EP0900594A2 - Plunger type burette for burette system - Google Patents
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- EP0900594A2 EP0900594A2 EP98116048A EP98116048A EP0900594A2 EP 0900594 A2 EP0900594 A2 EP 0900594A2 EP 98116048 A EP98116048 A EP 98116048A EP 98116048 A EP98116048 A EP 98116048A EP 0900594 A2 EP0900594 A2 EP 0900594A2
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Definitions
- the invention relates to a piston burette for a burette arrangement with a burette cylinder which has an outflow opening at one end and in which a piston is slidably disposed.
- a burette is a calibrated scale with a reagent fillable transparent tube with an outlet for controlled dispensing of the reagent used in the dimensional analysis for the volumetric determination of substances.
- a special embodiment represent the piston burettes, mainly in analytical chemistry to determine unknown amounts of substances in samples using titrimetry or used in microbiology or genetic engineering. You hire high-precision work equipment, so that the geometric training of Piston burette, especially on the inside diameter of the burette cylinder, high demands are made.
- the reagent-filled glass tube is discharged Glass tube designed as a burette cylinder, in which to convey the Reagent a piston is slidably disposed. The dosed volume is measured and displayed by the displacement of the piston.
- FIG. 6 shows the principle of such a piston burette.
- a piston 3 acting, calibrated glass tube is a piston 3, the manually up or down by means of a motor (not shown) can be.
- a motor not shown
- the piston is retired - in any one Position between upper and lower end point as limits - are both Valves closed. The position of the valves is marked in Fig. 6.
- the suction valve 1 When used in analytical chemistry, the suction valve 1 is over an intake hose 6 connected to a storage vessel 7 in which a Reagent of known composition and concentration is located.
- the Outlet valve 2 is via a metering hose 5 with a device in which Usually a titration tip connected above one (not shown) presentation vessel with the unknown solution (analysis vessel) located.
- the piston burette is fixed in the Burette arrangement integrated. You therefore need a burette cylinder Relatively complex valve system connected upstream via two openings, since the The correctness of the volume determination depends largely on the precision, with which the valve system works, in particular what possible leaks as well Dead volumes in the valve system affects. Crucial for the correctness and Accuracy of volume determination is also the high constancy of Inside diameter over the length of the burette cylinder. For this, in usually specially calibrated glass tubes are used, so-called precision diluters, in a hot forming process on a precise inner mandrel be shrunk on.
- the known burette cylinders made of glass are therefore In addition to the disadvantage of sensitivity to breakage, it is very expensive a multiple use with the need for a complex Cleaning procedure when changing the reagent.
- the disadvantage is that Valve system, the piston burette, the suction line from the test tube and the flask is cleaned, dried and assembled.
- a metering device with a piston / cylinder system is also known (DE 43 10 808 A1), which can be used analogously to a burette, but is not a piston burette.
- This known metering device which as prefilled unit can be designed as a single-use item of glass cylinders manufactured in the usual way with fluctuating Diameter from cylinder to cylinder and takes into account the Fluctuations in diameter by doing this for each individual
- the inner diameter of the burette cylinder is determined and, preferably on the Dosing cylinder machine-readable stored in the form of a bar code, d. H. is marked and during the dosing process when calculating the dosing stroke is taken into account electronically.
- the electronic "diameter preparation" will continue to Changing the dosing cylinder with prefilled dosing cylinders difficult. It the new diameter must be set, what actuations the electronic dosing unit and thus appropriately trained personnel makes necessary.
- the invention is based on the object, the one mentioned To design piston burettes so that their structure and handling are essential are easier than in the known case.
- the plastic burette cylinder according to the invention is inexpensive with high Precision can be produced and is therefore suitable for a single use, so that all cleaning procedures are eliminated.
- For the different Reagents are filled with differently filled burette cylinders different volumes as storage containers.
- the plastic burette cylinder according to the invention is also unbreakable easy to integrate into the standard burette arrangements and on easy to manufacture with tight tolerances, especially if it is in Injection molding is made.
- the injection mold gives that necessary tight tolerances for the burette cylinder precisely.
- the Selection of the transparent plastic type enables visual control the content, control of air bubbles etc. It can be colored, to be able to use reagents that require light protection.
- the plastic used which contains cycloolefin copolymers (COC), is very inert to the usual reagents, and he also has a very low water vapor permeability, resulting in a relatively long storage period of the pre-filled burette cylinder, as long as it serves as a storage container, is given without the concentration of the reagent being in an impermissible manner changed. Its hardness also prevents mechanical deformation of the burette cylinder when dosing.
- COC cycloolefin copolymers
- the need for the burette cylinder is eliminated Upstream valve system with a reservoir for the reagent, whereby also the burette cylinder no longer has an inlet opening, but only one Must have outlet opening for the pre-filled reagent.
- the pre-filled Burette cylinders can also be used as storage containers for the reagent to be used. Since the invention Piston burette simple and therefore quick, as well as safe on the The piston burette arrangement can be put on, the invention also ensures a quick and safe operation of the arrangement, as well as the conversion to another reagent.
- oxidation-sensitive reagents such as thiosulfate solutions, which are caused by Oxygen could be oxidized during storage
- plastics made of polyethylene naphthylate (PEN), Polyethylene terephalate (PET) or blends consist of it.
- the burette cylinder can also be multi-layered from different plastics be constructed.
- the burette cylinder can be used for Reduced frictional forces when moving the piston with a Lubricants such as silicone oil may be provided; this is already useful at the formation of the brush cylinder in the injection molding process with in Plastic mass introduced.
- Lubricants support in the case of In addition to the hard plastic COC, the goal of a mechanical To avoid deformation of the plastic buret cylinder what is still in the described DE 43 10 808 A 1 as a major disadvantage of the known Plastic dosing cylinder is shown.
- burette cylinder sealing cap consists in particular of an elastomer, preferably made of rubber such as halogenobutyl rubber, silicone elastomer or thermoplastic elastomers.
- the movable piston is preferably made of a rigid plastic, such as e.g. made of fluoropolymers, PTFE, ETFE, FEP or other plastics a low coefficient of friction and high chemical resistance. Elastomers with a fluoropolymer coating can also be used For simple applications, common rubber materials are also e.g. B. bromine or chlorobutyl rubbers can be used.
- FIG. 1 shows a piston burette for a burette arrangement 10, consisting of from a burette cylinder 11, one at its upper end Outflow opening 12 has a lockable cone connection 12a.
- a bayonet connection is also possible, Screw connection, press coupling, etc.
- the burette cylinder 11 is a Piston 13 slidably arranged, which also functions as a Has plug during storage of the piston burette.
- the Burette cylinder 11 is formed with a flange-like extension 14 provided and symbolically indicated by this flange Fastening means 15, which can be realized in a known manner, with connected to the buret arrangement 10.
- a External thread for screwing in the burette cylinder or a smooth one Cylinder which is clamped in a twist-lok or similar drill chuck etc. be provided.
- the arrangement can also be made in this way be that the piston is manually movable.
- the brush cylinder 11 is prefilled with a reagent 17, the Cylinder on one side through the piston 13 and on the other side with its outflow opening 12 with a closure element 18 according to FIG. 2 is tightly closed.
- This closure element 18 is by means of a flange-like lower edge 18a, which is also only partially peripheral can be, and acts as an external thread, in the taper connection 12a can be screwed in, the inner extension 18b directly opening 12 seals.
- burette cylinders 11 are after they have been filled initially stored, i.e. they also form that immediately Storage container for the reagent to be used and are only in Use case associated with the buret arrangement, i.e. on her put on. Then the cap 18 is removed and the 3 including its titration tip 20 with a cap-like taper connection 21, similar to that 2 is provided with an external thread 21a, screwed onto the cone connection 12a. After that is the piston burette ready for use.
- the burette cylinder 11 is made of plastic. Special meaning with regard to long-term storage, the plastics have the consist predominantly of transparent cycloolefin copolymers (COC), e.g. the plastic TOPAS® type 8007 from Hoechst AG, or APEL® from Mitsui Petrochemical or Zeonex® from Nippon Zeon.
- COC transparent cycloolefin copolymers
- the wall thickness of the burette cylinder is preferably approximately 1 mm a tolerance of the inner diameter of less than 0.1 mm, which is a results in very high dosing accuracy.
- TPE 2 thermoplastic elastomers
- the piston 13 is preferably made of PTFE or also from a Halogenobutyl rubber or TPE.
- oxidation sensitive liquid reagents e.g. Thiosulfate solutions that can be oxidized by oxygen during storage preferably a plastic with low oxygen permeation such as Polyvinyl chloride (PVC), polyethylene naphthylate (PEN) or other polyester application.
- PVC Polyvinyl chloride
- PEN polyethylene naphthylate
- a Apply barrier layer 22 against oxygen For very sensitive reagents, it is advisable to use the plastic existing buret cylinder 11, as shown in part in Fig. 1, a Apply barrier layer 22 against oxygen.
- the application of a Such a barrier layer belongs to the state of the art according to DE 44 38 359A1 Technology.
- the burette cylinder 11 including the molded one Flange 14 made by injection molding. It can be a lubricant already in the molding of the burette cylinder into the plastic mass be introduced.
- FIG. 4 is a variant for the formation of the head of the Burette cylinder 11 shown.
- a non-lockable taper connection 12b according to FIG. 4 provided that, as long as the burette cylinder acts as a storage container, can also be closed with an elastomer cap analogous to FIG. 2, with the Connection of the dosing hose 19 the same connection (see Fig. 3 element 21) can be used.
- the head of the burette cylinder 11 is angular. It it goes without saying that it can also have other forms, for. B. rounded Contours with a tapered conical connection. Such The embodiment in connection with an elastomer cap 23 is shown in FIG. 5 shown.
- the burette cylinder can also have the configuration of standardized Have pre-filled syringes according to DIN 13 098.
- Typical filling volumes of the burette cylinders are between 2 ml and 100 ml, the inside diameter of the burette cylinder depends on the particular one required Dosing accuracy, it is typically in the range of approx. 4 mm to approx. 26 mm.
- trapezoidal closure element 18 can also other closure elements, e.g. a toggle lock with predetermined breaking point, be provided.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenbürette für eine Bürettenanordnung mit einem Bürettenzylinder, der an einem Ende eine Ausflußöffnung besitzt und in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist.The invention relates to a piston burette for a burette arrangement with a burette cylinder which has an outflow opening at one end and in which a piston is slidably disposed.
Unter einer Bürette versteht man ein mit einer geeichten Skala versehenes, mit einem Reagenz befüllbares transparentes Rohr mit einem Auslaß zum kontrollierten Abgeben des Reagenz, das in der Maßanalyse zum volumetrischen Bestimmen von Stoffen dient. Eine besondere Ausführungsform stellen die Kolbenbüretten dar, die hauptsächlich in der analytischen Chemie zur Bestimmung unbekannter Stoffmengen in Proben mittels der Titrimetrie oder in der Mikrobiologie bzw. Gentechnik verwendet werden. Sie stellen ein hochpräziges Arbeitsmittel dar, so daß an die geometrische Ausbildung der Kolbenbürette, insbesondere an den Innendurchmesser des Bürettenzylinders, hohe Anforderungen gestellt werden.A burette is a calibrated scale with a reagent fillable transparent tube with an outlet for controlled dispensing of the reagent used in the dimensional analysis for the volumetric determination of substances. A special embodiment represent the piston burettes, mainly in analytical chemistry to determine unknown amounts of substances in samples using titrimetry or used in microbiology or genetic engineering. You hire high-precision work equipment, so that the geometric training of Piston burette, especially on the inside diameter of the burette cylinder, high demands are made.
Wahrend bei den klassischen Büretten das Reagenz vermittels der Schwerkraft aus einem senkrecht stehenden, unten mit einem Hahn versehenen und mit dem Reagenz befüllten Glasrohr ausgetragen wird, ist bei Kolbenbüretten das Glasrohr als Bürettenzylinder ausgebildet, in welchem zum Fördern des Reagenz ein Kolben verschiebbar angeordnet ist. Das dosierte Volumen wird durch den Verschiebeweg des Kolbens gemessen und angezeigt.While the classic burettes use gravity to reagent from a vertical one, provided with a tap at the bottom and with the In the case of piston burettes, the reagent-filled glass tube is discharged Glass tube designed as a burette cylinder, in which to convey the Reagent a piston is slidably disposed. The dosed volume is measured and displayed by the displacement of the piston.
Derartige Kolbenbüretten sind gängiger Stand der Technik. Piston burettes of this type are common prior art.
Die Fig. 6 zeigt das Prinzip einer derartigen Kolbenbürette. In einem als
Zylinder 4 wirkenden, kalibrierten Glasrohr befindet sich ein Kolben 3, der
manuell oder mittels eines (nicht dargestellten) Motors auf- und abbewegt
werden kann. Für den Betrieb der bekannten Kolbenbürette sind zwei Ventile
1, 2 notwendig, wobei das Ventil 1 beim Ansaugen des Reagenz in den
Zylinder 4 öffnet und das Ventil 2 beim Ausstoßen des Reagenz aus dem
Zylinder öffnet. Im Ruhestand des Kolbens - und zwar in jeder beliebigen
Position zwischen oberem und unterem Endpunkt als Grenzen - sind beide
Ventile geschlossen. Die Lage der Ventile ist in Fig. 6 gekennzeichnet.6 shows the principle of such a piston burette. In a as
Cylinder 4 acting, calibrated glass tube is a
Bei einer Anwendung in der analytischen Chemie ist das Ansaugventil 1 über
einen Ansaugschlauch 6 mit einem Vorratsgefäß 7 verbunden, in dem sich ein
Reagenz bekannter Zusammensetzung und Konzentration befindet. Das
Auslaßventil 2 ist über einen Dosierschlauch 5 mit einer Vorrichtung, in der
Regel einer Titrierspitze, verbunden, die sich oberhalb eines (nicht
dargestellten) Vorlagegefäßes mit der unbekannten Lösung (Analysegefäß)
befindet.When used in analytical chemistry, the suction valve 1 is over
an intake hose 6 connected to a storage vessel 7 in which a
Reagent of known composition and concentration is located. The
Bei der Durchführung der Analyse wird durch eine Abwärtsbewegung des Kolbens 3 das Reagenz aus dem Vorratsgefäß 7 angesaugt und nach Umschalten des Ventilsystems beim Bewegen des Kolbens in die andere Richtung über die Titrierspitze in genauen Volumenschritten in das Analysengefäß abgegeben. Die Analyse gilt als beendet, wenn die Reaktion im Analysengefäß vollständig ist und dies mit Hilfe eines Sensors oder eines im Analysengefäß erfolgten Farbumschlages festgestellt wurde. Die Menge der abgegebenen Reagenzlösung wird an der Anzeige an der Kolbenbürette abgelesen oder aus der Anzahl der Volumenschritte ermittelt und daraus das Analysenergebnis berechnet.When performing the analysis, a downward movement of the Piston 3 sucked the reagent from the storage vessel 7 and after Switch the valve system when moving the piston into the other Direction over the titration tip in precise volume steps into the Test tube delivered. The analysis is considered complete when the reaction in the Analysis vessel is complete and this with the help of a sensor or an im Color change was determined. The amount of dispensed reagent solution is shown on the display on the piston burette read or determined from the number of volume steps and from that the Analysis result calculated.
Bei den bekannten Bürettenanordnungen ist die Kolbenbürette fest in der Bürettenanordnung integriert. Sie benötigen daher ein dem Bürettenzylinder über zwei Öffnungen vorgeschaltetes relativ aufwendiges Ventilsystem, da die Richtigkeit der Volumenbestimmung maßgebend von der Präzision abhängt, mit der das Ventilsystem arbeitet, insbesondere was etwaige Leckagen sowie Totvolumina im Ventilsystem betrifft. Entscheidend für die Richtigkeit und Genauigkeit der Volumenbestimmung ist ferner die hohe Konstanz des Innendurchmessers über die Lange des Bürettenzylinders. Hierfür werden in der Regel speziell kalibrierte Glasrohre eingesetzt, sogenannte Präzisions-Diluter, die in einem Heißformgebungsvorgang auf einen präzisen Innendorn aufgeschrumpft werden. Die bekannten Bürettenzylinder aus Glas sind daher neben dem Nachteil der Bruchempfindlichkeit sehr teuer und bedingen dadurch eine Mehrfachverwendung mit der Notwendigkeit einer aufwendigen Reinigungsprozedur beim Reagenzwechsel. Dabei müssen mit Nachteil das Ventilsystem, die Kolbenbürette, die Ansaugleitung aus dem Reagenzgefäß und der Kolben gereinigt, getrocknet und zusammengebaut werden.In the known burette arrangements, the piston burette is fixed in the Burette arrangement integrated. You therefore need a burette cylinder Relatively complex valve system connected upstream via two openings, since the The correctness of the volume determination depends largely on the precision, with which the valve system works, in particular what possible leaks as well Dead volumes in the valve system affects. Crucial for the correctness and Accuracy of volume determination is also the high constancy of Inside diameter over the length of the burette cylinder. For this, in usually specially calibrated glass tubes are used, so-called precision diluters, in a hot forming process on a precise inner mandrel be shrunk on. The known burette cylinders made of glass are therefore In addition to the disadvantage of sensitivity to breakage, it is very expensive a multiple use with the need for a complex Cleaning procedure when changing the reagent. The disadvantage is that Valve system, the piston burette, the suction line from the test tube and the flask is cleaned, dried and assembled.
Ferner wird ein separates Vorratsgefäß für das Reagenz benötigt, das über Verbindungsleitungen mit dem Ventilsystem verbunden ist.Furthermore, a separate storage vessel for the reagent is required, which over Connection lines is connected to the valve system.
Es ist auch eine Dosiervorrichtung mit einem Kolben-/Zylindersystem bekannt (DE 43 10 808 A1), die zwar analog einer Bürette verwendet werden kann, aber keine Kolbenbürette ist. Diese bekannte Dosiervorrichtung, die als vorgefüllte Einheit im Sinne eines Einmalartikels ausgebildet sein kann, geht von auf übliche Weise hergestellten Glaszylindern mit schwankenden Durchmessern von Zylinder zu Zylinder aus und berücksichtigt die Durchmesserschwankungen dadurch, indem für jeden einzelnen Bürettenzylinder der Innendurchmesser ermittelt und, vorzugsweise auf dem Dosierzylinder maschinenlesbar in Form eines Balkenkodes gespeichert, d. h. markiert wird sowie beim Dosiervorgang bei der Berechnung des Dosierhubes elektronisch berücksichtigt wird.A metering device with a piston / cylinder system is also known (DE 43 10 808 A1), which can be used analogously to a burette, but is not a piston burette. This known metering device, which as prefilled unit can be designed as a single-use item of glass cylinders manufactured in the usual way with fluctuating Diameter from cylinder to cylinder and takes into account the Fluctuations in diameter by doing this for each individual The inner diameter of the burette cylinder is determined and, preferably on the Dosing cylinder machine-readable stored in the form of a bar code, d. H. is marked and during the dosing process when calculating the dosing stroke is taken into account electronically.
Diese bekannte Konzeption hat entscheidende prinzipielle Nachteile. This well-known conception has decisive fundamental disadvantages.
Es muß in einem aufwendigen Verfahren für jeden einzelnen Dosierzylinder der individuelle Innendurchmesser gemessen und gespeichert bzw. markiert werden.It has to be done in a complex process for each individual dosing cylinder the individual inner diameter is measured and saved or marked become.
Durch die elektronische "Durchmesseraufbereitung" wird weiterhin ein Wechsel des Dosierzylinders bei vorgefüllten Dosierzylindern erschwert. Es muß jeweils der neue Durchmesser eingestellt werden, was Betätigungen an der elektronischen Dosier-Einheit und damit entsprechend geschultes Personal notwendig macht.The electronic "diameter preparation" will continue to Changing the dosing cylinder with prefilled dosing cylinders difficult. It the new diameter must be set, what actuations the electronic dosing unit and thus appropriately trained personnel makes necessary.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Dosierzylinders besteht darin, daß durchmesserangepaßte Kolbenstopfen verwendet werden müssen, was einmal eine entsprechende Lagerhaltung und Logistik und zum anderen einen "Suchvorgang" bei der Herstellung von vorgefüllten Dosierzylindern notwendig macht. Würde man dies nicht tun, d. h. würde man nur mit Stopfen eines vorgegebenen Durchmessers arbeiten, käme es zu mechanischen Problemen bei Dosierzylindern mit engem Durchmesser, die im schlechtesten Fall dazu führen könnten, daß die Reibkräfte zwischen Kolben und Zylinderinnenwand nicht mehr überwunden werden können, zumal die vorgenannte Schrift zu Gleitmitteln keine Ausführungen macht.Another disadvantage of the known metering cylinder is that Diameter-matched piston plugs must be used once a corresponding storage and logistics and on the other hand one "Search process" necessary in the manufacture of prefilled dosing cylinders makes. Wouldn't you do that? H. you would only plug one predetermined diameter, it would lead to mechanical problems Dosing cylinders with a narrow diameter, which in the worst case lead to this could not that the frictional forces between the piston and the inner wall of the cylinder can be overcome more, especially since the aforementioned script too Lubricants makes no comments.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Kolbenbürette so auszubilden, daß ihr Aufbau und ihre Handhabung wesentlich einfacher als im bekannten Fall sind.The invention is based on the object, the one mentioned To design piston burettes so that their structure and handling are essential are easier than in the known case.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemaß der Erfindung mit einem Bürettenzylinder,
- der im Wege des Spritzgießens mit hoher Präzision und engtolerierten Maßen als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet ist, welcher zwischen 10 % und 100 % aus einem Cycloolefin-Copolymer (COC) besteht,
- der als mit einer Reagenz vorgefüllte und lang lagerfähige selbständige Einheit ausgebildet ist, die an der Bürettenanordnung wechselbar anbringbar ist,
- von dem ein, eine Ausflußöffnung vorgebendes Ende im Lagerungszustand mit einem abnehmbaren Verschlußelement und im Anwendungsfall mit einem Anschlußstück eines Dosierschlauches versehbar ist, und
- dessen anderes Ende mit einem Kolben verschließbar ist, der verschiebbar in dem Bürettenzylinder aufgenommen ist.
- which is made by injection molding with high precision and tight tolerances as a plastic injection molded part, which consists of between 10% and 100% of a cycloolefin copolymer (COC),
- which is designed as a self-contained unit which is prefilled with a reagent and can be stored for a long time and which can be exchangeably attached to the burette arrangement,
- from which an end defining an outflow opening in the storage state can be provided with a removable closure element and in use with a connector of a metering hose, and
- whose other end can be closed with a piston which is slidably received in the burette cylinder.
Durch diese Konzeption ist es erstmals auf wirtschaftliche Weise möglich, Bürettenzylinder herzustellen, die einen präzisen Innendurchmesser aufweisen und der für alle nach dem vorgegebenen Maß gefertigten Bürettenzylinder gleich ist. Diese so hergestellten Bürettenzylinder haben daher von Zylinder zu Zylinder einen gleichbleibend konstanten Durchmesser.This concept makes it possible for the first time in an economical way To produce burette cylinders that have a precise inner diameter and for all burette cylinders manufactured to the specified dimensions is equal to. These burette cylinders produced in this way therefore have cylinder too Cylinder with a constant constant diameter.
Die im Fall der DE 43 10 808 A 1 beschriebenen aufwendigen, die Herstellung der Dosierzylinder verteuernden Maßnahmen, entfallen bei der Erfindung, da sozusagen durch den einfachen Fertigungsprozeß selbst - das Spritzgießen - quasi "ab ovo" ein von Zylinder zu Zylinder konstant bleibender Durchmesser vorgegeben wird. Die Kostensituation ist aber gerade bei Einmalartikeln, um die es bei der Erfindung geht, ein wesentlicher Gesichtspunkt.The complex described in the case of DE 43 10 808 A1, which Manufacture of the dosing cylinder more expensive measures are not necessary at Invention, as it were, by the simple manufacturing process itself - that Injection molding - virtually "from ovo" a constant from cylinder to cylinder Diameter is specified. But the cost situation is just at Disposable items, which are the subject of the invention, an essential one Point of view.
Der erfindungsgemäße Kunststoff-Bürettenzylinder ist kostengünstig mit hoher Präzision herstellbar und eignet sich daher für eine einmalige Verwendung, so daß sämtliche Reinigungsprozeduren entfallen. Für die unterschiedlichen Reagenzien werden unterschiedlich vorgefüllte Bürettenzylinder mit unterschiedlichen Volumina als Lagerungsbehältnis bereitgehalten. The plastic burette cylinder according to the invention is inexpensive with high Precision can be produced and is therefore suitable for a single use, so that all cleaning procedures are eliminated. For the different Reagents are filled with differently filled burette cylinders different volumes as storage containers.
Der erfindungsgemäße Kunststoff-Bürettenzylinder ist ferner bruchsicher auf einfache Weise in die Standard-Bürettenanordnungen integrierbar und auf einfache Weise mit engen Toleranzen herstellbar, insbesondere wenn er im Wege des Spritzgießens hergestellt wird. Die Spritzgießform gibt die notwendigen engtolerierten Maße für den Bürettenzylinder präzise vor. Die Auswahl des transparenten Kunststoff-Typs ermöglicht eine optische Kontrolle des Inhaltes, Kontrolle von Luftblasen etc. Er kann dabei eingefärbt werden, um Lichtschutz benötigende Reagenzien einsetzen zu können.The plastic burette cylinder according to the invention is also unbreakable easy to integrate into the standard burette arrangements and on easy to manufacture with tight tolerances, especially if it is in Injection molding is made. The injection mold gives that necessary tight tolerances for the burette cylinder precisely. The Selection of the transparent plastic type enables visual control the content, control of air bubbles etc. It can be colored, to be able to use reagents that require light protection.
Der verwendete Kunststoff, der Cycloolefincopolymere (COC) enthält, ist sehr inert gegenüber den üblichen Reagenzien, und er besitzt ferner eine sehr geringe Wasserdampfdurchlässigkeit, wodurch eine relativ lange Lagerzeit des vorgefüllten Bürettenzylinders, solange er als Lagerungsbehältnis dient, gegeben ist ohne daß sich die Konzentration des Reagenz in unzulässiger Weise verändert. Durch seine Härte verhindert er auch eine mechanische Deformation des Bürettenzylinders bei der Dosierung.The plastic used, which contains cycloolefin copolymers (COC), is very inert to the usual reagents, and he also has a very low water vapor permeability, resulting in a relatively long storage period of the pre-filled burette cylinder, as long as it serves as a storage container, is given without the concentration of the reagent being in an impermissible manner changed. Its hardness also prevents mechanical deformation of the burette cylinder when dosing.
Durch den mit dem Reagenz, z.B. der Titrationslösung, bereits vorgefüllten Bürettenzylinder, entfällt die Notwendigkeit, dem Bürettenzylinder ein Ventilsystem mit einem Vorratsgefäß für das Reagenz vorzuschalten, wodurch auch der Bürettenzylinder keine Einlaßöffnung mehr, sondern nur noch eine Auslaßöffnung für das vorgefüllte Reagenz aufweisen muß. Der vorgefüllte Bürettenzylinder kann dabei mit Vorteil gleichzeitig als Lagerungsbehältnis für das anzuwendende Reagenz dienen. Da sich die erfindungsgemäße Kolbenbürette einfach und damit schnell, sowie sicher auf die Kolbenbürettenanordnung aufsetzen läßt, gewährleistet die Erfindung auch einen schnellen und sicheren Betrieb der Anordnung, sowie die Umstellung auf ein anderes Reagenz. Dabei erfolgt im Fall der Erfindung im Gegensatz zu der beschriebenen Dosiereinheit nach der DE 43 10 808 A 1 der Wechsel der vorgefüllten Bürettenzylinder rein mechanisch im Handbetrieb, ohne daß man auf weitere Bedingungen zu achten hätte, da die Durchmesser der einzelnen vorgefüllten Bürettenzylinder bereits von der Herstellung her konstant sind.By using the reagent, e.g. the titration solution, already pre-filled Burette cylinder, the need for the burette cylinder is eliminated Upstream valve system with a reservoir for the reagent, whereby also the burette cylinder no longer has an inlet opening, but only one Must have outlet opening for the pre-filled reagent. The pre-filled Burette cylinders can also be used as storage containers for the reagent to be used. Since the invention Piston burette simple and therefore quick, as well as safe on the The piston burette arrangement can be put on, the invention also ensures a quick and safe operation of the arrangement, as well as the conversion to another reagent. In the case of the invention, in contrast to that described dosing unit according to DE 43 10 808 A1 the change of pre-filled buret cylinder purely mechanically in manual mode without one to pay attention to further conditions, since the diameter of each prefilled buret cylinders are constant in their manufacture.
Für oxidationsempfindliche Reagenzien, wie Thiosulfatlösungen, die durch Sauerstoff während der Lagerung oxidiert werden könnten, werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Werkstoff für den Bürettenzylinder Kunststoffe verwendet, die aus Polyethylennaphtylat (PEN), Polyethylenterephalat (PET) oder blends daraus bestehen.For oxidation-sensitive reagents, such as thiosulfate solutions, which are caused by Oxygen could be oxidized during storage, according to a further embodiment of the invention as a material for the Burette cylinder uses plastics made of polyethylene naphthylate (PEN), Polyethylene terephalate (PET) or blends consist of it.
Bei sehr empfindlichen Reagenzien ist die Kunststoffwandung des Bürettenzylinders gemaß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einer Sperrschicht, vorzugsweise gegen Sauerstoff, versehen oder für die Lagerdauer eine Umverpackung (Beutel) aus Aluminiumfolien oder speziellen Gasbarrierefolien vorzusehen.In the case of very sensitive reagents, the plastic wall of the Burette cylinder according to a further embodiment of the invention with a Barrier layer, preferably against oxygen, or provided for the storage period an outer packaging (bag) made of aluminum foil or special Provide gas barrier films.
Der Bürettenzylinder kann auch mehrlagig aus verschiedenen Kunststoffen aufgebaut sein.The burette cylinder can also be multi-layered from different plastics be constructed.
Der Bürettenzylinder kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Erniedrigung der Reibungskräfte bei der Bewegung des Kolbens mit einem Gleitmittel, wie Silikonöl, versehen sein; dieser wird zweckmäßig schon bei der Formung des Bürenenzylinders im Spritzgrußverfahren mit in die Kunststoffmasse eingebracht. Diese Gleitmittel unterstützen im Fall der Erfindung neben dem harten Kunststoff COC das Ziel, eine mechanische Deformation des Kunststoff-Büretenzylinders zu vermeiden, was noch in der beschriebenen DE 43 10 808 A 1 als wesentlicher Nachteil der bekannten Kunststoff-Dosierzylinder dargestellt wird.According to a development of the invention, the burette cylinder can be used for Reduced frictional forces when moving the piston with a Lubricants such as silicone oil may be provided; this is already useful at the formation of the brush cylinder in the injection molding process with in Plastic mass introduced. These lubricants support in the case of In addition to the hard plastic COC, the goal of a mechanical To avoid deformation of the plastic buret cylinder what is still in the described DE 43 10 808 A 1 as a major disadvantage of the known Plastic dosing cylinder is shown.
Die die einzige Auslaßöffung am Dosier-, insbesondere Bürettenzylinder verschließende Verschlußkappe besteht insbesondere aus einem Elastomer, vorzugsweise aus Gummi wie Halogenobutylkautschuk, Silikonelastomer oder thermoplastischen Elastomeren.The only outlet opening on the dosing, especially burette cylinder sealing cap consists in particular of an elastomer, preferably made of rubber such as halogenobutyl rubber, silicone elastomer or thermoplastic elastomers.
Der bewegliche Kolben besteht vorzugsweise aus einem steifen Kunststoff, wie z.B. aus Fluoropolymeren, PTFE, ETFE, FEP oder anderen Kunststoffen mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten und hoher chemischer Beständigkeit. Ebenfalls können Elastomere mit einer Fluoropolymerbeschichtung verwendet werden, für einfache Anwendungsfälle sind auch übliche Kautschukmaterialien, z. B. Brom- oder Chlorobutylkautschuke einsetzbar.The movable piston is preferably made of a rigid plastic, such as e.g. made of fluoropolymers, PTFE, ETFE, FEP or other plastics a low coefficient of friction and high chemical resistance. Elastomers with a fluoropolymer coating can also be used For simple applications, common rubber materials are also e.g. B. bromine or chlorobutyl rubbers can be used.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.Based on the embodiments shown in the drawings Invention explained in more detail.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kolbenbürette mit einer verriegelbaren Kegelverbindung an der Ausflußöffnung,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Abschlußkappe für die Kegelverbindung nach Fig. 1,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines Dosierschlauches mit Titrierspitze und einem Anschluß an die Kegelverbindung nach Fig. 1,
- Fig. 4
- einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt des erfindungsgemäßen Bürettenzylinders mit einer einfachen Kegelverbindung an seiner Ausflußöffnung.
- Fig. 5
- einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt des Bürettenzylinders mit einem abgerundeten Kopf und einer Elastomerkappe als Verschluß, und
- Fig. 6
- in einer schematischen Darstellung eine herkömmliche Bürettenanordnung.
- Fig. 1
- 2 shows a longitudinal section through the piston burette according to the invention with a lockable conical connection at the outflow opening,
- Fig. 2
- 2 shows a longitudinal section through an embodiment of an end cap for the cone connection according to FIG. 1,
- Fig. 3
- 1 shows a schematic illustration of a metering tube with a titration tip and a connection to the cone connection according to FIG. 1,
- Fig. 4
- a section of a longitudinal section of the buret cylinder according to the invention with a simple cone connection at its outlet opening.
- Fig. 5
- a section of a longitudinal section of the burette cylinder with a rounded head and an elastomer cap as a closure, and
- Fig. 6
- a conventional burette arrangement in a schematic representation.
Die Fig. 1 zeigt eine Kolbenbürette für eine Bürettenanordnung 10, bestehend
aus einem Bürettenzylinder 11, der an seinem oberen Ende eine
Ausflußöffnung 12 mit einer verriegelbaren Kegelverbindung 12a besitzt.
Anstelle der Kegelverbindung sind auch möglich eine Bajonettverbindung,
Schraubverbindung, Preßkupplung, etc.. In dem Bürettenzylinder 11 ist ein
Kolben 13 verschiebbar angeordnet, der zugleich die Funktion eines
Verschlußstopfens während der Lagerung der Kolbenbürette hat. Der
Bürettenzylinder 11 ist mit einem angeformten flanschartigen Ansatz 14
versehen und über diesen Flansch mit symbolisch angedeuteten
Befestigungsmitteln 15, die auf bekannte Weise realisiert werden können, mit
der Bürettenanordnung 10 verbunden. Anstelle des Flansches kann auch ein
Außengewinde zum Einschrauben des Bürettenzylinders oder auch ein glatter
Zylinder, der in ein Twist-lok oder ähnliches Bohrfutter etc. eingespannt wird,
vorgesehen sein.1 shows a piston burette for a
Innerhalb dieser Bürettenanordnung ist ein Antrieb 16 zum Bewegen des
Kolbens 13 - symbolisch dargestellt - angeordnet.Within this burette arrangement is a
Anstelle der motorischen Bewegung kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß der Kolben manuell bewegbar ist.Instead of the motor movement, the arrangement can also be made in this way be that the piston is manually movable.
Der Bürenenzylinder 11 ist mit einer Reagenz 17 vorgefüllt, wobei der
Zylinder auf der einen Seite durch den Kolben 13 und auf der anderen Seite
mit seiner Ausflußöffnung 12 mit einem Verschlußelement 18 gemäß Fig. 2
dicht verschlossen ist. Dieses Verschlußelement 18 ist mittels eines
flanschartigen unteren Randes 18a, der auch nur teilweise peripher ausgebildet
sein kann, und als Außengewindegang fungiert, in die Kegelverbindung 12a
einschraubbar, wobei der Innenfortsatz 18b unmittelbar die Öffnung 12
abdichtet.The
Diese so ausgebildeten Bürettenzylinder 11 werden nach ihrer Befüllung
zunächst gelagert, d.h. sie bilden unmittelbar zugleich auch das
Lagerungsbehältnis für das zu verwendende Reagenz und werden erst im
Verwendungsfall mit der Bürettenanordnung verbunden, d.h. auf ihr
aufgesetzt. Danach wird die Verschlußkappe 18 abgenommen und der
Dosierschlauch 19 gemäß Fig. 3 einschließlich seiner Titrierspitze 20 mit
einem kappenartigen Kegelverbindungsanschluß 21, der ähnlich der
Verschlußkappe nach Fig. 2 mit einem Außengewindegang 21a versehen ist,
auf die Kegelverbindung 12a aufgeschraubt. Danach ist die Kolbenbürette
betriebsbereit.These thus designed
Der Bürettenzylinder 11 besteht aus Kunststoff. Besondere Bedeutung
hinsichtlich der Langzeitlagerfähigkeit haben dabei die Kunststoffe, die
überwiegend aus transparenten Cycloolefincopolymeren (COC) bestehen, z.B.
der Kunststoff TOPAS® -Typ 8007 der Firma Hoechst AG, oder APEL® der
Fa. Mitsui Petrochemical oder Zeonex® der Fa. Nippon Zeon.The
Die Wandstärke des Bürettenzylinders beträgt vorzugsweise ca. 1 mm mit einer Toleranz des inneren Durchmessers von weniger als 0,1 mm, was eine sehr hohe Dosiergenauigkeit ergibt.The wall thickness of the burette cylinder is preferably approximately 1 mm a tolerance of the inner diameter of less than 0.1 mm, which is a results in very high dosing accuracy.
Die Verschlußkappe 18 nach Fig. 2 besteht vorzugsweise aus Halogenobutylkautschuk, wobei auch andere geeignete Elastomere sowie thermoplastische Elastomere (TPE) verwendet werden können.2 preferably consists of Halogenobutyl rubber, with other suitable elastomers as well thermoplastic elastomers (TPE) can be used.
Der Kolben 13 besteht vorzugsweise aus PTFE oder ebenfalls aus einem
Halogenobutylkautschuk oder TPE. The
Für oxidationsempfindliche flüssige Reagenzien, z.B. Thiosulfatlösungen, die durch Sauerstoff während der Lagerung oxidiert werden können, findet vorzugsweise ein Kunststoff mit geringer Sauerstoffpermeation wie Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylennaphtylat (PEN) oder andere Polyester-Anwendung.For oxidation sensitive liquid reagents, e.g. Thiosulfate solutions that can be oxidized by oxygen during storage preferably a plastic with low oxygen permeation such as Polyvinyl chloride (PVC), polyethylene naphthylate (PEN) or other polyester application.
Bei sehr empfindlichen Reagenzien ist es zweckmäßig, auf den aus Kunststoff
bestehenden Bürettenzylinders 11, wie in Fig. 1 auszugsweise dargestellt, eine
Sperrschicht 22 gegen Sauerstoff aufzubringen. Die Aufbringung einer
derartigen Sperrschicht gehört gemaß der DE 44 38 359A1 zum Stand der
Technik.For very sensitive reagents, it is advisable to use the plastic
existing
Vorzugsweise wird der Bürettenzylinder 11 einschließlich des angeformten
Flansches 14 im Wege des Spritzgießens hergestellt. Dabei kann ein Gleitmittel
schon bei der Formung des Bürettenzylinders mit in die Kunststoffmasse
eingebracht werden.Preferably, the
In der Fig. 4 ist eine Variante für die Ausbildung des Kopfes des
Bürettenzylinders 11 dargestellt. Anstelle der verriegelbaren Kegelverbindung
12a nach Fig. 1 ist gemäß Fig. 4 eine nicht verriegelbare Kegelverbindung 12b
vorgesehen, die, solange der Bürettenzylinder als Lagerungsbehältnis fungiert,
ebenfalls mit einer Elastomerkappe analog Fig. 2 verschließbar ist, wobei zum
Anschluß des Dosierschlauches 19 derselbe Anschluß (siehe Fig. 3 Element
21) verwendet werden kann.4 is a variant for the formation of the head of the
In den Fig. 1 und 4 ist der Kopf des Bürettenzylinders 11 eckig ausgebildet. Es
versteht sich, daß er auch andere Formen haben kann, z. B. abgerundete
Konturen mit einem spitz zulaufenden konischen Anschluß. Eine solche
Ausführungsform in Verbindung mit einer Elastomerkappe 23 ist in der Fig. 5
dargestellt. 1 and 4, the head of the
Der Bürettenzylinder kann auch die Konfiguration von genormten
Fertigspritzen gemaß DIN 13 098 haben.The burette cylinder can also have the configuration of standardized
Have pre-filled syringes according to
Typische Füllvolumina der Bürettenzylinder liegen zwischen 2 ml und 100 ml, der Innendurchmesser der Bürettenzylinder hängt von der jeweils geforderten Dosiergenauigkeit ab, er liegt typischerweise im Bereich von ca. 4 mm bis ca. 26 mm.Typical filling volumes of the burette cylinders are between 2 ml and 100 ml, the inside diameter of the burette cylinder depends on the particular one required Dosing accuracy, it is typically in the range of approx. 4 mm to approx. 26 mm.
Anstelle des trapezförmigen Verschlußelementes 18 nach Figur 2 können auch
andere Verschlußelemente, z.B. ein Knebelverschluß mit Sollbruchstelle,
vorgesehen sein.Instead of the
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