EP0344792B1 - Pipettiergerät - Google Patents

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Publication number
EP0344792B1
EP0344792B1 EP89109965A EP89109965A EP0344792B1 EP 0344792 B1 EP0344792 B1 EP 0344792B1 EP 89109965 A EP89109965 A EP 89109965A EP 89109965 A EP89109965 A EP 89109965A EP 0344792 B1 EP0344792 B1 EP 0344792B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
push button
handle
pipetting apparatus
pipette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89109965A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0344792A3 (de
EP0344792A2 (de
Inventor
Adolf Martin Hirschmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glasgeratebau Hirschmann
Original Assignee
Glasgeratebau Hirschmann
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glasgeratebau Hirschmann filed Critical Glasgeratebau Hirschmann
Priority to AT89109965T priority Critical patent/ATE83174T1/de
Publication of EP0344792A2 publication Critical patent/EP0344792A2/de
Publication of EP0344792A3 publication Critical patent/EP0344792A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0344792B1 publication Critical patent/EP0344792B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 pipetting device according to the preamble of claim 1.
  • Such a pipetting device is known from US-A-3,963,061.
  • the known pipetting device has two push buttons, one of which is used to draw in the liquid and the other is used to dispense the liquid.
  • the device is connected to external energy sources, namely an external pressure source and an external vacuum source.
  • a pipetting device which consists of a housing with a handle and a pipette holder for a pipette as well as a suction device for sucking a liquid into the pipette and a device for draining the sucked-up liquid from the pipette, by means of which the vacuum on the device side is brought back to atmospheric pressure.
  • a similar device is shown in DE-PS 698 619.
  • US-A-46 24 147 discloses a pipetting device which has two push buttons. One push button is used to suck in a liquid, the other to eject the liquid.
  • the object of the invention is to establish a simple connection to the atmosphere in a pipetting device of the type specified at the outset, which has no external energy sources, for the purpose of draining off the aspirated liquid.
  • this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • the housing-fixed sealing ring In the idle state, the housing-fixed sealing ring is in contact with the first area of the piston; the sealing ring therefore seals.
  • the piston To eject the liquid sucked into the pipette the piston is moved in the handle by pressing the push button in the guide. This engages the second area of the piston. Because this second area is smaller in diameter than the diameter of the sealing ring, air can flow through the annular gap between the seal and the second area of the piston into the outflow space and thus into the pipette holder connected to the outflow space. As a result, the pressure equalization caused by this allows the liquid sucked into the pipette to be expressed. It is therefore possible to squeeze out the liquid in the pipette by simply pressing a button.
  • the outflow speed can be controlled in a simple manner.
  • the annular gap between the sealing ring fixed to the housing and the second region of the piston increases, so that the air flow rate increases in the same way.
  • the rate at which the liquid flows out of the pipette can thus be influenced by the extent to which the push button is actuated.
  • the second region of the piston is conical, it can be produced in a particularly simple manner. Furthermore, the increase in the annular gap area between the sealing ring fixed to the housing and the second region of the piston is linear with respect to the path of this piston, which results in particularly simple handling.
  • a third area adjoining the second area is preferably provided on the piston, in which the diameter initially increases in the direction of the push button until it is the same size as the diameter of the sealing ring and then remains the same.
  • the piston can therefore first be depressed until the beginning of the third region lies against the sealing ring fixed to the housing. At this point, the further movement of the piston in the direction of the handle is opposed by a tactile resistance that can be felt as a “pressure point”. In this position, the connection to the outflow chamber is closed again, so that the amount of liquid in the pipette is not changed further, so the process of squeezing liquid out of the pipette is interrupted.
  • the piston is preferably spring-loaded.
  • a compression spring can be arranged between a stop on the piston and a stop on the housing.
  • the piston can be mounted in a bore in the push button.
  • the push button is preferably mounted in a bore in the handle.
  • the push button at its end facing the handle has a collar which can be brought into contact with the end face of the bore in the handle, so that the movement of the push button and thus of the piston in the direction away from the handle is limited.
  • the push button is in its rest position in contact with the handle. After depressing the push button and then releasing it, the push button returns to this position.
  • the piston preferably faces the one facing the push button At the end of the second area, a continuous vent hole penetrating the piston transversely. This vent hole preferably extends into the third area. If the piston is moved beyond the second area, no pressure can build up through this vent hole, in which the atmospheric pressure prevails.
  • the first piston therefore only acts as a pressure piston when the vent hole has completely passed through the sealing ring, that is to say when the seal is in contact with the third area of the piston which has the same diameter.
  • a second piston is mounted in a longitudinally displaceable manner in the handle.
  • the second piston is provided with a second push button.
  • a suction space provided in the housing is enlarged by a movement of the second piston.
  • the suction chamber is connected to the pipette holder via a suction valve. It is also connected to a pressure valve.
  • the suction space is enlarged and thus opened.
  • the suction valve is opened and the pressure valve is closed.
  • the suction space connected to the pipette holder is thus enlarged so that liquid is sucked into the pipette.
  • the second piston is preferably spring-loaded.
  • the spring can be a second compression spring which is arranged between a stop on the second piston and a stop on the housing.
  • the second piston is preferably mounted in a bore of the second push button.
  • the second push button can be mounted in a hole in the handle.
  • the second push button preferably has a collar on its end facing the handle, which can be brought into contact with the end face of the bore in the handle.
  • the pipetting device shown in FIG. 1 has a handle (pistol grip) 1, in which a pipette holder 17 is attached, which enables different types of pipettes 19 to be held.
  • a hydrophobic sterile filter 18 is interposed to prevent the ingress of liquid via the pipette holder 17 in the pistol grip 1.
  • a cone 11 is arranged in the handle 1, through which the connection to the pipette holder 17 is established.
  • a push button 8a is mounted so as to be longitudinally displaceable, the outer end of which pushes out of the handle.
  • the push button 8a carries a collar which, in the rest position shown in FIG. 1, lies against the inner end of the guide bore in the handle.
  • the push button 8a in turn has an inner bore in which the piston 6 is mounted.
  • the piston 6 passes through a sealing ring 13a fixed to the housing.
  • the housing block 2 connected to the handle 1 there is one with the piston 6 coaxial bore.
  • This consists of an area 41 facing the push button, with a larger diameter 41 and a smaller area 42; the latter forms the outflow space 43.
  • the disk 3 lies against a shoulder; this disc 3 is fixed in the bore 41.
  • the disk 3 carries the housing-fixed sealing ring 13a on the inside.
  • This sealing ring 13a is delimited on one side by a shoulder of the disk 3, while there is a locking ring 20 on the other side. A groove is thus formed between the shoulder of the disk 3 and the locking ring 20, in which the sealing ring 13a lies.
  • the piston 6 At its end facing away from the push button 8a, the piston 6 has a first region 44 which corresponds to the diameter of the sealing ring 13a. If this first area 44 of the piston 6 is located in the area of the sealing ring 13a, the outflow space 43 is sealed. A second region 45 adjoins the first region 44 of the piston 6, in which the diameter decreases in the direction of the push button 8a. This second area 45 is conical.
  • the second region 45 of the piston 6 reaches the region of the seal 13a fixed to the housing.
  • An annular gap is then opened between the seal 13a fixed to the housing and the second region 45 of the piston 6. This annular gap is larger the further the piston 6 is moved to the right. Accordingly, a connection between the area of the bore 41 and the outflow space 43 is opened.
  • a third area 46 adjoins the second area 45 of the piston 6, in which the diameter initially increases in the direction of the push button 8a until it is the same size as the diameter of the sealing ring 13a. So if the third region 46 of the piston 6 with the housing-fixed seal 13a in Intervention occurs, the outflow chamber 43 is sealed again.
  • a continuous vent hole 21 is provided which penetrates the piston 6 transversely. This extends into the third area 46 of the piston 6.
  • the outflow space 43 is connected by the hose line 16 to a connection of the cone 11.
  • the pushbutton 8a there is a bore which is larger in diameter and adjoins the bore which receives the piston 6.
  • a compression spring 7a bears on the shoulder between the two bores mentioned, the other end of which is supported on the disk 3 fixed to the housing.
  • the push button 8a and thus the piston 6 is thus spring-loaded.
  • pushbutton 8a and piston 6 assume the position shown in FIG. 3.
  • the sealing ring 13a fixed to the housing seals the outflow space 43 in that it bears against the first region 44 of the piston 6.
  • the piston 6 can then be moved by pressing the pushbutton 8a against the force of the spring 7a.
  • a second push button 8 is also mounted to be longitudinally displaceable.
  • the second push button 8 likewise has a collar at its end facing the handle 1, which can be brought into contact with the inner end of the bore in the handle 1.
  • the second piston 5 is mounted in the second push button 8.
  • the second piston 5 passes through a housing-fixed seal 13.
  • the seal 13 is located on the inner surface of a disc, which is on a shoulder in a Bore is fixed in the housing body 2.
  • the seal 13 is located in a groove which is formed on the one hand by an inwardly facing shoulder of the disc and on the other hand by a ring connected to the disc.
  • the last-mentioned ring simultaneously forms the stop fixed to the housing for the spring 7, the other end of which is supported on the second push button 8.
  • the piston 5 On the side facing away from the push button 8 of the disk carrying the seal 13, the piston 5 is connected to the piston disk 4, which carries the seal 12 on its outer circumference.
  • the piston disc 4 is guided in the housing bore 51.
  • This suction chamber is connected to the second connection of the cone 11 via the hose line 15 and a bore in the housing body 2. Both connections of the cone 11 are in turn connected to the pipette holder 17 and thus to the pipette 19.
  • the suction valve 14 is arranged between the hose line 15 and the bore in the housing body 2 leading to the suction chamber. Furthermore, the discharge valve 14a is connected to the suction chamber.
  • the pipetting device works as follows: During the suction movement, by pressing the second push button 8 via the cylinder-piston unit 51, 4, 5, a negative pressure is generated in the suction space between the seals 13 and 12, which opens the suction valve 14 and at the same time closes the discharge valve 14a .
  • the negative pressure causes the liquid to be sucked into the pipette 19 via the hose connection 15 and the cone 11.
  • the pipette can therefore be filled by pressing the second push button 8 several times. Since the negative pressure is already generated when the second push button 8 is pressed in via the cylinder-piston unit 4, it is possible to draw in a defined volume of liquid while the second push button 8 is being pushed in.
  • the vent hole 21 cannot build up any excess pressure in the transition area 22 between the second area 45 and the third area 46 and also at the beginning of this third area 46, which could lead to a pressure surge.
  • the piston 6 is pressed beyond the end of the second region 45, the diameter initially increases in the region 22 of the piston 6.
  • the seal 13a seals again. A pressure surge could occur here if the vent hole 21 were not present.
  • the vent hole 21 extends somewhat into the third area 46 of the piston 6. Only after this vent hole 21 has completely passed through the seal 13 a does the above-described pressure effect of the third region 46 begin. Through the vent hole 21 a defined start of the action of the piston as a pressure piston is also defined. A pressure surge is prevented.
  • the push button 8a can be connected in one piece to the piston 6. The same applies to the second push button 8 and the second piston 5.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Pipettiergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Pipettiergerät ist aus der US-A-3 963 061 bekannt. Das vorbekannte Pipettiergerät besitzt zwei Druckknöpfe, von denen einer zum Ansaugen der Flüssigkeit, der andere zum Abgeben der Flüssigkeit dient. Das Gerät ist mit externen Energiequellen, nämlich mit einer externen Druckquelle und einer externen Vakuumquelle, verbunden.
  • Aus der DE-C-914 790 ist ein Pipettiergerät bekannt, das aus einem Gehäuse mit einem Handgriff und einer Pipettenaufnahme für eine Pipette besteht sowie aus einer Saugeinrichtung zum Aufsaugen einer Flüssigkeit in die Pipette und einer Einrichtung zum Ablassen der aufgesaugten Flüssigkeit aus der Pipette, mittels der der geräteseitige Unterdruck wieder auf Atmosphärendruck gebracht wird. Ein ähnliches Gerät zeigt die DE-PS 698 619.
  • Die US-A-46 24 147 offenbart ein Pipettiergerät, das zwei Druckknöpfe aufweist. Der eine Druckknopf dient zum Ansaugen einer Flüssigkeit, der andere zum Ausstoßen der Flüssigkeit.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Pipettiergerät der eingangs angegebenen Art, das keine externen Energiequellen aufweist, zum Zwecke des Ablassens der angesaugten Flüssigkeit eine einfache Verbindung zur Atmosphäre herzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe duch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Im Ruhezustand befindet sich der gehäusefeste Dichtungsring in Anlage mit dem ersten Bereich des Kolbens; der Dichtungsring dichtet also ab. Zum Ausstoßen der in die Pipette eingesaugten Flüssigkeit wird der Kolben durch einen Druck auf den Druckknopf in der Führung in dem Handgriff bewegt. Hierdurch gelangt der zweite Bereich des Kolbens in Eingriff. Weil dieser zweite Bereich im Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Dichtungsringes, kann Luft durch den ringförmigen Spalt zwischen der Dichtung und dem zweiten Bereich des Kolbens in den Abströmraum und damit in die mit dem Abströmraum verbundene Pipettenaufnahme strömen. Durch den dadurch bewirkten Druckausgleich kann folglich die in die Pipette eingesaugte Flüssigkeit ausgedrückt werden. Es ist also möglich, durch eine einfache manuelle Druckknopfbetätigung die in der Pipette befindliche Flüssigkeit auszudrücken.
  • Dadurch, daß der Durchmesser des zweiten Bereichs des Kolbens in Richtung auf den Druckknopf abnimmt, kann die Ausströmgeschwindigkeit auf einfache Weise gesteuert werden. Mit zunehmendem Kolbenweg wird der Ringspalt zwischen dem gehäusefesten Dichtungsring und dem zweiten Bereich des Kolbens größer, so daß in gleicher Weise die Luft-Strömungsgeschwindigkeit zunimmt. Durch das Ausmaß der Betätigung des Druckknopfes kann also die Geschwindigkeit des Ausströmens der Flüssigkeit aus der Pipette beeinflußt werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Wenn der zweite Bereich des Kolbens konisch ausgebildet ist, kann er auf besonders einfache Weise hergestellt werden. Darüberhinaus ist dadurch die Zunahme der Ringspalt-Fläche zwischen dem gehäusefesten Dichtungsring und dem zweiten Bereich des Kolbens in Bezug auf den Weg dieses Kolbens linear, was eine besonders einfache Handhabung mit sich bringt.
  • Vorzugsweise ist an dem Kolben ein an den zweiten Bereich anschließender dritter Bereich vorgesehen, in dem der Durchmesser in Richtung auf den Druckknopf zunächst ansteigt, bis er genauso groß ist wie der Durchmesser des Dichtungsringes und anschliessend gleichbleibt. Der Kolben kann also zunächst einmal niedergedrückt werden, bis der Beginn des dritten Bereichs an dem gehäusefesten Dichtungsring anliegt. An diesem Punkt wird der weiteren Bewegung des Kolbens in Richtung auf den Handgriff ein fühlbarer Widerstand entgegengesetzt, der als "Druckpunkt" fühlbar ist. In dieser Stellung wird die Verbindung zu dem Abströmraum wieder geschlossen, so daß die Flüssigkeitsmenge in der Pipette nicht weiter verändert wird, der Vorgang des Ausdrückens von Flüssigkeit aus der Pipette also unterbrochen wird. In dem sich anschließenden Bereich des ersten Kolbens bleibt dessen Durchmesser gleich groß, also genauso groß wie der Durchmesser des gehäusefesten Dichtungsrings. Bei einem weiteren Niederdrücken des Druckknopfes bleibt der Abströmraum also abgedichtet. Wenn der Kolben weiter niedergedrückt wird, wird also durch das Vordringen des Kolbens in den Abströmraum dessen Volumen verkleinert, wodurch der in der Pipette vorhandene Flüssigkeitsrest durch diese Druckwirkung ausgeblasen wird. Der Kolben arbeitet in diesem dritten Bereich demzufolge als Druckkolben.
  • Vorzugsweise ist der Kolben federbelastet. Hierzu kann zwischen einem Anschlag an dem Kolben und einem Anschlag am Gehäuse eine Druckfeder angeordnet sein.
  • Der Kolben kann in einer Bohrung des Druckknopfes gelagert sein. Vorzugsweise ist der Druckknopf in einer Bohrung des Handgriffs gelagert. Hierzu ist es zweckmäßig, daß der Druckknopf an seinem dem Handgriff zugewandten Ende einen Bund aufweist, der mit der Endfläche der Bohrung im Handgriff in Anlage bringbar ist, so daß die Bewegung des Druckknopfes und damit des Kolbens in Richtung vom Handgriff weg begrenzt ist. Im Zusammenwirken mit der Druckfeder befindet sich also der Druckknopf in seiner Ruhestellung in Anlage mit dem Handgriff. Nach dem Niederdrücken des Druckknopfes und anschließendem Loslassen nimmt der Druckknopf wieder diese Stellung ein.
  • Vorzugsweise weist der Kolben an dem dem Druckknopf zugewandten Ende des zweiten Bereiches eine den Kolben quer durchsetzende, durchgehende Entlüftungsbohrung auf. Diese Entlüftungsbohrung reicht vorzugsweise in den dritten Bereich hinein. Wenn der Kolben über den zweiten Bereich hinaus bewegt wird, kann sich durch diese Entlüftungsbohrung, in der der Atmosphärendruck herrscht, kein Druck aufbauen. Der erste Kolben wirkt also erst dann als Druckkolben, wenn die Entlüftungsbohrung den Dichtungsring vollständig durchschritten hat, wenn also die Dichtung an dem dritten, im Durchmesser gleichbleibenden, Bereich des Kolbens anliegt.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist in dem Handgriff ein zweiter Kolben längsverschieblich gelagert. Der zweite Kolben ist mit einem zweiten Druckknopf versehen. Durch eine Bewegung des zweiten Kolbens wird ein in dem Gehäuse vorgesehener Saugraum vergrößert. Der Saugraum ist über ein Saugventil mit der Pipettenaufnahme verbunden. Er ist ferner mit einem Druckventil verbunden. Durch eine Betätigung des zweiten Druckknopfes und damit des zweiten Kolbens wird der Saugraum vergrößert und damit aufgesteuert. Gleichzeitig wird das Saugventil geöffnet und das Druckventil geschlossen. Der mit der Pipettenaufnahme verbundene Saugraum wird also vergrößert, so daß Flüssigkeit in die Pipette eingesaugt wird.
  • Vorzugsweise ist der zweite Kolben federbelastet. Die Feder kann eine zweite Druckfeder sein, die zwischen einem Anschlag an dem zweiten Kolben und einem Anschlag am Gehäuse angeordnet ist. Vorzugsweise ist der zweite Kolben in einer Bohrung des zweiten Druckknopfes gelagert. Der zweite Druckknopf kann in einer Bohrung des Handgriffs gelagert sein. Vorzugsweise weist der zweite Druckknopf an seinem dem Handgriff zugewandten Ende einen Bund auf, der mit der Endfläche der Bohrung im Handgriff in Anlage bringbar ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigt
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht des Pipettiergerätes, teilweise eim Schnitt,
    Fig. 2
    einen Schnitt durch den Handgriff des in Fig. 1 gezeigten Pipettiergerätes und
    Fig. 3
    eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit "X" der Fig. 1.
  • Das in Fig. 1 gezeigte Pipettiergerät besitzt einen Handgriff (Pistolengriff) 1, in dem eine Pipettenaufnahme 17 angebracht ist, welche die Aufnahme von verschiedenartigen Pipetten 19 ermöglicht. Zur Verhinderung von eindringender Flüssigkeit über die Pipettenaufnahme 17 in dem Pistolengriff 1 ist ein Hydrophober Sterilfilter 18 zwischengeschaltet.
  • In dem Handgriff 1 ist ein Konus 11 angeordnet, durch den die Verbindung mit der Pipettenaufnahme 17 hergestellt wird. In einer Bohrung des Handgriffs 1 ist ein Druckknopf 8a längsverschieblich gelagert, der mit seinem äußeren Ende außen aus dem Handgriff herausragt. Am inneren Ende trägt der Druckknopf 8a einen Bund, der in der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage am inneren Ende der Führungsbohrung in dem Handgriff anliegt. Der Druckknopf 8a besitzt seinerseits eine innere Bohrung, in der der Kolben 6 gelagert ist.
  • Wie aus Fig. 3 ersichtlich, durchsetzt der Kolben 6 einen gehäusefesten Dichtungsring 13a. In dem mit dem Handgriff 1 verbundenen Gehäuseblock 2 befindet sich eine mit dem Kolben 6 koaxiale Bohrung. Diese besteht aus einem dem Druckknopf zugewandten, im Durchmesser größeren Bereich 41 und einem im Durchmesser kleineren Bereich 42; letzterer bildet den Abströmraum 43. Am Ende des ersten, im Durchmesser größeren Bereichs 41 liegt die Scheibe 3 an einem Absatz an; diese Scheibe 3 ist in der Bohrung 41 befestigt. Die Scheibe 3 trägt innen den gehäusefesten Dichtungsring 13a. Dieser Dichtungsring 13a wird auf einer Seite von einem Absatz der Scheibe 3 begrenzt, während sich auf der anderen Seite ein Sicherungsring 20 befindet. Zwischen dem Absatz der Scheibe 3 und dem Sicherungsring 20 wird also eine Nut gebildet, in der der Dichtungsring 13a liegt.
  • Der Kolben 6 weist an seinem dem Druckknopf 8a abgewandten Ende einen ersten, dem Durchmesser des Dichtungsringes 13a entsprechenden Bereich 44 auf. Wenn sich also dieser erste Bereich 44 des Kolbens 6 im Bereich des Dichtungringes 13a befindet, wird der Abströmraum 43 abgedichtet. An den ersten Bereich 44 des Kolbens 6 schließt sich ein zweiter Bereich 45 an, in dem der Durchmesser in Richtung auf den Druckknopf 8a abnimmt. Dieser zweite Bereich 45 ist konisch ausgestaltet. Wenn also der Kolben 6 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung nach rechts bewegt wird, gelangt der zweite Bereich 45 des Kolbens 6 in den Bereich der gehäusefesten Dichtung 13a. Es wird dann ein Ringspalt zwischen der gehäusefesten Dichtung 13a und dem zweiten Bereich 45 des Kolbens 6 aufgesteuert. Dieser Ringspalt ist umso größer, je weiter der Kolben 6 nach rechts bewegt wird. Es wird demzufolge eine Verbindung zwischen dem Bereich der Bohrung 41 und dem Abströmraum 43 aufgesteuert.
  • An den zweiten Bereich 45 des Kolbens 6 schließt sich ein dritter Bereich 46 an, in dem der Durchmesser in Richtung auf den Druckknopf 8a zunächst ansteigt, bis er genauso groß ist wie der Durchmesser des Dichtungsrings 13a. Wenn also der dritte Bereich 46 des Kolbens 6 mit der gehäusefesten Dichtung 13a in Eingriff gelangt, wird der Abströmraum 43 wieder abgedichtet.
  • An dem dem Druckknopf 8a zugewandten Ende des zweiten Bereichs 45 ist eine den Kolben 6 quer durchsetzende, durchgehende Entlüftungsbohrung 21 vorgesehen. Diese reicht in den dritten Bereich 46 des Kolbens 6 hinein.
  • Wie aus Fig. 1 zu sehen, ist der Abströmraum 43 durch die Schlauchleitung 16 mit einem Anschluß des Konus 11 verbunden. Auf der dem Abströmraum 43 gegenüberliegenden Seite des Dichtungsrings 13a befindet sich der von der Bohrung 41 begrenzte Raum, in dem der Atmosphärendruck herrscht.
  • In dem Druckknopf 8a ist eine an die den Kolben 6 aufnehmende Bohrung anschließende, im Durchmesser größere Bohrung vorgesehen. An dem Absatz zwischen den beiden genannten Bohrungen liegt eine Druckfeder 7a an, deren anderes Ende sich an der gehäusefesten Scheibe 3 abstützt. Der Druckknopf 8a und damit der Kolben 6 ist also federbelastet. In der Ruhestellung nehmen Druckknopf 8a und Kolben 6 die in Fig. 3 gezeigte Lage ein. In dieser Ruhestellung dichtet also der gehäusefeste Dichtungsring 13a den Abströmraum 43 dadurch ab, daß er an dem ersten Bereich 44 des Kolbens 6 anliegt. Zur Öffnung des Abströmraums 43 kann dann der Kolben 6 durch einen Druck auf den Druckknopf 8a entgegen der Kraft der Feder 7a bewegt werden.
  • In einer Bohrung des Handgriffs 1 ist weiterhin ein zweiter Druckknopf 8 längsverschieblich gelagert. Der zweite Druckknopf 8 besitzt ebenfalls an seinem dem Handgriff 1 zugewandten Ende einen Bund, der mit dem inneren Ende der Bohrung im Handgriff 1 in Anlage bringbar ist. In dem zweiten Druckknopf 8 ist der zweite Kolben 5 gelagert. Der zweite Kolben 5 durchsetzt eine gehäusefeste Dichtung 13. Die Dichtung 13 befindet sich an der inneren Fläche einer Scheibe, die an einem Absatz in einer Bohrung in dem Gehäusekörper 2 befestigt ist. Die Dichtung 13 befindet sich in einer Nut, die einerseits von einem nach innen weisenden Absatz der Scheibe und andererseits von einem mit der Scheibe verbundenen Ring gebildet wird. Der zuletzt genannte Ring bildet gleichzeitig den gehäusefesten Anschlag für die Feder 7, deren anderes Ende sich an dem zweiten Druckknopf 8 abstützt. Auf der dem Druckknopf 8 abgewandten Seite der die Dichtung 13 tragenden Scheibe ist der Kolben 5 mit der Kolbenscheibe 4 verbunden, die an ihrem äußeren Umfang die Dichtung 12 trägt. Die Kolbenscheibe 4 ist in der Gehäusebohrung 51 geführt. Zwischen der Dichtung 13 und der Dichtung 12 befindet sich in der Bohrung 51 der Saugraum, der durch eine Bewegung des zweiten Kolbens 5 in der Fig. 1 nach rechts aufgesteuert wird. Dieser Saugraum ist über die Schlauchleitung 15 und eine Bohrung in dem Gehäusekörper 2 mit dem zweiten Anschluß des Konus 11 verbunden. Beide Anschlüsse des Konus 11 sind ihrerseits mit der Pipettenaufnahme 17 und damit mit der Pipette 19 verbunden. Zwischen der Schlauchleitung 15 und der zum Saugraum führenden Bohrung in dem Gehäusekörper 2 ist das Ansaugventil 14 angeordnet. Weiterhin ist mit dem Saugraum das Ausstoßventil 14a verbunden.
  • Das Pipettiergerät arbeitet wie folgt: Bei der Ansaugbewegung wird durch Drücken des zweiten Druckknopfes 8 über die Zylinder-Kolbeneinheit 51, 4, 5 in dem Saugraum zwischen den Dichtungen 13 und 12 ein Unterdruck erzeugt, welcher das Ansaugventil 14 öffnet und gleichzeitig das Ausstoßventil 14a schließt. Der Unterdruck bewirkt über die Schlauchverbindung 15 und den Konus 11 ein Ansaugen der Flüssigkeit in die Pipette 19. Durch mehrmaliges Drücken des zweiten Druckknopfes 8 kann also die Pipette gefüllt werden. Da der Unterdruck bereits beim Eindrücken des zweiten Druckknopfes 8 über die Zylinder-Kolbeneinheit 4 erzeugt wird, ist es bereits während des Eindrückens des zweiten Druckknopfes 8 möglich, ein definiertes Flüssigkeitsvolumen anzusaugen. Wenn der zweite Druckknopf 8 losgelassen wird, drückt die Druckfeder 7 die Zylinder-Kolbeneinheit 4, 5 in die Ausgangsstellung zurück, wobei das Luftvolumen durch das Ausstoßventil 14a bei gleichzeitigem Schließen des Ansaugventils 14 in die Atmosphäre entweicht.
  • Auslauf/Ausstoßbewegung: Durch Drücken des Druckknopfes 8a strömt über den zweiten Bereich 45 des Kolbens 6 der Atmosphärendruck über den Schlauch 16 und den Konus 11 in die Pipette 19 und bewirkt ein Auslaufen der Flüssigkeit. Nach Auslaufen der Pipette 19 wird der in der Pipettenspitze verbleibende Flüssigkeitsrest ausgeblasen. Dies geschieht durch Drücken des Druckknopfes 8a über den Druckpunkt hinaus. Der Druckpunkt wird durch den Übergangsbereich zwischen dem zweiten Bereich 45 des Kolbens 6 und dessen dritten Bereich 46 gebildet. Der Kolben 6 wirkt im dritten Bereich 46 als Zylinder-Kolbeneinheit. Der durch die Bewegung des Kolbens 6 in dem Abströmraum 43 erzeugte Überdruck wird über den Schlauch 16 und den Konus 11 in die Pipette 19 eingeleitet; die Pipette 19 wird dadurch vollständig ausgeblasen. Durch Loslassen des Druckknopfes 8a drückt die Feder 7a den Kolben 6 in die Ausgangsstellung zurück.
  • Durch die Entlüftungsbohrung 21 kann sich im Übergangsbereich 22 zwischen den zweiten Bereich 45 und dem dritten Bereich 46 und auch zu Beginn dieses dritten Bereiches 46 kein Überdruck aufbauen, der zu einem Druckstoß führen könnte. Wenn der Kolben 6 über das Ende des zweiten Bereiches 45 hinaus gedrückt wird, steigt der Durchmesser zunächst im Bereich 22 des Kolbens 6 an. Am Ende dieses Übergangsbereichs 22 dichtet die Dichtung 13a wieder ab. Hier könnte ein Druckstoß entstehen, wenn die Entlüftungsbohrung 21 nicht vorhanden wäre. Die Entlüftungsbohrung 21 reicht etwas in den dritten Bereich 46 des Kolbens 6 hinein. Erst nachdem diese Entlüftungsbohrung 21 die Dichtung 13a vollständig durchschritten hat, beginnt die oben beschriebene Druckwirkung des dritten Bereiches 46. Durch die Entlüftungsbohrung 21 wird also auch ein definierter Beginn der Wirkung des Kolbens als Druckkolben festgelegt. Ein Druckstoß wird verhindert.
  • Das Funktionsprinzip des Dosierventils kann also wie folgt beschrieben werden:
    • a) Ausgangsstellung: Der Dichtungsring 13a dichtet am Umfang des Kolbens 6 den atmosphärischen Druck vom Unterdruck ab; dies ist der Einwirkungsbereich des ersten Bereichs 44 des Kolbens 6.
    • b) Auslaufstellung: Durch Drücken des Druckknopfes 8a wird ein Ringspalt am Kolben 6 freigegeben. Dieser ist durch den Konus 45 veränderlich, wodurch eine Änderung der Auslaufgeschwindigkeit erreicht werden kann. Beim Erreichen des Druckpunktes 22 zwischen dem zweiten Bereich 45 und dem dritten Bereich 46 ist die maximale Öffnung erreicht, was der größten Auslaufgeschwindigkeit entspricht.
    • c) Ausblasstellung: Durch Drücken des Druckknopfes 8a über den Druckpunkt 22 hinaus dichtet der Dichtungsring 13a wieder vollflächig ab. Dadurch wirkt der Kolben 6 als Druckkolben, wobei das Restvolumen ausreicht, über den so erzeugten Überdruck die Pipette 19 vollständig auszublasen.
  • Der Druckknopf 8a kann mit dem Kolben 6 einstückig verbunden sein. Gleiches gilt für den zweiten Druckknopf 8 und den zweiten Kolben 5.

Claims (16)

  1. Pipettiergerät, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Handgriff (1) und einer Pipettenaufnahme (17) für eine Pipette (19) sowie einer Saugeinrichtung zum Aufsaugen einer Flüssigkeit in die Pipette und einer Einrichtung zum Ablassen der aufgesaugten Flüssigkeit aus der Pipette, wobei in dem Handgriff (1) ein mit einem Druckknopf (8a) versehener Kolben (6) zum Ausblasen der Flüssigkeit längsverschieblich geführt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kolben (6) einen gehäusefesten Dichtungsring (13a) durchsetzt,
    daß auf der dem Dichtungsring (13a) abgewandten Seite des ersten Druckkknopfes (8a) ein mit der Pipettenaufnahme (17) verbundener Abströmraum (43) in dem Gehäuse (1, 2) vorgesehen ist und
    daß der Kolben (6) an seinem dem Druckknopf (8a) abgewandten Ende einen ersten, dem Durchmesser des Dichtungsringes (13a) entsprechenden Bereich (44) aufweist sowie einen daran anschließenden zweiten Bereich (45), in dem der Durchmesser in Richtung auf den Druckknopf (8a) abnimmt.
  2. Pipettiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (45) des Kolbens (6) konisch ausgebildet ist.
  3. Pipettiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kolben (6) ein an den zweiten Bereich (45) anschließender dritter Bereich (46) vorgesehen ist, in dem der Durchmesser in Richtung auf den Druckknopf (8a) zunächst ansteigt, bis er genauso groß ist wie der Durchmesser des Dichtungsringes (13a), und anschließend gleichbleibt.
  4. Pipettiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) federbelastet (7a) ist.
  5. Pipettiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Anschlag am Kolben (6) und einem Anschlag am Gehäuse (3) eine Druckfeder (7a) angeordnet ist.
  6. Pipettiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) in einer Bohrung des Druckknopfes (8a) gelagert ist.
  7. Pipettiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (8a) in einer Bohrung des Handgriffs (1) gelagert ist.
  8. Pipettiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (8a) an seinem dem Handgriff (1) zugewandten Ende einen Bund aufweist, der mit der Endfläche der Bohrung im Handgriff (1) in Anlage bringbar ist.
  9. Pipettiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) an dem dem Druckknopf (8a) zugewandten Ende des zweiten Bereiches (45) eine den Kolben (6) quer durchsetzende, durchgehende Entlüftungsbohrung (21) aufweist.
  10. Pipettiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsbohrung (21) in den dritten Bereich (46) hineinreicht.
  11. Pipettiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Handgriff (1) ein zweiter Kolben (5) längsverschieblich gelagert ist, der mit einem zweiten Druckknopf (8) versehen ist, und daß der Saugraum, der durch eine Bewegung des zweiten Kolbens (5) vergrößert wird, mit einem Druckventil (14a) und über ein Saugventil (10) mit der Pipettenaufnahme (17) verbunden ist.
  12. Pipettiergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (5) federbelastet (7) ist.
  13. Pipettiergerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Anschlag an dem zweiten Kolben (5) und einem Anschlag am Gehäuse (1, 2) eine zweite Druckfeder (7) angeordnet ist.
  14. Pipettiergerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichent, daß der zweite Kolben (5) in einer Bohrung des zweiten Druckknopfes (8) gelagert ist.
  15. Pipettiergerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichent, daß der zweite Druckknopf (8) in einer Bohrung des Handgriffs (1) gelagert ist.
  16. Pipettiergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckknopf (8) an seinem dem Handgriff (1) zugewandten Ende einen Bund aufweist, der mit der Endfläche der Bohrung im Handgriff (1) in Anlage bringbar ist.
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