FI72658B - Utspaedningsdoseringsanordning. - Google Patents

Description

].

72658

Laimennusannostelulaite Tämä keksintö koskee annostelulaitetta, jolla voidaan ottaa näyte nesteestä, sekoittaa se laimennusnesteeseen, esimerkiksi reagenssiin, tarkassa suhteessa ja annostella 5 toiseen astiaan, esimerkiksi koeputkeen tai mittausastiaan.

Nestenäytteitä laboratorioissa käsiteltäessä on niitä usein laimennettava tai sekoitettava tietyssä suhteessa. Perinteisesti tämä on tehty esimerkiksi pipetoimalla erikseen halutut määrät nesteitä samaan astiaan. Tämä on kui-10 tenkin varsin hidasta varsinkin suuria näytemääriä käsiteltäessä .

Pipetoimisen helpottamiseksi onkin kehitetty erilaisia laimennusannostelulaitteita. Useissa laitteissa on kuitenkin edelleen haittana se, että yksi laimennus vaatii 15 useita suoritusvaiheita tai ettei ole mahdollista säätää sekoitettavien nesteiden määrää.

Patenttijulkaisusta US 3995 930 tunnetaan eräs laimen-nusannostelulaite, jossa annosteltavien nesteiden tilavuuksia voidaan säätää. Tällä laitteella saadaan yhdellä nos-20 toliikkeellä imetyksi haluttu tilavuus laimenninta laitteessa kiinniolevasta astiasta laimenninsylinteriin sekä - samalla avonaisen kärjen kautta haluttu tilavuus näytettä näytesylinteriin. Sylinterit saadaan tyhjennetyksi maini-tun avonaisen kärjen kautta yhdellä painoliikkeellä. Tätä 25 laitetta käytettäessä tarvitaan yhteen annosteluun kaksi suoritusliikettä. Reagenssisylinterin männän liikettä ei : voida säätää pitemmäksi kuin laimenninsylinterin männänlii- ke, mikä rajoittaa käytettävissä olevia laimennussuhteita. Laitteessa on lisäksi teknillisenä ongelmana se, että rea-30 genssimännän varsi on yhdistetty laimenninmännän varteen myötäävällä liitoksella. Koska sylinterit on tarkoitettu tyhjennettäväksi painamalla laimenninmännän varren päässä olevasta nupista, voi mainittu liitos antaa myöten, jos nesteen vastustava voima on tarpeeksi suuri, tällöin ei : 35 kaikki reagenssi poistukaan laitteesta.

Hakemusjulkaisuista DE 262^899 ja DE 26h901h tunnetaan : samantapainen kaksisylinterinen laimennusannostelulaite.

72658 o r Tässä laitteessa on kummankin sylinterin männän varteen kiinnitetty sylinteriä ympäröivä vaippa. Vaipassa on rajoitin, jonka paikkaa pystysuunnassa voidaan siirtää. Sylinterin yläpäässä on rajoittimeen vastaava uloke. Näin 5 männän yläasento on säädettävissä. Sylinterien välissä on sylinterien suuntaisen objauskiskon varassa liikutin, jossa siirrettävien rajoittimien alapuolella niihin vastaavat tarttuimet. Tässäkin laitteessa yksi laimennus vaatii sekä nosto- että laskuliikkeen.

10 Yhteisenä epämukavuutena edellä viitatuissa laitteissa on vielä se, että niiden käyttämiseen tarvitaan kahta kättä, jos niitä ei käytetä pöytään tuettuna. Teknillisenä heikkoutena näissä laitteissa on se, että imuvaiheen aikana voi sylinterien välinen venttiili aueta, jos näytesylinte-15 rin paine on riittävästi pienempi kuin laimenninsylinterin. Edellä mainituissa laitteissa ei mäntien imupituus ole myöskään kovin tarkasti luettavissa eikä laitteissa ole lainkaan kaiibrointimahdollisuutta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on ennen kaikkea aikaan-20 saada yhdellä kädellä vapaasti käytettävissä oleva laimen-nusannostelulaite. Lisätarkoituksena on aikaansaada laite, jossa laimentimen ja näytteen annostelutilavuutta voidaan säätää toisistaan riippumatta.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on laimennusnestesylin-25 teri sekä näytesylinteri, joissa kummassakin on mäntä nesteen imemiseksi. Laimennusnestesylinteri on yhdistetty laimennusnestesäiliöön kanavalla, jossa on imuventtiili. Näytesylinteri on yhdistetty näytekanavalla annostelukär-keen. Sylinterin välillä on lisäksi yhdyskanava ja siinä 30 sulkuventtiili, joka aukeaa, kun laimennusnestesylinterissä on ylipainetta.

Kumpaankin sylinterin männän varteen liittyy jousi, joka painaa mäntää kohti sylinterin avointa päätä. Laitteessa on edelleen täyttöpainike, jota painettaessa kumpikin 35 mäntä liikkuu taaksepäin jousen voimaa vastaan. Edullisessa sovellutuksessa on lisäksi säätörajoitin, mieluimmin kummallekin sylinterille erikseen, joka määrää, missä vai- 3 72658 heessa painikkeen liikettä mäntä alkaa liikkua. Sulkuvent-tiili on edullisesti sellainen kalvoventtiili, johon kummankin sylinterin alipaine vaikuttaa sulkevasti.

Laitteessa on edullisesti käteen sopivaksi muotoiltu 5 kahva, jossa täyttövipu on sormella painettavissa. Tarkkuuden lisäämiseksi voidaan tilavuudennäyttöasteikot tehdä kalibroitaviksi.

Keksintöä valaistaan lähemmin oheisten piirustusten avulla, jotka esittävät osittaisia pitkittäisleikkauksia 10 eräistä edullisista sovellutusmuodoista.

Kuvien I-III laimennusannostelulaite muodostuu seuraa-vista pääosista: kahva 1, käyttövipu 2, nesteen A säädettävä mittaus- ja annosteluosa 3, nesteen B säädettävä mittaus- ja annosteluosa 4, venttiiliyksikkö 5 ja nesteen B 15 säilytyspullo 6 sekä annostelukärki 7. Kuvat I ja 1' esittävät laimennusannostelulaitteen sisäosien rakenteen, kuva II imuvaiheen toiminnan ja kuva III annosteluvaiheen toiminnan .

Neste A imetään annostelukärkeen 7 suun 17 kautta, jon-20 ka kautta nesteet A ja B myös poistetaan. Annostelukärjen 7 toinen pää on yhdistetty venttiiliyksikköön 5 putkeen 23.

Neste B imetään laitteeseen pullosta 6 letkun 40 kautta venttiiliyksikössä 5 olevaan putkeen 22. Letkun 40 ja putken 22 välillä on imuventtiili 19, joka estää nesteen B 25 pääsyn venttiiliyksiköstä 5 takaisin pulloon 6. Putkissa 23 ja 22 olevat sivuhaarat johtavat venttiilin 21 kammioon, : jossa niiden suita vasten painuu kalvo 24 jousen 26 voimal la ja männän 25 välityksellä. Putkissa 22 ja 23 on imuvaiheen aikana alipaine, joten kalvo 24 sulkee tiiviisti put-30 kien 22 ja 23 suut männän 25 ja jousen 26 tehostamana eikä nesteen A tai B liikettä voi tapahtua imuvaiheen aikana venttiilin 21 kautta.

: Putken 22 toinen pää liittyy nesteen B annosteluosassa 4 olevaan sylinteriin 20, jossa on tiivis mäntä 16 ja jousi 35 28, joka painaa mäntää kohti putken 22 sylinteriin 20 au keavaa päätä. Männän 16 säätöakselille 12, joka on sijoitettu kahvan 1 sisään, on sovitettu kierremutteri 14 siten, 72658 4 että se ei pääse pyörimään kahvan 1 suhteen mutta kylläkin liikkumaan pituussuunnassa pitkin säätöakselia 12, kun sää-töakselia kierretään. Lisäksi säätöakselilla 12 säätökier-teen yläpuolella on erillinen, pienempi kalibrointikierre 5 42, johon liittyy kalibrointimutteri 4l. Säätöakselin 12 päässä on irroitettava säätönuppi 39, joka on sovitettu kiertymättömästi säätöakselin suhteen. Säätönupista 39 voidaan siten kiertää säätöakselia 12, jolloin mutteri 1¾ siirtyy akselilla vastaavasti. Kun säätönuppi 39 vedetään 10 ulos, voidaan kalibrointimutteria 4l kiertää ja näin asettaa männänliikkeen eturaja täsmälleen halutulle kohdalle.

Vastaavalla tavalla kuin putki 22 liittyy nesteen B an-nosteluosaan 4, liittyy putki 23 nesteen A annosteluosaan 3, jossa on vastaavalla tavalla sylinteri 30, mäntä 15, 15 jousi 27, säätöakseli 11, kierremutteri 13 ja säätönuppi 38. Kalibrointi on järjestetty kalibrointimutterin 43 ja -kierteen 44 avulla.

Lisäksi kumpaankin annosteluosaan 4 ja 5 liittyy kahvaan 1 sijoitettu mekanismi, jossa säätöakselit 11 ja 12 20 pyörittävät numerorengassarjoja 31 ja 32 kiilojen 33 ja 34 ja hammaspyörien 35 ja 47 avulla. Näin saadaan kummankin nesteyksikön 3 ja 4 säätötilavuus näkymään halutulla tavalla ikkunoissa 36 ja 37 numeroina, esim. 1 yl tai 0,1 μΐ välein. Eräs tämmöinen tilavuuden näyttöjärjestelmä pipet-25 tien yhteydessä on esitetty yksityiskohtaisemmin esim. suomalaisessa patenttijulkaisussa 64752.

Käyttövipu 2 on sovitettu liikkuvaksi kahvassa 1 kiskon 48 ohjauksessa yhdensuuntaisesti säätöakseleiden 11 ja 12 kanssa. Käyttövivussa 2 on uloke 10, joka on sovitettu 30 vastaamaan muttereihin 13 ja 14 mäntien 15 ja 16 puolelta. Käyttövivussa 2 oleva rajoittaja 8 ja sitä vastaava kahvan rajoitinpinta 9 määräävät vivun 2 liikkeen takarajan.

Mäntien 15 ja 16 liikkeen eturajan määräävät kahvassa 1 olevat väliseinät 45 ja 46, joihin kalibrointimutteri 41 35 tai vastaavasti säätönuppi 38 osuu.

Käyttövivun 2 liikkuessa taaksepäin (kuva II) vivussa 2 oleva uloke 10 tarttuu liikkeen aikana sekä nesteen A et- 5 72658 tä nesteen B säätöakseleille 11 ja 12 sovitettuihin mutte-reihin 13 ja 14, jolloin vivun 2 liikkeen mukana myös mutterit 13 ja 14, säätöakselit 11 ja 12 sekä niihin kiinnitetyt männät 15 ja 16 alkavat liikkua taaksepäin sylinte-5 reissä 20 ja 30, kunnes vivun 2 rajoittaja 8 osuu pintaan 9. Tällöin nestettä A, esim. näytettä koeputkesta 18, virtaa suun 17 kautta annostelukärkeen 7 ja samanaikaisesti nestettä B, esim. reagenssia, pullosta 6 imuventtiilin 19 kautta sylinteriin 20.

10 Mäntien 15 ja 16 paluuliike alkuasentoonsa (kuva III) tapahtuu jousien 27 ja 28 avulla, jotka jännittyivät veto/ imuliikkeen aikana. Kun päästetään vipu 2 palaamaan alku-asentoonsa, mäntä 15 sylinterissä 30 työntää nesteen A an-nostelukärjestä 7 pois sen suun 17 kautta haluttuun as- 15 tiaan, esim. Mittakyvetistöön 29, ja samanaikaisesti, kun mäntä 16 alkaa liikkua sylinterissä 20 kohti alkuasentoa, syntyvä ylipaine sulkee imuventtiilin 19 ja avaa poisto-venttiilin 21 kalvon 24, jolloin neste B alkaa virrata putkesta 22 putkeen 23 ja siitä annostelukärjen 7 kautta ulos 20 samaan astiaan 29 nesteeseen A sekoittuen siihen kokonaan.

Samalla neste B huuhtelee näytekärjen 7 puhtaaksi nesteestä : A. Huuhtelu tapahtuu parhaiten, jos nestemäärä B on valit- • tu huomattavasti suuremmaksi kuin nestemäärä A, esim. B:A = 10:1 tai 100:1.

25 Ennen edelläkuvatun laimennusannostelun aloittamista on • laitteen nestetilat (putket, venttiilit, sylinterit ja kärki) täytettävä nesteellä B eli laite on "ilmattava". Tämä tapahtuu liikuttamalla vipua 2 edestakaisin useita kertoja, jolloin neste B täyttää kaikki kanavat ja poistaa ilman.

30 Edullisimmin kärjestä 7 virtaava ylimääräinen neste johdetaan letkulla takaisin pulloon 6 (ei näytetty kuvissa).

Molempien nesteiden mittaus- ja annosteluosien säätöme-kanismit ja tilavuuden näyttöjärjestelmät voidaan tehdä ra-: kenteeltaan vastaamaan tavallisten käsikäyttöisten pipet- ; 35 tien tunnettuja toiminta- ja säätömekanismeja esim. suoma laisissa patenttijulkaisuissa 64752, 57542, 57543 esitetyillä tavoilla.

. 6 72658

Kuvioiden mukaiset venttiili laitteistot 5, joissa putkien 22 ja 23 alipaine imuvaiheen aikana vaikuttaa venttii-likalvon 24 samalle puolelle, on erityisen edullinen, koska näin estetään venttiilin aukeaminen imuvaiheen aikana, 5 vaikka putkien välillä olisi huomattavakin paine-ero.

Kuvien IV ja V mukaisissa laitteissa nesteyksiköiden väliset sulkuventtiilit muodostuvat joustavista kalvoista 24’ ja 24", jotka voivat olla esim. silikonikumia. Kun männät 16’ ja 16" palauttavat jousien 28’ ja 28" painamina, 10 muodostuu putkiin 22’ ja 22" ylipainetta. Tällöin kalvot 24' ja 24" antavat myöten, ja neste B virtaa putkiin 23' ja 2 3" ·

Nesteen B imuventtiili voi olla esim. kuulaventtiili 19 (kuva I) tai läppäventtiili 19', 19" (kuvat IV ja V).

15 Kuvan V mukaisesti voi laitteessa olla edullisimmin 3~ jalkainen alusta 4l, jonka varassa se seisoo, kun laitetta ei käytetä tai kun nestettä lisätään pulloon 6".

Nesteyksiköt voivat luonnollisesti olla kahvaan liitettynä joko päällekkäin (kuvat I-IV), vierekkäin (kuva V) tai 20 muunlaisessa ryhmässä. Kuvan IV mukaisesti voi pullo 6’ olla myös laitteesta erillään, jolloin ainoastaan imuletku 40' on yhdistetty venttiiliyksikköön 5’, tai pullo 6" voi olla venttiiliyksikön 5" yläpuolella, kuten kuvassa V on esitetty. Periaatteessa annosteluyksiköitä voi olla useam-25 piakin.

Myös muut yksityiskohdat, kuten venttiiliyksikön muoto ja kiinnitystäpä kahvaan, mäntien tiivistys sylintereihin-sä, jousien muoto ja sijoitus, kahvan muoto ja annostelu-vivun ja säätöyksiköiden sijoitus voivat vaihdella huomat-30 tavasti. Kuvioissa I-V on esitetty vain eräitä edullisina pidettyjä sovellutuksia.

Claims (10)

1. Laimennusannostelulaite nesteiden laimentamiseksi ja annostelemiseksi, johon kuuluu kahva (1), jossa on toisesta päästä avoin laimennusnestesylinteri (20), siinä tii-5 vis varrellinen (12) mäntä (16), jossa kahvassa on lisäksi toisesta päästä avoin näytesylir.teri (30) ja siinä vastaavasti varrellinen (11) mäntä (15), jossa kahvassa on edelleen mainittuihin mäntien varsiin tarttuva käyttopainike (2) mäntien vetämiseksi poispäin sylintereidensä avoimista 10 päistä; ja venttiiliyksikkö (5), jossa on sivuhaaralla varustettu laimennusnestekanava (22), jonka toinen pää liittyy laimennusnestesylinterin avoimeen päähän ja jonka toisessa päässä on imuventtiili (19), joka on auki, kun lai-mennusnesteputkessa on alipaine, ja kiinni, kun laimennus-15 nesteputkessa on ylipaine, jossa venttiiliyksikössä on lisäksi sivuhaaralla varustettu näytekanava (23), jonka toinen pää liittyy näytesylinterin avoimeen päähän ja toinen pää on avoin, ja jossa venttiiliyksikössä laimennusnesteka-navan sivuhaara ja näytekanavan sivuhaara ovat yhteydessä 20 toisiinsa sulkuventtiilin (21) kautta, joka on kiinni, kun laimennusnesteputkessa on alipainetta, ja auki, kun laimen-i nusnesteputkessa on ylipainetta, tunnettu siitä, • että laimennusnestesylinterin mäntään (16) liittyy jousi : (28), joka painaa mäntää kohti sylinterin avointa päätä, ja 25 että näytesylinterin mäntään (15) liittyy jousi (27), joka - painaa mäntää kohti sylinterin avointa päätä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laimennusannostelulaite, tunnettu siitä, että näytesylinterin tai laimennusnestesylinterin männän varressa (11, 12) tai kah-30 vassa on varren suunnassa liikuteltava säätörajoitin (13, 14), jolla männän liikkeen toista ääriasentoa voidaan säätää .

3· Patenttivaatimuksen 2 mukainen laimennusannostelu- • laite, tunnettu siitä, että liikuteltava rajoitin 35 on männänvarteen kierteitetty kahvan suhteen pyörimättömäksi sovitettu mutteri (13, 14) ja että annostelupainikkeessa on uloke (10), joka annostelupainiketta painettaessa tart- 72658 8 tuu mainittuun mutteriin ja vetää mäntää poispäin sylinteränsä avoimesta päästä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laimennusannostelu-laite, tunnettu siitä, että säätörajoittimen li- 5 säksi kahvassa tai vastaavasti männän varressa on männän suunnassa siirrettävä kalibrointirajoitin (38, 41), jolla myös männän liikkeen toista ääriasentoa voidaan säätää.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laimennus-annostelulaite, tunnettu siitä, että sulkuvent- 10 tiilissä on kalvo (24, 24’, 24"), joka on tiivistetty lai-mennusnestekanavan sivuhaaran ja näytekanavan sivuhaaran suiden ympäri ja joka antaa myöten, kun laimennusnestekana-vassa on ylipainetta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laimennusannostelu-15 laite, tunnettu siitä, että sekä laimennusneste- kanavan sivuhaaran suu että näytekanavan sivuhaaran suu aukeavat sulkuventtiilin kalvon puolelle.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laimennusannostelu-laite, tunnettu siitä, että sulkuventtiilin kalvo 20 on joustava sivuhaarain suiden päälle kiristetty kalvo (24 ', 24").

7 72658

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laimennus-annostelulaite, tunnettu siitä, että laitteessa on jalusta (41), jonka varassa laite seisoo siten, että sy- 25 linterit ovat suurinpiirtein vaakasuorassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laimennusannostelu-laite, tunnettu siitä, että imuventtiiliin liittyy venttiiliyksikön yläpuolella nestesäiliö (6").

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen laimennus-30 annostelulaite, tunnettu siitä, että kahvassa (1) on kädensija, jossa on sormella käytettävä painike (2). -9 72658 Patentkray