EP0649678B1 - Kolbenhubpipette - Google Patents

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Publication number
EP0649678B1
EP0649678B1 EP94115063A EP94115063A EP0649678B1 EP 0649678 B1 EP0649678 B1 EP 0649678B1 EP 94115063 A EP94115063 A EP 94115063A EP 94115063 A EP94115063 A EP 94115063A EP 0649678 B1 EP0649678 B1 EP 0649678B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
pipette
plunger
adjusting
spur gear
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
EP94115063A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0649678A1 (de
Inventor
Horst Sabloewski
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.)
Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
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 Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
Publication of EP0649678A1 publication Critical patent/EP0649678A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0649678B1 publication Critical patent/EP0649678B1/de
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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
    • B01L3/0224—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type having mechanical means to set stroke length, e.g. movable stops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/025—Displaying results or values with integrated means
    • B01L2300/026—Drum counters

Definitions

  • the invention relates to a piston stroke pipette according to the preamble of claim 1.
  • Piston stroke pipettes of the type mentioned have one Cone on which a pipette tip can be plugged.
  • the plugged on Pipette tip communicates with a cylinder, in which a piston is arranged to be actuated from the outside.
  • the Piston stroke can be changed by means of adjusting devices, wherein display devices provide information about the respective Specify the volume of liquid pipetted. That from the However, the volume of liquid taken up by the pipette tip gives way mostly from the displayed.
  • the difference between recorded and displayed volume of liquid will also referred to as the error of accuracy.
  • the error of accuracy is usually over the setting range of Piston stroke pipette changeable.
  • a system has one Piston stroke pipette and a pipette tip at each set Liquid volume a defined accuracy deviation (see also DE 42 09 620 C1).
  • it changes with the liquid to be pipetted the liquid density, this also changes the weight with which the liquid column depends on the air cushion and the accuracy deviation every set volume of liquid changes yourself.
  • An adjustment of the errors in accuracy can be made by changing a pipette correction factor. This determines the ratio of the set piston stroke to the displayed one Volume of liquid.
  • a pipette correction factor In some known piston stroke pipettes is already an adjustment device for the pipette correction factor is available.
  • the adjusting device has an adjusting nut for setting a stop firmly connected to this for the piston diving device, the adjusting nut via a grain screw with a threaded rod and this is coupled with a volume display.
  • the zero setting of the volume display can be the grain screw loosened and the stop using the adjusting nut be adjusted.
  • US 4 165 646 discloses a pipetting device, in which the setting devices have an actuating bushing, the the upper end of a stop bushing of a piston rod take up. Thus the piston stroke is by turning the actuating bush adjustable.
  • This carries at the same time a cover sleeve which the stop bush and the upper Section of a cylindrical housing surrounds.
  • the housing carries a volume scale and the cover sleeve has a window, to make a set volume value visible.
  • the cover sleeve is used for calibration adjustable fixed to the upper socket.
  • US 4,501,163 describes a pipetting device, in the one button for axial piston displacement and adjustment the piston stroke by turning a stop bush is also coupled to a counter in a rotationally fixed manner.
  • This device can be calibrated by turning a sleeve, which is the stop bush for the piston rod in an internal thread.
  • US 4 023 716 discloses a micropipette which is in a axially displaceable piston rod one from the lower End protruding displacement piston.
  • the piston is fixed in the rod by means of a screw and can be moved axially after loosening the screw and on a other position. This is an attitude the amount of liquid to be dosed possible.
  • EP-A1-0 286 676 describes a pipette with a quickly changeable one Dosage volume. With this facility there is one Regulating bush for constantly adjusting the piston stroke coupled with a display device. The location of the jack is adjustable using an adjusting nut. The mother can, however, lead out of their interlocking with the socket be what the socket by means of an operating button is adjustable for the piston stroke. This favors a quick adjustment of the dosage volumes of very different Size.
  • the object of the invention is a piston stroke pipette with a simple and safe Adjustability of the accuracy deviation to create.
  • Opposite one Slip clutch has the advantage that none is special tight manufacturing tolerances must be observed and that a simplified adjustment is possible for the user is. As long as the coupling devices are engaged the volume setting can be compared to the display devices cannot be adjusted. An error in accuracy is therefore precisely and safely adjustable. Moreover there are switching devices that easily turn on Allow complete release of the coupling devices. Are the display devices from the coupling devices uncoupled, the pipette correction factor easily changed by adjusting the adjustment devices become.
  • the one coupled with the adjustment devices Part of the coupling devices can namely through Actuation of the setting devices compared to that with the Display devices coupled part of the coupling devices adjust.
  • the pipette correction factor can thus be operated reliably to adjust.
  • the setting spur gear on the casing is preferred formed out of the housing adjustment sleeve.
  • the display spur gear can be a drive wheel of a gear counter his.
  • Clutch spur gears, adjustment spur gear and display spur gear can with parallel axes on a common body be stored. This enables pre-assembly and facilitates assembly of the pipette.
  • the basic body can also carry the counter.
  • the axes of the clutch spur gears and the display spur gear can in the body be anchored.
  • the adjustment spur gear can be on the outside a hollow cylindrical approach to the base body be an internal thread for a spindle for stroke adjustment of the piston. Then there are the adjustment devices also a basic body for the piston stroke pre-assembled.
  • the hollow cylindrical approach can each have an internal step for a lower and upper end stop or one each Face for an upper and lower end stop of the Have spindle. Radial projections of the upper end stop the spindle can be used for a rotary coupling in axial Engage the inner grooves of the adjusting sleeve.
  • a switching lever of the switching devices from is preferred can be actuated from the outside of a housing of the piston stroke pipette.
  • the switching devices can one on the Axle for the clutch spur gears and laterally have on this slider.
  • the pipette correction factor and the setting devices can be used to achieve predetermined values on an adjusting sleeve protruding from the housing a mark and the case an orderly Have a mark, scale or memo scale.
  • the piston pipette has a housing 1, which is at the bottom At the end of a cone 2 carries a pipette tip 3.
  • an operating button 4 attached, which is connected to a piston rod 5, which extends through a spindle 6.
  • a piston 7 is attached, the opposite the action of a spring 8 displaceable in a cylinder 9 is.
  • the piston rod 5 is provided with a flange 11 which in the starting position of the rod at the bottom of the Spindle 6 is applied.
  • This flange 11 defines the upper one Stop for the piston 7.
  • the upper stop is adjustable.
  • Adjustment sleeve 12 stored.
  • the spindle 6, which the Piston rod 5 surrounds, is rotationally fixed with the adjusting sleeve 12 connected.
  • the spindle 6 has a rotationally fixed its connected upper stop 13, which has radial projections 14 guided in axial grooves 15 of the adjusting sleeve 12 is.
  • the adjusting sleeve 12 is rotated, the Screwed into the internal thread 16 fixed to the housing, its stop for the flange 11 axially displaced becomes. Since the piston rod 5 by the spring 8 with her Flange 11 pressed against the lower stop of the spindle 6 is, the starting position of the piston 7 is through defines the setting of the adjusting sleeve 12.
  • the piston stroke until reaching the lower end of the cylinder 9 is therefore adjustable by means of the adjusting sleeve 12.
  • the striking of the piston 7 at the lower end of the cylinder 9 becomes by the effect of a lower stop 17 prevented from being supported by an overtravel spring 18 in the housing is.
  • the flange 11 lies on the lower stop 17 in the form of a spring plate before the piston 7 against the lower limit of the cylinder 9 abuts.
  • Coupling devices 19 adjusts a counter 20.
  • the Coupling devices 19 are guided to the outside Switching device 21 connected, the coupling and disengagement allowed. Details of the coupling devices 19, the counter 20 and the switching devices 21 are best seen in FIGS. 3 to 5.
  • the coupling devices 19 have two clutch spur gears 22, 23, which are mounted on a common axis 24 and are non-rotatably connected.
  • the upper clutch spur gear 22 combs in the unactuated state of the switching devices 21 with a setting spur gear 25, which is at the bottom End of the adjusting sleeve 12 is formed.
  • the lower Clutch spur gear 23 always meshes with a display spur gear 26, the bottom on an axis 27 of the counter 20 is arranged.
  • the axes 24 and 27 of the coupling devices 19 and the counter 20 are in parallel on one anchored plate-shaped base body 28.
  • the base body 28 carries one which extends on both sides hollow cylindrical projection 29 on an upper part 30 a storage for the adjusting sleeve 12 and that Has internal thread 16 for the spindle 6.
  • the approach 29 has a further internal thread 32 for receiving an abutment 33 for the overtravel spring 18 (see Fig. 1).
  • the clutch spur gears 22, 23 are on the one Coil spring 34 guided on axis 24 on base body 28 supported. At the top they are secured by a circlip 34 ' held on the axis 24. Between circlip 34 'and upper clutch spur gear 22 have the switching devices 21 a slide 35 guided on the axis 24 Slider 35 has a shift lever 36 attached to the side, the in an externally accessible opening 37 of the housing 1 protrudes (see Fig. 7). By moving the Shift lever 36 down the upper clutch spur gear 22 brought out of engagement with the adjustment spur gear 25 become. If you let go of the shift lever 36, the upper one Clutch spur gear 22 automatically engages again brought the adjustment spur gear 25.
  • the counter 20 has staggered one above the other on the axis 27 arranged counter wheels 38 with digits from 0 to 9.
  • the lower counter gear 39 is non-rotatable with the display spur gear 26 connected.
  • switching wheels 41 are arranged on a further axis 40, which is parallel to the axis 27 in Base body 28 is anchored.
  • Each switching wheel 41 intervenes with a toothing two adjacent counter wheels 38.
  • the lower one Counter wheel has at least one driver and the upper counter wheel is there with a revolving one Provide teeth. If the driver of the lower Counter wheel 39 executed a certain angle of rotation has, he actuates the associated switching wheel 41, whereby the counter wheel 38 arranged above it by one position is rotated further. So is a carryover to each parent counter wheel 38 realized.
  • a ratchet wheel 42 that rotatably with the two aforementioned wheels is connected.
  • the ratchet 42 assigns each number of the assigned counter wheel 38 one Deepening its scope.
  • a locking element 43 engages in at least one recess of the ratchet wheel 42 if the lower counter wheel 39 displays a full number. there is the locking element 43 on the further axis 40 of the Counter 20 stored. This will ensure an exact alignment the counter wheels 38 and 39 and the reading guaranteed.
  • the parts shown in Figs. 4 and 5 are preferred mainly made of plastic. For both Axles as well as the circlip and the coil spring 34 metallic materials are preferred.
  • the basic body 28 enables the coupling devices to be preassembled 19, switching devices 21 and the counter 20.
  • At the Base body 28 can also be the piston rod 5 with the Spindle 6 and the adjusting sleeve 12 are preassembled. Pre-assembly can take place until the abutment 33 is attached and the piston 7 go.
  • the pre-assembled unit is from inserted into the top of the housing 1 and therein by means of a Union nut 44 secured (see. Fig. 1).
  • the adjusting sleeve 12 can on her a section X led out the housing 1 have, with a marking, scale 45 or memo scale of the housing interacts.

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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbenhubpipette nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Kolbenhubpipetten der eingangs genannten Art haben einen Konus, auf den eine Pipettenspitze steckbar ist. Die aufgesteckte Pipettenspitze kommuniziert mit einem Zylinder, in dem ein Kolben von außen betätigbar angeordnet ist. Der Kolbenhub ist mittels Einstelleinrichtungen veränderbar, wobei Anzeigeeinrichtungen eine Information über das jeweils pipettierte Flüssigkeitsvolumen angeben. Das von der Pipettenspitze aufgenommene Flüssigkeitsvolumen weicht jedoch meist vom angezeigten ab. Die Differenz zwischen aufgenommenem und angezeigtem Flüssigkeitsvolumen wird auch als Richtigkeitsabweichung bezeichnet. Die Richtigkeitsabweichung ist in der Regel über den Einstellbereich der Kolbenhubpipette veränderlich.
Maßgeblich für die Höhe der Richtigkeitsabweichung und deren Verlauf über den Einstellbereich sind der Querschnittsverlauf entlang der Pipettenspitze, das Totvolumen zwischen Ansaugöffnung der Pipettenspitze und Kolben sowie Übertragungsparametern der Einstelleinrichtungen für den Kolbenhub und den Anzeigeeinrichtungen für das Flüssigkeitsvolumen. Die Abhängigkeit vom Spitzenquerschnitt und vom Totvolumen folgt daraus, daß die Flüssigkeitssäule in der Spitze mit ihrem Gewicht am Luftpolster zwischen Flüssigkeitsspiegel und Kolben hängt, wodurch das Luftpolster vergrößert wird.
Für eine bestimmte Flüssigkeit hat ein System aus einer Kolbenhubpipette und eine Pipettenspitze bei jedem eingestellten Flüssigkeitsvolumen eine definierte Richtigkeitsabweichung (vgl. auch DE 42 09 620 C1). Ändert sich jedoch mit der zu pipettierenden Flüssigkeit die Flüssigkeitsdichte, so ändert sich auch das Gewicht, mit dem die Flüssigkeitssäule am Luftpolster hängt und die Richtigkeitsabweichung jedes eingestellten Flüssigkeitsvolumens ändert sich.
Eine Anpassung der Richtigkeitsabweichungen kann durch Änderung eines Pipettenkorrekturfaktors erfolgen. Dieser bestimmt das Verhältnis des eingestellten Kolbenhubs zum angezeigten Flüssigkeitsvolumen. Bei einigen bekannten Kolbenhubpipetten ist bereits eine Einstelleinrichtung für den Pipettenkorrekturfaktor vorhanden.
Eine Möglichkeit besteht im Verstellen einer Rutschkupplung zwischen den Einstelleinrichtungen für den Kolbenhub und einem Zählwerk. Dafür ist im Pipettengehäuse eine Öffnung vorhanden, durch die ein Schraubendreher an einer Rutschkupplung aus einem Kegelradsatz herangeführt werden kann. Durch Festhalten der Volumeneinstellung und Drehen des Schraubendrehers oder umgekehrt kann die Kopplung von Volumeneinstellung und Zählwerk verändert werden. Eine Kontrolle der hierdurch erreichten Richtigkeitsabweichung kann durch Wiegen einer pipettierten Masse erfolgen. Diese Einstellung des Pipettenkorrekturfaktors ist von außen nicht besonders gut zugänglich und wird zumeist nur für eine werksseitige Einstellung bzw. dem Kunden im Ausnahmefall genutzt.
Bei der einstellbaren Verdünnungsvorrichtung gemäß DE-A1-27 20 669 hat die Einstelleinrichtung eine Einstellmutter zum Einstellen eines mit dieser fest verbundenen Anschlages für die Kolbentaucheinrichtung, wobei die Einstellmutter über eine Körner-Schraube mit einer Gewindestange und diese mit einer Volumenanzeige gekoppelt ist. Zur Justierung der Null-Einstellung der Volumenanzeige kann die Körner-Schraube gelöst und der Anschlag mittels der Einstellmutter verstellt werden.
Die US 4 165 646 offenbart eine Pipettiervorrichtung, bei der die Einstelleinrichtungen eine Betätigungsbuchse aufweisen, die das obere Ende einer Anschlagbuchse einer Kolbenstange aufnehmen. Somit ist der Kolbenhub durch Drehen der Betätigungsbuchse verstellbar. Diese trägt zugleich eine Abdeckhülse, welche die Anschlagbuchse und den oberen Abschnitt eines zylindrischen Gehäuses umgibt. Das Gehäuse trägt eine Volumenskala und die Abdeckhülse hat ein Fenster, um einen eingestellten Volumenwert sichtbar zu machen. Zum Kalibrieren ist bei einer Gerätevariante die Abdeckhülse verstellbar an der oberen Buchse fixiert.
Die US 4 501 163 beschreibt eine Pipettiervorrichtung, bei der ein Knopf zur axialen Kolbenverschiebung und zum Einstellen des Kolbenhubes durch Verdrehen einer Anschlagbuchse zugleich drehfest mit einem Zählwerk gekoppelt ist.
Diese Vorrichtung ist durch Verdrehen einer Hülse kalibrierbar, welche die Anschlagbuchse für die Kolbenstange in einem Innengewinde aufnimmt.
Die US 4 023 716 offenbart eine Mikropipette, die in einer axial verschieblichen Kolbenstange einen aus deren unterem Ende herausragenden Verdrängungskolben aufweist. Der Kolben ist mittels einer Schraube in der Stange fixiert und kann nach Lösen der Schraube axial verschoben und an einer anderen Position fixiert werden. Hierdurch ist eine Einstellung der zu dosierenden Flüssigkeitsmenge möglich.
Die EP-A1-0 286 676 beschreibt eine Pipette mit rasch änderbarem Dosierungsvolumen. Bei dieser Einrichtung ist eine Regulierbuchse zum Einstellen des Kolbenhubes ständig mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt. Die Lage der Buchse ist mittels einer Stellmutter verstellbar. Die Mutter kann jedoch aus ihrer Verzahnung mit der Buchse herausgeführt werden, worauf die Buchse mittels eines Betätigungsknopfes für den Kolbenhub verstellbar ist. Dies begünstigt ein schnelles Einstellen der Dosierungsvolumina sehr verschiedener Größe.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenhubpipette mit einer einfachen und sicheren Einstellbarkeit der Richtigkeitsabweichung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Kolbenhubpipette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei einer erfindungsgemäßen Kolbenhubpipette sind die Kupplungseinrichtungen zwischen den Einstelleinrichtungen für das Flüssigkeitsvolumen und den Anzeigeeinrichtungen formschlüssig miteinander gekuppelt. Gegenüber einer Rutschkupplung hat dies den Vorteil, daß keine besonders engen Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen und daß für den Anwender eine vereinfachte Verstellung möglich ist. Solange sich die Kupplungseinrichtungen im Eingriff befinden, kann die Volumeneinstellung gegenüber den Anzeigeeinrichtungen nicht verstellt werden. Eine Richtigkeitsabweichung ist somit genau und sicher einstellbar. Außerdem sind Schalteinrichtungen vorhanden, die leicht ein vollständiges Lösen der Kupplungseinrichtungen ermöglichen. Sind die Anzeigeeinrichtungen von den Kupplungseinrichtungen abgekoppelt, kann der Pipettenkorrekturfaktor leicht durch Verstellen der Einstelleinrichtungen verändert werden. Der mit den Einstelleinrichtungen gekoppelte Teil der Kupplungseinrichtungen läßt sich nämlich durch Betätigen der Einstelleinrichtungen gegenüber dem mit den Anzeigeeinrichtungen gekoppelten Teil der Kupplungseinrichtungen verstellen. Durch einfaches Schalten der Schalteinrichtungen und Verstellen der Einstelleinrichtungen läßt sich somit der Pipettenkorrekturfaktor betriebssicher einstellen.
Bei den formschlüssigen Kupplungseinrichtungen kann es sich um drehfest miteinander verbundene Stirnzahnräder handeln, die auf einer gemeinsamen Achse verschiebbar sind. Eines dieser Kupplungsstirnräder ist normalerweise mit einem Stirnzahnrad der Einstelleinrichtungen verbunden. Das andere Stirnzahnrad ist normalerweise mit einem Stirnzahnrad der Anzeigeeinrichtungen gekuppelt. Die Kupplungsstirnräder sind von den Schalteinrichtungen entgegen Federwirkung auf ihrer Achse verschiebbar, wobei zumindest eines der Kupplungsstirnräder aus dem Stirnzahnrad der Einstelleinrichtungen bzw. der Anzeigeeinrichtungen (Einstellstirnrad bzw. Anzeigestirnrad) ausrückt.
Bevorzugt ist das Einstellstirnrad auf dem Mantel einer aus dem Gehäuse herausgeführten Einstellhülse ausgebildet. Das Anzeigestirnrad kann ein Antriebsrad eines Räder-Zählwerkes sein.
Kupplungsstirnräder, Einstellstirnrad und Anzeigestirnrad können mit parallelen Achsen an einem gemeinsamen Grundkörper gelagert sein. Dies ermöglicht eine Vormontage und erleichtert den Zusammenbau der Pipette. Der Grundkörper kann zugleich das Zählwerk tragen. Die Achsen der Kupplungsstirnräder und des Anzeigestirnrades können im Grundkörper verankert sein. Das Einstellstirnrad kann außen an einem hohlzylindrischen Ansatz des Grundkörpers gelagert sein, der ein Innengewinde für eine Spindel zur Hubeinstellung des Kolbens aufnimmt. Dann sind die Einstelleinrichtungen für den Kolbenhub ebenfalls einem Grundkörper vormontierbar.
Der hohlzylindrische Ansatz kann jeweils eine Innenstufe für einen unteren und oberen Endanschlag bzw. je eine Stirnfläche für einen oberen und unteren Endanschlag der Spindel aufweisen. Radialvorsprünge des oberen Endanschlages der Spindel können für eine Drehkopplung in axiale Innennuten der Einstellhülse eingreifen.
Bevorzugt ist ein Schalthebel der Schalteinrichtungen von der Außenseite eines Gehäuses der Kolbenhubpipette aus betätigbar. Die Schalteinrichtungen können einen auf der Achse für die Kupplungsstirnräder geführten und seitlich an diesen anliegenden Schieber aufweisen.
Eine genaue Ablesung des Anzeigevolumens wird begünstigt, wenn das Zählwerk ein Rastrad mit einer Rastposition für jeden vollen Anzeigewert und ein zugeordnetes Rastelement aufweist.
Als Hilfe für die Einstellung des Pipettenkorrekturfaktors und für das Erreichen vorgegebener Werte können die Einstelleinrichtungen an einer aus dem Gehäuse ragenden Einstellhülse eine Markierung und das Gehäuse eine geordnete Markierung, Skala oder Merkskala aufweisen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zugehöriger Zeichnungen einer bevorzugten Ausführungsform. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine Kolbenhubpipette im Längsschnitt;
Fig. 2
Oberteil derselben Kolbenhubpipette in einem Teilschnitt;
Fig. 3
dieselbe Kolbenhubpipette in einem Querschnitt durch ein Zählwerk;
Fig. 4
Grundkörper mit Zählwerk derselben Kolbenhubpipette in einem vergrößerten Schnitt entsprechend Fig. 3;
Fig. 5
derselbe Grundkörper mit Zählwerk in vergrößerter Seitenansicht;
Fig. 6
dieselbe Kolbenhubpipette in der Draufsicht;
Fig. 7
dieselbe Kolbenhubpipette in der Seitenansicht;
Fig. 8
Oberteil einer Kolbenhubpipette mit Gehäusemarkierung in Seitenansicht;
Fig. 9
dasselbe Oberteil in Draufsicht.
Die Kolbenhubpipette hat ein Gehäuse 1, das am unteren Ende an einem Konus 2 eine Pipettenspitze 3 trägt.
Am oberen Ende des Gehäuses 1 ist ein Betätigungsknopf 4 angebracht, der mit einer Kolbenstange 5 verbunden ist, die sich durch eine Spindel 6 erstreckt. Am unteren Ende der Kolbenstange 5 ist ein Kolben 7 angebracht, der entgegen der Wirkung einer Feder 8 in einem Zylinder 9 verschiebbar ist.
Wenn der Kolben 7 mittels des Betätigungsknopfes 4 vertikal nach unten in den Zylinder 9 gepreßt wird, drückt er Luft aus dem Zylinder durch das Rohr 10 und aus der Pipettenspitze 3 heraus. Der Zylinder 9, das Rohr 10 und die Pipettenspitze 3 definieren das Totvolumen der Pipette. Der Knopf 4 ist nach unten preßbar, bis der Kolben 7 gegen ein unteres Ende des Zylinders 9 gelangt, welches durch das obere Ende des Rohres 10 definiert ist.
Die Kolbenstange 5 ist mit einem Flansch 11 versehen, der in der Anfangsposition der Stange am unteren Ende der Spindel 6 anliegt. Dieser Flansch 11 definiert den oberen Anschlag für den Kolben 7. Für eine Veränderung des Kolbenhubvolumens ist der obere Anschlag verstellbar.
Dafür ist um den Betätigungsknopf 4 eine von außen drehbare Einstellhülse 12 gelagert. Die Spindel 6, welche die Kolbenstange 5 umgibt, ist drehfest mit der Einstellhülse 12 verbunden. Dafür hat die Spindel 6 einen drehfest mit ihr verbundenen oberen Anschlag 13, der mit Radialvorsprüngen 14 in Axialnuten 15 der Einstellhülse 12 geführt ist. Wenn die Einstellhülse 12 gedreht wird, wird die Spindel 6 in dem gehäusefesten Innengewinde 16 geschraubt, wobei ihr Anschlag für den Flansch 11 axial verschoben wird. Da die Kolbenstange 5 von der Feder 8 mit ihrem Flansch 11 gegen den unteren Anschlag der Spindel 6 gedrückt wird, ist die Ausgangsposition des Kolbens 7 durch die Einstellung der Einstellhülse 12 definiert. Der Kolbenhub bis zum Erreichen des unteren Endes des Zylinders 9 ist also mittels der Einstellhülse 12 einstellbar.
Das Anschlagen des Kolbens 7 am unteren Ende des Zylinders 9 wird durch das Wirksamwerden eines unteren Anschlages 17 verhindert, der von einer Überhubfeder 18 im Gehäuse abgestützt ist. Der Flansch 11 liegt an dem unteren Anschlag 17 in Form eines Federtellers an, bevor der Kolben 7 gegen die untere Begrenzung des Zylinders 9 stößt.
Wenn die Einstellhülse 12 manuell verdreht wird, wird über Kupplungseinrichtungen 19 ein Zählwerk 20 verstellt. Die Kupplungseinrichtungen 19 sind mit einer nach außen geführten Schalteinrichtung 21 verbunden, die ein Einkuppeln und Auskuppeln gestattet. Einzelheiten der Kupplungseinrichtungen 19, des Zählwerks 20 und der Schalteinrichtungen 21 sind am besten aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich.
Die Kupplungseinrichtungen 19 haben zwei Kupplungsstirnräder 22, 23, die auf einer gemeinsamen Achse 24 gelagert und drehfest miteinander verbunden sind. Das obere Kupplungsstirnrad 22 kämmt im unbetätigten Zustand der Schalteinrichtungen 21 mit einem Einstellstirnrad 25, das am unteren Ende der Einstellhülse 12 ausgebildet ist. Das untere Kupplungsstirnrad 23 kämmt stets mit einem Anzeigestirnrad 26, das unten auf einer Achse 27 des Zählwerkes 20 angeordnet ist. Die Achsen 24 und 27 der Kupplungseinrichtungen 19 und des Zählwerkes 20 sind parallel an einem plattenförmigen Grundkörper 28 verankert. Ebenfalls parallel dazu trägt der Grundkörper 28 einen beidseits erstreckten hohlzylindrischen Ansatz 29, der an einem Oberteil 30 eine Lagerung für die Einstellhülse 12 und das Innengewinde 16 für die Spindel 6 aufweist. In einem Unterteil 31 hat der Ansatz 29 ein weiteres Innengewinde 32 zur Aufnahme eines Widerlagers 33 für die Überhubfeder 18 (vgl. Fig. 1).
Die Kupplungsstirnräder 22, 23 sind über eine auf der Achse 24 geführte Schraubenfeder 34 an dem Grundkörper 28 abgestützt. Oben werden sie von einem Sicherungsring 34' auf der Achse 24 gehalten. Zwischen Sicherungsring 34' und oberem Kupplungsstirnrad 22 haben die Schalteinrichtungen 21 einen auf der Achse 24 geführten Schieber 35. Der Schieber 35 hat einen seitlich angesetzten Schalthebel 36, der in einen von außen zugänglichen Durchbruch 37 des Gehäuses 1 hineinragt (vgl. Fig. 7). Durch Verschieben des Schalthebels 36 nach unten kann das obere Kupplungsstirnrad 22 außer Eingriff mit dem Einstellstirnrad 25 gebracht werden. Läßt man den Schalthebel 36 los, wird das obere Kupplungsstirnrad 22 automatisch wieder in Eingriff mit dem Einstellstirnrad 25 gebracht.
Das Zählwerk 20 hat gestaffelt übereinander auf der Achse 27 angeordnete Zählwerksräder 38 mit Ziffern von 0 bis 9. Das untere Zählwerksrad 39 ist drehfest mit dem Anzeigestirnrad 26 verbunden.
Auf einer weiteren Achse 40, die parallel zur Achse 27 im Grundkörper 28 verankert ist, sind Umschalträder 41 angeordnet. Jedes Umschaltrad 41 greift mit einer Zahnung zwischen zwei benachbarte Zählwerksräder 38. Das jeweils untere Zählwerksrad hat dort mindestens einen Mitnehmer und das jeweils obere Zählwerksrad ist dort mit einer umlaufenden Zahnung versehen. Wenn der Mitnehmer des unteren Zählwerksrades 39 einen bestimmten Drehwinkel ausgeführt hat, betätigt er das zugeordnete Umschaltrad 41, wodurch das darüber angeordnete Zählwerksrad 38 um eine Stelle weitergedreht wird. So wird ein Übertrag auf das jeweils übergeordnete Zählwerksrad 38 verwirklicht.
Zwischen dem unteren Zählwerksrad 39 und dem Anzeigestirnrad 26 ist ein Rastrad 42 angeordnet, daß drehfest mit den beiden vorgenannten Rädern verbunden ist. Das Rastrad 42 ordnet jeder Zahl des zugeordneten Zählwerksrades 38 eine Vertiefung an seinem Umfang zu. Ein Rastelement 43 greift in mindestens einer Vertiefung des Rastrades 42 ein, wenn das untere Zählwerksrad 39 eine volle Ziffer anzeigt. Dabei ist das Rastelement 43 auf der weiteren Achse 40 des Zählwerkes 20 gelagert. Hierdurch wird eine exakte Ausrichtung der Zählwerksräder 38 und 39 und die Ablesung gewährleistet.
Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Teile werden bevorzugt überwiegend aus Kunststoff gefertigt. Für die beiden Achsen sowie den Sicherungsring sowie die Schraubenfeder 34 sind metallische Werkstoffe bevorzugt. Der Grundkörper 28 ermöglicht eine Vormontage der Kupplungseinrichtungen 19, Schalteinrichtungen 21 und des Zählwerkes 20. An dem Grundkörper 28 können auch die Kolbenstange 5 mit der Spindel 6 sowie die Einstellhülse 12 vormontiert werden. Die Vormontage kann bis zur Anbringung des Widerlagers 33 und des Kolbens 7 gehen. Die vormontierte Einheit wird von oben in das Gehäuse 1 eingesetzt und darin mittels einer Überwurfmutter 44 gesichert (vgl. Fig. 1).
Gemäß Fig. 8 und 9 kann die Einstellhülse 12 an ihrem aus dem Gehäuse 1 herausgeführten Abschnitt eine Markierung X aufweisen, die mit einer Markierung, Skala 45 oder Merkskala des Gehäuses zusammenwirkt.
Bei unbetätigtem Schalthebel 36 ist das obere Kupplungsstirnrad 22 in das Einstellstirnrad 25 gerückt und die Verbindung zum Zählwerk 20 hergestellt. Hierdurch ist die Einstellhülse 12 fest mit dem Zählwerk 20 gekoppelt, so daß mit konstantem Pipettenkorrekturfaktor gearbeitet werden kann. Für eine Veränderung des Pipettenkorrekturfaktors brauchen nur der Schalthebel 36 nach unten gedrückt und die Einstellhülse 12 verdreht zu werden. Drehrichtung und Ausmaß der Drehung erfolgen anhand der Markierung X und Skala 45, so daß eine bestimmte Vergrößerung oder Verkleinerung des Pipettenkorrekturfaktors ermöglicht wird. Dessen Festlegung kann anhand einer Messung von Richtigkeitsabweichungen erfolgen, die durch Vergleich der angezeigten Flüssigkeitsvolumina und der unter Gewichtsmessung ermittelten Ansaugvolumina erfolgen kann.

Claims (13)

  1. Kolbenhubpipette für eine aufsteckbare Pipettenspitze (3), mit Einstelleinrichtungen (12) zur Veränderung des Kolbenhubs, Anzeigeeinrichtungen (20) für das jeweils pipettierte Flüssigkeitsvolumen, lösbaren Kupplungseinrichtungen (19, 25, 26) zwischen den Einstelleinrichtungen und den Anzeigeeinrichtungen zum Verändern eines das Verhältnis von Kolbenhub zum angezeigten Flüssigkeitsvolumen bestimmenden Pipettenkorrekturfaktors, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtungen formschlüssige Kupplungseinrichtungen (19, 25, 26) sind, die ein mit den Einstelleinrichtungen (12) gekoppeltes Kupplungsteil (25), ein mit den Anzeigeeinrichtungen (20) gekoppeltes Kupplungsteil (26) und Schalteinrichtungen (21) zum vollständigen Lösen der beiden Kupplungsteile voneinander und Verändern des Pipettenkorrekturfaktors durch Verstellen der Einstelleinrichtungen haben, wobei ein Schalthebel (36) der Schalteinrichtungen (21) von der Außenseite des Pipettengehäuses (1) aus betätigbar ist.
  2. Kolbenhubpipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Kupplungseinrichtungen (19, 25, 26) zwei drehfest miteinander verbundene Stirnzahnräder (22, 23) (Kupplungsstirnräder) haben, die Einstelleinrichtungen (12) mit einem entsprechend dem eingestellten Kolbenhub gedrehten Stirnzahnrad (25) (Einstellstirnrad) und die Anzeigeeinrichtungen (20) mit einem entsprechend dem angezeigten Flüssigkeitsvolumen gedrehten Stirnzahnrad (26) (Anzeigestirnrad) verbunden sind, wobei das eine Kupplungsstirnrad (22) mit dem Einstellstirnrad (25) und das andere Kupplungsstirnrad (23) mit dem Anzeigestirnrad (26) kämmt, und daß die Kupplungsstirnräder (22, 23) auf einer Achse (24) gelagert und an einer Federeinrichtung (34) abgestützt und von der Schalteinrichtung (21) auf der Achse entgegen der Federwirkung unter Ausrücken zumindest eines Kupplungsstirnrades (22, 23) verschiebbar sind.
  3. Kolbenhubpipette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellstirnrad (25) auf dem Mantel einer aus dem Gehäuse herausgeführten Einstellhülse (12) ausgebildet ist.
  4. Kolbenhubpipette nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigestirnrad (26) ein Antriebsrad eines Zählwerkes (20) ist.
  5. Kolbenhubpipette nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsstirnräder (22, 23), das Einstellstirnrad (25) und das Anzeigestirnrad (26) mit parallelen Achsen (24, 27) an einem gemeinsamen Grundkörper (28) gelagert sind.
  6. Kolbenhubpipette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (24, 27, 40) der Kupplungsstirnräder (22, 23) und des Zählwerkes (20) im Grundkörper (28) verankert sind.
  7. Kolbenhubpipette nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellhülse (12) außen an einem hohlzylindrischen Ansatz (29) des Grundkörpers (28) gelagert ist und der Ansatz ein Innengewinde (16) aufweist, in dem eine mit der Einstellhülse drehgekoppelte Spindel (6) für die Hubeinstellung des Kolbens (7) schraubbar ist.
  8. Kolbenhubpipette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (29) an der dem Kolben (7) zugewandten Seite einen Federteller (17) für einen unteren Endanschlag der Kolbenstange (5) aufnimmt.
  9. Kolbenhubpipette nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Kolben (7) abgewandte Ende des Ansatzes (29) als Anschlagfläche für einen oberen Endanschlag (13) der Spindel (6) fungiert.
  10. Kolbenhubpipette nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Radialvorsprünge (14) des oberen Endanschlages (13) der Spindel (6) für eine Drehkopplung in axiale Innennuten (15) der Einstellhülse (12) eingreifen.
  11. Kolbenhubpipette nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (19) einen auf der Achse (24) für die Kupplungsstirnräder (22, 23) geführten und seitlich an diesen anliegenden Schieber (35) aufweist.
  12. Kolbenhubpipette nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (20) ein Rastrad (42) mit einer Rastposition für jeden vollen Anzeigewert und ein Rastelement (43) aufweist.
  13. Kolbenhubpipette nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen an einer aus dem Gehäuse (1) herausragenden Einstellhülse (12) eine Markierung und das Gehäuse eine zugeordnete Markierung, Skala oder Merkskala aufweisen oder umgekehrt.
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