, wird eine vollständige Abgabe der Inhalte der Zylinder sichergestellt.

Diese Prozedur kann immer wieder wiederholt werden, bis alle Reihen der Aufnahmen gefüllt sind.

Wenn der Benutzer es wünscht, die Spitzen 42 zu entfernen, so ist es lediglich notwendig, den Löseknopf 44 gegen die Vorspannung der Feder 166 so niederzudrücken, daß der Anschlag .202 sich aus dem Bewegungsweg des Vorsprunges 204 wegbewegt. Mit niedergedrücktem Knopf kann der Benutzer den Fingerschieber den gesamten Weg nach rechts zurückziehen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Dies verursacht ein Stbßen des Fußes 230 der Streiferplatte gegen die oberen Kanten der Spitzen 42, wodurch diese von den Düsen 74 gestoßen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich verschiedene Vorteile der Erfindung. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß mit Ausnahme der Federn alle Teile spritzgegossene Kunststoffteile sein können, so daß alle Maschinenteile eliminiert werden können. Die Herstellungskosten der verschiedenen Teile sind ziemlich gering. Weiterhin ist der Pipetter nicht sperrig und erlaubt eine bequeme und angenehme Benutzung. Das Gehäuse des Pipetters sitzt komfortabel innerhalb der Hand und kann durch nur eine Hand gehalten werden. Der Gebrauch des Pipetters ist nicht unangenehm, sondern vielmehr den natürlichen Bewegungen des Benutzers angepaßt, d.h. eine ergonometrisch richtige Haltung der Hand ist gewährleistet. Die kurzen Spitzen 72, die vom Boden der Griffgestalt des Gehäuses ausgehen, machen es dem Benutzer sehr einfach, die Spitzen mit den in der Platte ausgebildeten Aufnahmen, auszurichten. Da die Spitzen dank der Gestalt der Zylinder ein wenig von der Bedienungsperson nach vorne weg und ebenso vom Boden des Griffes nach unten verlaufen, ist es für die Benutzungs* person leicht, die Spitzen auf die Aufnahmen hin zu zielen und ihre Lage zu beobachten. Die Zylinder sind in einem

Winkel von nahezu 20° zur vertikalen Mittellinie des Gehäuses angeordnet. Diese Vorrichtung ermöglicht ebenso der Bedienungsperson das Auswerfen der wegwerfbaren Spitzen mit demselben Hub, welcher zum Füllen und Entladen der Zylinder verwendet wird. Gleichzeitig verhindert der positive Anschlag ein ungewolltes/ zufälliges Auswerfen der Spitzen. Der Löseknopf 44 kann entweder mit dem Daumen der den Pipetter haltenden Hand oder alternativ durch die andere Hand betätigt werden.

Ein weiterer bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der feinen Steuerung über den gesamten Betriebwegen des relativ großen Hubes des Fingerschiebers,verglichen mit dem Abstand des hin- und hergehenden Bewegungsweges der Kolbenplatte. Dies liegt am Winkelverhältnis des Schiebers und der Kolbenplatte. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel der miteinander im Eingriff stehende Kanten der Kolbenplatte und des Fingerschiebers mit der Bewegungsiinie der Kolbenplatte nahezu 55°. Konsequenterweise beträgt das Verhältnis des Schieberhubes zum Kolbenhub mehr als 2:1. Dieser große Schieberhub ermöglicht der Bedienungsperson eine sehr genaue Steuerung des Betriebes der Kolben in den Zylindern, um die Lösung in diese hineinzuziehen.

Leerseite

Claims

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PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL.-ING. W. EITLE · DR. RE R. N AT. K. HOFFMANN . Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4 · D-8000 MO N C H E N 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

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Data Packaging Corporation
Cambridge, Mass./USA

Mehrkanaliger Pipetter

Patentansprüche

ι 1.jMehrkanaliger Pipetter, gekennzeichnet ^-^ durch ein Gehäuse (20) mit einer Stützwand (50) und einer vergrößerten Fingeröffnung (70) durch die Stützwand in der Nähe des oberen Endes, einen im Gehäuse (20) unterhalb der öffnung angeordneten Block, mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten parallelen Zylindern (30), die nach unten unterhalb des unteren Endes des Gehäuses verlaufen, wobei jeder Zylinder so ausgebildet ist, daß ein Füllerrohr auf dessen unteres Ende aufschiebbar ist, durch eine für eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse parallel zu den Achsen der Zylinder befestigte Kolbenplatte (32), die sich unterhalb der öffnung (70) befindet und eine Vielzahl von Kolben

(34) trägt, welche in die Zylinder ragen, und darin bewegbar sind, wenn die Kolbenplatte (32) hin- und herbewegt wird, durch einen fingerbetätigten Schieber (36), welcher in Ausrichtung mit der öffnung (70) im Gehäuse befestigt und im Gehäuse entlang einem Weg hin- und herbewegbar ist, welcher mit dem Weg der Kolbenplatte (32) einen spitzen Winkel bildet, wobei schräge Flächen am Schieber (36) und an der Kolbenplatte (32) einander berühren, so daß eine Bewegung des Schiebers eine Bewegung der Kolben in den Zylindern veranlaßt, durch eine Streiferplatte (40), die mit der Kolbenplatte (32) verbunden ist und an seinem unteren Ende einen Flansch (230) aufweist, welcher entlang dem unteren Ende der Zylinder gleitet, um die auf den unteren Enden der Zylinder befestigten Füllerspitzen auszuwerfen, wenn sich die Kolbenplatte in ihrer untersten Lage befindet, durch einen im Gehäuse angeordneten Anschlag (202) zum wahlweisen Verhindern des Bewegens der Kolbenplatte (32) durch den Schieber (36) in die unterste. Lage, und durch eine am Gehäuse angeordnete Zahnanordnung (38), die mit der Kolbenp.latte (32) verbunden ist, um der Benutzungsperson fühlbar anzuzeigen, daß die Kolben (34) über ein bestimmtes Volumen innerhalb der Zylinder (30) verschoben worden sind.

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2. Pipetter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung der Betätigung des Schiebers durch die öffnung das Gehäuse eine Seitenkante aufweist, die zum Ausbilden einer Pistolengriffgestalt mit der öffnung zusammenwirkt.
3. Pipetter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß im Gehäuse eine Feder (180) angeordnet ist, die den Schieber (36) berührt und diesen

in eine Lage vorspannt, in der die Kolben (34) aus den Zylindern (30) herausgezogen sind.
4. Pipetter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Zahnanordnung (38) einen in fester Lage im Gehäuse angeordneten Zapfen (142) und ein Folgeglied (132) umfaßt, welches von der Kolbenplatte (32) getragen ist und in Berührung mit dem Zapfen läuft, wenn sich die Kolbenplatte hin- und herbewegt, und daß im Folgeglied (132) eine Stufe (148) ausgebildet ist, die den Zapfen (-142) berührt, wenn die Kolbenplatte (32) zum Verändern der Last auf den Schieber (36) für das Anzeigen der Verschiebung der Kolben hin- und herbewegt wird.
5. Pipetter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß. die Achsen der Zylinder (30) mit der Vertikalen so einen Winkel von nahezu 20° bilden, daß die Zylinder nach unten und weg von der Bedienungsperson verlaufen.
6. Mehrkanaliger Pipetter, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20), eine Vielzahl von Zylindern (30) innerhalb des Gehäuses, deren Achsen parallel zueinander liegen, eine Kolbenplatte (32) , die bewegbar im Gehäuse befestigt ist und eine Vielzahl von Kolben (34) .trägt, die sich aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenplatte in den Zylindern hin- und herbewegen, einen fingerbetätigten Schieber (36), welcher bewegbar im Gehäuse im Winkel zum Bewegungsweg der Kolbenplatte angeordnet ist und durch eine Einrichtung (112, 113, 114) zum Verbinden des Schiebers (36) mit der Kolbenplatte (32) , wodurch aufgrund der Betätigung des Schiebers (36) die Kolbenplatte (32) und die in den Zylindern (30) befindlichen Kolben (34) hin- und

herbewegbar sind.
7. Pipetter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine fühlbare Signaleinrichtung, die zum Anzeigen der volumetrischen Verschiebung der Kolben in den Zylindern, wenn diese durch den Schieber bewegt werden, innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
8. Pipetter nach Anspruch 6, dadurch g e k e"n η -

zeichnet, daß die Zylinder.(30) aus dem Gehäuse (20) herausragen und an ihrem unteren Ende konisch verjüngt sind, um Füllerspitzen (42) aufzunehmen, und daß ein mit der Kolbenplatte (32) bewegbarer Abstreifer (40) im Gehäuse angeordnet ist, um die Spitzen (42) nach der Betätigung des Schiebers in einer Extremlage von den Zylindern abzustreifen.
9. Pipetter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Gehäuses mit dem Schieber betriebsmäßig eine Vorspanneinrichtung (180) verbunden ist, um den Schieber (36) in eine erste Lage zu drücken, in der die Kolben (34) aus den Zylindern (30) herausgezogen sind, daß die Vorspanneinrichtung durch eine Pingerbetätigung des Schiebers (36) überwindbar ist, um den Schieber in eine zweite Lage zu bewegen, in der die Kolben über einen wesentlichen Abstand in die Zylinder (30) ragen, um den Inhalt der Zylinder abzugeben.
10. Pipetter nach Anspruch 9, dadurch ·. gekennzeichnet , daß die Zylinder (30) aus dem Gehäuse (20) herausragen und an ihren unteren Enden zur Aufnahme von Füllerspitzen.(42) konisch sich verjüngend ausgebildet sind, und·daß im Gehäuse ein Streifer (40) angeordnet ist, welcher mit der Kolben-

platte (32) zum Abstreifen der Spitzen von den Zylindern bewegbar ist, nachdem der Schieber aus der ersten Lage über die zweite Lage hinaus in eine Extremlage bewegt worden ist.
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11. Pipetter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Gehäuses eine fühlbare Signaleinrichtung zum Anzeigen des volumetrischen Versetzens der Kolben innerhalb der Zylinder angeordnet ist, wenn die Kolben durch den Schieber bewegt werden.
12. Pipetter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein lösbarer An- schlag (202) befestigt ist, welcher wahlweise den Schieber (36) daran hindert, von der zweiten Lage in die Extremlage bewegt zu werden.
13. Pipetter nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das Gehäuse (20) die Form eines Pistolengriffes hat und eine Öffnung (70) aufweist, in der der fingerbetätigte Schieber (36) zugänglich ist.
14. Pipetter, gekennze lehnet durch ein Gehäuse (20) und zumindest einen Zylinder (30) im Gehäuse, durch eine bewegbar im Gehäuse angeordnete Kolbenplatte (32), die für jeden Zylinder (30) einen Kolben (34) trägt, welche Platte den Kolben im Zylinder hin- und herbewegt, wenn die Platte im Gehäuse bewegt wird, durch einen fingerbetätigten Schieber (36) , welcher für eine Schiebebewegung im Gehäuse in einem Winkel zum Bewegungsweg der Kolbenplatte. (32) angeordnet ist, und durch eine Einrichtung zum Verbinden des Schiebers (36) mit der Kolbenplatte, damit die Betäti-

gung des Schiebers eine hin- und hergehende Bewegung der Platte und des Kolbens verursacht.
15. Pipetter nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gehäuse die Form eines Pistolengriffes hat und daß der Zylinder (30) am Boden des Griffes aus dem Gehäuse (20) vorsteht.
16. Pipetter nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Zylinder (30) am Boden des Griffes aus dem Gehäuse vorstehen.
17. Pipetter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (30) am Boden des Griffes aus dem Gehäuse (20) vorstehen.
18. Pipetter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Verbinden des Schiebers (36) mit der Kolbenplatte (32) eine translatorisehe Bewegung der Kolbenplatte verursacht, die weniger als die Hälfte des Abstandes der translatorischen Bewegung des Schiebers (36) entspricht.