EP1479906B1 - Labor-Pumpeinheit - Google Patents

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Publication number
EP1479906B1
EP1479906B1 EP04008839A EP04008839A EP1479906B1 EP 1479906 B1 EP1479906 B1 EP 1479906B1 EP 04008839 A EP04008839 A EP 04008839A EP 04008839 A EP04008839 A EP 04008839A EP 1479906 B1 EP1479906 B1 EP 1479906B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
pump
intake
pipette
pump unit
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
EP04008839A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1479906A2 (de
EP1479906A3 (de
Inventor
Erich Becker
Erwin Hauser
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.)
KNF Neuberger GmbH
Original Assignee
KNF Neuberger GmbH
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 KNF Neuberger GmbH filed Critical KNF Neuberger GmbH
Publication of EP1479906A2 publication Critical patent/EP1479906A2/de
Publication of EP1479906A3 publication Critical patent/EP1479906A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1479906B1 publication Critical patent/EP1479906B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/025—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir

Definitions

  • the invention relates to a laboratory pump unit with a pump, which is releasably connectable to the suction and / or pressure side with a pipette or the like fluid intake, for sucking or expelling a fluid.
  • the gas mixed with the reaction liquid is separated and sucked by means of a vacuum pump. Since the gas contained in the separated gas may can be infectious, a highly efficient particulate air filter is provided on the exhaust side of the vacuum pump, which should prevent unwanted discharge of the aerosol via the vacuum pump into the atmosphere.
  • This particulate air filter is arranged in a filter housing, which is placed on the free end of a hose connected to the vacuum pump on the exhaust side exhaust hose.
  • the filter housing has for this purpose a connection piece, on which the hose end of the exhaust hose is pushed.
  • the exhaust side provided by the vacuum pump and connected to the particulate air filter provides the leading to the atmosphere pressure line of the vacuum pump itself. This pressure line can not limit the sucked or expelled air amount of the vacuum pump used in the prior art analyzer.
  • a laboratory pumping unit in which the pump, the associated off-grid power supply and the control elements required to control the pump and the suction are housed in a pistol grip-like housing.
  • this prior art pumping unit is so heavy that the investigating laboratory personnel can not handle this pumping unit for a long period of time.
  • the pumping power is adjusted by a cross-sectional change in the suction line to the comparatively small maximum receiving volume of the pipette used or the same fluid intake.
  • a cross-sectional constriction then leaves only little scope to make a fine adjustment by means of a control valve interposed in the suction line.
  • Laboratory pumping units whose components are combined in a pistol grip-like housing, moreover, have the disadvantage that the liquid sucked in the pipette must be removed from the pipette after the investigations have been carried out and, in each case, must be disposed of separately from the laboratory pump unit.
  • the suction and / or discharge speed limited to a maximum value in the suction and / or pressure line.
  • the suction rate must not exceed a maximum value; Therefore, in the laboratory pump unit according to the invention, the vacuum required for suction is limited to a maximum value.
  • This negative pressure can be generated and kept constant by means of the throttle point, which is provided in the secondary line leading to the suction line.
  • the ejection speed In order not to allow a liquid sample in particular to be sprayed into the environment during the emptying process, the ejection speed must not exceed a maximum value either. Therefore, the pressure required to eject is limited to a maximum value.
  • This pressure is generated and kept constant by means of the throttle point, which is provided in the outgoing from the pressure line secondary line.
  • the pump of the laboratory pump unit according to the invention is thus operated on the suction and pressure side in "open" pump operation with a precisely set line pressure in the suction and / or the pressure line, which can not be exceeded or fallen below by the pump.
  • a control valve is arranged in the pressure line in the flow direction after the line node connected to the secondary line, which allows a throttle valve a change in cross section in the region of the pressure line.
  • the pipetting speed can be adjusted exactly between zero and a maximum or minimum value set by the throttle point.
  • an air filter and / or noise damper is provided in the region of the line end region of the secondary line (s) which is open towards the atmosphere.
  • a silencer is recommended in order not to unnecessarily disturb the laboratory personnel to be examined by a high noise level.
  • the pump is connectable on the suction side optionally with the pipette or similar fluid intake or with a suction line which is connected to a collecting container and / or to a filtration device.
  • this laboratory pumping unit not only pipetting, i. aspiration of the sample into the pipette and emptying of the sample from the pipette, take place; rather, these samples can be temporarily stored in the collecting container after the examination and then disposed of conveniently.
  • the laboratory pump unit according to the invention can also be used as a vacuum unit for filtration processes when the suction line is connected to a filtration device required for this purpose. After that will For example, pipette the nutrient solution and place it on a sample solution to test, for example, the efficacy of various antibiotics or other agents from this sample.
  • the suction opening of the suction line and the outlet opening of the pressure line prefferably be arranged in an adapter which can be connected to the pipette or the like, and preferably designed as a pistol grip, and if the adapter has at least one valve has for selectively connecting the pipette or the like fluid intake with the suction or the pressure line.
  • a preferred embodiment according to the invention provides that the pump is designed as a diaphragm pump, in particular as a form diaphragm pump.
  • a diaphragm pump is characterized by its low-noise operation and is therefore particularly suitable for the laboratory sector.
  • a laboratory pump unit 1 is shown, which is divided functionally into a pistol-grip-shaped handpiece 2 and a pump part.
  • the handpiece 2 can be particularly easily designed and easy to handle.
  • the laboratory pump unit 1 shown here is intended for aspirating a gaseous or liquid fluid contaminated in particular with pathogens or other life-threatening ingredients; For this purpose, it has a preferably designed as a diaphragm pump and in particular as a form-diaphragm pump pump 3, the suction side with a pipette 4 or the like fluid intake is detachably connectable.
  • the laboratory pumping unit 1 shown here has a suction line 6 connected to the suction side of the pump 3 and a pressure line 7 connected to the pressure side of the pump 3. Both the suction opening of the suction line 6 and the outlet opening of the pressure line 7 are in the handpiece serving as an adapter 2, which is releasably connectable to the pipette 4 or the like fluid intake.
  • a check valve is interposed in each case, which check valves are alternately actuated.
  • the pressure line 7 is released at the same time to eject the fluid contained in the pipette 4 or the like fluid intake. If, on the other hand, the shut-off valve arranged in the pressure line 7 is closed, the suction line 6 is at the same time released to receive a liquid or gaseous sample in the pipette 4 or to be able to suck in the same fluid intake.
  • suction and pressure lines 6, 7 secondary lines 9, 10 are connected, which are open to the atmosphere and to limit the sucked or ejected air quantity in each case a throttle point 11, 12th exhibit.
  • the intake speed in the suction line 6 and the discharge speed in the pressure line 7 is limited to a maximum value.
  • the suction speed in the suction line 6 may not exceed a maximum value, so that the vacuum required for suction to be limited to a maximum value (x to y mbar), for example to 100 mbar.
  • This negative pressure in the suction line is generated by means of the throttle point 11 and kept constant.
  • the discharge speed in the pressure line 7 must not exceed a maximum value. Therefore, the excess pressure required for ejection is limited to a maximum value (x-y mbar), for example to 50 mbar. This overpressure in the pressure line 7 is generated by means of the throttle point 12 and kept constant.
  • the liquid to be examined is sucked into the pipette 4 via the suction line 6, the air sucked in through the pressure line 7 and the secondary line 10 being expelled through the throttle point 12 and the silencer 15.
  • the air required for emptying through the throttle point 11 and its associated muffler 15th sucked through the secondary line 9 and the suction line 6 and blown through the pressure line 7 in the releasably connected to the handpiece 2 pipette 4.
  • a control valve 13 is arranged in the flow direction in front of the line node connected to the secondary line 9.
  • the cross section in the suction line 6 can be changed so that the suction speed in the suction line 6 is adapted to the different sizes of pipettes or the like fluid receptacles or can be adjusted.
  • a control valve 14 is arranged in the flow direction after connected to the secondary line 10 line node that is determined to change the cross section in the pressure line 7 and to adjust the discharge speed to the different pipette sizes.
  • the noise damper 15 are provided, which can also be configured as an air filter.
  • the pump 3 can be connected on the suction side either with the pipette 4 or the like fluid intake or with a suction line 8 into which a mist eliminator and / or collecting container 16 is interposed.
  • the laboratory pump unit 1 can also be used as a vacuum unit for general filtration processes, when the suction line 8 is connected at its end facing away from the pump 3 with a filtration device.
  • this filtering device if necessary, in the flow direction can be arranged in front of the collecting container 16. It is expedient if between the collecting container 16 and the filter device, a control valve not shown here is interposed.
  • the suction opening of the suction line 6 and the outlet opening of the pressure line 7 are arranged in the designed as a pistol grip-shaped handpiece 2 adapter. By switching the provided in the handpiece 2 and operable via two push buttons valves either the suction or the emptying process can be started or completed either.
  • the pump part can be integrated, for example, under the laboratory bench and / or designed as a mobile mobile station.
  • the pump part can be integrated, for example, under the laboratory bench and / or designed as a mobile mobile station.
  • the suction and the pressure line 6, 7 associated secondary lines 9, 10 and arranged therein throttling points 11, 12 can be in the laboratory pump unit 1 shown here, the pipetting particularly easy and accurate vary in a relatively large adjustment range.
  • the pipetting speed can be set individually to any size of the pipettes or similar liquid receptacles used so that the optimum filling and ejection speed can always be found quickly and conveniently.
  • the high performance of the laboratory pump unit 1 and the light design of its handpiece 2 without a built-in handpiece 2 pump or battery favors a fatigue-free Work.
  • the pump part of the laboratory pump unit can be integrated under the laboratory bench and, for example, also be connected to the mains, no charging phases are required for charging a battery. Since the laboratory pump unit 1 allows disposal of the examined samples in the collection container 16, a high safety standard can be achieved. This high safety standard is still favored if the collecting container 16 is designed as a shake-proof and / or autoclavable glass bottle. It is advantageous if the laboratory pump unit 1 has a sterile filter which prevents suction of liquid into the laboratory pump unit 1 and in particular in its pump part.
  • the laboratory pump unit 1 has a chemically resistant and correspondingly durable membrane pump 2, which is also characterized by its quiet operation. It is a particular advantage of the laboratory pumping unit 1 shown here that this allows both the pipetting and the ejection of the liquid samples used and the disposal of these samples after examination has been performed and thus summarizes three devices in one unit.
  • the laboratory pump unit 1 is operated on the intake and pressure sides in the "open" pump mode with a precisely set line pressure in the suction and / or pressure line (6, 7), which can not be exceeded or fallen below by the pump (3) ,

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Labor-Pumpeinheit mit einer Pumpe, die saug- und/oder druckseitig mit einer Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme lösbar verbindbar ist, zum Ansaugen oder Ausstoßen eines Fluids.
  • Aus der DE 41 19 680 A1 kennt man bereits ein automatisches Analysegerät, das ein zum Tragen einer großen Anzahl von Reaktionsgefäßen bestimmtes Reaktionskarussell hat. Seitlich neben diesem Reaktionskarussell ist ein Probenkarussell vorgesehen, das ebenfalls um seine vertikale Achse drehbar ist. Um einerseits die aus einer Probe und dem Reaktionsmittel gebildete Reaktionsflüssigkeit und andererseits das zur Reinigung des Reaktionsgefäßes bestimmte Wasser in ein Ausschussflüssigkeitsreservoir fördern zu können, ist eine Flüssigkeitsfördereinrichtung vorgesehen, die eine in die Reaktionsgefäße eintauchbare Saugdüse hat. Diese Saugdüse ist mit einer zum Ausschussflüssigkeitsreservoir führenden Abführleitung verbunden, in welche Abführleitung ein Vakuumtank zwischengeschaltet ist. Innerhalb des Vakuumtanks wird das mit der Reaktionsflüssigkeit vermischte Gas abgetrennt und mittels einer Vakuumpumpe angesaugt. Da das im abgetrennten Gas enthaltene Aerosol eventuell infektiös sein kann, ist an der Abluftseite der Vakuumpumpe ein hocheffizientes Partikelluftfilter vorgesehen, das einen unerwünschten Austrag des Aerosols über die Vakuumpumpe in die Atmosphäre verhindern soll. Dieses Partikelluftfilter ist in einem Filtergehäuse angeordnet, welches auf das freie Schlauchende eines mit der Vakuumpumpe druckseitig verbundenen Abluftschlauches aufgesetzt ist. Das Filtergehäuse weist dazu einen Anschlussstutzen auf, auf dem das Schlauchende des Abluftschlauches aufgeschoben ist. Der druckseitig von der Vakuumpumpe vorgesehene und mit dem Partikelluftfilter verbundene Abluftschlauch stellt die zur Atmosphäre führende Druckleitung der Vakuumpumpe selbst dar. Diese Druckleitung vermag die angesaugte oder ausgestoßene Luftmenge der im vorbekannten Analysegerät verwendeten Vakuumpumpe nicht zu begrenzen.
  • Während es sich bei dem aus DE 41 19 680 A1 vorbekannten Stand der Technik um ein automatisches Analysegerät handelt, hat man auch bereits Labor-Pumpeinheiten geschaffen, die vor allem zum Ansaugen oder Ausstoßen eines Fluids bestimmt sind. Labor-Pumpeinheiten der eingangs erwähnten Art sind bereits bekannt, um in den Labors Bakterien, Viren und sonstige Krankheitserreger und andere, mit lebensgefährlichen Inhaltsstoffen kontaminierten Flüssigkeiten zum Zwecke weiterer Untersuchungen beispielsweise in eine Pipette saugen zu können, ohne das Leben und die Gesundheit des untersuchenden Laborpersonals zu gefährden.
  • So ist beispielsweise bereits eine Labor-Pumpeinheit bekannt, bei der die Pumpe, die dazugehörige netzunabhängige Stromversorgung und die zur Steuerung der Pumpe und des Ansaugvorgangs benötigten Bedienelemente in einem pistolengriffartigen Gehäuse untergebracht sind. Diese vorbekannte Pumpeinheit ist jedoch derart schwer, dass das untersuchende Laborpersonal mit dieser Pumpeinheit nicht über einen längeren Zeitraum ständig hantieren kann.
  • Man hat daher auch bereits eine Labor-Pumpeinheit geschaffen, die in ein Hand- und einen Pumpenteil funktional aufgeteilt ist, um dabei das Handteil möglichst leicht und entsprechend bedienungsfreundlich ausgestalten zu können.
  • Bei einigen der vorbekannten Labor-Pumpeinheiten wird die Pumpleistung durch eine Querschnittsveränderung in der Saugleitung an das vergleichsweise geringe maximale Aufnahmevolumen der verwendeten Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme angepasst. Eine solche Querschnittsverengung lässt anschließend jedoch nur wenig Spielraum, um mittels eines in die Saugleitung zwischengeschalteten Regelventils eine Feinregulierung vorzunehmen.
  • Labor-Pumpeinheiten, deren Bestandteile in einem pistolengriffartigen Gehäuse zusammengefasst sind, haben darüber hinaus den Nachteil, dass die in der Pipette angesaugte Flüssigkeit nach Durchführung der Untersuchungen aus der Pipette entfernt und probeweise getrennt von der Labor-Pumpeinheit jeweils einzeln entsorgt werden müssen.
  • Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine gegebenenfalls auch leistungsstarke Labor-Pumpeinheit der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die erforderlichenfalls auch mit geringen Pipettiergeschwindigkeiten betrieben werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des geltenden Patentanspruchs 1.
  • Durch die zumindest eine erfindungsgemäß vorgesehene Nebenleitung wird die Ansaug- und/oder Ausstoßgeschwindigkeit in der Saug- und/oder Druckleitung auf einen maximalen Wert begrenzt. Zum genauen Pipettieren darf nämlich die Ansauggeschwindigkeit einen maximalen Wert nicht überschreiten; deshalb wird bei der erfindungsgemäßen Labor-Pumpeinheit der zum Ansaugen erforderliche Unterdruck auf einen maximalen Wert begrenzt. Dieser Unterdruck kann mittels der Drosselstelle erzeugt und konstant gehalten werden, die in der zur Saugleitung führenden Nebenleitung vorgesehen ist. Um auch beim Entleerungsvorgang insbesondere eine flüssige Probe nicht in die Umgebung spritzen zu lassen, darf auch die Ausstoßgeschwindigkeit einen maximalen Wert nicht überschreiten. Deshalb wird auch der zum Ausstoßen erforderliche Überdruck auf einen maximalen Wert begrenzt. Dieser Überdruck wird mittels der Drosselstelle erzeugt und konstant gehalten, die in der von der Druckleitung abgehenden Nebenleitung vorgesehen ist. Die Pumpe der erfindungsgemäßen Labor-Pumpeinheit wird somit saug- und druckseitig im "offenen" Pumpenbetrieb mit einem genau eingestellten Leitungsdruck in der Saug- und/oder der Druckleitung betrieben, der von der Pumpe nicht über- beziehungsweise unterschritten werden kann.
  • Um beim Pipettieren die Ansauggeschwindigkeit an die verschiedenen Größen der Pipetten oder dergleichen Fluidaufnahmen anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn in die Saugleitung in Strömungsrichtung vor dem mit der Nebenleitung verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil angeordnet ist, welches als Drosselventil eine Querschnittsveränderung in der Saugleitung erlaubt.
  • Um auch beim Entleeren der Pipette die Ausstoßgeschwindigkeit an die verschiedenen Größen der Pipetten oder dergleichen Fluidaufnahmen anpassen zu können, ist es zweckmäßig, wenn in die Druckleitung in Strömungsrichtung nach dem mit der Nebenleitung verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil angeordnet ist, welches als Drosselventil eine Querschnittsveränderung im Bereich der Druckleitung erlaubt. So kann die Pipettiergeschwindigkeit exakt zwischen Null und einem, durch die Drosselstelle eingestellten Maximal- oder Minimalwert eingeregelt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Bereich des zur Atmosphäre hin offenen Leitungsendbereiches der Nebenleitung(en) ein Luftfilter und/oder Geräuschdämpfer vorgesehen ist. Im Laborbereich empfiehlt sich insbesondere eine Geräuschdämpfer, um das zu untersuchende Laborpersonal nicht durch einen hohen Lärmpegel unnötig zu stören.
  • Nach einem weiteren Lösungsvorschlag von eigener schutzwürdiger Bedeutung ist insbesondere vorgesehen, dass die Pumpe saugseitig wahlweise mit der Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme oder mit einer Absaugleitung verbindbar ist, die mit einem Sammelbehälter und/oder mit einer Filtriereinrichtung verbunden ist. Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Labor-Pumpeinheit kann nicht nur ein Pipettieren, d.h. ein Ansaugen der Probe in die Pipette und ein Entleeren der Probe aus der Pipette, erfolgen, - vielmehr lassen sich diese Proben nach der Untersuchung im Sammelbehälter zwischenlagern und anschließend bequem entsorgen.
  • Sehr oft müssen gerade im bio-chemischen Labor Nährlösungen gereinigt, d.h. filtriert werden. Bei entsprechender pneumatischer Verschaltung kann daher die erfindungsgemäße Labor-Pumpeinheit auch als Vakuumeinheit für Filtrationsprozesse benutzt werden, wenn die Absaugleitung mit einer dazu benötigten Filtriereinrichtung verbunden wird. Danach wird die Nährlösung beispielsweise pipettiert und auf eine Probenlösung gebracht, um anhand dieser Probe beispielsweise die Wirksamkeit verschiedener Antibiotika oder anderer Wirkstoffe zu testen.
  • Die einfache Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Labor-Pumpeinheit wird begünstigt, wenn in die Saugleitung ein Zwei- oder Mehrwegeventil zwischengeschaltet ist, welches die Pumpe saugseitig wahlweise entweder mit der Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme oder mit der Absaugleitung verbindet.
  • Um die Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Labor-Pumpeinheit noch zusätzlich zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, wenn die Ansaugöffnung der Saugleitung und die Auslassöffnung der Druckleitung in einem mit der Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme verbindbaren und vorzugsweise pistolengriffförmig ausgestalteten Adapter angeordnet sind und wenn der Adapter zumindest ein Ventil hat zur wahlweisen Verbindung der Pipette oder dergleichen Fluidaufnahme mit der Saug- oder der Druckleitung.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass die Pumpe als Membranpumpe, insbesondere als Formmembranpumpe, ausgestaltet ist. Eine solche Membranpumpe zeichnet sich durch ihren geräuscharmen Lauf aus und eignet sich daher besonders für den Laborbereich.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.
  • In der einzigen Figur ist eine Labor-Pumpeinheit 1 dargestellt, die funktional in ein pistolengriffförmiges Handteil 2 und ein Pumpenteil aufgeteilt ist. Durch diese funktionale Aufteilung kann das Handteil 2 besonders leicht ausgestaltet und bequem zu handhaben sein.
  • Die hier dargestellte Labor-Pumpeinheit 1 ist zum Absaugen eines insbesondere mit Krankheitserregern oder anderen lebensgefährlichen Inhaltsstoffen kontaminierten, gasförmigen oder flüssigen Fluids bestimmt; sie weist dazu eine vorzugsweise als Membranpumpe und insbesondere als Formmembranpumpe ausgestaltete Pumpe 3 auf, die saugseitig mit einer Pipette 4 oder dergleichen Fluidaufnahme lösbar verbindbar ist.
  • Die hier dargestellte Labor-Pumpeinheit 1 hat eine mit der Saugseite der Pumpe 3 verbundene Saugleitung 6 und eine an die Druckseite der Pumpe 3 angeschlossene Druckleitung 7. Sowohl die Ansaugöffnung der Saugleitung 6 als auch die Auslassöffnung der Druckleitung 7 sind in dem als Adapter dienenden Handteil 2 angeordnet, das mit der Pipette 4 oder dergleichen Fluidaufnahme lösbar verbindbar ist. In den im Handteil geführten Leitungsabschnitten der Saug- und der Druckleitung 6, 7 ist jeweils ein Sperrventil zwischengeschaltet, welches Sperrventile wechselweise betätigbar sind.
  • Wird das in die Saugleitung 6 zwischengeschaltete Sperrventil im Handteil 2 geschlossen, ist gleichzeitig die Druckleitung 7 freigeschaltet, um das in der Pipette 4 oder dergleichen Fluidaufnahme befindliche Fluid auszustoßen. Ist demgegenüber das in der Druckleitung 7 angeordnete Sperrventil geschlossen, wird gleichzeitig die Saugleitung 6 freigeschaltet, um eine flüssige oder gasförmige Probe in die Pipette 4 oder dergleichen Fluidaufnahme ansaugen zu können. An die jeweils mit der Pipette 4 einerseits und der Pumpe 3 andererseits verbundenen Saug- und Druckleitungen 6, 7 sind Nebenleitungen 9, 10 angeschlossen, die zur Atmosphäre hin offen ausgebildet sind und die zur Begrenzung der angesaugten oder ausgestoßenen Luftmenge jeweils eine Drosselstelle 11, 12 aufweisen. Durch diese Nebenleitungen 9, 10 und die darin vorgesehenen Drosselstellen 11, 12 wird die Ansauggeschwindigkeit in der Saugleitung 6 beziehungsweise die Ausstoßgeschwindigkeit in der Druckleitung 7 auf einen maximalen Wert begrenzt. Zum genauen Pipettieren darf nämlich die Ansauggeschwindigkeit in der Saugleitung 6 einen maximalen Wert nicht überschreiten, so dass der zum Ansaugen erforderliche Unterdruck auf einen maximalen Wert (x bis y mbar), zum Beispiel auf 100 mbar zu begrenzen ist. Dieser Unterdruck in der Saugleitung wird mittels der Drosselstelle 11 erzeugt und konstant gehalten.
  • Damit beim Entleerungsvorgang die in der Pipette befindliche Fluid-Probe nicht in die Umgebung spritzen kann, darf die Ausstoßgeschwindigkeit in der Druckleitung 7 einen maximalen Wert nicht überschreiten. Deshalb wird auch der zum Ausstoßen erforderliche Überdruck auf einen maximalen Wert (x-y mbar), zum Beispiel auf 50 mbar, begrenzt. Dieser Überdruck in der Druckleitung 7 wird mittels der Drosselstelle 12 erzeugt und konstant gehalten.
  • Während des Ansaugvorganges wird die zu untersuchende Flüssigkeit über die Saugleitung 6 in die Pipette 4 gesaugt, wobei die dabei angesaugte Luft über die Druckleitung 7 und die Nebenleitung 10 durch die Drosselstelle 12 und den Geräuschdämpfer 15 ausgestoßen wird. Während des Entleerens der Pipette 4 wird die zum Entleeren benötigte Luft durch die Drosselstelle 11 und den ihr zugeordneten Geräuschdämpfer 15 durch die Nebenleitung 9 und die Saugleitung 6 angesaugt und durch die Druckleitung 7 in die mit dem Handteil 2 lösbar verbundene Pipette 4 eingeblasen.
  • In die Saugleitung 6 ist in Strömungsrichtung vor dem mit der Nebenleitung 9 verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil 13 angeordnet. Über das Regelventil 13 lässt sich der Querschnitt in der Saugleitung 6 derart verändern, dass die Ansauggeschwindigkeit in der Saugleitung 6 an die verschiedenen Größen der Pipetten oder dergleichen Fluidaufnahmen anzupassen ist oder angepasst werden kann.
  • Auch in die Druckleitung 7 ist in Strömungsrichtung nach dem mit der Nebenleitung 10 verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil 14 angeordnet, dass zur Querschnittsveränderung in der Druckleitung 7 und zur Anpassung der Ausstoßgeschwindigkeit an die verschiedenen Pipettengrößen bestimmt ist.
  • Im Bereich der zur Atmosphäre hin offenen Leitungsendbereiche der Nebenleitungen 9, 10 ist sind die Geräuschdämpfer 15 vorgesehen, die auch als Luftfilter ausgestaltet sein können.
  • Mit Hilfe eines in die Saugleitung 6 zwischengeschalteten Mehrwege-Ventils 5 kann die Pumpe 3 saugseitig wahlweise entweder mit der Pipette 4 oder dergleichen Fluidaufnahme oder mit einer Absaugleitung 8 verbunden werden, in die ein Tropfenabscheider und/oder Sammelbehälter 16 zwischengeschaltet ist. Bei entsprechender Verschaltung des Mehrwege-Ventils 5 kann die Labor-Pumpeinheit 1 auch als Vakuumeinheit für allgemeine Filtrationsprozesse benutzt werden, wenn die Absaugleitung 8 an ihrem der Pumpe 3 abgewandten Leitungsende mit einer Filtriereinrichtung verbunden ist. Durch die strichpunktierten Linien ist angedeutet, dass diese Filtriereinrichtung bedarfsweise auch in Strömungsrichtung vor dem Sammelbehälter 16 angeordnet sein kann. Zweckmäßig ist es, wenn zwischen dem Sammelbehälter 16 und der Filtriereinrichtung ein hier nicht weiter dargestelltes Regelventil zwischengeschaltet ist.
  • Die Ansaugöffnung der Saugleitung 6 und die Auslassöffnung der Druckleitung 7 sind in dem als pistolengriffförmigen Handteil 2 ausgestalteten Adapter angeordnet. Durch Umschalten der im Handteil 2 vorgesehenen und über zwei Druckknöpfe betätigbaren Ventile kann wahlweise entweder der Ansaugvorgang oder der Entleerungsvorgang begonnen oder abgeschlossen werden.
  • Während das pistolengriffförmige Handteil 2 leicht ausgestaltet und bequem zu handhaben ist, kann das Pumpenteil beispielsweise unter dem Labortisch integriert und/oder als fahrbare mobile Station ausgestaltet werden. Durch eine übersichtliche Funktionsanzeige und durch vorteilhaft ausgestaltete und platzierte Bedienelemente wird die leichte Bedienbarkeit der Labor-Pumpeinheit 1 sowohl für Rechts- als auch für Linkshändler begünstigt. Durch die der Saug- und der Druckleitung 6, 7 zugeordneten Nebenleitungen 9, 10 und den darin angeordneten Drosselstellen 11, 12 lässt sich bei der hier dargestellten Labor-Pumpeinheit 1 die Pipettiergeschwindigkeit besonders leicht und exakt in einem vergleichsweise großen Einstellbereich variieren.
  • Dabei ist die Pipettiergeschwindigkeit auf jede Größe der verwendeten Pipetten oder dergleichen Flüssigkeitsaufnahmen individuell derart einstellbar, dass stets die optimale Füll- und Ausstoßgeschwindigkeit schnell und bequem zu finden ist. Die hohe Leistungsfähigkeit der Labor-Pumpeinheit 1 und die leichte Ausgestaltung ihres Handteiles 2 ohne eine im Handteil 2 integrierte Pumpe oder Batterie begünstigt ein ermüdungsfreies Arbeiten.
  • Da das Pumpenteil der Labor-Pumpeinheit unter dem Labortisch integriert und beispielsweise auch am Netz angeschlossen werden kann, sind keine Ladephasen zum Aufladen einer Batterie erforderlich. Da die Labor-Pumpeinheit 1 ein Entsorgen der untersuchten Proben im Sammelbehälter 16 erlaubt, ist ein hoher Sicherheitsstandard erreichbar. Dieser hohe Sicherheitsstandard wird noch begünstigt, wenn der Sammelbehälter 16 als ausschüttsichere und/oder autoklavierbare Glasflasche ausgestaltet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Labor-Pumpeinheit 1 einen Sterilfilter hat, der ein Einsaugen von Flüssigkeit in die Labor-Pumpeinheit 1 und insbesondere in dessen Pumpenteil verhindert.
  • Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die Labor-Pumpeinheit 1 eine chemiefeste und entsprechend langlebige Membranpumpe 2 aufweist, die sich auch durch ihre leise Betriebsweise auszeichnet. Es ist ein besonderer Vorteil der hier dargestellten Labor-Pumpeinheit 1, dass diese sowohl das Pipettieren als auch das Ausstoßen der verwendeten Flüssigkeitsproben und das Entsorgen dieser Proben nach durchgeführter Untersuchung erlaubt und somit drei Geräte in einer Geräteeinheit zusammenfasst.
  • Dabei wird die Labor-Pumpeinheit 1 saug- und druckseitig im "offenen" Pumpenbetrieb mit einem genau eingestellten Leitungsdruck in der Saug- und/oder Druckleitung (6, 7) betrieben, der von der Pumpe (3) nicht über- oder unterschritten werden kann.

Claims (7)

  1. Labor-Pumpeinheit (1) mit einer Pumpe (3), die saug- und/oder druckseitig mit einer Pipette (4) oder dergleichen Fluidaufnahme lösbar verbindbar ist zum Ansaugen oder Ausstoßen eines Fluids, wobei an die mit der Pipette (4) oder dergleichen Fluidaufnahme einerseits und der Pumpe (3) andererseits verbundene Saug- und/oder Druckleitung (6, 7) eine Nebenleitung (9, 10) angeschlossen ist, die zur Atmosphäre hin offen ausgebildet ist und wobei die Nebenleitung (9,10) zur Begrenzung der angesaugten oder ausgestoßenen Luftmenge eine Drosselstelle (11,12) aufweist, wodurch ein Betrieb der Pumpe im offenen Pumpenbetrieb ermöglicht ist.
  2. Pumpeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Saugleitung (6) in Strömungsrichtung vor dem mit der Nebenleitung (9) verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil (13) angeordnet ist.
  3. Pumpeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Druckleitung (7) in Strömungsrichtung nach dem mit der Nebenleitung (10) verbundenen Leitungsknoten ein Regelventil (14) angeordnet ist.
  4. Pumpeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zur Atmosphäre hin offenen Leitungsendbereiches der Nebenleitung(en) (9, 10) ein Luftfilter und/oder Geräuschdämpfer (15) vorgesehen ist.
  5. Pumpeinheit nach dem Obergriff von Anspruch 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) saugseitig wahlweise mit der Pipette (4) oder dergleichen Fluidaufnahme oder mit einer Absaugleitung (8) verbindbar ist, die mit einem Sammelbehälter (16) und/oder mit einer Filtriereinrichtung verbunden ist.
  6. Pumpeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ansaugleitung (6) ein Zwei- oder Mehrwegeventil (5) zwischengeschaltet ist, welches die Pumpe (3) saugseitig wahlweise entweder mit der Pipette (4) oder dergleichen Fluidaufnahme oder mit der Absaugleitung (8) verbindet.
  7. Pumpeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung der Saugleitung (6) und die Auslassöffnung der Druckleitung (7) in einem mit der Pipette (4) oder dergleichen Fluidaufnahme verbindbaren und vorzugsweise pistolengriffförmig ausgestalteten Adapter (2) angeordnet sind, und dass der Adapter (2) zumindest ein Ventil hat zur wahlweisen Verbindung der Pipette (4) oder dergleichen Flüssigkeitsaufnahme mit der Saug- oder der Druckleitung (6,7).
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