EP0090207A2 - Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten Download PDF

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EP0090207A2
EP0090207A2 EP83102228A EP83102228A EP0090207A2 EP 0090207 A2 EP0090207 A2 EP 0090207A2 EP 83102228 A EP83102228 A EP 83102228A EP 83102228 A EP83102228 A EP 83102228A EP 0090207 A2 EP0090207 A2 EP 0090207A2
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EP
European Patent Office
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piston
sleeve
hollow cylinder
liquid
spring
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Withdrawn
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EP83102228A
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Inventor
Wolf-Dietrich Dr. Herold
Oswald Dr. Gasser
Günter Pieper
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SIH Stiftung and Co Industrie Holding KG
Original Assignee
Espe Fabrik Pharmazeutischer Praeparate GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type

Definitions

  • the invention relates to a device for contactless metering of liquids as specified in the preamble of claim 1.
  • metering syringes Devices of this type, which are also referred to as "metering syringes", are known per se.
  • metering syringes For example, from DE-PS 1 090 449 and from DE-AS 1 291 142 such metering devices are known in which a piston is advanced in a hollow cylinder against the pressure of a spring and the liquid is drawn up in that due to the spring action the piston moves back to its original position. The liquid is drawn in contactlessly in the sense that the liquid drawn up does not touch the piston and only reaches a height of rise that ends before the range of movement of the piston. The possible movement of the piston is limited by stops, so that a fixed, predetermined volume of liquid is drawn up with each actuation.
  • the object of the present invention is accordingly to provide a metering device for the contactless metering of solid quantities of liquids, in which the number of components is kept as small as possible and which allows the metered quantity to be changed by replacing a part.
  • the device according to the invention consists of a syringe-shaped body which has a hollow cylinder at its upper end. This channel connects to its hollow cylinder, which emerges in the front, needle-like end of the body 1.
  • the hollow cylinder is closed at its upper end with a seal made of elastic material.
  • a piston is inserted through this seal into this hollow cylinder and is movable in the axial direction between two positions, these positions being determined by stops which are attached to the outside of the body.
  • the piston is attached centrally in a sleeve that extends over the hollow cylinder.
  • a spring is attached to the piston, which is supported on the bottom of the sleeve and on the upper end of the hollow cylinder. When the piston is pushed into the hollow cylinder, the spring is compressed, so that after the sleeve is released, together with the piston, it moves back into the starting position defined by a stop.
  • the feed of the piston is also limited by a stop.
  • the piston and the sleeve are formed in one piece, so that the device according to the invention consists of a total of 4 parts, namely the syringe-like body, the seal arranged at the upper end of this body, the component formed from the sleeve and piston and the one on the piston attached spring.
  • the seal sealing the hollow cylinder is made of elastic material and is dimensioned such that it is seated on the piston with a pressure acting in the radial direction. This makes it possible to replace the component consisting of the sleeve and the piston with another in which the piston has a different diameter.
  • the elasticity of the seal is sufficient so that it seals it even with a reduced diameter of the piston.
  • the sleeve has at the end which is pushed over the hollow cylinder, two mutually opposite longitudinal slots, so that the lower end of the sleeve can be elastically expanded and pushed over the stops located on the outside of the hollow cylinder .
  • the device according to the invention consists of an elongated body 1 which is tapered at one end and through which a channel 2 extends.
  • This channel 2 merges into a hollow cylinder 4, which is formed at the other end of the body 1.
  • the hollow cylinder 4 is extended to an annular groove 9, in which a seal 7 made of elastic material is inserted.
  • the piston 5 is pushed through this seal 7 and is displaceable in the hollow cylinder 4.
  • a sleeve 8 is integral with this piston 5 formed, which surrounds the piston 5 centrally symmetrical.
  • the clear width of the sleeve is greater than or equal to the clear width of the projection 13.
  • the sleeve 8 has an inward projection 11, so that the movement of the sleeve 8 in the axial direction is limited by the stops 10 and 13 .
  • a spring 6 is slipped over the piston 5, which is supported on the bottom of the sleeve and on the end of the hollow cylinder 4, optionally on the seal 7.
  • the open end of the channel 2 is immersed in liquid, the sleeve 8 and with it the piston 5 are moved against the pressure of the spring 6 in the direction of the stop 10. After releasing the sleeve, the sleeve and with it the piston 5 move back into the starting position under the pressure of the spring, so that liquid is sucked in through the channel 2.
  • the amount sucked in is determined by the volume displaced when the piston is displaced, i.e. by the -Distance between the stops 10 and 13, and by the diameter of the piston 5.
  • FIG. 2 shows a modified embodiment in which, compared to FIG. 1, the component comprising the piston 5 and the sleeve 8 is replaced by another, in which the piston 5 has a reduced diameter.
  • a smaller volume is thus displaced when the piston is pushed in, so that subsequently when the sleeve returns into its. Starting position even a smaller amount of liquid is sucked in.
  • the seal 7 located in the annular groove 9 is so elastic and dimensioned that it also lies sealingly against a piston of reduced thickness. Accordingly, it is possible to change the metered quantity in the device according to the invention by replacing the component with the sleeve 8 and the piston 5.
  • FIG. 3 shows a side view of the device according to the invention. It can be seen that the sleeve. 8 is provided with slots 14 at the end which is pushed over the hollow cylinder 4. Because of these slots 14, the relevant end of the sleeve 8 can be slightly bent open, so that the inward, ring-like projection 11 in the sleeve can be pushed over the corresponding projection 13 on the outside of the hollow cylinder 4 (Fig. 1). The slots 14 thus also make it easier to replace the component consisting of the sleeve 8 and the piston S, so that the metered amount can accordingly be varied slightly.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten, die als Dosierspritze ausgestaltet ist. Sie besitzt einen zentral in einer Hülse (8) angeordneten Kolben (5), um den eine Feder (6) angeordnet ist. Die Feder (6) liegt mit ihrem einen Ende am Boden der Hülse (8) und mit ihrem anderen Ende an der Rückseite eines Zylinders (4), der Teil eines die Flüssigkeit autnehmenden Körpers (1) ist. Die Hülse (8) umgreift das Ende des Zylinders (4). Für die Hubbegrenzung sind Anschläge (10, 13) auf der Außenseite des Zylinders (4) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher angegeben ist.
  • Vorrichtungen dieser Art, die auch als "Dosierspritzen" bezeichnet werden, sind an sich bekannt. So sind beispielsweise aus der DE-PS 1 090 449 sowie aus der DE-AS 1 291 142 derartige Dosiervorrichtungen bekannt, bei denen ein Kolben in einem Hohlzylinder gegen den Druck einer Feder vorgeschoben wird und das Aufziehen der Flüssigkeit dadurch erfolgt, daß aufgrund der Federwirkung der Kolben sich wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt. Das Aufziehen der Flüssigkeit erfolgt berührungslos in dem Sinne, daß die aufgezogene Flüssigkeit den Kolben nicht berührt und nur eine Steighöhe erreicht, die vor dem Bewegungsbereich des Kolbens endet. Die mögliche Bewegung des Kolbens ist dabei durch Anschläge begrenzt, so daß bei jeder Betätigung ein festes, vorgegebenes Flüssigkeitsvolumen aufgezogen wird. Gegenüber anderen Dosierspritzen, bei denen der Spritzenkolben von Hand aufgezogen wird und eine Ablesung der aufgezogenen Flüssigkeitsmenge mit Hilfe von Teilstrichen auf der Außenseite des Spritzenkörpers erfolgt, sind derartige Dosiervorrichtungen von erheblichem Vorteil, da Ablesefehler, z.B. Paralaxenablesefehler; nicht auftreten können. Die bekannten Vorrichtungen bestehen jedoch aus sehr vielen Einzelteilen, so daß ihr Zusammenbau aufwendig und die Produktionskosten dementsprechend hoch sind. Weiterhin ist es bei den bekannten Vorrichtungen nicht möglich, die Dosiermenge, die bei einmaliger Betätigung der Vorrichtung aspiriert wird, zu verändern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend, eine Dosiervorrichtung zum berührungslosen Dosieren fester Mengen von Flüssigkeiten anzugeben, bei der die Anzahl der Bauteile möglichst gering gehalten ist, und die es erlaubt, durch Auswechseln eines Teils die Dosiermenge zu verändern.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, die erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem spritzenartig geformten Körper, der an seinem oberen Ende einen Hohlzylinder aufweist. An diesen Hohlzylinder schließt sich sein Kanal an, der in dem vorderen, nadelartig ausgebildeten Ende des Körpers 1 austritt. Der Hohlzylinder ist an seinem oberen Ende mit einer Dichtung aus elastischem Material abgeschlossen. Durch diese Dichtung hindurch ist in diesen Hohlzylinder ein Kolben eingesteckt, der in axialer Richtung zwischen zwei Stellungen beweglich ist, wobei diese Stellungen durch Anschläge festgelegt sind, die auf der Außenseite des Körpers angebracht sind. Der Kolben ist zentral in einer Hülse befestigt, die über den Hohlzylinder greift. Auf den Kolben ist eine Feder aufgesteckt, die sicham Boden der Hülse sowie an dem oberen Ende des Hohlzylinders abstützt. Beim Einschieben des Kolbens in den Hohlzylinder wird die Feder zusammengedrückt, so daß nach dem Loslassen der Hülse samt dem Kolben sich in die von einem Anschlag festgelegte Ausgangsstellung zurückbewegt. Der Vorschub des Kolbens wird ebenfalls durch einen Anschlag begrenzt.
  • Vorzugsweise sind der Kolben und die Hülse einstückig ausgebildet, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nur aus insgesamt 4 Teilen besteht, nämlich aus dem spritzenartig ausgebildeten Körper, der am oberen Ende dieses Körpers angeordneten Dichtung, dem aus Hülse und Kolben gebildeten Bauteil sowie der auf den Kolben aufgesteckten Feder.
  • Die den Hohlzylinder abdichtende Dichtung ist aus elastischem Material und so bemessen, daß sie mit einem in radialer Richtung wirkenden Druck auf dem Kolben aufsitzt. Dies ermöglicht es, daß aus Hülse und Kolben bestehende Bauteil gegen ein anderes auszuwechseln, bei dem der Kolben einen veränderten Durchmesser besitzt. Die Elastizität der Dichtung ist genügend, so daß sie auch bei verringertem Durchmesser des Kolbens ihn noch dichtend abschließt. Durch die Verringerung des Kolbendurchmessers wird die Dosiermenge verringert, da beim Einschieben eines solchen Kolbens in den Hohlzylinder nur ein geringeres Volumen verdrängt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Hülse an dem Ende, das über den Hohlzylinder übergeschoben wird, zwei einander gegenüberliegende in Längsrichtung verlaufende Schlitze, so daß das untere Ende der Hülse elastisch erweitert und über die an der Außenseite des Hohlzylinders befindlichen Anschläge übergeschoben werden kann.
  • Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
    • Figur 2 eine alternative Form der Vorrichtung nach Figur 1, und
    • Figur 3 schematisch eine Seitenansicht der erfihdungsgemäßen Vorrichtung.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem länglichen Körper 1, der an seinem einen Ende konisch zugespitzt ist und durch den ein Kanal 2 verläuft. Dieser Kanal 2 geht in einen Hohlzylinder 4 über, der an dem anderen Ende des Körpers 1 ausgebildet ist. Auf der Außenseite dieses Hohlzylinders 4 befinden sich Anschläge 10 und 13, die als ringartige Vorsprünge ausgebildet sind. An seinem dem.Kanal 2 gegenüberliegenden Ende ist der Hohlzylinder 4 zu.einer Ringnut 9 erweitert, in der eine Dichtung 7 aus elastischem Material eingesetzt ist. Durch diese Dichtung 7 ist der Kolben 5 durchgesteckt, der in dem Hohlzylinder 4 verschieblich ist. Mit diesem Kolben 5 ist einstückig eine Hülse 8 ausgebildet, die den Kolben 5 zentralsymmetrisch umgibt. Die lichte Weite der Hülse ist größer oder gleich der lichten Weite des Vorsprungs 13. An ihrem unteren Ende weist die Hülse 8 einen nach innen liegenden Vorsprung 11 auf, so daß die Bewegung der Hülse 8 in axialer Richtung durch die Anschläge 10 und 13 begrenzt wird. Im Inneren der Hülse ist über den Kolben 5 eine Feder 6 übergesteckt, die sich an dem Boden der Hülse sowie an dem Ende des Hohlzylinders 4, gegebenenfalls an der Dichtung 7, abstützt. An dem Oberteil 3 des.Körpers 1 befinden sich ferner zwei Griff-Flügel 12, die es ermöglichen, daß die Dosiervorrichtung mit einer Hand betätigt wird. Zum Aufsaugen von Flüssigkeit wird das offene Ende des Kanals 2 in Flüssigkeit getaucht, die Hülse 8 und mit ihr der Kolben 5 werden gegen den Druck der Feder 6 in Richtung auf den Anschlag 10 verschoben. Nach Loslassen der Hülse bewegt sich unter dem Druck der Feder die Hülse und mit ihr der Kolben 5 in die Ausgangsstellung zurück, so daß Flüssigkeit durch den Kanal 2 angesaugt wird Die angesaugte Menge ist durch das beim Verschieben des Kolbens verdrängte Volumen bestimmt, also durch den-Abstand der Anschläge 10 und 13, sowie durch den Durchmesser des Kolbens 5.
  • Die Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der gegenüber der Figur 1 das den Kolben 5 und die Hülse 8 umfassende Bauteil gegen ein anderes ersetzt ist, bei dem der Kolben 5 einen verringerten Durchmesser hat. Gegenüber dem voranbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird damit beim Einschieben des Kolbens ein geringeres Volumen verdrängt, so daß nachfolgend bei der Rückkehr der Hülse in ihre. Ausgangslage auch nur eine geringere Flüssigkeitsmenge angesaugt wird.Die in der Ringnut 9 befindliche Dichtung 7 ist so elastisch und so bemessen, daß sie auch an einem Kolben mit verringerten Dicke dichtend anliegt. Demnach ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Auswechseln des Bauteils mit der Hülse 8 und dem Kolben 5 die Dosiermenge zu verändern.
  • Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist erkennbar, daß die Hülse . 8 an demjenigen Ende, das über den Hohlzylinder 4 übergesteckt ist, mit Schlitzen 14 versehen ist. Aufgrund dieser Schlitze 14 kann das betreffende Ende der Hülse 8 leicht aufgebogen werden, so daß der nach innen gerichtete, ringartige Vorsprung 11 in der Hülse über den korrespondierenden Vorsprung 13 auf der Außenseite des Hohlzylinders 4 übergeschoben werden kann (Fig. 1). Damit erleichtern die Schlitze 14 auch ein Auswechseln des-aus Hülse 8 und KolbenS bestehenden Bauteils, sofdaß dementsprechend die Dosiermenge leicht variiert werden kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten mit einem länglichen, einen Kanal (2) enthaltenden Körper (1), der in seinem oberen Teil (3) einen Hohlzylinder (4) aufweist, in den der Kanal (2) mündet, und in dem ein Kolben (5) zwischen zwei Stellungen gegen den Druck einer Feder (6) bewegbar ist, wobei der Kolben durch eine das obere Ende des Hohlzylinders (4) abschließende Dichtung (7) durchtritt,
dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (5) zentral in einer Hülse (8) angeordnet ist, die mit ihrem offenen unteren Ende über die Außenseite des Hohlzylinders (4) greift, und daß die Feder (6) um den Kolben (5) angeordnet und am oberen Ende des Hohlzylinders (4) abgestützt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (5) und die Hülse (8) einstückig ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Außenseite des Oberteils (3) wenigstens ein Anschlag (10) vorgesehen ist, der die Bewegung der Hülse in axialer Richtung begrenzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (10) als ringartiger Vorsprung ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (8) an ihrem offenen unteren Ende einen nach innen gerichteten Vorsprung (11) aufweist, dessen lichte Weite kleiner ist als die des Anschlags (10).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlzylinder (4) an seinem oberen Ende zu einer Ringnut (9) erweitert ist, in der die Dichtung (7) eingesetzt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei an dem Körper (1) nach außen vorspringende Griff-Flügel (12).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Oberteil (3) ein zweiter ringartiger Vorsprung (13) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse an ihrem unteren Ende mit zwei in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen (14) versehen ist.
EP83102228A 1982-04-02 1983-03-07 Vorrichtung zum berührungslosen Dosieren von Flüssigkeiten Withdrawn EP0090207A3 (de)

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Inventor name: GASSER, OSWALD, DR.

Inventor name: HEROLD, WOLF-DIETRICH, DR.

Inventor name: PIEPER, GUENTER