EP3956248A1 - Pipette tip separating system - Google Patents

Pipette tip separating system

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Publication number
EP3956248A1
EP3956248A1 EP20720402.5A EP20720402A EP3956248A1 EP 3956248 A1 EP3956248 A1 EP 3956248A1 EP 20720402 A EP20720402 A EP 20720402A EP 3956248 A1 EP3956248 A1 EP 3956248A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipette tips
transport shaft
shaft
thread
longitudinal axis
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.)
Pending
Application number
EP20720402.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel HEKL
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.)
Hektros SRL
Original Assignee
Hektros SRL
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 Hektros SRL filed Critical Hektros SRL
Publication of EP3956248A1 publication Critical patent/EP3956248A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B65B35/00Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/06Separating single articles from loose masses of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
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    • B65G47/06Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from a single group of articles arranged in orderly pattern, e.g. workpieces in magazines
    • B65G47/08Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from a single group of articles arranged in orderly pattern, e.g. workpieces in magazines spacing or grouping the articles during feeding
    • B65G47/084Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from a single group of articles arranged in orderly pattern, e.g. workpieces in magazines spacing or grouping the articles during feeding grouping articles in a predetermined 2-dimensional pattern
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    • B65G33/04Screw or rotary spiral conveyors for articles conveyed between a single screw and guiding means
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275Interchangeable or disposable dispensing tips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B23/22Packaging glass ampoules, lamp bulbs, radio valves or tubes, or the like
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
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    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/04Bulk
    • B65G2201/047Articles manipulated as bulk

Definitions

  • the invention relates to a separating device for pipette tips each having a longitudinal axis, comprising a feeding device for feeding pipette tips, a dispensing device for dispensing pipette tips, a separating device arranged between the feeding device and the dispensing device with a transport shaft rotatably mounted about a longitudinal axis and one at a distance from the transport shaft arranged holding element for holding the pipette tips, the transport shaft being at least partially provided with a thread, by means of which the pipette tips can be moved along the longitudinal axis of the transport shaft in a space between the transport shaft and the holding element, the longitudinal axes of the pipette tips being essentially perpendicular during the movement are arranged on the longitudinal axis of the transport shaft, and wherein the transport shaft has a transfer area for transferring the pipette tips from the feed device, whereby i the thread in the transfer area has a first thread pitch.
  • Pipette tips as disposable attachments for pipetting aids are by far the most frequently used tool in biomedical research, in pharmacology and in routine analysis.
  • a larger research laboratory needs an average of up to 5,000 pipette tips per day, with screening laboratories with pipetting robot units even using many times more pipette tips.
  • the pipette tips are usually supplied by the manufacturers as inexpensive bulk goods, especially since pipette tips pre-sorted by the manufacturer in pipette tip boxes are much more expensive.
  • the pipette tips supplied in bulk are filled individually by hand into a pipette tip box (pipette racks).
  • pipette tips are also sold stacked in pre-filled plastic or cardboard grids, usually with 10 grids of 96 pipette tips each.
  • manual filling of the pipette tip boxes is still necessary, except that this is easier to do than with bulk goods due to the pre-filled grid.
  • the pre-filled grids are still 10 to 30 times more expensive than bulk goods filled in sacks.
  • Another disadvantage is that a large amount of waste is produced, especially since spacers for the pipette tips are always arranged in the grids.
  • a difficulty that arises for an automated singling out, picking up and alignment of pipette tips with an elongated extension along a longitudinal axis is their unfavorable geometry and distribution of the center of gravity.
  • the focus is namely in the area of the often cylindrical collar.
  • the collar serves to receive and hold the pipette tip during pipetting and is arranged at the end that faces away from the tapered tip, where liquids are taken up.
  • the collar often has a wider diameter so that the center of gravity is often far outside the geometric center of the pipette tip.
  • the pipette tips often stick together due to their conical hollow shape.
  • No. 5,426,911 relates to a device for aligning and transporting pipette tips along the longitudinal direction of two rotatable parallel aligned pipette tips stored cylinder.
  • the pipette tips are not separated. Rather, these must already be fed to this device individually.
  • EP 1 832 880 relates to a separation device for pipette tips, with bulk goods in the form of pipette tips being emptied into a rotatable drum, from where they are subsequently transferred via a chute to a rotatably mounted shaft with a thread, i.e. a transport spindle.
  • the separation takes place in front of the transport spindle by means of a complex mechanism that includes shear displacement plates.
  • the individual pipette tips are stored between the transport spindle and a counter shaft. By rotating the transport spindle, the pipette tips are moved in the longitudinal direction of the transport spindle.
  • the object of the invention is to provide a separating device for pipette tips which eliminates the above disadvantages and enables automated separation and filling of pipette tips supplied as bulk goods.
  • pipette tips in the most varied of formats can be separated, i.e. H. are separated and then a pipette tip box is filled with them.
  • the separating device can be used with the most common formats of pipette tips, which are used for the transfer of liquids from 1 pl to 500 ml.
  • the separating device according to the invention for pipette tips with a longitudinal axis has a feed device for feeding pipette tips.
  • the pipette tips can be distributed as desired with regard to their arrangement, as in
  • a separating device which has a transport shaft which is rotatably mounted about a longitudinal axis and which is provided with a thread at least in some areas.
  • the transport shaft is thus a transport spindle with which - similar to an Archimedean screw - the pipette tips can be moved along the longitudinal axis of the transport shaft, the pipette tips being arranged in a space between the transport shaft and a holding element for the movement.
  • the pipette tips are arranged during the movement along the longitudinal axis of the transport shaft by means of the thread in such a way that the longitudinal axes of the pipette tips are aligned essentially perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft.
  • the longitudinal axis of the pipette tip corresponds to its direction
  • the pipette tips are held together in the space between the transport shaft and the holding element by the transport shaft and the holding element. If the pipette tips are correctly detected, the longitudinal axes are
  • Pipette tips during the movement along the longitudinal axis of the transport shaft arranged perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft and thus to the direction of movement.
  • the pipette tips can be held in a frictionally and positively locking manner between the holding element and the transport shaft, in particular when the pipette tips are arranged in the thread.
  • the thread can be designed as a groove, in which the pipette tips are arranged during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the groove can be semicircular in cross section or also partially elliptical or oval. However, other cross-sectional shapes, such as triangular or trapezoidal shapes, are also possible for the groove. Such groove cross-sections arise in particular when the thread turn has been milled into the transport shaft with a tool for a pointed thread or trapezoidal thread.
  • the holding element is designed as a, preferably rotatably mounted, holding shaft with a longitudinal axis arranged essentially parallel to the longitudinal axis of the transport shaft.
  • a flat holding element for example a holding plate, is also conceivable.
  • the holding shaft can have a smooth surface or can also be provided with a thread at least in some areas.
  • the distance between the transport shaft and the holding element is adjustable in one embodiment of the invention. Since the pipette tips are held in the space between the holding element and the transport shaft, a wide variety of types of pipette tips can be held between the holding shaft and the transport shaft by adjusting the spacing and thus ultimately separated, that is to say singulated.
  • the distance between the holding element and the transport shaft is defined as the minimum distance between the thread turn (at its deepest point) and the holding element, which results in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft.
  • the distance can also be defined by the minimum distance between the thread flank (at its highest point) and the holding element, which results in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft.
  • the transport shaft is provided with a thread at least in some areas, preferably along its entire longitudinal extension, a transfer area being provided in which the pipette tips are transferred by the feed device will.
  • the thread of the transport shaft has a first thread pitch. Since the transport shaft has an acceleration area arranged in the direction of movement of the pipette tips in the longitudinal direction of the transport shaft, i.e. after the transfer area viewed in the axial direction, in which the thread pitch has a second thread pitch that is greater than the first thread pitch in the transfer area, the pipette tips can effectively and quickly be guided away from the area in which they are taken over by the feeding device.
  • the pipette tips are moved in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft by means of the thread. Due to the smaller thread pitch compared to the thread pitch in the acceleration area, a relatively large number of pipette tips can be taken over by the feed device simultaneously or immediately one after the other in the transfer area, since in the transfer area a relatively large number of notches that are formed by the thread are arranged along the longitudinal extension.
  • the smaller thread pitch is associated with a rotation of the transport shaft, however, with a smaller advance in the longitudinal direction of the transport shaft. Since the thread pitch has a larger value in the acceleration range, the feed for the pipette tips is greater in the acceleration range.
  • Pipette tips plugged into one another are characterized by the fact that they have a greater length overall than individual pipette tips, and because of the conical tip they are in the Are held essentially in the same area between the holding element and the transport shaft. In the area opposite from the tip, however, pipette tips inserted into one another protrude further from the area between the holding element and the transport shaft than individual pipette tips.
  • control device is designed as a stop element. Correctly separated pipette tips only protrude from the area between the holding element and the transport shaft to such an extent that they can pass below the stop element, while pipette tips inserted into one another hit the stop element. Since nested pipette tips, like isolated pipette tips, are moved in the longitudinal direction as a result of the rotation of the transport shaft, the nested pipette tips can be rotated by a stop on the stop element, whereby the nested pipette tips can be removed.
  • the rotated, nested pipette tips fall into a collecting area below the transport shaft, from where they are returned to the feed device via a return device.
  • the pipette tips collected in the collecting area are returned manually.
  • control device is arranged in the acceleration area. This is particularly useful in the case of a control device designed as a stop element. Due to the greater pitch of the thread in the acceleration area, there is more space in the longitudinal direction of the transport shaft for pipette tips inserted into one another in order to be able to fall into the collecting area when the stop element rotates.
  • the areas between the thread turn in the acceleration area of the transport shaft are designed as passage areas for the pipette tips.
  • the areas between the thread turn in the acceleration area can be designed as free areas, so that the passage areas for pipette tips arise between the free areas and the holding element.
  • These free areas can also be designed in the form of a second thread turn, which is arranged between the thread flanks in the acceleration area. Pipette tips, which are not adequately held by the thread turn and the folding element, can fall through the passage areas into a collecting area, for example after they have been detected by the control device.
  • the transport shaft has a delivery area arranged after the acceleration region, this in turn relating to the direction of movement of the pipette tips in the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the acceleration area is arranged in the axial direction after the takeover area and the delivery area after the acceleration area.
  • the thread turn in the delivery area has a third thread pitch which is smaller than the second thread pitch in the acceleration area.
  • the transition from the second to the third thread pitch can be continuous or abrupt.
  • the third thread pitch can correspond to the first thread pitch, but it can also be smaller or larger than the first thread pitch. Due to the thread pitch, which is smaller in comparison to the acceleration range, the pipette tips are moved more slowly in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft in the delivery area.
  • the pipette tips are transferred to the dispensing device in the dispensing area, where they are dispensed and / or transferred to or into a pipette tip box. It can be provided that at the end of the delivery area facing away from the acceleration area, an empty passage is arranged in which the pipette tips are no longer moved in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft, but are held stationary. A particularly simple dispensing of the pipette tips is thereby possible.
  • the dispensing device can be designed here as a plunger which is stationary with respect to the longitudinal axis of the transport shaft.
  • the delivery area can have a transfer area into which the pipette tips to be transferred to the pipette tip box are transferred and temporarily collected there.
  • a takeover area is the output shaft described in this application.
  • the pipette tips in the delivery area of the transport shaft are guided more slowly in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft, which enables more precise and safer delivery of the pipette tip and thus minimizes the risk of that the pipette tips are moved, for example, over the empty passage or over the transfer area and thus delivery cannot take place.
  • the speed at which the pipette tips are moved along the longitudinal direction of the thread depends only on the frequency of rotation of the transport shaft for a given thread pitch.
  • a slower movement of the pipette tips can be achieved by temporarily lowering the number of revolutions.
  • the distance between the transport shaft and the holding element in the delivery area is smaller than in the acceleration area. This can be achieved in that the thread flanks have a greater height in this region, that is to say that the thread turn is formed less deeply or the shaft itself on which the thread turn is arranged has a larger diameter. Alternatively, the distance can also be determined by a corresponding configuration of the holding element. The distance reduction can take place continuously or abruptly, for example when the height of the thread flanks or the diameter of the shaft on which the thread is arranged increases continuously. An enveloping surface around the delivery area can in this case assume a conical shape.
  • the reduction in distance increases the frictional engagement with which the pipette tips are held between the transport shaft and the holding element, which enables a stable hold when the individual pipette tips are dispensed by the dispensing device, which has a plunger, for example.
  • Properly grasped pipette tips are frictionally and positively held by the holding element and the transport shaft in the space between the holding element and the transport shaft.
  • the form fit relates to a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft, that is to say to the direction of the Longitudinal axis of the correctly captured pipette tips.
  • the predetermined distance between the holding element and the transport shaft prevents further movement of the pipette tips in this direction, so that a form-fitting connection is provided.
  • the pipette tips are clamped between the holding element and the transport shaft, which also creates a frictional connection.
  • the connection remains upright, at least with a properly placed pipette tip, even during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the holding function of the holding element thus relates to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the thread of the transport shaft is at least partially, preferably entirely, designed as a groove in which the pipette tips can be arranged for movement in the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the thread flanks of the transport shaft can have an area that is flattened in a lateral view, at least in some areas.
  • the thread of the transport shaft can be created by milling in a cylindrical shaft with a smooth surface. The thread flanks then correspond to the wall of the thread turn, the areas between the thread turn being untreated and thus flat in a side view. At least in some areas, however, a different configuration of the areas between the thread turn is also possible, for example as described above.
  • the depth of the thread is formed with different depths.
  • the thread turn in particular in the form of a groove, can be formed deeper in the delivery area in order to achieve a better hold and thus also a safe and error-free delivery of the pipette tip.
  • the thread turn can be formed less deep in order to more easily sort out pipette tips that are not correctly isolated.
  • the dispensing device has at least one plunger which has a receiving element which is movably mounted in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft.
  • the plunger can thus accommodate pipette tips arranged in the dispensing area and then position them in a pipette tip box.
  • the plunger or the entire dispensing device can be moved with the pipette tip received.
  • the pipette tip box is moved relative to the plunger.
  • the dispensing device has a plurality of plungers that remove a plurality of pipette tips from the dispensing area simultaneously or in a short time sequence and place them in a pipette tip box.
  • the plunger can, for example, have a cylindrical or conical part that can be moved perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft during movement, can be inserted into the upper opening (opposite the tip) and forms a frictional connection with the pipette tip. As a result, the pipette tip remains hanging on the plunger when it is moved in the direction of the pipette tip box.
  • the dispensing device has a dispensing shaft which is rotatably mounted about a longitudinal axis and which is provided with a thread at least in some areas, preferably entirely.
  • the thread turn can be designed as a groove.
  • a holding means arranged at a distance from the delivery shaft is provided for holding the pipette tips. By means of the thread, the pipette tips can be moved in a space between the dispensing shaft and the holding means along the longitudinal axis of the dispensing shaft.
  • the holding means serves to hold the pipette tip in a frictional and form-fitting manner.
  • the output shaft and the transport shaft can be rotatably mounted independently of one another.
  • the longitudinal axis of the output shaft and the longitudinal axis of the transport shaft are parallel or coincide.
  • the delivery shaft merges into the transport shaft at a very small distance.
  • a detection device for detecting a pipette tip moved into the delivery area of the transport shaft. If a pipette tip is detected, a control device can transmit a control command for rotating the dispensing shaft.
  • the output shaft and the transport shaft are designed in one piece. An independent rotation of the output shaft is not possible in this case.
  • the folding element and the holder are formed in one piece, in particular when the longitudinal axis of the output shaft and the longitudinal axis of the transport shaft coincide.
  • the holding element is elongated in the direction of the output shaft. This is particularly possible in the case of a holding shaft.
  • pipette tips To fill the pipette tips into the pipette tip boxes, provision can be made for pipette tips to be continuously arranged on the dispensing shaft, which are transferred together into a pipette tip box. This can in particular be realized with a rotation of the output shaft independent of the transport shaft.
  • the pitch of the thread of the delivery shaft is chosen so that it corresponds to the distance in the pipette tip box
  • Pipette tip box corresponds. Since the pipette tip box in one embodiment of the invention is positioned below the dispensing shaft when the pipette tips are dispensed from the dispensing area, the positioning of the pipette tips in the pipette tip box can be done simply by breaking the connection between the pipette tips and the holding means and moving the pipette tips vertically fall or be guided into the pipette tip box at the bottom.
  • the center-to-center distance of these grid holes for the most frequently used types of pipette tips is about 9 mm.
  • the pitch of the thread turn of the output shaft is therefore chosen so that the distance between the notches formed by the thread on the output shaft is between 6 and 12 mm, preferably between 8 and 10 mm and most preferably about 9 mm.
  • the first turn of the thread on the dispensing shaft after the transport shaft does not necessarily represent the first position at which pipette tips can be dispensed vertically down into the pipette tip box, for example.
  • the third or fourth turn of the thread on the dispensing shaft i.e. the third or fourth notch facing the holding means, represents the first position at which pipette tips are dispensed vertically downwards into the pipette tip box, for example.
  • the number of turns of the thread on the dispensing shaft i.e. the number of notches facing the holding means, is at least one, but mostly at least three or four greater than the maximum number of pipette tips to be dispensed at the same time.
  • pipette tip boxes often have 6x8, 8x12 or 16x24 grid holes for receiving pipette tips, it makes sense that the thread along the dispensing shaft forms at least three or four more than 6, 8, 12, 16 or 24 notches to allow for a simultaneous one To enable filling of a whole row or a whole column of a pipette tip box.
  • the position of the notches on the dispensing shaft in the longitudinal direction relative to the holding means for positioning above the pipette tip box can be adjusted as desired by partial rotations of the dispensing shaft about its longitudinal axis. For example, this makes it possible to fill a row with 24 grid holes and a hole spacing of 4.5 mm with a delivery shaft that is adapted to fill a row with 12 grid holes and a hole spacing of 9 mm, in which 12 Pipette tips are positioned in every other grid hole in the pipette tip box.
  • the pipette tips are then positioned in the 12 grid holes in between.
  • the delivery shaft is rotated by half a revolution (180 °) around its longitudinal axis, whereby the position of the notches is offset by 4.5 mm in the longitudinal direction relative to the holding means.
  • plungers as described above can be provided, it being advantageous if the plunger or plungers have a total of 6, 8, 12, 16 or 24 receiving elements. It can also be provided that the distance between the holding means and the dispensing shaft is increased as soon as the pipette tip box is arranged below the dispensing shaft. This automatically positions the pipette tips in the holes in the pipette tip box.
  • a transfer device which is arranged, for example, on the holding means, can also be provided.
  • the holding element has at least one ejection device with which pipette tips can be removed from the separating device that are not properly grasped and are arranged outside the thread during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft. These are incorrectly singled or captured pipette tips that cannot be properly sorted into a pipette tip box. Again, with such a dropping device, these pipette tips can be brought into a collecting area, from where they are returned to the feeding device.
  • the invention further relates to a separating and filling device for pipette tips with a filling device for filling in pipette tips to be separated, such as Separating device described above and a removal device, from which pipette tips separated and sorted into a pipette tip box can be removed.
  • a separating and filling device for pipette tips with a filling device for filling in pipette tips to be separated such as Separating device described above and a removal device, from which pipette tips separated and sorted into a pipette tip box can be removed.
  • the separating and filling device according to the invention can be designed as a compact table-top device for daily laboratory use, which enables pipette tips of different formats and different manufacturers to be filled into pipette tip boxes provided for this purpose in a fully automated manner and depending on daily requirements.
  • the separating and filling device With the separating and filling device, it is possible to transfer the pipette tips filled into the filling device as bulk goods, which are successfully and correctly separated by the separating device, into pipette tip boxes with a standardized filling grid.
  • the separating and filling device also has a removal device from which the pipette tip boxes can be removed.
  • the removal device is an opening in the separating and filling device.
  • the separating and filling device in particular the removal device, can also have a movable part, for example a turntable, with which the filled pipette tip boxes are moved to an opening and empty pipette tip boxes are moved to the dispensing device.
  • the removal device can have a mechanism by means of which the pipette tip boxes can be moved sequentially in one or more directions so that the pipette tips can be correctly picked up by the dispensing device and inserted into the holes of the pipette tip box. Additionally or alternatively, the dispensing device or the entire separating device can also be moved to the pipette tip box.
  • the filling device of the separating and filling device has a drum, preferably rotatably mounted. By rotating the drum, the pipette tips are distributed, with the rotation also making it possible for pipette tips inserted into one another to be detached from one another. If the separating and filling device has a return device, by means of which pipette tips that are not dispensed by the dispensing device can be transferred to the feed device, it can be provided to insert these pipette tips into the filling device, in particular in to transfer the rotatably mounted drum. The collecting area for incorrectly separated pipette tips can also be arranged in the drum.
  • the separating and filling device has a storage area for storing empty and / or filled pipette tip boxes.
  • the stored pipette tip boxes can be moved to the dispensing device, filled there with pipette tips and then moved to a removal area where the filled pipette tip boxes can be removed.
  • the longitudinal axis of the transport shaft is mounted horizontally in the operating state of the device.
  • the separating and filling device can have a corresponding feedback sensor system for automatic detection of the formats of the pipette tips. Provision can also be made for the format of the pipette tips to be separated to be entered via a control panel.
  • the separation device can be controlled via a motor, for example a stepper motor, the distance between the transport shaft and the holding element being automatically set via a control device according to the different collar geometries and lengths of the different pipette tips. An automatic calibration can take place for each separation process.
  • the separating and filling device according to the invention can work without pneumatic or compressed air-controlled assemblies, which enables low-noise operation.
  • several pipette tip boxes can be filled per operation and filled with bulk goods.
  • the invention further relates to a method for operating a separating device for pipette tips, in particular as described above, the pipette tips being fed via a feeding device to a separating device which is one by one Has longitudinal axis rotatably mounted transport shaft and a holding element arranged at a distance from the transport shaft for holding the pipette tips.
  • the transport shaft also has, at least in some areas, a thread by means of which the pipette tips are moved in the space between the transport shaft and the holding element along the longitudinal axis of the transport shaft.
  • the distance between the transport shaft and the holding element is chosen so that the pipette tips are rotatably mounted around an axis perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft in a takeover area of the transport shaft in which the pipette tips are taken over by the feed device. This allows the pipette tips to be lowered with the tip pointing downwards.
  • the longitudinal axis of the transport shaft is mounted horizontally and is rotated to move the pipette tips in such a way that the areas of the transport shaft facing the holding element are moved upwards. This can prevent the pipette tips from becoming wedged.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the functional units of a separating and filling device according to the invention
  • 2a to c show a plan view, a cross section and a front view of a
  • 3a, 3b show a cross-sectional view and a front view of a
  • Figures 4a to c show a plan view, a cross section and a front view of a
  • 5a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device
  • 6a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device
  • 7 a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device
  • FIG. 8a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a further embodiment of FIG.
  • FIGS. 10a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic illustration of the further embodiment of FIG.
  • 11 a, 11 b show a side view and a cross-sectional view of a
  • 13a, 13b a plan view and a cross section of a schematic representation of a separating device
  • 15a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic representation of this embodiment of a separating device and one
  • 16a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic representation of this embodiment of a separating device and one
  • 17a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic illustration of this embodiment of a separating device and one
  • FIG. 18 shows a partially cut-away perspective view of a separating and filling device according to the invention.
  • FIG. 20 shows a partially cut-open perspective view of a further embodiment of a separating and filling device according to the invention
  • FIG. 21 shows a further, partially cut-open perspective view of this
  • FIG. 22 a perspective view of parts of this embodiment of a separating and filling device according to the invention
  • FIG. 24 shows a further partially cut-open perspective view of this
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the functional units of a separating and filling device 21 according to the invention.
  • the pipette tips 5 to be separated are brought, for example in the form of bulk goods, into a filling device 22, from where they are transferred to a feed device 15 from which the pipette tips 5 to be separated a separating device 16, which separates the pipette tips 5, that is to say separates them.
  • the pipette tips 5 are discharged from the separating device 23 in an isolated state by a dispensing device 17 and positioned in pipette tip boxes 25.
  • the filled pipette tip boxes 25 can then be removed from a removal device 24.
  • pipette tips 5a, 5b that have not been separated are caught in a collecting area 28 and returned to the filling device 22 with a return device 27.
  • FIG. 2a shows a top view of a schematic representation of a separating device 16.
  • the folding element 4 is a folding shaft, the longitudinal direction of which is arranged parallel to the longitudinal axis L of the transport shaft 1.
  • the distance d between the transport shaft 1 and the holding element 4 is chosen so that that pipette tips 5, which are fed from the feed device 15 in an orientation essentially parallel to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 of the separating device 16, in the area of their center of gravity S, which is located in the area of the collar 36 of the pipette tip 5, rotatable about one to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 vertically arranged axis are stored.
  • pipette tip 5 fed in between the transport shaft 1 and the holding shaft 4 can be seen in the space Z.
  • the longitudinal axis L can be mounted horizontally.
  • the longitudinal direction of the supplied pipette tip 5 is then also oriented essentially horizontally in FIG. 2c.
  • the pipette tips 5 to be separated can generally be fed in the most varied of orientations to the separating device 16 by the feeding device 15, so that the pipette tips 5 can in principle land on the separating device 16 in any conceivable position.
  • the pipette tips 5 are often fed to the separating device 16 in a rolling manner, so that the pipette tips 5 often come to lie horizontally.
  • FIG. 3 a corresponds to the cross-sectional illustration of FIG. 2 b, the pipette tip 5 now being rotated by approximately 90 ° and being in a favorable position for detection by the thread turn 2. It can also be seen that the longitudinal axis LP of the pipette tip 5, shown in broken lines, is arranged perpendicular to the longitudinal axis L of the transport shaft 1.
  • FIG. 3b shows the separating device 16 in a front view and corresponds to FIG. 2c, but with the pipette tip 5 rotated by approximately 90 °.
  • FIG. 4a shows a schematic top view of a separating device 16, the transfer area 6 of the transport shaft 1 being shown in this illustration.
  • the holding element 4 is designed as a holding shaft with a smooth surface, whereby the Movement of the pipette tip 5 through the thread 2 in the sense of an Archimedean screw in the longitudinal direction of the transport shaft 1 is facilitated.
  • the areas between the thread turn 2 in a side view and in the top view are of flat design, so that grasping the pipette tips 5 in the thread turn 2 in the form of a groove 14 is facilitated.
  • the thread flanks 3 are thus flattened.
  • the pipette tip 5 is not only held in a frictionally locking manner but also in a form locking manner, with the form locking downward due to the conical configuration of the pipette tip 5 and the pipette collar 36.
  • the pipette tip 5 is now properly grasped and is held during its movement along the longitudinal axis L of the transport shaft 1 by means of the thread 2 in such a way that the longitudinal axis LP is aligned essentially perpendicular to the longitudinal axis L, as can be seen particularly well in FIG. 4b.
  • the pipette tips 5 are held in the thread turn 2 by the thread flank 3.
  • a movement of the pipette tips 5 is possible when the transport shaft 1 rotates despite the connection to the holding shaft and the transport shaft 1 in the longitudinal direction of the transport shaft, namely together with the thread 2 moved around the longitudinal axis L when the transport shaft 1 rotates.
  • the direction of movement of the pipette tip 5 is symbolized by the straight arrow.
  • the longitudinal axis LP of the pipette tip 5 shown in dashed lines is arranged perpendicular to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 during this movement.
  • the distance d between the transport shaft 1 and the holding element 4 is given by the minimum distance between the deepest point of the thread 2 and the surface of the holding element 4 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft 1.
  • the distance d ‘ can also be defined by the minimum distance between the highest point of the thread flank 3 and the surface of the holding element 4 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft 1.
  • the distance d (or the distance d ‘) is chosen so that a secure hold of the pipette tip 5 is made possible during the movement.
  • FIG. 4c A front view of the separating device 16 is shown in FIG. 4c.
  • the transport shaft 1 is rotated in such a way that the one facing the holding element 4 Areas of the transport shaft 1 are moved upwards, in this case counterclockwise. Wedging of the pipette tip 5 is thereby avoided.
  • FIG. 5a shows a plan view of a schematic representation of a separating device 16, the transport shaft 1 with the transfer area 6 and the acceleration area 7 being shown. It can be seen that two pipette tips 5 are properly arranged in the thread 2 designed as a groove 14. A third pipette tip 5 b has not been properly taken over by the feed device 15, but rests on the collar 36 of the pipette tips 5. In particular, this is not uncommon when larger quantities of pipette tips 5 have to be separated. However, the separating device 23 according to the invention can remedy this error by correctly grasping the pipette tip 5b, i.e. correctly singling it and hanging it into the thread 2, or by (passive) throwing it back from the separating device 16 via the collecting area 28 and / or the return device 27 is fed.
  • first thread pitch s1 in the transfer area 6 is significantly smaller than the second thread pitch s2, the increase taking place continuously.
  • the pipette tips 5 are accelerated after they have been safely taken over and are moved much more quickly in the longitudinal direction of the transport shaft 1 when the transport shaft 1 is rotated about its longitudinal axis L.
  • FIG. 5b shows a cross-sectional illustration along the section line A-A.
  • FIG. 5c shows a front view of the separating device 16 according to FIGS. 5a and 5b, whereby the pipette tip 5b lying on the collar 36 of the pipette tip 5 can again be seen.
  • FIGS. 6a to 6c show the separating device 16 of FIGS. 5a to 5c after the transport shaft 1 has rotated. While in FIGS. 5a to 5c both pipette tips 5 correctly grasped in thread 2 are still arranged in transfer area 6, FIGS to 6c the first pipette tip 5 in the direction of movement is already in the middle of the acceleration area 7. The second pipette tip 5, on the other hand, is still arranged in the transfer area 6 and moves more slowly when the transport shaft 1 rotates Longitudinal direction of the transport shaft 1 than the pipette tip 5 further to the left. The incorrectly grasped pipette tip 5b, which in the situation of FIGS.
  • FIG. 6c shows the separation device 16 of FIGS. 6a and 6b in a front view.
  • FIGS. 7a to 7c The situation resulting after a further rotation of the transport shaft 1 about its longitudinal axis L is shown in FIGS. 7a to 7c.
  • the pipette tip 5b that was previously not properly recorded is now properly recorded and can subsequently be sorted into a pipette tip box 25.
  • the acceleration of the movement in the acceleration area 7 creates a larger gap between the pipette tips 5 within which the incorrectly grasped pipette tip 5b could be rotated.
  • FIG. 8 a shows a further embodiment of the separating device 16, a control device 9 designed as a stop element being arranged above the acceleration region 7.
  • the control device 9 serves as a height control. Pipette tips 5a inserted into one another protrude further from the space Z between the holding element 4 and the transport shaft 1 and cannot pass under the stop element 9. This is shown particularly well in the cross-sectional position of FIG. 8b along the section line A-A according to FIG. 8a and also in the front view of FIG. 8c.
  • areas between the thread 2 are formed as free areas 29, which are characterized in that the transport shaft 1 is cut out deeper in these free areas 29 is.
  • the free areas form a second thread turn between the thread flanks 3, which, however, is so deep that pipette tips 5 cannot be held between the holding element 4 and the transport shaft 1.
  • FIGS. 9a to 9c show the separating device 16 shown in FIGS. 8a to 8c a short time later, while the transport shaft was rotated further about its longitudinal axis L through a certain angle.
  • the control device 9 which is designed as a stop element, rotates the pipette tips 5a inserted into one another along the arrow shown in the cross-sectional illustration of FIG. 9b.
  • isolated pipette tips 5 can pass below the control device 9a.
  • the nested pipette tips 5a are lifted out of the thread 2 and fall through the passage area at the free areas 29 into the collecting area 28.
  • FIG. 9c again shows a front view.
  • FIGS. 10a to 10c it is shown how the control device 9 designed as a stop element, which in this case serves as a height control, can also detect incorrectly detected pipette tips 5b and remove them from the separation process.
  • the pipette tip 5b lying on two properly detected pipette tips 5 has not been grasped by the thread 2 designed as a groove 14.
  • the pipette tip 5b strikes the control device 9. Since the properly grasped pipette tips 5 are moved further in the longitudinal direction of the transport shaft 1, the pipette tip 5b can fall into the collecting area 28 in the area of passage at the free areas 29 in the acceleration area 7.
  • FIG. 10c again shows a front view.
  • FIG. 11a shows a side view of a further embodiment of the transport shaft 1, in which the thread 2, designed as a groove 14, serves to move the pipette tips 5 in the longitudinal direction of the transport shaft 1, as in the earlier embodiments.
  • the thread turn has a first thread pitch s1.
  • the second thread pitch s2 in acceleration range 7 is significantly larger in order to move the pipette tips 5 more quickly in the longitudinal direction of the transport shaft 1.
  • free areas 29 are arranged, which serve as passage areas for incorrectly detected pipette tips 5a, 5b.
  • the delivery area 8 is arranged in the axial direction after the acceleration area 7.
  • the thread turn has a third thread pitch s3, which is smaller than the second thread pitch s2.
  • a further embodiment of the separating device 23 is shown in the top view of FIG. 12 a, the delivery area 8 of the transport shaft 1 being shown as an empty passage 10.
  • the acceleration area 7 and the takeover area 6 correspond to the embodiment according to FIGS. 5a to 5c.
  • a situation is shown in which a pipette tip 5 has been moved as far as the dispensing area 8.
  • the delivery area 8 has a thread 2 designed as an empty thread 10 which no longer has a pitch. A further movement in the longitudinal direction of the transport shaft 1 can therefore no longer take place for the pipette tip 5 despite the rotation of the transport shaft 1.
  • the dispensing device 17 has a plunger 18 which can be moved up and down in a direction perpendicular to the longitudinal axis L and has a receiving element 35 which can be arranged in the collar 36 of the pipette tip 5 and is designed in this way is that the pipette tip 5 can be held frictionally.
  • the plunger 18 thus serves to receive the pipette tip 5.
  • FIGS. 13a and 13b correspond to FIGS. 12a and 12b, only that the plunger 18 has performed a downward lowering movement and therefore the receiving element 35 is arranged in the collar 36 of the pipette tip 5.
  • the plunger 18 represented by the arrow z, the plunger 18 together with the pipette tip 5 is moved upwards. The pipette tip 5 has then been discharged from the separating device 21.
  • the plunger 18 together with the pipette tip 5 can be moved in the longitudinal direction, represented by the arrow x, and in a direction arranged perpendicular to the plane of the paper, in order to position the pipette tip 5 in a pipette tip box 25.
  • FIG. 14a shows a top view of a further embodiment of the separating device 21 according to the invention.
  • the transport shaft 1 is designed as in FIGS. 8a to 8c, but no empty passage 10 is arranged at the end of the delivery area 8.
  • the delivery device 17 has a delivery shaft 11 which is rotatably mounted independently of the rotation of the transport shaft 1, the longitudinal axis of the delivery shaft 11 corresponding to the longitudinal axis L of the transport shaft 1.
  • the delivery shaft 11 has a thread turn 12 between the thread flanks 13, which is designed as a groove 14 and by means of which pipette tips 5 can be moved in the longitudinal direction of the delivery shaft.
  • a holding means is provided which, together with the dispensing shaft 11, holds pipette tips in a frictionally and also positively locking manner, a movement in the longitudinal direction of the dispensing shaft 11 being possible when the dispensing shaft 11 rotates.
  • the holding means corresponds to the holding element 4.
  • the holding shaft thus extends over the area of the transport shaft 1 and the delivery shaft 11.
  • a detection device 19 which in this exemplary embodiment is designed as a light barrier, detects the presence of pipette tips 5 in the delivery area 8 of the transport shaft 1 and reports this to a control device.
  • the control device sends a signal to a stepping motor, whereby the output shaft 11 is rotated.
  • the pipette tip 5 is dispensed from the dispensing area 8 and moved further in the longitudinal direction of the dispensing shaft 11. This can also be seen from the cross-sectional illustration in FIG. 14b along the section line A-A according to FIG. 14a.
  • ejection devices 20 are provided on the holding element 4 in that area which is opposite the delivery area 8 and the subsequent start of the delivery shaft 11. It can are notches which are distributed over the circumference of the holding element 4 designed as a holding shaft. These notches can serve as passage areas through which pipette tips 5 that are not properly gripped in the grooves 14 can be thrown off, for example in order to fall into the collecting area 28. A rotation of the holding shaft can be provided for this purpose.
  • Another ejection device 20 is arranged along the entire length of the transport shaft 1 in the holding shaft 4. The ejection devices 20 are millings.
  • FIG. 14d shows a side view of the holding element 4 designed as a holding shaft.
  • the holding element 4 is formed along the transport shaft 1 and the output shaft 11, so that the holding means corresponds to the holding element 4.
  • a transfer device 30 is also arranged on the holding shaft. In this exemplary embodiment, this involves one or more millings 30 distributed over the circumference of the holding shaft, which is or are arranged opposite the thread turn 12.
  • the holding shaft is rotated through an angle around its longitudinal axis until the millings form a passage area for pipette tips 5 properly held in the dispensing shaft 11, which can then be positioned in the holes in the pipette tip box 25. If, for example, 6, 8, 12, 16 or 24 notches are in the delivery shaft 11 in the thread 12 opposite the holding shaft, in each of which a pipette tip 5 is held, then 6, 8, 12, 16 or 24 pipette tips can be positioned in the Pipette tip box 25 take place.
  • FIG. 14c shows a cross-sectional illustration of the separating device 23 along the section line B-B shown in FIG. 14d.
  • FIGS. 15a to 15d also show the separating device 23 according to FIGS. 14a to 14d.
  • the transfer device 30 can again be seen in the form of a milling in the side view of the holding element 4 according to FIG. 15d.
  • the ejection devices 20 designed as millings can be seen in the top view of the 15a.
  • One of these millings is arranged on the folding element along the entire extent of the transport shaft 1. By rotating the folding element 4 designed as a folding shaft, this milling can be brought into position, whereby the entire area of the transport shaft 1 and all pipette tips 5 arranged in this area are emptied simultaneously into the collecting area 28, for example into the drum 34.
  • FIGS. 16a to 16d also show the separating device 23 of FIGS. 14a to 14d and FIGS. 15a to 15d.
  • 16a to 16d show how the ejection device 20 is brought into position in the form of a milling arranged on the folding shaft in order to remove pipette tips 5 arranged in the delivery area 8 or the adjoining area of the delivery shaft 11 from the separation process and in to be able to spend the collecting area 28.
  • the ejection device 20 By rotating the folding shaft, the ejection device 20, which is arranged as a milling in the middle of the folding shaft in relation to the longitudinal extent, is brought into position.
  • the separating device 23 shown in FIGS. 17a to 17d also corresponds to the separating device 23 shown in FIGS. 16a to 16d.
  • FIGS. 17a to 17d show how the pipette tips 5 can be dispensed from the dispensing shaft 11 into a pipette tip box 25.
  • FIG. 17 a it can be seen how a pipette tip 5 is arranged in a region of the delivery shaft 11 in each notch formed by the thread turn 12 opposite the holding means.
  • the holding means designed as a holding shaft can be rotated until the transfer device 30 is arranged in the form of a milling so that the connection between holding means and dispensing shaft 11 is broken. If the transfer device 30 is brought into position, there is no longer any frictional or form fit.
  • the pipette tips 5 can therefore be dispensed downwards in accordance with the arrow direction shown in FIG. 17b.
  • FIG. 18 shows a partially cut-open perspective view of a separating and filling device according to the invention 21.
  • the dispensing device 17 can be seen, in this embodiment the separating device 23 via a guide device 31 in the x direction and via a guide device 32 in the y direction within the separator - And filling device 21 is movably mounted.
  • the removal device 24 has a guide device 33 with which the pipette tip boxes 25 to be filled can be moved in the z-direction, and thus vertically in the operating state. To position the pipette tips 5 in the pipette tip boxes 25, an empty pipette tip box 25 is moved vertically upwards.
  • the separating device 1 is moved in the x direction until the delivery shaft 11 is placed above a row of recesses in the pipette tip box 25.
  • the holding shaft serving as a holding means is rotated around its longitudinal axis until the milled transfer device 30 represents a passage area for the pipette tips 5 and the pipette tips 5 could thereby be positioned in the recesses of the pipette tip box 25.
  • the separating device 23 can be advanced further in the x direction. The separating device is then moved in the y direction in order to fill the recesses of the next row of the pipette tip box 25.
  • the filling device 22 has a drum 34 which is arranged around the separating device 21. In this exemplary embodiment, the drum 34 cannot be rotatably mounted.
  • the inner jacket of the drum 34 serves as a collecting area 28 for pipette tips 5a, 5b that have fallen out of the separating device 21.
  • a region of the drum 34 is provided with an inclined surface which forms the return device 27, as a result of which the removed pipette tips 5a, 5b can slide downwards gravitationally. There these pipette tips 5a, 5b are transmitted to the feed device 15.
  • FIG. 19 shows a partially cut-open side view of the separating and filling device 21 designed as a compact table-top device. For reasons of clarity, not all components are shown. It can be seen that the storage area represents a magazine for pipette tip boxes 25. About one here Openings not shown can be filled into the drum 34, for example as bulk goods, to be separated pipette tips 5. There they are transferred via a device, not shown here, to the feed device 15, from where they are fed to the separating device 16. In the situation shown here, the dispensing shaft 11 is not yet completely occupied with pipette tips 5. It can be seen that two pipette tips 5 are thrown into the collecting area 28 via the emergency ejection devices 20.
  • the drum 34 is not rotatably mounted.
  • an inclined surface is arranged in the drum, which serves as a collecting area 28 and as a return device 27.
  • Pipette tips 5, which are already outside the drum 24 in the longitudinal direction, can slide back into the drum via this inclined surface.
  • the pipette tip 5 shown furthest to the right in this figure is the last pipette tip that can be picked up by the dispensing device 17. Alternatively, this pipette tip 5 can be transferred to the return device 27 via the inclined surface.
  • the dispensing device 17 has a plunger 18 with a large number of receiving elements 35, via which the pipette tips 5 are transferred into a pipette tip box 25. If there are excess pipette tips 5, the plunger 18 can be placed above the drum 34 by means of the guide devices 31 and 32. The pipette tips 5 can be dispensed here and returned via the return device 27.
  • FIG. 20 shows a perspective view of parts of a further embodiment of the separating and filling device 21, in which case the drum 34 is pushed in and out of the frame 37 of the separating and filling device 21 via a drive 38 via guide rails.
  • the drum 34 is removed and the pipette tips 5 present as bulk goods are poured into the drum 34 via an opening.
  • the drum 34 is then placed on the drive 38 and pushed into the frame 37.
  • the separating device 16, which has a transport shaft 1, and the one designed as a slide can also be seen in this figure Return device 27.
  • the storage area 26 can also be seen, in which a large number of pipette tip boxes 25 to be filled are stored.
  • FIG. 21 shows how the drum 34, in which the pipette tips 5 to be sorted are arranged, is introduced into the separating and filling device 21.
  • the drive 38 arranged on a movably mounted drawer is moved into the frame 37. This can be seen from the arrow shown.
  • the drive 38 has rotatably mounted drive shafts which rotate the drum 34 via frictional contact.
  • triangular guide elements which serve as a feed device 15, are arranged in the interior of the drum 34.
  • the pipette tips 5 are fed to the separating device 16 via these guide elements, in that the pipette tips 5 roll over the guide elements as a result of the rotation of the drum 34 and fall onto the transfer area 6 of the transport shaft 1.
  • FIG. 1 shows a perspective view of part of the separating and filling device 21, namely the separating device 16 and the rotatably mounted drum 34 with the feeding device
  • the removal device 24 can be seen in FIG. 23.
  • the removal device 24 has a drawer that can be moved in and out via guide rails.
  • a turntable is arranged on this drawer, on which pipette tip boxes 25 to be filled and already filled are stored.
  • the guide device 33 can be seen with which the pipette tip box 25 to be filled can be moved vertically upwards and then the filled pipette tip box 25 vertically downwards.
  • 24 shows a perspective view of this embodiment of the separating and filling device 21, all essential components being shown in this illustration.
  • the delivery area 8 with the delivery device 17 cannot be seen because it is located inside the drum 34.
  • FIG. 25 shows a perspective detailed view of a further embodiment of the separating and filling device 21, in which the feed device 15 is again arranged within a rotatably mounted drum 34.
  • the feed device 15 is designed in the form of blades which are arranged along the inner circumference of the drum 34.
  • the pipette tips 5 have been brought into the drum 34 during filling.
  • the drum 34 is rotated by the drive 38.
  • the pipette tips 5 are carried along by the feed device 15, which is designed in the form of blades, and are thrown from above onto the transfer area 6 of the transport shaft 1.

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Abstract

The invention relates to a separating apparatus for pipette tips (5), each having a longitudinal axis (LP), said apparatus comprising a feed device (15) for feeding pipette tips (5), a dispensing device (17) for dispensing pipette tips (5), a separating device (16) arranged between the feed device (15) and the dispensing device (17) and having a transport shaft (1) which is rotatably mounted about a longitudinal axis (L), and a retaining element (4), arranged spaced apart from the transport shaft (1), for retaining the pipette tips (5), wherein the transport shaft (1) has, at least in regions, a thread (2), by means of which thread the pipette tips (5) are movable in an intermediate space (Z) between the transport shaft (1) and the retaining element (4) along the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1), wherein the longitudinal axes (LP) of the pipette tips (5) are arranged substantially perpendicularly to the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) during movement, and wherein the transport shaft (1) has a transfer region (6) for transferring the pipette tips (5) from the feed device (15), wherein the thread (2) has a first thread pitch (s1) in the transfer region (6), wherein the transport shaft (1) has an acceleration region (7) arranged after the transfer region (6), wherein the thread (2) has a second thread pitch (s2) in the acceleration region (7) which is greater than the first thread pitch (s1).

Description

Pipettenspitzentrennsystem Pipette tip separation system
Die Erfindung betrifft eine Separiervorrichtung für jeweils eine Längsachse aufweisende Pipettenspitzen, umfassend eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Pipettenspitzen, eine Abgabevorrichtung zum Abgeben von Pipettenspitzen, eine zwischen der Zuführvorrichtung und der Abgabevorrichtung angeordnete Trennvorrichtung mit einer um eine Längsachse drehbar gelagerten Transportwelle und einem beabstandet von der Transportwelle angeordneten Halteelement zum Halten der Pipettenspitzen, wobei die Transportwelle zumindest bereichsweise mit einem Gewindegang versehen ist, mittels dem die Pipettenspitzen in einem Zwischenraum zwischen der Transportwelle und dem Halteelement entlang der Längsachse der Transportwelle bewegbar sind, wobei die Längsachsen der Pipettenspitzen während der Bewegung im Wesentlichen senkrecht auf die Längsachse der Transportwelle angeordnet sind, und wobei die Transportwelle einen Übernahmebereich zur Übernahme der Pipettenspitzen von der Zuführvorrichtung aufweist, wobei der Gewindegang im Übernahmebereich eine erste Gewindesteigung aufweist. The invention relates to a separating device for pipette tips each having a longitudinal axis, comprising a feeding device for feeding pipette tips, a dispensing device for dispensing pipette tips, a separating device arranged between the feeding device and the dispensing device with a transport shaft rotatably mounted about a longitudinal axis and one at a distance from the transport shaft arranged holding element for holding the pipette tips, the transport shaft being at least partially provided with a thread, by means of which the pipette tips can be moved along the longitudinal axis of the transport shaft in a space between the transport shaft and the holding element, the longitudinal axes of the pipette tips being essentially perpendicular during the movement are arranged on the longitudinal axis of the transport shaft, and wherein the transport shaft has a transfer area for transferring the pipette tips from the feed device, whereby i the thread in the transfer area has a first thread pitch.
Pipettenspitzen als Wegwerfaufsatz von Pipettierhilfen sind das mit Abstand am häufigsten verwendete Werkzeug in der biomedizinischen Forschung, in der Pharmakologie und in der Routineanalytik. Ein größeres Forschungslabor benötigt im Schnitt bis zu 5 000 Pipettenspitzen pro Tag, wobei in Screening-Labors mit Pipettier- Robotereinheiten sogar noch um ein Vielfaches mehr an Pipettenspitzen verwendet werden. Dabei werden die Pipettenspitzen von den Herstellern zumeist als günstige Schüttware geliefert, zumal in Pipettenspitzenboxen vom Hersteller vorsortierte Pipettenspitzen sehr viel teurer sind. Um die Pipettenspitzen zu verwenden, beispielsweise für den Flüssigkeitstransfer oder zur exakten Probendosierung, werden die als Schüttware gelieferten Pipettenspitzen einzeln von Hand in eine Pipettenspitzenbox (Pipetten-Racks) abgefüllt werden. Angesichts der großen Anzahl an benötigten Pipettenspitzen bindet das manuelle Befüllen stundenlang teils hochqualifiziertes Laborpersonal, wobei das Befüllen eine langweilige, ermüdende und ergonomisch auf Dauer gesundheitsschädigende Tätigkeit darstellt. Ein automatisiertes Bereitstellen der Pipettenspitzen in Pipettenspitzenboxen ist daher von großer Wichtigkeit, wobei sich die Geometrie und die Lage des Schwerpunkts von Pipettenspitzen für deren automatische Sortierung als ungünstig herausgestellt haben. Pipette tips as disposable attachments for pipetting aids are by far the most frequently used tool in biomedical research, in pharmacology and in routine analysis. A larger research laboratory needs an average of up to 5,000 pipette tips per day, with screening laboratories with pipetting robot units even using many times more pipette tips. The pipette tips are usually supplied by the manufacturers as inexpensive bulk goods, especially since pipette tips pre-sorted by the manufacturer in pipette tip boxes are much more expensive. In order to use the pipette tips, for example for liquid transfer or for exact sample dosing, the pipette tips supplied in bulk are filled individually by hand into a pipette tip box (pipette racks). In view of the large number of pipette tips required, manual filling ties up, in some cases, highly qualified laboratory staff for hours, whereby filling is a boring, tiring and ergonomically harmful activity in the long term. Automated provision of the pipette tips in pipette tip boxes is therefore of great importance Importance, whereby the geometry and the position of the center of gravity of pipette tips have proven to be unfavorable for their automatic sorting.
Alternativ werden Pipettenspitzen auch in vorgefüllten Plastik- oder Kartonrastern gestapelt verkauft, wobei meist 10 Raster zu je 96 Pipettenspitzen zusammengefasst sind. Dabei ist aber immer noch ein händisches Befüllen der Pipettenspitzenboxen notwendig, nur dass dies aufgrund der vorgefüllten Raster leichter als bei Schüttware durchführbar ist. Allerdings sind die vorgefüllten Raster immer noch 10- bis 30-mal so teuer als in Säcken abgefüllte Schüttware. Ein weiterer Nachteil ist, dass eine große Menge an Müll anfällt, zumal in den Rastern stets auch noch Abstandshalter für die Pipettenspitzen angeordnet sind. Alternatively, pipette tips are also sold stacked in pre-filled plastic or cardboard grids, usually with 10 grids of 96 pipette tips each. However, manual filling of the pipette tip boxes is still necessary, except that this is easier to do than with bulk goods due to the pre-filled grid. However, the pre-filled grids are still 10 to 30 times more expensive than bulk goods filled in sacks. Another disadvantage is that a large amount of waste is produced, especially since spacers for the pipette tips are always arranged in the grids.
Eine Schwierigkeit, die sich für eine automatisierte Vereinzelung (Separierung), Aufnahme und Ausrichtung von Pipettenspitzen mit einer länglichen Ausdehnung entlang einer Längsachse ergibt, ist deren ungünstige Geometrie und Schwerpunktverteilung. In der Regel liegt der Schwerpunkt nämlich im Bereich des oftmals zylinderförmigen Kragens. Der Kragen dient zur Aufnahme und Halterung der Pipettenspitze während des Pipettierens und ist an jenem Ende angeordnet, das von der sich verjüngenden Spitze, wo Flüssigkeiten aufgenommen werden, abgewandt ist. Dabei weist der Kragen häufig einen breiteren Durchmesser auf, sodass der Schwerpunkt oft weit außerhalb des geometrischen Mittelpunkts der Pipettenspitze liegt. Zudem stecken bei Schüttware die Pipettenspitzen aufgrund ihrer konischen Hohlform häufig ineinander. A difficulty that arises for an automated singling out, picking up and alignment of pipette tips with an elongated extension along a longitudinal axis is their unfavorable geometry and distribution of the center of gravity. As a rule, the focus is namely in the area of the often cylindrical collar. The collar serves to receive and hold the pipette tip during pipetting and is arranged at the end that faces away from the tapered tip, where liquids are taken up. The collar often has a wider diameter so that the center of gravity is often far outside the geometric center of the pipette tip. In addition, with bulk goods, the pipette tips often stick together due to their conical hollow shape.
Bei den Herstellern, die auch bereits vorsortierte und befüllte Pipettenspitzenboxen anbieten, erfolgt die Vereinzelung, räumliche Ausrichtung und geordnete Abfüllung der Pipettenspitzen in einem mehrstufigen Verfahren auf extrem kostspieligen und großen industriellen Anlagen, die zum Teil pneumatisch und mit Industrierobotern betrieben werden, was mit einer entsprechend hohen Lärmbelästigung einhergeht. In Forschungslabors können solche Anlagen naturgemäß nicht verwendet werden. At the manufacturers who also offer pre-sorted and filled pipette tip boxes, the separation, spatial alignment and orderly filling of the pipette tips takes place in a multi-stage process on extremely expensive and large industrial systems, some of which are operated pneumatically and with industrial robots, which is done with a corresponding one high noise pollution. Naturally, such systems cannot be used in research laboratories.
Die US 5,426,911 betrifft eine Vorrichtung zur Ausrichtung und zum Transport von Pipettenspitzen entlang der Längsrichtung zweier parallel ausgerichteter drehbar gelagerter Zylinder. Eine Separation der Pipettenspitzen findet nicht statt. Vielmehr müssen diese bereits vereinzelt dieser Vorrichtung zugeführt werden. No. 5,426,911 relates to a device for aligning and transporting pipette tips along the longitudinal direction of two rotatable parallel aligned pipette tips stored cylinder. The pipette tips are not separated. Rather, these must already be fed to this device individually.
Die EP 1 832 880 betrifft eine Separationsvorrichtung für Pipettenspitzen, wobei Schüttware in Form von Pipettenspitzen in eine drehbare Trommel geleert werden, von wo sie in weiterer Folge über eine Rutsche zu einer drehbar gelagerten Welle mit einem Gewinde, also einer Transportspindel, überführt werden. Die Vereinzelung erfolgt vor der Transportspindel mittels eines aufwendigen Mechanismus der scherende Verschubplatten umfasst. Die vereinzelten Pipettenspitzen werden zwischen der Transportspindel und einer Gegenwelle gelagert. Durch eine Drehung der Transportspindel werden die Pipettenspitzen in Längsrichtung der Transportspindel bewegt. Abgesehen von der komplexen und somit fehleranfälligen Gestaltung jenes Teils dieser Vorrichtung, in dem die Pipettenspitzen voneinander separiert werden, ist keine Möglichkeit vorgesehen, den Transport von vielen unmittelbar nacheinander oder gar gleichzeitig an der Transportspindel anlangenden Pipettenspitzen zu ermöglichen. Ein „Stau“ der Pipettenspitzen und somit eine fehlerhafte Funktion ist sehr wahrscheinlich. EP 1 832 880 relates to a separation device for pipette tips, with bulk goods in the form of pipette tips being emptied into a rotatable drum, from where they are subsequently transferred via a chute to a rotatably mounted shaft with a thread, i.e. a transport spindle. The separation takes place in front of the transport spindle by means of a complex mechanism that includes shear displacement plates. The individual pipette tips are stored between the transport spindle and a counter shaft. By rotating the transport spindle, the pipette tips are moved in the longitudinal direction of the transport spindle. Apart from the complex and thus error-prone design of that part of this device in which the pipette tips are separated from one another, no possibility is provided to enable the transport of many pipette tips arriving at the transport spindle immediately one after the other or even at the same time. A “jam” of the pipette tips and thus a faulty function is very likely.
Eine weitere Separationsvorrichtung für Pipettenspitzen ist in der CN 102975890 gezeigt. Auch hier kommt eine Transportspindel mit einer Gegenwelle zum Einsatz, um die Pipettenspitzen auszurichten und entlang der Längsrichtung der Transportspindel zu bewegen. Die Vereinzelung erfolgt gemäß dieser Schrift dadurch, dass die Pipettenspitzen auf die Transportspindel in zufälliger Anordnung hinunterfallen. Da die Pipettenspitzen beim Fallen stets trudeln und aufkanten, wenn sie in ein durch die Transportspindel und die Gegenwelle gegebenes Lochraster eingeordnet werden sollen, ist die Fehlerquelle für diese Vorrichtung sehr groß und ein dauerhaftes, fehlerfrei arbeitendes Separieren nicht gewährleistet. Another separation device for pipette tips is shown in CN 102975890. Here, too, a transport spindle with a counter shaft is used to align the pipette tips and move them along the longitudinal direction of the transport spindle. According to this document, the separation takes place in that the pipette tips fall down onto the transport spindle in a random arrangement. Since the pipette tips always spin and edge up when falling, if they are to be arranged in a grid of holes provided by the transport spindle and the countershaft, the source of error for this device is very large and permanent, error-free separation is not guaranteed.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Separiervorrichtung für Pipettenspitzen zur Verfügung zu stellen, welche die obigen Nachteile behebt und eine automatisierte Vereinzelung und Befüllung von als Schüttware gelieferten Pipettenspitzen ermöglicht. The object of the invention is to provide a separating device for pipette tips which eliminates the above disadvantages and enables automated separation and filling of pipette tips supplied as bulk goods.
Dies wird durch eine Separiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Trenn- und Befüllungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 20 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. This is achieved by a separating device with the features of claim 1 and by a separating and filling device with the features of claim 20. Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
Mit der erfindungsgemäßen Separiervorrichtung können Pipettenspitzen in unterschiedlichsten Formaten vereinzelt, d. h. separiert werden und in weiterer Folge eine Pipettenspitzenbox damit befüllt werden. Insbesondere kann die Separiervorrichtung mit den gängigsten Formaten von Pipettenspitzen, die für den Flüssigkeitstransfer von 1 pl bis 500 mI herangezogen werden, verwendet werden. With the separating device according to the invention, pipette tips in the most varied of formats can be separated, i.e. H. are separated and then a pipette tip box is filled with them. In particular, the separating device can be used with the most common formats of pipette tips, which are used for the transfer of liquids from 1 pl to 500 ml.
Die erfindungsgemäße Separiervorrichtung für Pipettenspitzen mit einer Längsachse weist eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Pipettenspitzen auf. Dabei können die Pipettenspitzen hinsichtlich ihrer Anordnung beliebig verteilt sein, wie dies bei The separating device according to the invention for pipette tips with a longitudinal axis has a feed device for feeding pipette tips. The pipette tips can be distributed as desired with regard to their arrangement, as in
Schüttware der Fall ist. Zwischen einer Abgabevorrichtung, mit der die separierten Pipettenspitzen abgegeben werden, ist eine Trennvorrichtung angeordnet, die eine um eine Längsachse drehbar gelagerte Transportwelle aufweist, welche zumindest bereichsweise mit einem Gewindegang versehen ist. Bei der Transportwelle handelt es sich somit um eine Transportspindel, mit der - ähnlich wie bei einer archimedischen Schraube - die Pipettenspitzen entlang der Längsachse der Transportwelle bewegt werden können, wobei für die Bewegung die Pipettenspitzen in einem Zwischenraum zwischen der Transportwelle und einem Halteelement angeordnet sind. Dabei sind die Pipettenspitzen während der Bewegung entlang der Längsachse der Transportwelle mittels des Gewindegangs so angeordnet, dass die Längsachsen der Pipettenspitzen im Wesentlichen senkrecht auf die Längsachse der Transportwelle ausgerichtet sind.Bulk is the case. Between a dispensing device with which the separated pipette tips are dispensed, a separating device is arranged which has a transport shaft which is rotatably mounted about a longitudinal axis and which is provided with a thread at least in some areas. The transport shaft is thus a transport spindle with which - similar to an Archimedean screw - the pipette tips can be moved along the longitudinal axis of the transport shaft, the pipette tips being arranged in a space between the transport shaft and a holding element for the movement. In this case, the pipette tips are arranged during the movement along the longitudinal axis of the transport shaft by means of the thread in such a way that the longitudinal axes of the pipette tips are aligned essentially perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft.
Die Längsachse der Pipettenspitze entspricht dabei der Richtung ihrer The longitudinal axis of the pipette tip corresponds to its direction
Längserstreckung. Longitudinal extension.
Dabei werden die Pipettenspitzen im Zwischenraum zwischen der Transportwelle und dem Halteelement von der Transportwelle und dem Halteelement gemeinsam gehalten. Bei ordnungsgemäß erfassten Pipettenspitzen sind die Längsachsen der The pipette tips are held together in the space between the transport shaft and the holding element by the transport shaft and the holding element. If the pipette tips are correctly detected, the longitudinal axes are
Pipettenspitzen während der Bewegung entlang der Längsachse der Transportwelle senkrecht auf die Längsachse der Transportwelle und damit auf die Bewegungsrichtung angeordnet. Dabei können die Pipettenspitzen reib- und formschlüssig zwischen dem Halteelement und der Transportwelle Gewindeflanke gehalten werden, insbesondere wenn die Pipettenspitzen im Gewindegang angeordnet sind. Zu diesem Zweck kann der Gewindegang als Rille ausgebildet sein, in der die Pipettenspitzen während der Bewegung entlang der Längsrichtung der Transportwelle angeordnet sind. Pipette tips during the movement along the longitudinal axis of the transport shaft arranged perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft and thus to the direction of movement. In this case, the pipette tips can be held in a frictionally and positively locking manner between the holding element and the transport shaft, in particular when the pipette tips are arranged in the thread. For this purpose, the thread can be designed as a groove, in which the pipette tips are arranged during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft.
Dabei kann die Rille im Querschnitt halbkreisförmig oder auch teilweise elliptisch oder oval ausgebildet sein. Allerdings sind auch andere Querschnittsformen, wie zum Beispiel dreieckige oder trapezförmige für die Rille möglich. Derartige Rillenquerschnitte ergeben sich insbesondere dann, wenn der Gewindegang mit einem Werkzeug für ein Spitzgewinde oder Trapezgewinde in die Transportwelle gefräst wurde. The groove can be semicircular in cross section or also partially elliptical or oval. However, other cross-sectional shapes, such as triangular or trapezoidal shapes, are also possible for the groove. Such groove cross-sections arise in particular when the thread turn has been milled into the transport shaft with a tool for a pointed thread or trapezoidal thread.
In einer Ausführungsform ist das Halteelement als, vorzugsweise drehbar gelagerte, Haltewelle mit einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Transportwelle angeordneten Längsachse ausgebildet. Denkbar ist aber auch ein flächiges Halteelement, beispielweise ein Halteblech. Die Haltewelle kann dabei eine glatte Oberfläche aufweisen oder ebenfalls zumindest bereichsweise mit einem Gewindegang versehen sein. Der Abstand zwischen der Transportwelle und dem Halteelement ist in einer Ausführungsform der Erfindung einstellbar. Da die Pipettenspitzen im Zwischenraum zwischen dem Halteelement und der Transportwelle gehalten werden, können durch eine Einstellung des Abstands verschiedenste Arten von Pipettenspitzen zwischen der Haltewelle und der Transportwelle gehalten und somit letztlich separiert, das heißt vereinzelt werden. In one embodiment, the holding element is designed as a, preferably rotatably mounted, holding shaft with a longitudinal axis arranged essentially parallel to the longitudinal axis of the transport shaft. A flat holding element, for example a holding plate, is also conceivable. The holding shaft can have a smooth surface or can also be provided with a thread at least in some areas. The distance between the transport shaft and the holding element is adjustable in one embodiment of the invention. Since the pipette tips are held in the space between the holding element and the transport shaft, a wide variety of types of pipette tips can be held between the holding shaft and the transport shaft by adjusting the spacing and thus ultimately separated, that is to say singulated.
Der Abstand zwischen Halteelement und Transportwelle ist definiert als der minimale Abstand zwischen dem Gewindegang (an seiner tiefsten Stelle) und dem Halteelement, der sich in eine Richtung senkrecht zur Längsachse der Transportwelle ergibt. Alternativ kann der Abstand aber auch durch den minimalen Abstand zwischen der Gewindeflanke (an ihrer höchsten Stelle) und dem Halteelement, der sich in eine Richtung senkrecht zur Längsachse der Transportwelle ergibt, definiert werden. The distance between the holding element and the transport shaft is defined as the minimum distance between the thread turn (at its deepest point) and the holding element, which results in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft. Alternatively, the distance can also be defined by the minimum distance between the thread flank (at its highest point) and the holding element, which results in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft.
Die Transportwelle ist zumindest bereichsweise, vorzugsweise entlang ihrer gesamten Längserstreckung, mit einem Gewindegang versehen, wobei ein Übernahmebereich vorgesehen ist, in dem die Pipettenspitzen von der Zuführvorrichtung übernommen werden. Im Übernahmebereich weist der Gewindegang der Transportwelle eine erste Gewindesteigung auf. Indem die Transportwelle einen in Bewegungsrichtung der Pipettenspitzen in Längsrichtung der Transportwelle, also in axialer Richtung gesehen nach dem Übernahmebereich angeordneten Beschleunigungsbereich aufweist, in dem der Gewindegang eine zweite Gewindesteigung aufweist, die größer als die erste Gewindesteigung im Übergabebereich ist, können die Pipettenspitzen effektiv und rasch von jenem Bereich weggeführt werden, in dem sie von der Zuführvorrichtung übernommen werden. The transport shaft is provided with a thread at least in some areas, preferably along its entire longitudinal extension, a transfer area being provided in which the pipette tips are transferred by the feed device will. In the transfer area, the thread of the transport shaft has a first thread pitch. Since the transport shaft has an acceleration area arranged in the direction of movement of the pipette tips in the longitudinal direction of the transport shaft, i.e. after the transfer area viewed in the axial direction, in which the thread pitch has a second thread pitch that is greater than the first thread pitch in the transfer area, the pipette tips can effectively and quickly be guided away from the area in which they are taken over by the feeding device.
Die Pipettenspitzen werden mittels dem Gewindegang in Richtung der Längsachse der Transportwelle bewegt. Aufgrund der im Vergleich zum Gewindegang im Beschleunigungsbereich kleineren Gewindesteigung können im Übergabebereich verhältnismäßig viele Pipettenspitzen von der Zuführvorrichtung gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander übernommen werden, da im Übergabebereich eben verhältnismäßig viele Einkerbungen, die durch den Gewindegang gebildet werden, entlang der Längserstreckung angeordnet sind. Die kleinere Gewindesteigung ist bei einer Drehung der Transportwelle allerdings mit einem kleineren Vorschub in Längsrichtung der Transportwelle verbunden. Da die Gewindesteigung im Beschleunigungsbereich einen größeren Wert aufweist, ist der Vorschub für die Pipettenspitzen im Beschleunigungsbereich größer. Sobald eine Pipettenspitze somit vom Gewindegang im Übernahmebereich erfasst wird und in den Beschleunigungsbereich durch Drehung der Transportwelle bewegt wird, kann eine raschere Bewegung vollzogen werden, ohne Gefahr zu laufen, den Halt der Pipettenspitzen zwischen der Transportwelle und dem Halteelement zu verlieren. Der Übergang der Gewindesteigung vom ersten Wert zum zweiten Wert kann dabei kontinuierlich oder aber auch sprunghaft erfolgen. The pipette tips are moved in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft by means of the thread. Due to the smaller thread pitch compared to the thread pitch in the acceleration area, a relatively large number of pipette tips can be taken over by the feed device simultaneously or immediately one after the other in the transfer area, since in the transfer area a relatively large number of notches that are formed by the thread are arranged along the longitudinal extension. The smaller thread pitch is associated with a rotation of the transport shaft, however, with a smaller advance in the longitudinal direction of the transport shaft. Since the thread pitch has a larger value in the acceleration range, the feed for the pipette tips is greater in the acceleration range. As soon as a pipette tip is captured by the thread in the transfer area and moved into the acceleration area by rotating the transport shaft, a faster movement can be made without running the risk of losing the hold of the pipette tips between the transport shaft and the holding element. The transition of the thread pitch from the first value to the second value can take place continuously or abruptly.
Bei als Schüttware gelieferten Pipettenspitzen kann es immer wieder Vorkommen, dass mehrere Pipetten ineinandergesteckt sind. Eine Separierung dieser Pipettenspitzen ist bei der Übernahme von der Zuführvorrichtung im Übernahmebereich nicht möglich. In einer Ausführungsform der Erfindung ist deshalb eine Kontrollvorrichtung vorgesehen, mit der nicht separierte Pipettenspitzen detektiert werden können. Ineinander gesteckte Pipettenspitzen zeichnen sich dadurch aus, dass sie insgesamt eine größere Länge als vereinzelte Pipettenspitzen aufweisen, wobei sie aufgrund der konischen Spitze im Wesentlichen im selben Bereich zwischen Halteelement und der Transportwelle gehalten werden. Im von der Spitze entgegengesetzten Bereich ragen ineinander gesteckte Pipettenspitzen jedoch weiter aus dem Bereich zwischen Halteelement und Transportwelle hervor als vereinzelte Pipettenspitzen. In the case of pipette tips supplied in bulk, it can happen again and again that several pipettes are plugged into one another. It is not possible to separate these pipette tips when they are taken over from the feed device in the takeover area. In one embodiment of the invention, a control device is therefore provided with which pipette tips that have not been separated can be detected. Pipette tips plugged into one another are characterized by the fact that they have a greater length overall than individual pipette tips, and because of the conical tip they are in the Are held essentially in the same area between the holding element and the transport shaft. In the area opposite from the tip, however, pipette tips inserted into one another protrude further from the area between the holding element and the transport shaft than individual pipette tips.
In einer Ausführungsform ist die Kontrollvorrichtung als Anschlagelement ausgebildet. Korrekt separierte Pipettenspitzen ragen nur soweit aus dem Bereich zwischen Halteelement und Transportwelle hervor, dass sie unterhalb der des Anschlagelements passieren können, während ineinander gesteckte Pipettenspitzen am Anschlagelement anschlagen. Da ineinander gesteckte Pipettenspitzen wie vereinzelte Pipettenspitzen infolge der Drehung der Transportwelle in deren Längsrichtung bewegt werden, kann durch ein Anschlägen am Anschlagelement eine Drehung der ineinander gesteckten Pipettenspitzen erwirkt werden, wodurch ein Entnehmen der ineinander gesteckten Pipettenspitzen möglich ist. In one embodiment, the control device is designed as a stop element. Correctly separated pipette tips only protrude from the area between the holding element and the transport shaft to such an extent that they can pass below the stop element, while pipette tips inserted into one another hit the stop element. Since nested pipette tips, like isolated pipette tips, are moved in the longitudinal direction as a result of the rotation of the transport shaft, the nested pipette tips can be rotated by a stop on the stop element, whereby the nested pipette tips can be removed.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die gedrehten, ineinander gesteckten Pipettenspitzen in einen Auffangbereich unterhalb der Transportwelle fallen, von wo sie über eine Rückführvorrichtung zur Zuführvorrichtung zurückgeführt werden. Es ist aber auch denkbar, dass die im Auffangbereich gesammelten Pipettenspitzen manuell zurückgeführt werden. It can also be provided that the rotated, nested pipette tips fall into a collecting area below the transport shaft, from where they are returned to the feed device via a return device. However, it is also conceivable that the pipette tips collected in the collecting area are returned manually.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontrollvorrichtung im Beschleunigungsbereich angeordnet ist. Dies ist insbesondere bei einer als Anschlagelement ausgebildeten Kontrollvorrichtung sinnvoll. Aufgrund der größeren Steigung des Gewindegangs im Beschleunigungsbereich besteht in Längsrichtung der Transportwelle mehr Platz für ineinander gesteckte Pipettenspitzen, um bei einer Drehung durch das Anschlagelement in den Auffangbereich fallen zu können. In one embodiment of the invention it is provided that the control device is arranged in the acceleration area. This is particularly useful in the case of a control device designed as a stop element. Due to the greater pitch of the thread in the acceleration area, there is more space in the longitudinal direction of the transport shaft for pipette tips inserted into one another in order to be able to fall into the collecting area when the stop element rotates.
Um dies weiter zu erleichtern, ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Bereiche zwischen dem Gewindegang im Beschleunigungsbereich der Transportwelle als Passierbereiche für die Pipettenspitzen ausgebildet sind. Beispielsweise können die Bereiche zwischen dem Gewindegang im Beschleunigungsbereich als Freiflächen ausgebildet sein, sodass die Passierbereiche für Pipettenspitzen zwischen den Freiflächen und dem Halteelement entstehen. Dabei können diese Freiflächen auch in Form eines zweiten Gewindegangs ausgebildet sein, der zwischen den Gewindeflanken im Beschleunigungsbereich angeordnet ist. Durch die Passierbereiche können Pipettenspitzen, die nicht ausreichend von dem Gewindegang und dem Flalteelement gehalten werden, nach unten in einen Auffangbereich fallen, etwa nachdem sie von der Kontrollvorrichtung detektiert werden. In order to further facilitate this, it is provided in one embodiment of the invention that the areas between the thread turn in the acceleration area of the transport shaft are designed as passage areas for the pipette tips. For example, the areas between the thread turn in the acceleration area can be designed as free areas, so that the passage areas for pipette tips arise between the free areas and the holding element. There These free areas can also be designed in the form of a second thread turn, which is arranged between the thread flanks in the acceleration area. Pipette tips, which are not adequately held by the thread turn and the folding element, can fall through the passage areas into a collecting area, for example after they have been detected by the control device.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Transportwelle einen nach dem Beschleunigungsbereich angeordneten Abgabebereich auf, wobei sich dies wiederum auf die Bewegungsrichtung der Pipettenspitzen in Längsrichtung der Transportwelle bezieht. In diesem Sinn ist der Beschleunigungsbereich in axialer Richtung nach dem Übernahmebereich angeordnet und der Abgabebereich nach dem Beschleunigungsbereich. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Gewindegang im Abgabebereich eine dritte Gewindesteigung aufweist, welche kleiner als die zweite Gewindesteigung im Beschleunigungsbereich ist. Der Übergang von der zweiten auf die dritte Gewindesteigung kann kontinuierlich oder sprunghaft erfolgen. Die dritte Gewindesteigung kann der ersten Gewindesteigung entsprechen, sie kann aber auch kleiner oder größer als die erste Gewindesteigung sein. Durch die im Vergleich um Beschleunigungsbereich kleinere Gewindesteigung werden die Pipettenspitzen im Abgabebereich langsamer in Richtung der Längsachse der Transportwelle bewegt. In one embodiment of the invention, the transport shaft has a delivery area arranged after the acceleration region, this in turn relating to the direction of movement of the pipette tips in the longitudinal direction of the transport shaft. In this sense, the acceleration area is arranged in the axial direction after the takeover area and the delivery area after the acceleration area. It can be provided that the thread turn in the delivery area has a third thread pitch which is smaller than the second thread pitch in the acceleration area. The transition from the second to the third thread pitch can be continuous or abrupt. The third thread pitch can correspond to the first thread pitch, but it can also be smaller or larger than the first thread pitch. Due to the thread pitch, which is smaller in comparison to the acceleration range, the pipette tips are moved more slowly in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft in the delivery area.
Die Pipettenspitzen werden im Abgabebereich an die Abgabevorrichtung übergeben, wo sie abgegeben und/oder zu einer oder in eine Pipettenspitzen-Box transferiert werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass an dem vom Beschleunigungsbereich abgewandten Ende des Abgabereichs ein Leergang angeordnet ist, in dem die Pipettenspitzen nicht mehr in Richtung der Längsachse der Transportwelle bewegt werden, sondern stationär gehalten werden. Dadurch ist eine besonders einfache Abgabe der Pipettenspitzen möglich. Beispielsweise kann die Abgabevorrichtung hier als ein in Bezug auf die Längsachse der Transportwelle stationärer Stößel ausgebildet sein. Alternativ kann der Abgabebereich einen Übernahmebereich aufweisen, in den die in die Pipettenspitzenbox zu transferierenden Pipettenspitzen überführt und dort temporär gesammelt werden. Ein Beispiel eines solchen Übernahmebereichs ist die in dieser Anmeldung beschriebene Abgabewelle. Im Falle einer dritten Gewindesteigung im Abgabebereich, die kleiner als die zweite Gewindesteigung im Beschleunigungsbereich ist, werden die Pipettenspitzen im Abgabebereich der Transportwelle langsamer in Richtung der Längsachse der Transportwelle geführt, wodurch eine präzisere und sicherere Abgabe der Pipettenspitze ermöglicht und dadurch die Gefahr minimiert wird, dass die Pipettenspitzen etwa über den Leergang oder über den Übernahmebereich hinaus bewegt werden und somit eine Abgabe nicht erfolgen kann. The pipette tips are transferred to the dispensing device in the dispensing area, where they are dispensed and / or transferred to or into a pipette tip box. It can be provided that at the end of the delivery area facing away from the acceleration area, an empty passage is arranged in which the pipette tips are no longer moved in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft, but are held stationary. A particularly simple dispensing of the pipette tips is thereby possible. For example, the dispensing device can be designed here as a plunger which is stationary with respect to the longitudinal axis of the transport shaft. Alternatively, the delivery area can have a transfer area into which the pipette tips to be transferred to the pipette tip box are transferred and temporarily collected there. An example of such a takeover area is the output shaft described in this application. In the case of a third thread pitch in the delivery area that is smaller than the second thread pitch in the acceleration area, the pipette tips in the delivery area of the transport shaft are guided more slowly in the direction of the longitudinal axis of the transport shaft, which enables more precise and safer delivery of the pipette tip and thus minimizes the risk of that the pipette tips are moved, for example, over the empty passage or over the transfer area and thus delivery cannot take place.
Die Geschwindigkeit mit der die Pipettenspitzen entlang der Längsrichtung vom Gewindegang bewegt werden hängt bei vorgegebener Gewindesteigung nur von der Rotationsfrequenz der Transportwelle ab. Dadurch kann im Rahmen eines Steuerungsvorgangs, zum Beispiel nach Detektion einer Pipettenspitze durch eine Detektionsvorrichtung im Abgabebereich, mittels zeitweiligem Absenken der Umdrehungszahl eine langsamere Bewegung der Pipettenspitzen erzielt werden. The speed at which the pipette tips are moved along the longitudinal direction of the thread depends only on the frequency of rotation of the transport shaft for a given thread pitch. As a result, within the scope of a control process, for example after a pipette tip has been detected by a detection device in the dispensing area, a slower movement of the pipette tips can be achieved by temporarily lowering the number of revolutions.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand der Transportwelle zum Halteelement im Abgabebereich kleiner als im Beschleunigungsbereich. Dies kann dadurch erzielt werden, dass in diesem Bereich die Gewindeflanken eine größere Höhe aufweisen, das heißt, dass der Gewindegang weniger tief ausgebildet ist oder die Welle selbst, auf der der Gewindegang angeordnet ist, einen größeren Durchmesser aufweist. Alternativ kann der Abstand auch durch eine entsprechende Ausgestaltung des Halteelements bestimmt werden. Die Abstandsreduktion kann kontinuierlich oder sprunghaft erfolgen, etwa wenn die Höhe der Gewindeflanken oder der Durchmesser der Welle, auf der das Gewinde angeordnet ist, kontinuierlich zunimmt. Eine umhüllende Fläche um den Abgabebereich kann in diesem Fall eine konische Form einnehmen. Durch die Abstandsabnahme wird der Reibschluss, mit dem die Pipettenspitzen zwischen der Transportwelle und dem Halteelement gehalten werden, verstärkt, wodurch ein stabiler Halt bei Abgabe der vereinzelten Pipettenspitzen durch die Abgabevorrichtung, die zum Beispiel einen Stößel aufweist, möglich wird. In one embodiment of the invention, the distance between the transport shaft and the holding element in the delivery area is smaller than in the acceleration area. This can be achieved in that the thread flanks have a greater height in this region, that is to say that the thread turn is formed less deeply or the shaft itself on which the thread turn is arranged has a larger diameter. Alternatively, the distance can also be determined by a corresponding configuration of the holding element. The distance reduction can take place continuously or abruptly, for example when the height of the thread flanks or the diameter of the shaft on which the thread is arranged increases continuously. An enveloping surface around the delivery area can in this case assume a conical shape. The reduction in distance increases the frictional engagement with which the pipette tips are held between the transport shaft and the holding element, which enables a stable hold when the individual pipette tips are dispensed by the dispensing device, which has a plunger, for example.
Ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitzen werden reibschlüssig und formschlüssig vom Halteelement und der Transportwelle im Zwischenraum zwischen Halteelement und Transportwelle gehalten. Der Formschluss bezieht sich dabei auf eine senkrecht zur Längsachse der Transportwelle angeordnete Richtung, also auf die Richtung der Längsachse der ordnungsgemäß erfassten Pipettenspitzen. In Folge der konischen Ausbildung der Pipettenspitzen und des in der Regel im Bereich angeordneten Pipettenkragens verhindert der vorgegebene Abstand zwischen Halteelement und Transportwelle eine weitere Bewegung der Pipettenspitzen in diese Richtung, sodass eine formschlüssige Verbindung gegeben ist. Gleichzeitig werden die Pipettenspitzen zwischen Halteelement und Transportwelle eingeklemmt, wodurch auch eine reibschlüssige Verbindung entsteht. Die Verbindung bleibt zumindest bei einer ordnungsgemäß platzierten Pipettenspitze auch während der Bewegung entlang der Längsrichtung der Transportwelle aufrecht. Die Haltefunktion des Halteelements bezieht sich somit auf eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Transportwelle. Properly grasped pipette tips are frictionally and positively held by the holding element and the transport shaft in the space between the holding element and the transport shaft. The form fit relates to a direction perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft, that is to say to the direction of the Longitudinal axis of the correctly captured pipette tips. As a result of the conical design of the pipette tips and the pipette collar usually arranged in the area, the predetermined distance between the holding element and the transport shaft prevents further movement of the pipette tips in this direction, so that a form-fitting connection is provided. At the same time, the pipette tips are clamped between the holding element and the transport shaft, which also creates a frictional connection. The connection remains upright, at least with a properly placed pipette tip, even during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft. The holding function of the holding element thus relates to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann nun vorgesehen sein, dass der Gewindegang der Transportwelle zumindest bereichsweise, vorzugsweise zur Gänze, als Rille ausgebildet ist, in der die Pipettenspitzen für die Bewegung in Längsrichtung der Transportwelle anordenbar sind. Je nach Abmessung der Rille ist dadurch ein besserer Halt der Pipettenspitzen möglich, da ein Formschluss auch in Längsrichtung der Transportwelle realisierbar ist. Die Gewindeflanken der Transportwelle können zumindest bereichsweise einen in seitlicher Ansicht abgeflachten Bereich aufweisen. Insbesondere kann der Gewindegang der Transportwelle durch eine Fräsung in eine zylinderförmige Welle mit glatter Oberfläche erstellt werden. Die Gewindeflanken entsprechen dann der Wandung des Gewindegangs, wobei die Bereiche zwischen dem Gewindegang unbearbeitet und somit in seitlicher Ansicht flach ausgebildet sind. Zumindest bereichsweise ist aber auch, zum Beispiel wie oben beschrieben, eine andere Gestaltung dee Bereiche zwischen dem Gewindegang möglich. In one embodiment of the invention it can now be provided that the thread of the transport shaft is at least partially, preferably entirely, designed as a groove in which the pipette tips can be arranged for movement in the longitudinal direction of the transport shaft. Depending on the dimensions of the groove, a better hold of the pipette tips is possible because a form fit can also be realized in the longitudinal direction of the transport shaft. The thread flanks of the transport shaft can have an area that is flattened in a lateral view, at least in some areas. In particular, the thread of the transport shaft can be created by milling in a cylindrical shaft with a smooth surface. The thread flanks then correspond to the wall of the thread turn, the areas between the thread turn being untreated and thus flat in a side view. At least in some areas, however, a different configuration of the areas between the thread turn is also possible, for example as described above.
Insbesondere im Falle der Ausbildung als Rille kann es vorgesehen sein, dass die Tiefe des Gewindegangs konstant bleibt. Wie bereits beschrieben, kann es aber auch vorgesehen sein, dass der Gewindegang unterschiedlich tief ausgeformt ist. Beispielsweise kann im Abgabebereich der Gewindegang, insbesondere in Form einer Rille, tiefer ausgeformt sein, um einen besseren Halt und somit auch eine sichere und fehlerfreie Abgabe der Pipettenspitze zu erreichen. Im Beschleunigungsbereich kann dagegen der Gewindegang weniger tief ausgeformt sein, um nicht korrekt vereinzelte Pipettenspitzen leichter auszusortieren. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abgabevorrichtung zumindest einen Stößel aufweist, der ein in einer zur Längsrichtung der Transportwelle senkrechten Richtung bewegbar gelagertes Aufnahmeelement aufweist. Der Stößel kann damit im Abgabebereich angeordnete Pipettenspitzen aufnehmen und in weiterer Folge in eine Pipettenspitzenbox positionieren. Dazu kann der Stößel oder die gesamte Abgabevorrichtung mit der aufgenommenen Pipettenspitze bewegt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Pipettenspitzenbox relativ zum Stößel bewegt wird. Particularly in the case of the formation as a groove, provision can be made for the depth of the thread to remain constant. As already described, however, it can also be provided that the thread turn is formed with different depths. For example, the thread turn, in particular in the form of a groove, can be formed deeper in the delivery area in order to achieve a better hold and thus also a safe and error-free delivery of the pipette tip. In the acceleration range, on the other hand, the thread turn can be formed less deep in order to more easily sort out pipette tips that are not correctly isolated. In one embodiment it is provided that the dispensing device has at least one plunger which has a receiving element which is movably mounted in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft. The plunger can thus accommodate pipette tips arranged in the dispensing area and then position them in a pipette tip box. For this purpose, the plunger or the entire dispensing device can be moved with the pipette tip received. Alternatively, it can also be provided that the pipette tip box is moved relative to the plunger.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Abgabevorrichtung mehrere Stößel aufweist, die gleichzeitig oder in kurzer zeitlicher Abfolge mehrere Pipettenspitzen aus dem Abgabebereich entnehmen und in eine Pipettenspitzenbox verbringen. Zur Aufnahme der Pipettenspitzen kann der Stößel zum Beispiel einen während der Bewegung senkrecht zur Längsrichtung der Transportwelle bewegbaren zylinderförmigen oder konischen Teil aufweisen, der in die obere Öffnung (entgegengesetzt von der Spitze) einbringbar ist und eine reibschlüssige Verbindung mit der Pipettenspitze eingeht. Dadurch bleibt die Pipettenspitze am Stößel hängen, wenn dieser in Richtung der Pipettenspitzenbox bewegt wird. It can also be provided that the dispensing device has a plurality of plungers that remove a plurality of pipette tips from the dispensing area simultaneously or in a short time sequence and place them in a pipette tip box. To accommodate the pipette tips, the plunger can, for example, have a cylindrical or conical part that can be moved perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft during movement, can be inserted into the upper opening (opposite the tip) and forms a frictional connection with the pipette tip. As a result, the pipette tip remains hanging on the plunger when it is moved in the direction of the pipette tip box.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Abgabevorrichtung eine um eine Längsachse drehbar gelagerte Abgabewelle auf, die zumindest bereichsweise, vorzugsweise zur Gänze, mit einem Gewindegang versehen ist. Der Gewindegang kann dabei wie bei der Transportwelle als Rille ausgebildet sein. Ein beabstandet von der Abgabewelle angeordnetes Haltemittel ist zum Halten der Pipettenspitzen vorgesehen. Mittels dem Gewindegang sind die Pipettenspitzen in einem Zwischenraum zwischen der Abgabewelle und dem Haltemittel entlang der Längsachse der Abgabewelle bewegbar. Das Haltemittel dient wie das Halteelement im Bereich der Transportwelle zum reib- und formschlüssigen Halten der Pipettenspitze. In a further embodiment of the invention, the dispensing device has a dispensing shaft which is rotatably mounted about a longitudinal axis and which is provided with a thread at least in some areas, preferably entirely. As in the case of the transport shaft, the thread turn can be designed as a groove. A holding means arranged at a distance from the delivery shaft is provided for holding the pipette tips. By means of the thread, the pipette tips can be moved in a space between the dispensing shaft and the holding means along the longitudinal axis of the dispensing shaft. Like the holding element in the area of the transport shaft, the holding means serves to hold the pipette tip in a frictional and form-fitting manner.
Die Abgabewelle und die Transportwelle können in einer Ausführungsform unabhängig voneinander drehbar gelagert sein. In one embodiment, the output shaft and the transport shaft can be rotatably mounted independently of one another.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Längsachse der Abgabewelle und die Längsachse der Transportwelle parallel sind oder übereinstimmen. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Abgabewelle mit sehr geringem Abstand in die Transportwelle übergeht. It is preferably provided that the longitudinal axis of the output shaft and the longitudinal axis of the transport shaft are parallel or coincide. In particular, can also it can be provided that the delivery shaft merges into the transport shaft at a very small distance.
In einer Ausführungsform ist eine Detektionsvorrichtung zur Detektion einer in den Abgabebereich der Transportwelle bewegten Pipettenspitze vorgesehen. Im Falle der Detektion einer Pipettenspitze kann von einer Steuervorrichtung ein Steuerbefehl zur Drehung der Abgabewelle übermittelt werden. In one embodiment, a detection device is provided for detecting a pipette tip moved into the delivery area of the transport shaft. If a pipette tip is detected, a control device can transmit a control command for rotating the dispensing shaft.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Abgabewelle und die Transportwelle einstückig ausgebildet. Eine unabhängige Drehung der Abgabewelle ist in diesem Fall nicht möglich. In a further embodiment, the output shaft and the transport shaft are designed in one piece. An independent rotation of the output shaft is not possible in this case.
In einer Ausführungsform sind das Flalteelement und das Haltern ittel einstückig ausgebildet, insbesondere wenn die Längsachse der Abgabewelle und die Längsachse der Transportwelle übereinstimmen. Das Halteelement ist in diesem Fall in Richtung der Abgabewelle verlängert. Dies ist insbesondere im Fall einer Haltewelle möglich. In one embodiment, the folding element and the holder are formed in one piece, in particular when the longitudinal axis of the output shaft and the longitudinal axis of the transport shaft coincide. In this case, the holding element is elongated in the direction of the output shaft. This is particularly possible in the case of a holding shaft.
Für die Befüllung der Pipettenspitzen in die Pipettenspitzenboxen kann es vorgesehen sein, dass auf der Abgabewelle kontinuierlich Pipettenspitzen angeordnet werden, die gemeinsam in eine Pipettenspitzenbox transferiert werden. Dies kann insbesondere mit einer von der Transportwelle unabhängigen Drehung der Abgabewelle realisiert werden. To fill the pipette tips into the pipette tip boxes, provision can be made for pipette tips to be continuously arranged on the dispensing shaft, which are transferred together into a pipette tip box. This can in particular be realized with a rotation of the output shaft independent of the transport shaft.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Steigung des Gewindegangs der Abgabewelle so gewählt, dass sie dem Abstand der in der Pipettenspitzenbox In one embodiment of the invention, the pitch of the thread of the delivery shaft is chosen so that it corresponds to the distance in the pipette tip box
angeordneten Pipettenspitzen, also dem Raster der Aufnahmelöcher der in der arranged pipette tips, so the grid of the receiving holes in the
Pipettenspitzenbox, entspricht. Da die Pipettenspitzenbox in einer Ausführungsform der Erfindung bei der Abgabe der Pipettenspitzen aus dem Abgabebereich unterhalb der Abgabewelle positioniert wird, kann die Positionierung der Pipettenspitzen in der Pipettenspitzenbox einfach dadurch erfolgen, dass die Verbindung zwischen den Pipettenspitzen und dem Haltemittel aufgelöst wird und die Pipettenspitzen vertikal nach unten in die Pipettenspitzenbox fallen oder geführt werden. Häufig beträgt der Mittelpunktsabstand dieser Raster-Löcher für die meistbenützten Typen an Pipettenspitzen etwa 9 mm. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Steigung des Gewindegangs der Abgabewelle daher so gewählt, dass der Abstand der durch den Gewindegang gebildeten Einkerbungen auf der Abgabewelle zwischen 6 und 12 mm, vorzugsweise zwischen 8 und 10 mm und ganz vorzugsweise etwa 9 mm beträgt. Pipette tip box, corresponds. Since the pipette tip box in one embodiment of the invention is positioned below the dispensing shaft when the pipette tips are dispensed from the dispensing area, the positioning of the pipette tips in the pipette tip box can be done simply by breaking the connection between the pipette tips and the holding means and moving the pipette tips vertically fall or be guided into the pipette tip box at the bottom. The center-to-center distance of these grid holes for the most frequently used types of pipette tips is about 9 mm. In one embodiment of the invention, the pitch of the thread turn of the output shaft is therefore chosen so that the distance between the notches formed by the thread on the output shaft is between 6 and 12 mm, preferably between 8 and 10 mm and most preferably about 9 mm.
Es kann vorgesehen sein, dass der nach der Transportwelle erste Umlauf des Gewindegang auf der Abgabewelle, also die erste dem Haltemittel zugewandte Einkerbung, nicht zwangsläufig die erste Position darstellt, an der Pipettenspitzen beispielsweise vertikal nach unten in die Pipettenspitzenbox abgegeben werden können. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass erst der dritte oder vierte Umlauf des Gewindegangs auf der Abgabewelle, also die dritte oder vierte dem Haltemittel zugewandte Einkerbung, die erste Position darstellt, an der Pipettenspitzen beispielsweise vertikal nach unten in die Pipettenspitzenbox abgegeben werden. In diesen Fällen ist die Anzahl an Umläufen des Gewindegangs auf der Abgabewelle, das heißt die Anzahl an dem Haltemittel zugewandten Einkerbungen zumindest um eins, meistens aber zumindest um drei oder vier größer als die maximal Anzahl an gleichzeitig abzugebenden Pipettenspitzen. It can be provided that the first turn of the thread on the dispensing shaft after the transport shaft, i.e. the first notch facing the holding means, does not necessarily represent the first position at which pipette tips can be dispensed vertically down into the pipette tip box, for example. It can be provided, for example, that only the third or fourth turn of the thread on the dispensing shaft, i.e. the third or fourth notch facing the holding means, represents the first position at which pipette tips are dispensed vertically downwards into the pipette tip box, for example. In these cases, the number of turns of the thread on the dispensing shaft, i.e. the number of notches facing the holding means, is at least one, but mostly at least three or four greater than the maximum number of pipette tips to be dispensed at the same time.
Da Pipettenspitzenboxen häufig 6x8, 8x12 oder 16x24 Raster-Löcher für die Aufnahme von Pipettenspitzen aufweisen, ist es sinnvoll, dass der Gewindegang entlang der Abgabewelle zumindest um drei oder vier mehr als 6, 8, 12, 16 oder 24 Einkerbungen ausbildet, um eine gleichzeitige Befüllung einer ganzen Zeile oder einer ganzen Spalte einer Pipettenspitzenbox zu ermöglichen. Es ist aber auch möglich, jedes beliebige Muster an Befüllungen der Raster-Löcher in der Pipettenspitzenbox zu erreichen, indem nach einem vorbestimmten Muster einzelne Einkerbungen frei gelassen werden und dort keine Pipettenspitzen für die Abgaben angeordnet werden. Dadurch können insbesondere einzelne Pipettenspitzen an eine beliebige, vorbestimme Position innerhalb einer Zeile oder Spalte in der Pipettenspitzebox positioniert werden. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn bereits teilweise befüllte Pipettenspitzenboxen mit dem erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgerät vollständig befüllt, also die fehlenden Pipettenspitzen ergänzt werden sollen. Darüber hinaus kann die Position der Einkerbungen auf der Abgabewelle in Längsrichtung relativ zum Haltemittel zur Positionierung über der Pipettenspitzenbox durch Teildrehungen der Abgabewelle um deren Längsachse beliebig justiert werden. So ist es beispielsweise dadurch möglich, eine Reihe mit 24 Raster-Löcher und einem Lochabstand von 4,5 mm mit einer an sich für die Befüllung einer Reihe mit 12 Raster- Löcher und einen Lochabstand von 9mm adaptierten Abgabewelle zu befüllen, in dem zuerst 12 Pipettenspitzen in jedem zweiten Raster-Loch in der Pipettenspitzenbox positioniert werden. Beim zweiten Durchlauf werden dann die Pipettenspitzen in den dazwischenliegenden 12 Raster-Löchern positioniert. Dazu wird die Abgabewelle um eine halbe Umdrehung (um 180°) um ihre Längsachse gedreht, wodurch die Position der Einkerbungen gegenüber dem Haltemittel um 4,5 mm in Längsrichtung versetzt wird. Since pipette tip boxes often have 6x8, 8x12 or 16x24 grid holes for receiving pipette tips, it makes sense that the thread along the dispensing shaft forms at least three or four more than 6, 8, 12, 16 or 24 notches to allow for a simultaneous one To enable filling of a whole row or a whole column of a pipette tip box. However, it is also possible to achieve any desired pattern of filling the grid holes in the pipette tip box by leaving individual notches free according to a predetermined pattern and not arranging pipette tips for the dispensing there. In this way, in particular, individual pipette tips can be positioned at any desired, predetermined position within a row or column in the pipette tip box. This is particularly useful when pipette tip boxes that are already partially filled are to be completely filled with the separating and filling device according to the invention, that is to say the missing pipette tips are to be supplemented. In addition, the position of the notches on the dispensing shaft in the longitudinal direction relative to the holding means for positioning above the pipette tip box can be adjusted as desired by partial rotations of the dispensing shaft about its longitudinal axis. For example, this makes it possible to fill a row with 24 grid holes and a hole spacing of 4.5 mm with a delivery shaft that is adapted to fill a row with 12 grid holes and a hole spacing of 9 mm, in which 12 Pipette tips are positioned in every other grid hole in the pipette tip box. During the second pass, the pipette tips are then positioned in the 12 grid holes in between. For this purpose, the delivery shaft is rotated by half a revolution (180 °) around its longitudinal axis, whereby the position of the notches is offset by 4.5 mm in the longitudinal direction relative to the holding means.
Für das Befüllen der Pipettenspitzenbox können wie oben beschriebene Stößel vorgesehen sein, wobei es wiederum von Vorteil ist, wenn der oder die Stößel insgesamt 6, 8, 12, 16 oder 24 Aufnahmeelemente aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen Haltemittel und Abgabewelle vergrößert wird, sobald die Pipettenspitzenbox unterhalb der Abgabewelle angeordnet ist. Dadurch werden die Pipettenspitzen automatisch in die Löcher der Pipettenspitzenbox positioniert. Es kann zu diesem Zweck aber auch eine Transfervorrichtung, die zum Beispiel auf dem Haltemittel angeordnet ist, vorgesehen sein. For filling the pipette tip box, plungers as described above can be provided, it being advantageous if the plunger or plungers have a total of 6, 8, 12, 16 or 24 receiving elements. It can also be provided that the distance between the holding means and the dispensing shaft is increased as soon as the pipette tip box is arranged below the dispensing shaft. This automatically positions the pipette tips in the holes in the pipette tip box. For this purpose, however, a transfer device, which is arranged, for example, on the holding means, can also be provided.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Halteelement zumindest eine Abwurfvorrichtung auf, mit der Pipettenspitzen aus der Separiervorrichtung entfernt werden können, die nicht ordnungsgemäß erfasst sind und während der Bewegung entlang der Längsrichtung der Transportwelle außerhalb des Gewindegangs angeordnet sind. Dabei handelt es sich um nicht korrekt vereinzelte oder erfasste Pipettenspitzen, die nicht ordnungsgemäß in eine Pipettenspitzenbox einsortiert werden können. Wiederum können mit einer solchen Abwurfvorrichtung diese Pipettenspitzen in einen Auffangbereich verbracht werden, von wo sie zur Zuführvorrichtung rückgeführt werden. In a further embodiment of the invention, the holding element has at least one ejection device with which pipette tips can be removed from the separating device that are not properly grasped and are arranged outside the thread during the movement along the longitudinal direction of the transport shaft. These are incorrectly singled or captured pipette tips that cannot be properly sorted into a pipette tip box. Again, with such a dropping device, these pipette tips can be brought into a collecting area, from where they are returned to the feeding device.
Die Erfindung betrifft weiters ein Trenn- und Befüllungsgerät für Pipettenspitzen mit einer Füllvorrichtung zum Einfüllen von zu separierenden Pipettenspitzen, einer - wie oben beschriebenen - Separiervorrichtung und einer Entnahmevorrichtung, aus der separierte und in eine Pipettenspitzenbox einsortierte Pipettenspitzen entnehmbar sind. The invention further relates to a separating and filling device for pipette tips with a filling device for filling in pipette tips to be separated, such as Separating device described above and a removal device, from which pipette tips separated and sorted into a pipette tip box can be removed.
Aufgrund der Konstruktion der Separiervorrichtung kann das erfindungsgemäße Trenn- und Befüllungsgerät als kompaktes Tischgerät für den täglichen Laborbetrieb ausgebildet sein, welches es ermöglicht, Pipettenspitzen unterschiedlicher Formate und verschiedenster Hersteller vollautomatisiert und je nach Tagesbedarf in dafür vorgesehene Pipettenspitzenboxen abzufüllen. Due to the construction of the separating device, the separating and filling device according to the invention can be designed as a compact table-top device for daily laboratory use, which enables pipette tips of different formats and different manufacturers to be filled into pipette tip boxes provided for this purpose in a fully automated manner and depending on daily requirements.
Mit dem Trenn- und Befüllungsgerät ist es möglich, die als Schüttware in die Füllvorrichtung eingefüllten Pipettenspitzen, die von der Separiervorrichtung erfolgreich und korrekt vereinzelt werden, in Pipettenspitzenboxen mit einem normierten Füllraster zu transferieren. Das Trenn- und Befüllungsgerät weist weiters eine Entnahmevorrichtung auf, aus der die Pipettenspitzenboxen entnommen werden können. Bei der Entnahmevorrichtung handelt es sich im einfachsten Fall um eine Öffnung im Trenn- und Befüllungsgerät. Das Trenn- und Befüllungsgerät, insbesondere die Entnahmevorrichtung kann aber auch einen bewegbaren Teil, beispielsweise einen Drehteller aufweisen, mit dem die befüllten Pipettenspitzenboxen zu einer Öffnung und leere Pipettenspitzenboxen zur Abgabeevorrichtung bewegt werden. With the separating and filling device, it is possible to transfer the pipette tips filled into the filling device as bulk goods, which are successfully and correctly separated by the separating device, into pipette tip boxes with a standardized filling grid. The separating and filling device also has a removal device from which the pipette tip boxes can be removed. In the simplest case, the removal device is an opening in the separating and filling device. The separating and filling device, in particular the removal device, can also have a movable part, for example a turntable, with which the filled pipette tip boxes are moved to an opening and empty pipette tip boxes are moved to the dispensing device.
Die Entnahmevorrichtung kann in einer Ausführungsform eine Mechanik aufweisen, mittels der die Pipettenspitzenboxen sequentiell in eine oder mehrere Richtungen bewegbar sind, damit von der Abgabevorrichtung korrekt die Pipettenspitzen übernommen und in die Löcher der Pipettenspitzenbox eingesetzt werden können. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Abgabevorrichtung oder die gesamte Separiervorrichtung zur Pipettenspitzenbox bewegt werden. In one embodiment, the removal device can have a mechanism by means of which the pipette tip boxes can be moved sequentially in one or more directions so that the pipette tips can be correctly picked up by the dispensing device and inserted into the holes of the pipette tip box. Additionally or alternatively, the dispensing device or the entire separating device can also be moved to the pipette tip box.
In einer Ausführungsform weist die Füllvorrichtung des Trenn- und Befüllungsgeräts eine, vorzugsweise drehbar gelagerte, Trommel auf. Durch eine Rotation der Trommel werden die Pipettenspitzen verteilt, wobei es durch die Rotation auch möglich ist, dass ineinander gesteckte Pipettenspitzen voneinander gelöst werden. Weist das Trenn- und Befüllungsgerät eine Rückführvorrichtung auf, mittels der nicht von der Abgabevorrichtung abgegebene Pipettenspitzen zur Zuführvorrichtung überführbar sind, kann es vorgesehen sein, diese Pipettenspitzen in die Füllvorrichtung, insbesondere in die drehbar gelagerte Trommel zu transferieren. Auch der Auffangbereich für nicht korrekt vereinzelte Pipettenspitzen kann in der Trommel angeordnet sein. In one embodiment, the filling device of the separating and filling device has a drum, preferably rotatably mounted. By rotating the drum, the pipette tips are distributed, with the rotation also making it possible for pipette tips inserted into one another to be detached from one another. If the separating and filling device has a return device, by means of which pipette tips that are not dispensed by the dispensing device can be transferred to the feed device, it can be provided to insert these pipette tips into the filling device, in particular in to transfer the rotatably mounted drum. The collecting area for incorrectly separated pipette tips can also be arranged in the drum.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Trenn- und Befüllungsgerät einen Lagerungsbereich zur Lagerung leerer und/oder befüllter Pipettenspitzenboxen auf. Die gelagerten Pipettenspitzenboxen können dabei zur Abgabevorrichtung bewegt werden, dort mit Pipettenspitzen befüllt und in weiterer Folge zu einem Entnahmebereich bewegt werden, wo die befüllten Pipettenspitzenboxen entnehmbar sind. In a further embodiment, the separating and filling device has a storage area for storing empty and / or filled pipette tip boxes. The stored pipette tip boxes can be moved to the dispensing device, filled there with pipette tips and then moved to a removal area where the filled pipette tip boxes can be removed.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgeräts ist die Längsachse der Transportwelle im Betriebszustand des Geräts horizontal gelagert. Dadurch können nicht korrekt vereinzelte Pipettenspitzen unter Einwirkung der Schwerkraft automatisch in einen Auffangbereich fallen, von wo sie manuell oder mit einer Rückführvorrichtung in die Zuführvorrichtung rückgeführt werden. In a preferred embodiment of the separating and filling device, the longitudinal axis of the transport shaft is mounted horizontally in the operating state of the device. As a result, pipette tips that have not been correctly isolated can automatically fall into a collecting area under the action of gravity, from where they are returned to the feed device manually or with a return device.
Das Trenn- und Befüllungsgerät kann über eine entsprechende Feedback-Sensorik zur automatischen Erkennung der Formate der Pipettenspitzen verfügen. Es kann auch vorgesehen sein, das Format der zu separierenden Pipettenspitzen über ein Bedienfeld einzugeben. Die Steuerung der Separationsvorrichtung kann über einen Motor, zum Beispiel einen Schrittmotor erfolgen, wobei der Abstand der Transportwelle vom Halteelement über eine Regeleinrichtung automatisch entsprechend der unterschiedlichen Kragengeometrien und Längen der verschiedenen Pipettenspitzen eingestellt wird. Für jeden Separiervorgang kann eine automatische Kalibrierung erfolgen. The separating and filling device can have a corresponding feedback sensor system for automatic detection of the formats of the pipette tips. Provision can also be made for the format of the pipette tips to be separated to be entered via a control panel. The separation device can be controlled via a motor, for example a stepper motor, the distance between the transport shaft and the holding element being automatically set via a control device according to the different collar geometries and lengths of the different pipette tips. An automatic calibration can take place for each separation process.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Trenn- und Befüllungsgerät ohne pneumatische oder druckluftgesteuerte Baugruppen arbeiten, wodurch ein geräuscharmer Betrieb möglich ist. Im Falle eines kompakten Tischgerätes können mehrere Pipettenspitzenboxen-Befüllungen pro Arbeitsgang und Befüllung mit Schüttware erfolgen. In particular, the separating and filling device according to the invention can work without pneumatic or compressed air-controlled assemblies, which enables low-noise operation. In the case of a compact table-top device, several pipette tip boxes can be filled per operation and filled with bulk goods.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Betrieb einer, insbesondere wie oben beschriebenen, Separiervorrichtung für Pipettenspitzen, wobei die Pipettenspitzen über eine Zuführvorrichtung einer Trennvorrichtung zugeführt werden, welche eine um eine Längsachse drehbar gelagerte Transportwelle und ein beabstandet von der Transportwelle angeordnetes Halteelement zum Halten der Pipettenspitzen aufweist. Die Transportwelle weist weiters zumindest bereichsweise einen Gewindegang auf, mittels dem die Pipettenspitzen im Zwischenraum zwischen der Transportwelle und dem Halteelement entlang der Längsachse der Transportwelle bewegt werden. Der Abstand zwischen der Transportwelle und dem Halteelement wird dabei so gewählt, dass die Pipettenspitzen in einem Übernahmebereich der Transportwelle, in dem die Pipettenspitzen von der Zuführvorrichtung übernommen werden, im Bereich ihres Schwerpunkts drehbar um eine zur Längsachse der Transportwelle senkrecht angeordnete Achse gelagert werden. Dadurch kann eine Absenkung der Pipettenspitzen mit der Spitze nach unten erfolgen. The invention further relates to a method for operating a separating device for pipette tips, in particular as described above, the pipette tips being fed via a feeding device to a separating device which is one by one Has longitudinal axis rotatably mounted transport shaft and a holding element arranged at a distance from the transport shaft for holding the pipette tips. The transport shaft also has, at least in some areas, a thread by means of which the pipette tips are moved in the space between the transport shaft and the holding element along the longitudinal axis of the transport shaft. The distance between the transport shaft and the holding element is chosen so that the pipette tips are rotatably mounted around an axis perpendicular to the longitudinal axis of the transport shaft in a takeover area of the transport shaft in which the pipette tips are taken over by the feed device. This allows the pipette tips to be lowered with the tip pointing downwards.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Längsachse der Transportwelle horizontal gelagert wird und zum Bewegen der Pipettenspitzen so rotiert wird, dass die dem Halteelement zugewandten Bereiche der Transportwelle nach oben bewegt werden. Dadurch kann eine Verkeilung der Pipettenspitzen vermieden werden. In one embodiment of the method according to the invention it can be provided that the longitudinal axis of the transport shaft is mounted horizontally and is rotated to move the pipette tips in such a way that the areas of the transport shaft facing the holding element are moved upwards. This can prevent the pipette tips from becoming wedged.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden für verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der folgenden Figuren diskutiert. Dabei zeigt: Further advantages and details of the invention are discussed for various exemplary embodiments with reference to the following figures. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Funktionseinheiten eines Trenn- und Befüllungsgeräts gemäß der Erfindung, 1 shows a schematic representation of the functional units of a separating and filling device according to the invention,
Fig. 2a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer 2a to c show a plan view, a cross section and a front view of a
schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, schematic representation of a separating device,
Fig. 3a, 3b eine Querschnittsdarstellung und eine Vorderansicht einer 3a, 3b show a cross-sectional view and a front view of a
schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, schematic representation of a separating device,
Fig. 4a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer Figures 4a to c show a plan view, a cross section and a front view of a
schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, schematic representation of a separating device,
Fig. 5a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, 5a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device,
Fig. 6a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, Fig. 7 a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung, 6a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device, 7 a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a separating device,
Fig. 8a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung einer weiteren Ausführungsform der 8a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic representation of a further embodiment of FIG
Trennvorrichtung, Separator,
Fig. 9a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung der weiteren Ausführungsform der 9a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic illustration of the further embodiment of FIG
Trennvorrichtung, Separator,
Fig. 10a bis c eine Draufsicht, ein Querschnitt und eine Vorderansicht einer schematischen Darstellung der weiteren Ausführungsform der FIGS. 10a to c show a plan view, a cross section and a front view of a schematic illustration of the further embodiment of FIG
Trennvorrichtung, Separator,
Fig. 11 a, 11 b eine Seitenansicht und eine Querschnittsdarstellung einer 11 a, 11 b show a side view and a cross-sectional view of a
Ausführungsform der Transportwelle, Embodiment of the transport shaft,
Fig. 12a, 12b eine Draufsicht und ein Querschnitt einer schematischen Darstellung einer Separiervorrichtung, 12a, 12b a top view and a cross section of a schematic representation of a separating device,
Fig. 13a, 13b eine Draufsicht und ein Querschnitt einer schematischen Darstellung einer Separiervorrichtung, 13a, 13b a plan view and a cross section of a schematic representation of a separating device,
Fig. 14a bis d eine Draufsicht, zwei Querschnitte einer schematischen Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Separiervorrichtung sowie eine Seitenansicht des Flalteelements, 14a to d show a top view, two cross sections of a schematic representation of a further embodiment of a separating device and a side view of the folding element,
Fig. 15a bis d eine Draufsicht, zwei Querschnitte einer schematischen Darstellung dieser Ausführungsform einer Separiervorrichtung sowie eine 15a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic representation of this embodiment of a separating device and one
Seitenansicht des Flalteelements, Side view of the folding element,
Fig. 16a bis d eine Draufsicht, zwei Querschnitte einer schematischen Darstellung dieser Ausführungsform einer Separiervorrichtung sowie eine 16a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic representation of this embodiment of a separating device and one
Seitenansicht des Flalteelements, Side view of the folding element,
Fig. 17a bis d eine Draufsicht, zwei Querschnitte einer schematischen Darstellung dieser Ausführungsform einer Separiervorrichtung sowie eine 17a to d show a plan view, two cross-sections of a schematic illustration of this embodiment of a separating device and one
Seitenansicht des Flalteelements, Side view of the folding element,
Fig. 18 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, und 18 shows a partially cut-away perspective view of a separating and filling device according to the invention, and
Fig. 19 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen 19 is a partially cut-away side view of an inventive
Trenn- und Befüllungsgerät, Fig. 20 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, Fig. 21 eine weitere teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht dieser Separating and filling device, FIG. 20 shows a partially cut-open perspective view of a further embodiment of a separating and filling device according to the invention, FIG. 21 shows a further, partially cut-open perspective view of this
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, Fig. 22 eine perspektivische Ansicht von Teilen dieser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, Embodiment of a separating and filling device according to the invention, FIG. 22 a perspective view of parts of this embodiment of a separating and filling device according to the invention,
Fig. 23 eine weitere teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht dieser 23 is a further partially cut-away perspective view of the same
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, Fig. 24 eine weitere teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht dieser Embodiment of a separating and filling device according to the invention, FIG. 24 shows a further partially cut-open perspective view of this
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts, und Embodiment of a separating and filling device according to the invention, and
Fig. 25 eine perspektivische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform des 25 shows a perspective detailed view of a further embodiment of the
Trenn- und Befüllungsgeräts. Separating and filling device.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Funktionseinheiten eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts 21. Die zu separierenden Pipettenspitzen 5 werden beispielsweise in Form von Schüttware in eine Füllvorrichtung 22 verbracht, von wo sie in eine Zuführvorrichtung 15 transferiert werden, von der die zu separierenden Pipettenspitzen 5 einer Trennvorrichtung 16 zugeführt werden, welche die Pipettenspitzen 5 vereinzelt, das heißt separiert. Von einer Abgabevorrichtung 17 werden die Pipettenspitzen 5 in vereinzeltem Zustand aus der Separiervorrichtung 23 abgegeben und in Pipettenspitzenboxen 25 positioniert. Aus einer Entnahmevorrichtung 24 können dann die befüllten Pipettenspitzenboxen 25 entnommen werden. Nicht separierte Pipettenspitzen 5a, 5b werden in einer Ausführungsform der Erfindung in einem Auffangbereich 28 aufgefangen und mit einer Rückführvorrichtung 27 zur Füllvorrichtung 22 rückgeführt. Figure 1 shows a schematic representation of the functional units of a separating and filling device 21 according to the invention. The pipette tips 5 to be separated are brought, for example in the form of bulk goods, into a filling device 22, from where they are transferred to a feed device 15 from which the pipette tips 5 to be separated a separating device 16, which separates the pipette tips 5, that is to say separates them. The pipette tips 5 are discharged from the separating device 23 in an isolated state by a dispensing device 17 and positioned in pipette tip boxes 25. The filled pipette tip boxes 25 can then be removed from a removal device 24. In one embodiment of the invention, pipette tips 5a, 5b that have not been separated are caught in a collecting area 28 and returned to the filling device 22 with a return device 27.
Figur 2a zeigt eine Draufsicht einer schematischen Darstellung einer Trennvorrichtung 16. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der Gewindegang 2 und die Gewindeflanke 3 der Transportwelle 1 in den Figuren 2a bis 2c nicht dargestellt. Beim Flalteelement 4 handelt es sich in dieser Ausführungsform der Erfindung um eine Flaltewelle, deren Längsrichtung parallel zur Längsachse L der Transportwelle 1 angeordnet ist. Der Abstand d zwischen der Transportwelle 1 und dem Halteelement 4 ist dabei so gewählt, dass Pipettenspitzen 5, die von der Zuführvorrichtung 15 in einer Ausrichtung im Wesentlichen parallel zur Längsachse L der Transportwelle 1 der Trennvorrichtung 16 zugeführt werden, im Bereich ihres Schwerpunkts S, welcher sich im Bereich des Kragens 36 der Pipettenspitze 5 befindet, drehbar um eine zur Längsachse L der Transportwelle 1 senkrecht angeordnete Achse gelagert werden. FIG. 2a shows a top view of a schematic representation of a separating device 16. For reasons of clarity, the thread turn 2 and the thread flank 3 of the transport shaft 1 are not shown in FIGS. 2a to 2c. In this embodiment of the invention, the folding element 4 is a folding shaft, the longitudinal direction of which is arranged parallel to the longitudinal axis L of the transport shaft 1. The distance d between the transport shaft 1 and the holding element 4 is chosen so that that pipette tips 5, which are fed from the feed device 15 in an orientation essentially parallel to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 of the separating device 16, in the area of their center of gravity S, which is located in the area of the collar 36 of the pipette tip 5, rotatable about one to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 vertically arranged axis are stored.
In der Vorderansicht der Figur 2c ist im Zwischenraum Z zwischen der Transportwelle 1 und der Haltewelle 4 zugeführte Pipettenspitze 5 erkennbar. In Betriebszustand des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 kann die Längsachse L horizontal gelagert sein. Die Längsrichtung der zugeführten Pipettenspitze 5 ist in der Figur 2c dann ebenfalls im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die zu separierenden Pipettenspitzen 5 können von der Zuführvorrichtung 15 generell in verschiedenster Ausrichtung zur Trennvorrichtung 16 zugeführt werden, sodass die Pipettenspitzen 5 prinzipiell in jeder erdenklichen Lage auf der Trennvorrichtung 16 landen können. Je nach Ausführungsform der Zuführvorrichtung 15 werden die Pipettenspitzen 5 häufig rollend der Trennvorrichtung 16 zugeführt, sodass die Pipettenspitzen 5 oftmals horizontal zu liegen kommen. In the front view of FIG. 2c, pipette tip 5 fed in between the transport shaft 1 and the holding shaft 4 can be seen in the space Z. In the operating state of the separating and filling device 21, the longitudinal axis L can be mounted horizontally. The longitudinal direction of the supplied pipette tip 5 is then also oriented essentially horizontally in FIG. 2c. The pipette tips 5 to be separated can generally be fed in the most varied of orientations to the separating device 16 by the feeding device 15, so that the pipette tips 5 can in principle land on the separating device 16 in any conceivable position. Depending on the embodiment of the feed device 15, the pipette tips 5 are often fed to the separating device 16 in a rolling manner, so that the pipette tips 5 often come to lie horizontally.
In der Querschnittdarstellung der Figur 2b entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 2a ist gezeigt, wie die zugeführte Pipettenspitze 5 um ihren Schwerpunkt rotieren kann. Durch diese Rotation ist ein einfaches Erfassen der Pipettenspitzen 5 vom Gewindegang 2 der Transportwelle 1 möglich. In the cross-sectional illustration of FIG. 2b along the section line A-A according to FIG. 2a it is shown how the pipette tip 5 that is fed in can rotate about its center of gravity. This rotation enables the pipette tips 5 to be easily grasped by the thread turn 2 of the transport shaft 1.
Die Figur 3a entspricht der Querschnittsdarstellung der Figur 2b, wobei die Pipettenspitze 5 nunmehr um ca. 90° rotiert ist und sich in einer günstigen Position für die Erfassung durch den Gewindegang 2 befindet. Erkennbar ist weiters, dass die die strichtliert dargestellte Längsachse LP der Pipettenspitze 5 senkrecht zur Längsachse L der Transportwelle 1 angeordnet ist. Die Figur 3b zeigt die Trennvorrichtung 16 in einer Vorderansicht und entspricht der Figur 2c, jedoch mit der um ca. 90° gedrehten Pipettenspitze 5. FIG. 3 a corresponds to the cross-sectional illustration of FIG. 2 b, the pipette tip 5 now being rotated by approximately 90 ° and being in a favorable position for detection by the thread turn 2. It can also be seen that the longitudinal axis LP of the pipette tip 5, shown in broken lines, is arranged perpendicular to the longitudinal axis L of the transport shaft 1. FIG. 3b shows the separating device 16 in a front view and corresponds to FIG. 2c, but with the pipette tip 5 rotated by approximately 90 °.
Die Figur 4a zeigt eine schematische Draufsicht einer Separiervorrichtung 16, wobei in dieser Darstellung der Übernahmebereich 6 der Transportwelle 1 dargestellt ist. Das Halteelement 4 ist als Haltewelle mit einer glatten Oberfläche ausgebildet, wodurch die Bewegung der Pipettenspitze 5 durch den Gewindegang 2 im Sinne einer archimedischen Schraube in Längsrichtung der Transportwelle 1 erleichtert wird. Die Bereiche zwischen dem Gewindegang 2 in seitlicher Ansicht und in der Draufsicht flach ausgebildet, sodass ein Erfassen der Pipettenspitzen 5 in dem als Rille 14 ausgebildeten Gewindegang 2 erleichtert ist. Die Gewindeflanken 3 sind somit abgeflacht. In der Rille 14 wird die Pipettenspitze 5 nicht nur reibschlüssig sondern auch formschlüssig gehalten, wobei sich der Formschluss nach unten aufgrund der konischen Ausgestaltung der Pipettenspitze 5 und des Pipettenkragens 36 ergibt. Die Pipettenspitze 5 ist somit nun ordnungsgemäß erfasst und wird während ihrer Bewegung entlang der Längsachse L der Transportwelle 1 mittels des Gewindegangs 2 so gehalten, dass die Längsachse LP im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L ausgerichtet ist, wie dies besonders gut in Figur 4b erkennbar ist. Durch die Gewindeflanke 3 werden die Pipettenspitzen 5 im Gewindegang 2 gehalten. Eine Bewegung der Pipettenspitzen 5 ist bei einer Drehung der Transportwelle 1 trotz der Verbindung mit der Haltewelle und der Transportwelle 1 in Längsrichtung der Transportwelle jedoch möglich, nämlich gemeinsam mit dem bei einer Rotation der Transportwelle 1 um die Längsachse L bewegten Gewindegang 2. FIG. 4a shows a schematic top view of a separating device 16, the transfer area 6 of the transport shaft 1 being shown in this illustration. The holding element 4 is designed as a holding shaft with a smooth surface, whereby the Movement of the pipette tip 5 through the thread 2 in the sense of an Archimedean screw in the longitudinal direction of the transport shaft 1 is facilitated. The areas between the thread turn 2 in a side view and in the top view are of flat design, so that grasping the pipette tips 5 in the thread turn 2 in the form of a groove 14 is facilitated. The thread flanks 3 are thus flattened. In the groove 14, the pipette tip 5 is not only held in a frictionally locking manner but also in a form locking manner, with the form locking downward due to the conical configuration of the pipette tip 5 and the pipette collar 36. The pipette tip 5 is now properly grasped and is held during its movement along the longitudinal axis L of the transport shaft 1 by means of the thread 2 in such a way that the longitudinal axis LP is aligned essentially perpendicular to the longitudinal axis L, as can be seen particularly well in FIG. 4b. The pipette tips 5 are held in the thread turn 2 by the thread flank 3. A movement of the pipette tips 5 is possible when the transport shaft 1 rotates despite the connection to the holding shaft and the transport shaft 1 in the longitudinal direction of the transport shaft, namely together with the thread 2 moved around the longitudinal axis L when the transport shaft 1 rotates.
In der Querschnittsdarstellung der Figur 4b ist die Bewegungsrichtung der Pipettenspitze 5 durch den geradlinigen Pfeil symbolisiert. Die strichliert dargestellte Längsachse LP der Pipettenspitze 5 ist während dieser Bewegung senkrecht auf die Längsachse L der Transportwelle 1 angeordnet. Der Abstand d zwischen der Transportwelle 1 und dem Halteelement 4 ist durch den minimalen Abstand zwischen der tiefsten Stelle des Gewindegangs 2 und der Oberfläche des Halteelements 4 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Transportwelle 1 gegeben. Alternativ kann der Abstand d‘ auch durch den minimalen Abstand zwischen dem höchsten Punkt der Gewindeflanke 3 und der Oberfläche des Halteelements 4 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Transportwelle 1 definiert sein. Der Abstand d (oder der Abstand d‘) wird so gewählt, dass ein sicherer Halt der Pipettenspitze 5 während der Bewegung ermöglicht wird. In the cross-sectional illustration of FIG. 4b, the direction of movement of the pipette tip 5 is symbolized by the straight arrow. The longitudinal axis LP of the pipette tip 5 shown in dashed lines is arranged perpendicular to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 during this movement. The distance d between the transport shaft 1 and the holding element 4 is given by the minimum distance between the deepest point of the thread 2 and the surface of the holding element 4 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft 1. Alternatively, the distance d ‘can also be defined by the minimum distance between the highest point of the thread flank 3 and the surface of the holding element 4 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft 1. The distance d (or the distance d ‘) is chosen so that a secure hold of the pipette tip 5 is made possible during the movement.
In der Figur 4c ist eine Vorderansicht der Trennvorrichtung 16 gezeigt. Die Transportwelle 1 wird dabei so rotiert, dass die dem Halteelement 4 zugewandten Bereiche der Transportwelle 1 nach oben bewegt werden, in diesem Fall gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch wird ein Verkeilen der Pipettenspitze 5 vermieden. A front view of the separating device 16 is shown in FIG. 4c. The transport shaft 1 is rotated in such a way that the one facing the holding element 4 Areas of the transport shaft 1 are moved upwards, in this case counterclockwise. Wedging of the pipette tip 5 is thereby avoided.
In der Figur 5a ist eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Trennvorrichtung 16 gezeigt, wobei die Transportwelle 1 mit dem Übernahmebereich 6 und dem Beschleunigungsbereich 7 dargestellt ist. Erkennbar ist, dass zwei Pipettenspitzen 5 ordnungsgemäß in dem als Rille 14 ausgebildeten Gewindegang 2 angeordnet sind. Eine dritte Pipettenspitze 5b ist nicht ordnungsgemäß von der Zuführvorrichtung 15 übernommen worden, sondern liegt auf den Kragen 36 der Pipettenspitzen 5 auf. Dies ist insbesondere dann keine Seltenheit, wenn größere Mengen an Pipettenspitzen 5 vereinzelt werden müssen. Allerdings kann die erfindungsgemäße Separiervorrichtung 23 diesen Fehler beheben, in dem die Pipettenspitze 5b richtig erfasst, das heißt richtig vereinzelt und in den Gewindegang 2 eingehängt wird, oder durch (passiven) Rückwurf über den Auffangbereich 28 und/oder die Rückführvorrichtung 27 erneut der Trennvorrichtung 16 zugeführt wird. FIG. 5a shows a plan view of a schematic representation of a separating device 16, the transport shaft 1 with the transfer area 6 and the acceleration area 7 being shown. It can be seen that two pipette tips 5 are properly arranged in the thread 2 designed as a groove 14. A third pipette tip 5 b has not been properly taken over by the feed device 15, but rests on the collar 36 of the pipette tips 5. In particular, this is not uncommon when larger quantities of pipette tips 5 have to be separated. However, the separating device 23 according to the invention can remedy this error by correctly grasping the pipette tip 5b, i.e. correctly singling it and hanging it into the thread 2, or by (passive) throwing it back from the separating device 16 via the collecting area 28 and / or the return device 27 is fed.
Erkennbar ist weiters, dass die erste Gewindesteigung s1 im Übernahmebereich 6 deutlich kleiner als die zweite Gewindesteigung s2 ist, wobei die Zunahme kontinuierlich erfolgt. Durch die erhöhte Gewindesteigung s2 werden die Pipettenspitzen 5 nach ihrer sicheren Übernahme beschleunigt und deutlich rascher in Längsrichtung der Transportwelle 1 bewegt, wenn die Transportwelle 1 um ihre Längsachse L rotiert wird. It can also be seen that the first thread pitch s1 in the transfer area 6 is significantly smaller than the second thread pitch s2, the increase taking place continuously. As a result of the increased thread pitch s2, the pipette tips 5 are accelerated after they have been safely taken over and are moved much more quickly in the longitudinal direction of the transport shaft 1 when the transport shaft 1 is rotated about its longitudinal axis L.
Die Figur 5b zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A. Die Figur 5c zeigt eine Vorderansicht der Trennungsvorrichtung 16 gemäß der Figuren 5a und 5b, wobei wiederum die auf den Kragen 36 der Pipettenspitze 5 liegende Pipettenspitze 5b erkennbar ist. FIG. 5b shows a cross-sectional illustration along the section line A-A. FIG. 5c shows a front view of the separating device 16 according to FIGS. 5a and 5b, whereby the pipette tip 5b lying on the collar 36 of the pipette tip 5 can again be seen.
Die Figuren 6a bis 6c stellen die Trennvorrichtung 16 der Figuren 5a bis 5c nach einer Drehung der Transportwelle 1 dar. Während in den Figuren 5a bis 5c beide ordnungsgemäß im Gewindegang 2 erfassten Pipettenspitzen 5 noch im Übernahmebereich 6 angeordnet sind, befindet sich in den Figuren 6a bis 6c die in Bewegungsrichtung erste Pipettenspitze 5 bereits mitten im Beschleunigungsbereich 7. Die zweite Pipettenspitze 5 ist demgegenüber noch im Übernahmebereich 6 angeordnet und bewegt sich bei der Rotation der Transportwelle 1 langsamer in Längsrichtung der Transportwelle 1 als die weiter links befindliche Pipettenspitze 5. Die nicht ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitze 5b, die in der Situation der Figuren 5a bis 5c noch auf den Kragen 36 beider Pipettenspitzen 5 liegt, verliert an Ihrem linken Ende den Halt durch die weiter links angeordnete Pipettenspitze 5 die sich unter ihr hinweg bewegt und liegt somit nur noch auf einem Kragen 36 auf. Dadurch kann die Pipettenspitze 5b um eine Achse senkrecht zur Längsachse L der Transportwelle 1 drehen und von der Rille 14 im Übernahmebereich 6 erfasst werden. Dies ist nur dadurch möglich, dass die Pipettenspitze 5 im Beschleunigungs- bereich 7 schneller in Längsrichtung der Transportwelle 1 bewegt wird und dadurch der Abstand zwischen den zwei Pipettenspitzen 5 in Längsrichtung der Transportwelle 1 vergrößert wird. Die Drehung der Pipettenspitze 5b ist durch den Pfeil in der Querschnittsdarstellung der Figur 6b gezeigt. Die Figur 6c zeigt die Trennungsvorrichtung 16 der Fig. 6a und 6b in einer Vorderansicht. FIGS. 6a to 6c show the separating device 16 of FIGS. 5a to 5c after the transport shaft 1 has rotated. While in FIGS. 5a to 5c both pipette tips 5 correctly grasped in thread 2 are still arranged in transfer area 6, FIGS to 6c the first pipette tip 5 in the direction of movement is already in the middle of the acceleration area 7. The second pipette tip 5, on the other hand, is still arranged in the transfer area 6 and moves more slowly when the transport shaft 1 rotates Longitudinal direction of the transport shaft 1 than the pipette tip 5 further to the left. The incorrectly grasped pipette tip 5b, which in the situation of FIGS. 5a to 5c is still on the collar 36 of both pipette tips 5, loses its hold at its left end due to the one further to the left Pipette tip 5 that moves under it and thus only rests on a collar 36. As a result, the pipette tip 5b can rotate about an axis perpendicular to the longitudinal axis L of the transport shaft 1 and be gripped by the groove 14 in the transfer area 6. This is only possible in that the pipette tip 5 is moved more quickly in the longitudinal direction of the transport shaft 1 in the acceleration area 7 and the distance between the two pipette tips 5 in the longitudinal direction of the transport shaft 1 is thereby increased. The rotation of the pipette tip 5b is shown by the arrow in the cross-sectional illustration of FIG. 6b. FIG. 6c shows the separation device 16 of FIGS. 6a and 6b in a front view.
Die sich nach einer weiteren Drehung der Transportwelle 1 um ihre Längsachse L ergebende Situation ist in den Figuren 7a bis 7c gezeigt. Die vormals nicht ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitze 5b ist nun mehr ordnungsgemäß erfasst und kann in weiterer Folge in eine Pipettenspitzenbox 25 einsortiert werden. Durch die Beschleunigung der Bewegung im Beschleunigungsbereich 7 entsteht eine größere Lücke zwischen den Pipettenspitzen 5 innerhalb der die nicht ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitze 5b gedreht werden konnte. The situation resulting after a further rotation of the transport shaft 1 about its longitudinal axis L is shown in FIGS. 7a to 7c. The pipette tip 5b that was previously not properly recorded is now properly recorded and can subsequently be sorted into a pipette tip box 25. The acceleration of the movement in the acceleration area 7 creates a larger gap between the pipette tips 5 within which the incorrectly grasped pipette tip 5b could be rotated.
Die Figur 8a zeigt eine weitere Ausführungsform der Trennvorrichtung 16, wobei eine als Anschlagelement ausgebildete Kontrollvorrichtung 9 oberhalb des Beschleunigungsbereichs 7 angeordnet ist. Die Kontrollvorrichtung 9 dient als Höhenkontrolle. Ineinandergesteckte Pipettenspitzen 5a ragen nämlich weiter aus dem Zwischenraum Z zwischen Halteelement 4 und Transportwelle 1 hervor und können unter dem Anschlagelement 9 nicht passieren. Dies ist besonders gut in der Querschnittstellung der Figur 8b entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 8a und auch in der Vorderansicht der Figur 8c gezeigt. FIG. 8 a shows a further embodiment of the separating device 16, a control device 9 designed as a stop element being arranged above the acceleration region 7. The control device 9 serves as a height control. Pipette tips 5a inserted into one another protrude further from the space Z between the holding element 4 and the transport shaft 1 and cannot pass under the stop element 9. This is shown particularly well in the cross-sectional position of FIG. 8b along the section line A-A according to FIG. 8a and also in the front view of FIG. 8c.
Weiters sind in dieser Ausführungsform im Beschleunigungsbereich 7 Bereiche zwischen dem Gewindegang 2 als Freiflächen 29 ausgebildet, die sich dadurch auszeichnen, dass die Transportwelle 1 in diesen Freiflächen 29 tiefer ausgeschnitten ist. Die Freiflächen bilden einen zweiten Gewindegang zwischen den Gewindeflanken 3, der jedoch so tief ist, dass Pipettenspitzen 5 nicht zwischen Halteelement 4 und Transportwelle 1 gehalten werden können. Somit ist bei den Freiflächen 29 ein Passierbereich für die doppelt oder mehrfach ineinander gesteckten Pipettenspitzen 5a gegeben, die in diesem Bereich im Zwischenraum Z nach unten fallen können, wo sie in einem Auffangbereich 28 aufgefangen werden. Furthermore, in this embodiment, in the acceleration area 7, areas between the thread 2 are formed as free areas 29, which are characterized in that the transport shaft 1 is cut out deeper in these free areas 29 is. The free areas form a second thread turn between the thread flanks 3, which, however, is so deep that pipette tips 5 cannot be held between the holding element 4 and the transport shaft 1. Thus, in the free areas 29, there is a passage area for the pipette tips 5a inserted into one another twice or several times, which can fall down in this area in the intermediate space Z, where they are caught in a collecting area 28.
Die Figuren 9a bis 9c zeigen die in den Figuren 8a bis 8c gezeigte Trennvorrichtung 16 kurze Zeit später, während die Transportwelle um einen gewissen Winkel weiter um ihre Längsachse L gedreht wurde. Durch die als Anschlagelement ausgebildete Kontrollvorrichtung 9 werden die ineinander gesteckten Pipettenspitzen 5a entlang des in der Querschnittsdarstellung der Figur 9b gezeigten Pfeiles rotiert. Demgegenüber können vereinzelte Pipettenspitzen 5 unterhalb der Kontroll-vorrichtung 9a passieren. Die ineinander gesteckten Pipettenspitzen 5a werden aus dem Gewindegang 2 gehoben und fallen am Passierbereich bei den Freiflächen 29 in den Auffangbereich 28 durch. Die Figur 9c zeigt wiederum eine Vorderansicht. FIGS. 9a to 9c show the separating device 16 shown in FIGS. 8a to 8c a short time later, while the transport shaft was rotated further about its longitudinal axis L through a certain angle. The control device 9, which is designed as a stop element, rotates the pipette tips 5a inserted into one another along the arrow shown in the cross-sectional illustration of FIG. 9b. In contrast, isolated pipette tips 5 can pass below the control device 9a. The nested pipette tips 5a are lifted out of the thread 2 and fall through the passage area at the free areas 29 into the collecting area 28. FIG. 9c again shows a front view.
In den Figuren 10a bis 10c ist dargestellt wie die als Anschlagelement ausgebildete Kontrollvorrichtung 9, die in diesem Fall als Höhenkontrolle dient, auch nicht ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitzen 5b detektieren und aus dem Vereinzelungsvorgang entnehmen kann. Wie anhand der Draufsicht der Figur 10a erkennbar ist, ist in diesem Fall die auf zwei ordnungsgemäß erfassten Pipettenspitzen 5 liegende Pipettenspitze 5b nicht von dem als Rille 14 ausgebildeten Gewindegang 2 erfasst worden. Allerdings schlägt die Pipettenspitze 5b an der Kontrollvorrichtung 9 an. Da die ordnungsgemäß erfassten Pipettenspitzen 5 weiter in Längsrichtung der Transportwelle 1 bewegt werden, kann die Pipettenspitze 5b beim Passierbereich an den Freiflächen 29 in Beschleunigungsbereich 7 in den Auffangbereich 28 fallen. Die Figur 10c zeigt wiederum eine Vorderansicht. In FIGS. 10a to 10c it is shown how the control device 9 designed as a stop element, which in this case serves as a height control, can also detect incorrectly detected pipette tips 5b and remove them from the separation process. As can be seen from the top view of FIG. 10a, in this case the pipette tip 5b lying on two properly detected pipette tips 5 has not been grasped by the thread 2 designed as a groove 14. However, the pipette tip 5b strikes the control device 9. Since the properly grasped pipette tips 5 are moved further in the longitudinal direction of the transport shaft 1, the pipette tip 5b can fall into the collecting area 28 in the area of passage at the free areas 29 in the acceleration area 7. FIG. 10c again shows a front view.
Figur 11a zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Transportwelle 1 , bei der der als Rille 14 ausgebildete Gewindegang 2wie bei den früheren Ausführungsformen zur Bewegung der Pipettenspitzen 5 in Längsrichtung der Transportwelle 1 dient. In Übernahmebereich 6 weist der Gewindegang eine erste Gewindesteigung s1 auf. Die zweite Gewindesteigung s2 in Beschleunigungs-bereich 7 ist deutlich größer, um die Pipettenspitzen 5 schneller in Längsrichtung der Transportwelle 1 zu bewegen. In den Bereichen zwischen dem Gewindegang 2 sind im Beschleunigungsbereich 7 Freiflächen 29 angeordnet, die als Passierbereiche für nicht ordnungsgemäß erfasste Pipettenspitzen 5a, 5b dienen. In axialer Richtung nach dem Beschleunigungsbereich 7 ist der Abgabebereich 8 angeordnet. Hier weist der Gewindegang eine dritte Gewindesteigung s3 auf, die kleiner als die zweite Gewindesteigung s2 ist. Erkennbar ist, dass der Abstand d zum Halteelement 4 im Abgabebereich 8 geringer wird, da die Transportwelle 1 hier einen konisch zunehmenden Durchmesser aufweist. Dadurch werden die Pipettenspitzen 5 im Abgabebereich 8 sicherer gehalten und können daher mit größerer Präzision an die Abgabevorrichtung 17 abgegeben werden. Dies ist gut anhand der Querschnitts darstellung der Figur 11 b entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 11 a erkennbar. FIG. 11a shows a side view of a further embodiment of the transport shaft 1, in which the thread 2, designed as a groove 14, serves to move the pipette tips 5 in the longitudinal direction of the transport shaft 1, as in the earlier embodiments. In the transfer area 6, the thread turn has a first thread pitch s1. The second thread pitch s2 in acceleration range 7 is significantly larger in order to move the pipette tips 5 more quickly in the longitudinal direction of the transport shaft 1. In the areas between the thread 2, in the acceleration area 7, free areas 29 are arranged, which serve as passage areas for incorrectly detected pipette tips 5a, 5b. The delivery area 8 is arranged in the axial direction after the acceleration area 7. Here, the thread turn has a third thread pitch s3, which is smaller than the second thread pitch s2. It can be seen that the distance d to the holding element 4 in the delivery area 8 becomes smaller, since the transport shaft 1 here has a conically increasing diameter. As a result, the pipette tips 5 are held more securely in the dispensing area 8 and can therefore be dispensed to the dispensing device 17 with greater precision. This can be seen well on the basis of the cross-sectional view in FIG. 11 b along the section line AA according to FIG. 11 a.
In der Draufsicht der Figur 12a ist eine weitere Ausführungsform der Separier vorrichtung 23 gezeigt, wobei der Abgabebereich 8 der Transportwelle 1 gezeigt als Leergang 10 ausgebildet ist. Der Beschleunigungsbereich 7 und der Übernahme bereich 6 entsprechen der Ausführungsform gemäß den Figuren 5a bis 5c. Gezeigt ist eine Situation, bei der eine Pipettenspitze 5 bis zum Abgabebereich 8 bewegt wurde. Der Abgabebereich 8 weist einen als Leergang 10 ausgebildeten Gewindegang 2 auf, der keine Steigung mehr aufweist. Eine weitere Bewegung in Längsrichtung der Transportwelle 1 kann für die Pipettenspitze 5 trotz Rotation der Transportwelle 1 somit nicht mehr erfolgen. A further embodiment of the separating device 23 is shown in the top view of FIG. 12 a, the delivery area 8 of the transport shaft 1 being shown as an empty passage 10. The acceleration area 7 and the takeover area 6 correspond to the embodiment according to FIGS. 5a to 5c. A situation is shown in which a pipette tip 5 has been moved as far as the dispensing area 8. The delivery area 8 has a thread 2 designed as an empty thread 10 which no longer has a pitch. A further movement in the longitudinal direction of the transport shaft 1 can therefore no longer take place for the pipette tip 5 despite the rotation of the transport shaft 1.
In der Querschnittsdarstellung der Figur 12 b ist erkennbar, dass die Abgabevorrichtung 17 einen Stößel 18 aufweist, der in einer Richtung senkrecht zur Längsachse L auf und ab bewegbar ist und ein Aufnahmeelement 35 aufweist, welches in Kragen 36 der Pipettenspitze 5 anordenbar ist und so ausgebildet ist, dass die Pipettenspitze 5 reibschlüssig gehalten werden kann. Der Stößel 18 dient somit zur Aufnahme der Pipettenspitze 5. In the cross-sectional view of FIG. 12 b it can be seen that the dispensing device 17 has a plunger 18 which can be moved up and down in a direction perpendicular to the longitudinal axis L and has a receiving element 35 which can be arranged in the collar 36 of the pipette tip 5 and is designed in this way is that the pipette tip 5 can be held frictionally. The plunger 18 thus serves to receive the pipette tip 5.
Die Darstellungen der Figuren 13a und 13b entsprechen den Figuren 12a und 12b, nur dass der Stößel 18 eine Senkbewegung nach unten durchgeführt hat und daher das Aufnahmeelement 35 im Kragen 36 der Pipettenspitze 5 angeordnet ist. In der Querschnittsdarstellung der Figur 13b ist erkennbar, dass bei einer Hubbewegung des Stößels 18, dargestellt durch den Pfeil z, der Stößel 18 samt der Pipettenspitze 5 nach oben bewegt wird. Die Pipettenspitze 5 ist dann von der Separiervorrichtung 21 abgegeben worden. In weiterer Folge kann der Stößel 18 samt Pipettenspitze 5 in Längsrichtung, dargestellt durch den Pfeil x, und in eine senkrecht zur Papierebene angeordnete Richtung bewegt werden, um die Pipettenspitze 5 in eine Pipettenspitzenbox 25 zu positionieren. The representations of FIGS. 13a and 13b correspond to FIGS. 12a and 12b, only that the plunger 18 has performed a downward lowering movement and therefore the receiving element 35 is arranged in the collar 36 of the pipette tip 5. In the cross-sectional view of Figure 13b it can be seen that with a lifting movement of the The plunger 18, represented by the arrow z, the plunger 18 together with the pipette tip 5 is moved upwards. The pipette tip 5 has then been discharged from the separating device 21. Subsequently, the plunger 18 together with the pipette tip 5 can be moved in the longitudinal direction, represented by the arrow x, and in a direction arranged perpendicular to the plane of the paper, in order to position the pipette tip 5 in a pipette tip box 25.
Figur 14a zeigt eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Separiervorrichtung 21. Die Transportwelle 1 ist dabei wie in den Figuren 8a bis 8c ausgebildet, allerdings ist kein Leergang 10 am Ende des Abgabebereichs 8 angeordnet. Die Abgabevorrichtung 17 weist eine unabhängig von der Drehung der Transportwelle 1 drehbar gelagerte Abgabewelle 11 auf, wobei die Längsachse der Abgabewelle 11 der Längsachse L der Transportwelle 1 entspricht. Die Abgabewelle 11 weist einen Gewindegang 12 zwischen den Gewindeflanken 13 auf, der als Rille 14 ausgebildet ist und mittels dem Pipettenspitzen 5 in Längsrichtung der Abgabewelle bewegt werden können. Zu diesem Zweck ist ein Haltemittel vorgesehen, welches gemeinsam mit der Abgabewelle 11 Pipettenspitzen reibschlüssig und auch formschlüssig hält, wobei eine Bewegung in Längsrichtung der Abgabewelle 11 bei einer Rotation der Abgabewelle 11 möglich ist. FIG. 14a shows a top view of a further embodiment of the separating device 21 according to the invention. The transport shaft 1 is designed as in FIGS. 8a to 8c, but no empty passage 10 is arranged at the end of the delivery area 8. The delivery device 17 has a delivery shaft 11 which is rotatably mounted independently of the rotation of the transport shaft 1, the longitudinal axis of the delivery shaft 11 corresponding to the longitudinal axis L of the transport shaft 1. The delivery shaft 11 has a thread turn 12 between the thread flanks 13, which is designed as a groove 14 and by means of which pipette tips 5 can be moved in the longitudinal direction of the delivery shaft. For this purpose, a holding means is provided which, together with the dispensing shaft 11, holds pipette tips in a frictionally and also positively locking manner, a movement in the longitudinal direction of the dispensing shaft 11 being possible when the dispensing shaft 11 rotates.
In dieser Ausführungsform entspricht das Haltemittel dem Halteelement 4. Die Haltewelle erstreckt sich somit über den Bereich der Transportwelle 1 und der Abgabewelle 11. Eine Detektionsvorrichtung 19, die in diesem Ausführungsbeispiel als Lichtschranke ausgebildet ist, detektiert die Anwesenheit von Pipettenspitzen 5 im Abgabebereich 8 der Transportwelle 1 und meldet dies an eine Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung sendet ein Signal an einen Schrittmotor, wodurch die Abgabewelle 11 in Rotation versetzt wird. Dadurch wird die Pipettenspitze 5 vom Abgabebereich 8 abgegeben und weiter in Längsrichtung der Abgabewelle 11 bewegt. Dies ist auch anhand der Querschnittsdarstellung der Figur 14b entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 14a erkennbar. In this embodiment, the holding means corresponds to the holding element 4. The holding shaft thus extends over the area of the transport shaft 1 and the delivery shaft 11. A detection device 19, which in this exemplary embodiment is designed as a light barrier, detects the presence of pipette tips 5 in the delivery area 8 of the transport shaft 1 and reports this to a control device. The control device sends a signal to a stepping motor, whereby the output shaft 11 is rotated. As a result, the pipette tip 5 is dispensed from the dispensing area 8 and moved further in the longitudinal direction of the dispensing shaft 11. This can also be seen from the cross-sectional illustration in FIG. 14b along the section line A-A according to FIG. 14a.
Wie in der Draufsicht der Figur 14a weiters erkennbar ist, sind auf dem Halteelement 4 in jenen Bereich, der dem Abgabebereich 8 und dem anschließenden Beginn der Abgabewelle 11 gegenüber liegt, Abwurfsvorrichtungen 20 vorgesehen. Dabei kann es sich um Einkerbungen handeln, die über den Umfang des als Haltewelle ausgebildeten Haltelements 4 verteilt sind. Diese Einkerbungen können als Passierbereiche dienen, durch die nicht ordnungsgemäß in den Rillen 14 erfasste Pipettenspitzen 5 abgeworfen werden können, um beispielsweise in den Auffangbereich 28 zu fallen. Zu diesem Zweck kann eine Drehung der Haltewelle vorgesehen sein. Eine weitere Abwurfsvorrichtung 20 ist entlang der gesamten Länge der Transportwelle 1 in der Haltewelle 4 angeordnet. Bei den Abwurfsvorrichtungen 20 handelt es sich um Einfräsungen. Durch eine Drehung der Haltewelle 4 können diese Einfräsungen 20 so angeordnet werden, dass keine Verbindung zwischen den Pipettenspitzen 5 und dem Halteelement 4 mehr gegeben ist. Dadurch können die Pipettenspitzen 5 in den Auffangbereich 28 fallen. Die entlang der gesamten Länge der Transportwelle 1 angeordnete Abwurfsvorrichtung 20 kann bei einem gröberen Fehler zum Einsatz kommen, sodass der gesamte Separiervorgang von neuem beginnt. Dies ist auch besonders gut in der Fig. 14d ersichtlich, welche eine Seitenansicht des als Haltewelle ausgebildeten Halteelements 4 darstellt. Das Halteelement 4 ist dabei entlang der Transportwelle 1 und der Abgabewelle 11 ausgebildet, sodass das Haltemittel dem Halteelement 4 entspricht. As can also be seen in the top view of FIG. 14a, ejection devices 20 are provided on the holding element 4 in that area which is opposite the delivery area 8 and the subsequent start of the delivery shaft 11. It can are notches which are distributed over the circumference of the holding element 4 designed as a holding shaft. These notches can serve as passage areas through which pipette tips 5 that are not properly gripped in the grooves 14 can be thrown off, for example in order to fall into the collecting area 28. A rotation of the holding shaft can be provided for this purpose. Another ejection device 20 is arranged along the entire length of the transport shaft 1 in the holding shaft 4. The ejection devices 20 are millings. By rotating the holding shaft 4, these millings 20 can be arranged in such a way that there is no longer any connection between the pipette tips 5 and the holding element 4. As a result, the pipette tips 5 can fall into the collecting area 28. The ejection device 20 arranged along the entire length of the transport shaft 1 can be used in the event of a major fault, so that the entire separation process begins anew. This can also be seen particularly well in FIG. 14d, which shows a side view of the holding element 4 designed as a holding shaft. The holding element 4 is formed along the transport shaft 1 and the output shaft 11, so that the holding means corresponds to the holding element 4.
Auf der Haltewelle ist weiters eine Transfervorrichtung 30 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine oder mehrere über den Umfang der Haltewelle verteilte Fräsungen 30, die dem Gewindegang 12 gegenüberliegend angeordnet ist oder sind. Dabei wird Haltewelle um einen Winkel um ihre Längsachse gedreht, bis die Fräsungen einen Passierbereich für ordnungsgemäß in der Abgabewelle 11 gehaltene Pipettenspitzen 5 bildet, die dann in die Löcher in der Pipettenspitzenbox 25 positioniert werden können. Sind in der Abgabewelle 11 im Gewindegang 12 beispielsweise 6, 8, 12, 16 oder 24 Einkerbungen gegenüber der Haltewelle, in denen jeweils eine Pipettenspitze 5 gehalten wird, kann daduch gleichzeitig eine Positionierung von 6, 8, 12, 16 oder 24 Pipettenspitzen in der Pipettenspitzenbox 25 erfolgen. Fig. 14c zeigt eine Querschnittsdarstellung der Separiervorrichtung 23 entlang der in Fig. 14d dargestellten Schnittlinie B-B. A transfer device 30 is also arranged on the holding shaft. In this exemplary embodiment, this involves one or more millings 30 distributed over the circumference of the holding shaft, which is or are arranged opposite the thread turn 12. The holding shaft is rotated through an angle around its longitudinal axis until the millings form a passage area for pipette tips 5 properly held in the dispensing shaft 11, which can then be positioned in the holes in the pipette tip box 25. If, for example, 6, 8, 12, 16 or 24 notches are in the delivery shaft 11 in the thread 12 opposite the holding shaft, in each of which a pipette tip 5 is held, then 6, 8, 12, 16 or 24 pipette tips can be positioned in the Pipette tip box 25 take place. FIG. 14c shows a cross-sectional illustration of the separating device 23 along the section line B-B shown in FIG. 14d.
Die Fig. 15a bis 15d zeigen ebenfalls die Separiervorrichtung 23 gemäß den Fig. 14a bis 14d. Wiederum ist die Transfervorrichtung 30 in Form einer Fräsung in der Seitenansicht des Halteelements 4 gemäß Fig. 15d erkennbar. In der Draufsicht der Fig. 15a sind die als Fräsungen ausgebildeten Abwurfsvorrichtungen 20 erkennbar. Eine dieser Fräsungen ist auf dem Flalteelement entlang der gesamten Ausdehnung der Transportwelle 1 angeordnet. Durch Drehung des als Flaltewelle ausgebildeten Flalteelements 4 kann diese Fräsung in Position gebracht werden, wodurch der gesamte Bereich der Transportwelle 1 und alle in diesem Bereich angeordnete Pipettenspitzen 5 gleichzeitig in den Auffangbereich 28, beispielsweise in die Trommel 34, entleert werden. Anhand der Fig. 14a bis 14d und Fig. 15a bis 15d ist erkennbar, dass die Transfervorrichtung 30 und die Abwurfsvorrichtungen 20, die jeweils als Fräsungen ausgebildet sind, auf verschiedenen Winkelbereichen entlang des Umfangs des als Flaltewelle ausgebildeten Flalteelements 4 angeordnet sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass nur eine der Abwurfsvorrichtungen 20 der Transportwelle 1 gegenüberliegend angeordnet ist oder dass nur die Transfervorrichtung 30 der Abgabewelle 11 gegenüberliegend angeordnet ist. FIGS. 15a to 15d also show the separating device 23 according to FIGS. 14a to 14d. The transfer device 30 can again be seen in the form of a milling in the side view of the holding element 4 according to FIG. 15d. In the top view of the 15a, the ejection devices 20 designed as millings can be seen. One of these millings is arranged on the folding element along the entire extent of the transport shaft 1. By rotating the folding element 4 designed as a folding shaft, this milling can be brought into position, whereby the entire area of the transport shaft 1 and all pipette tips 5 arranged in this area are emptied simultaneously into the collecting area 28, for example into the drum 34. 14a to 14d and 15a to 15d show that the transfer device 30 and the ejection devices 20, which are each designed as millings, are arranged on different angular areas along the circumference of the fold element 4 designed as a fold corrugation. This makes it possible to ensure that only one of the ejection devices 20 is arranged opposite the transport shaft 1 or that only the transfer device 30 is arranged opposite the output shaft 11.
Die Fig. 16a bis 16d zeigen ebenfalls die Separiervorrichtung 23 der Fig. 14a bis 14d und Fig. 15a bis 15d. In den Fig. 16a bis 16d ist dargestellt, wie die Abwurfsvorrichtung 20, in Form einer auf der Flaltewelle angeordneten Fräsung in Position gebracht wird, um im Abgabebereich 8 bzw. dem daran anschließenden Bereich der Abgabewelle 11 angeordnete Pipettenspitzen 5 aus dem Separierprozess entnehmen und in den Auffangbereich 28 verbringen zu können. Durch Drehung der Flaltewelle wird die als Fräsung in Bezug auf die Längsausdehnung mittig in der Flaltewelle angeordnete Abwurfsvorrichtung 20 in Position gebracht. Da die Fräsung mehr Platz bietet, wird die Verbindung zwischen Pipettenspitzen 5 und Flalteelement 4 sowie Transportwelle 1 oder Abgabewelle 11 aufgelöst, da weder ein Formschluss noch ein Reibschluss mehr bestehen kann. Die Pipettenspitzen 5, die in diesem Bereich angeordnet sind, fallen in den Auffangbereich 28, wie dies anhand des Pfeils in der Fig. 16c dargestellt ist. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die Einkerbungen auf der Abgabewelle 11 bereits voll besetzt sind und die hier angeordneten Pipettenspitzen 5 noch nicht in eine Pipettenspitzenbox 25 abgegeben werden konnten. FIGS. 16a to 16d also show the separating device 23 of FIGS. 14a to 14d and FIGS. 15a to 15d. 16a to 16d show how the ejection device 20 is brought into position in the form of a milling arranged on the folding shaft in order to remove pipette tips 5 arranged in the delivery area 8 or the adjoining area of the delivery shaft 11 from the separation process and in to be able to spend the collecting area 28. By rotating the folding shaft, the ejection device 20, which is arranged as a milling in the middle of the folding shaft in relation to the longitudinal extent, is brought into position. Since the milling offers more space, the connection between pipette tips 5 and folding element 4 as well as transport shaft 1 or delivery shaft 11 is broken, since neither a form fit nor a frictional fit can exist. The pipette tips 5 which are arranged in this area fall into the collecting area 28, as is shown with the aid of the arrow in FIG. 16c. This is useful, for example, when the notches on the dispensing shaft 11 are already fully occupied and the pipette tips 5 arranged here could not yet be dispensed into a pipette tip box 25.
Die normale Bewegungsrichtung der Pipettenspitzen 5 ist durch den Pfeil in der Fig. 16a gekennzeichnet. Es kann sich allerdings als notwendig heraussteilen, bereits in der Abgabewelle 11 angeordnete Pipettenspitzen 5 zurückzuführen. Zu diesem Zweck kann die Drehrichtung der Abgabewelle 11 geändert werden. Dadurch werden die Pipettenspitzen 5 entgegen der Richtung des dargestellten Pfeils bewegt. Sobald die Pipettenspitzen 5 in jenem Bereich angelangt sind, der der Abwurfsvorrichtung 20 gegenüberliegt, können sie durch geeignete Drehung der Haltewelle in den Auffangbereich 28 und somit in weiterer Folge in die Separiervorrichtung 23 rückgeführt werden. Dies ist z.B. beim Neustart eines Systems oder bei einem Wechsel des zu sortierenden Pipettenspitzen-Typs sinnvoll. The normal direction of movement of the pipette tips 5 is indicated by the arrow in FIG. 16a. However, it may prove necessary to return pipette tips 5 already arranged in the dispensing shaft 11. For this purpose, the direction of rotation of the output shaft 11 can be changed. This will make the Pipette tips 5 moved counter to the direction of the arrow shown. As soon as the pipette tips 5 have reached the area opposite the ejection device 20, they can be returned to the collecting area 28 and thus subsequently to the separating device 23 by suitable rotation of the holding shaft. This is useful, for example, when restarting a system or when changing the type of pipette tip to be sorted.
Auch die in den Fig. 17a bis 17d dargestellte Separiervorrichtung 23 entspricht der in den Fig. 16a bis 16d dargestellten Separiervorrichtung 23. In diesen Figuren ist nun gezeigt, wie die Pipettenspitzen 5 von der Abgabewelle 11 in eine Pipettenspitzenbox 25 abgegeben werden können. In der Fig. 17a ist erkennbar, wie in einem Bereich der Abgabewelle 11 in jeder durch den Gewindegang 12 gebildeten Einkerbung gegenüber dem Haltemittel eine Pipettenspitze 5 angeordnet ist. Sobald eine Pipettenspitzenbox 25 unterhalb der Abgabewelle 11 angeordnet ist, kann das als Haltewelle ausgebildete Haltemittel gedreht werden, bis die Transfervorrichtung 30 in Form einer Fräsung so angeordnet ist, dass die Verbindung zwischen Haltemittel und Abgabewelle 11 aufgelöst wird. Ist die Transfervorrichtung 30 in Position gebracht, ist kein Reib- oder Formschluss mehr gegeben. Die Pipettenspitzen 5 können daher entsprechend der in Fig. 17b dargestellten Pfeilrichtung nach unten abgegeben werden. The separating device 23 shown in FIGS. 17a to 17d also corresponds to the separating device 23 shown in FIGS. 16a to 16d. These figures now show how the pipette tips 5 can be dispensed from the dispensing shaft 11 into a pipette tip box 25. In FIG. 17 a it can be seen how a pipette tip 5 is arranged in a region of the delivery shaft 11 in each notch formed by the thread turn 12 opposite the holding means. As soon as a pipette tip box 25 is arranged below the dispensing shaft 11, the holding means designed as a holding shaft can be rotated until the transfer device 30 is arranged in the form of a milling so that the connection between holding means and dispensing shaft 11 is broken. If the transfer device 30 is brought into position, there is no longer any frictional or form fit. The pipette tips 5 can therefore be dispensed downwards in accordance with the arrow direction shown in FIG. 17b.
In der Querschnittsdarstellung der Fig. 17c entlang der Schnittlinie B-B gemäß Fig. 17d sind die als Fräsungen ausgebildeten Abwurfsvorrichtungen 20 und die ebenfalls als Fräsung ausgebildete Transfervorrichtung 30 dargestellt. Hier ist gut erkennbar, dass bei einer entsprechenden Drehung der Haltewelle die Pipettenspitze 5 nach unten abfallen kann. In the cross-sectional illustration of FIG. 17c along the section line B-B according to FIG. 17d, the ejection devices 20, which are designed as millings, and the transfer device 30, which are also designed as milling, are shown. It can be clearly seen here that with a corresponding rotation of the holding shaft, the pipette tip 5 can fall down.
Figur 18 zeigt eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trenn- und Befüllungsgeräts 21. Erkennbar ist einerseits die Abgabevorrichtung 17, wobei in dieser Ausführungsform die Separiervorrichtung 23 über eine Führungsvorrichtung 31 in x-Richtung und über eine Führungsvorrichtung 32 in y-Richtung innerhalb des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 bewegbar gelagert ist. Die Entnahmevorrichtung 24 weist eine Führungsvorrichtung 33 auf, mit der zu befüllende Pipettenspitzenboxen 25 in z-Richtung, und somit im Betriebszustand vertikal, bewegbar sind. Zur Positionierung der Pipettenspitzen 5 in den Pipettenspitzenboxen 25 wird eine leere Pipettenspitzenbox 25 vertikal nach oben bewegt. Die Separiervorrichtung 1 wird in x- Richtung bewegt, bis die Abgabewelle 11 oberhalb einer Reihe von Ausnehmungen in der Pipettenspitzenbox 25 platziert ist. Sobald sich in der Abgabewelle 11 eine der Anzahl der Ausnehmungen in einer Reihe der Pipettenspitzenbox 25 entsprechende Anzahl an Pipettenspitzen 5 angesammelt hat, wird die als Haltemittel dienende Haltewelle um ihre Längsachse gedreht, bis die als Fräsung ausgebildete Transfervorrichtung 30 einen Passierbereich für die Pipettenspitzen 5 darstellt und die Pipettenspitzen 5 dadurch in die Ausnehmungen der Pipettenspitzenbox 25 positioniert werden könnten. Sollten die in der Abgabewelle 11 angeordneten Pipettenspitzen 5 nicht ausreichen, um alle Ausnehmungen in einer Reihe der Pipettenspitzenbox 25 zu besetzten, kann ein weiterer Vorschub der Separiervorrichtung 23 in x-Richtung erfolgen. In weiterer Folge wir die Separiervorrichtung in y-Richtung bewegt, um die Ausnehmungen der nächsten Reihe der Pipettenspitzenbox 25 zu befüllen. FIG. 18 shows a partially cut-open perspective view of a separating and filling device according to the invention 21. On the one hand, the dispensing device 17 can be seen, in this embodiment the separating device 23 via a guide device 31 in the x direction and via a guide device 32 in the y direction within the separator - And filling device 21 is movably mounted. The removal device 24 has a guide device 33 with which the pipette tip boxes 25 to be filled can be moved in the z-direction, and thus vertically in the operating state. To position the pipette tips 5 in the pipette tip boxes 25, an empty pipette tip box 25 is moved vertically upwards. The separating device 1 is moved in the x direction until the delivery shaft 11 is placed above a row of recesses in the pipette tip box 25. As soon as a number of pipette tips 5 corresponding to the number of recesses in a row of pipette tip box 25 has accumulated in the delivery shaft 11, the holding shaft serving as a holding means is rotated around its longitudinal axis until the milled transfer device 30 represents a passage area for the pipette tips 5 and the pipette tips 5 could thereby be positioned in the recesses of the pipette tip box 25. If the pipette tips 5 arranged in the dispensing shaft 11 are not sufficient to fill all of the recesses in a row of the pipette tip box 25, the separating device 23 can be advanced further in the x direction. The separating device is then moved in the y direction in order to fill the recesses of the next row of the pipette tip box 25.
Ist die Pipettenspitzenbox 25 vollständig befüllt, wird diese über die Führungsvorrichtung 33 nach unten bewegt und in einem Lagerungsbereich 26, der einen Drehteller aufweist, positioniert. Der Drehteller wird rotiert bis über eine Öffnung die befüllte Pipettenspitzenbox 25 entnommen werden kann. Im Lagerungsbereich 26 können eine Mehrzahl von Pipettenspitzenboxen 25 gelagert werden. Die Füllvorrichtung 22 weist eine Trommel 34 auf die um die Separiervorrichtung 21 angeordnet ist. Die Trommel 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht drehbar gelagert sein. Der Innenmantel der Trommel 34 dient dabei als Auffangbereich 28 für aus der Separiervorrichtung 21 gefallene Pipettenspitzen 5a, 5b. Ein Bereich der Trommel 34 ist dabei mit einer schrägen Fläche versehen, welche die Rückführungsvorrichtung 27 bilden, wodurch die entfernten Pipettenspitzen 5a, 5b gravitativ nach unten rutschen können. Dort werden diese Pipettenspitzen 5a, 5b der Zuführvorrichtung 15 übermittelt. When the pipette tip box 25 is completely filled, it is moved downward via the guide device 33 and positioned in a storage area 26 which has a rotary plate. The turntable is rotated until the filled pipette tip box 25 can be removed through an opening. A plurality of pipette tip boxes 25 can be stored in the storage area 26. The filling device 22 has a drum 34 which is arranged around the separating device 21. In this exemplary embodiment, the drum 34 cannot be rotatably mounted. The inner jacket of the drum 34 serves as a collecting area 28 for pipette tips 5a, 5b that have fallen out of the separating device 21. A region of the drum 34 is provided with an inclined surface which forms the return device 27, as a result of which the removed pipette tips 5a, 5b can slide downwards gravitationally. There these pipette tips 5a, 5b are transmitted to the feed device 15.
Figur 19 zeigt eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des als kompaktes Tischgerät ausgebildeten Trenn- und Befüllungsgeräts 21. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind nicht alle Bauteile dargestellt. Erkennbar ist, dass der Lagerungsbereich ein Magazin für Pipettenspitzenboxen 25 darstellt. Über eine hier nicht gezeigte Öffnung können zu separierende Pipettenspitzen 5 beispielsweise als Schüttware in die Trommel 34 gefüllt werden. Dort werden sie über eine hier nicht dargestellte Vorrichtung zur Zuführvorrichtung 15 überführt, von wo sie zur Trennvorrichtung 16 zugeführt werden. In der hier dargestellten Situation ist die Abgabewelle 1 1 noch nicht vollständig mit Pipettenspitzen 5 besetzt. Erkennbar ist, dass zwei Pipettenspitzen 5 über die Notabwurfsvorrichtungen 20 in den Auffangbereich 28 abgeworfen werden. FIG. 19 shows a partially cut-open side view of the separating and filling device 21 designed as a compact table-top device. For reasons of clarity, not all components are shown. It can be seen that the storage area represents a magazine for pipette tip boxes 25. About one here Openings not shown can be filled into the drum 34, for example as bulk goods, to be separated pipette tips 5. There they are transferred via a device, not shown here, to the feed device 15, from where they are fed to the separating device 16. In the situation shown here, the dispensing shaft 11 is not yet completely occupied with pipette tips 5. It can be seen that two pipette tips 5 are thrown into the collecting area 28 via the emergency ejection devices 20.
In der in den Fig. 18 und 19 dargestellten Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgerätes 21 ist die Trommel 34 nicht drehbar gelagert. Allerdings ist in der Trommel eine Schrägfläche angeordnet, die als Auffangbereich 28 und als Rückführvorrichtung 27 dient. Über diese Schrägfläche können Pipettenspitzen 5, welche in Längsrichtung bereits außerhalb der Trommel 24 sind, in diese zurückrutschen. Die in dieser Abbildung am weitesten rechts dargestellte Pipettenspitze 5 ist die letzte Pipettenspitze, die von der Abgabevorrichtung 17 abgeholt werden kann. Alternativ kann diese Pipettenspitze 5 über die Schrägfläche der Rückführvorrichtung 27 übergeben werden. In the embodiment of the separating and filling device 21 shown in FIGS. 18 and 19, the drum 34 is not rotatably mounted. However, an inclined surface is arranged in the drum, which serves as a collecting area 28 and as a return device 27. Pipette tips 5, which are already outside the drum 24 in the longitudinal direction, can slide back into the drum via this inclined surface. The pipette tip 5 shown furthest to the right in this figure is the last pipette tip that can be picked up by the dispensing device 17. Alternatively, this pipette tip 5 can be transferred to the return device 27 via the inclined surface.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abgabevorrichtung 17 einen Stößel 18 mit einer Vielzahl an Aufnahmeelementen 35 auf, über die die Pipettenspitzen 5 in eine Pipettenspitzenbox 25 transferiert werden. Bei überzähligen Pipettenspitzen 5 kann der Stößel 18 mittels der Führungsvorrichtungen 31 und 32 oberhalb der Trommel 34 platziert werden. Die Pipettenspitzen 5 können hier abgegeben werden und über die Rückführvorrichtung 27 zurückgeführt werden. In the exemplary embodiment shown here, the dispensing device 17 has a plunger 18 with a large number of receiving elements 35, via which the pipette tips 5 are transferred into a pipette tip box 25. If there are excess pipette tips 5, the plunger 18 can be placed above the drum 34 by means of the guide devices 31 and 32. The pipette tips 5 can be dispensed here and returned via the return device 27.
Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht von Teilen einer weiteren Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 , wobei in diesem Fall die Trommel 34 über einen Antrieb 38 über Führungsschienen aus dem Rahmen 37 des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 hinein- und herausgeschoben werden. Um die zu sortierenden Pipettenspitzen 5 im Gerät 21 einzufüllen, wird die Trommel 34 entfernt und über eine Öffnung werden die als Schüttware vorliegenden Pipettenspitzen 5 in die Trommel 34 eingefüllt. Anschließend wird die Trommel 34 auf den Antrieb 38 gesetzt und in den Rahmen 37 hineingeschoben. Erkennbar ist in dieser Figur weiters die eine Transportwelle 1 aufweisende Trennvorrichtung 16 und die als Rutsche ausgeführte Rückführungsvorrichtung 27. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist auf die Darstellung weiterer Bauteile des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 hier verzichtet worden. Erkennbar ist noch der Lagerungsbereich 26, in dem eine Vielzahl von zu befüllenden Pipettenspitzenboxen 25 gelagert ist. 20 shows a perspective view of parts of a further embodiment of the separating and filling device 21, in which case the drum 34 is pushed in and out of the frame 37 of the separating and filling device 21 via a drive 38 via guide rails. In order to fill the pipette tips 5 to be sorted in the device 21, the drum 34 is removed and the pipette tips 5 present as bulk goods are poured into the drum 34 via an opening. The drum 34 is then placed on the drive 38 and pushed into the frame 37. The separating device 16, which has a transport shaft 1, and the one designed as a slide can also be seen in this figure Return device 27. For the sake of clarity, further components of the separating and filling device 21 have not been shown here. The storage area 26 can also be seen, in which a large number of pipette tip boxes 25 to be filled are stored.
In der perspektivischen Ansicht der Fig. 21 ist dargestellt, wie die Trommel 34, in der zu sortierende Pipettenspitzen 5 angeordnet sind, in das Trenn- und Befüllungsgerät 21 eingebracht wird. Dazu wird der auf einer bewegbar gelagerten Schublade angeordnete Antrieb 38 in den Rahmen 37 hineingefahren. Dies ist anhand des dargestellten Pfeils erkennbar. Der Antrieb 38 weist drehbar gelagerte Antriebswellen auf, die über Reibkontakt die Trommel 34 drehen. Im Inneren der Trommel 34 sind in dieser Ausführungsform dreieckig ausgebildete Leitelemente angeordnet, die als Zuführvorrichtung 15 dienen. Durch die Drehung der Trommel 34 werden die Pipettenspitzen 5 über diese Leitelemente der Trennvorrichtung 16 zugeführt, indem die Pipettenspitzen 5 durch die Drehung der Trommel 34 über die Leitelemente abrollen und auf den Übernahmebereich 6 der Transportwelle 1 fallen. The perspective view of FIG. 21 shows how the drum 34, in which the pipette tips 5 to be sorted are arranged, is introduced into the separating and filling device 21. For this purpose, the drive 38 arranged on a movably mounted drawer is moved into the frame 37. This can be seen from the arrow shown. The drive 38 has rotatably mounted drive shafts which rotate the drum 34 via frictional contact. In this embodiment, triangular guide elements, which serve as a feed device 15, are arranged in the interior of the drum 34. As a result of the rotation of the drum 34, the pipette tips 5 are fed to the separating device 16 via these guide elements, in that the pipette tips 5 roll over the guide elements as a result of the rotation of the drum 34 and fall onto the transfer area 6 of the transport shaft 1.
Dieser Zuführvorgang ist gut anhand der Fig. 22 erkennbar. Diese Figur zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Teil des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 , nämlich die Trennvorrichtung 16 sowie die drehbar gelagerte Trommel 34 mit der ZuführvorrichtungThis feeding process can be clearly seen from FIG. This figure shows a perspective view of part of the separating and filling device 21, namely the separating device 16 and the rotatably mounted drum 34 with the feeding device
15 in Form von Leitelementen. Sobald Pipettenspitzen 5 auf einem der Leitelemente zu liegen kommen, werden diese mit der Drehung der Trommel 34 nach oben bewegt. Aufgrund der Schwerkraft fallen die Pipettenspitzen 5 ab einem gewissen Winkelbereich dann auf den Übernahmebereich 6 der Transportwelle 1. Die Leitelemente bilden somit Schaufeln oder Flügel, welche die Pipettenspitzen 5 von oben auf die Trennvorrichtung15 in the form of guide elements. As soon as pipette tips 5 come to rest on one of the guide elements, they are moved upwards with the rotation of the drum 34. Due to the force of gravity, the pipette tips 5 then fall onto the transfer area 6 of the transport shaft 1 from a certain angular range. The guide elements thus form blades or wings which the pipette tips 5 from above onto the separating device
16 werfen. 16 throw.
In der Fig. 23 ist die Entnahmevorrichtung 24 erkennbar. In dieser Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 weist die Entnahmevorrichtung 24 eine über Führungsschienen hinein- und herausfahrbare Schublade auf. Auf dieser Schublade ist ein Drehteller angeordnet, an dem zu befüllende und bereits befüllte Pipettenspitzenboxen 25 gelagert sind. Im hinteren Bereich ist die Führungsvorrichtung 33 erkennbar, mit der die zu befüllende Pipettenspitzenbox 25 vertikal nach oben und anschließend die befüllte Pipettenspitzenbox 25 vertikal nach unten bewegbar ist. Fig. 24 zeigt eine perspektivische Ansicht dieser Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 , wobei in dieser Darstellung nun alle wesentlichen Bauteile dargestellt sind. Nicht erkennbar ist der Abgabebereich 8 mit der Abgabevorrichtung 17, da sich dieser innerhalb der Trommel 34 befindet. The removal device 24 can be seen in FIG. 23. In this embodiment of the separating and filling device 21, the removal device 24 has a drawer that can be moved in and out via guide rails. A turntable is arranged on this drawer, on which pipette tip boxes 25 to be filled and already filled are stored. In the rear area, the guide device 33 can be seen with which the pipette tip box 25 to be filled can be moved vertically upwards and then the filled pipette tip box 25 vertically downwards. 24 shows a perspective view of this embodiment of the separating and filling device 21, all essential components being shown in this illustration. The delivery area 8 with the delivery device 17 cannot be seen because it is located inside the drum 34.
Fig. 25 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform des Trenn- und Befüllungsgeräts 21 , bei dem die Zuführvorrichtung 15 wieder innerhalb einer drehbar gelagerten Trommel 34 angeordnet ist. In diesem Fall ist die Zuführvorrichtung 15 in Form von Schaufeln ausgebildet, die entlang des inneren Umfangs der Trommel 34 angeordnet sind. Wiederum sind die Pipettenspitzen 5 beim Einfüllen in die Trommel 34 verbracht worden. Durch den Antrieb 38 wird die Trommel 34 gedreht. Dadurch werden die Pipettenspitzen 5 von der in Form von Schaufeln ausgebildeten Zuführvorrichtung 15 mitgenommen und von oben auf den Übernahmebereich 6 der Transportwelle 1 geworfen. 25 shows a perspective detailed view of a further embodiment of the separating and filling device 21, in which the feed device 15 is again arranged within a rotatably mounted drum 34. In this case, the feed device 15 is designed in the form of blades which are arranged along the inner circumference of the drum 34. Again, the pipette tips 5 have been brought into the drum 34 during filling. The drum 34 is rotated by the drive 38. As a result, the pipette tips 5 are carried along by the feed device 15, which is designed in the form of blades, and are thrown from above onto the transfer area 6 of the transport shaft 1.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
1 Transportwelle 1 transport shaft
2 Gewindegang der Transportwelle 2 thread turn of the transport shaft
3 Gewindeflanken der Transportwelle 3 thread flanks of the transport shaft
4 Halteelement 4 retaining element
5 Pipettenspitze 5 pipette tip
5a nicht separierte Pipettenspitzen 5a non-separated pipette tips
5b außerhalb der Gewindeflanke befindliche Pipettenspitze 5b pipette tip located outside the thread flank
6 Übernahmebereich 6 Takeover area
7 Beschleunigungsbereich 7 acceleration range
8 Abgabebereich 8 Delivery area
9 Kontrollvorrichtung 9 control device
10 Leergang 10 idle
11 Abgabewelle 11 output shaft
12 Gewindegang der Abgabewelle 12 Thread of the output shaft
13 Gewindeflanken der Transportwelle 13 Thread flanks of the transport shaft
14 Durch den Gewindegang gebildete Rille 14 Groove formed by the thread
15 Zuführvorrichtung 15 feeding device
16 Trennvorrichtung 16 Separator
17 Abgabevorrichtung 17 dispenser
18 Stößel 18 tappets
19 Detektionsvorrichtung 19 detection device
20 Abwurfsvorrichtungen 20 drop devices
21 Trenn- und Befüllungsgerät 21 Separating and filling device
22 Füllvorrichtung 22 Filling device
23 Separiervorrichtung 23 Separation device
24 Entnahmevorrichtung 24 removal device
25 Pipettenspitzenbox 25 pipette tip box
26 Lagerungsbereich 26 Storage Area
27 Rückführvorrichtung 27 Return device
28 Auffangbereich 28 Collection area
29 Freiflächen 29 open spaces
30 Transfervorrichtung 31 Führungsvorrichtung für Bewegung in x-Richtung 30 transfer device 31 Guide device for movement in the x direction
32 Führungsvorrichtung für Bewegung in y-Richtung 32 Guide device for movement in y-direction
33 Führungsvorrichtung für Bewegung in z-Richtung 33 Guide device for movement in the z-direction
34 Trommel 34 drum
35 Aufnahmeelement des Stößels 35 receiving element of the plunger
36 Kragen der Pipettenspitze 36 Collar of the pipette tip
37 Rahmen des Trenn- und Befüllungsgeräts 37 Frame of the separating and filling device
38 Trommelantrieb L Längsachse der Transportwelle 38 Drum drive L Longitudinal axis of the transport shaft
S Schwerpunkt der Pipettenspitze S The center of gravity of the pipette tip
A Drehachse für Pipettenspitzen A Axis of rotation for pipette tips
Z Zwischenraum zwischen Transportwelle und Halteelement s1 erste Gewindesteigung Z Space between the transport shaft and the holding element s1 first thread pitch
s2 zweite Gewindesteigung s2 second thread pitch
s3 dritte Gewindesteigung s3 third thread pitch
d, d‘ Abstand zwischen Transportwelle und Halteelement d, d ‘distance between transport shaft and retaining element

Claims

Patentansprüche Claims
1. Separiervorrichtung für jeweils eine Längsachse (LP) aufweisende Pipettenspitzen (5), umfassend: 1. Separating device for pipette tips (5) each having a longitudinal axis (LP), comprising:
- eine Zuführvorrichtung (15) zum Zuführen von Pipettenspitzen (5), - a feed device (15) for feeding pipette tips (5),
- eine Abgabevorrichtung (17) zum Abgeben von Pipettenspitzen (5), - a dispensing device (17) for dispensing pipette tips (5),
- eine zwischen der Zuführvorrichtung (15) und der Abgabevorrichtung (17) angeordnete Trennvorrichtung (16) mit einer um eine Längsachse (L) drehbar gelagerten Transportwelle (1 ) und einem beabstandet von der Transportwelle (1 ) angeordneten Halteelement (4) zum Halten der Pipettenspitzen (5), wobei die Transportwelle (1 ) zumindest bereichsweise mit einem Gewindegang (2) versehen ist, mittels dem die Pipettenspitzen (5) in einem Zwischenraum (Z) zwischen der Transportwelle (1 ) und dem Halteelement (4) entlang der Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) bewegbar sind, wobei die Längsachsen (LP) der Pipettenspitzen (5) während der Bewegung im Wesentlichen senkrecht auf die Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) angeordnet sind, und wobei die Transportwelle (1 ) einen Übernahmebereich (6) zur Übernahme der Pipettenspitzen (5) von der Zuführvorrichtung (15) aufweist, wobei der Gewindegang (2) im Übernahmebereich (6) eine erste Gewindesteigung (s1 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportwelle (1 ) einen nach dem Übernahmebereich (6) angeordneten Beschleunigungsbereich (7) aufweist, wobei der Gewindegang (2) im Beschleunigungsbereich (7) eine zweite Gewindesteigung (s2) aufweist, welche größer als die erste Gewindesteigung (s1 ) ist. - A separating device (16) arranged between the feed device (15) and the dispensing device (17) with a transport shaft (1) rotatably mounted about a longitudinal axis (L) and a holding element (4) arranged at a distance from the transport shaft (1) for holding the Pipette tips (5), the transport shaft (1) being at least partially provided with a thread (2), by means of which the pipette tips (5) in a space (Z) between the transport shaft (1) and the holding element (4) along the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) are movable, the longitudinal axes (LP) of the pipette tips (5) being arranged essentially perpendicular to the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) during the movement, and the transport shaft (1) having a Receiving area (6) for receiving the pipette tips (5) from the feed device (15), wherein the thread (2) in the receiving area (6) has a first thread pitch (s1), characterized in that the transport shaft (1) has an acceleration area (7) arranged after the transfer area (6), the thread turn (2) in the acceleration area (7) having a second thread pitch (s2) which is greater than the first thread pitch (s1).
2. Separiervorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das Halteelement (4) als, vorzugsweise drehbar gelagerte, Haltewelle mit einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) angeordneten Längsachse ausgebildet ist. 2. Separating device according to claim 1, wherein the holding element (4) is designed as a, preferably rotatably mounted, holding shaft with a longitudinal axis arranged essentially parallel to the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1).
3. Separiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand (d) zwischen der Transportwelle (1 ) und dem Halteelement (4) einstellbar ist. 3. Separating device according to claim 1 or 2, wherein the distance (d) between the transport shaft (1) and the holding element (4) is adjustable.
4. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine4. Separating device according to one of claims 1 to 3, wherein a
Kontrollvorrichtung (9) zur Detektion nicht separierter Pipettenspitzen (5a) vorgesehen ist. Control device (9) for detecting non-separated pipette tips (5a) is provided.
5. Separiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kontrollvorrichtung (9) als5. Separating device according to claim 4, wherein the control device (9) as
Anschlagelement ausgebildet ist. Stop element is formed.
6. Separiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Kontrollvorrichtung (9) im Beschleunigungsbereich (7) angeordnet ist. 6. Separating device according to claim 4 or 5, wherein the control device (9) is arranged in the acceleration area (7).
7. Separiervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Bereiche zwischen dem7. Separating device according to claim 6, wherein the areas between the
Gewindegang (2) im Beschleunigungsbereich (7) der Transportwelle (1 ) als Passierbereiche für die Pipettenspitzen (5) ausgebildet sind. Thread (2) in the acceleration area (7) of the transport shaft (1) are designed as passage areas for the pipette tips (5).
8. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Transportwelle (1 ) einen nach dem Beschleunigungsbereich (7) angeordneten Abgabebereich (8) aufweist, wobei der Gewindegang (2) im Abgabebereich (8) eine dritte Gewindesteigung (s3) aufweist, welche kleiner als die zweite Gewindesteigung (s2) ist. 8. Separating device according to one of claims 1 to 7, wherein the transport shaft (1) has a delivery area (8) arranged downstream of the acceleration area (7), the thread (2) having a third thread pitch (s3) in the delivery area (8), which is smaller than the second thread pitch (s2).
9. Separiervorrichtung nach Anspruch 8, wobei an dem vom Beschleunigungsbereich (7) abgewandten Ende des Abgabereichs (8) ein Leergang (10) vorgesehen ist. 9. Separating device according to claim 8, wherein at the end of the delivery area (8) facing away from the acceleration area (7), an empty passage (10) is provided.
10. Separiervorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Abstand (d) der Transportwelle (1 ) zum Halteelement (4) im Abgabebereich (8) kleiner als im Beschleunigungsbereich (7) ist. 10. Separating device according to claim 8 or 9, wherein the distance (d) of the transport shaft (1) to the holding element (4) in the delivery area (8) is smaller than in the acceleration area (7).
11. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Gewindegang (2) als Rille (14) ausgebildet ist und/oder die Gewindeflanken (3) der Transportwelle (1 ) zumindest bereichsweise abgeflacht sind. 11. Separating device according to one of claims 1 to 10, wherein the thread (2) is designed as a groove (14) and / or the thread flanks (3) of the transport shaft (1) are at least partially flattened.
12. Separiervorrichtung nach Anspruch 11 , wobei die Tiefe des Gewindegangs (2), insbesondere die Tiefe der Rille (14), im Abgabebereich (8) und/oder im Übernahmebereich (6) andere Werte als im Beschleunigungsbereich (7) aufweist. 12. Separating device according to claim 11, wherein the depth of the thread (2), in particular the depth of the groove (14), in the delivery area (8) and / or in the transfer area (6) has different values than in the acceleration area (7).
13. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die13. Separating device according to one of claims 1 to 12, wherein the
Abgabevorrichtung (17) zumindest einen Stößel (18) aufweist, der ein in einer zur Längsrichtung der Transportwelle (1 ) senkrechten Richtung bewegbar gelagertes Aufnahmeelement (35) aufweist. The dispensing device (17) has at least one plunger (18) which has a receiving element (35) mounted so as to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the transport shaft (1).
14. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die14. Separating device according to one of claims 1 to 13, wherein the
Abgabevorrichtung (17) eine um eine Längsachse drehbar gelagerte Abgabewelle (11 ) aufweist, wobei ein beabstandet von der Abgabewelle (11 ) angeordnetes Haltemittel zum Halten der Pipettenspitzen (5) vorgesehen ist, und wobei die Abgabewelle (11 ) zumindest bereichsweise mit einem Gewindegang (12) versehen ist, mittels dem die Pipettenspitzen (5) in einem Zwischenraum zwischen der Abgabewelle (11 ) und dem Haltemittel entlang der Längsachse der Abgabewelle (11 ) bewegbar sind. The dispensing device (17) has a dispensing shaft (11) rotatably mounted about a longitudinal axis, wherein a holding means is provided for holding the pipette tips (5), which is arranged at a distance from the dispensing shaft (11), and wherein the dispensing shaft (11) is at least partially provided with a thread ( 12) is provided, by means of which the pipette tips (5) can be moved in a space between the dispensing shaft (11) and the holding means along the longitudinal axis of the dispensing shaft (11).
15. Separiervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Gewindegang (12) auf der Abgabewelle (11 ) zumindest 6, 8, 12, 16 oder 24 Einkerbungen auf jeder Seite der Abgabewelle (11 ) ausbildet. 15. Separating device according to claim 14, wherein the thread (12) on the output shaft (11) forms at least 6, 8, 12, 16 or 24 notches on each side of the output shaft (11).
16. Separiervorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Längsachse der Abgabewelle (11 ) und die Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) parallel sind oder übereinstimmen und/oder wobei die Abgabewelle (11 ) und die Transportwelle (1 ) unabhängig voneinander drehbar gelagert sind. 16. Separating device according to claim 14 or 15, wherein the longitudinal axis of the output shaft (11) and the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) are parallel or coincide and / or wherein the output shaft (11) and the transport shaft (1) are independently rotatable are stored.
17. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei im oder am Haltemittel eine Transfervorrichtung (30) zur Abgabe der Pipettenspitzen (5) angeordnet ist. 17. Separating device according to one of claims 14 to 16, wherein a transfer device (30) for dispensing the pipette tips (5) is arranged in or on the holding means.
18. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine Detektionsvorrichtung (19) zur Detektion einer in den Abgabebereich (8) der Transportwelle (1 ) bewegten Pipettenspitze (5) vorgesehen ist. 18. Separating device according to one of claims 1 to 17, wherein a detection device (19) is provided for detecting a pipette tip (5) moved into the delivery area (8) of the transport shaft (1).
19. Separiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Halteelement (4) zumindest eine Abwurfvorrichtung (20) zur Bewegung außerhalb des Gewindegangs (2) befindlicher Pipettenspitzen aufweist. 19. Separating device according to one of claims 1 to 18, wherein the holding element (4) has at least one ejection device (20) for moving pipette tips located outside the thread (2).
20. Trenn- und Befüllungsgerät für jeweils eine Längsachse (LP) aufweisende Pipettenspitzen (5) mit einer Füllvorrichtung (22) zum Einfüllen von zu separierenden Pipettenspitzen (5), einer Separiervorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und einer Entnahmevorrichtung (24), aus der separierte und in eine Pipettenspitzenbox (25) eingesetzte Pipettenspitzen (5) entnehmbar sind. 20. Separating and filling device for pipette tips (5) each having a longitudinal axis (LP) with a filling device (22) for filling in pipette tips (5) to be separated, a separating device (23) according to one of claims 1 to 19 and a removal device ( 24), from which the separated pipette tips (5) inserted into a pipette tip box (25) can be removed.
21. Gerät nach Anspruch 20, wobei die Füllvorrichtung (22) eine drehbar gelagerte Trommel (34) aufweist. 21. Apparatus according to claim 20, wherein the filling device (22) has a rotatably mounted drum (34).
22. Gerät nach Anspruch 20 oder 21 wobei das Gerät (21 ) einen Lagerungsbereich (27) zur Lagerung mehrerer Pipettenspitzenboxen (25) aufweist. 22. Apparatus according to claim 20 or 21, wherein the apparatus (21) has a storage area (27) for storing a plurality of pipette tip boxes (25).
23. Gerät nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei eine Rückführvorrichtung (27) vorgesehen ist, mittels der nicht von der Abgabevorrichtung (17) abgegebene Pipettenpitzen (5a, 5b) zur Zuführvorrichtung (15) transferierbar sind. 23. Device according to one of claims 20 to 22, wherein a return device (27) is provided by means of which pipette tips (5a, 5b) not dispensed by the dispensing device (17) can be transferred to the feed device (15).
24. Gerät nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) im Betriebszustand des Geräts (21 ) horizontal gelagert ist. 24. Device according to one of claims 20 to 23, wherein the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) is mounted horizontally in the operating state of the device (21).
25. Verfahren zum Betrieb einer Separiervorrichtung (23) für jeweils eine Längsachse (LP) aufweisende Pipettenspitzen (5), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Pipettenspitzen (5) über eine Zuführvorrichtung (15) einer Trennvorrichtung (16) mit einer um eine Längsachse (L) drehbar gelagerten Transportwelle (1 ) und einem beabstandet von der Transportwelle (1 ) angeordneten Halteelement (4) zugeführt werden, und wobei die Pipettenspitzen (5) mittels einem Gewindegang (2), welcher zumindest bereichsweise auf der Transportwelle (1 ) angeordnet ist, im Zwischenraum (Z) zwischen der Transportwelle (1 ) und dem Halteelement (4) entlang der Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) zwischen der Transportwelle (1 ) und dem Halteelement (4) so gewählt wird, dass die Pipettenspitzen (5) in einem Übernahmebereich (6) der Transportwelle (1 ), in dem die Pipettenspitzen (5) von der Zuführvorrichtung (15) übernommen werden, im Bereich ihres Schwerpunkts (S) drehbar um eine zur Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) senkrecht angeordnete Achse (A) gelagert werden. 25. A method for operating a separating device (23) for pipette tips (5) each having a longitudinal axis (LP), in particular according to one of claims 1 to 19, wherein the pipette tips (5) have a separating device (16) via a feed device (15) a transport shaft (1) rotatably mounted about a longitudinal axis (L) and a holding element (4) arranged at a distance from the transport shaft (1), and the pipette tips (5) by means of a thread (2) which is at least partially on the transport shaft (1) is arranged, are moved in the space (Z) between the transport shaft (1) and the holding element (4) along the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1), characterized in that the distance (d) between the transport shaft ( 1) and the holding element (4) is chosen so that the pipette tips (5) in one Transfer area (6) of the transport shaft (1), in which the pipette tips (5) are taken over by the feed device (15), in the area of their center of gravity (S) rotatable around an axis (L) arranged perpendicular to the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1). A) be stored.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Längsachse (L) der Transportwelle (1 ) horizontal gelagert ist und zum Bewegen der Pipettenspitzen (5) so rotiert wird, dass die dem Halteelement (4) zugewandten Bereiche der Transportwelle (1 ) nach oben bewegt werden. 26. The method according to claim 25, wherein the longitudinal axis (L) of the transport shaft (1) is mounted horizontally and is rotated to move the pipette tips (5) so that the areas of the transport shaft (1) facing the holding element (4) are moved upwards will.
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