EP2633915A2 - Pipette - Google Patents
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- EP2633915A2 EP2633915A2 EP20130000207 EP13000207A EP2633915A2 EP 2633915 A2 EP2633915 A2 EP 2633915A2 EP 20130000207 EP20130000207 EP 20130000207 EP 13000207 A EP13000207 A EP 13000207A EP 2633915 A2 EP2633915 A2 EP 2633915A2
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- 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
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- B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
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- B01L2200/148—Specific details about calibrations
Definitions
- the invention relates to a pipette for exchangeable pipette tips.
- Pipettes are used especially in the laboratory for dosing liquids.
- a pipette tip with an upper opening is clamped on a seat of the pipette.
- the seat is usually a conical or cylindrical projection relative to a housing of the pipette, on which a pipette tip can be clamped with the upper opening.
- Bubble pipettes include an air displacement device communicating with the pipette tip through a hole in the seat.
- the displacement device By means of the displacement device, an air cushion is displaced, so that liquid is sucked into the pipette tip and ejected therefrom.
- the displacement device has a displacement chamber with a displaceable boundary.
- the displacement device is usually a cylinder with a piston displaceable therein.
- pipette tips are released from the seat after use and replaced with a fresh pipette tip. As a result, contamination can be avoided at subsequent dosages.
- pipette tips have a discharge device for ejecting the pipette tips, which allow ejection by button operation without touching the pipette tips.
- Single-use pipette tips are available inexpensively from plastic.
- the displaceable boundary is coupled to a drive device which serves to displace the piston in the cylinder.
- the drive device has a lifting rod, which with a stop element between an upper and a lower stop is displaceable. At the beginning of the suction of air into the displacement chamber, the stop element is located at the lower stop. At the beginning of the displacement of air from the cylinder, the stop element is located at the top stop.
- the absorbed or dispensed amount of liquid depends on the stroke of the movable limit and thus from the stroke of the lifting rod.
- the stroke volume of the displaceable boundary does not correspond exactly to the amount of liquid absorbed and dispensed. Since the air column lengthens slightly under the weight of the liquid, the stroke volume exceeds the liquid volume.
- the deviation of stroke volume and liquid volume depends in particular on the density and viscosity of the liquid, the temperature, the air pressure and wetting effects. It is known, for example from the WO 03/033151 or US-A-3,827,305 To calibrate pipettes by adjusting the position of an upper stopper body to a specific dosing volume.
- the position of the top stop is variable.
- Known pipettes have an upper stop body in the form of a threaded spindle which is adjustable in a fixedly arranged in the housing spindle nut.
- To adjust the threaded spindle adjusting devices are available, which are coupled with display devices for displaying the set metering volume in the form of a counter.
- the DE 43 35 863 C1 describes a pipette in which the display devices for calibration can be decoupled from the setting devices.
- factory calibration is carried out by the pipette manufacturer under standard conditions. This double-distilled water is pipetted at a temperature of 20 to 25 ° C and an air pressure of 1013 mbar. For pipetting under different conditions, the user must change the factory calibration. Changing the factory calibration and later retrieving the factory calibration is expensive.
- the EP 1 743 701 B1 describes a pipette in which the lower stopper body is held in a holder. Between the lower stopper body and the holder, an overstroke spring is arranged. In addition, adjusting means for adjusting the position of the holder with respect to the cylinder is provided. A display device displays the respective position of the holder.
- This pipette allows the user to easily calibrate, for example, when metering a liquid that has a different density or viscosity than double-distilled water, or when working at a different air pressure or temperature.
- the user calibration is carried out exclusively by adjusting the lower stop body. The adjustment made in the factory calibration of the upper stop body and the display devices is not changed.
- the display device displays the respective position of the lower stop body. The position taken by the lower stop body during factory calibration can be easily retrieved at any time.
- the holder is screwed coaxially to the lifting rod in a fixedly arranged in the housing carrier.
- a coaxially arranged to the lifting rod indicator ring with a bevel gear at the top is rotatably mounted in the carrier. From the indicator ring are upwards parallel to the lifting rod driving pins before, in the axial direction in holes in the bottom of the engage cup-shaped holder.
- On the carrier a pinion is rotatably mounted, which meshes with the bevel gear and has a hexagon socket in one end face.
- a tool is insertable through a hole in the housing in the tool engagement to rotate the pinion. In this case, the display ring is rotated, which rotates about the driving pins with the holder.
- the calibration accuracy is impaired due to manufacturing tolerances and wear of the many components.
- the production costs are high due to the many components.
- the present invention seeks to provide a less expensive pipette that allows the user a user calibration independent of the factory calibration with better calibration accuracy.
- the lifting rod is displaceable with the stop element between the upper stop body and the lower stop body.
- the stroke of the lifting rod and the movable limit is limited and determines the dosing.
- the lower stop body is over a Supports overstroke spring, so that overcoming the spring force of the overstroke spring an overstroke to blow out residual liquid from a pipette tip is possible.
- the lower stop body is adjustable.
- the displaceable screw element is displaceable on the fixed screw, which displaces the lower stop body in the axial direction of the lifting rod during the displacement. As a result, the stroke of the lifting rod and the movable limit is changed.
- the displaceable screw is a concentric with the lifting rod arranged threaded ring with a thread on the circumference, the top having the teeth and is seated on the bottom of the lower stop body.
- the screw ring can be accommodated to save space in the housing and can sit evenly with its lower edge on the lower stop body.
- the fixed screw is a hollow cylindrical lifting body, which has an external thread on the outer circumference with an internal thread on the inner circumference of the screw is engaged, the lifting body has a plurality of axially extending slots, the lower stop body is arranged in the lifting body and
- the lower stopper body has a plurality of outwardly projecting projections, which pass through the slots and have protruding portions from the lifting body on which the threaded ring is seated. This allows a space-saving arrangement of the fixed screw and the lower stop body.
- the overstroke spring bearing is arranged in the lifting body and the overstroke spring arranged in the lifting body between the lower stopper body and overstroke spring bearing.
- over-stroke spring bearing and over-travel spring are accommodated to save space.
- the lifting body additionally saves space as a receptacle and support for the overstroke spring bearing and the overstroke spring.
- the upper stop body is fixedly arranged in the housing.
- a pipette with adjustable metering volume of the upper stop body is arranged displaceably in the housing in the axial direction of the lifting rod.
- the upper stop body is a threaded spindle which is screwed into a fixedly connected to the housing spindle nut and having an upper passageway through which the lifting rod is passed and / or is the lower Stopper body circular disk-shaped and has a lower passageway through which the lifting rod is extending therethrough.
- the lifting body is fixedly connected at the top with the spindle nut. This allows a space-saving accommodation of the means for adjusting the dosing volume.
- the lifting body serves as a receptacle and support for the mother, spindle and lifting rod, which is inserted into the upper through hole and is displaceable with the stop element between the upper and lower stop body.
- the bearing of the drive gear is fixedly connected to the lifting body above the external thread.
- the lifting body also serves as a carrier of the drive gear.
- the lifting body When mounting the pipette, the lifting body can be equipped separately with the various components.
- the populated lifting body is an assembly that is completely mountable in the housing.
- the lifting body is connected by a snap connection with the housing.
- the lifting body is firmly connected to the housing in a simple manner.
- the snap connection for disassembly of the lifting body can be selectively resolved.
- the fixed screw element and the displaceable screw element are bevel gears or crown wheels.
- a display device for indicating the position of the lower stopper body is present.
- the screw ring on the outer circumference in the circumferential direction spaced apart markings and the housing has a window for reading a arranged under the window mark.
- the markings serve to indicate to the user the respective setting of the displaceable screw element and thus of the lower stop body.
- a special mark is present, indicating to the user that the lower stop body has assumed the position in which the factory calibration has been carried out. On both sides of this central mark there may be further markings indicating the deviation of the position of the lower stop body from the factory calibration in both directions.
- the markings are arranged on the circumference of the drive gear on a helical line whose slope corresponds to the pitch of the thread of the displaceable screw element. This ensures that the various markings are always visible at the same point in the window during rotation of the displaceable screw despite the associated axial change in position of the movable screw.
- the drive gear has a tool engagement for rotating the drive gear and the housing has a hole through which the tool attack is accessible by means of a tool introduced from outside into the hole.
- the user can make the user calibration specifically by applying a tool to the tool attack and turning the tool in different directions.
- the tool attack is for example a slot, Phillips, Torx, hexagon socket or other polygon socket.
- means are provided for limiting the twisting of the displaceable screw element, which prevent the highest tooth of the toothing from being released from the drive gearwheel.
- the highest tooth of the axial toothing is the tooth which is arranged on the highest position of the helix along which the toothing of the displaceable screw element runs. The limitation prevents the toothing from being released from the drive gear.
- the limitation is, for example, a radially protruding projection of the displaceable screw element which strikes a projection arranged fixedly in the housing when the drive gear reaches the highest tooth of the toothing.
- the toothing of the displaceable screw element adjacent to the highest tooth is limited by a parallel to the screw axis directed axial projection which blocks the drive gear at the end of the toothing.
- the axial projection has no teeth and is made solid so that the drive gear can not be rotated past it.
- the pipette according to the invention is preferably a hand-held pipette.
- This is a pipette that can be held and operated by a user when pipetting with just one hand.
- the pipette is a mechanically driven pipette.
- it is also possible to form the pipette with an electric drive or a mechanical drive with power assistance by an electric drive (servo drive).
- the terms “up” and “down”, “above” and “below” and “horizontally” and “vertically” refer to an orientation of the pipette in which the housing is vertically aligned with the seat. In this orientation, a pipette tip mounted on the seat can be directed to an underlying vessel to aspirate or dispense liquid.
- the pipette 1 has a rod-shaped, molded as a handle housing with an upper housing part 2 and a lower housing part 3.
- the upper housing part 2 with all the parts included forms a drive unit and the lower housing part 3 with all parts contained a displacement unit.
- an actuator 4 in the form of a cylindrical push button out.
- the actuating element 4 is mounted axially displaceably and rotatably in the upper housing part 2.
- the actuating element 4 is screwed with a thread in a cover 5 on a cylindrical lifting rod 6.
- the lifting rod 6 is passed in the upper housing part 2 through an upper passage channel 7 of a threaded spindle 8.
- the threaded spindle 8 is screwed into an internal thread of a housing upper part 2 held in a defined position spindle nut 9.
- the spindle nut 9 is fixedly connected to a lifting body 10 which is fixed in the upper housing part 2.
- the lifting body 10 is substantially cylindrical and is a support for the spindle nut 9, the threaded spindle 8 screwed therein and the lifting rod 6 guided therein.
- these and other components are preassembled on the lifting body 10 and the lifting body 10 equipped with the components is mounted in the upper housing part 2, so that it is firmly held in the upper housing part 2.
- the lifting body 10 is locked to the upper housing part 2.
- the upper housing part 2 can be equipped inside corresponding to the lifting body 10.
- the threaded spindle 8 has a rotatably connected thereto Spindelmitcret 11 above.
- the Spindelmitstream 11 has on the circumference a hexagon 12 with a central hole 13.
- the hexagon 12 engages in a Innsensechskant 14 of the actuating element 4 a.
- the actuator 4 is provided at the bottom with two diametrically opposed, radial projections 15, 16 which project outwardly.
- radial projections 15, 16 are present.
- the radial projections 15, 16 engage in axially extending grooves 17, 18 on the inside of a hollow cylindrical transmission part 19, which is rotatably mounted in the upper housing part 2.
- the transmission member 19 has at the top of the outer circumference a sprocket 20 which meshes with a gear of a counter gear 21 which drives a plurality of juxtaposed on a horizontal axis counter wheels 22 of a counter 23.
- the counter 23 is attached to the upper housing part.
- the Zählwerks impart 22 each have digits from 0 to 9. Das - based on Fig. 1 - The last counter gear 22 is driven by the counter gear 21. The next one arranged counting wheels 22 are further rotated in each case by one digit when the behind arranged Zählwerksrad passes from 9 to 0.
- the upper housing part 2 has a housing cover 24 with a window through which the digits of the counter wheels 22 can be read.
- a beaded collar 25 is arranged as a stop element on the lifting rod 6. The displacement of the lifting rod 6 upwards is limited by contact of the collar 25 at the lower end face 26 of the threaded spindle 8, which forms an upper stop body for the collar 25.
- a substantially disc-shaped lower stop body 27 is arranged in the lifting body 10.
- the lower stop body 27 has a cup-shaped depression, in which a central passageway 28 is arranged centrally. Further, the lower stopper body 27 has a plurality (e.g., three or four) radially outwardly projecting protrusions 29 evenly distributed around its circumference.
- the lower stop member 27 is guided on the projections 29 in axially extending guide slots 30 of the lifting body 10. This is also in Fig. 3 shown. Upwards he is 30 until the projection of the projections 29 at the upper end of the guide slots 30 displaced.
- a lifting spring 31 designed as a helical spring is arranged in the lifting body 10.
- the overstroke spring bears against the lower side of the lower stop body 27.
- Bottom supports the overstroke spring 31 is arranged on an upper part of the housing 2 and thus fixedly connected over-stroke spring bearing 32.
- the over-stroke spring bearing 32 is formed by a ring with L-section, wherein the horizontal leg of the L-profile surrounds a central through hole 33 of the overstroke spring bearing 32.
- the overstroke spring 31 is supported on the horizontal leg of the L-profile and is laterally bordered by the vertical leg. The overstroke spring 31 presses the lower stopper body 27 with the protrusions 29 under bias against the upper ends of the guide slots 30.
- a drive element 34 in the form of a coaxial with the lifting rod 6 aligned sleeve is present in the lifting body 10.
- the drive member 34 has an upper sleeve portion 35 and a lower sleeve portion 36, wherein the upper sleeve portion 35 has larger inner and outer diameter than the lower sleeve portion 36.
- the lower sleeve portion 36 has a frusto-conical tip 37 at the bottom.
- a radially outwardly projecting, further circumferential collar 38 is present at the upper edge of the upper sleeve portion 35.
- the outer diameter of the upper sleeve portion 35 is smaller than the inner diameter of the through hole 33 of the overstroke spring bearing 32, so that the lower and the upper sleeve portion 35, 36 are insertable into the through hole 33.
- the outer diameter of the further collar 38 exceeds the inner diameter of the through-hole 33, so that the drive element 34 can not completely pass through the through-hole 33.
- the over-stroke spring bearing 32 forms an end stop and the further collar 38 an end stop element, which limit the displacement of the drive element 34 down.
- a hollow cylindrical armature 39 is arranged from a ferromagnetic material above. Below this, a hollow cylindrical magnet 40 is arranged in the upper sleeve section 35. Below this is a pot 41 which receives the magnet 40.
- the armature 39 has an interference fit in the upper sleeve portion 35.
- the lifting rod 6 extends slidably through the central hole of the armature 39 therethrough. Below the armature, the lifting rod 6 has a needle-shaped portion 42 of reduced diameter.
- the magnet 40 and the pot 41 are seated on the needle-shaped portion 42.
- the magnet 40 and cup 41 are fixed on the needle-shaped portion 44, e.g. by having a press fit there.
- the magnet 40 is supported at the top on a shoulder of the lifting rod from which the needle-shaped portion 44 extends.
- the needle-shaped portion 42 designed as a helical spring decoupling spring 43, which is supported at the bottom 43 of the lower sleeve portion 36 below.
- Armature 39, magnet 40 and decoupling spring 43 are components of a decoupling device 44.
- FIG. 1 . 2 . 5 and 6 has the upper housing part 2 is provided below next to a lower housing opening 45 on the inner circumference with unspecified means for releasably connecting 46 with further means for releasably connecting the housing lower part 3.
- the lower housing part 3 has a hollow cylindrical section 47 at the top, followed by a short upper hollow cone section 48 with a large cone angle, followed in turn by a long lower hollow cone section 49 with a small cone angle, with its lower end a conical projection 50 for clamping a pipette tip 51 forms.
- a clamped pipette tip 51 is also substantially conical with an upper opening 52 for attachment to the lug 50 and a lower opening 53 for the passage of liquid.
- the upper opening 52 is substantially larger than the lower opening 53 and from the upper to the lower opening, the pipette tip 51 tapers.
- the hollow cylindrical portion 47 of the lower housing part 3 is provided at the top of the outer circumference with other means for releasable connection 54, which are not described in more detail, which are adapted to the means for releasably connecting 46 of the upper housing part 2 to releasably connect the lower housing part 3 with the upper housing part 2.
- Suitable means for releasably connecting 46, 54 of the upper housing part 2 and lower housing part 3 are in the DE 10 2004 003 434 B4 described. In this regard, reference is made to the DE 10 2004 003 434 B4 and US2005 / 155438 A1 , the content of which is hereby incorporated into this application.
- the lower hollow cone section 49 has at the top a projection 55 projecting beyond the upper hollow cone section 48 in the lower housing part 3.
- the lower hollow cone portion 49 has a connecting channel 56 which connects the upper end face of the extension 55 with the lower end face of the projection 50.
- an arrangement of a cylinder 57 is arranged with a displaceable piston 58 therein.
- the cylinder 57 is inserted with a lower portion in the connecting channel 56 and fixed therein by press-fitting or gluing.
- the cylinder 57 is sealed off from the connecting channel 56 by means of an O-ring 59.
- the piston 58 has on the circumference a piston seal 60, which seals on the inside of the cylinder 57. Below the piston seal 60, the piston 58 has a needle-shaped Extension 61, which is insertable into a through hole 62 in the bottom of the cylinder 57 and in the connecting channel 56 in order to reduce the dead volume. Cylinder 57 and piston 58 are vertically aligned. At the top, the piston 58 carries a horizontally oriented piston plate 63, which has at the center a vertically oriented, conical recess 64 for receiving the tip 37 of the drive member 34.
- the lower housing part 3 has at the top a pot-shaped closure cap 65 with a cylindrical or conical jacket.
- the bottom of the cap 65 is disposed above the piston plate 63 and has a central upper housing opening 67, through which the piston plate 63 is accessible from above.
- the cap 65 has outwardly projecting protrusions 68 which are snapped into corresponding recesses 69 of the hollow cylindrical portion 47 of the housing base 3.
- the bottom of the cap 65 limits the displacement of the piston 58 upwards.
- a trained as a spiral spring piston spring 70 which is supported at the bottom of the extension 55 and the top of the underside of the piston plate 63, biases the piston 58 against the underside of the cap 65 before.
- the pipette 1 has a discharge device 71.
- the discharge device 71 comprises a discharge slide 72, which is arranged on the housing lower part 3.
- the discharge slide 72 has a contour adapted to the contours of the hollow cylindrical section 47, the upper hollow cone section 48 and the lower hollow taper section 48.
- Below it has an annular discharge end 73.
- the discharge end 73 is in the position of the discharge slide 72 of Fig. 1 pushed as far as possible up to the lower housing part 3, so that the conical projection 50 is free for attaching a pipette tip 51.
- a discharge extension 74 This includes three vertical discharge bars 75, which are connected to the upper edge of the discharge slide 72.
- the discharge bars 75 are evenly distributed over the upper edge of the discharge slide 72.
- the discharge bars 75 are connected at the bottom via a first snap connection with a discharge ring 76, which is connected via a second snap connection with the upper edge of the discharge slide 72.
- the discharge rods 75 are connected at the top at its inner periphery by an annular upper Abschfederlager 77 with each other.
- the upper Abschfederlager 77 has an L-shaped cross section, wherein the horizontal leg of the cross section, the through hole 33 adjacent to the Matterhubfederlagers 32.
- the vertical, circumferential leg of the upper Abschfederlagers 77 is directed downward.
- the discharge bars 75 have actuation ends 78 at the top.
- the discharge extension 74 and the discharge bars 75 are hineinerstreckt through the lower housing opening 45 in the upper housing part 2.
- the displacement of the Abschverinrung 74 upwards is limited by conditioning the upper Abschfederlagers 77 on the underside of the Kochhubfederlagers 32.
- the webs 79 form a lower Abschfederlager 80.
- a designed as a helical spring ejection spring 81 is under bias between the upper Abschfederlager 77 and the lower Abschfederlager 80th arranged and pushes the discharge device 71 upwards, so that the upper Abschfederlager 77 rests on the Matterschfederlager 32.
- the lower housing part 3 is guided with an upper region of the hollow cylindrical section 47 into the lower housing opening 45 of the housing upper part 2.
- the means for releasably connecting 46, 54 of the lower housing part 3 and upper housing part 2 are detachably connected to each other.
- the drive member 34 engages with the tip 37 in the upper housing opening 67 and is located in the recess 64 on the piston head 63 at.
- the piston plate 63 pushes the drive member 34 upwards and via the decoupling device 44, the lifting rod 6 is pressed against the threaded spindle 8 with the collar.
- the lifting body 10 has a lower hollow cylindrical portion 82 and an upper hollow cylindrical portion 83, wherein the upper hollow cylindrical portion 83 has a smaller inner and outer diameter and is shorter than the lower hollow cylindrical portion 82.
- the upper edge of the lower hollow cylindrical portion 82 is connected to the bottom edge of the upper hollow cylindrical portion 83 connected by an annular disc-shaped shoulder 84.
- the lifting body 10 From the lower edge of the lower hollow cylindrical portion 82 are three struts 85 of the lifting body 10 parallel to the central axis of the lower and upper hollow cylindrical sections 82, 83 downwards.
- the lifting body 10 In the area of the spring legs 85, the lifting body 10 generally has a greater wall thickness than in the region of the lower and upper hollow cylindrical sections 82, 83.
- the spring legs 85 In the vicinity of their lower ends, the spring legs 85 are provided on the outside with depressions 86 for latching with corresponding elevations of the upper housing part 2 ,
- the spindle nut 9 is substantially hollow cylindrical and inserted with a lower portion in the upper hollow cylindrical portion 83.
- the spindle nut 9 and the upper hollow cylindrical portion 83 are manufactured by two-component injection molding and are thereby also directly connected to each other.
- the threaded spindle 8 is screwed into the spindle nut 9 and the lifting rod 6 inserted into the upper passage 7 of the spindle nut 8.
- the lifting body 10 has a plurality of axially extending slots 89 in the lower hollow cylindrical portion 82.
- the slots 89 begin at a distance from the upper edge of the lower hollow cylindrical portion 82 and extend to the lower edge of the lower hollow cylindrical portion 83.
- four slots 89 are present which are uniformly distributed over the circumference of the lower hollow cylindrical portion 82.
- the over-stroke spring bearing 32 has the shape of a disc with an upwardly projecting edge.
- the over-stroke spring bearing 32 is engaged with its outer edge in recesses 90 on the inside of the struts 85.
- the recesses 90 extend for manufacturing reasons from the inside to the outside of the struts 85th
- the overstroke spring 31 is disposed between the lower stopper body 27 and the overstroke spring bearing 32 in the lower hollow cylindrical portion 82. It is biased so that it pushes the lower stopper body 27 upwards.
- the lower hollow cylindrical portion 82 has an outer thread 91 at the outer periphery from the upper edge.
- the slots 89 extend into a lower portion of the outer thread 91.
- a circular cylindrical threaded ring 92 with an internal thread 93 is screwed onto the external thread 91.
- the threaded ring 92 has at the top of an inwardly projecting, further annular disc-shaped shoulder 94, which is arranged above the shoulder 84.
- On the upper edge or on the further paragraph 94 is a toothing 95 with parallel to the screw axis of the internal thread 93 facing teeth available.
- the toothing 95 extends along a helix 96 about the helical axis of the internal thread 93, which has the same pitch as the external thread 91 and the internal thread 92.
- the toothing 95 is a bevel gear.
- the stopper body 27 is pressed by the overstroke spring 31 with the projections 29 against the lower edge of the threaded ring 92.
- the spindle nut 9 carries on the outer circumference of a bearing 97 in the form of a radially outwardly projecting pin, which projects into an opening 98 of the upper hollow cylindrical portion 83.
- the pin has on the outer circumference a circumferential detent groove 99.
- a drive gear 100 is mounted with a hollow shaft 101, which has a circumferential latching projection 102 on the inner circumference, on the bearing 97, so that the locking bead 102 engages in the locking groove 99.
- the drive gear 100 is rotatable on the bearing 97.
- the drive gear 100 meshes as a pinion with the teeth 95 of the screw ring 92.
- the drive gear 100 is formed as a bevel gear.
- the drive gear 100 has on an outer end face a tool engagement 103 in the form of a hexagon socket.
- markings 104 are arranged in the form of Arabic numerals. Starting from a central arranged digit 0 numbers 1 2 3 ... are arranged in ascending order in the various circumferential directions. The marks 104 are evenly distributed over the circumference.
- the markings 104 are arranged on a further helical line 105 which has the same pitch as the external thread 91 and the internal thread 93 (cf. Fig. 9 ).
- the screw ring 92 is arranged in the upper housing part 2 below a window 106, so that in each case a marking 104 is visible from the outside. Furthermore, the drive gear 100 is arranged below a hole 107 in the housing upper part 2, so that a tool in the form of a hexagonal wrench can be inserted into the tool attachment 103 from the outside.
- the pipette 1 can be used as follows:
- a pipette tip 51 is clamped on the lug 50, preferably by being pressed into a pipette tip 51, which is held in a holder.
- the pipette is 1 in Fig. 1 . 2 . 5 . 6 and 10a.
- Remains remaining in the pipette tip 51 can be blown out by pressing the actuating element 4 further down under increased force.
- the lower stopper body 27 is displaced against the action of the overstroke spring 31 in the guide slots 30 down and on the decoupling device 44, the drive element 34 further displaced downwards, which pushes the piston 58 even deeper into the cylinder 57.
- a further overpressure is generated which pushes out residual liquid adhering to the inner wall of the pipette tip 51.
- the overstroke is completed when the drive element 34 with the other collar 38 strikes the overstroke spring bearing 32, which forms the end stop.
- the projections 29 reach the actuating end 78 of the discharge extension 74 or are located at a very small distance above it. This situation is shown in Fig. 10c.
- the pipette tip 51 can be dropped.
- the actuator 4 is pressed with increased force further down.
- the over-stroke spring bearing 32 prevents the drive member 34 from moving further down. Due to the increased force, the magnet 40 releases from the armature 39 and the lifting rod 6 moves further down and takes the lower Stop body 27 with.
- the lower stopper body 27 presses with the projections 29, the discharge extension 74 to the operating ends 78 down.
- the Abschverinrung 74 takes the discharge slide 72 with downward, which pushes the pipette tip 51 from the approach 50 with the discharge end 73.
- the pipette 1 After releasing the actuator 4, the pipette 1 automatically returns to the initial situation of Fig. 1 . 2 . 5 . 6 and 9a back.
- the ejection spring 108 presses the discharge extension 74 and thus the discharge slide 72 upwards.
- the decoupling spring 43 pushes the lifting rod 6 with the magnet 40 upwards until the magnet 40 is held by the magnetic forces on the armature 39.
- the overstroke spring 31 pushes the lower stopper body 27 upward until the projections 29 have arrived at the upper ends of the guide slots 30.
- the piston spring pushes the piston 58, the drive element 34 and the decoupling device 44, the lifting rod 6 upwards until the collar 25 rests against the threaded spindle 8.
- the decoupling unit 44, 43 can be dispensed with in order to execute the stroke, overstroke and discharge stroke.
- the lifting rod 6 acts directly on the conical recess 64 of the piston 58.
- the upper housing part 2 can be easily connected to another housing lower part 3 to a housing in which the cylinder 57 and the piston 58 have a different cross-section. Accordingly, the same upper housing part 2 can be used for the production of pipettes 1 with different dosing volumes. Furthermore, it is possible, in the event of a defect, to easily exchange the lower housing part 3 or upper housing part 2 or, if required, to fit the upper housing part 2 with another lower housing part 3. In addition, the housing lower part 3 can be easily removed from the upper housing part 2 for maintenance, repair and cleaning purposes.
- the pipette 1 has a factory calibration, i. it is calibrated by the manufacturer of the pipette 1. For this purpose, the settings of the counter 23 and the threaded spindle 8 are matched. In this tuning, the screw ring 92 is set so that the numeral 0 is visible through the window 106.
- the user can perform a user calibration by turning the drive gear 100 in one direction or the other by means of a polygonal key.
- the threaded ring 92 is axially displaced on the external thread 91.
- An axially directed projection 108 adjacent to the uppermost tooth of the axially directed gear 95 prevents the drive gear 100 from disengaging the gear 95 ( Fig. 9 ).
- the screw ring 9 tables can be made available to the user, depending on the ambient conditions (pressure, temperature) and the properties of the liquid to be pipetted (density, viscosity, surface tension) specify the to be set in the window 106 markers 104.
- the user himself can determine suitable settings by means of measurements and adjust them during user calibration.
- the factory calibration is easily retrievable by rotating the threaded ring 92 so that the zero is visible in the window 106.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipette für austauschbare Pipettenspitzen.The invention relates to a pipette for exchangeable pipette tips.
Pipetten werden insbesondere im Labor zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Hierfür wird eine Pipettenspitze mit einer oberen Öffnung auf einem Sitz der Pipette festgeklemmt. Der Sitz ist meist ein konischer oder zylindrischer Vorsprung bezüglich eines Gehäuses der Pipette, auf den eine Pipettenspitze mit der oberen Öffnung aufklemmbar ist. Durch eine untere Öffnung kann die Pipettenspitze Flüssigkeit aufnehmen und ausgeben. Luftpolsterpipetten umfassen eine Verdrängungseinrichtung für Luft, die durch ein Loch im Sitz hindurch kommunizierend mit der Pipettenspitze verbunden ist. Mittels der Verdrängungseinrichtung wird ein Luftpolster verlagert, so dass Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt und daraus ausgestoßen wird. Hierfür hat die Verdrängungseinrichtung eine Verdrängungskammer mit einer verlagerbaren Begrenzung. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens ein Zylinder mit einem darin verlagerbaren Kolben.Pipettes are used especially in the laboratory for dosing liquids. For this purpose, a pipette tip with an upper opening is clamped on a seat of the pipette. The seat is usually a conical or cylindrical projection relative to a housing of the pipette, on which a pipette tip can be clamped with the upper opening. Through a lower opening, the pipette tip can absorb and dispense liquid. Bubble pipettes include an air displacement device communicating with the pipette tip through a hole in the seat. By means of the displacement device, an air cushion is displaced, so that liquid is sucked into the pipette tip and ejected therefrom. For this purpose, the displacement device has a displacement chamber with a displaceable boundary. The displacement device is usually a cylinder with a piston displaceable therein.
Die Pipettenspitzen werden nach dem Gebrauch vom Sitz gelöst und gegen eine frische Pipettenspitze ausgetauscht. Hierdurch können bei nachfolgenden Dosierungen Kontaminationen vermieden werden. Meist weisen Pipettenspitzen eine Abwurfeinrichtung zum Abwerfen der Pipettenspitzen auf, die ein Abwerfen durch Knopfbetätigung ohne Anfassen der Pipettenspitzen ermöglichen. Pipettenspitzen für den einmaligen Gebrauch sind kostengünstig aus Kunststoff verfügbar.The pipette tips are released from the seat after use and replaced with a fresh pipette tip. As a result, contamination can be avoided at subsequent dosages. In most cases, pipette tips have a discharge device for ejecting the pipette tips, which allow ejection by button operation without touching the pipette tips. Single-use pipette tips are available inexpensively from plastic.
Die verlagerbare Begrenzung ist mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt, die zum Verschieben des Kolbens im Zylinder dient. Die Antriebseinrichtung weist eine Hubstange auf, die mit einem Anschlagelement zwischen einem oberen und einem unteren Anschlagverschiebbar ist. Zu Beginn des Einsaugens von Luft in die Verdrängungskammer befindet sich das Anschlagelement am unteren Anschlag. Zu Beginn der Verdrängung von Luft aus dem Zylinder liegt das Anschlagelement am oberen Anschlag an. Die aufgenommene bzw. abgegebene Flüssigkeitsmenge hängt vom Hub der verlagerbaren Begrenzung und damit vom Hub der Hubstange ab. Das Hubvolumen der verlagerbaren Begrenzung entspricht nicht exakt der aufgenommenen und abgegebenen Flüssigkeitsmenge. Da sich die Luftsäule unter dem Gewicht der Flüssigkeit etwas längt, übersteigt das Hubvolumen das Flüssigkeitsvolumen. Die Abweichung von Hubvolumen und Flüssigkeitsvolumen hängt insbesondere von der Dichte und Viskosität der Flüssigkeit, der Temperatur, dem Luftdruck und von Benetzungseffekten ab. Bekannt ist z.B. aus der
Bei Festvolumenpipetten ist der Abstand zwischen oberem und unterem Anschlag konstant. Aus der
Bei Pipetten mit einstellbarem Dosiervolumen ist die Position des oberen Anschlags veränderlich. Bekannte Pipetten weisen einen oberen Anschlagkörper in Form einer Gewindespindel auf, die in einer fest im Gehäuse angeordneten Spindelmutter verstellbar ist. Zum Verstellen der Gewindespindel sind Einstelleinrichtungen vorhanden, die mit Anzeigeeinrichtungen zum Anzeigen des eingestellten Dosiervolumens in Form eines Zählwerkes gekoppelt sind. Die
Bei den bekannten Pipetten wird eine Werkskalibrierung vom Pipettenhersteller unter Normbedingungen vorgenommen. Dabei wird bidestilliertes Wasser bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C und einem Luftdruck von 1013 mbar pipettiert. Für das Pipettieren unter abweichenden Bedingungen muss der Anwender die Werkskalibrierung ändern. Eine Änderung der Werkskalibrierung und das spätere Wiederauffinden der Werkskalibrierung ist aufwendig.In the case of the known pipettes, factory calibration is carried out by the pipette manufacturer under standard conditions. This double-distilled water is pipetted at a temperature of 20 to 25 ° C and an air pressure of 1013 mbar. For pipetting under different conditions, the user must change the factory calibration. Changing the factory calibration and later retrieving the factory calibration is expensive.
Die
Bei einer praktischen Ausführung ist der Halter koaxial zur Hubstange in einen fest im Gehäuse angeordneten Träger eingeschraubt. Ein koaxial zur Hubstange angeordneter Anzeigering mit einer Kegelradverzahnung am oberen Rand ist drehbar im Träger gelagert. Vom Anzeigering stehen nach oben parallel zur Hubstange Mitnahmestifte vor, die in axialer Richtung in Löcher im Boden des topfförmigen Halters eingreifen. Am Träger ist ein Ritzel drehbar gelagert, das mit der Kegelradverzahnung kämmt und einen Innensechskant in einer Stirnseite aufweist. Ein Werkzeug ist durch ein Loch im Gehäuse in dem Werkzeugangriff einsetzbar, um das Ritzel zu drehen. Hierbei wird der Anzeigering gedreht, der über die Mitnehmerstifte den Halter mitdreht. Da der Halter in ein Gewinde des Trägers eingeschraubt ist, ändert sich hierbei die axiale Lage des Halters im Träger und somit die axiale Lage des unteren Anschlagkörpers. Die Änderung der axialen Lage des Halters bezüglich des Anzeigerings wird durch die veränderliche Eingriffstiefe der Mitnehmerstifte in die Mitnehmerlöcher kompensiert.In a practical embodiment, the holder is screwed coaxially to the lifting rod in a fixedly arranged in the housing carrier. A coaxially arranged to the lifting rod indicator ring with a bevel gear at the top is rotatably mounted in the carrier. From the indicator ring are upwards parallel to the lifting rod driving pins before, in the axial direction in holes in the bottom of the engage cup-shaped holder. On the carrier, a pinion is rotatably mounted, which meshes with the bevel gear and has a hexagon socket in one end face. A tool is insertable through a hole in the housing in the tool engagement to rotate the pinion. In this case, the display ring is rotated, which rotates about the driving pins with the holder. Since the holder is screwed into a thread of the carrier, this changes the axial position of the holder in the carrier and thus the axial position of the lower stopper body. The change in the axial position of the holder with respect to the indicator ring is compensated by the variable depth of engagement of the driving pins in the driving holes.
Bei der bekannten Einrichtung zur Anwenderkalibrierung wird die Kalibriergenauigkeit bedingt durch Fertigungstoleranzen und Abnutzung der vielen Bauteile beeinträchtigt. Zudem ist aufgrund der vielen Bauteile der Fertigungsaufwand hoch.In the known device for user calibration, the calibration accuracy is impaired due to manufacturing tolerances and wear of the many components. In addition, the production costs are high due to the many components.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weniger aufwendige Pipette zu schaffen, die dem Anwender eine von der Werkskalibrierung unabhängige Anwenderkalibrierung mit besserer Kalibriergenauigkeit ermöglicht.On this basis, the present invention seeks to provide a less expensive pipette that allows the user a user calibration independent of the factory calibration with better calibration accuracy.
Die Aufgabe wird durch eine Pipette mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Pipette sind in Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a pipette having the features of
Die erfindungsgemäße Pipette hat
- ein stangenförmiges Gehäuse,
- einen Sitz zum lösbaren Halten einer Pipettenspitze am unteren Ende des Gehäuses,
- eine Verdrängungseinheit umfassend eine Verdrängungskammer mit einer verlagerbaren Begrenzung,
- einen die Verdrängungskammer mit einer Öffnung im Sitz verbindenden Verbindungskanal,
- eine mit der verlagerbaren Begrenzung gekoppelte, eine axial verlagerbare Hubstange aufweisende Antriebseinrichtung zum Verlagern der verlagerbaren Begrenzung der Verdrängungskammer,
- einen oberen Anschlagkörper, einen unteren Anschlagkörper und ein Anschlagelement am Umfang der Hubstange zum Begrenzen des Hubes der Hubstange,
- eine Überhubfeder, über die der untere Anschlagkörper entgegen einer Verlagerung nach unten an einem Überhubfederlager abgestützt ist,
- ein mit dem Gehäuse fest verbundenes, feststehendes Schraubelement und ein damit in Eingriff stehendes, im Gehäuse verlagerbares Schraubelement, das mit dem unteren Anschlagkörper gekoppelt ist, um diesen bei einer Verlagerung des verlagerbaren Schraubelementes in axialer Richtung der Hubstange zu verlagern,
- eine entlang einer Schraubenlinie mit derselben Steigung wie das Gewinde des verlagerbaren Schraubelementes verlaufenden Verzahnung mit in Richtung der Schraubachse gerichteten Zähnen am oberen Rand des verlagerbaren Schraubelementes, ,
- ein drehbar auf einem fest mit dem Gehäuse verbundenen Lager gelagertes Antriebszahnrad, das mit der axialen Verzahnung des verlagerbaren Schraubelementes kämmt und
- Mittel zum Verdrehen des Antriebszahnrades.
- a rod-shaped housing,
- a seat for releasably holding a pipette tip at the lower end of the housing,
- a displacement unit comprising a displacement chamber with a displaceable boundary,
- a connecting channel connecting the displacement chamber to an opening in the seat,
- a coupled to the movable boundary, an axially displaceable lifting rod having drive means for displacing the displaceable boundary of the displacement chamber,
- an upper stop body, a lower stop body and a stopper member on the periphery of the lift rod for limiting the stroke of the lift rod,
- an overstroke spring, via which the lower stop body is supported against a displacement downwards on an overstroke spring bearing,
- a fixed screw element fixedly connected to the housing and a screw element displaceable in the housing and coupled thereto, which is coupled to the lower stop body in order to displace it in the axial direction of the lift rod upon displacement of the displaceable screw element,
- a toothing running along a helix with the same pitch as the thread of the displaceable screw element with teeth directed in the direction of the helical axis at the upper edge of the displaceable screw element,
- a rotatably mounted on a bearing fixedly connected to the housing bearing drive gear, which meshes with the axial toothing of the movable screw element and
- Means for rotating the drive gear.
Bei der erfindungsgemäßen Pipette ist die Hubstange mit dem Anschlagelement zwischen dem oberen Anschlagkörper und dem unteren Anschlagkörper verlagerbar. Hierdurch wird der Hub der Hubstange und der verlagerbaren Begrenzung begrenzt und das Dosiervolumen bestimmt. Zudem ist der untere Anschlagkörper über eine Überhubfeder abgestützt, so dass unter Überwindung der Federkraft der Überhubfeder ein Überhub zum Ausblasen restlicher Flüssigkeit aus einer Pipettenspitze möglich ist. Für eine Anwenderkalibrierung ist der untere Anschlagkörper einstellbar. Hierfür ist an dem feststehenden Schraubelement das verlagerbare Schraubelement verlagerbar, das bei der Verlagerung den unteren Anschlagkörper in axialer Richtung der Hubstange verstellt. Hierdurch wird der Hub der Hubstange und der verlagerbaren Begrenzung verändert.In the pipette according to the invention, the lifting rod is displaceable with the stop element between the upper stop body and the lower stop body. As a result, the stroke of the lifting rod and the movable limit is limited and determines the dosing. In addition, the lower stop body is over a Supports overstroke spring, so that overcoming the spring force of the overstroke spring an overstroke to blow out residual liquid from a pipette tip is possible. For a user calibration, the lower stop body is adjustable. For this purpose, the displaceable screw element is displaceable on the fixed screw, which displaces the lower stop body in the axial direction of the lifting rod during the displacement. As a result, the stroke of the lifting rod and the movable limit is changed.
Zum Antreiben des verlagerbaren Schraubelementes hat diese am oberen Rand eine Verzahnung mit Zähnen, die parallel zur Schraubachse des verlagerbaren Schraubelements gerichtet sind. Die Verzahnung verläuft entlang einer Schraubenlinie, welche dieselbe Steigung wie das Gewinde des verlagerbaren Schraubelementes aufweist, das mit dem Gewinde des feststehenden Schraubelementes im Eingriff steht. Das auf einem fest mit dem Gehäuse verbundenen Lager gelagerte Antriebszahnrad kämmt mit der Verzahnung. Beim Verdrehen des Antriebszahnrades mittels der Mittel zum Verdrehen wird das verlagerbare Schraubelement in dem feststehenden Schraubelement geschraubt und damit axial verlagert. Dadurch, dass die Verzahnung des verlagerbaren Schraubelementes entlang einer Schraubenlinie mit derselben Steigung wie das Gewinde des verlagerbaren Schraubelementes verläuft, bleibt hierbei die Verzahnung in Eingriff mit Antriebszahnrad. Aufgrund dieser Konstruktion werden im Vergleich zu den herkömmlichen Mitteln zur Anwenderkalibrierung Bauteile eingespart. Hierdurch werden die Fehlerquellen vermindert und die Kalibriergenauigkeit erhöht. Außerdem werden der Aufwand für die Fertigung und die Herstellungskosten verringert.To drive the displaceable screw this has at the top of a toothing with teeth that are directed parallel to the screw axis of the movable screw. The toothing extends along a helical line which has the same pitch as the thread of the displaceable screw element, which engages with the thread of the fixed screw element. The mounted on a firmly connected to the housing bearing drive gear meshes with the teeth. When rotating the drive gear by means for rotating the movable screw is screwed into the fixed screw and thus axially displaced. Due to the fact that the teeth of the displaceable screw element run along a helix with the same pitch as the thread of the displaceable screw element, in this case the toothing remains in engagement with the drive gearwheel. Due to this construction, components are saved compared to the conventional means for user calibration. As a result, the error sources are reduced and increases the calibration accuracy. In addition, the cost of manufacturing and manufacturing costs are reduced.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das verlagerbare Schraubelement ein konzentrisch zur Hubstange angeordneter Schraubring mit einem Gewinde am Umfang, der oben die Verzahnung aufweist und unten auf dem unteren Anschlagkörper aufsitzt. Der Schraubring ist platzsparend im Gehäuse unterbringbar und kann gleichmäßig mit seinem unteren Rand auf dem unteren Anschlagkörper aufsitzen.According to one embodiment, the displaceable screw is a concentric with the lifting rod arranged threaded ring with a thread on the circumference, the top having the teeth and is seated on the bottom of the lower stop body. The screw ring can be accommodated to save space in the housing and can sit evenly with its lower edge on the lower stop body.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das feststehende Schraubelement ein hohlzylindrischer Hubkörper, der am äußeren Umfang ein Außengewinde aufweist, mit dem ein Innengewinde am inneren Umfang des Schraubrings in Eingriff steht, weist der Hubkörper mehrere axial erstreckte Schlitze auf, ist der untere Anschlagkörper im Hubkörper angeordnet und weist der untere Anschlagkörper mehrere nach außen vorstehende Vorsprünge auf, welche die Schlitze durchgreifen und aus dem Hubkörper herausstehende Abschnitte haben, auf denen der Schraubring aufsitzt. Hierdurch wird eine platzsparende Anordnung des feststehenden Schraubelementes und des unteren Anschlagkörpers ermöglicht.According to a further embodiment, the fixed screw is a hollow cylindrical lifting body, which has an external thread on the outer circumference with an internal thread on the inner circumference of the screw is engaged, the lifting body has a plurality of axially extending slots, the lower stop body is arranged in the lifting body and For example, the lower stopper body has a plurality of outwardly projecting projections, which pass through the slots and have protruding portions from the lifting body on which the threaded ring is seated. This allows a space-saving arrangement of the fixed screw and the lower stop body.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist im Hubkörper das Überhubfederlager angeordnet und die Überhubfeder im Hubkörper zwischen unterem Anschlagkörper und Überhubfederlager angeordnet. Hierdurch werden Überhubfederlager und Überhubfeder platzsparend untergebracht. Der Hubkörper dient zusätzlich platzsparend als Aufnahme und Träger für das Überhubfederlager und die Überhubfeder.According to a further embodiment, the overstroke spring bearing is arranged in the lifting body and the overstroke spring arranged in the lifting body between the lower stopper body and overstroke spring bearing. As a result, over-stroke spring bearing and over-travel spring are accommodated to save space. The lifting body additionally saves space as a receptacle and support for the overstroke spring bearing and the overstroke spring.
Bei einer Ausführung der Pipette als Festvolumenpipette ist der obere Anschlagkörper fest im Gehäuse angeordnet. Bei einer Pipette mit einstellbarem Dosiervolumen ist der obere Anschlagkörper in axialer Richtung der Hubstange verlagerbar im Gehäuse angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der obere Anschlagkörper eine Gewindespindel, die in eine fest mit dem Gehäuse verbundene Spindelmutter eingeschraubt ist und einen oberen Durchtrittskanal aufweist, durch den die Hubstange hindurchgeführt ist und/oder ist der untere Anschlagkörper kreisscheibenförmig und hat einen unteren Durchtrittskanal, durch den die Hubstange hindurch erstreckt ist.In an embodiment of the pipette as a fixed-volume pipette, the upper stop body is fixedly arranged in the housing. In a pipette with adjustable metering volume of the upper stop body is arranged displaceably in the housing in the axial direction of the lifting rod. According to a preferred embodiment, the upper stop body is a threaded spindle which is screwed into a fixedly connected to the housing spindle nut and having an upper passageway through which the lifting rod is passed and / or is the lower Stopper body circular disk-shaped and has a lower passageway through which the lifting rod is extending therethrough.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Hubkörper oben fest mit der Spindelmutter verbunden. Dies ermöglicht eine platzsparende Unterbringung der Mittel zum Einstellen des Dosiervolumens. Der Hubkörper dient als Aufnahme und Träger für Mutter, Spindel und Hubstange, die in das obere Durchgangsloch eingesetzt ist und mit dem Anschlagelement zwischen oberem und unterem Anschlagkörper verlagerbar ist.According to a further embodiment, the lifting body is fixedly connected at the top with the spindle nut. This allows a space-saving accommodation of the means for adjusting the dosing volume. The lifting body serves as a receptacle and support for the mother, spindle and lifting rod, which is inserted into the upper through hole and is displaceable with the stop element between the upper and lower stop body.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Lager des Antriebszahnrades oberhalb des Außengewindes fest mit dem Hubkörper verbunden. Bei dieser Ausgestaltung dient der Hubkörper zusätzlich als Träger des Antriebszahnrades.According to a further embodiment, the bearing of the drive gear is fixedly connected to the lifting body above the external thread. In this embodiment, the lifting body also serves as a carrier of the drive gear.
Bei der Montage der Pipette ist der Hubkörper gesondert mit den verschiedenen Bauteilen bestückbar. Der bestückte Hubkörper ist eine Baugruppe, die komplett in dem Gehäuse montierbar ist.When mounting the pipette, the lifting body can be equipped separately with the various components. The populated lifting body is an assembly that is completely mountable in the housing.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Hubkörper durch eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse verbunden. Hierdurch ist der Hubkörper auf einfache Weise fest mit dem Gehäuse verbindbar. Gegebenenfalls kann die Schnappverbindung zur Demontage des Hubkörpers gezielt aufgelöst werden.According to a further embodiment, the lifting body is connected by a snap connection with the housing. As a result, the lifting body is firmly connected to the housing in a simple manner. Optionally, the snap connection for disassembly of the lifting body can be selectively resolved.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind das feststehende Schraubelement und das verlagerbare Schraubelement Kegelräder oder Kronenräder.According to a further embodiment, the fixed screw element and the displaceable screw element are bevel gears or crown wheels.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Position des unteren Anschlagkörpers vorhanden.According to another embodiment, a display device for indicating the position of the lower stopper body is present.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Schraubring am Außenumfang in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Markierungen auf und hat das Gehäuse ein Fenster zum Ablesen einer unter dem Fenster angeordneten Markierung. Die Markierungen dienen dazu, dem Anwender die jeweilige Einstellung des verlagerbaren Schraubelementes und damit des unteren Anschlagkörpers anzuzeigen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine besondere Markierung vorhanden, die dem Anwender anzeigt, dass der untere Anschlagkörper die Stellung eingenommen hat, in der die Werkskalibrierung erfolgt ist. Auf beiden Seiten dieser zentralen Markierung können weitere Markierungen vorhanden sein, die die Abweichung der Stellung des unteren Anschlagkörpers von der Werkskalibrierung in beiden Richtungen anzeigen.According to a further embodiment, the screw ring on the outer circumference in the circumferential direction spaced apart markings and the housing has a window for reading a arranged under the window mark. The markings serve to indicate to the user the respective setting of the displaceable screw element and thus of the lower stop body. In a preferred embodiment, a special mark is present, indicating to the user that the lower stop body has assumed the position in which the factory calibration has been carried out. On both sides of this central mark there may be further markings indicating the deviation of the position of the lower stop body from the factory calibration in both directions.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Markierungen auf dem Umfang des Antriebszahnrades auf einer Schraubenlinie angeordnet, deren Steigung der Steigung des Gewindes des verlagerbaren Schraubelementes entspricht. Hierdurch wird erreicht, dass die verschiedenen Markierungen beim Verdrehen des verlagerbaren Schraubelementes trotz der damit verbundenen axialen Lageveränderung des verlagerbaren Schraubelementes stets an derselben Stelle im Fenster sichtbar sind.According to a further embodiment, the markings are arranged on the circumference of the drive gear on a helical line whose slope corresponds to the pitch of the thread of the displaceable screw element. This ensures that the various markings are always visible at the same point in the window during rotation of the displaceable screw despite the associated axial change in position of the movable screw.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Antriebszahnrad einen Werkzeugangriff zum Verdrehen des Antriebszahnrades und das Gehäuse ein Loch auf, durch das der Werkzeugangriff mittels eines von außen in das Loch eingeführten Werkzeuges zugänglich ist. Der Anwender kann die Anwenderkalibrierung gezielt durch Ansetzen eines Werkzeuges an den Werkzeugangriff und Drehen des Werkzeuges in verschiedenen Richtungen vornehmen. Der Werkzeugangriff ist beispielsweise ein Schlitz, Kreuzschlitz, Torx, Innensechskant oder ein anderer Innenmehrkant.According to a further embodiment, the drive gear has a tool engagement for rotating the drive gear and the housing has a hole through which the tool attack is accessible by means of a tool introduced from outside into the hole. The user can make the user calibration specifically by applying a tool to the tool attack and turning the tool in different directions. The tool attack is for example a slot, Phillips, Torx, hexagon socket or other polygon socket.
Bei einer weiteren Ausgestaltung sind Mittel zum Begrenzen des Verdrehens des verlagerbaren Schraubelements vorhanden, die verhindern, dass der höchste Zahn der Verzahnung vom Antriebszahnrad freikommt. Der höchste Zahn der axialen Verzahnung ist derjenige Zahn, der auf der höchsten Position der Schraubenlinie angeordnet ist, entlang der die Verzahnung des verlagerbaren Schraubelementes verläuft. Durch die Begrenzung wird verhindert, dass die Verzahnung vom Antriebszahnrad freikommt.In a further embodiment, means are provided for limiting the twisting of the displaceable screw element, which prevent the highest tooth of the toothing from being released from the drive gearwheel. The highest tooth of the axial toothing is the tooth which is arranged on the highest position of the helix along which the toothing of the displaceable screw element runs. The limitation prevents the toothing from being released from the drive gear.
Die Begrenzung ist beispielsweise ein radial vorstehender Vorsprung des verlagerbaren Schraubelementes, der auf einen fest im Gehäuse angeordneten Vorsprung trifft, wenn das Antriebszahnrad den höchsten Zahn der Verzahnung erreicht. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Verzahnung des verlagerbaren Schraubelementes neben dem höchsten Zahn durch einen parallel zur Schraubachse gerichteten axialen Vorsprung begrenzt, der das Antriebszahnrad am Ende der Verzahnung blockiert. Zum Blockieren des Antriebszahnrades hat der axiale Vorsprung keine Zähne und ist so massiv ausgebildet, dass das Antriebszahnrad nicht über ihn hinwegdrehbar ist. Wenn das Antriebszahnrad in den tiefsten Zahn der Verzahnung eingreift, wird ein weiteres Verdrehen des verlagerbaren Schraubelementes durch die Stufe verhindert, welche die Verzahnung zum benachbarten höchsten Zahn hin aufweist.The limitation is, for example, a radially protruding projection of the displaceable screw element which strikes a projection arranged fixedly in the housing when the drive gear reaches the highest tooth of the toothing. According to a preferred embodiment, the toothing of the displaceable screw element adjacent to the highest tooth is limited by a parallel to the screw axis directed axial projection which blocks the drive gear at the end of the toothing. To block the drive gear, the axial projection has no teeth and is made solid so that the drive gear can not be rotated past it. When the drive gear engages the deepest tooth of the toothing, further rotation of the displaceable screw element is prevented by the step having the toothing to the adjacent highest tooth out.
Die erfindungsgemäße Pipette ist bevorzugt eine Handpipette. Hierbei handelt es sich um eine Pipette, die von einem Anwender beim Pipettieren mit nur einer Hand gehalten und bedient werden kann. Vorzugsweise ist die Pipette eine mechanisch angetriebene Pipette. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Pipette mit einem elektrischen Antrieb oder einem mechanischen Antrieb mit Kraftunterstützung durch einen elektrischen Antrieb (Servoantrieb) auszubilden.The pipette according to the invention is preferably a hand-held pipette. This is a pipette that can be held and operated by a user when pipetting with just one hand. Preferably, the pipette is a mechanically driven pipette. In principle, it is also possible to form the pipette with an electric drive or a mechanical drive with power assistance by an electric drive (servo drive).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Pipette in einem Längsschnitt;
- Fig. 2
- dieselbe Pipette in einem vergrößerten Längsschnitt durch einen oberen Teil;
- Fig. 3
- ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie III - III von
Fig. 2 ; - Fig. 4
- vergrößertes Detail IV von
Fig. 2 ; - Fig. 5
- dieselbe Pipette in einem vergrößerten Längsschnitt durch einen unteren Teil;
- Fig. 6
- dieselbe Pipette ohne Hubkörper in einem vergrößertem Längschnitt durch einen unteren Teil;
- Fig. 7
- Baugruppe umfassend Hubkörper, Gewindespindel, unteren Anschlagkörper, Überhubfeder und Bauteile für Anwenderkalibrierung in Seitenansicht;
- Fig. 8
- dieselbe Baugruppe in einem Vertikalschnitt;
- Fig. 9
- dieselbe Baugruppe in einer Perspektivansicht von der zu
Figur 7 entgegengesetzten Seite; - Fig. 10a bis d
- dieselbe Pipette vor dem Betätigen des Betätigungselement (Fig. 10a), nach dem vollständigen Ausführen des Dosierhubes und vor Ausführung des Überhubes (Fig. 10b). nach dem Ausführen des Überhubes vor dem Abwerfen der Pipettenspitze (Fig. 10c) und nach dem Abwerfen einer Pipettenspitze (Fig. 10d) jeweils in einem teilweisen Längsschnitt.
- Fig. 1
- a pipette according to the invention in a longitudinal section;
- Fig. 2
- the same pipette in an enlarged longitudinal section through an upper part;
- Fig. 3
- an enlarged section along the line III - III of
Fig. 2 ; - Fig. 4
- enlarged detail IV of
Fig. 2 ; - Fig. 5
- the same pipette in an enlarged longitudinal section through a lower part;
- Fig. 6
- the same pipette without lifting in an enlarged longitudinal section through a lower part;
- Fig. 7
- Assembly comprising lifting element, threaded spindle, lower stop element, overstroke spring and components for user calibration in side view;
- Fig. 8
- the same assembly in a vertical section;
- Fig. 9
- the same assembly in a perspective view of the
FIG. 7 opposite side; - Fig. 10a to d
- the same pipette before actuation of the actuator (Fig. 10a), after the completion of the Dosierhubes and before the execution of the overstroke (Fig. 10b). after the overstroke has been carried out before the pipette tip has dropped off (FIG. 10c) and after the ejection of a pipette tip (FIG. 10d), each in a partial longitudinal section.
In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben" und "unten", "oberhalb" und "unterhalb" und "horizontal" und "vertikal" auf eine Ausrichtung der Pipette, bei der das Gehäuse mit dem Sitz vertikal nach unten ausgerichtet ist. In dieser Ausrichtung kann eine auf dem Sitz angebrachte Pipettenspitze auf ein darunter befindliches Gefäß gerichtet werden, um Flüssigkeit aufzusaugen bzw. abzugeben.In the present application, the terms "up" and "down", "above" and "below" and "horizontally" and "vertically" refer to an orientation of the pipette in which the housing is vertically aligned with the seat. In this orientation, a pipette tip mounted on the seat can be directed to an underlying vessel to aspirate or dispense liquid.
Gemäß
Das Betätigungselement 4 ist mit einem Gewinde in einer Abdeckung 5 auf einer zylindrischen Hubstange 6 festgeschraubt. Die Hubstange 6 ist im Gehäuseoberteil 2 durch einen oberen Durchtrittskanal 7 einer Gewindespindel 8 hindurchgeführt. Die Gewindespindel 8 ist in ein Innengewinde einer im Gehäuseoberteil 2 in einer definierten Position gehaltenen Spindelmutter 9 eingeschraubt.The
Die Spindelmutter 9 ist fest mit einem Hubkörper 10 verbunden, der im Gehäuseoberteil 2 befestigt ist. Der Hubkörper 10 ist im Wesentlichen zylindrisch und ist ein Träger für die Spindelmutter 9, die darin eingeschraubte Gewindespindel 8 und die darin geführte Hubstange 6. Bei der Montage der Pipette werden diese und weitere Bauteile am Hubkörper 10 vormontiert und der mit den Bauteilen bestückte Hubkörper 10 wird im Gehäuseoberteil 2 montiert, so dass er fest im Gehäuseoberteil 2 gehalten ist. Hierfür ist der Hubkörper 10 mit dem Gehäuseoberteil 2 verrastet. Grundsätzlich ist es auch möglich, die am Hubkörper 10 vormontierten Bauteile direkt im Gehäuseoberteil 2 zu montieren. Hierfür kann das Gehäuseoberteil 2 innen entsprechend dem Hubkörper 10 ausgestattet werden.The
Die Gewindespindel 8 weist oben einen drehfest mit ihr verbundenen Spindelmitnehmer 11 auf. Der Spindelmitnehmer 11 hat am Umfang einen Sechskant 12 mit zentralem Loch 13. Der Sechskant 12 greift in einen Innsensechskant 14 des Betätigungselements 4 ein.The threaded
Das Betätigungselement 4 ist unten mit zwei diametral einander gegenüberliegenden, Radialvorsprüngen 15, 16 versehen, die nach außen vorstehen. Vorzugsweise sind vier Radialvorsprünge 15, 16 vorhanden. Die Radialvorsprünge 15, 16 greifen in axial verlaufende Nuten 17, 18 an der Innenseite eines hohlzylindrischen Übertragungsteils 19 ein, das drehbar im Gehäuseoberteil 2 gelagert ist. Das Übertragungsteil 19 hat oben am Außenumfang einen Zahnkranz 20, der mit einem Zahnrad eines Zählwerksgetriebes 21 kämmt, das mehrere nebeneinander auf einer horizontalen Achse angeordnete Zählwerksräder 22 eines Zählwerks 23 antreibt. Das Zählwerk 23 ist am Gehäuseoberteil befestigt. Die Zählwerksräder 22 haben jeweils Ziffern von 0 bis 9. Das - bezogen auf
Oberhalb des Zählwerks 23 hat das Gehäuseoberteil 2 eine Gehäuseabdeckung 24 mit einem Fenster, durch das hindurch die Ziffern der Zählwerksräder 22 ablesbar sind.Above the
Unterhalb der Gewindespindel 8 ist auf der Hubstange 6 ein wulstartiger Bund 25 als Anschlagelement angeordnet. Die Verlagerung der Hubstange 6 nach oben ist durch Anlage des Bundes 25 an der unteren Stirnseite 26 der Gewindespindel 8 begrenzt, die einen oberen Anschlagkörper für den Bund 25 bildet.Below the threaded
Unterhalb der Spindelmutter 9 ist im Hubkörper 10 ein im Wesentlichen scheibenförmiger unterer Anschlagkörper 27 angeordnet. Der untere Anschlagkörper 27 hat eine napfförmige Vertiefung, in der zentral ein unterer Durchtrittskanal 28 angeordnet ist. Ferner weist der untere Anschlagkörper 27 mehrere (z.B. drei oder vier) radial nach außen vorstehende Vorsprünge 29 auf, die gleichmäßig um seinen Umfang verteilt sind.Below the
Der untere Anschlagkörper 27 ist an den Vorsprüngen 29 in axial verlaufenden Führungsschlitzen 30 des Hubkörpers 10 geführt. Dies ist auch in
Unterhalb des unteren Anschlagkörpers 27 ist im Hubkörper 10 eine als Schraubenfeder ausgebildete Überhubfeder 31 angeordnet. Oben liegt die Überhubfeder an der Unterseite des unteren Anschlagkörpers 27 an. Unten stützt sich die Überhubfeder 31 an einem im Gehäuseoberteil 2 angeordneten und damit fest verbundenen Überhubfederlager 32 ab.Below the
Das Überhubfederlager 32 ist durch einen Ring mit L-Querschnitt gebildet, wobei der horizontale Schenkel des L-Profils ein zentrales Durchführloch 33 des Überhubfederlagers 32 umrandet. Die Überhubfeder 31 stützt sich auf dem horizontalen Schenkel des L-Profils ab und ist seitlich von dem vertikalen Schenkel eingefasst. Die Überhubfeder 31 drückt den unteren Anschlagkörper 27 mit den Vorsprüngen 29 unter Vorspannung gegen die oberen Enden der Führungsschlitzen 30.The over-stroke spring bearing 32 is formed by a ring with L-section, wherein the horizontal leg of the L-profile surrounds a central through
Unterhalb des unteren Anschlagkörpers 27 ist im Hubkörper 10 ein Antriebselement 34 in Form einer koaxial zur Hubstange 6 ausgerichteten Hülse vorhanden. Das Antriebselement 34 hat einen oberen Hülsenabschnitt 35 und einen unteren Hülsenabschnitt 36, wobei der obere Hülsenabschnitt 35 größere Innen- und Außendurchmesser als der untere Hülsenabschnitt 36 aufweist. Der untere Hülsenabschnitt 36 hat unten eine kegelstumpfförmige Spitze 37.Below the
Am oberen Rand des oberen Hülsenabschnittes 35 ist ein radial nach außen vorstehender, weiterer umlaufender Bund 38 vorhanden. Der Außendurchmesser des oberen Hülsenabschnittes 35 ist kleiner als der Innendurchmesser des Durchführloches 33 des Überhubfederlagers 32, sodass der untere und der obere Hülsenabschnitt 35, 36 in das Durchführloch 33 einführbar sind. Der Außendurchmesser des weiteren Bundes 38 übersteigt den Innendurchmesser des Durchführloches 33, sodass das Antriebselement 34 nicht vollständig das Durchführloch 33 passieren kann. Das Überhubfederlager 32 bildet einen Endanschlag und der weitere Bund 38 ein Endanschlagelement, welche die Verlagerung des Antriebselements 34 nach unten begrenzen.At the upper edge of the
Im oberen Hülsenabschnitt 35 ist oben ein hohlzylindrischer Anker 39 aus einem ferromagnetischen Material angeordnet. Darunter ist im oberen Hülsenabschnitt 35 ein hohlzylindrischer Magnet 40 angeordnet. Darunter befindet sich ein Topf 41, der den Magnet 40 aufnimmt. Der Anker 39 hat einen Presssitz im oberen Hülsenabschnitt 35. Die Hubstange 6 erstreckt sich verschieblich durch das zentrale Loch des Ankers 39 hindurch. Unterhalb des Ankers weist die Hubstange 6 einen nadelförmigen Abschnitt 42 mit verringertem Durchmesser auf. Auf dem nadelförmigen Abschnitt 42 sitzen der Magnet 40 und den Topf 41. Vorzugsweise sind Magnet 40 und Topf 41 auf dem nadelförmigen Abschnitt 44 fixiert, z.B. indem sie dort einen Presssitz haben. Zudem stützt sich der Magnet 40 oben an einem Absatz der Hubstange ab, von dem der nadelförmige Abschnitt 44 ausgeht.In the
Unterhalb der Ringscheibe 41 ist auf dem nadelförmigen Abschnitt 42 eine als Schraubenfeder ausgebildete Entkopplungsfeder 43 geführt, die sich unten am Boden 43 des unteren Hülsenabschnittes 36 abstützt. Anker 39, Magnet 40 und Entkopplungsfeder 43 sind Bauteile einer Entkopplungseinrichtung 44.Below the
Gemäß
Das Gehäuseunterteil 3 hat oben einen hohlzylindrischen Abschnitt 47, an den sich unten ein kurzer oberer Hohlkegelabschnitt 48 mit großem Kegelwinkel anschließt, an den sich wiederum unten ein langer unterer Hohlkegelabschnitt 49 mit kleinem Kegelwinkel anschließt, der mit seinem unteren Ende einen konischen Ansatz 50 zum Aufklemmen einer Pipettenspitze 51 bildet. Eine aufgeklemmte Pipettenspitze 51 ist ebenfalls im Wesentlichen konisch mit einer oberen Öffnung 52 zum Aufstecken auf den Ansatz 50 und einer unteren Öffnung 53 für den Durchgang von Flüssigkeit. Die obere Öffnung 52 ist wesentlich größer als die untere Öffnung 53 und von der oberen zur unteren Öffnung verjüngt sich die Pipettenspitze 51.The
Der hohlzylindrische Abschnitt 47 des Gehäuseunterteils 3 ist oben am Außenumfang mit nicht näher erläuterten weiteren Mitteln zum lösbaren Verbinden 54 versehen, die auf die Mittel zum lösbaren Verbinden 46 des Gehäuseoberteils 2 abgestimmt sind, um das Gehäuseunterteil 3 mit dem Gehäuseoberteil 2 lösbar zu verbinden. Geeignete Mittel zum lösbaren Verbinden 46, 54 von Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 sind in der
Der untere Hohlkegelabschnitt 49 hat oben einen im Gehäuseunterteil 3 über den oberen Hohlkegelabschnitt 48 hinausstehenden Fortsatz 55.The lower
Der untere Hohlkegelabschnitt 49 hat einen Verbindungskanal 56, der die obere Stirnfläche des Fortsatzes 55 mit der unteren Stirnfläche des Ansatzes 50 verbindet.The lower
Im Gehäuseunterteil 3 ist eine Anordnung aus einem Zylinder 57 mit einem darin verlagerbaren Kolben 58 angeordnet. Der Zylinder 57 ist mit einem unteren Bereich in den Verbindungskanal 56 eingesetzt und darin durch Einpressen oder Einkleben fixiert. Unten ist der Zylinder 57 gegenüber dem Verbindungskanal 56 mittels eines O-Ringes 59 abgedichtet.In the
Der Kolben 58 hat am Umfang eine Kolbendichtung 60, die innen am Zylinder 57 abdichtet. Unterhalb der Kolbendichtung 60 hat der Kolben 58 einen nadelförmigen Fortsatz 61, der in eine Durchgangsöffnung 62 im Boden des Zylinders 57 und in den Verbindungskanal 56 einführbar ist, um das Totvolumen zu verringern. Zylinder 57 und Kolben 58 sind vertikal ausgerichtet. Oben trägt der Kolben 58 einen horizontal ausgerichteten Kolbenteller 63, der am Zentrum eine vertikal ausgerichtete, konische Vertiefung 64 zur Aufnahme der Spitze 37 des Antriebsorgans 34 aufweist.The
Das Gehäuseunterteil 3 weist oben eine topfförmige Verschlusskappe 65 mit zylindrischem oder konischem Mantel auf. Der Boden der Verschlusskappe 65 ist oberhalb des Kolbentellers 63 angeordnet und weist eine zentrale obere Gehäuseöffnung 67 auf, durch die der Kolbenteller 63 von oben zugänglich ist. Am Rand Ihres Mantels hat die Verschlusskappe 65 nach außen vorstehende Vorsprünge 68, die in entsprechenden Vertiefungen 69 des hohlzylindrischen Abschnittes 47 des Gehäuseunterteils 3 eingeschnappt sind.The
Der Boden der Verschlusskappe 65 begrenzt die Verlagerung des Kolbens 58 nach oben. Eine als Spiralfeder ausgebildete Kolbenfeder 70, die unten am Fortsatz 55 und oben an der Unterseite des Kolbentellers 63 abgestützt ist, spannt den Kolben 58 gegen die Unterseite der Verschlusskappe 65 vor.The bottom of the
Ferner weist die Pipette 1 eine Abwurfeinrichtung 71 auf. Die Abwurfeinrichtung 71 umfasst einen Abwurfschieber 72, der am Gehäuseunterteil 3 angeordnet ist. Der Abwurfschieber 72 weist eine an die Konturen des hohlzylindrischen Abschnittes 47, des oberen Hohlkegelabschnittes 48 und des unteren Hohlkegelabschnittes 48 angepasste Kontur auf. Unten hat er ein kreisringförmiges Abwurfende 73. Das Abwurfende 73 ist in der Position des Abwurfschiebers 72 von
Oben ist der Abwurfschieber 72 mit einer Abwurfverlängerung 74 verbunden. Diese umfasst drei vertikale Abwurfstangen 75, die mit dem oberen Rand des Abwurfschiebers 72 verbunden sind. Die Abwurfstangen 75 sind gleichmäßig über den oberen Rand des Abwurfschiebers 72 verteilt. Die Abwurfstangen 75 sind unten über eine erste Schnappverbindung mit einem Abwurfring 76 verbunden, der über eine zweite Schnappverbindung mit dem oberen Rand des Abwurfschiebers 72 verbunden ist. In einem Abstand von dem Abwurfring 76 sind die Abwurfstangen 75 oben an ihrem Innenumfang durch ein ringförmiges oberes Abwurffederlager 77 miteinander verbunden. Das obere Abwurffederlager 77 weist einen L-förmigen Querschnitt auf, wobei der horizontale Schenkel des Querschnittes das Durchführloch 33 unterhalb des Überhubfederlagers 32 angrenzt. Der vertikale, umlaufende Schenkel des oberen Abwurffederlagers 77 ist nach unten gerichtet.Above the discharge slide 72 is connected to a
Die Abwurfstangen 75 haben oben Betätigungsenden 78.The discharge bars 75 have actuation ends 78 at the top.
Die Abwurfverlängerung 74 bzw. die Abwurfstangen 75 sind durch die untere Gehäuseöffnung 45 in das Gehäuseoberteil 2 hineinerstreckt. Die Verlagerung der Abwurfverlängerung 74 nach oben wird durch Anlage des oberen Abwurffederlagers 77 an der Unterseite des Überhubfederlagers 32 begrenzt.The
Unterhalb des oberen Abwurffederlagers 77 stehen von der Innenseite des Gehäuseoberteils 2 drei Stege 79 vor, die gleichmäßig über den Innenumfang verteilt angeordnet sind und Aussparungen der Hubkörper 10 durchgreifen. Dies ist insbesondere in
Das Gehäuseunterteil 3 ist mit einem oberen Bereich des hohlzylindrischen Abschnittes 47 in die untere Gehäuseöffnung 45 des Gehäuseoberteils 2 hineingeführt. Die Mittel zum lösbaren Verbinden 46, 54 von Gehäuseunterteil 3 und Gehäuseoberteil 2 sind lösbar miteinander verbunden. Das Antriebsorgan 34 greift mit der Spitze 37 in die obere Gehäuseöffnung 67 ein und liegt in der Vertiefung 64 an dem Kolbenteller 63 an. Der Kolbenteller 63 drückt das Antriebsorgan 34 nach oben und über die Entkopplungseinrichtung 44 wird die Hubstange 6 mit dem Bund gegen die Gewindespindel 8 gedrückt.The
Gemäß
Vom unteren Rand des unteren hohlzylindrischen Abschnittes 82 stehen drei Federbeine 85 des Hubkörpers 10 parallel zur Mittelachse der unteren und oberen hohlzylindrischen Abschnitte 82, 83 nach unten vor. Im Bereich der Federbeine 85 hat der Hubkörper 10 generell eine größere Wandstärke als im Bereich der unteren und oberen hohlzylindrischen Abschnitte 82, 83. In der Nähe ihrer unteren Enden sind die Federbeine 85 außen jeweils mit Vertiefungen 86 zum Verrasten mit entsprechenden Erhebungen des Gehäuseoberteils 2 versehen.From the lower edge of the lower hollow
Die Spindelmutter 9 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch und mit einem unteren Abschnitt in den oberen hohlzylindrischen Abschnitt 83 eingesetzt. Die Spindelmutter 9 und der obere hohlzylindrische Abschnitt 83 werden mittels Zwei-Komponentenspritzgussverfahren hergestellt und sind dadurch auch miteinander unmittelbar verbunden.The
Wie bereits erwähnt, ist die Gewindespindel 8 in die Spindelmutter 9 eingeschraubt und die Hubstange 6 in den oberen Durchtrittskanal 7 der Spindelmutter 8 eingesetzt.As already mentioned, the threaded
Der Hubkörper 10 hat im unteren hohlzylindrischen Abschnitt 82 mehrere axial erstreckte Schlitze 89. Die Schlitze 89 beginnen in einem Abstand vom oberen Rand des unteren hohlzylindrischen Abschnittes 82 und erstrecken sich bis zum unteren Rand des unteren hohlzylindrischen Abschnittes 83. Im Beispiel sind vier Schlitze 89 vorhanden, die gleichmäßig über den Umfang des unteren hohlzylindrischen Abschnittes 82 verteilt sind.The lifting
In den unteren hohlzylindrischen Abschnitt 82 ist der untere Anschlagkörper 27 eingesetzt. Vier radiale Vorsprünge 29 des unteren Anschlagkörpers 27 durchgreifen die Schlitze 89 und stehen etwas vom äußeren Umfang des unteren hohlzylindrischen Abschnittes 82 nach außen vor.In the lower hollow
Das Überhubfederlager 32 hat die Form einer Scheibe mit einem nach oben vorstehenden Rand. Das Überhubfederlager 32 ist mit seinem äußeren Rand in Aussparungen 90 an der Innenseite der Federbeine 85 eingerastet. Die Aussparungen 90 erstrecken sich aus fertigungstechnischen Gründen von der Innenseite bis zur Außenseite der Federbeine 85.The over-stroke spring bearing 32 has the shape of a disc with an upwardly projecting edge. The over-stroke spring bearing 32 is engaged with its outer edge in
Die Überhubfeder 31 ist zwischen dem unteren Anschlagkörper 27 und dem Überhubfederlager 32 im unteren hohlzylindrischen Abschnitt 82 angeordnet. Sie ist vorgespannt, so dass sie den unteren Anschlagkörper 27 nach oben drückt.The
Der untere hohlzylindrische Abschnitt 82 hat am äußeren Umfang ausgehend vom oberen Rand ein Außengewinde 91. Die Schlitze 89 erstrecken sich in einen unteren Abschnitt des Außengewindes 91 hinein.The lower hollow
Ein kreiszylindrischer Schraubring 92 mit einem Innengewinde 93 ist auf das Außengewinde 91 aufgeschraubt. Der Schraubring 92 hat am oberen Rand einen nach innen vorstehenden, weiteren kreisringscheibenförmigen Absatz 94, der oberhalb des Absatzes 84 angeordnet ist. Auf dem oberen Rand bzw. auf dem weiteren Absatz 94 ist eine Verzahnung 95 mit parallel zur Schraubenachse des Innengewindes 93 gerichten Zähnen vorhanden. Die Verzahnung 95 verläuft entlang einer Schraubenlinie 96 um die Schraubenachse des Innengewindes 93, die dieselbe Steigung wie das Außengewinde 91 und das Innengewinde 92 aufweist. Die Verzahnung 95 ist eine Kegelradverzahnung.A circular cylindrical threaded
Der Anschlagkörper 27 wird von der Überhubfeder 31 mit den Vorsprüngen 29 gegen den unteren Rand des Schraubringes 92 gedrückt.The
Die Spindelmutter 9 trägt am äußeren Umfang ein Lager 97 in Form eines radial nach außen vorstehenden Zapfens, der in einen Durchbruch 98 des oberen hohlzylindrischen Abschnittes 83 hineinragt. Der Zapfen hat am Außenumfang eine umlaufende Rastnut 99. Ein Antriebszahnrad 100 ist mit einer hohlen Welle 101, die am inneren Umfang einen umlaufenden Rastvorsprung 102 aufweist, auf das Lager 97 aufgesetzt, so dass der Rastwulst 102 in die Rastnut 99 eingreift. Das Antriebszahnrad 100 ist auf dem Lager 97 drehbar. Das Antriebszahnrad 100 kämmt als Ritzel mit der Verzahnung 95 des Schraubrings 92. Das Antriebszahnrad 100 ist als Kegelrad ausgebildet.The
Das Antriebszahnrad 100 hat an einer äußeren Stirnseite einen Werkzeugangriff 103 in Form eines Innensechskants.The
Auf dem äußeren Umfang des Schraubringes 92 sind Markierungen 104 in Form von arabischen Ziffern angeordnet. Ausgehend von einer zentralen angeordneten Ziffer 0 sind in den verschiedenen Umfangsrichtungen Ziffern 1 2 3 ... in aufsteigender Reihenfolge angeordnet. Die Markierungen 104 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt.On the outer circumference of the
Die Markierungen 104 sind auf einer weiteren Schraubenlinie 105 angeordnet, welche dieselbe Steigung wie das Außengewinde 91 und das Innengewinde 93 aufweist (vgl.
Gemäß
Die Pipette 1 ist folgendermaßen benutzbar:The
Sie wird am Gehäuseoberteil 2 gegriffen. Ein Dosierhub wird eingestellt, indem das Betätigungselement 4 gedreht wird, bis die Zählwerksräder 22 das gewünschte Dosiervolumen anzeigen. Beim Drehen des Betätigungselements 4 wird über den Spindelmitnehmer 10 die Gewindespindel 8 gedreht und aufgrund ihrer Gewindeverbindung mit der im Gehäuseoberteil 2 feststehenden Spindelmutter 9 axial verlagert. Dabei gleitet der Spindelmitnehmer 10 in den Innensechskant des Betätigungselements 4. Gleichzeitig wird über die weiteren Radialvorsprünge 15, 16 das Übertragungsteil 19 gedreht und das Zählwerk 23 verstellt. Infolgedessen ist die eingestellte axiale Position der Gewindespindel 8 im Gehäuseoberteil 2 und damit das Dosiervolumen am Zählwerk 23 ablesbar.It is gripped on the
Ferner wird eine Pipettenspitze 51 auf den Ansatz 50 geklemmt, vorzugsweise indem dieser in eine Pipettenspitze 51 eingedrückt wird, die in einem Halter bereitgehalten wird.Further, a
Vor dem Ansaugen von Flüssigkeit wird Luft aus dem Zylinder 57 ausgestoßen, indem der Kolben 58 mittels des Betätigungselements 4 nach unten gedrückt wird, bis der weitere Bund 38 auf den unteren Anschlagkörper 27 trifft. Hierbei bewegt die Hubstange 6 über die Entkopplungseinrichtung 44 das Antriebselement 34 nach unten und der Kolben 58 wird tiefer in den Zylinder 57 hineingedrückt. Aufgrund der Kraft zwischen Magnet 40 und Anker 39 entkoppelt dabei die Entkopplungseinrichtung 44 nicht.Before sucking liquid, air is expelled from the
Danach wird mittels der Pipette 1 das untere Ende der Pipettenspitze 51 in die Flüssigkeit eingetaucht und die gewünschte Menge durch Loslassen des Betätigungselements 4 in die Pipettenspitze 51 eingesogen. Hierbei drückt die Kolbenfeder 70 den Kolben 58 und damit das Antriebselement 34 sowie die Hubstange 6 in die Ausgangslage zurück, in der der Bund 25 an der Gewindespindel 8 anliegt.Thereafter, by means of the
In dieser Situation ist die Pipette 1 in
Danach kann mittels der Pipette 1 die Pipettenspitze 51 mit dem unteren Ende auf ein anderes Gefäß ausgerichtet werden. Durch Drücken des Betätigungselements 4 nach unten wird die Hubstange 6 nach unten bewegt und über die Entkopplungseinrichtung 44 das Antriebselement 34 nach unten verlagert, sodass der Kolben 58 erneut im Zylinder 57 nach unten bewegt wird. Hierbei wird die eingestellte Dosiermenge im Wesentlichen abgegeben. Diese Situation ist in Fig. 10b gezeigt.Thereafter, the
In der Pipettenspitze 51 verbliebene Reste können ausgeblasen werden, indem das Betätigungselement 4 unter erhöhtem Kraftaufwand weiter nach unten gedrückt wird. Hierbei wird der untere Anschlagkörper 27 entgegen der Wirkung der Überhubfeder 31 in den Führungsschlitzen 30 nach unten verlagert und über die Entkopplungseinrichtung 44 das Antriebselement 34 weiter nach unten verlagert, das den Kolben 58 noch tiefer in den Zylinder 57 hineinschiebt. Beim Überhub wird ein weiterer Überdruck erzeugt, der an der Innenwand der Pipettenspitze 51 haftende Restflüssigkeit herausdrückt.Remains remaining in the
Der Überhub ist beendet, wenn das Antriebselement 34 mit dem weiteren Bund 38 auf das Überhubfederlager 32 trifft, das den Endanschlag bildet. Gleichzeitig erreichen die Vorsprünge 29 das Betätigungsende 78 der Abwurfverlängerung 74 bzw. befinden sich in einem sehr geringen Abstand darüber. Diese Situation ist in Fig. 10c gezeigt.The overstroke is completed when the
Danach kann die Pipettenspitze 51 abgeworfen werden. Hierfür wird das Betätigungselement 4 mit erhöhter Kraftaufwendung weiter nach unten gedrückt. Das Überhubfederlager 32 verhindert, dass sich das Antriebselement 34 weiter nach unten bewegt. Durch die erhöhte Kraft löst sich der Magnet 40 vom Anker 39 und die Hubstange 6 bewegt sich weiter nach unten und nimmt den unteren Anschlagkörper 27 mit. Der untere Anschlagkörper 27 drückt mit den Vorsprüngen 29 die Abwurfverlängerung 74 an den Betätigungsenden 78 nach unten. Die Abwurfverlängerung 74 nimmt den Abwurfschieber 72 mit nach unten, der mit dem Abwurfende 73 die Pipettenspitze 51 vom Ansatz 50 abdrückt.Thereafter, the
Während des Abwurfhubes wird der Kolben 58 nicht weiter im Zylinder 57 nach unten bewegt. Infolgedessen wird unten im Zylinder 57 kein Totvolumen benötigt und trifft der Kolben 58 nicht auf den Boden des Zylinders 57 auf. Ist der Magnet 40 vom Anker 39 gelöst, ist der Kraftaufwand für die weitere Verlagerung des Betätigungselements 4 nach unten wieder verringert. Der Abwurfhub ist beendet, wenn die Abwurfverlängerung 74 auf einen nicht dargestellten Abwurfanschlag im Gehäuse trifft. Diese Situation ist in Fig. 10d gezeigt.During the discharge stroke, the
Nach Loslassen des Betätigungselements 4 kehrt die Pipette 1 selbsttätig in die Ausgangssituation von
Bei einer weiteren Variante kann auf die Entkopplungseinheit 44, 43 verzichtet werden um den Hub, Überhub und Abwurfhub auszuführen. Die Hubstange 6 wirkt direkt auf die konische Vertiefung 64 des Kolbens 58.In a further variant, the
Das Gehäuseoberteil 2 kann einfach mit einem anderen Gehäuseunterteil 3 zu einem Gehäuse verbunden werden, bei dem der Zylinder 57 und der Kolben 58 einen anderen Querschnitt haben. Entsprechend kann dasselbe Gehäuseoberteil 2 für die Herstellung von Pipetten 1 mit verschiedenen Dosiervolumina verwendet werden. Ferner ist es möglich, im Falle eines Defektes das Gehäuseunterteil 3 oder Gehäuseoberteil 2 leicht auszutauschen oder im Bedarfsfalle das Gehäuseoberteil 2 mit einem anderen Gehäuseunterteil 3 zu bestücken. Zudem kann auch zu Wartungs-, Reparatur- und Reinigungszwecken das Gehäuseunterteil 3 leicht vom Gehäuseoberteil 2 abgenommen werden.The
Die Pipette 1 weist eine Werkskalibrierung auf, d.h. sie ist vom Hersteller der Pipette 1 kalibriert. Hierfür sind die Einstellungen des Zählwerkes 23 und der Gewindespindel 8 aufeinander abgestimmt. Bei dieser Abstimmung ist der Schraubring 92 so eingestellt, dass die Ziffer 0 durch das Fenster 106 hindurch sichtbar ist.The
Der Anwender kann eine Anwenderkalibrierung durchführen, indem er mittels eines Mehrkantschlüssels das Antriebszahnrad 100 in der einen oder anderen Richtung verdreht. Hierbei wird der Schraubring 92 auf dem Außengewinde 91 axial verlagert. Dementsprechend wird der untere Anschlagkörper 27, der von der Überhubfeder 31 gegen den unteren Rand des Schraubringes 92 gedrückt wird, ebenfalls axial verlagert. Hierdurch ändert sich der Hub, den die Hubstange 6 durchführt, wenn der Bund 25 von der Gewindespindel 8 bis zum unteren Anschlagkörper 27 verlagert wird. Ein axial gerichteter Vorsprung 108 neben dem obersten Zahn der axial gerichteten Verzahnung 95 verhindert, dass das Antriebszahnrad 100 außer Eingriff mit der Verzahnung 95 kommt (
Für die Einstellung des Schraubringes 9 können dem Anwender Tabellen zur Verfügung gestellt werden, welche in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen (Druck, Temperatur) und den Eigenschaften der zu pipettierenden Flüssigkeit (Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung) die in das Fenster 106 einzustellenden Markierungen 104 vorgeben. Alternativ kann der Anwender selber durch Messungen geeignete Einstellungen ermitteln und bei der Anwenderkalibrierung einstellen.For setting the
Die Werkskalibrierung ist einfach wieder auffindbar, indem der Schraubring 92 so gedreht wird, dass die Null in dem Fenster 106 sichtbar ist.The factory calibration is easily retrievable by rotating the threaded
- 11
- Pipettepipette
- 22
- GehäuseoberteilHousing top
- 33
- GehäuseunterteilHousing bottom
- 44
- Betätigungselementactuator
- 55
- Abdeckung des BetätigungselementsCover of the actuating element
- 66
- zylindrische Hubstangecylindrical lifting rod
- 77
- oberer DurchtrittskanalUpper passageway
- 88th
- Gewindespindelscrew
- 99
- Spindelmutterspindle nut
- 1010
- Hubkörperlifting body
- 1111
- SpindelmitnehmerSpindelmitnehmer
- 1212
- Sechskanthexagon
- 1313
- Lochhole
- 1414
- InnensechskantAllen
- 15, 1615, 16
- Radialvorsprüngeradial projections
- 17, 1817, 18
- Nutengroove
- 1919
- Übertragungsteiltransmission part
- 2020
- Zahnkranzsprocket
- 2121
- ZählwerksgetriebeZählwerksgetriebe
- 2222
- ZählwerksräderZählwerksräder
- 2323
- Zählwerkcounter
- 2424
- Gehäuseabdeckunghousing cover
- 2525
- wulstartiger Bundbeaded waistband
- 2626
- untere Stirnseitelower front side
- 2727
- unterer Anschlagkörperlower stop body
- 2828
- unterer Durchtrittskanallower passageway
- 2929
- Vorsprüngeprojections
- 3030
- Führungsschlitzeguide slots
- 3131
- Überhubfedertravel spring
- 3232
- ÜberhubfederlagerÜberhubfederlager
- 3333
- DurchführlochThrough-hole
- 3434
- Antriebselementdriving element
- 3535
- oberer Hülsenabschnittupper sleeve section
- 3636
- unterer Hülsenabschnittlower sleeve section
- 3737
- kegelstumpfförmige Spitzefrustoconical tip
- 3838
- weiterer Bundanother bunch
- 3939
- hohlzylindrischer Ankerhollow cylindrical anchor
- 4040
- hohlzylindrischer Magnethollow cylindrical magnet
- 4141
- Topfpot
- 4242
- nadelförmiger Abschnittneedle-shaped section
- 4343
- Entkopplungsfederdecoupling spring
- 4444
- Entkopplungseinrichtungdecoupling device
- 4545
- untere Gehäuseöffnunglower housing opening
- 4646
- Mittel zum lösbaren VerbindenMeans for detachable connection
- 4747
- hohlzylindrischer Abschnitthollow cylindrical section
- 4848
- oberer Hohlkegelabschnittupper hollow cone section
- 4949
- unterer Hohlkegelabschnittlower hollow cone section
- 5050
- konischer Ansatzconical approach
- 5151
- Pipettenspitzepipette tip
- 5252
- obere Öffnungupper opening
- 5353
- untere Öffnunglower opening
- 5454
- weitere Mittel zum lösbaren Verbindenfurther means for detachable connection
- 5656
- Verbindungskanalconnecting channel
- 5757
- Zylindercylinder
- 5858
- Kolbenpiston
- 5959
- O-RingO-ring
- 6060
- Kolbendichtungpiston seal
- 6161
- nadelförmiger Fortsatzneedle-shaped extension
- 6262
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 6363
- Kolbentellerpiston plate
- 6464
- konische Vertiefungconical depression
- 6565
- zylindrische Verschlusskappecylindrical cap
- 6767
- obere Gehäuseöffnungupper housing opening
- 6868
- Vorsprüngeprojections
- 6969
- Vertiefungdeepening
- 7070
- Kolbenfederpiston spring
- 7171
- Abwurfeinrichtungdiscarding equipment
- 7272
- Abwurfschieberejection slide
- 7373
- Abwurfendedischarge end
- 7474
- Abwurfverlängerungshedding extension
- 7575
- AbwurfstangeAbwurfstange
- 7676
- Abwurfringshedding ring
- 7777
- oberes AbwurffederlagerUpper ejection spring bearing
- 7878
- Betätigungsendeactuating end
- 7979
- Stegweb
- 8080
- unteres AbwurffederlagerLower ejection spring bearing
- 8181
- Abwurffederejection spring
- 8282
- unterer hohlzylindrischer Abschnittlower hollow cylindrical section
- 8383
- oberer hohlzylindrischer AbschnittUpper hollow cylindrical section
- 8484
- kreisringscheibenförmiger Absatzannular disc-shaped heel
- 8585
- Federbeinstrut
- 8686
- Vertiefungdeepening
- 8787
- Rastelementlocking element
- 8888
- Rastelementlocking element
- 8989
- Schlitzslot
- 9090
- Aussparungrecess
- 9191
- Außengewindeexternal thread
- 9292
- Schraubringscrew ring
- 9393
- Innengewindeinner thread
- 9494
- weiterer kreisringscheibenförmiger Absatzanother annular disc-shaped paragraph
- 9595
- axial gerichtete Verzahnungaxially directed toothing
- 9696
- Schraubenliniehelix
- 9797
- Lagercamp
- 9898
- Durchbruchbreakthrough
- 9999
- Rastnutlocking groove
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- Antriebszahnraddrive gear
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- Wellewave
- 102102
- Rastwulstlatching bead
- 103103
- Werkzeugangrifftool application
- 104104
- Markierungenmarks
- 105105
- weitere Schraubenlinieadditional helix
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- Fensterwindow
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