EP3888791A1 - Pipettenspitze - Google Patents

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EP3888791A1
EP3888791A1 EP20167992.5A EP20167992A EP3888791A1 EP 3888791 A1 EP3888791 A1 EP 3888791A1 EP 20167992 A EP20167992 A EP 20167992A EP 3888791 A1 EP3888791 A1 EP 3888791A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubular body
pipette tip
flat
area
tip according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20167992.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hanna Rethwisch
Maren LEONHARDT
Laura Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
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Priority to US17/912,958 priority patent/US20230138840A1/en
Priority to JP2022557723A priority patent/JP2023520982A/ja
Priority to EP21714190.2A priority patent/EP4100164A1/de
Priority to CN202180025758.9A priority patent/CN115397557B/zh
Priority to PCT/EP2021/057967 priority patent/WO2021198086A1/de
Publication of EP3888791A1 publication Critical patent/EP3888791A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/08—Ergonomic or safety aspects of handling devices
    • B01L2200/087—Ergonomic aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0832—Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric

Definitions

  • the invention relates to a pipette tip.
  • Pipette tips are used together with pipettes and other dosing devices in particular in medical, biological, biochemical and chemical laboratories for dosing liquids.
  • pipettes and other metering devices are collectively referred to as "pipetting devices”.
  • Pipette tips have an elongated, tubular body which at the lower end has a lower opening for the passage of liquid and at the upper end an upper opening for clamping onto the neck of a pipetting device.
  • Pipette tips usually have a generally conical shape, the cross section of which increases from the lower opening to the upper opening.
  • Standardized conical or frustoconical attachments with a standard geometry which is used uniformly by many manufacturers and which is characterized for each pipette tip size by a specific mean diameter and by a specific cone angle of the conical attachment are known.
  • Multi-channel pipetting devices are used to simultaneously take up liquid from one or more vessels or to dispense it into one or more vessels. They are often used for processing microtiter plates that have a large number of vessels in a matrix-like arrangement.
  • multichannel pipetting devices have a plurality of conical attachments which are arranged in parallel next to one another in one or more parallel rows and onto which the pipette tips can be clamped.
  • multichannel pipettes with 8, 12, 16 or 24 attachments in a row are known.
  • the pipetting device When designed as an air-cushion pipetting device, the pipetting device has at least one displacement device for air, which is connected in a communicating manner to a through hole of at least one attachment.
  • An air cushion can be displaced by means of the displacement device in order to suck liquid into a pipette tip clamped onto the attachment and to expel it therefrom.
  • the displacement device is usually designed as a cylinder with a piston that can be displaced therein.
  • displacement devices with a displacement chamber and at least one deformable wall are also known, a deformation of the wall causing the displacement of the air cushion.
  • a small piston is arranged in the pipette tip, which is coupled to a coupling element of a piston drive of the pipetting device when the pipette tip is plugged onto an attachment, which can be displaced in a through hole of the attachment.
  • the liquid is absorbed into the pipette tip preferably in a single step or in several small steps.
  • the liquid is dispensed in a single step when pipetting and in several small steps when dispensing.
  • Pipetting devices usually have an ejector that acts on the upper edge of the pipette tip in order to push it away from the attachment.
  • the ejector can be pressed against the upper edges of several pipette tips at the same time.
  • the pipetting device can be a hand-held pipette which the user can hold and operate with only one hand. It can also be a dispensing station ("pipetting station”) or an automatic dispensing machine (“pipetting machine”) in which a dispensing head with one or more attachments on a robot arm or on another transmission system above a work surface can be displaced.
  • the pipetting device can also be part of a laboratory machine ("workstation”) which, in addition to dosing, can carry out further treatments of liquids (eg mixing, temperature control, analysis).
  • the pipette tip To avoid incorrect dosing, the pipette tip must be clamped tightly or sealingly onto the attachment. In addition, the forces for attaching and ejecting the pipette tip from the attachment must not be too high.
  • Conventional pipette tips are thick-walled and rigid in the contact area with the conical attachment. When plugging on, the pipette tips are elastically widened at the circumference by the attachment. The spring characteristic is steep, so that high slip-on forces have to be applied. After attaching, there is a correspondingly high static friction between the attachment and the pipette tip, which must be overcome when it is ejected. The user is stressed by the high forces involved in attaching and ejecting the pipette tip. This can trigger diseases that are summarized under the term "cumulative trauma disorders" (CTD). As far as the attachment and ejection takes place by means of motorized drives, these must be correspondingly powerful and have a high power consumption.
  • CTD cumulative trauma disorders
  • the U.S. 6,197,259 describes a pipette tip which, by applying relatively low axial push-on forces of six pounds (26.7 N), can be securely attached to a neck of a pipette and by using relatively low ejection forces of three pounds (13.3 N) can be released from this.
  • the pipette tip has a conical upper end with an inner diameter at the upper end which is larger than the diameter of the attachment of the pipette onto which the pipette tip is to be attached.
  • the pipette tip has a hollow central section and an annular sealing area at the connection between the upper end and the central section.
  • the middle section has a side wall with a wall thickness between 0.2 and 0.5 mm on and next to the sealing area.
  • the annular sealing area has an inner diameter smaller than a value "x" and is designed to engage the lower end of a sealing zone of the lug to be expanded radially when the lug is inserted. This creates a liquid-tight seal between the sealing zone of the attachment and the sealing area of the pipette tip.
  • the pipette tip has lateral stabilizing means on the inside, next to the sealing area, which come into engagement with the outer surface of the attachment in order to stabilize the pipette tip on the attachment.
  • the lateral stabilizing means have at least three contacts spaced from one another in the circumferential direction and extending inward from the inner surface of the pipette tip.
  • the diametrical spacing of the contacts is such that they easily engage the lower end of the hub and allow the lower end to slide past without widening the sidewalls of the pipette tip on which the contacts are arranged.
  • the pipette tip is stretched in the sealing area and immediately next to it.
  • the contacts guide the pipette tip on the attachment the side wall of the pipette tip is deformed inward between the contacts and is not expanded, as a result of which the force that has to be applied to push in the attachment is kept low.
  • the attachment can be pressed deeper into the pipette tip as the push-on force increases. Correspondingly high ejection forces are required to loosen the pipette tip from the Approach. Due to the inward protruding contacts, the construction is only suitable for relatively large pipette tips.
  • the U.S. 6,568,288 describes a pipette tip that has axially spaced apart annular sealing and essentially cylindrical lateral guide areas, the sealing area being sufficiently thin to provide a press fit and airtight seal when a pipette attachment with axially spaced apart annular sealing and cylindrical lateral guide zones penetrates to form a sealing surface of the sealing zone and the sealing area.
  • the wall thickness in the sealing area is preferably between 0.2 and 0.5 mm.
  • the sealing surface is the outer surface of an annular, radially outwardly projecting projection next to the lower end of the extension.
  • the pipette tip has a circular, upward-facing and inward-facing shoulder on the inner circumference in order to limit attachment to the attachment.
  • the pushing force should be about two pounds (8.9 N) and about one pound (4.45 N) to throw off.
  • the depth stop can result in incomplete immersion when several pipette tips are picked up from a tray or rack at the same time using a multi-channel pipetting device. If the tray or rack bends slightly downwards between the side edges, placing the two outer attachments on the shoulders of the two outer pipette tips can lead to insufficient immersion of the other attachments in the pipette tips arranged between them.
  • the US 6,967,004 B2 describes a pipette tip which has an annular sealing area with an inner sealing surface on a side wall which is sufficiently thin in the sealing area to expand slightly and a press fit and an airtight seal between the sealing surface and a sealing zone to form a neck of the pipette inserted into the pipette tip.
  • the pipette tip has a circular, inwardly and upwardly directed shoulder that limits the insertion of the attachment.
  • the approach has two cylinder sections with different diameters. Its annular sealing zone includes a sealing edge at a connection between the lower end of a cylinder section and the outermost edge of a radially extending transition of the extension.
  • the forces to insert and eject the pipette tip are less than two pounds (8.9 N). If several pipette tips are picked up at the same time by means of a multi-channel pipetting device, the depth stop can lead to insufficient immersion of approaches.
  • the EP 2 138 234 A1 describes a pipette tip which, for releasable connection with the attachment of a pipetting device, has a flexible, tubular connecting section with a contour that is wave-shaped in cross section at the upper end of an elongated tubular section, which increases the expandability of the seat area.
  • the seating area is reversibly expandable by more than 20% when it is attached to the attachment.
  • the wave-shaped contour must be drawn smooth on the approach, so that the further elasticity is only low. As a result, the pipette tip requires precise manufacture.
  • the EP 2 606 977 A1 describes a pipette tip with the shape of an elongated tube with a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end, wherein next to the upper opening on the inner circumference there is a seat area which can be pushed on a standardized conical approach of a pipetting device is used.
  • the seat area has a holding area with radially inwardly protruding, axially extending ribs and below the holding area a sealing area with a circumferential, inwardly protruding sealing projection.
  • the seat area is designed in such a way that the ribs are partially plastically deformed when plugged onto the attachment with a push-on force that ensures that the pipette tip is held and sealed on the attachment and an elastic deformation occurs outside the ribs in the seat area.
  • Below the sealing area it has a braking area that widens conically towards the upper opening to limit attachment. This ensures a secure seal on the attachment of a pipetting device and significantly reduces the ejection force to be applied for ejection.
  • the design is particularly suitable for relatively large pipette tips with a nominal volume of 2.5, 5.0 and 10 mL. It is less suitable for smaller pipette tips due to the difficult production of the filigree ribs.
  • the EP 3 115 110 A1 describes a pipette tip with a tubular body and a seat area for attaching to a conical attachment of a pipetting device, which has a circumferential, inwardly protruding sealing projection on the inner circumference at a distance from the upper opening, below the sealing projection a circumferential, downwardly stronger than the Approach tapering braking area and above the sealing projection has a circumferential, inwardly protruding support projection.
  • the sealing projection can be clamped onto the projection in a sealing manner with elastic deformation, the braking area resting further down on the projection and the supporting projection resting above the projection without bias or being spaced from the projection by a circumferential gap.
  • the pipette tip seals well and can be securely clamped onto the attachment of a pipetting device, can be ejected from the attachment with reduced expenditure of force and is also well suited for smaller pipette tip sizes.
  • the disadvantage is that still high effort when clamping on the approach and when stripping from the approach.
  • the WO 2011/091308 A2 describes a pipette tip which has an annular flange at the proximal end of a proximal section and axially directed ribs in the proximal section which are spaced apart from one another in the circumferential direction.
  • the flange is intended to increase the rigidity of the pipette tip and to make it easier to align the dispenser with the pipette tip.
  • the ribs are intended to limit the axial expandability of the pipette tip in the proximal area.
  • the push-on forces of the pipette tips with 200 ⁇ l and 1000 ⁇ l filling volumes on five different pipettes are over 1000 g (10 N) and reach up to 2,000 g (20N).
  • the pipette tip has elastic expansion elements by means of which the axial push-on force and ejection force are reduced.
  • the elastic expansion elements are arranged in an upper section of the pipette tip above a sealing ring encircling the inner circumference. They are formed by outwardly curved areas of reduced wall thickness between cylindrical or conical segments of the pipette tip.
  • the pipette tip is guided and aligned on the attachment by ribs on the inside of the wall segments.
  • the push-on forces are still high because the pipette tip has a large wall thickness in the area of the circumferential sealing ring and can only expand slightly, and they increase sharply when the expansion elements are drawn flat.
  • the WO 2018/213196 A1 describes a pipette tip having a proximal portion with alternating, longitudinally directed grooves and panels which are designed to facilitate the expansion and compression of the wall when the pipette tip is attached to a correspondingly designed dispensing device and is sealingly engaged therewith. These measures reduce the axial force for clamping a pipette tip onto a dispensing device and releasing a pipette tip from a dispensing device for liquid.
  • the grooves are stepped, V- or U-shaped.
  • a plurality of grooves and panels are arranged alternately on the circumference of the proximal portion. To form the grooves, constrictions in the injection mold must be filled with plasticized plastic compound during injection molding.
  • the invention is based on the object of providing a pipette tip which can be clamped onto an attachment of a pipetting device in a sufficiently firm and sealing manner with reduced attachment force and ejection force, has more favorable manufacturing properties with improved dimensional accuracy and strength and is better suited for identifying different types of pipette tips .
  • the plastic pipette tip according to the invention comprises an elongated, tubular body with a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end for clamping onto a neck of a pipetting device, in addition to the upper opening on the inner circumference of the tubular Body there is a seating area for the approach, characterized in that in addition to the upper opening on the outer circumference of the tubular body there is at least one flattening extending in the axial direction, the wall thickness of the tubular body in a cross section through the tubular body starting from one of the two areas of the tubular body adjoining the flattening gradually decreased in the flattening towards its central area and the flattening in the cross section through the tubular body is a straight line or less strongly curved than the areas adjoining the flattening P rofil has.
  • the pipette tip according to the invention has a smaller wall thickness in the area of the flattened area than in the areas of the tubular body adjoining the flattened area. This improves the deformability of the pipette tip when it is clamped onto an attachment of a pipetting device, so that reliable sealing of the pipette tip on the attachment can be achieved even with comparatively low push-on forces.
  • the pipette tip can be designed in such a way that it is exclusively elastically deformed when it is clamped with a certain force on a defined attachment of a pipetting device. However, it can also be designed in such a way that it is plastically deformed when it is clamped with a certain force on a defined attachment of a pipetting device.
  • the push-on force increases proportionally to the deformation.
  • the elastic deformation can be completely restored after the pipette tip has been released from the attachment.
  • plastic deformation occurs.
  • Plastic deformation is irreversible Deformation that does not resolve itself after the pipette tip is detached from the attachment.
  • the push-on force no longer increases or only increases slightly with the deformation.
  • the elastic or plastic deformation takes place preferably in the area of the flattened areas, since the pipette tip has the smallest wall thickness in addition to the upper opening in the area of the flattened area. As a result, the effort required to clamp the pipette tip onto the attachment in a sealing manner can be kept low.
  • the push-on force can be limited to a specified limit value.
  • the plastic compound can better fill the cavity in the injection molding tool in the area of the flattened area than in the area of the grooves in the conventional pipette tips due to the lower pressure losses at the flattened area.
  • weld lines can also be reduced and more dimensionally stable and stronger pipette tips can be achieved.
  • the increased strength can prevent the pipette tips from tearing open at the points with the smallest wall thickness due to the push-on forces.
  • the flattened area can be used to identify the pipette tips.
  • information about the pipette tip and / or its manufacture can be affixed to the flattened area during injection molding, for example about the pipette tip size, the material or the degree of purity of the pipette tip, the manufacturer, the brand and / or the production tool used for the manufacture.
  • the pipette tip size is the largest volume that can be dosed with the pipette tip.
  • Pipette tips which differ from one another by at least one of the aforementioned criteria are also referred to in this application as “pipette tips of different pipette tip types”.
  • the marking can be used at Injection molding in the form of raised or recessed letters, numbers, characters or symbols or printed later. Furthermore, identification by the user comes into consideration, for example by printing, writing using a writing tool or sticking a label. In addition, the flattening itself can be used as a distinguishing feature in order to distinguish different types of pipette tips from one another.
  • the flattened area can also serve as anti-roll protection in order to prevent a pipette tip placed on a work surface or other surface from rolling away.
  • the flattened area can have a straight profile and / or an outwardly (convex) and / or inwardly (concave) profile.
  • the profile of the flattening is largely or exclusively straight or largely or exclusively curved outward or largely or exclusively curved inward.
  • the radius of curvature is constant along the respective profile.
  • the radius of curvature varies along the respective profile or part thereof.
  • the profile of the flattened portion is rectilinear in sections and the same or differently curved in sections.
  • the profile of the flattening is straight on the two edges and curved inward between them, so that it is approximately V-shaped overall.
  • the profile of the flattening is curved differently in sections.
  • the different curvatures can be curvatures with different radii of curvature or outward and inward curvatures with the same or different radii of curvature. If the profile of the flat is curved, the curvature is less than the curvature of that on it adjacent areas of the tubular body.
  • the curvature is the reciprocal of the radius of curvature of the respective profile. In the case of an outwardly curved profile, the flattening results from the fact that its curvature is smaller than the curvature of the areas of the tubular body adjoining it.
  • the flattening also results from the fact that the curvature is less than the curvature of the region of the tubular body adjoining it.
  • the flattened area is particularly suitable for identifying pipette tips.
  • the tubular body has, in a cross section on the outer circumference, at least in the areas adjoining the flattened area, an arcuate profile and the flattened area has a straight or an arcuate profile with a greater radius of curvature than the areas adjoining the flattened area.
  • the areas adjoining the flattened area are overall in the shape of a circular arc.
  • the invention also includes embodiments in which the profile of the areas adjoining the flat area deviates from a circular arc shape, for example has an elliptical or otherwise curved course.
  • the profile of the flattening can deviate from a straight or circular arc-shaped curved course, for example have an elliptical or otherwise curved course.
  • the tubular body has a straight and / or a curved profile in all cross sections through the flattening in the flattening.
  • the tubular body has exclusively a straight cross-section in all cross-sections through the flattening in the flattening or in all cross-sections the flat only has a curved profile in the flat.
  • the tubular body has in all cross-sections through the flattening in the flattening exclusively a profile curved with the same radius of curvature or in different cross-sections a profile curved with a different radius of curvature, the curvature of the profile preferably changing gradually from cross-section to cross-section.
  • the flattening has an outwardly curved profile and an inwardly curved profile in different cross-sections, the curvature of the profile preferably changing gradually from cross-section to cross-section.
  • the flattened area has an inwardly curved profile.
  • this is a profile that is inwardly curved overall with the same or different curvatures or a profile that is curved inward in the central area and a straight profile on the two lateral edges that is approximately V-shaped overall.
  • the inwardly curved flattening is preferably in a region on the circumference of more than 10 °, preferably more than 30 °.
  • at least 3 flat areas with an inwardly curved contour are evenly distributed over the circumference and the flat areas with an inwardly curved contour are the same width or wider than the areas between the flat areas with an inwardly curved contour.
  • the at least one flat area extends upwards to a distance from the upper end of the tubular body.
  • an upper edge with a uniform wall thickness can be achieved, which is advantageous for ejecting a pipette tip from the attachment by means of an ejection device of the pipetting device.
  • the upper edge of the pipette tip is a circumferential flange. The flange can be used to hold a pipette tip in a hole of a holder for pipette tips ( rack ).
  • the flat extends to the upper end of the tubular body.
  • the extension of the flattened area up to the upper end is advantageous for the deformation of the pipette tip with reduced expenditure of force.
  • the tubular body has a shoulder on the outer circumference. With the shoulder, the pipette tip can be supported in a hole in a holder for pipette tips.
  • the flattening extends downwards at least up to the shoulder or beyond.
  • the tubular body has several, preferably three, flat areas on the circumference.
  • the force required to deform the pipette tips can be further reduced by the multiple flattened areas.
  • different types of pipette tips can be identified differently by pipette tips with different numbers and / or positions and / or dimensions of the flattened areas.
  • the flats are evenly distributed over the outer circumference of the tubular body.
  • a uniform expansion of the pipette tip can hereby be achieved.
  • the flattened areas can, however, also be distributed unevenly over the outer circumference of the tubular body, in particular in order to identify different types of pipette tips differently.
  • the flattened areas as a whole take up a larger part of the outer circumference of the tubular body than the regions of the tubular body adjoining them in the circumferential direction as a whole. As a result, the effort required to expand the pipette tip can be further reduced.
  • the seat area is conical and / or cylindrical.
  • the tubular body on the inner circumference of the seat area has at least one inwardly protruding, circumferential sealing structure and / or at least one inwardly protruding, circumferential or multiple spaced-apart guide structure.
  • the sealing structure is a sealing bead and / or the guide structure is a guide bead and / or a guide rib. The sealing and / or guide structures cause a ring support between the attachment of the pipetting device and the pipette tip and thus very low frictional forces when the pipette tip is attached to the attachment.
  • the tubular body has a plurality of sealing structures and / or guide structures on the inner circumference, which have a wave-shaped contour in a longitudinal section through the tubular body.
  • the tubular body has a widening at the upper opening and / or an insertion bevel on the inner circumference.
  • the widening and / or insertion bevel facilitates the insertion of a tip of a pipetting device into the pipette tip.
  • the pipette tip is made from at least one thermoplastic, preferably from at least one polyolefin, preferably from at least one polypropylene and / or polyethylene.
  • the invention also relates to a pipette tip system comprising several pipette tips according to one of claims 1 to 15 or one of the preceding embodiments, pipette tips of different pipette tip types having differently designed flats and / or different markings on the flats.
  • the invention also relates to a pipetting system with at least one pipette tip according to one of claims 1 to 15 or one of the preceding embodiments and a single-channel pipetting device with a single attachment for attaching a pipette tip and / or a multi-channel pipetting device with several attachments for simultaneously attaching several pipette tips.
  • each cross-section through the tubular body is a plane oriented perpendicular to the central axis of the tubular body.
  • Each longitudinal section through the tubular body is a plane in which the central axis of the tubular body extends.
  • the central area of the flat is a line or a strip-shaped zone which runs between the two side edges of the flat, wherein the line or zone can have the same distances from the two side edges of the flat or different distances from the two side edges of the May have flattening.
  • a pipette tip 1 has an elongated, tubular body 2 which has a lower opening 4 at the lower end 3 and an upper opening 6 at the upper end 5.
  • the lower opening 4 is smaller than the upper opening 6.
  • the inner and outer diameter of the tubular body 2 increases from the lower opening 4 to the upper opening 6.
  • the tubular body 2 has a conical starting section 7 at the bottom, above a middle section 8 with a smaller cone angle than the starting section 7 and above a cylindrical head section 9 with larger dimensions than the middle section 8 outer circumference of the tubular body 2 a downwardly directed outer shoulder 10 around.
  • Flattened areas 12 extending in the axial direction are provided on the outer circumference 11 of the head section.
  • the flats 12 begin at a small distance from the upper end 5 of the tubular body 2 and extend downward over the head section 9 to a little over the shoulder 10 and into the upper area of the central section 8.
  • the flats 12 are aligned parallel to the central axis of the tubular body 2.
  • the flats 12 are arranged distributed uniformly around the outer circumference 11 of the tubular body.
  • the flattened areas 12 are each approximately the same width as the areas 13 adjoining them.
  • the tubular body 2 has in each cross section through the flats 12 on the outer circumference 11 in the areas 13 adjoining the flats 12 an arcuate profile 14 and in the flats 12 a straight profile 15.
  • the arcuate profiles 14 extend over the entire distance range between two adjacent flattened areas 12, that is to say between the flattened areas 12, the profiles 14 are arc-shaped everywhere. This is especially true in Fig. 3 shown.
  • the tubular body 2 has a circumferential edge 16 with a uniform wall thickness.
  • the tubular body 2 has a widening 18 with an insertion bevel 19 on the inner circumference 17. This is especially true in Fig. 4 shown.
  • the tubular body 2 has on the inner circumference 17 a substantially conical or cylindrical seat area 20 for a conical or cylindrical extension 21 of a pipetting device.
  • the seat area 20 extends into the head section 9 and is conical with a cone angle of, for example, 2 ° to 6 °.
  • the tubular body 2 has on the inner circumference 17 in the seat area 20 a plurality of sealing structures 22 in the form of inwardly projecting, closed circumferential sealing beads 23 which are spaced apart from one another in the axial direction. Furthermore, the tubular body 2 has, at a smaller distance from the upper opening 6, inwardly projecting, closed circumferential guide structures 24 in the form of guide beads 25 which are spaced apart from one another. Overall, the tubular body 2 in the seat area 20 has wave-shaped sealing and guide structures 22, 24 in longitudinal section.
  • the tubular body 2 has a constant wall thickness everywhere in cross section in the adjoining areas 13 between the flattened areas 12. Furthermore, the wall thickness of the tubular body 2 in the flattened areas 12 decreases in each case starting from the areas 13 adjoining them towards the central area 27 of the flattened areas 12.
  • the flats 12 are provided with markings 28. These are inscriptions 29 in the form of raised or recessed numbers and letters that are produced during the injection molding of the pipette tip 1.
  • the inscriptions 29 indicate the size of the pipette tip and the nest of the injection molding tool in which the pipette tip 1 is injection molded.
  • one or more pipette tips 1 can be kept ready in holes of a holder for pipette tips, with their shoulder 10 being supported on the edge of the holes.
  • the extension 21 of a pipetting device can easily be introduced into the pipette tip 1 through the widening 18 with the insertion bevel 19 at the upper opening 6. In it, it is guided with little friction by the guide structures 24 and sealing structures 22.
  • the pipette tip 1 can be elastically and / or plastically deformed in the area of the flattened areas 12, whereby the attachment forces are reduced and a secure seal of the attachment 21 on the sealing structures 22 is achieved with relatively lower attachment forces.
  • the pipette tip 1 After the pipetting of liquid, the pipette tip 1 can easily be thrown off the attachment 21, since the ejection forces to be applied for ejection are also reduced.
  • a drop sleeve guided on the approach 21 is the The pipetting device is pressed against the circumferential edge 16 at the upper end 5 of the pipette tip 1 and the pipette tip is stripped off the attachment 21.
  • the pipette tip 1 of Figures 6 to 10 is preferably for pipetting smaller filling volumes than the pipette tip 1 of Figs. 1 to 5 designed.
  • the pipette tip 1 differs from the one described above in particular in that the elongated, tubular body 2 has a plurality of conical middle sections 8.1, 8.2, 8.3 above the conical starting section 7, a conical transition section 30 above and a conical head section 9 with a circumferential, radially following has externally projecting flange 31 at the upper end 5.
  • the aforementioned sections 7, 8.1, 8.2, 8.3, 40 and the flange 31 directly adjoin one another.
  • the outer diameter of the tubular body 2 increases gradually from the lower end 3 to the upper end of the head section 9.
  • the inner diameter of the tubular body 2 also increases gradually from the lower end 3 to the upper end 5 of the tubular body 2.
  • This pipette tip 1 has no shoulder between the central section and the head section.
  • the flange 31 has on the underside downwardly projecting ribs 32 which, starting from the head section 9, extend radially outward.
  • the flattened areas 12 extend from the underside of the flange 31 in the axial direction of the tubular body 2 to the upper edge area of the transition section 30.
  • This pipette tip 1 also has three flat flat areas 12.
  • the adjoining areas 13 of the head section 9 each have an arcuate profile in cross section, which extends over the entire area between two adjacent flattened areas 12.
  • One or more pipette tips 1 according to Figures 6 to 10 can be provided in a holder for pipette tips. They are inserted into holes in the holder and supported with the ribs 32 on the underside of the flange 31 on the edge of the holes. According to Fig. 10 the extension 21 is only partially pushed into the top guide bead 25 in the pipette tip 1. Further down, the pipette tip 1 has a further guide bead 25 and below it a sealing bead 23. The attachment is pushed forward up to the sealing bead 23 so that the pipette tip 1 is aligned and clamped onto the attachment 21 in a sealing manner. The guide beads 25 also contribute to the sealing of the pipette tip 1 on the attachment 21.

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Abstract

Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen, rohrförmigen Körper mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers ein Sitzbereich für den Ansatz vorhanden ist, wobei neben der oberen Öffnung am äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Abflachung vorhanden ist, die Wandstärke des rohrförmigen Körpers sich in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper jeweils ausgehend von einem der beiden an die Abflachung angrenzenden Bereiche des rohrförmigen Körpers in der Abflachung zu deren Zentralbereich hin allmählich verringert und die Abflachung in dem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper ein geradliniges oder weniger stark als die angrenzenden Bereiche gekrümmtes Profil hat.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettenspitze.
  • Pipettenspitzen werden zusammen mit Pipetten und anderen Dosiervorrichtungen insbesondere in medizinischen, biologischen, biochemischen und chemischen Laboratorien zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Nachfolgend werden Pipetten und andere Dosiervorrichtungen zusammenfassend als "Pipettiervorrichtungen" bezeichnet. Pipettenspitzen haben einen länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem unteren Ende eine untere Öffnung für den Durchgang von Flüssigkeit und an dem oberen Ende eine obere Öffnung zum Aufklemmen auf den Ansatz einer Pipettiervorrichtung hat. Pipettenspitzen haben meist eine im Allgemeinen konische Form, deren Querschnitt sich von der unteren Öffnung zur oberen Öffnung hin vergrößert. Bekannt sind standardisierte konische bzw. kegelstumpfförmige Ansätze (Arbeitskonus) mit einer Standardgeometrie, die von vielen Herstellern einheitlich verwendet wird und die für jede Pipettenspitzengröße durch einen spezifischen mittleren Durchmesser und durch einen spezifischen Konuswinkel des konischen Ansatzes gekennzeichnet ist.
  • Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen dienen dazu, gleichzeitig Flüssigkeit aus einem oder mehreren Gefäßen aufzunehmen bzw. in ein oder mehrere Gefäße abzugeben. Sie werden vielfach für die Bearbeitung von Mikrotiterplatten benutzt, die in matrixartiger Anordnung eine Vielzahl Gefäße aufweisen. Hierfür haben Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen mehrere, in einer oder mehreren parallelen Reihen parallel nebeneinander angeordnete konische Ansätze, auf die Pipettenspitzen aufklemmbar sind. In Anpassung an ein häufig benutztes Format von Mikrotiterplatten mit 96 (8x12) oder 384 (16 x 24) Gefäßen (Näpfchen) gemäß ANSI-Standard sind Mehrkanalpipetten mit 8, 12, 16 oder 24 Ansätzen in einer Reihe bekannt. Bekannt sind auch Mehrkanal-Dosiervorrichtungen mit einem Dosierkopf, der 96 oder 384 Ansätze aufweist. Entsprechend dem Abstand benachbarter Gefäße von Mikrotiterplatten mit 96 oder 384 Gefäßen weisen benachbarte Ansätze einen Abstand von 9 mm oder 4,5 mm voneinander auf.
  • Bei Ausführung als Luftpolster-Pipettiervorrichtung weist die Pipettiervorrichtung mindestens eine Verdrängungseinrichtung für Luft auf, die kommunizierend mit einem Durchgangsloch mindestens eines Ansatzes verbunden ist. Mittels der Verdrängungseinrichtung ist ein Luftpolster verlagerbar, um Flüssigkeit in eine auf den Ansatz aufgeklemmte Pipettenspitze einzusaugen und daraus auszustoßen. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens als Zylinder mit darin verschieblichem Kolben ausgeführt. Bekannt sind aber auch Verdrängungseinrichtungen mit einer Verdrängungskammer und mindestens einer verformbaren Wand, wobei eine Verformung der Wand die Verdrängung des Luftpolsters bewirkt.
  • Bei der Ausführung als Direktverdränger-Pipettiervorrichtung ist in der Pipettenspitze ein kleiner Kolben angeordnet, der beim Aufstecken der Pipettenspitze auf einen Ansatz mit einem Kopplungselement eines Kolbenantriebs der Pipettiervorrichtung gekoppelt wird, das in einem Durchgangsloch des Ansatzes verlagerbar ist.
  • Die Aufnahme der Flüssigkeit in die Pipettenspitze erfolgt bevorzugt in einem einzigen Schritt oder in mehreren kleinen Schritten. Die Abgabe der Flüssigkeit erfolgt beim Pipettieren in einem einzigen Schritt und beim Dispensieren in mehreren kleinen Schritten.
  • Pipettiervorrichtungen haben meist einen Abwerfer, der auf den oberen Rand der Pipettenspitze wirkt, um diese vom Ansatz abzudrücken. Bei Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen ist der Abwerfer gleichzeitig gegen die oberen Ränder mehrerer Pipettenspitzen drückbar. Mittels des Abwerfers kann der Anwender die mit Flüssigkeit kontaminierten Pipettenspitzen vom Ansatz trennen, ohne diese anzufassen. Die Pipettiervorrichtung kann eine Handpipette sein, die der Anwender mit nur einer Hand halten und betätigen kann. Sie kann auch eine Dosierstation ("Pipettier-station") oder ein Dosierautomat ("Pipettierautomat") sein, bei dem ein Dosierkopf mit einem oder mehreren Ansätzen an einem Roboterarm oder an einem anderen Übertragungssystem oberhalb einer Arbeitsfläche verlagerbar ist. Die Pipettiervorrichtung kann auch Bestandteil eines Laborautomaten ("Workstation") sein, der außer dem Dosieren weitere Behandlungen von Flüssigkeiten (z.B. Mischen, Temperieren, Analysieren) durchführen kann.
  • Zur Vermeidung von Fehldosierungen muss die Pipettenspitze hinreichend fest bzw. abdichtend auf den Ansatz aufgeklemmt sein. Außerdem dürfen die Kräfte für das Aufstecken und das Abwerfen der Pipettenspitze von dem Ansatz nicht zu hoch sein. Herkömmliche Pipettenspitzen sind im Kontaktbereich mit dem konischen Ansatz dickwandig und starr. Beim Aufstecken werden die Pipettenspitzen am Umfang durch den Ansatz elastisch aufgeweitet. Die Federkennlinie ist steil, sodass hohe Aufsteckkräfte aufzubringen sind. Nach dem Aufstecken wirkt eine entsprechend hohe Haftreibung zwischen dem Ansatz und der Pipettenspitze, die beim Abwerfen überwunden werden muss. Der Anwender wird durch die hohen Kräfte für das Aufstecken und Abwerfen der Pipettenspitze belastet. Hierdurch können Krankheiten ausgelöst werden, die unter dem Begriff "cummulative trauma disorders" (CTD) zusammengefasst werden. Soweit das Aufstecken und Abwerfen mittels motorischer Antriebe erfolgt, müssen diese entsprechend leistungsfähig sein und haben einen hohen Stromverbrauch.
  • Die US 6,197,259 beschreibt eine Pipettenspitze, die durch Anwendung von relativ geringen axialen Aufsteckkräften von sechs Pfund (26,7 N) fest auf einen Ansatz einer Pipette aufsteckbar und durch Anwendung von relativ geringen Abwurfkräften von drei Pfund (13,3 N) von diesem abwerfbar ist. Die Pipettenspitze weist ein konisches oberes Ende mit einem inneren Durchmesser am oberen Ende auf, der größer als der Durchmesser des Ansatzes der Pipette ist, auf den die Pipettenspitze aufzustecken ist. Ferner hat die Pipettenspitze einen hohlen Mittelabschnitt und einen kreisringförmigen Dichtbereich an der Verbindung zwischen dem oberen Ende und dem Mittelabschnitt. Der Mittelabschnitt weist an und neben dem Dichtbereich eine Seitenwand mit einer Wandstärke zwischen 0,2 und 0,5 mm auf. Der kreisringförmige Dichtbereich hat einen inneren Durchmesser, der kleiner als ein Wert "x" ist, und ist ausgelegt, sodass er mit dem unteren Ende einer Dichtzone des Ansatzes in Eingriff kommt, um radial aufgeweitet zu werden, wenn der Ansatz eingeführt ist. Hierdurch wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Dichtzone des Ansatzes und dem Dichtbereich der Pipettenspitze erzeugt. Ferner weist die Pipettenspitze an der Innenseite neben dem Dichtbereich seitliche Stabilisierungsmittel auf, die mit der äußeren Oberfläche des Ansatzes in Eingriff kommen, um die Pipettenspitze auf dem Ansatz zu stabilisieren. Die seitlichen Stabilisierungsmittel weisen zumindest drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Kontakte auf, die sich von der inneren Oberfläche der Pipettenspitze aus nach innen erstrecken. Der diametrale Abstand der Kontakte ist so bemessen, dass sie leicht mit dem unteren Ende des Ansatzes in Eingriff kommen und ein Vorbeigleiten des unteren Endes ermöglichen, ohne dass die Seitenwände der Pipettenspitze aufgeweitet werden, auf denen die Kontakte angeordnet sind. Wenn das untere Ende der Dichtzone des Ansatzes in Eingriff mit dem Dichtbereich der Pipettenspitze kommt, wird die Pipettenspitze im Dichtbereich und unmittelbar daneben gedehnt. Wenn die Kontakte die Pipettenspitze auf dem Ansatz führen, verformt sich die Seitenwand der Pipettenspitze zwischen den Kontakten nach innen und wird nicht aufgeweitet, wodurch die für das Eindrücken des Ansatzes aufzubringende Kraft gering gehalten wird. Der Ansatz ist mit anwachsender Aufsteckkraft tiefer in die Pipettenspitze einpressbar. Dementsprechend hohe Abwurfkräfte sind für das Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz aufzubringen. Die Konstruktion eignet sich aufgrund der nach innen vorstehenden Kontakte nur für verhältnismäßig große Pipettenspitzen.
  • Die US 6,568,288 beschreibt eine Pipettenspitze, die axial voneinander beanstandete kreisringförmige Dicht- und im Wesentlichen zylindrische seitliche Führungsbereiche aufweist, wobei der Dichtbereich hinreichend dünn ist, um beim Eindringen eines Ansatzes einer Pipette mit axial voneinander beabstandeten kreisringförmigen Dicht- und zylindrischen seitlichen Führungszonen einen Presssitz und luftdichte Abdichtung zwischen einer Dichtfläche der Dichtzone und dem Dichtbereich zu bilden. Die Wandstärke im Dichtbereich beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 0,5 mm. Die Dichtfläche ist die Außenfläche eines kreisringförmigen, radial nach außen vorspringenden Vorsprunges neben dem unteren Ende des Ansatzes. Die Pipettenspitze weist eine kreisringförmige, nach oben gewandte und nach innen gerichtete Schulter am Innenumfang auf, um das Aufstecken auf den Ansatz zu begrenzen. Die Kraft für das Aufstecken soll ungefähr zwei Pfund (8,9 N) und für das Abwerfen ungefähr ein Pfund (4,45 N) betragen. Durch den Tiefenanschlag kann es zu einem unvollständigen Eintauchen beim gleichzeitigen Aufnehmen mehrerer Pipettenspitzen von einem Tray oder Rack mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung kommen. Wenn sich das Tray oder Rack zwischen seitlichen Rändern leicht nach unten durchbiegt, kann das Aufsetzen der beiden äußeren Ansätze auf den Schultern der beiden äußeren Pipettenspitzen zu einem unzureichenden Eintauchen der weiteren Ansätze in die dazwischen angeordneten Pipettenspitzen führen.
  • Die US 6,967,004 B2 beschreibt eine Pipettenspitze, die einen kreisringförmigen Dichtbereich mit einer inneren Dichtfläche auf einer Seitenwand aufweist, die im Dichtbereich hinreichend dünn ist, um sich geringfügig auszudehnen und einen Presssitz und eine luftdichte Abdichtung zwischen der Dichtfläche und einer Dichtzone eines in die Pipettenspitze eingesetzten Ansatzes der Pipette zu bilden. Die Pipettenspitze hat eine kreisringförmige, nach innen und nach oben gerichtete Schulter, die das Einstecken des Ansatzes begrenzt. Der Ansatz weist zwei Zylinderabschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Seine kreisringförmige Dichtzone schließt eine Dichtkante an einer Verbindung des unteren Endes eines Zylinderabschnittes und dem äußersten Rand eines radial erstreckten Überganges des Ansatzes ein. Vorzugsweise betragen die Kräfte zum Einsetzen und Abwerfen der Pipettenspitze weniger als zwei Pfund (8,9 N). Der Tiefenanschlag kann beim gleichzeitigen Aufnehmen von mehreren Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen.
  • Die EP 2 138 234 A1 beschreibt eine Pipettenspitze, die zum lösbaren Verbinden mit dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung am oberen Ende eines länglichen rohrförmigen Abschnittes einen flexiblen, rohrförmigen Verbindungsabschnitt mit einer im Querschnitt wellenförmigen Kontur aufweist, welche die Dehnbarkeit des Sitzbereiches erhöht. Der Sitzbereich ist beim Aufstecken auf den Ansatz um mehr als 20 % reversibel dehnbar. Für einen abdichtenden Sitz muss die wellenförmige Kontur auf dem Ansatz glattgezogen werden, wodurch die weitere Dehnbarkeit nur noch gering ist. Infolgedessen erfordert die Pipettenspitze eine genaue Fertigung. Ferner ist zwischen Sitzbereich und rohrförmigem Bereich eine nach innen radial vorspringenden Schulter vorhanden, die einen Tiefenanschlag für den Ansatz bewirkt, der beim Aufnehmen von Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen kann.
  • Die EP 2 606 977 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit der Form eines länglichen Röhrchens mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich vorhanden ist, der zum Aufstecken auf einen standardisierten konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung dient. Der Sitzbereich weist einen Haltebereich mit radial nach innen vorstehenden, axial erstreckten Rippen und unterhalb des Haltebereichs einen Dichtbereich mit einem am Umfang umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung auf. Der Sitzbereich ist so ausgebildet, dass beim Aufstecken auf den Ansatz mit einer Aufsteckkraft, die ein Halten und Abdichten der Pipettenspitze auf dem Ansatz gewährleistet, die Rippen teilweise plastisch verformt werden und außerhalb der Rippen im Sitzbereich eine elastische Verformung eintritt. Unter dem Dichtbereich hat sie einen konisch sich zu oberen Öffnung hin erweiternden Bremsbereich zum Begrenzen des Aufsteckens. Hierdurch wird eine sichere Abdichtung auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung gewährleistet und die zum Abwerfen aufzubringende Abwerfkraft wesentlich verringert. Die Konstruktion eignet sich besonders für verhältnismäßig große Pipettenspitzen mit 2,5, 5,0 und 10 mL Nennvolumen. Für kleinere Pipettenspitzen ist sie aufgrund der schwierigen Herstellung der filigranen Rippen weniger gut geeignet.
  • Die EP 3 115 110 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit einem röhrchenförmigen Körper und einen Sitzbereich zum Aufstecken auf einen konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, der am inneren Umfang in einem Abstand von der oberen Öffnung einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung, unterhalb des Dichtvorsprungs einen umlaufenden, sich nach unten stärker als der Ansatz verjüngenden Bremsbereich und oberhalb des Dichtvorsprunges einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Stützvorsprung aufweist. Der Dichtvorsprung ist unter elastischer Verformung abdichtend auf den Ansatz aufklemmbar, wobei der Bremsbereich weiter unten am Ansatz anliegt und der Stützvorsprung weiter oben ohne Vorspannung am Ansatz anliegt oder durch einen umlaufenden Spalt vom Ansatz beanstandet ist. Die Pipettenspitze ist gut abdichtend und sicher auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar, mit reduziertem Kraftaufwand vom Ansatz abwerfbar und eignet sich auch gut für kleinere Pipettenspitzengrößen. Nachteilig ist der immer noch hohe Kraftaufwand beim Aufklemmen auf den Ansatz und beim Abstreifen vom Ansatz.
  • Die WO 2011/091308 A2 beschreibt eine Pipettenspitze, die am proximalen Ende eines proximalen Abschnittes einen kreisringförmigen Flansch und im proximalen Abschnitt axial gerichtete Rippen aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beanstandet sind. Der Flansch soll die Steifigkeit der Pipettenspitze erhöhen und die Ausrichtung des Dispensers auf die Pipettenspitze erleichtern. Die Rippen sollen die axiale Aufweitbarkeit der Pipettenspitze im proximalen Bereich begrenzen. Die Aufsteckkräfte der Pipettenspitzen mit 200 µl und 1000 µl Füllvolumen auf fünf verschiedene Pipetten betragen über 1000 g (10 N) und erreichen bis zu 2.000 g (20N).
  • Aus der US 7 335 337 B1 ist eine ergonomisch optimierte Pipettenspitze bekannt, welche betriebssicher auf einer Pipette fixiert werden kann, bei der die Aufsteckkräfte und Abwurfkräfte reduziert sind. Die Pipettenspitze weist elastische Expansionselemente auf, über welche die axiale Aufsteckkraft und Abwurfkraft reduziert werden. Die elastischen Expansionselemente sind in einem oberen Abschnitt der Pipettenspitze oberhalb eines am Innenumfang umlaufenden Dichtringes angeordnet. Sie sind durch nach außen gewölbte Bereiche verringerter Wandstärke zwischen zylindrischen oder kegelförmigen Segmenten der Pipettenspitze gebildet. Beim Einsetzen eines Ansatzes einer Pipette in die obere Öffnung der Pipettenspitze werden die Expansionselemente flachgezogen und weiten sich die segmentierten Wandabschnitte auf. Durch Rippen an der Innenseite der Wandsegmente wird die Pipettenspitze auf dem Ansatz geführt und ausgerichtet. Die Aufsteckkräfte sind jedoch immer noch hoch, weil die Pipettenspitze im Bereich des umlaufenden Dichtringes eine große Wandstärke aufweist und sich nur geringfügig dehnen kann, und steigen stark an, wenn die Expansionselemente flachgezogen sind.
  • Die WO 2018/213196 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit einem proximalen Abschnitt mit einander abwechselnden, längsgerichteten Rillen und Paneelen, die ausgebildet sind, das Aufweiten und das Komprimieren der Wand zu erleichtern, wenn die Pipettenspitze an einer entsprechend ausgebildeten Abgabevorrichtung angebracht ist und damit abdichtend in Eingriff steht. Durch diese Maßnahmen wird die Axialkraft zum Aufklemmen einer Pipettenspitze auf eine Abgabevorrichtung und Lösen einer Pipettenspitze von einer Abgabevorrichtung für Flüssigkeit verringert. Die Rillen sind abgestuft, V- oder U-förmig ausgebildet. Eine Vielzahl von Rillen und Paneelen sind abwechselnd am Umfang des proximalen Abschnittes angeordnet. Zum Ausbilden der Rillen müssen beim Spritzgießen im Spritzwerkzeug Engstellen mit plastifizierter Kunststoffmasse gefüllt werden. Hierdurch wird die Ausbringung limitiert und die Maßhaltigkeit und Festigkeit der Pipettenspitze vermindert. Auch besteht die Gefahr, dass die Pipettenspitze beim Aufklemmen auf dem Ansatz am Grund der Rillen aufreißt und nicht abdichtend auf dem Ansatz sitzt. Durch die starke Strukturierung des proximalen Abschnittes der Pipettenspitze wird zudem eine Kennzeichnung der Pipettenspitze erschwert.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettenspitze zur Verfügung zu stellen, die mit verringerter Aufsteckkraft und Abwurfkraft hinreichend fest und abdichtend auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar ist, günstigere Herstellungseigenschaften bei verbesserter Maßhaltigkeit und Festigkeit aufweist und sich besser für Kennzeichnung verschiedener Pipettenspitzentypen eignet.
  • Die Aufgabe wird durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Pipettenspitze sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenspitze aus Kunststoff umfasst einen länglichen, rohrförmigen Körper mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers ein Sitzbereich für den Ansatz vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass neben der oberen Öffnung am äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Abflachung vorhanden ist, die Wandstärke des rohrförmigen Körpers sich in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper jeweils ausgehend von einem der beiden an die Abflachung angrenzenden Bereiche des rohrförmigen Körpers in der Abflachung zu deren Zentralbereich hin allmählich verringert und die Abflachung in dem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper ein geradliniges oder weniger stark als die an die Abflachung angrenzenden Bereiche gekrümmtes Profil hat.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenspitze weist im Bereich der Abflachung eine geringere Wandstärke als in den an die Abflachung angrenzenden Bereichen des rohrförmigen Körpers auf. Hierdurch wird die Verformbarkeit der Pipettenspitze beim Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung verbessert, sodass auch bei vergleichsweise geringen Aufsteckkräften eine sichere Abdichtung der Pipettenspitze auf dem Ansatz erzielt werden kann. Die Pipettenspitze kann so ausgebildet werden, dass sie beim Aufklemmen mit einer bestimmten Kraft auf einen definierten Ansatz einer Pipettiervorrichtung ausschließlich elastisch verformt wird. Sie kann aber auch so ausgebildet werden, dass sie beim Aufklemmen mit einer bestimmten Kraft auf einen definierten Ansatz einer Pipettiervorrichtung plastisch verformt wird. Bei der elastischen Verformung steigt die Aufsteckkraft proportional zur Verformung an. Die elastische Verformung kann nach dem Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz vollständig zurückgebildet werden. Wenn die Elastizitätsgrenze überschritten wird, tritt die plastische Verformung ein. Die plastische Verformung ist eine irreversible Verformung, die sich nach dem Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz nicht selbst zurückbildet. Bei der plastischen Verformung steigt die Aufsteckkraft nicht mehr oder nur noch geringfügig mit der Verformung an. Die elastische oder plastische Verformung findet bevorzugt im Bereich der Abflachungen statt, da die Pipettenspitze neben der oberen Öffnung im Bereich der Abflachung die geringste Wandstärke aufweist. Hierdurch kann der Kraftaufwand für das abdichtende Aufklemmen der Pipettenspitze auf den Ansatz gering gehalten werden. Im Falle der plastischen Verformung kann die Aufsteckkraft auf einen vorgegebenen Grenzwert begrenzt werden.
  • Für die Herstellung durch Spritzgießen ist von Vorteil, dass die Kunststoffmasse die Kavität im Spritzgießwerkzeug im Bereich der Abflachung aufgrund der geringeren Druckverluste an der Abflachung besser auffüllen kann als im Bereich der Rillen bei den herkömmlichen Pipettenspitzen. Hierdurch können auch Bindenähte reduziert und maßhaltigere und festere Pipettenspitzen erreicht werden. Durch die erhöhte Festigkeit kann verhindert werden, dass die Pipettenspitzen an den Stellen der geringsten Wandstärke durch die Aufsteckkräfte aufreißen.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Abflachung zur Kennzeichnung der Pipettenspitzen genutzt werden kann. Insbesondere können auf der Abflachung beim Spritzgießen Angaben über die Pipettenspitze und/oder über deren Herstellung angebracht werden, beispielsweise über die Pipettenspitzengröße, das Material oder den Reinheitsgrad der Pipettenspitze, den Hersteller, die Marke und/oder das für die Herstellung verwendete Produktionswerkzeug. Bei der Pipettenspitzengröße handelt es sich um das größte Volumen, das mit der Pipettenspitze dosiert werden kann. Pipettenspitzen, die sich durch mindestens eines der vorgenannten Kriterien voneinander unterscheiden, werden in dieser Anmeldung auch als "Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps" bezeichnet. Die Kennzeichnung kann beim Spritzgießen in Form von erhabenen oder vertieften Buchstaben, Zahlen, Zeichen oder Symbolen erzeugt oder später aufgedruckt werden. Ferner kommt eine Kennzeichnung durch den Anwender in Betracht, z.B. durch Bedrucken, Beschriften mittels eines Schreibwerkzeugs oder Aufkleben eines Etiketts. Zudem kann die Abflachung an sich als Erkennungsmerkmal genutzt werden, um verschiedene Pipettenspitzentypen voneinander zu unterscheiden.
  • Auch kann die Abflachung als Rollschutz dienen, um zu verhindern, dass eine auf einer Arbeitsfläche oder sonstige Fläche abgelegte Pipettenspitze wegrollt.
  • Die Abflachung kann in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper ein geradliniges und/oder ein nach außen (konvex) und/oder nach innen (konkav) gekrümmtes Profil aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist das Profil der Abflachung weitestgehend oder ausschließlich geradlinig oder weitestgehend oder ausschließlich nach außen gekrümmt oder weitestgehend oder ausschließlich nach innen gekrümmt. Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung ist der Krümmungsradius entlang des jeweiligen Profils konstant. Gemäß einer anderen Ausführungsart variiert der Krümmungsradius entlang des jeweiligen Profils oder eines Teils desselben. Gemäß einer anderen Ausführungsart ist das Profil der Abflachung abschnittsweise gradlinig und abschnittsweise gleich oder unterschiedlich gekrümmt. Beispielsweise ist das Profil der Abflachung an den beiden Rändern geradlinig und dazwischen nach innen gekrümmt, sodass es insgesamt annähernd V-förmig ist. Gemäß einer anderen Ausführungsart ist das Profil der Abflachung abschnittsweise unterschiedlich gekrümmt. Bei der unterschiedlichen Krümmung kann es sich um Krümmungen mit unterschiedlichen Krümmungsradien oder um Krümmungen nach außen und nach innen mit gleichen oder unterschiedlichen Krümmungsradien handeln. Falls das Profil der Abflachung gekrümmt ist, so ist die Krümmung geringer als die Krümmung der daran angrenzenden Bereiche des rohrförmigen Körpers. Mit der Krümmung ist der Kehrwert des Krümmungsradius des jeweiligen Profils bezeichnet. Bei einem nach außen gekrümmten Profil ergibt sich die Abflachung dadurch, dass deren Krümmung kleiner als die Krümmung der daran angrenzenden Bereiche des rohrförmigen Körpers ist. Bei einem nach innen gekrümmten Profil ergibt sich die Abflachung ebenfalls daraus, dass die Krümmung geringer als die Krümmung des daran angrenzenden Bereiches des rohrförmigen Körpers ist. Infolge der geringeren Krümmung als im daran angrenzenden Bereich des rohrförmigen Körpers eignet sich die Abflachung besonders gut für die Kennzeichnung von Pipettenspitzen.
  • Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung hat der rohrförmige Körper in einem Querschnitt am äußeren Umfang zumindest in den an die Abflachung angrenzenden Bereichen ein kreisbogenförmiges Profil und die Abflachung ein geradliniges oder ein kreisbogenförmiges Profil mit einem größeren Krümmungsradius als die an die Abflachung angrenzenden Bereiche. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart sind die an die Abflachung angrenzenden Bereiche insgesamt kreisbogenförmig. Die Erfindung bezieht aber auch Ausführungsarten ein, bei denen das Profil der an die Abflachung angrenzenden Bereiche von einer Kreisbogenform abweicht, beispielsweise einen elliptischen oder in anderer Weise gekrümmten Verlauf aufweist. Zudem kann das Profil der Abflachung von einem geradlinigen oder kreisbogenförmig gekrümmten Verlauf abweichen, beispielsweise einen elliptischen oder in anderer Weise gekrümmten Verlauf aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachung in der Abflachung ein geradliniges und/oder ein gekrümmtes Profil auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart weist der rohrförmige Körper in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachung in der Abflachung ausschließlich ein geradliniges oder in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachung in der Abflachung ausschließlich ein gekrümmtes Profil auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachung in der Abflachung ausschließlich ein mit demselben Krümmungsradius gekrümmtes Profil oder in verschiedenen Querschnitten ein mit unterschiedlichem Krümmungsradius gekrümmtes Profil auf, wobei sich die Krümmung des Profils von Querschnitt zu Querschnitt vorzugsweise allmählich ändert. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Abflachung in verschiedenen Querschnitten ein nach außen gekrümmtes Profil und ein nach innen gekrümmtes Profil auf, wobei sich die Krümmung des Profils von Querschnitt zu Querschnitt vorzugsweise allmählich ändert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Abflachung ein nach innen gekrümmtes Profil auf. Beispielsweise handelt es sich hierbei um ein insgesamt mit gleicher oder unterschiedlichen Krümmungen nach innen gekrümmtes Profil oder um ein im Zentralbereich nach innen gekrümmtes Profil und an den beiden seitlichen Rändern geradliniges Profil, das insgesamt annähernd V-förmig ist. Vorzugsweise ist die nach innen gekrümmte Abflachung in einem Bereich am Umfang von mehr als 10°, vorzugsweise mehr als 30°. Bevorzugt sind mindestens 3 Abflachungen mit nach innen gekrümmter Kontur gleichmäßig über den Umfang verteilt und die Abflachungen mit nach innen gekrümmter Kontur sind gleich breit oder breiter als die Bereiche zwischen den Abflachungen mit nach innen gekrümmter Kontur.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die mindestens eine Abflachung nach oben bis auf einen Abstand vom oberen Ende des rohrförmigen Körpers. Hierdurch kann am oberen Ende der Pipettenspitze ein mit gleichmäßiger Wandstärke umlaufender oberer Rand erreicht werden, der vorteilhaft für das Abwerfen einer Pipettenspitze vom Ansatz mittels einer Abwurfeinrichtung der Pipettiereinrichtung ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der obere Rand der Pipettenspitze ein umlaufender Flansch. Der Flansch kann zum Halten einer Pipettenspitze in einem Loch eines Halters für Pipettenspitzen (rack) genutzt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsart erstreckt sich die Abflachung bis zum oberen Ende des rohrförmigen Körpers. Die Erstreckung der Abflachung bis zum oberen Ende ist vorteilhaft für die Verformung der Pipettenspitze unter vermindertem Kraftaufwand.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am äußeren Umfang eine Schulter auf. Mit der Schulter kann die Pipettenspitze in einem Loch eines Halters für Pipettenspitzen abgestützt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Abflachung nach unten zumindest bis zu der Schulter oder darüber hinaus.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am Umfang mehrere, vorzugsweise drei Abflachungen auf. Durch die mehreren Abflachungen kann der Kraftaufwand für die Verformung der Pipettenspitzen weiter reduziert werden. Ferner können durch Pipettenspitzen mit unterschiedlicher Anzahl und/oder Positionen und/oder Abmessungen der Abflachungen unterschiedliche Pipettenspitzentypen unterschiedlich gekennzeichnet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Abflachungen gleichmäßig über den äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers verteilt. Hierdurch kann eine gleichmäßige Aufweitung der Pipettenspitze erreicht werden. Die Abflachungen können aber auch ungleichmäßig über den äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers verteilt werden, insbesondere um unterschiedliche Pipettenspitzentypen unterschiedlich zu kennzeichnen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart nehmen die Abflachungen insgesamt einen größeren Teil des äußeren Umfanges des rohrförmigen Körpers als die daran in Umfangsrichtung angrenzenden Bereiche des rohrförmigen Körpers insgesamt ein. Hierdurch kann der Kraftaufwand für das Aufweiten der Pipettenspitze weiter verringert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Sitzbereich konisch und/oder zylindrisch.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang des Sitzbereichs mindestens eine nach innen vorspringenden, in Umfangsrichtung umlaufende Dichtstruktur und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beanstandete Abschnitte aufweisende Führungsstruktur auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsart handelt es sich bei der Dichtstruktur um einen Dichtwulst und/oder bei der Führungsstruktur um einen Führungswulst und/oder eine Führungsrippe. Die Dicht- und/oder Führungsstrukturen bewirken eine Ringauflage zwischen dem Ansatz der Pipettiervorrichtung und der Pipettenspitze und somit sehr geringe Reibkräfte beim Aufstecken der Pipettenspitze auf den Ansatz.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang mehrere Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen auf, die in einem Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper eine wellenförmige Kontur aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper an der oberen Öffnung eine Aufweitung und/oder am inneren Umfang eine Einführschräge auf. Durch die Aufweitung und/oder Einführschräge wird das Einführen eines Ansatzes einer Pipettiervorrichtung in die Pipettenspitze erleichtert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipettenspitze aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen und/oder Polyethylen hergestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipettenspitze eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers in Umfangsrichtung neben der mindestens einen Abflachung fällt in den Bereich von 0,3 bis 1 mm,
    • der Sitzbereich ist innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser, wobei der Konuswinkel des Sitzbereiches ausgewählt ist aus dem Bereich von 1° bis 6°, vorzugsweise von 1,5° bis 2,5°,
    • der Sitzbereich ist ausgebildet, auf einen Ansatz aufgesteckt zu werden, wobei der Konuswinkel des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes des Ansatzes ausgewählt ist aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, weiterhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5° bis 3°,
    • die Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen sind in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über den Sitzbereich verteilt,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers beträgt im Bereich der Abflachung (außerhalb der Dicht- und/oder Führungsstrukturen) an der dünnsten Stelle 0,3 mm oder weniger,
    • die Abflachung erstreckt sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über eine Länge von mindestens 4 mm,
    • die Abflachung erstreckt sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers mindestens über zwei Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen hinweg.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettenspitzensystem umfassend mehrere Pipettenspitzen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten, wobei Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps unterschiedlich ausgebildete Abflachungen und/oder unterschiedliche Kennzeichnungen auf den Abflachungen aufweisen.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettiersystem mindestens eine Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung mit einem einzigen Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze und/oder eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit mehreren Ansätzen zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen.
  • In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "vertikal" und "horizontal", "oben" und "unten" sowie davon abgeleitete Angaben wie "oberhalb" und "unterhalb" auf eine Anordnung der Pipettenspitze mit vertikal ausgerichteter Mittelachse des rohrförmigen Körpers, wobei sich die obere Öffnung oben und die untere Öffnung unten befindet.
  • In der vorliegenden Anmeldung ist jeder Querschnitt durch den rohrförmigen Körper eine Ebene, die senkrecht zur Mittelachse des rohförmigen Körpers ausgerichtet ist. Jeder Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper ist eine Ebene, in der sich die Mittelachse des rohrförmigen Körpers erstreckt.
  • Ferner ist mit dem Zentralbereich der Abflachung eine Linie oder eine streifenförmige Zone bezeichnet, die zwischen den beiden seitlichen Rändern der Abflachung verläuft, wobei die Linie oder Zone dieselben Abstände von den beiden seitlichen Rändern der Abflachung aufweisen kann oder unterschiedliche Abstände von den beiden seitlichen Rändern der Abflachung aufweisen kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Pipettenspitze in einer Perspektivansicht von der Seite;
    Fig. 2
    dieselbe Pipettenspitze in einer verkleinerten Seitenansicht;
    Fig. 3
    dieselbe Pipettenspitze in einem Querschnitt durch den Sitzbereich;
    Fig. 4
    dieselbe Pipettenspitze in einem vergrößerten Teilschnitt durch den Sitzbereich;
    Fig. 5
    dieselbe Pipettenspitze in einem verkleinerten Teilschnitt durch den Sitzbereich mit eingesetztem Ansatz einer Pipettiervorrichtung;
    Fig. 6
    eine weitere Pipettenspitze in einer Perspektivansicht von der Seite;
    Fig.7
    dieselbe Pipettenspitze in einer vergrößerten Seitenansicht;
    Fig. 8
    dieselbe Pipettenspitze in einem Querschnitt durch den Sitzbereich;
    Fig. 9
    dieselbe Pipettenspitze in einem vergrößerten Teilabschnitt durch den Sitzbereich;
    Fig. 10
    dieselbe Pipettenspitze in dem vergrößerten Teilabschnitt durch den Sitzbereich mit eingesetztem Ansatz einer Pipettiervorrichtung.
  • Bei der nachfolgenden Erläuterung verschiedener Ausführungsbeispiele sind die mit denselben Bezeichnungen bezeichneten Strukturen und Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen.
  • Gemäß Fig. 1 bis 4 hat eine Pipettenspitze 1 einen länglichen, rohrförmigen Körper 2, der am unteren Ende 3 eine untere Öffnung 4 und am oberen Ende 5 eine obere Öffnung 6 aufweist. Die untere Öffnung 4 ist kleiner als die obere Öffnung 6. Generell nimmt der innere und der äußere Durchmesser des rohrförmigen Körpers 2 von der unteren Öffnung 4 zu der oberen Öffnung 6 hin zu. Der rohrförmige Körper 2 hat unten einen konischen Anfangsabschnitt 7, darüber einen Mittelabschnitt 8 mit einem kleineren Konuswinkel als der Anfangsabschnitt 7 und darüber einen zylindrischen Kopfabschnitt 9 mit größeren Abmessungen als der Mittelabschnitt 8. Angrenzend an den Mittelabschnitt 8 läuft an der Unterseite des Kopfabschnittes 9 am äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers 2 eine nach unten gerichtete äußere Schulter 10 um.
  • Am äußeren Umfang 11 des Kopfabschnittes sind in Axialrichtung erstreckte Abflachungen 12 vorhanden. Im Beispiel sind es drei Abflachungen 12. Die Abflachungen 12 beginnen in einem kleinen Abstand vom oberen Ende 5 des rohrförmigen Körpers 2 und erstrecken sich nach unten über den Kopfabschnitt 9 hinweg bis etwas über die Schulter 10 hinaus bis in den oberen Bereich des Mittelabschnittes 8. Die Abflachungen 12 sind parallel zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers 2 ausgerichtet. Die Abflachungen 12 sind gleichmäßig um den äußeren Umfang 11 des rohrförmigen Körpers verteilt angeordnet. Im Beispiel sind die Abflachungen 12 jeweils etwa gleich breit wie die daran angrenzenden Bereiche 13.
  • Der rohrförmige Körper 2 hat in jedem Querschnitt durch die Abflachungen 12 am äußeren Umfang 11 in den an die Abflachungen 12 angrenzenden Bereichen 13 ein kreisbogenförmig gekrümmtes Profil 14 und in den Abflachungen 12 ein geradliniges Profil 15. Die kreisbogenförmigen Profile 14 erstrecken sich über den gesamten Abstandsbereich zwischen zwei benachbarten Abflachungen 12 hinweg, d.h. zwischen den Abflachungen 12 sind die Profile 14 überall kreisbogenförmig. Dies ist insbesondere in Fig. 3 gezeigt.
  • Oberhalb der Abflachungen 12 weist der rohrförmige Körper 2 einen umlaufenden Rand 16 mit gleichmäßiger Wandstärke auf.
  • Am oberen Ende weist der rohrförmige Körper 2 am inneren Umfang 17 eine Aufweitung 18 mit einer Einführschräge 19 auf. Dies ist insbesondere in Fig. 4 gezeigt.
  • Neben der oberen Öffnung 6 weist der rohrförmigen Körper 2 am inneren Umfang 17 einen im Wesentlichen konischen oder zylindrischen Sitzbereich 20 für einen konischen oder zylindrischen Ansatz 21 einer Pipettiervorrichtung auf. Der Sitzbereich 20 erstreckt sich in den Kopfabschnitt 9 hinein und ist konisch mit einem Konuswinkel von z.B. 2° bis 6°.
  • Der rohrförmige Körper 2 weist am inneren Umfang 17 im Sitzbereich 20 mehrere Dichtstrukturen 22 in Form von nach innen vorspringenden, geschlossen umlaufenden Dichtwulsten 23 auf, die voneinander in axialer Richtung beabstandet sind. Ferner weist der rohrförmige Körper 2 in einem kleineren Abstand von der oberen Öffnung 6 nach innen vorspringende, geschlossen umlaufende Führungsstrukturen 24 in Form von Führungswulsten 25 auf, die voneinander beabstandet sind. Insgesamt hat der rohrförmige Körper 2 im Sitzbereich 20 im Längsschnitt wellenförmige Dicht- und Führungsstrukturen 22, 24.
  • Unterhalb der Dichtstrukturen 22 ist am inneren Umfang des Kopfabschnittes 9 ein konischer Bremsbereich 26 vorhanden.
  • Am unteren Ende des Kopfabschnittes 9 geht die Innenkontur des rohrförmigen Körpers 2 glatt in den nach unten sich verjüngenden Mittelabschnitt 8 über, der weiter unten in den Anfangsabschnitt 7 übergeht.
  • Gemäß Fig. 3 weist der rohrförmige Körper 2 im Querschnitt in den angrenzenden Bereichen 13 zwischen den Abflachungen 12 überall eine konstante Wandstärke auf. Ferner nimmt die Wandstärke des rohrförmigen Körpers 2 in den Abflachungen 12 jeweils ausgehend von den daran angrenzenden Bereichen 13 zum Zentralbereich 27 der Abflachungen 12 hin ab.
  • Gemäß Fig. 1 und 2 sind die Abflachungen 12 mit Kennzeichnungen 28 versehen. Hierbei handelt es sich um Beschriftungen 29 in Form von erhabenen oder vertieften Ziffern und Buchstaben, die beim Spritzgießen der Pipettenspitze 1 erzeugt sind. Die Beschriftungen 29 geben die Pipettenspitzengröße und das Nest des Spritzgießwerkzeuges an, in dem die Pipettenspitze 1 spritzgegossen ist.
  • Zum Aufklemmen auf den Ansatz 21 einer Pipettiervorrichtung können eine oder mehrere Pipettenspitzen 1 in Löchern eines Halters für Pipettenspitzen bereitgehalten werden, wobei sie sich mit der Schulter 10 auf dem Rand der Löcher abstützen. Gemäß Fig. 5 ist der Ansatz 21 einer Pipettiervorrichtung leicht durch die Aufweitung 18 mit der Einführschräge 19 an der oberen Öffnung 6 in die Pipettenspitze 1 einführbar. Darin wird sie von den Führungsstrukturen 24 und Dichtstrukturen 22 reibungsarm geführt. Beim Aufklemmen auf den Ansatz 21 kann die Pipettenspitze 1 im Bereich der Abflachungen 12 elastisch und/oder plastisch verformt werden, wodurch die Aufsteckkräfte verringert werden und mit verhältnismäßig geringeren Aufsteckkräften eine sichere Dichtung des Ansatzes 21 an den Dichtstrukturen 22 erreicht wird.
  • Nach dem Pipettieren von Flüssigkeit kann die Pipettenspitze 1 leicht vom Ansatz 21 abgeworfen werden, da auch die zum Abwerfen aufzubringenden Abwurfkräfte reduziert sind. Zum Abwerfen wird eine auf dem Ansatz 21 geführte Abwurfhülse der Pipettiervorrichtung gegen den umlaufenden Rand 16 am oberen Ende 5 der Pipettenspitze 1 gedrückt und die Pipettenspitze vom Ansatz 21 abgestreift.
  • Die Pipettenspitze 1 von Fig. 6 bis 10 ist vorzugsweise für das Pipettieren kleinerer Füllvolumen als die Pipettenspitze 1 von Fig. 1 bis 5 ausgelegt. Die Pipettenspitze 1 unterscheidet sich von der oben beschriebenen insbesondere dadurch, dass der längliche, rohrförmige Körper 2 über dem konischen Anfangsabschnitt 7 mehrere konische Mittelabschnitte 8.1, 8.2, 8.3, darüber einen konischen Übergangsabschnitt 30 und darüber einen konischen Kopfabschnitt 9 mit einem umlaufenden, radial nach außen vorspringenden Flansch 31 am oberen Ende 5 aufweist. Die vorbezeichneten Abschnitte 7, 8.1, 8.2, 8.3, 40 und der Flansch 31 schließen sich direkt aneinander an. Der Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 2 vergrößert sich allmählich vom unteren Ende 3 bis zum oberen Ende des Kopfabschnittes 9. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers 2 vergrößert sich grundsätzlich ebenfalls allmählich vom unteren Ende 3 bis zum oberen Ende 5 des rohrförmigen Körpers 2.
  • Diese Pipettenspitze 1 weist keine Schulter zwischen dem Mittelabschnitt und dem Kopfabschnitt auf.
  • Der Flansch 31 weist an der Unterseite nach unten vorstehenden Rippen 32 auf, die sich von Kopfabschnitt 9 ausgehend radial nach außen erstrecken.
  • Die Abflachungen 12 erstrecken sich ausgehend von der Unterseite des Flansches 31 in Axialrichtung des rohrförmigen Körpers 2 bis auf den oberen Randbereich des Übergangsabschnittes 30. Auch diese Pipettenspitze 1 weist drei ebene Abflachungen 12 auf. Die daran angrenzenden Bereiche 13 des Kopfabschnittes 9 haben jeweils im Querschnitt ein kreisbogenförmiges Profil, das sich über den gesamten Bereich zwischen zwei benachbarten Abflachungen 12 erstreckt.
  • Eine oder mehrere Pipettenspitzen 1 gemäß Fig. 6 bis 10 können in einem Halter für Pipettenspitzen bereitgestellt werden. Dabei sind sie in Löcher des Halters eingesetzt und mit den Rippen 32 an der Unterseite des Flansches 31 auf dem Rand der Löcher abgestützt. Gemäß Fig. 10 ist der Ansatz 21 nur teilweise bis in den obersten Führungswulst 25 in die Pipettenspitze 1 eingeschoben. Weiter unten weist die Pipettenspitze 1 einen weiteren Führungswulst 25 und darunter einen Dichtwulst 23 auf. Der Ansatz wird bis zum Dichtwulst 23 vorgeschoben, sodass die Pipettenspitze 1 ausgerichtet und abdichtend auf den Ansatz 21 aufgeklemmt ist. Die Führungswulste 25 tragen ebenfalls zur Abdichtung der Pipettenspitze 1 auf dem Ansatz 21 bei.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pipettenspitze
    2
    rohrförmiger Körper
    3
    unteres Ende
    4
    untere Öffnung
    5
    oberes Ende
    6
    obere Öffnung
    7
    Anfangsabschnitt
    8
    Mittelabschnitt
    9
    Kopfabschnitt
    10
    Schulter
    11
    äußerer Umfang
    12
    Abflachung
    13
    angrenzender Bereich
    14
    gekrümmtes Profil
    15
    geradliniges Profil
    16
    Rand
    17
    innerer Umfang
    18
    Aufweitung
    19
    Einführschräge
    20
    Sitzbereich
    21
    Ansatz
    22
    Dichtstruktur
    23
    Dichtwulst
    24
    Führungsstruktur
    25
    Führungswulst
    26
    konischer Bremsbereich
    27
    Zentralbereich
    28
    Kennzeichnung
    29
    Beschriftung
    30
    Übergangsabschnitt
    31
    Flansch
    32
    Rippe

Claims (17)

  1. Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen, rohrförmigen Körper (2) mit einer unteren Öffnung (4) an dem unteren Ende (3) für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung (6) an dem oberen Ende (5) zum Aufklemmen auf einen Ansatz (21) einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung (6) am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers ein Sitzbereich (20) für den Ansatz (21) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass neben der oberen Öffnung (6) am äußeren Umfang (11) des rohrförmigen Körpers (2) mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Abflachung (12) vorhanden ist, die Wandstärke des rohrförmigen Körpers (2) sich in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper (2) jeweils ausgehend von einem der beiden an die Abflachung (12) angrenzenden Bereiche (13) des rohrförmigen Körpers (2) in der Abflachung (12) zu deren Zentralbereich (27) hin allmählich verringert und die Abflachung (12) in dem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper (2) ein geradliniges oder weniger stark als die angrenzenden Bereiche (13) gekrümmtes Profil (15) hat.
  2. Pipettenspitze nach Anspruch 1, bei der der rohrförmige Körper (2) in einem Querschnitt am äußeren Umfang (11) in den an die Abflachung (12) angrenzenden Bereichen (13) ein kreisbogenförmig gekrümmtes Profil (14) und in der Abflachung ein geradliniges Profil (15) oder ein kreisbogenförmiges Profil mit einem größeren Krümmungsradius als in den an die Abflachung (12) angrenzenden Bereichen (13) hat.
  3. Pipettenspitze nach Anspruch 1 oder 2, bei der der rohrförmige Körper (2) in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachung (12) in der Abflachung (12) ein geradliniges und/ oder ein gekrümmtes Profil (15) aufweist.
  4. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der sich die Abflachung (12) in axialer Richtung zumindest über einen Teil des Sitzbereiches (20) erstreckt.
  5. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die mindestens eine Abflachung (12) nach oben bis auf einen Abstand vom oberen Ende (5) des rohrförmigen Körpers (2) erstreckt.
  6. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der sich die mindestens eine Abflachung (12) bis zum oberen Ende (5) des rohrförmigen Körpers (2) erstreckt.
  7. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der sich die mindestens eine Abflachung (12) nach unten bis zu einer Schulter (10) am äußeren Umfang (11) des rohrförmigen Körpers (2) oder darüber hinaus erstreckt.
  8. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der rohrförmige Körper (2) am Umfang mehrere, vorzugsweise drei Abflachungen (12) aufweist.
  9. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Abflachungen (12) gleichmäßig über den äußeren Umfang (11) des rohrförmigen Körpers (2) verteilt sind.
  10. Pipettenspitze nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Abflachungen (12) insgesamt einen größeren Teil des äußeren Umfanges (11) des rohrförmigen Körpers (2) als die daran in Umfangsrichtung angrenzenden Bereiche (13) des rohrförmigen Körpers (2) insgesamt einnehmen.
  11. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der rohrförmige Körper (2) am inneren Umfang (17) des Sitzbereichs (20) mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende Dichtstruktur (22) und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisende Führungsstruktur (24) aufweist.
  12. Pipettenspitze nach Anspruch 11, bei der der rohrförmige Körper (2) am inneren Umfang (17) mehrere Dichtstrukturen (22) und/oder Führungsstrukturen (24) aufweist, die in einem Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper (2) eine wellenförmige Kontur aufweisen.
  13. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der rohrförmige Körper (2) an der oberen Öffnung (6) eine Aufweitung (18) und/oder eine Einführschräge (19) aufweist.
  14. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen und/oder Ethylen hergestellt ist.
  15. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers in Umfangsrichtung neben der mindestens einen Abflachung fällt in den Bereich von 0,3 bis 1 mm,
    • der Sitzbereich ist innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser, wobei der Konuswinkel des Sitzbereiches ausgewählt ist aus dem Bereich von 1° bis 6°, vorzugsweise von 1,5° bis 2,5°,
    • der Sitzbereich ist ausgebildet, auf einen Ansatz aufgesteckt zu werden, wobei der Konuswinkel des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes des Ansatzes ausgewählt ist aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, weiterhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5° bis 3°,
    • die Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen sind in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über den Sitzbereich verteilt,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers beträgt im Bereich der Abflachung (außerhalb der Dicht- und/oder Führungsstrukturen) an der dünnsten Stelle 0,3 mm oder weniger,
    • die Abflachung erstreckt sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über eine Länge von mindestens 4 mm,
    • die Abflachung erstreckt sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers mindestens über zwei Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen hinweg.
  16. Pipettenspitzensystem umfassend mehrere Pipettenspitzen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten, wobei Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps unterschiedlich ausgebildete Abflachungen (12) und/oder unterschiedliche Kennzeichnungen auf den Abflachungen (12) aufweisen.
  17. Pipettiersystem umfassend mindestens eine Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung mit einem einzigen Ansatz (21) zum Aufstecken einer Pipettenspitze (1) und/oder eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit mehreren Ansätzen (21) zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen (1).
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