EP4234086A1 - Pipette mit verstellbarem pipettiervolumen und verriegelungssystem - Google Patents

Pipette mit verstellbarem pipettiervolumen und verriegelungssystem Download PDF

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Publication number
EP4234086A1
EP4234086A1 EP23158198.4A EP23158198A EP4234086A1 EP 4234086 A1 EP4234086 A1 EP 4234086A1 EP 23158198 A EP23158198 A EP 23158198A EP 4234086 A1 EP4234086 A1 EP 4234086A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipette
locking
pipetting
volume
locking mechanism
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
EP23158198.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Julian BIKMOHAMMADI
Andreas Ratzka
Elena Schmidt
Florian Tesch
Christian Baasch
Christiane Markau
Michael Strutz
Anne Oehlmann
Kevin Höricke
Ulrike Gast
Olaf Sauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
Publication of EP4234086A1 publication Critical patent/EP4234086A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0224—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type having mechanical means to set stroke length, e.g. movable stops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/025—Displaying results or values with integrated means
    • B01L2300/026—Drum counters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0832—Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons

Definitions

  • the invention relates to a pipette with an adjustable pipetting volume and a locking system for locking the set pipetting volume according to the preamble of claim 1.
  • Pipettes are used in particular in the laboratory for the controlled aspiration and dispensing of liquids.
  • a pipette tip with an upper opening is clamped onto a seat of the pipette.
  • the seat is preferably formed as a conical or cylindrical projection on the body of the pipette.
  • the pipette tip can take up and dispense liquid through a lower opening.
  • Air displacement pipettes include an air displacement device which is communicatively connected to the pipette tip through a hole in the seat. An air cushion is displaced by means of the displacement device, so that liquid is sucked into the pipette tip and ejected from it.
  • the displacement device has a displacement chamber with a movable boundary.
  • the displacement device is usually a cylinder with a piston that can be displaced within it.
  • Pipette tips After use, the pipette tips are detached from the seat and exchanged for a fresh pipette tip. In this way, contamination can be avoided during subsequent dosing.
  • Pipette tips usually have an ejector device for ejecting the pipette tips, which enables the pipette tips to be ejected by pressing a button without touching them.
  • Plastic pipette tips for single use are available at low cost.
  • the displaceable limitation is coupled to a drive device which serves to displace the piston in the cylinder.
  • the drive device has a lifting rod which can be displaced with a stop element between an upper and a lower stop. At the beginning of the intake of air into the displacement chamber, the stop element is at the lower stop. At the beginning of the displacement of air from the cylinder, the stop element rests against the upper stop. The amount of liquid taken up or released depends on the stroke of the displaceable limitation and thus on the stroke of the lifting rod.
  • volume locks systems for blocking the adjustment of a set pipetting volume, which are also referred to as volume locks, are known from the prior art.
  • volume lock systems in which the volume setting must be unlocked and actively locked again after the volume setting has taken place. There is a risk that the locking of the volume setting will be neglected or forgotten and that the set pipetting volume will be unintentionally adjusted during pipetting.
  • volume lock systems require that a control be pressed throughout the volume adjustment process for the volume adjustment to be unlocked.
  • this variant offers a high level of security against unintentional adjustment of the set pipetting volume, two-handed operation of the pipette is required in order to keep the unlocking element pressed and set the volume at the same time.
  • volume lock systems can be unlocked by pulling the control knob up into a detent. When pipetting, this locking mechanism is released and the volume setting is blocked again. This system also requires two-handed operation in order to hold the pipette with one hand and pull up the control button with the other hand. There are also pipettes where the volume lock can be unintentionally activated when the control knob is turned to set the pipetting volume. In addition, according to user feedback, it is not intuitive that the control knob is also used to unlock the volume setting.
  • the pipette has a rod-shaped housing, a seat for detachably holding a pipette tip at the lower end of the housing, and a displacement device with a displacement chamber and a boundary that can be displaced therein.
  • the pipette also has a drive device for displacing the displaceable limitation of the displacement device and a locking body with which the drive device can be locked against an undesired adjustment of the set pipetting volume.
  • the DE 601 16 090 T2 discloses a pipette with a quick volume adjustment for the set pipetting volume.
  • the pipette includes an axially elongate, hand-held housing carrying an electronic digital display and associated position sensing and control circuitry, a piston assembly, and a quick set volume adjustment mechanism for simultaneously controlling the volume setting of the pipette and the electronic display.
  • the target volume quick adjustment mechanism includes a pipette volume adjustment element for limiting the movement of the piston unit within the housing upwards to define the volume setting for the pipette.
  • the volume adjustment member is carried for axial movement on the piston assembly and is releasably secured relative to the housing by a locking mechanism actuatable by a pipette user. When the volume adjustment member is detached from the housing, it is movable axially on and with the piston assembly to quickly adjust the volume of the pipette.
  • a pipette with a cylinder and a piston which is arranged in the cylinder in an axially displaceable manner is known.
  • an axial movement of the piston is limited by an upper stop and a lower stop, so that a piston stroke is defined.
  • the pipette has a volume display for showing a pipetting volume assigned to the piston stroke.
  • the pipette has a display adjustment mechanism for changing the volume display.
  • the pipette has an adjustment display for showing an adjustment of the pipette via the volume display.
  • the pipette has a volume adjustment mechanism for changing the piston stroke.
  • the volume adjustment mechanism is coupled to the display adjustment mechanism.
  • the volume adjustment mechanism is decoupled from the display adjustment mechanism and the display adjustment mechanism is coupled to the displacement display.
  • the pipette comprises a displacement device with an end piece, the end piece being designed for detachably attaching a pipette tip.
  • the pipette also includes an ejector device for releasing and ejecting a pipette tip attached to the end piece from the pipetting device, the ejector device having an ejector means and an actuating means for actuating the ejector device.
  • the actuating means can be moved from a rest position to an actuated position by actuation, with the ejection device being designed in such a way that by moving the actuating means from the rest position to the actuated position, the ejection means can be moved relative to the end piece into an ejection position and a pipette tip attached to the end piece can be moved relative to the Tail is movable and finally ejected from the pipetting device.
  • the object of the invention is now to overcome the disadvantages known from the prior art and to propose an operating concept for a pipette which enables simple, intuitive one-handed operation and at the same time reliably protects the user of the pipette from an undesired adjustment of the set pipetting volume.
  • the object is achieved by a pipette with a housing for accommodating a displacement device, the displacement device comprising a displacement chamber and a displaceable limit for setting a pipetting stroke of the pipette.
  • the pipette also has an operating element for setting a pipetting volume of the pipette by moving the boundary in the housing and for carrying out a pipetting process, the operating element being in operative connection with a piston that can be displaced in the displacement chamber of the displacement device.
  • the pipette also includes a counter for displaying the set pipetting volume and a blocking element for blocking and/or unblocking a volume setting using the operating element.
  • the operating element is set up to move the locking element into a locked position and to block an adjustment of the pipetting volume when the operating element is actuated to carry out a pipetting process.
  • Pipettes in which volume setting of the pipetting volume, aspiration and dispensing of liquid and ejection of a pipette tip after a pipetting process are controlled with just one control element, in particular a control button, are also referred to as single-button pipettes.
  • a large number of users find such pipettes to be particularly user-friendly, since they can be operated in a simple manner with just one hand.
  • With the proposed pipette convenient one-handed operation can be implemented.
  • the operating element can be pressed into the housing of the pipette in the axial direction for receiving and dispensing a liquid.
  • the operating element has three operating areas when it is actuated and when it is engaged in the axial direction. A first actuation area is used to hold and dispense a liquid. Starting from an unloaded initial position, the operating element is pressed by, for example, 2 mm to 16 mm in the axial direction into the housing of the pipette, depending on the set pipetting volume.
  • the first actuation area is followed by a second actuation area, which is also referred to as an overstroke and is used in particular to blow out any residual amount of liquid that may still be adhering to a pipette tip attached to a receptacle on the housing of the pipette after liquid has been dispensed.
  • This so-called overtravel occurs through an additional displacement of the operating element in the axial direction Direction beyond the end point in the liquid intake also by, for example, another 4 to 6 mm.
  • an ejection mechanism connected to the operating element presses the used pipette tip from a receptacle on the housing in a third operating area in order to eject the used pipette tip.
  • the actuation areas are preferably separated from one another by a stop and an associated change in the operating force in order to give the user sensitive feedback on the activity currently being carried out.
  • the pipette allows the pipetting volume to be adjusted with one hand in a simple manner and protects the user from an unintentional and undesired adjustment of the pipetting volume once it has been set by activating a volume lock, i.e. locking the adjustment mechanism for changing the volume when a pipetting process is carried out.
  • Carrying out a pipetting process is to be understood as an actuation of the control element, in particular a control button, in which the control element is pressed to take up a liquid at least far enough for the pipette to enable the set pipetting volume to be taken up completely, i.e. it hits a first stop, which represents the transition from the first operating range (liquid intake) to the second operating range (excess stroke).
  • the blocking mechanism is switched to the blocked state at the latest in which a volume adjustment of the pipetting volume is prevented when the overstroke of the pipette, ie the second actuating range of the axial displacement of the operating element, is passed through.
  • the proposed pipette is therefore not only particularly convenient to use, but also enables a high level of operational reliability in a simple manner.
  • the set pipetting volume can be blocked by actuating the control element before the liquid is aspirated. This can be done either specifically to block the blocking mechanism or in the course of an impending intake of liquid in a so-called "reverse pipetting process". Alternatively, the set pipetting volume is blocked during the first pipetting process, in particular when liquid is dispensed in the As part of a pipetting process when the operating element is pressed into the second actuating range of the overstroke.
  • the user can also actively switch the locking mechanism back into the locked operating state after the pipetting volume has been set, in that the operator places a locking element of the locking mechanism in the locked switching position.
  • the locking mechanism includes a locking element for unlocking the volume setting.
  • the locking mechanism can be easily deactivated by a locking element, so that the user can easily adjust the volume.
  • the locking element is designed as a locking slide for unlocking the volume setting.
  • a locking slide is particularly easy to actuate and can be moved in a simple manner in order to adjust the locking mechanism to the unlocked position and to enable the volume of the pipette to be adjusted.
  • latching means are provided which hold the locking mechanism in an unlocked switch position after an unlocking process.
  • the latching means result in particularly convenient operation, since the user does not have to actuate the locking mechanism during the entire adjustment process, but can fix it easily and functionally in a temporarily and reversibly detachable manner in order to adjust the pipetting volume.
  • the operating element is operatively connected to a triggering means, which releases the latching means when a pipetting process is initiated and transfers the locking mechanism to the locked position.
  • the blocking mechanism comprises a blocking element and a connecting element which connects the blocking element to a coupling element, the coupling element connecting the counter to an adjustment mechanism for shifting the limitation in the displacement chamber. Blocking the coupling element makes it possible to block the volume adjustment of the pipette in a simple and functionally reliable manner, so that the pipette is reliably blocked against an undesired adjustment of the pipetting volume.
  • the coupling element when the locking mechanism is in an unlocked position, transmits a rotational movement of the operating element for adjusting the pipetting volume to the counter. This allows the pipette to be operated particularly easily with one hand.
  • the blocking mechanism engages in the coupling element in a form-fitting manner and, via the form-fitting manner, blocks a rotation of the operating element and a displacement of the boundary of the displacement chamber associated therewith.
  • High locking forces can be generated by a positive fit, which reliably protect the pipette against an undesired adjustment of the set pipetting volume.
  • the form fit engages in a toothing on the coupling element through a toothing on the locking mechanism.
  • a particularly reliable form fit can be produced, which is advantageously suitable for locking the coupling element and thus reliably protects the pipette against an undesired volume adjustment of the pipetting volume over the planned period of use.
  • the locking mechanism comprises a locking element, the locking element or a component connected to the locking element being displaced axially along a longitudinal axis of the pipette in an unlocking direction during a locking process.
  • the pipette comprises a rotary element and the locking mechanism comprises a locking element, the rotary element being operatively connected to the locking element in such a way that the rotary element rotates in a process path of the operating element when the locking element is in an unlocked position is brought.
  • a sliding element can also be provided, which is pushed into the process path of the operating element when the blocking element is brought into an unlocked position.
  • the displacement path of the control element is to be understood in particular as the axial displacement path during a pipetting process or an ejection process of a pipette tip.
  • the rotating element and the blocking element are connected to one another via a link guide.
  • a particularly functionally reliable coupling of the rotating element to the blocking element is possible by means of a link guide. Since a link guide generally only allows displacement along a path defined by the link, the functional reliability can be increased and the service life of the pipette can be increased compared to other guide concepts.
  • the rotating element is fastened to the housing of the pipette by means of a diaphragm.
  • a cover simplifies assembly, since the cover or a prefabricated assembly connected to the cover, which includes the entire locking mechanism or at least parts of the locking mechanism, is inserted into an opening in the housing or on a collar on the housing of the pipette and is therefore easily connected to the Housing can be connected.
  • the blocking element is arranged in a recess of the housing. This enables a particularly space-saving arrangement of the blocking element for operating the blocking mechanism.
  • the blocking element protrudes in the radial direction by no more than 5 mm, preferably no more than 3 mm, beyond the outer diameter of the housing. A slight protrusion makes it easy to find and actuate the blocking element, with the blocking element having no significant influence on the overall shape of the pipette due to the small protrusion in the radial direction.
  • a further advantageous improvement of the pipette provides that a finger hook is formed on the housing, with the locking mechanism being arranged on a side of the housing opposite the finger hook. This allows the pipette to be operated with one hand in a particularly simple and convenient manner.
  • the pipette can be held on the finger hook while the locking mechanism is set to the unlocked position with the fingers of the same hand and the pipetting volume is then set by turning the control button.
  • the locking mechanism comprises a return spring, which is tensioned when the locking mechanism is unlocked.
  • the locking mechanism can be brought back into the locked position in a simple manner by the spring force of the return spring when a pipetting process is initiated, so that the set pipetting volume is fixed from the initiation of the pipetting process and can no longer be adjusted during the pipetting process.
  • the blocking element has a frame and an elastic tongue formed on the frame, with a hook being formed on the elastic tongue, which protrudes radially inwards over the elastic tongue.
  • the hook protrudes into a travel path of the operating button, so that when the operating element is actuated during a pipetting process, the hook is carried along by the operating element and moves the locking element in the axial direction in such a way that a form-fitting connection is established between the locking element and the Coupling element is made, whereby a volume adjustment of the pipette is blocked.
  • the blocking element is preferably in one piece, in particular as a plastic injection molded component.
  • the blocking element can also be designed in two or more parts, in which case it is possible in particular to separate the components between the frame and the tongue of the blocking element.
  • the blocking element can be designed as a two-component injection molded part. In the case of a two-component injection molded part, the frame is preferably made of a first plastic and the tongue is made of a second plastic that is different from the first plastic.
  • a toothing on the blocking element for positive blocking of a rotary movement of the coupling element can be designed to be correspondingly rigid and mechanically resilient, while a deformation area of the tongue can be configured to be correspondingly flexible and deformable.
  • a latching cam is formed on the locking element, which is set up to engage in a recess on the housing of the pipette or in a recess on a cover inserted in the housing, such that the locking element can be locked in an unlocked position of the Locking mechanism is held, in which a volume adjustment of the pipette is possible.
  • Two positive effects can be achieved with a locking cam.
  • the locking cam can be used to lock the locking element in an unlocked position in an operationally reliable manner, so that the pipetting volume can be adjusted easily and conveniently after the lock has been released.
  • the locking cam in combination with a recess on the housing or a recess of a panel inserted into the housing can be used to achieve a radial displacement of the tongue of the locking element and thus the hook in a simple manner, so that the hook can be moved when the locking cam is locked in the Travel path of the operating element is located for pipetting and is shifted outwards in the radial direction when the locking cam is disengaged by elastic deformation of the tongue, so that the hook is not in the travel path of the operating element in this position and a pipetting process can be carried out undisturbed.
  • a locking slide is arranged on the pipette, with the locking slide causing an axial displacement of the locking element along a longitudinal axis of the pipette when actuated, such that a form-fitting connection between the locking element and a counter-body, in particular with a coupling element for the counter, is canceled and the blocking of the volume setting of the pipette is canceled.
  • the lock slide allows easy unlocking of the volume adjustment of the pipette.
  • a locking cam on the blocking element can be moved in such a way that this locking cam engages in a recess on the housing or a panel inserted into the housing, whereby the locking element is held in an unlocked position and easy adjustment of the pipetting volume is possible.
  • FIG 1 shows a sectional view of a pipette 10 according to the invention.
  • the pipette 10 has a pipette upper part 16 and a lower part 17 that can be coupled to the pipette upper part 16 .
  • the upper part 16 of the pipette comprises a housing 20 , with an operating element 12 , preferably a round operating knob 14 , exiting through an opening in the housing 20 on an end face of the housing 20 which is remote from the lower part 17 of the pipette.
  • the operating element 12 has three functions: First, the operating element 12 is used to set a pipetting volume, as the amount of liquid that is to be taken up by the pipette 10 during a pipetting process and then released again.
  • the pipetting volume is set by rotating the control element 12, the set pipetting volume being increased by rotating the control element 12 in a first direction of rotation and reduced by rotating it in a direction opposite to the first direction of rotation.
  • the adjustable pipetting volume lies between a minimum pipetting volume and a maximum pipetting volume.
  • the operating element 12 serves to take up liquid and then dispense liquid during a pipetting process, with an operating button 14 of the operating element 12 being displaced in the axial direction along a central axis of the pipette.
  • the operating element 12 serves to eject the used pipette tip from a receptacle on the lower part 17 of the pipette after a pipetting process.
  • All three functions are preferably combined in the control button 14 so that operation can be carried out easily and conveniently with just a single control button 14 .
  • the function can also be divided among several components of the operating element 12 and, in particular, an additional button for discarding a used pipette tip can be provided next to the operating button 14 .
  • the operating element 12 it is possible for the operating element 12 to have an operating button 14 for receiving and dispensing the liquid and an element that is displaced by the operating button 14 for setting the pipetting volume.
  • the pipette 10 comprises a housing 20 for accommodating a displacement device 22, the displacement device 22 comprising a displacement chamber 24 and a displaceable limitation 26 for limiting the pipetting stroke.
  • Operating element 12 is used to set a pipetting volume of pipette 10 by moving limiter 26 set up in the housing 20 and for performing a pipetting process.
  • the operating element 12 is operatively connected via a lifting rod 21 to a piston 28 that can be displaced in the displacement chamber 24 of the displacement device 22 .
  • the pipette 10 also includes a counter 30 for displaying the set pipetting volume and a locking mechanism 40 for locking and/or unlocking a volume setting by the operating element 12 of a pipetting process, to transfer the locking mechanism 40 to a locked position and to lock an adjustment of the pipetting volume.
  • a return spring 18 is provided for the operating element 12 in order to return the operating element 12 back to the starting position after it has been relieved.
  • the locking mechanism 40 comprises a locking element 41 and a locking slide 42 for unlocking the locking mechanism.
  • the blocking mechanism 40 also includes a latching element 44 with which the blocking slide and/or the blocking element 41 can be temporarily fixed in an unlocked switching position in order to enable simple volume setting of the pipetting volume by rotating the operating element 12 .
  • a transparent display window 31 is embedded in the housing 20 in order to allow a view of the counter 30 from the outside and to be able to read the set pipetting volume.
  • a displaceable limitation 26 for the lifting rod 21 is provided in the housing 20 , with a shoulder on the lifting rod 21 resting against the movable limitation 26 and thus limiting the stroke for the piston 28 .
  • the pipetting volume is adjusted by shifting the limitation 26 .
  • the lower part 17 of the pipette comprises a displacement chamber 24, in which the piston 28, which can be actuated via the operating element 12 and is connected to the lifting rod 21, dips.
  • the lower part 17 of the pipette has a clamping area 19 for receiving a pipette tip, wherein the pipette tip can be detached from the clamping area 19 via the ejector rod 37 by actuating the operating element 12 and can thus be ejected.
  • an actuation of the operating element 12 means a pressing of the operating element 12 and an associated axial displacement of the operating element 12 along a longitudinal axis of the pipette 10 .
  • the longitudinal axis runs from top to bottom in the plane of the drawing and leads from operating element 12 through upper pipette part 16 and lower part 17 of pipette to a receiving opening on the end of lower part of pipette 17 facing away from upper part 16.
  • the path of the Operating element 12 divided into three operating areas.
  • a first actuation area is used to take up and dispense a liquid with the pipette and is also referred to as stroke H.
  • the operating element 12 is pressed in the axial direction into the housing 20 of the pipette 10 by, for example, 2 mm to 16 mm along a travel path depending on the set pipetting volume.
  • the first actuation area is followed by a second actuation area, which is also referred to as an overstroke and is used in particular to remove any residual amount of liquid from the pipette 10 that may still be adhering to a pipette tip placed on a receptacle on the housing 20 of the pipette 10 after liquid has been dispensed blow out.
  • This so-called overstroke occurs as a result of an additional displacement of the operating element 12 in the axial direction beyond the end point of the stroke H for taking up liquid by a further 4 to 6 mm, for example.
  • a triggering element of the locking mechanism 40 protrudes into the travel path of the operating element 12, so that the locking mechanism 40 is triggered and a positive connection is established between the locking element 41 and the coupling element 32 when the overtravel is activated by the operating element 12.
  • the volume adjustment is therefore blocked from this point in time of the pipetting process.
  • Such a blocking process can either be carried out before the liquid is taken up in order to fix the set pipetting volume or it can be initiated during the pipetting process, in particular when the liquid is blown out after the liquid has been dispensed.
  • an ejector mechanism connected to the operating element 12 presses the used pipette tip from a receptacle on the housing 20 in a third operating area in order to eject the used pipette tip.
  • a release element is formed on an end of an ejector rod 37 of the ejection mechanism that faces the operating element 12, which protrudes into the path of travel of the operating element 12 and releases the Pipette tip initiates when the operating element 12 is pressed further into the housing 20 of the pipette 10 beyond the stop of the overstroke.
  • the actuation areas are preferably separated from one another by a stop and an associated change in the operating force in order to give the user sensitive feedback on the activity currently being carried out.
  • the blocking mechanism 40 of the pipette 10 for locking a set pipetting volume is shown in a schematic representation.
  • the blocking mechanism 40 comprises a blocking element 41 which blocks the volume adjustment of the pipette 10 by the operating element 12, ie a rotation of the control knob 14, in that the blocking element 41 engages in the coupling element 32 in a form-fitting manner and thus blocks rotation.
  • a link guide 52 is formed on the blocking element 41, in which a rotating element 50 is guided.
  • the rotary element 50 is fixed at a pivot point 51 on a panel 54 which is inserted into the opening on the end face of the housing 20 and guides the operating element 12 .
  • a sliding element 58 can also be provided, which is moved into the displacement path of the operating element 12 and when the operating element 12 is actuated during a pipetting process, i.e. by an axial displacement of the operating element 12 by a Pressing on the operating button 14 is activated and the blocking element 41 is pushed in the axial direction into the coupling element 32 in order to create a form-fitting lock.
  • a shoulder of the ejector rod 37 arranged at one end of the ejector rod 37 is located in the displacement path of the operating element 12, so that when the operating element 12 is displaced sufficiently far along the longitudinal axis of the pipette 10, a pipette tip held in the clamping region 19 is ejected in a known manner becomes.
  • an axis lock 33 for securing an axis of the rollers of the counter 30 and a volume adjustment sleeve 35 and a gear wheel 38, with which a rotary movement of the control button 14 on the mechanism for shifting the in figure 1 shown limitation 26 is transferrable.
  • FIG 3 and figure 4 a pipette upper part 16 of a pipette 10 according to the invention is shown. It can be seen here that a panel 54 is inserted into an opening in the end face of the housing 20 and the control element 12 in the form of the control knob 14 is guided through this panel. The control element is in the axial direction along the central axis of the Pipette can be moved over a stroke H and rotated about the central axis to adjust the pipetting volume V.
  • a recess 60 is formed on the housing 20 or on the panel 54, in which a locking slide 42 of the locking mechanism 40 is arranged.
  • a finger hook 62 is formed on the housing 20 so that the user can hold the pipette 10 in one hand and operate it with this hand.
  • the finger hook 62 rests on an index finger or middle finger of the user, so that the user can preferably use his thumb to actuate the locking slide 42 or the operating button 14 in order to either set the pipetting volume or carry out a pipetting process.
  • the blocking mechanism 40 comprises a blocking element 41 which can come into operative connection with the coupling element 32 for coupling 30 .
  • a toothing 48 is formed on the blocking element 41, which engages with an axial displacement of the blocking element 41 during a blocking process in a toothing 36 on the coupling element 32 and thus produces a blocking form fit.
  • the toothing 36 on the coupling element 32 runs all the way around and has a comparatively large distance between the individual teeth of this toothing
  • the toothing 48 on the blocking element 41 is only formed over a small peripheral area in order to enable fine locking in this peripheral area.
  • the manufacture of the locking element 41 is simplified if the fine toothing is only formed over a small peripheral area, as a result of which the manufacturing costs can be reduced.
  • the lifting rod 21 is preferably designed as a polygonal shaft, the coupling element 32 being pushed onto the lifting rod 21 and connected to it in a form-fitting manner.
  • a torque applied to the operating element 12 during the volume adjustment can thus be transmitted to the coupling element 32 in a simple manner.
  • a polygonal shaft and an associated form-fitting connection between the lifting rod 21 and the components arranged on the lifting rod 21 also enable a simple displacement of the displaceable limit 26 for adjusting the volume of the pipetting volume.
  • FIG 6 an alternative exemplary embodiment of a locking system for the temporary and reversibly releasable locking of a volume setting of the pipette 10 is shown
  • the locking system includes a locking mechanism 40 with a locking element 41, which blocks the volume adjustment of the pipette 10 by the operating element 12, i.e. a rotation of the operating button 14, in that a toothing 48 on the locking element 41 engages in a form-fitting manner with a toothing of the coupling element 32 and thus blocks rotation .
  • the locking element 41 comprises a frame 74 and an elastic tongue 68 protruding inwards from the frame 74, at the end of which a hook 70 is formed. Furthermore, a locking cam 64 is formed on this elastic tongue 68 in order to lock the locking mechanism 40 in an unlocked position and thus enable the pipetting volume to be adjusted.
  • the locking mechanism also includes a locking slide 42, with which the locking element 41 can be brought from the locked state into an unlocked state by the locking slide 42 being pushed in the direction of the operating element 12, ie upwards in the drawing.
  • the locking slide 42 By moving the locking slide 42, the locking element 41 is disengaged from the coupling element 32, so that the pipetting volume of the pipette 10 can be adjusted.
  • the locking cam 64 formed on the blocking element 41 snaps into a recess 66 on a panel 54 of the pipette 10 so that the hook 70 is engaged in a travel path of the operating element 12 .
  • the hook 70 of the blocking element 41 is pushed downwards by the operating element 12 in the drawing and the toothing 48 on the blocking element 41 is brought into engagement with the toothing on the coupling element 32, so that a volume adjustment of the pipette 10 is blocked .
  • the latching cam 64 is displaced from the recess 66 on the panel 54 onto a surface 72 of the panel 54 so that the tongue 68 is elastically deformed and the hook 70 is bent out of the travel path of the operating element 12 .
  • free actuation of the operating element 12 is possible when the volume adjustment of the pipette 10 is blocked.
  • FIG 7 is an individual drawing of the locking element 41 from in FIG figure 6 locking system shown shown.
  • the locking element 41 comprises a frame and an elastic tongue 68 protruding inwards from the frame 74, at the end of which a hook 70 is formed.
  • a toothing 48 is formed on a lower ring section of the locking element 41 in order to establish a positive locking connection between the locking element 41 and the coupling element 32 .
  • Also formed on the tongue 68 is a latching cam 64 which, when the locking system is in an unlocked position, engages in a recess 66 in the panel 54 of the locking system.
  • FIG 8 is an aperture 54 for the in figure 6 shown locking system of a pipette 10 shown in an individual drawing. It can be seen here that a surface 72 and a recess 66 made in the surface 72 are formed on the cover 54 . If the latching cam 64 of the blocking element 41 engages in the recess, the hook 70 on the blocking element 41 protrudes into the travel path of the operating element 12, so that when the pipette 10 is operated, the volume adjustment is transferred to the blocked operating state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pipette (10), mit einem Gehäuse (20) zur Aufnahme einer Verdrängungseinrichtung (22), wobei die Verdrängungseinrichtung (22) eine Verdrängungskammer (24) und eine verlagerbare Begrenzung (26) zur Begrenzung eines Pipettierhubs der Pipette (10) umfasst. Die Pipette (10) weist ferner ein Bedienelement (12) zur Einstellung eines Pipettiervolumens der Pipette (10) durch eine Verlagerung der Begrenzung (26) in dem Gehäuse (20) und zur Ausführung eines Pipettiervorgangs auf, wobei das Bedienelement (12) mit einem in der Verdrängungskammer (24) der Verdrängungseinrichtung (22) verlagerbaren Kolben (28) in Wirkverbindung steht. Ferner umfasst die Pipette (10) ein Zählwerk (30) zur Anzeige des eingestellten Pipettiervolumens und einen Sperrmechanismus (40) zum Sperren und/oder Entsperren einer Volumeneinstellung durch das Bedienelement (12).Es ist vorgesehen, dass das Bedienelement (12) dazu eingerichtet ist, bei einer Betätigung des Bedienelements (12) bei der Durchführung eines Pipettiervorgangs den Sperrmechanismus (40) in eine gesperrte Position zu überführen und eine Verstellung des Pipettiervolumens zu sperren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pipette mit einem verstellbaren Pipettiervolumen und einem Verriegelungssystem zur Verriegelung des eingestellten Pipettiervolumens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Pipetten werden insbesondere im Labor zum kontrollierten Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten verwendet. Hierfür wird eine Pipettenspitze mit einer oberen Öffnung auf einem Sitz der Pipette festgeklemmt. Der Sitz ist vorzugsweise als ein konischer oder zylindrischer Vorsprung am Gehäuse der Pipette ausgeformt. Durch eine untere Öffnung kann die Pipettenspitze Flüssigkeit aufnehmen und abgeben. Luftpolsterpipetten umfassen eine Verdrängungseinrichtung für Luft, die durch ein Loch im Sitz hindurch kommunizierend mit der Pipettenspitze verbunden ist. Mittels der Verdrängungseinrichtung wird ein Luftpolster verlagert, so dass Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt und daraus ausgestoßen wird. Hierfür hat die Verdrängungseinrichtung eine Verdrängungskammer mit einer verlagerbaren Begrenzung. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens ein Zylinder mit einem darin verlagerbaren Kolben.
  • Die Pipettenspitzen werden nach dem Gebrauch vom Sitz gelöst und gegen eine frische Pipettenspitze ausgetauscht. Hierdurch können bei nachfolgenden Dosierungen Kontaminationen vermieden werden. Meist weisen Pipettenspitzen eine Abwurfeinrichtung zum Abwerfen der Pipettenspitzen auf, die ein Abwerfen durch Knopfbetätigung ohne Anfassen der Pipettenspitzen ermöglichen. Pipettenspitzen für den einmaligen Gebrauch sind kostengünstig aus Kunststoff verfügbar.
  • Die verlagerbare Begrenzung ist mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt, die zum Verschieben des Kolbens im Zylinder dient. Die Antriebseinrichtung weist eine Hubstange auf, die mit einem Anschlagelement zwischen einem oberen und einem unteren Anschlag verschiebbar ist. Zu Beginn des Einsaugens von Luft in die Verdrängungskammer befindet sich das Anschlagelement am unteren Anschlag. Zu Beginn der Verdrängung von Luft aus dem Zylinder liegt das Anschlagelement am oberen Anschlag an. Die aufgenommene bzw. abgegebene Flüssigkeitsmenge hängt vom Hub der verlagerbaren Begrenzung und damit vom Hub der Hubstange ab.
  • Prinzipiell sind Systeme zur Blockierung der Verstellung eines eingestellten Pipettiervolumens, welche auch als Volume-Lock bezeichnet werden, aus dem Stand der Technik bekannt. Die bisher bekannten Lösungen haben jedoch verschiedene Nachteile. Es gibt Volume-Lock-Systeme, bei denen die Volumeneinstellung entsperrt und aktiv wieder gesperrt werden muss, nachdem die Volumeneinstellung stattgefunden hat. Dabei besteht die Gefahr, dass die Sperrung der Volumeneinstellung vernachlässigt oder vergessen wird und es beim Pipettieren zu einem unbeabsichtigten Verstellen des eingestellten Pipettiervolumens kommt.
  • Andere Volume-Lock-System erfordern, dass während der gesamten Dauer des Volumeneinstellprozesses ein Bedienelement gedrückt werden muss, damit die Volumeneinstellung entsperrt ist. Diese Variante bietet zwar eine hohe Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Verstellen des eingestellten Pipettiervolumens, jedoch ist eine Zweihandbedienung der Pipette erforderlich, um zeitgleich das Entsperrelement gedrückt zu halten und das Volumen einzustellen.
  • Wieder andere Volume-Lock-Systeme können entsperrt werden, indem der Bedienknopf nach oben in eine Verrastung gezogen wird. Beim Pipettieren löst sich diese Verrastung und die Volumeneinstellung ist wieder gesperrt. Auch bei diesem System ist eine Zweihandbedienung notwendig, um mit der einen Hand die Pipette festzuhalten und mit der anderen Hand den Bedienknopf hochzuziehen. Ferner gibt es Pipetten, bei denen beim Drehen des Bedienknopfes, um das Pipettiervolumen einzustellen, der Volume-Lock unbeabsichtigt aktiviert werden kann. Darüber hinaus ist es nach Rückmeldung der Benutzer nicht intuitiv, dass der Bedienknopf auch zur Entsperrung der Volumeneinstellung dient.
  • Aus der EP 2 659 978 A1 ist eine Luftpolsterpipette mit einem verstellbaren Pipettiervolumen und einem Sperrelement zur Sperrung des eingestellten Pipettiervolumens bekannt. Die Pipette weist ein stangenförmiges Gehäuse, einen Sitz zum lösbaren Halten einer Pipettenspitze am unteren Ende des Gehäuses und eine Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer und einer darin verlagerbaren Begrenzung auf. Die Pipette weist ferner eine Antriebseinrichtung zum Verlagern der verlagerbaren Begrenzung der Verdrängungseinrichtung und einen Verriegelungskörper auf, mit welchem die Antriebseinrichtung gegen eine ungewünschte Verstellung des eingestellten Pipettiervolumens sperrbar ist.
  • Die EP 3 749 456 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Arretierung einer Volumeneinstellschraube für ein Pipettiersystem. Die Vorrichtung zur Arretierung einer Volumeneinstellschraube für ein Pipettiersystem umfasst einerseits ein Klauenkupplungssystem zum Halten der Position der Volumeneinstellschraube, wobei das Pipettiersystem Folgendes aufweist:
    • ein erstes Zahnrad, das erste Zähne umfasst,
    • ein zweites Zahnrad, das zweite Zähne umfasst, wobei das erste Zahnrad ein Sperrrad ist, das dazu bestimmt ist, bezüglich eines feststehenden Teils des Pipettiersystems drehfest zu sein, und das zweite Zahnrad dazu bestimmt ist, drehstarr mit der Einstellschraube verbunden zu sein, oder umgekehrt,
    • elastische Rückholmittel, die in der Lage sind, das erste und das zweite Zahnrad gegeneinander zurückzuholen, damit die ersten Zähne mit den zweiten Zähnen zusammenwirken,
    und ein System zum Steuern des Klauenkupplungshaltesystems, wobei das Steuersystem Folgendes aufweist:
    • einen Positionswähler, der dazu ausgelegt ist, drehungsmäßig gemäß einer Längsmittelachse des Pipettiersystems zwischen drei Positionen bewegt zu werden, und zwar einer freien Einstellposition, einer Feineinstellposition und einer Arretierungsposition,
    • ein drehstarr mit dem Positionswähler verbundenes Steuerglied, wobei das Steuerglied mit dem Sperrrad des Klauenkupplungssystems zusammenwirkt,
    so dass:
    1. a) wenn sich der Wähler in der freien Einstellposition befindet, das Steuerglied das Sperrrad axial von dem anderen Rad des Klauenkupplungssystems beabstandet hält, indem es der von den elastischen Rückholmitteln erzeugten Kraft entgegenwirkt, so dass die ersten und zweiten Zähne nicht miteinander zusammenwirken,
    2. b) wenn sich der Wähler in der Feineinstellposition befindet, das Steuerglied dem Sperrrad gestattet, sich zu entfernen und sich dann bei einem durch die Drehung dieses anderen Rads hervorgerufenen Übergang von einem Zahn zum anderen dem anderen Rad axial zu nähern, und
    3. c) wenn sich der Wähler in der Arretierungsposition befindet, das Steuerglied das Sperrrad axial sperrt, um das Ausrücken der ersten und der zweiten Zähne zu verhindern.
  • Die DE 601 16 090 T2 offenbart eine Pipette mit einer Volumenschnellverstellung für das eingestellte Pipettiervolumen. Die Pipette umfasst ein axial lang gestrecktes, in der Hand haltbares Gehäuse, das eine elektronische digitale Anzeige und eine zugeordnete Positionserfassungs- und Steuerschaltung, eine Kolbeneinheit und einen Sollvolumen-Schnellverstellmechanismus zum gleichzeitigen Steuern der Volumeneinstellung der Pipette und der elektronischen Anzeige trägt. Der Sollvolumen-Schnellverstellmechanismus umfasst ein Pipettenvolumeneinstellelement zum Begrenzen der Bewegung der Kolbeneinheit innerhalb des Gehäuses nach oben, um die Volumeneinstellung für die Pipette zu definieren. Das Volumeneinstellelement ist für eine axiale Bewegung an der Kolbeneinheit getragen und ist durch einen von einem Pipettenbenutzer betätigbaren Sperrmechanismus lösbar relativ zu dem Gehäuse befestigt. Wenn das Volumeneinstellelement von dem Gehäuse gelöst wird, ist es axial an und mit der Kolbeneinheit bewegbar, um das Volumen der Pipette schnell einzustellen.
  • Aus der DE 10 2020 002 780 B3 ist eine Pipette mit einem Zylinder und einem Kolben bekannt, der in dem Zylinder axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist eine axiale Bewegung des Kolbens durch einen oberen Anschlag und einen unteren Anschlag begrenzt, so dass ein Kolbenhub definiert ist. Die Pipette weist eine Volumenanzeige zum Anzeigen eines dem Kolbenhub zugeordneten Pipettiervolumens auf. Die Pipette weist einen Anzeigeeinstellmechanismus zur Veränderung der Volumenanzeige auf. Die Pipette weist eine Verstellanzeige zum Anzeigen einer Justierung der Pipette über die Volumenanzeige auf. Die Pipette weist einen Volumeneinstellmechanismus zur Veränderung des Kolbenhubs auf. In einem ersten Betriebsmodus der Pipette ist der Volumeneinstellmechanismus mit dem Anzeigeeinstellmechanismus gekoppelt. In einem zweiten Betriebsmodus der Pipette ist der Volumeneinstellmechanismus von dem Anzeigeeinstellmechanismus entkoppelt, und der Anzeigeeinstellmechanismus ist mit der Verstellanzeige gekoppelt.
  • Ferner ist aus der DE 20 2021 101 129 U1 eine Pipette zum Aufnehmen und Abgeben von Fluidvolumina bekannt. Die Pipette umfasst eine Verdrängereinrichtung mit einem Endstück, wobei das Endstück zum lösbaren Anbringen einer Pipettenspitze ausgebildet ist. Die Pipette umfasst ferner eine Abwerfereinrichtung zum Lösen und Abwerfen einer am Endstück angebrachten Pipettenspitze von der Pipettiervorrichtung, wobei die Abwerfereinrichtung ein Abwerfermittel und ein Betätigungsmittel zum Betätigen der Abwerfereinrichtung aufweist. Dabei ist das Betätigungsmittel durch Betätigung von einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verstellbar, wobei die Abwerfereinrichtung derart ausgebildet ist, dass durch Verstellen des Betätigungsmittels von der Ruhestellung in die Betätigungsstellung das Abwerfermittel relativ zum Endstück in eine Abwurfstellung bewegbar ist und eine am Endstück angebrachte Pipettenspitze relativ zum Endstück bewegbar und schließlich von der Pipettiervorrichtung abwerfbar ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und ein Bedienkonzept für eine Pipette vorzuschlagen, welches eine einfache, intuitive Einhandbedienung ermöglicht und den Benutzer der Pipette gleichzeitig zuverlässig vor einer unerwünschten Verstellung des eingestellten Pipettiervolumens schützt. Die Aufgabe wird durch eine Pipette mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer Verdrängungseinrichtung gelöst, wobei die Verdrängungseinrichtung eine Verdrängungskammer und eine verlagerbare Begrenzung zur Einstellung eines Pipettierhubs der Pipette umfasst. Die Pipette weist ferner ein Bedienelement zur Einstellung eines Pipettiervolumens der Pipette durch eine Verlagerung der Begrenzung in dem Gehäuse und zur Ausführung eines Pipettiervorgangs auf, wobei das Bedienelement mit einem in der Verdrängungskammer der Verdrängungseinrichtung verlagerbaren Kolben in Wirkverbindung steht. Ferner umfasst die Pipette ein Zählwerk zur Anzeige des eingestellten Pipettiervolumens und ein Sperrelement zum Sperren und/oder Entsperren einer Volumeneinstellung durch das Bedienelement.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Bedienelement dazu eingerichtet ist, bei einer Betätigung des Bedienelements zur Durchführung eines Pipettiervorgangs das Sperrelement in eine gesperrte Position zu überführen und eine Verstellung des Pipettiervolumens zu sperren.
  • Pipetten, bei welchen eine Volumeneinstellung des Pipettiervolumens, ein Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeit sowie ein Abwurf einer Pipettenspitze nach einem Pipettiervorgang mit nur einem Bedienelement, insbesondere einen Bedienknopf, gesteuert werden, werden auch als Einknopf-Pipetten bezeichnet. Solche Pipetten werden von einer Vielzahl von Anwendern als besonders bedienerfreundlich empfunden, da sie sich auf einfache Art und Weise mit nur einer Hand bedienen lassen. Bei der vorgeschlagenen Pipette lässt sich eine komfortable Einhandbedienung realisieren. Das Bedienelement lässt sich zur Aufnahme und Abgabe einer Flüssigkeit in axialer Richtung in das Gehäuse der Pipette eindrücken. Dabei weist das Bedienelement bei einer Betätigung und einem Einrücken in axialer Richtung drei Betätigungsbereiche auf. Ein erster Betätigungsbereich dient der Aufnahme und Abgabe einer Flüssigkeit. Dabei wird das Bedienelement ausgehend von einer unbelasteten Ausgangsstellung in Abhängigkeit von dem eingestellten Pipettiervolumen um beispielsweise 2mm bis 16mm in axialer Richtung in das Gehäuse der Pipette gedrückt.
  • Dem ersten Betätigungsbereich schließt sich ein zweiter Betätigungsbereich an, welcher auch als Überhub bezeichnet wird, und insbesondere dazu dient, nach einer Flüssigkeitsabgabe auch eine eventuell noch an einer auf eine Aufnahme am Gehäuse der Pipette aufgesteckten Pipettenspitze anhaftende Restmenge an Flüssigkeit aus der Pipette auszublasen. Dieser sogenannte Überhub erfolgt durch eine zusätzliche Verlagerung des Bedienelements in axialer Richtung über den Endpunkt bei der Flüssigkeitsaufnahme hinaus um beispielsweise weitere 4 bis 6 mm.
  • Drückt man das Bedienelement weiter in axialer Richtung in das Gehäuse hinein, so drückt ein mit dem Bedienelement verbundener Abwurfmechanismus in einem dritten Betätigungsbereich die benutzte Pipettenspitze von einer Aufnahme am Gehäuse, um die benutzte Pipettenspitze abzuwerfen.
  • Die Betätigungsbereiche sind vorzugsweise durch einen Anschlag und eine damit verbundene Veränderung der Bedienkraft voneinander abgegrenzt, um dem Anwender eine sensitive Rückmeldung zu der aktuell durchgeführten Tätigkeit zu geben.
  • Die Pipette erlaubt jedoch auf einfache Art und Weise eine einhändige Verstellung des Pipettiervolumens und schützt den Anwender vor einer ungewollten und unerwünschten Verstellung des einmal eingestellten Pipettiervolumens durch die Aktivierung eines Volume-Locks, also einer Sperre des Verstellmechanismus zur Volumenänderung bei einer Durchführung eines Pipettiervorgangs. Unter einer Durchführung eines Pipettiervorgangs ist dabei eine Betätigung des Bedienelements, insbesondere eines Bedienknopfes, zu verstehen, bei dem das Bedienelement zur Aufnahme einer Flüssigkeit zumindest soweit gedrückt wird, dass die Pipette eine vollständige Aufnahme des eingestellten Pipettiervolumens ermöglicht, also an einem ersten Anschlag anschlägt, welcher den Übergang von dem ersten Betätigungsbereich (Flüssigkeitsaufnahme) zu dem zweiten Betätigungsbereich (Überhub) darstellt.
  • Bevorzugt ist dabei, wenn der Sperrmechanismus spätestens dann in den gesperrten Zustand überführt wird, in dem eine Volumenverstellung des Pipettiervolumens unterbunden wird, wenn der Überhub der Pipette, also der zweite Betätigungsbereich der axialen Verschiebung des Bedienelements durchfahren wird.
  • Die vorgeschlagene Pipette ist daher nicht nur besonders komfortabel in der Handhabung, sondern ermöglicht auch auf einfache Art eine hohe Betriebssicherheit. Die Sperrung des eingestellten Pipettiervolumens kann durch ein Betätigen des Bedienelements vor der Flüssigkeitsaufnahme erfolgen. Dies kann sowohl gezielt zur Sperrung des Sperrmechanismus als auch im Zuge einer bevorstehenden Flüssigkeitsaufnahme bei einem sogenannten "Reversen Pipettiervorgang" erfolgen. Alternativ erfolgt die Sperrung des eingestellten Pipettiervolumens beim ersten Pipettiervorgang, insbesondere bei der Flüssigkeitsabgabe im Rahmen eines Pipettiervorgangs, wenn das Bedienelement in den zweiten Betätigungsbereich des Überhubs gedrückt wird.
  • Alternativ kann der Anwender den Sperrmechanismus auch aktiv nach einer Einstellung des Pipettiervolumens wieder in den gesperrten Betriebszustand überführen, indem ein Sperrelement des Sperrmechanismus durch den Bediener in die gesperrte Schaltposition gestellt wird.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen der im unabhängigen Anspruch genannten Pipette möglich.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sperrmechanismus ein Sperrelement zur Entriegelung der Volumeneinstellung umfasst. Durch ein Sperrelement kann der Sperrmechanismus auf einfache Art und Weise deaktiviert werden, sodass der Anwender auf einfache Art eine Volumenverstellung vornehmen kann.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Sperrelement als Sperrschieber zur Entriegelung der Volumeneinstellung ausgebildet ist. Ein Sperrschieber lässt sich besonders einfach betätigen und kann auf einfache Art und Weise verschoben werden, um den Sperrmechanismus in die entsperrte Position zu verstellen und eine Volumeneinstellung der Pipette zu ermöglichen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass Rastmittel vorgesehen sind, welche den Sperrmechanismus nach einem Entsperrvorgang in einer entsperrten Schaltstellung halten. Durch Rastmittel ergibt sich eine besonders komfortable Bedienung, da der Anwender den Sperrmechanismus nicht während des gesamten Einstellvorgangs betätigen muss, sondern diesen leicht und funktionell temporär und reversibel lösbar fixieren kann, um das Pipettiervolumen einzustellen.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, dass das Bedienelement mit einem Auslösemittel in Wirkverbindung steht, welches das Rastmittel bei einer Initiierung eines Pipettiervorgangs löst und den Sperrmechanismus in die gesperrte Position überführt. Dadurch ist eine besonders einfache und für den Anwender komfortable Lösung gegeben, um das eingestellte Pipettiervolumen nach der Einstellung zu verriegeln und gegen eine unerwünschte Verstellung zu sichern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Pipette ist vorgesehen, dass der Sperrmechanismus ein Sperrelement und ein Verbindungselement umfasst, welches das Sperrelement mit einem Ankopplungselement verbindet, wobei das Ankopplungselement das Zählwerk mit einem Einstellmechanismus zur Verlagerung der Begrenzung in der Verdrängungskammer verbindet. Durch eine Blockierung des Ankopplungselements ist eine einfache und funktionssichere Sperrung der Volumenverstellung der Pipette möglich, sodass die Pipette betriebssicher gegen ein unerwünschtes Verstellen des Pipettiervolumens gesperrt ist.
  • Bevorzugt ist dabei, wenn das Ankopplungselement in einer entsperrten Stellung des Sperrmechanismus eine Drehbewegung des Bedienelements zur Verstellung des Pipettiervolumens auf das Zählwerk überträgt. Dadurch ist eine besonders einfache Bedienung der Pipette mit einer Hand möglich.
  • Besonders bevorzugt ist, wenn der Sperrmechanismus formschlüssig in das Ankopplungselement eingreift und über den Formschluss eine Verdrehung des Bedienelements und eine damit verbundene Verlagerung der Begrenzung der Verdrängungskammer sperrt. Durch einen Formschluss können hohe Sperrkräfte erzeugt werden, welche die Pipette funktionssicher gegen eine unerwünschte Verstellung des eingestellten Pipettiervolumens schützen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass der Formschluss durch eine Verzahnung am Sperrmechanismus in eine Verzahnung an dem Ankopplungselement eingreift. Durch eine Verzahnung kann ein besonders betriebssicherer Formschluss hergestellt werden, welcher sich vorteilhaft zur Arretierung des Ankopplungselements eignet und die Pipette somit funktionssicher über die geplante Nutzungsdauer gegen eine unerwünschte Volumenverstellung des Pipettiervolumens schützt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass der Sperrmechanismus ein Sperrelement umfasst, wobei das Sperrelement oder ein mit dem Sperrelement verbundenes Bauteil bei einem Sperrvorgang in axialer Richtung entlang einer Längsachse der Pipette in eine Entsperrrichtung verschoben wird. Durch eine axiale Verschiebung des Sperrelements kann eine formschlüssige Verbindung des Sperrmechanismus mit dem Ankopplungselement auf einfache Art und Weise gelöst werden, wodurch die Volumenverstellung des gewünschten Pipettiervolumens möglich wird. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Sperrelement oder das mit dem Sperrelement verbundene Bauteil bei einem Pipettiervorgang in eine der Entsperrrichtung entgegengesetzte Richtung axial verschoben wird und dadurch eine Volumenverstellung der Pipette sperrt. Durch eine axiale Verschiebung kann ein formschlüssiger Angriff zur Sperrung der Volumenverstellung auf einfache Art und Weise hergestellt werden und somit die Pipette gegen eine unerwünschte Verstellung des Pipettiervolumens gesichert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Pipette ist vorgesehen, dass die Pipette ein Drehelement und der Sperrmechanismus ein Sperrelement umfasst, wobei das Drehelement mit dem Sperrelement derart in Wirkverbindung steht, dass sich das Drehelement in einen Verfahrensweg des Bedienelements dreht, wenn das Sperrelement in eine entsperrte Position gebracht wird. Alternativ oder zusätzlich zu dem Drehelement kann auch ein Schiebelement vorgesehen sein, welches in den Verfahrensweg des Bedienelements geschoben wird, wenn das Sperrelement in eine entsperrte Position gebracht wird.
  • Unter dem Verfahrensweg des Bedienelements ist insbesondere der axiale Verschiebeweg bei einem Pipettiervorgang oder einem Abwurfvorgang einer Pipettenspitze zu verstehen. Durch die Verlagerung des Drehelements in den Verfahrensweg des Bedienelements wird sichergestellt, dass der Sperrmechanismus bei einer Initiierung eines Pipettiervorgangs ausgelöst wird und das eingestellte Pipettiervolumen gegen eine unerwünschte Verstellung gesperrt ist.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Drehelement und das Sperrelement über eine Kulissenführung miteinander verbunden sind. Durch eine Kulissenführung ist eine besonders funktionssichere Kopplung des Drehelements mit dem Sperrelement möglich. Da eine Kulissenführung in der Regel nur eine Verschiebung entlang eines durch die Kulisse definierten Weges erlaubt, kann die Funktionssicherheit erhöht und die Lebensdauer der Pipette gegenüber anderen Führungskonzepten erhöht werden.
  • Ferner ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Drehelement mittels einer Blende an dem Gehäuse der Pipette befestigt ist. Dadurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Befestigung des Drehelements möglich. Zudem erleichtert eine Blende die Montage, da die Blende beziehungsweise eine mit der Blende verbundene, vorgefertigte Baugruppe, welche den gesamten Sperrmechanismus oder zumindest Teile des Sperrmechanismus umfasst, in eine Öffnung im Gehäuse oder auf einen Kragen am Gehäuse der Pipette gesteckt und somit einfach mit dem Gehäuse verbunden werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass das Sperrelement in einer Ausnehmung des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders platzsparende Anordnung des Sperrelements zur Bedienung des Sperrmechanismus möglich. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Sperrelement in radialer Richtung nicht mehr als 5mm, vorzugsweise nicht mehr als 3mm über den Außendurchmesser des Gehäuses vorsteht. Durch ein leichtes Vorstehen ist ein einfaches Auffinden und Betätigen des Sperrelements möglich, wobei das Sperrelement durch den geringen Überstand in radialer Richtung keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtform der Pipette hat.
  • In einer weiteren vorteilhaften Verbesserung der Pipette ist vorgesehen, dass an dem Gehäuse ein Fingerhaken ausgebildet ist, wobei der Sperrmechanismus an einer dem Fingerhaken gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders einfache und komfortable Einhandbedienung der Pipette möglich. Insbesondere kann die Pipette an dem Fingerhaken gehalten werden, während mit den Fingern der gleichen Hand der Sperrmechanismus in die entsperrte Stellung gestellt wird und anschließend das Pipettiervolumen durch eine Drehung des Bedienknopfes eingestellt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sperrmechanismus eine Rückholfeder umfasst, welche bei einem Entsperrvorgang des Sperrmechanismus gespannt wird. Dadurch kann der Sperrmechanismus durch die Federkraft der Rückholfeder bei einer Initiierung eines Pipettiervorgangs auf einfache Art und Weise zurück in die Sperrstellung gebracht werden, sodass ab der Initiierung des Pipettiervorgangs das eingestellte Pipettiervolumen fixiert ist und während des Pipettiervorgangs nicht mehr verstellt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass das Sperrelement einen Rahmen und eine an dem Rahmen angeformte elastische Zunge aufweist, wobei an der elastischen Zunge ein Haken ausgebildet ist, welcher radial nach Innen über die elastische Zunge vorsteht. Dabei ragt der Haken in einer entsperrten Position des Sperrmechanismus in einen Verfahrweg des Bedienknopfes, sodass der Haken bei einer Betätigung des Bedienelements bei einem Pipettiervorgang von dem Bedienelement mitgenommen wird und das Sperrelement in axialer Richtung derart verschiebt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sperrelement und dem Ankopplungselement hergestellt wird, wodurch eine Volumenverstellung der Pipette gesperrt wird. Dadurch wird die Volumenverstellung der Pipette auf besonders einfache und betriebssichere Art und Weise durch eine Betätigung des Bedienelements in eine Sperrstellung überführt, sodass eine ungewollte Verstellung des Pipettiervolumens beim Pipettieren betriebssicher ausgeschlossen wird. Das Sperrelement ist dabei bevorzugt einteilig, insbesondere als ein Kunststoffspritzgussbauteil, ausgeführt. Alternativ kann das Sperrelement auch zwei- oder mehrteilig ausgeführt sein, wobei insbesondere eine Trennung der Bauteile zwischen dem Rahmen und der Zunge des Sperrelements möglich ist. Ferner kann das Sperrelement als ein Zwei-Komponenten-Spritzgussteil ausgeführt sein. Vorzugsweise ist bei einem Zwei-Komponenten-Spritzgussteil der Rahmen aus einem ersten Kunststoff und die Zunge aus einem zweiten, von dem ersten Kunststoff verschiedenen Kunststoff ausgeführt. Dadurch kann insbesondere eine Verzahnung an dem Sperrelement zur formschlüssigen Sperrung einer Drehbewegung des Ankopplungselements entsprechend biegesteif und mechanisch belastbar ausgeführt werden, während ein Verformungsbereich der Zunge entsprechend biegeweich und verformbar ausgestaltet werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist dabei, wenn an dem Sperrelement ein Rastnocken ausgebildet ist, welcher dazu eingerichtet ist, in eine Vertiefung an dem Gehäuse der Pipette oder in eine Vertiefung an einer in das Gehäuse eingesetzten Blende einzugreifen, derart, dass das Sperrelement in einer entsperrten Position des Sperrmechanismus gehalten wird, in welcher eine Volumeneinstellung der Pipette möglich ist. Durch einen Rastnocken können zwei positive Effekte erzielt werden. Zum einen kann durch den Rastnocken das Sperrelement betriebssicher in einer entsperrten Position verrastet werden, sodass eine einfache und komfortable Verstellung des Pipettiervolumens nach Lösen der Sperre möglich ist. Ferner kann durch den Rastnocken in Kombination mit einer Ausnehmung an dem Gehäuse oder einer Ausnehmung einer in das Gehäuse eingesetzten Blende auf einfache Art und Weise eine radiale Verlagerung der Zunge des Sperrelements und somit des Hakens erreicht werden, sodass sich der Haken bei eingerastetem Rastnocken in dem Verfahrweg des Bedienelements zum Pipettieren befindet und bei ausgerastetem Rastnocken durch eine elastische Verformung der Zunge in radialer Richtung nach außen verlagert wird, sodass der Haken sich in dieser Stellung nicht in dem Verfahrweg des Bedienelements befindet und ein Pipettiervorgang ungestört durchgeführt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Pipette ist vorgesehen, dass an der Pipette ein Sperrschieber angeordnet ist, wobei der Sperrschieber bei Betätigung eine axiale Verschiebung des Sperrelements entlang einer Längsachse der Pipette bewirkt, derart, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sperrelement und einem Gegenkörper, insbesondere mit einem Ankopplungselement für das Zahlwerk, aufgehoben wird und die Sperrung der Volumeneinstellung der Pipette aufgehoben wird. Durch den Sperrschieber ist eine einfache Entsperrung der Volumenverstellung der Pipette möglich. Dazu wird der Sperrschieber von der Sperrposition in eine entsperrte Position verschoben, wobei der Sperrschieber das Sperrelement in axialer Richtung nach oben hin zu dem Bedienelement der Pipette verschiebt, wodurch eine Verzahnung an dem Sperrelement aus dem Eingriff mit einer Sperrverzahnung gebracht wird und der Formschluss zwischen der Verzahnung am Sperrelement und der Sperrverzahnung aufgehoben wird. Dabei kann insbesondere ein Rastnocken an dem Sperrelement derart verschoben werden, dass dieser Rastnocken in einer Vertiefung am Gehäuse oder einer in das Gehäuse eingesetzten Blende einrastet, wodurch das Sperrelement in einer entsperrten Stellung gehalten wird und eine einfache Einstellung des Pipettiervolumens möglich ist.
  • Die verschiedenen, in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Pipette mit einem verstellbaren Pipettiervolumen und Verriegelungssystem zur temporären und reversibel lösbaren Verriegelung einer Volumeneinstellung der Pipette;
    Figur 2
    eine dreidimensionale schematische Darstellung des Bedienelements und des Verriegelungssystems einer erfindungsgemäßen Pipette;
    Figur 3
    eine vereinfachte Darstellung eines Oberteils einer erfindungsgemäßen Pipette;
    Figur 4
    ein Oberteil einer erfindungsgemäßen Pipette in einer dreidimensionalen Darstellung;
    Figur 5
    eine Schnittdarstellung durch einen Sperrmechanismus in einem Oberteil einer erfindungsgemäßen Pipette;
    Figur 6
    eine alternative Ausführungsform eines Bedienelements und eines Verriegelungssystems einer erfindungsgemäßen Pipette;
    Figur 7
    ein Sperrelement eines Verriegelungssystems einer erfindungsgemäßen Pipette; und
    Figur 8
    eine mit dem Sperrelement in Wirkverbindung stehenden Blende eines Verriegelungssystems einer erfindungsgemäßen Pipette.
  • Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Pipette 10. Die Pipette 10 weist ein Pipetten-Oberteil 16 und ein an das Pipetten-Oberteil 16 ankoppelbares Unterteil 17 auf. Das Pipetten-Oberteil 16 umfasst ein Gehäuse 20, wobei ein Bedienelement 12, vorzugsweise ein runder Bedienknopf 14, an einer dem Pipetten-Unterteil 17 abgewandten Stirnfläche des Gehäuses 20 durch eine Öffnung in dem Gehäuse 20 austritt. Das Bedienelement 12 hat dabei drei Funktionen: Erstens dient das Bedienelement 12 zur Einstellung eines Pipettiervolumens, als der Flüssigkeitsmenge, welche bei einem Pipettiervorgang durch die Pipette 10 aufgenommen und anschließend wieder abgegeben werden soll. Die Einstellung des Pipettiervolumens erfolgt durch eine Drehung an dem Bedienelement 12, wobei das eingestellte Pipettiervolumen durch eine Drehung des Bedienelements 12 in eine erste Drehrichtung vergrößert und durch eine Drehung in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung verkleinert wird. Das einstellbare Pipettiervolumen liegt dabei bauartbedingt zwischen einem minimalen Pipettiervolumen und einem maximalen Pipettiervolumen. Zweitens dient das Bedienelement 12 zur Flüssigkeitsaufnahme und anschließenden Flüssigkeitsabgabe während eines Pipettiervorgangs, wobei ein Bedienknopf 14 des Bedienelements 12 in axialer Richtung entlang einer Mittelachse der Pipette verschoben wird. Drittens dient das Bedienelement 12 dazu, nach einem Pipettiervorgang die benutzte Pipettenspitze von einer Aufnahme an dem Pipetten-Unterteil 17 abzuwerfen. Vorzugsweise sind alle drei Funktionen in dem Bedienknopf 14 vereint, sodass die Bedienung einfach und komfortabel mit nur einem einzigen Bedienknopf 14 erfolgen kann. Alternativ kann die Funktion auch auf mehrere Bauteile des Bedienelements 12 aufgeteilt werden und insbesondere neben dem Bedienknopf 14 ein zusätzlicher Knopf zum Abwurf einer benutzten Pipettenspitze vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, dass das Bedienelement 12 einen Bedienknopf 14 zur Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit und ein von dem Bedienknopf 14 verschiebendes Element zur Einstellung des Pipettiervolumens aufweist.
  • Die Pipette 10 umfasst ein Gehäuse 20 zur Aufnahme einer Verdrängungseinrichtung 22, wobei die Verdrängungseinrichtung 22 eine Verdrängungskammer 24 und eine verlagerbare Begrenzung 26 zur Begrenzung des Pipettierhubs umfasst. Das Bedienelement 12 ist zur Einstellung eines Pipettiervolumens der Pipette 10 durch eine Verlagerung der Begrenzung 26 in dem Gehäuse 20 und zur Ausführung eines Pipettiervorgangs eingerichtet. Dabei steht das Bedienelement 12 über eine Hubstange 21 mit einem in der Verdrängungskammer 24 der Verdrängungseinrichtung 22 verlagerbaren Kolben 28 in Wirkverbindung. Die Pipette 10 umfasst ferner ein Zählwerk 30 zur Anzeige des eingestellten Pipettiervolumens und einen Sperrmechanismus 40 zum Sperren und/oder Entsperren einer Volumeneinstellung durch das Bedienelement 12. Es ist vorgesehen, dass das Bedienelement 12 dazu eingerichtet ist, bei einer Betätigung des Bedienelements 12 zur Durchführung eines Pipettiervorgangs den Sperrmechanismus 40 in eine gesperrte Position zu überführen und eine Verstellung des Pipettiervolumens zu sperren. Ferner ist eine Rückstellfeder 18 für das Bedienelement 12 vorgesehen, um das Bedienelement 12 nach einer Entlastung wieder in die Ausgangsposition zurückzustellen.
  • Der Sperrmechanismus 40 umfasst ein Sperrelement 41 und einen Sperrschieber 42 zum Entsperren des Sperrmechanismus. Der Sperrmechanismus 40 umfasst ferner ein Rastelement 44, mit welchem der Sperrschieber und/oder das Sperrelement 41 in einer entsperrten Schaltposition temporär fixiert werden können, um eine einfache Volumeneinstellung des Pipettiervolumens durch ein Drehen des Bedienelements 12 zu ermöglichen.
  • In das Gehäuse 20 ist ein transparentes Anzeigefenster 31 eingelassen, um von außen einen Blick auf das Zählwerk 30 zu ermöglichen und das eingestellte Pipettiervolumen ablesen zu können. In dem Gehäuse 20 ist eine verlagerbare Begrenzung 26 für die Hubstange 21 vorgesehen, wobei ein Absatz an der Hubstange 21 an der verlagerbaren Begrenzung 26 anliegt und somit den Hub für den Kolben 28 einschränkt. Durch die Verlagerung der Begrenzung 26 wird das Pipettiervolumen eingestellt.
  • Das Pipetten-Unterteil 17 umfasst eine Verdrängungskammer 24, in welcher der über das Bedienelement 12 betätigbare und mit der Hubstange 21 verbundene Kolben 28 eintaucht. Das Pipetten-Unterteil 17 weist einen Klemmbereich 19 zur Aufnahme einer Pipettenspitze auf, wobei die Pipettenspitze durch eine Betätigung des Bedienelements 12 über die Abwerferstange 37 von dem Klemmbereich 19 gelöst und somit abgeworfen werden kann.
  • Um das Pipettiervolumen der Pipette 10 zu verändern, wird zunächst der Sperrschieber 42 des Sperrmechanismus 40 in eine entsperrte Position gebracht. Unter einer entsperrten Position ist eine Position des Sperrmechanismus zu verstehen, bei welcher ein Drehen des Bedienelements 12 und eine damit verbundene Veränderung des Pipettiervolumens möglich ist. Nach Einstellen des gewünschten Pipettiervolumens wird nun das Bedienelement 12 zur Durchführung eines Pipettiervorgangs betätigt. Unter einer Betätigung des Bedienelements 12 ist in diesem Zusammenhang ein Drücken des Bedienelements 12 und eine damit verbundene axiale Verschiebung des Bedienelements 12 entlang einer Längsachse der Pipette 10 zu verstehen. Die Längsachse verläuft in Zeichnungsebene von oben nach unten und führt vom Bedienelement 12 durch das Pipetten-Oberteil 16 und das Pipetten-Unterteil 17 bis zu einer Aufnahmeöffnung an dem dem Oberteil 16 abgewandten Ende des Pipetten-Unterteils 17. Bei einer Betätigung wird der Weg des Bedienelements 12 in drei Betätigungsbereiche unterteilt.
  • Ein erster Betätigungsbereich dient der Aufnahme und Abgabe einer Flüssigkeit mit der Pipette und wird auch als Hub H bezeichnet. Dabei wird das Bedienelement 12 ausgehend von einer unbelasteten Ausgangsstellung entlang eines Verfahrwegs in Abhängigkeit von dem eingestellten Pipettiervolumen um beispielsweise 2mm bis 16mm in axialer Richtung in das Gehäuse 20 der Pipette 10 gedrückt.
  • Dem ersten Betätigungsbereich schließt sich ein zweiter Betätigungsbereich an, welcher auch als Überhub bezeichnet wird, und insbesondere dazu dient, nach einer Flüssigkeitsabgabe auch eine eventuell noch an einer auf eine Aufnahme am Gehäuse 20 der Pipette 10 aufgesteckten Pipettenspitze anhaftende Restmenge an Flüssigkeit aus der Pipette 10 auszublasen. Dieser sogenannte Überhub erfolgt durch eine zusätzliche Verlagerung des Bedienelements 12 in axialer Richtung über den Endpunkt des Hubs H zur Flüssigkeitsaufnahme hinaus um beispielsweise weitere 4 bis 6 mm. Im Bereich des Überhubs ragt ein Auslöseelement des Sperrmechanismus 40 in den Verfahrweg des Bedienelements 12, sodass der Sperrmechanismus 40 ausgelöst und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sperrelement 41 und dem Ankopplungselement 32 hergestellt wird, wenn der Überhub durch das Bedienelement 12 aktiviert wird. Somit ist ab diesem Zeitpunkt des Pipettiervorgangs die Volumenverstellung gesperrt. Ein solcher Sperrvorgang kann entweder bereits vor der Flüssigkeitsaufnahme ausgeführt werden, um das eingestellte Pipettiervolumen zu fixieren oder während des Pipettiervorgangs, insbesondere beim Ausblasen der Flüssigkeit nach der Flüssigkeitsabgabe eingeleitet werden.
  • Drückt man das Bedienelement 12 weiter in axialer Richtung in das Gehäuse 20 hinein, so drückt ein mit dem Bedienelement 12 verbundener Abwurfmechanismus in einem dritten Betätigungsbereich die benutzte Pipettenspitze von einer Aufnahme am Gehäuse 20, um die benutzte Pipettenspitze abzuwerfen. Dazu ist vorgesehen, dass an einem dem Bedienelement 12 zugewandten Ende einer Abwerferstange 37 des Abwurfmechanismus ein Auslöseelement ausgebildet ist, welches in den Verfahrweg des Bedienelements 12 ragt und einen Abwurf der Pipettenspitze einleitet, wenn das Bedienelement 12 über den Anschlag des Überhubs hinaus weiter in das Gehäuse 20 der Pipette 10 gedrückt wird.
  • Die Betätigungsbereiche sind vorzugsweise durch einen Anschlag und eine damit verbundene Veränderung der Bedienkraft voneinander abgegrenzt, um dem Anwender eine sensitive Rückmeldung zu der aktuell durchgeführten Tätigkeit zu geben.
  • In Figur 2 ist der Sperrmechanismus 40 der Pipette 10 zur Verriegelung eines eingestellten Pipettiervolumens in einer schematischen Darstellung gezeigt. Der Sperrmechanismus 40 umfasst ein Sperrelement 41, welches die Volumenverstellung der Pipette 10 durch das Bedienelement 12, d.h. eine Verdrehung des Bedienknopfes 14 sperrt, indem das Sperrelement 41 formschlüssig in das Ankopplungselement 32 eingreift und somit eine Verdrehung sperrt. An dem Sperrelement 41 ist eine Kulissenführung 52 ausgebildet, in welcher ein Drehelement 50 geführt ist. Das Drehelement 50 ist an einem Drehpunkt 51 an einer Blende 54 fixiert, welche in die Öffnung an der Stirnfläche des Gehäuses 20 eingesetzt ist und das Bedienelement 12 führt.
  • Alternativ zu einem Drehelement 50 oder zusätzlich zu einem Drehelement 50 kann auch ein Schiebeelement 58 vorgesehen sein, welches in den Verschiebeweg des Bedienelements 12 eingefahren wird und bei einer Betätigung des Bedienelements 12 im Rahmen eines Pipettiervorgangs, d.h. durch eine axiale Verschiebung des Bedienelements 12 durch ein Drücken auf den Bedienknopf 14, aktiviert wird und das Sperrelement 41 in axialer Richtung in das Ankopplungselement 32 einschiebt, um eine formschlüssige Sperre herzustellen. Ferner befindet sich ein an einem Ende der Abwerferstange 37 angeordneter Absatz der Abwerferstange 37 in dem Verschiebeweg des Bedienelements 12, sodass bei einer hinreichend weiten Verschiebung des Bedienelements 12 entlang der Längsachse der Pipette 10 in bekannter Art und Weise eine an dem Klemmbereich 19 aufgenommene Pipettenspitze abgeworfen wird.
  • Ferner sind in Figur 2 eine Achsensicherung 33 zur Sicherung einer Achse der Rollen des Zählwerks 30 und eine Volumeneinstellhülse 35 sowie ein Zahnrad 38 dargestellt, mit welcher eine Drehbewegung des Bedienknopfes 14 auf die Mechanik zur Verlagerung der in Figur 1 dargestellten Begrenzung 26 übertragbar ist.
  • In Figur 3 und Figur 4 ist ein Pipetten-Oberteil 16 einer erfindungsgemäßen Pipette 10 dargestellt. Dabei ist zu sehen, dass eine Blende 54 in eine Öffnung in der Stirnseite des Gehäuses 20 eingesetzt ist, und das Bedienelement 12 in Form des Bedienknopfes 14 durch diese Blende geführt ist. Das Bedienelement ist in axialer Richtung entlang der Mittelachse der Pipette über einen Hub H verschiebbar und zur Verstellung des Pipettiervolumens V um die Mittelachse drehbar. An dem Gehäuse 20 oder an der Blende 54 ist eine Ausnehmung 60 ausgebildet, in welcher ein Sperrschieber 42 des Sperrmechanismus 40 angeordnet ist.
  • An dem Gehäuse 20 ist ein Fingerhaken 62 ausgebildet, damit der Anwender die Pipette 10 in einer Hand halten und mit dieser Hand bedienen kann. So liegt der Fingerhaken 62 bei einer um das Gehäuse 20 gelegten Hand auf einem Zeigefinger oder Mittelfinger des Anwenders auf, sodass der Anwender vorzugsweise mit dem Daumen wahlweise den Sperrschieber 42 oder den Bedienknopf 14 betätigen kann, um entweder das Pipettiervolumen einzustellen oder einen Pipettiervorgang durchzuführen.
  • In Figur 5 ist der in dem Gehäuse 20 der Pipette 10 angeordnete Sperrmechanismus 40 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Der Sperrmechanismus 40 umfasst ein Sperrelement 41, welches mit dem Ankopplungselement 32 zur Ankopplung 30 in Wirkverbindung treten kann. Dazu ist an dem Sperrelement 41 eine Verzahnung 48 ausgebildet, welche bei einer axialen Verschiebung des Sperrelements 41 im Rahmen eines Sperrvorgangs in eine Verzahnung 36 an dem Ankopplungselement 32 eingreift und somit einen sperrenden Formschluss herstellt. Während die Verzahnung 36 an dem Ankopplungselement 32 vollständig umlaufend ausgebildet ist und einen vergleichsweise großen Abstand zwischen den einzelnen Zähnen dieser Verzahnung aufweist, ist die Verzahnung 48 an dem Sperrelement 41 nur über einen kleinen Umfangsbereich ausgebildet, um eine feine Rastung in diesem Umfangsbereich zu ermöglichen. Zudem wird die Fertigung des Sperrelements 41 vereinfacht, wenn die feine Verzahnung nur über einen kleinen Umfangsbereich ausgebildet ist, wodurch sich die Fertigungskosten reduzieren lassen.
  • Wie in Figur 5 erkennbar, ist die Hubstange 21 vorzugsweise als Polygonwelle ausgebildet, wobei das Ankopplungselement 32 auf die Hubstange 21 aufgeschoben und mit dieser formschlüssig verbunden ist. Somit lässt sich auf einfache Art und Weise ein auf das Bedienelement 12 bei der Volumenverstellung aufgebrachtes Drehmoment auf das Ankopplungselement 32 übertragen. Eine Polygonwelle und eine damit einhergehende formschlüssige Verbindung zwischen der Hubstange 21 und den auf der Hubstange 21 angeordneten Komponenten ermöglicht zudem eine einfache Verlagerung der verlagerbaren Begrenzung 26 zur Volumeneinstellung des Pipettiervolumens.
  • In Figur 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Verriegelungssystems zur temporären und reversibel lösbaren Verriegelung einer Volumeneinstellung der Pipette 10 dargestellt Das
  • Verriegelungssystem umfasst einen Sperrmechanismus 40 mit einem Sperrelement 41, welches die Volumenverstellung der Pipette 10 durch das Bedienelement 12, d.h. eine Verdrehung des Bedienknopfes 14 sperrt, indem eine Verzahnung 48 an dem Sperrelement 41 formschlüssig in eine Verzahnung des Ankopplungselements 32 eingreift und somit eine Verdrehung sperrt. Das Sperrelement 41 umfasst ein Rahmen 74 und eine von dem Rahmen 74 nach Innen wegstehende elastische Zunge 68, an deren Ende ein Haken 70 ausgebildet ist. Ferner ist an dieser elastischen Zunge 68 ein Rastnocken 64 ausgebildet, um den Sperrmechanismus 40 in einer entsperrten Position zu verrasten und somit eine Einstellung des Pipettiervolumens zu ermöglichen. Der Verriegelungsmechanismus umfasst ferner einen Sperrschieber 42, mit welchem das Sperrelement 41 aus dem gesperrten Zustand in einen entsperrten Zustand gebracht werden kann, indem der Sperrschieber 42 in Richtung des Bedienelements 12, also in Zeichnungsdarstellung nach oben, geschoben wird. Durch das Verschieben des Sperrschiebers 42 wird das Sperrelement 41 aus dem Eingriff mit dem Ankopplungselement 32 gebracht, sodass eine Einstellung des Pipettiervolumens der Pipette 10 möglich ist. Dabei rastet der an dem Sperrelement 41 ausgebildeter Rastnocken 64 in eine Vertiefung 66 an einer Blende 54 der Pipette 10 ein, sodass der Haken 70 in eine Verfahrweg des Bedienelements 12 eingerückt wird. Wird ein neuer Pipettiervorgang durchgeführt, so wird der Haken 70 des Sperrelements 41 durch das Bedienelement 12 in Zeichnungsdarstellung nach unten verschoben und die Verzahnung 48 an dem Sperrelement 41 mit der Verzahnung an dem Ankopplungselement 32 in Eingriff gebracht, sodass eine Volumenverstellung der Pipette 10 gesperrt ist. Dabei wird der Rastnocken 64 aus der Vertiefung 66 an der Blende 54 auf eine Oberfläche 72 der Blende 54 verschoben, sodass sich die Zunge 68 elastisch verformt und der Haken 70 aus dem Verfahrweg des Bedienelements 12 gebogen wird. Dadurch ist eine freie Betätigung des Bedienelements 12 bei gesperrter Volumenverstellung der Pipette 10 möglich.
  • In Figur 7 ist eine Einzelteilzeichnung des Sperrelements 41 aus in dem in Figur 6 dargestellten Verriegelungssystems dargestellt. Das Sperrelement 41 umfasst ein Rahmen und eine von dem Rahmen 74 nach Innen wegstehende elastische Zunge 68, an deren Ende ein Haken 70 ausgebildet ist. Ferner ist an einem unteren Ringabschnitt des Sperrelements 41 eine Verzahnung 48 ausgebildet, um eine formschlüssige Sperrverbindung zwischen dem Sperrelement 41 und dem Ankopplungselement 32 herzustellen. An der Zunge 68 ist ferner ein Rastnocken 64 ausgebildet, welcher in einer entsperrten Stellung des Verriegelungssystems in eine Vertiefung 66 in der Blende 54 des Verriegelungssystems einrastet. Wird das Sperrelement 41 durch eine Betätigung des Sperrschiebers 42 in Richtung des Bedienelements 12 verschoben, so steht die Verzahnung 48 an dem unteren Ringabschnitt des Sperrelements 41 nicht mehr mit der Sperrverzahnung an dem Ankopplungselement 32 in Eingriff, wodurch eine Einstellung des Pipettiervolumens durch eine Verlagerung der Begrenzung 26 für die Hubstange 21 ermöglicht wird.
  • In Figur 8 ist eine Blende 54 für das in Figur 6 dargestellte Verriegelungssystem einer Pipette 10 dargestellt in einer Einzelteilzeichnung dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass an der Blende 54 eine Oberfläche 72 und eine in die Oberfläche 72 eingebrachte Vertiefung 66 ausgebildet sind. Rastet der Rastnocken 64 des Sperrelements 41 in der Vertiefung ein, so ragt der Haken 70 an dem Sperrelement 41 in den Verfahrweg des Bedienelements 12, sodass bei einer Bedienung der Pipette 10 die Volumenverstellung in den gesperrten Betriebszustand überführt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Pipette
    12
    Bedienelement
    14
    Bedienknopf
    16
    Oberteil
    17
    Unterteil
    18
    Rückstellfeder
    19
    Klemmbereich für Pipettenspitze
    20
    Gehäuse
    21
    Hubstange
    22
    Verdrängungseinrichtung
    24
    Verdrängungskammer
    26
    verlagerbare Begrenzung
    28
    Kolben
    30
    Zählwerk
    31
    Anzeigefenster
    32
    Ankopplungselement
    33
    Achsensicherung
    34
    Einstellmechanismus
    35
    Volumeneinstellhülse
    36
    Verzahnung an Ankopplungselement
    37
    Abwerferstange
    38
    Zahnrad
    40
    Sperrmechanismus
    41
    Sperrelement
    42
    Sperrschieber
    44
    Rastelement
    46
    Verbindungselement
    48
    Verzahnung (am Sperrmechanismus)
    50
    Drehelement
    51
    Drehpunkt
    52
    Kulissenführung
    54
    Blende
    56
    Rückholfeder
    58
    Schiebeelement
    60
    Ausnehmung
    62
    Fingerhaken
    64
    Rastnocken
    66
    Vertiefung
    68
    Zunge
    70
    Haken
    72
    Oberfläche an der Blende
    74
    Rahmen
    H
    Hub durch axiale Bewegung / Drücken des Bedienelements
    V
    Volumenverstellung durch Drehbewegung des Bedienelements

Claims (19)

  1. Pipette (10), umfassend
    - ein Gehäuse (20) zur Aufnahme einer Verdrängungseinrichtung (22), wobei die Verdrängungseinrichtung (22) eine Verdrängungskammer (24) und eine verlagerbare Begrenzung (26) zur Begrenzung eines Pipettierhubs der Pipette (10) umfasst,
    - ein Bedienelement (12) zur Einstellung eines Pipettiervolumens der Pipette (10) durch eine Verlagerung der Begrenzung (26) in dem Gehäuse (20) und zur Ausführung eines Pipettiervorgangs, wobei das Bedienelement (12) mit einem in der Verdrängungskammer (24) der Verdrängungseinrichtung (22) verlagerbaren Kolben (28) in Wirkverbindung steht,
    - ein Zählwerk (30) zur Anzeige des eingestellten Pipettiervolumens,
    - einen Sperrmechanismus (40) zum Sperren und/oder Entsperren einer Volumeneinstellung durch das Bedienelement (12),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (12) dazu eingerichtet ist, bei einer Betätigung des Bedienelements (12) zur Durchführung eines Pipettiervorgangs den Sperrmechanismus (40) in eine gesperrte Position zu überführen und eine Verstellung des Pipettiervolumens zu sperren.
  2. Pipette (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrmechanismus (40) ein Sperrelement (41) zur Entriegelung der Volumeneinstellung umfasst.
  3. Pipette (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rastmittel (44) vorgesehen sind, welche den Sperrmechanismus (40) nach einem Entsperrvorgang in einer entsperrten Schaltstellung halten.
  4. Pipette (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (12) einen Bedienknopf (14) umfasst oder mit einem Bedienknopf (14) in Wirkverbindung steht, welcher das Rastmittel (44) bei einer Durchführung eines Pipettiervorgangs löst und den Sperrmechanismus (40) in die gesperrte Position überführt.
  5. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrmechanismus (40) ein Sperrelement (41) und ein Verbindungselement (46) umfasst, welches das Sperrelement (41) mit einem Ankopplungselement (32) verbindet, welches das Zählwerk (30) mit einem Einstellmechanismus (34) zur Verlagerung der Begrenzung (26) in der Verdrängungskammer (24) verbindet.
  6. Pipette (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankopplungselement (32) in einer entsperrten Schaltstellung des Sperrmechanismus (40) eine Drehbewegung des Bedienelements (12) zur Verstellung des Pipettiervolumens auf das Zählwerk (30) überträgt.
  7. Pipette (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrmechanismus (40) formschlüssig in das Ankopplungselement (32) eingreift und über den Formschluss eine Verdrehung des Bedienelements (12) und eine damit verbundene Verlagerung der Begrenzung (26) der Verdrängungskammer (24) sperrt.
  8. Pipette (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch eine Verzahnung (48) am Sperrmechanismus (40) in eine Verzahnung (36) an dem Ankopplungselement (32) eingreift.
  9. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrmechanismus (40) ein Sperrelement (41) umfasst, wobei das Sperrelement (41) oder ein mit dem Sperrelement (41) verbundenes Bauteil bei einem Sperrvorgang in axialer Richtung entlang einer Längsachse der Pipette (10) in eine Entsperrrichtung verschoben wird.
  10. Pipette (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (41) oder ein mit dem Sperrelement (41) verbundenes Bauteil bei einer Durchführung eines Pipettiervorgangs in eine der Entsperrrichtung entgegengesetzte Richtung axial verschoben wird und dadurch eine Volumenverstellung der Pipette (10) sperrt.
  11. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipette (10) ein Drehelement (50) und/oder ein Schiebeelement (58) und der Sperrmechanismus (40) ein Sperrelement (41) umfasst, wobei das Drehelement (50) und/oder das Schiebeelement (58) mit dem Sperrelement (41) derart in Wirkverbindung steht, dass sich das Drehelement (50) und/oder das Schiebeelement (58) in einen Verfahrensweg des Bedienelements (12) dreht, wenn das Sperrelement (41) in eine entsperrte Position gebracht wird.
  12. Pipette (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (50) und das Sperrelement (41) über eine Kulissenführung (52) miteinander verbunden sind.
  13. Pipette (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (50) mittels einer Blende (54) an dem Gehäuse (20) der Pipette (10) befestigt ist.
  14. Pipette (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (41) in einer Ausnehmung (60) des Gehäuses (20) angeordnet ist.
  15. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (20) ein Fingerhaken (62) ausgebildet ist, wobei der Sperrmechanismus (40) an einer dem Fingerhaken (62) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (20) angeordnet ist.
  16. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrmechanismus (40) eine Rückholfeder (56) umfasst, welche bei einem Entsperrvorgang des Sperrmechanismus (40) gespannt wird.
  17. Pipette (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (41) einen Rahmen (74) und eine an dem Rahmen (74) angeformte elastische Zunge (68) aufweist, wobei an der elastischen Zunge (68) ein Haken (70) ausgebildet ist, welcher radial nach Innen über die elastische Zunge (68) vorsteht.
  18. Pipette (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Sperrelement (41) ein Rastnocken (64) ausgebildet ist, welcher dazu eingerichtet ist, in eine Vertiefung (66) an dem Gehäuse (20) der Pipette (10) oder in eine Vertiefung (66) an einer in das Gehäuse (20) eingesetzten Blende (54) einzugreifen, derart, dass das Sperrelement (41) in einer entsperrten Position des Sperrmechanismus (40) gehalten wird, in welcher eine Volumeneinstellung der Pipette (10) möglich ist.
  19. Pipette (10) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der Pipette (10) ein Sperrschieber (42) angeordnet ist, wobei der Sperrschieber (42) bei Betätigung eine axiale Verschiebung des Sperrelements (41) entlang einer Längsachse der Pipette (10) bewirkt, derart, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sperrelement (41) und einem Gegenkörper aufgehoben wird und die Sperrung der Volumeneinstellung der Pipette (10) aufgehoben wird.
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