PL178640B1 - Pipeta automatyczna - Google Patents

Abstract

1. Pipeta automatyczna, zwlaszcza reczna pipeta reperujaca do kilkukrotnego wytlaczania takiej samej objetosci cieczy, wyposazona w ze- spól mocowanych do niej róznych, wymiennych koncówek do pobierania i wytlaczania cieczy, z których kazda sklada sie z cylindra, z osadzonym w nim osiowo przesuwnie tlokiem, przy czym wymienne koncówki róznych rodzajów i o róznej wielkosci maja, w trakcie ich zakladania na pipe- te, to samo wzgledne polozenie tloka w cylindrze i sa zaopatrzone w element kodujacy rodzaj wy- miennej koncówki, natomiast pipeta jest wyposa- zona w zespól do automatycznej identyfikacji rodzaju zalozonej na nia wymiennej koncówki, stanowiacy czytnik kodu, znamienna tym, ze element kodujacy wymienna koncówke (10) pipety (40) stanowi glowice kodowa (38), polaczona z tlokiem (22), natomiast zespól pipety (40) do automatycznej identyfikacji koncówki (10) jest umieszczony w miejscu, w którym po osadzeniu wymiennej koncówki (10) w pipecie (40) znajduje sie glowica kodowa (38). Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest pipeta automatyczna, zwłaszcza ręczna pipeta repetująca do kilkukrotnego wytłaczania takiej samej objętości cieczy, wyposażona w zespół mocowanych do niej różnych, wymiennych końcówek do pobierania i wytłaczania cieczy, z których każda składa się z cylindra, z osadzonym w nim osiowo przesuwnie tłokiem, przy czym wymienne końcówki różnych rodzajów i o różnej wielkości mają, w trakcie ich zakładania na pipetę, to samo względne położenie tłoka w cylindrze i są zaopatrzone w element kodujący rodzaj wymiennej końcówki, natomiast pipeta jest wyposażona w zespół do automatycznej identyfikacji rodzaju założonej na nią wymiennej końcówki, stanowiący czytnik kodu.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 4563907 znana jest pipeta automatyczna wyposażona w wymienną końcówkę, złożoną z cylindra i osadzonego w niej przesuwnie tłoka, przy czym pojemność robocza końcówki jest określona długością wysunięcia tłoka z cylindra. Rozwiązanie to charakteryzuje się ograniczoną pojemnością wymiennych końcówek i nie może być stosowane w tych przypadkach, gdy tłoki różnych końcówek wymiennych, stanowiących wyposażenie pipety, mają tę samą długość, a różnią się średnicą, jak to ma na przykład miejsce w pipetach repetujących. Ponadto opisana pipeta nie jest wyposażona w zespół do automatycznej identyfikacji rodzaju założonej na nią wymiennej końcówki.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0576967 znana jest automatyczna pipeta napędzana silnikiem i wyposażona w mechanizm przekształcający ruch napędowy silnika w osiowe przesunięcie tłoka. Pipeta ta jest również wyposażona w elektroniczny układ sterowania przesuwem tłoka, z możliwością jego blokady w nastawionym położeniu oraz w układ pomiarowy i monitorujący przesunięcie tłoka. Pipeta ta jest wyposażona w wymienną końcówkę, złożoną z cylindra oraz osadzonego w nim przesuwnie tłoka, przy czym do pipety mogą być stosowane różne wymienne końcówki z różnymi średnicami tłoka, w zależności od żądanej pojemności. Cylinder wymiennej końcówki jest zaopatrzony w element kodowy z występami i rowkami, określający pojemność końcówki. Pipeta jest ponadto zaopatrzona w czytnik kodu, znajdujący się wewnątrz jej obudowy i połączony z układem sterującym.

Zasadniczą niedogodnością tego rozwiązania jest konieczność stosowania adaptera do osadzenia końcówek wymiennych o różnych średnicach cylindra, jak również konieczność przesuwania czytnika kodowego w przypadku mocowania do pipety cylindrów wymiennych końcówek o różnych średnicach.

Z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych AP nr nr US 4988481 oraz US 5002737 znane są pipety umożliwiające automatycznie rozpoznawanie wielkości cylindra osadzonej w pipecie wymiennej końcówki, przy czym cylindry tych końcówek są zaopatrzone w odpowiednie oznaczenia kodowe na powierzchni obwodowej lub na kołnierzu cylindra, zaś odczytywanie kodu odbywa się przez pomiar indukcyjności, pojemności lub oporu elektrycznego połączonego z tym cylindrem elementu kodowego. Według rozwiązania przedstawionego w opisie patentowym PCT, opublikowanym za nr WO-A-91/04759, cylinder pompy infuzyjnej stosowanej w pipecie jest wyposażony w kod kreskowy, odczytywany za pomocą umieszczonego w jej obudowie odpowiedniego czytnika.

W praktyce okazało się jednak, że oznaczanie cylindrów wymiennych końcówek pipet, zwłaszcza pipet repetujących, za pomocą opisanych wyżej sposobów, ma wiele niedogodności, bowiem w celu zapewnienia szerokiego zakresu pojemności wymiennych końcówek, a tym samym objętości dozowanych cieczy, stosowane są w praktyce wymienne końcówki różnych rodzajów o bardzo różniących się od siebie wielkościach, przy czym końcówki wymienne o niewielkich rozmiarach są mocowane bezpośrednio na pipecie, natomiast większe końcówki są z nią łączone za pośrednictwem adaptera, redukującego średnicę cylindra końcówki w miejscu połączenia. W takim przypadku nie jest możliwe oznaczanie kodowe końcówki w miejscu połączenia jej cylindra z pipetą, natomiast umieszczanie tego oznaczenia w innym miejscu utrudnia jego odczyt, stwarzając równocześnie konieczność powiększenia całej konstrukcji pipety. Natomiast oznaczenie końcówki na adapterze, w miejscu jej osadzenia na pipecie, stwarza również konieczność dopasowania adaptera do wielkości wymiennej końcówki.

178 640

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 3757585 znana jest pipeta pracująca na takiej zasadzie, że końcówka jednorazowego użytku może być osadzona na pipetach o różniącej się pojemności. W tym celu pipeta jest wyposażona w korpus połączony z cylindrem oraz z osadzoną na nim wymienną końcówką. W korpusie tym jest osadzony przesuwnie tłok, połączony z przyciskiem uruchamiającym go, a ponadto przesuwna tuleja oraz dwie sprężyny: słabsza, przesuwająca tłok w cylindrze i silniejsza, przesuwająca tuleję. Naciśnięcie przycisku powoduje wyciskanie przez tłok powietrza zawartego w cylindrze, a równocześnie cieczy znajdującej się w wymiennej końcówce. Zakończenie roboczego ruchu tłoka powoduje wyczuwaną przez operatora reakcję silniejszej sprężyny przesuwającej tuleję, która uruchamia równocześnie czujnik elektryczny. Zwolnienie przycisku umożliwia zassanie do końcówki kolejnej porcji cieczy pod działaniem słabszej sprężyny.

Niedogodnością tego rozwiązania są przede wszystkim niedokładności w ilości wytłaczanej z końcówki cieczy, związane z zastosowaniem powietrza jako czynnika pośredniczącego, jak również brak możliwości dokładnego dozowania wypływającej cieczy. Pipeta ta jest zaopatrzona w naniesione w dwóch miejscach barwne kody, lecz nie jest wyposażona w urządzenie do automatycznej identyfikacji końcówki.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2736551 znana jest pipeta, stanowiąca cylinder z osadzonym w nim przesuwnie tłokiem, wyposażona w zespół uruchamiający złożony z suwaka przesuwanego równolegle do osi cylindra i wyposażonego w zamek do łączenia go z końcówką tłoka. Zamek ten jest zaopatrzony w osiowy otwór, służący do osadzenia w nim końcówki tłoka oraz w poprzeczny otwór, w który wsuwany jest trzpień sterujący. Trzpień sterujący w jednym swym skrajnym położeniu chwyta, w drugim zaś - zwalnia końcówkę tłoka. Zespół uruchamiający jest ponadto wyposażony w równoległą do osi pipety listwę krzywkową, której jeden długi odcinek wymusza chwytanie, drugi zaś krótki odcinek - zwalnianie końcówki tłoka przez trzpień sterujący. Cylinder jest przymocowany rozłącznie do korpusu pipety swym kołnierzem za pomocą zakrętki z otworem. Całkowite uniesienie suwaka w górę powoduje zassanie do cylindra całej ilości cieczy, natomiast uruchomienie przycisku umieszczonego na przeciwległym końcu pipety powoduje stopniowe opuszczenie suwaka wraz z tłokiem i kolejne dozowanie małych części cieczy zawartej w cylindrze.

Istotną niedogodnością tego rozwiązania jest bardzo skomplikowana budowa pipety i związana z tym mała pewność działania, zwłaszcza po zużyciu nawet nieznacznym jej części. Ponadto rozwiązanie to różni się od konstrukcji pipety automatycznej według wynalazku tym, że nie ma żadnego urządzenia do identyfikacji rodzaju założonej na pipetę wymiennej końcówki.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2914176 znane jest urządzenie identyfikujące pojemniki transportowe, zawierające różne środki chemiczne, zwłaszcza pozostałości po zużytych rdzeniach reaktorów jądrowych, w którym walcowy pojemnik transportowy jest zaopatrzony na swej powierzchni w układ oddzielonych rowkami pierścieniowych występów o dwóch, różniących się wysokościach. Promienie emitowane przez źródło światła, które przechodząc przez obszary nad niższymi występami, padają na ustawione na ich drodze sensory, jak również te, które są zatrzymywane przez wyższe występy - umożliwiają generację odpowiednich sygnałów, przetwarzanych następnie w układzie elektronicznym na sygnały binarne; umożliwiające identyfikację pojemnika.

Rozwiązanie to poświadcza bezsporny fakt, że znany jest sposób kodowania i identyfikacji różnych przedmiotów przez zaopatrzenie ich w występy i rowki przesłaniające lub przepuszczające strumień promieniowania, generowany w zespole identyfikującym te przedmioty, przy czym generowany w ten sposób świetlny sygnał kodowy jest automatycznie odczytywany za pomocą czytnika tego zespołu identyfikującego.

Istotną niedogodnością opisanego rozwiązania są stosunkowo duże i trudne do zminiaturyzowania wymiary urządzenia, uniemożliwiające zastosowanie opisanego systemu do identyfikacji niewielkich przedmiotów, na przykład wymiennych końcówek stosowanych w pipetach.

178 640

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji automatycznej pipety, która umożliwi łatwą i pewną identyfikację rodzaju osadzonej w niej wymiennej końcówki wymiennej, nawet w przypadku dużej liczby różnych końcówek znajdujących się w wyposażeniu tej pipety oraz dużych różnic pojemności tych końcówek. Istotną cechą tego rozwiązania winno być również wyeliminowanie jakichkolwiek bądź adapterów służących do połączenia pipety z wymiennymi końcówkami o różnej pojemności.

Cel ten zrealizowano w konstrukcji pipety automatycznej według wynalazku, która charakteryzuje się tym, że zespół kodujący wymienną końcówkę pipety stanowi głowicę kodową połączoną z tłokiem, natomiast zespół pipety do automatycznej identyfikacji końcówki jest umieszczony w miejscu, w którym po osadzeniu wymiennej końcówki w pipecie znajduje się głowica kodowa.

Pipeta automatyczna jest korzystnie wyposażona w zespół dostosowanych do niej różnego rodzaju wymiennych końcówek, zwłaszcza o różnym kształcie i wielkości, przy czym głowice kodowe tych końcówek są zaopatrzone w elementy kodu binarnego, odpowiadającego rodzajowi końcówki.

Zespół identyfikujący liczbę (2ⁿ-1) rodzajów stosowanych w pipecie wymiennych końcówek jest wyposażony w liczbę (n+1) fotokomórek, zaopatrzonych w źródła promieniowania, korzystnie w fotodiody oraz fotodetektor czytnika optycznego, gdzie n jest liczbą pierścieniowych występów głowicy kodowej.

Fotokomórki są umieszczone od siebie w odległości równej długości rastra lub jego wielokrotności, korzystnie na poprzecznej osi symetrii pojedynczych występów.

Poszczególne fotokomórki zespołu identyfikującego rodzaj wymiennych końcówek wykorzystują promieniowanie o różnej długości fali, korzystnie promieniowanie podczerwone.

Fotokomórki te są aktywowane w kolejności ich położenia wzdłuż osi głowicy, począwszy od cylindrycznej końcówki tej głowicy.

Fotodetektor zespołu identyfikującego rodzaj wymiennej końcówki jest aktywowany na krótki okres czasu i w chwili umieszczania głowicy kodowej wymiennej końcówki w pipecie.

Pierwsza fotokomórka zespołu identyfikującego rodzaj wymiennej końcówki, umieszczona bezpośrednio nad cylindryczną końcówką głowicy kodowej służy do stwierdzenia czy osadzona w pipecie wymienna końcówka stanowi wyposażenie tej pipety.

Zespół identyfikujący rodzaj wymiennej końcówki jest korzystnie zaopatrzony w elektryczny układ włączający czytnik oznaczenia kodowego w chwili osadzania końcówki wymiennej w pipecie, a także w elektryczny układ włączający ręcznie, względnie automatycznie operację samokontroli, sprawdzaj ącą prawidłowe działanie fotokomórek.

Opisana wyżej konstrukcja automatycznej pipety według wynalazku ma w porównaniu do znanych pipet automatycznych tę istotną zaletę, że osadzenie wymiennej końcówki dowolnego typu i wymiaru w pipecie nie wymaga stosowania jakichkolwiek adapterów, które są niezbędne wówczas, gdy element kodowy jest związany z cylindrem wymiennej końcówki. Dzięki temu głowica, stanowiąca element kodowy wymiennej końcówki według wynalazku, może być łatwo wprowadzona do zespołu identyfikującego tę końcówkę, bez konieczności dostosowania tego zespołu do wymiarów końcówki.

Dzięki tym cechom charakterystycznym automatycznej pipety według wynalazku, jak również dzięki łatwości zakodowania jej rodzaju przez ustawienie odpowiedniej kombinacji występów i rowków na głowicy kodującej, wyposażenie pipety automatycznej może obejmować znacznie większą liczbę różnorodnych wymiennych końcówek, różniących się zarówno pojemnością, jak i kształtem. Ponadto rozwiązanie pipety automatycznej według wynalazku charakteryzuje się stosunkowo prostą konstrukcją pipety, jak również bardzo niewielkim zużyciem energii, niezbędnym dla identyfikacji różnych wymiennych końcówek.

Wynalazek jest w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia część pipety z wymienną końcówką, w podłużnym przekroju osiowym; fig. 2 - pipetę z wymienną końcówką w przekroju poprzecznym wzdłuż linii Π-Π na fig. 1; fig. 3 - głowicę kodową połączoną z tłokiem wymiennej końcówki pipety i schemat

178 640 odczytywania kodu oznaczenia końcówki za pomocą zespołu identyfikującego pipety, wyposażonego w układ fotokomórek; fig. 4 - głowice kodowe połączone z tłokami siedmiu dostosowanych do pipety różnego rodzaju wymiennych końcówek, z kodem binarnym oznaczającym rodzaj tych końcówek, a fig. 5 - głowice połączone z tłokami siedmiu dostosowanych do pipety różnego rodzaju końcówek wymiennych, identyfikowanych według innego schematu kodowego.

Przedstawiona na fig. 1 pipeta automatyczna według wynalazku jest przykładowo wyposażona w siedem końcówek wymiennych 10 o różnych wymiarach i pojemnościach. Końcówka wymienna 10 pipety składa się z cylindra 12, który od góry jest otwarty i zaopatrzony w wystający na zewnątrz kołnierz 14, natomiast u dołu jest połączony ze stanowiącą z nim jedną całość - stożkową częścią 16, zbieżną w kierunku do dołu. Część stożkowa 16 ma średnicę mniejszą od średnicy cylindra 12, wskutek czego dno 18 cylindra w miejscu połączenia z częścią stożkową 16 tworzy uskok.

Wewnętrzna przestrzeń części stożkowej 16 jest połączona z przestrzenią wewnętrzną cylindra 12, przy czym obydwie te części 12 i 16 są współosiowe. Znajdujący się u dołu części stożkowej 16 otwór 20 służy do zasysania lub wytłaczania pipetowanej cieczy.

We wnętrzu cylindra 12 końcówki wymiennej 10 jest osadzony przesuwnie, przedstawiony na fig. 1 w swym dolnym położeniu, tłok 22. Tłok 22 jest połączony z drążkiem tłokowym 24, zaopatrzonym na swym końcu w głowicę kodową 38, wystającą w tym dolnym położeniu tłoka 22 z otworu cylindra 12. W odmiennym, nie pokazanym na rysunku, rozwiązaniu pipety głowica kodowa 38 może się również znajdować całkowicie lub częściowo we wnętrzu cylindra 12 wymiennej końcówki 10.

Głowica kodowa 38, służąca do zakodowania oraz identyfikacji wymiennej końcówki 10, do której przynależy, ma postać walca (fig. 3) i składa się ze środkowej, cylindrycznej części 26 zaopatrzonej w układ pierścieniowych występów 28, ograniczonych zewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi 32 oraz dwustronnymi, czołowymi płaszczyznami 30. Między występami 28 są utworzone pierścieniowe rowki 34, zaś na końcu głowicy znajduje się jej cylindryczna końcówka 36.

Automatyczna pipeta 40 (fig. 1) jest zaopatrzona w uchwyt końcówki wymiennej 10 oraz w boczny otwór umożliwiający dostęp do tego uchwytu. W dolnym położeniu tłoka 22 (fig. 1), w którym styka się on z dnem 18 cylindra 12, głowica kodowa 38, połączona z tym tłokiem 22 za pośrednictwem drążka tłokowego 24, wystaje ponad kołnierz 14 cylindra 12 wymiennej końcówki 10. Kołnierz 14 cylindra 12 jest osadzony w dolnym otworze pipety 40 i pozycjonuje położenie wymiennej końcówki 10 w pipecie 40. Do przesuwania tłoka 22 końcówki wymiennej 10 wzdłuż osi cylindra 12 służy współpracujący z głowicą kodową 38 nastawnik 42. Nastawnik 42 jest zaopatrzony w chwytak z dwoma naprzeciwległymi szczękami 44 (fig. 2) chwytającymi górną część głowicy kodowej 38. Profil szczęk 44 jest w tym celu dopasowany do zewnętrznej powierzchni występów 28 tej głowicy kodowej 38, umożliwiając zaciśnięcie się ich wokół zewnętrznej powierzchni 32 odpowiedniego występu 28 głowicy kodowej 38.

Końcówki wymienne, wchodzące w skład wyposażenia pipety automatycznej 40, mają cylindry 12 na ogół o różnych średnicach odpowiadających ich różnym pojemnościom, lecz korzystnie o stałej długości, przy czym oznaczenie każdego rodzaju końcówki wymiennej 10 jest zakodowane w kodzie dwójkowym przez odpowiednią konfigurację układu występów 28 i rowków 34 głowicy kodowej 38, przynależnej do danej wymiennej końcówki 10.

Wymiar rastra kodu jest określony długością występu 28 głowicy kodowej 38, natomiast całość oznaczenia kodowego głowicy odpowiada w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym, przedstawionym na rysunku (fig. 4 i 5), sześciokrotnej długości rastra, wypełnionej występami 28 i znajdującymi się między nimi rowkami 34. Pierwszy raster 1 odpowiada cylindrycznej końcówce 36 głowicy 38, natomiast pięć pozostałych rastrów (oznaczonych na fig. 3 przez 2 do 6) odpowiada kolejnym występom 28 oraz rowkom 34 głowicy 38.

178 640

Do automatycznego odczytywania kodu w celu identyfikacji rodzaju założonej na pipetę 40 wymiennej końcówki 10 służy zespół identyfikacyjny, którego układ optyczny składa się: z liczby (n+1) (korzystnie czterech) fotokomórek 46, 48, 50, 52 (elementy nieprzezroczyste), odpowiadającej liczbie n (korzystnie trzech) występów 28 głowicy kodowej 38, stanowiących przesłony dla promieniowania. W skład każdej z tych fotokomórek 46 do 52 wchodzi umieszczona po jednej stronie - fotodioda, pełniąca rolę źródła promieniowania, korzystnie podczerwonego, oraz znajdujący się naprzeciw niej, po drugiej stronie głowicy 38, fotodetektor 54 podczerwieni, a także korzystnie filtr spektralny, pozwalający na rejestrowanie promieniowania o długości fali odpowiadającej pasmu emitowanemu przez źródło promieniowania, a ponadto ograniczający rozproszenie światła i poprawiający wartość stosunku sygnał:tło.

Fotokomórki 46 do 52 mogą emitować promieniowanie o różnej długości fali, korzystnie promieniowanie podczerwone, emitując wzajemne zakłócenia w ich odbiorze.

Włączanie zespołu identyfikacyjnego następuje korzystnie za pomocą elektrycznego układu włączającego, w chwili zakładania końcówki wymiennej 10 na pipetę 40. Włączanie czytnika może być przy tym połączone z zatrzaskiwaniem szczęk 44 chwytaka na głowicy kodowej 38 wymiennej końcówki 10. Zespół identyfikacyjny winien być uruchomiony na określony czas, niezbędny do prawidłowej i jednoznacznej identyfikacji końcówki wymiennej 10, przy minimalnym zużyciu energii.

Szczególnie korzystne jest kolejne włączanie przez układ włączający poszczególnych fotokomórek 46 do 52, w kolejności ich położenia wzdłuż osi głowicy 38, począwszy od cylindrycznej końcówki 36 tej głowicy kodowej 38, co umożliwia wyeliminowanie zakłóceń i pozwala na stosowanie tylko jednego rodzaju źródła światła i fotodetektora.

Zespół identyfikacyjny winien być również przystosowany do przeprowadzenia operacji samokontroli, pozwalającej na sprawdzenie prawidłowego działania wszystkich fotokomórek, w szczególności sprawdzenie czy strumień promieniowania, emitowanego przez poszczególne fotodiody nie został przerwany przez przesłaniające go ciało obce. W tym celu elektryczny układ włączający zespół winien po każdorazowej identyfikacji wymiennej końcówki 10 umożliwiać włączenie ręczne lub automatyczne operacji samokontroli, która trwa ułamek sekundy i winna być zakończona przed nałożeniem na pipetę następnej wymiennej końcówki. W cyklu automatycznym operacja samokontroli jest niezauważalna dla użytkownika, gdyż jedynie w przypadku wykrycia błędu generowany jest przez układ sygnał dźwiękowy.

Dla operacji samokontroli zarezerwowany jest stan zespołu identyfikującego, w którym wszystkie fotokomórki rejestrują „przezroczystość”. Do identyfikacji liczby (2ⁿ-l) różnych rodzajów końcówek służy liczba n występów 28 (oraz n rowków 34) głowicy kodowej 38, jak również liczba (n+1) fotokomórek 46 do 52 zespołu identyfikującego końcówkę.

Po wprowadzeniu tłoka 22 do cylindra 12 wymiennej końcówki 10, wystająca z niego głowica kodowa 38, połączona z tłokiem za pośrednictwem drążka tłokowego 24, zostaje sprężyście chwycona przez szczęki 44 chwytaka nastawnika 42 tłoka, przy czym po włączeniu zespołu identyfikującego - fotokomórki 46 do 52 oświetlają zarówno występy 28, jak i rowki 34 głowicy 38. Ponieważ występy 28 przesłaniają drogi strumieni światła, emitowanych przez odpowiednie fotokomórki, natomiast strumienie światła emitowane przez pozostałe fotokomórki przechodzą przez pierścieniowe rowki 34 między występami 28 tej głowicy kodowej 38 i padają na fotodetektor 54 (fig. 3), który odczytuje kod oznaczenia wymiennej końcówki 10.

W przypadku zespołu głowic przedstawionych na fig. 4 i 5 pierwsza fotokomórka 46 umieszczona w pozycji rastra 1 prześwietla wolną przestrzeń nad cylindryczną końcówką 36 głowicy 38, umożliwiając rozpoznawanie obcych końcówek wymiennych, które w tym miejscu nie przepuszczają promieni, powodując włączenie ostrzegawczego sygnału dźwiękowego. Na schematach kodowych przedstawionych na fig. 4 i 5 przezroczysta pozycja rastra 1 odpowiada bitowi „1”.

Trzy fotokomórki 48 do 52, służące do identyfikacji oznaczenia rodzaju końcówki wymiennej 10, oddalone od siebie o podwójny wymiar rastra, oświetlają odpowiednie rowki 34

178 640 albo występy 28 głowicy kodowej 38 i w przypadku przepuszczania - rejestrują bit „1”, zaś w przypadku nieprzepuszczania - bit „0”. Należy zaznaczyć, że fotokomórka 46 w górnej części głowicy kodowej 38, określająca czy wymienna końcówka 10 należy do zespołu końcówek pipety 40, jest oddalona od fotokomórki 48 o pojedynczy wymiar rastra.

Dzięki opisanemu osiowemu rozmieszczeniu występów 28 i znajdujących się między nimi rowków 34 głowicy kodowej 38 oraz osiowemu rozmieszczeniu odpowiadających im fotokomórek 48 do 52, są one dla czytnika zespołu identyfikującego wymienną końcówkę 10 albo przezroczyste (rowek 34 odpowiada bitowi „1”), albo nieprzezroczyste (występ 28 odpowiada bitowi „0”).

Na figurach 4 i 5 pokazano oznaczenia siedmiu wymiennych końcówek 10, określonych kodem dwójkowym z oznaczeniami: 1000, 1001,1010, 1011,1100, 1101 oraz 1110. Pierwszy bit „1”, odpowiadający fotokomórce 46, jest jak już wyżej wspomniano zarezerwowany dla rozpoznawania własnych (bit „1”) lub obcych (bit „0”) końcówek wymiennych. Oznaczenie kodowe 1111, oznaczające brak jakichkolwiek przesłon naprzeciw wszystkich czterech -fotokomórek 46 do 52, nie służy do oznaczenia rodzaju końcówki wymiennej, lecz jest zarezerwowane do opisanej wyżej operacji samokontroli.

Jak to uwidoczniono na fig. 4 i 5 głowice o oznaczeniu kodowym: 1001, 1010, 1011, 1100 i 1110 na fig. 4 oraz głowice z oznaczeniami kodowymi: 1001, 1011, 1100, 1101 i 1110 na fig. 5 są również zaopatrzone w występy 28 o długości równej podwójnemu rastrowi. Na przykład głowica o oznaczeniu kodowym 1101 na fig. 4 jest zaopatrzona w występ o długości odpowiadającej trzem długościom rastra, natomiast głowica o oznaczeniu kodowym 1010 na fig. 5 jest zaopatrzona w dwa występy 28 o podwójnej długości rastra. Poszerzenie występów 28 o wymiar równy wielokrotności rastra umożliwia nie tylko odczyt większej liczby oznaczeń kodowych wymiennych końcówek 10, lecz powoduje dodatkowo zwiększenie siły docisku szczęk 44 chwytaka do głowicy kodowej 38, a tym samym pewniejsze jej zamocowanie w chwytaku nastawnika tłoka, co ma szczególne znaczenie w przypadku, gdy głowice te są wykonane z tworzywa sztucznego metodą wtryskową. Oczywiście przedstawiony na fig. 4 występ 28 o potrójnej długości rastra, dla oznaczenia kodowego 1101, może zostać zwężony tylko do długości podwójnego rastra, zajmując pozycję rastrów 3 i 4. Dzięki temu unika się zgrubień materiału, które podczas operacji wtrysku tworzywa sztucznego prowadzą zwykle do powstawania braków.

178 640

178 640

Fig. 2

178 640

2 3 4 5

Fig. 3

178 640

0 0

0 1

10

11

110 0

110 1

1110

178 640

Ο

Ο

1

178 640

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pipeta automatyczna, zwłaszcza ręczna pipeta reperująca do kilkukrotnego wytłaczania takiej samej objętości cieczy, wyposażona w zespół mocowanych do niej różnych, wymiennych końcówek do pobierania i wytłaczania cieczy, z których każda składa się z cylindra, z osadzonym w nim osiowo przesuwnie tłokiem, przy czym wymienne końcówki różnych rodzajów i o różnej wielkości mają w trakcie ich zakładania na pipetę, to samo względne położenie tłoka w cylindrze i są zaopatrzone w element kodujący rodzaj wymiennej końcówki, natomiast pipeta jest wyposażona w zespół do automatycznej identyfikacji rodzaju założonej na nią wymiennej końcówki, stanowiący czytnik kodu, znamienna tym, że element kodujący wymienną końcówkę (10) pipety (40) stanowi głowicę kodową (38), połączoną z tłokiem (22), natomiast zespół pipety (40) do automatycznej identyfikacji końcówki (10) jest umieszczony w miejscu, w którym po osadzeniu wymiennej końcówki (10) w pipecie (40) znajduje się głowica kodowa (38).
2. 2. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wyposażona w zespół dostosowanych do niej różnego rodzaju wymiennych końcówek (10), zwłaszcza o różnym kształcie i wielkości, przy czym głowice kodowe (38) tych końcówek (10) są zaopatrzone w elementy kodu binarnego, odpowiadającego rodzajowi końcówki.
3. 3. Pipeta według zastrz. 2, znamienna tym, że jej zespół identyfikujący liczbę (2ⁿ-l) rodzajów stosowanych w pipecie (40) wymiennych końcówek (10) jest wyposażony w liczbę (n+1) fotokomórek (46 do 52), zaopatrzonych w źródła promieniowania, korzystnie w fotodiody oraz fotodetektor (54) czytnika optycznego, gdzie n jest liczbą pierścieniowych występów (28) głowicy kodowej (38).
4. 4. Pipeta według zastrz. 3, znamienna tym, że fotokomórki (46 do 52) są umieszczone od siebie w odległości równej długości rastra lub jego wielokrotności, korzystnie na poprzecznej osi symetrii pojedynczych występów (28).
5. 5. Pipeta według zastrz. 3 albo 4, znamienna tym, że poszczególne fotokomórki (46 do 52) jej zespołu identyfikującego rodzaj wymiennych końcówek (10) wykorzystują promieniowanie o różnej długości fali, korzystnie promieniowanie podczerwone.
6. 6. Pipeta według zastrz. 3, znamienna tym, że fotokomórki (46 do 52) jej zespołu identyfikującego rodzaj wymiennej końcówki (10) są aktywowane w kolejności ich położenia wzdłuż osi głowicy (38), począwszy od cylindrycznej końcówki (36) tej głowicy.
7. 7. Pipeta według zastrz. 3 albo 6, znamienna tym, że fotodetektor (54) jej zespołu identyfikującego rodzaj wymiennej końcówki (10) jest aktywowany na krótki okres czasu i w chwili umieszczania głowicy kodowej (38) wymiennej końcówki (10) w pipecie (40).
8. 8. Pipeta według zastrz. 3, znamienna tym, że pierwsza fotokomórka (46) zespołu identyfikującego rodzaj wymiennej końcówki (10), umieszczona bezpośrednio nad cylindryczną końcówką (36) głowicy kodowej (38) służy do stwierdzenia czy osadzona w pipecie (40) wymienna końcówka (10) stanowi wyposażenie tej pipety (40).
9. 9. Pipeta według zastrz. 3, znamienna tym, że jej zespół identyfikujący rodzaj wymiennej końcówki (10) jest zaopatrzony w elektryczny układ włączający czytnik oznaczenia kodowego w chwili osadzania końcówki wymiennej (10) w pipecie (40).
10. 10. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół identyfikujący rodzaj wymiennej końcówki (10) jest zaopatrzony w elektryczny układ włączający ręcznie, względnie automatycznie operację samokontroli, sprawdzającą prawidłowe działanie fotokomórek (46 do 52).

    178 640