PL202190B1 - Pipeta oraz sposób wytwarzania pipety - Google Patents

Abstract

Pipeta wyposa zona w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tulej a wrzutow a, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym trzon jest zaopatrzony na swym ko ncu w cz esc mocu- j ac a, na której jest osadzona cz esc osadcza sto zkowej ko ncówki, wykonanej równie z z tworzywa sztucznego, a ponadto cz esc mocuj aca trzonu jest zaopatrzona w ele- ment uszczelniaj acy, wykonany ze spr ezystego i elastycz- nego materia lu uszczelniaj acego, za s tuleja wyrzutowa jest przesuwana osiowo w dó l wzgl edem trzonu, powoduj ac po dokonaniu jednej albo kilku operacji pipetowania wyrzut osadzonej w dolnej cz esci trzonu sto zkowej koncówki, która charakteryzuje si e tym, ze element uszczelniaj acy (12), uformowany ze spr ezystego i elastycznego, dobrze uszczelniaj acego tworzywa sztucznego jest bezpo srednio polaczony przez stopienie z materia lem tworzywa sztucz- nego, z którego jest wykonany trzon (5) pipety, przy czym element uszczelniaj acy (12) si ega sw a górn a cz esci a pod tulej e wyrzutow a (6), za s na jego dolnym ko ncu jest osadzo- ny wymienny element dystansowy (17) o okre slonej d lugo sci osiowej, zaopatrzony w pier scieniowy ko lnierz (16), zapew- niaj acy, ze sto zkowa ko ncówka (8), lacznie z jej cz esci a osadcz a (10) oraz z trzonem (5), uzyskuje zadan a, sku- teczn a d lugosc osiow a. Sposób wytwarzania pipety wypo- sa zonej w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tulej a wyrzutow a, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym dolny koniec trzonu pipety tworzy jego cz esc mocuj ac a, na której jest osadzona cz esc osadcza sto zkowej ko ncówki, . . . . PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pipeta wyposażona w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tuleją wrzutową, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym trzon jest zaopatrzony na swym końcu w część mocującą, na której jest osadzona część osadcza stożkowej końcówki, wykonanej również z tworzywa sztucznego, a ponadto część mocująca trzonu jest zaopatrzona w element uszczelniający, wykonany ze sprężystego i elastycznego materiału uszczelniającego, zaś tuleja wyrzutowa jest przesuwana osiowo w dół względem trzonu, powodując po dokonaniu jednej albo kilku operacji pipetowania wyrzut osadzonej w dolnej części trzonu stożkowej końcówki.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania pipety wyposażonej w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tuleją wyrzutową, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym dolny koniec trzonu pipety tworzy jego część mocującą, na której jest osadzona część osadcza stożkowej końcówki, a ponadto na tę część mocującą trzonu pipety jest nasadzony element uszczelniający, wykonany z elastycznego i sprężystego tworzywa sztucznego, który po osadzeniu na pipecie stoż kowej koń cówki uszczelnia wnętrze jej części osadczej.

Istotnym wymaganiem zarówno dla pipet pojedynczych, jak i dla pipet wielokanałowych oraz urządzeń do pipetowania jest szczelne osadzenie końcówki pipety na jej trzonie, umożliwiające równocześnie mechaniczne wysuwanie albo wyrzucanie trzonu pipety z możliwie niewielką siłą, bowiem duża wartość siły wyrzutu wymagałaby odpowiednio dużej siły uruchamiającej tuleję wyrzutową. Z tego powodu w znanych pipetach stosowane są przekładnie umieszczone między przyciskiem wyrzutowym a tuleją wyrzutową, co powoduje jednak wydłużenie mechanizmu uruchamiania tulei wyrzutowej i zwiększenie wymiarów pipety.

Problem wartości siły wyrzutowej w znanych z praktyki pipetach ma szczególne znaczenie wtedy, gdy trzon pipety jest wykonany ze stosunkowo twardego, odpornego na zużywanie się tworzywa sztucznego, a końcówka jest wykonana z tworzywa bardziej miękkiego i odkształcalnego, a zwłaszcza z propylenu. Trzon pipety moż e być wówczas ł atwo uszkodzony w jego części mocującej, a stoż kowe powierzchnie styku końcówki z trzonem pipety nie są szczelne. Użytkownik próbuje zwykle w takim przypadku doszczelnić końcówkę przez bardzo silne nasunięcie jej na trzon pipety.

Z publikacji zgł oszenia mię dzynarodowego PCT nr WO 91/16975 znana jest pipeta, w której między częścią osadcza końcówki i częścią mocującą trzonu znajduje się odkształcalna uszczelka typu O-ring albo inny sprężyście odkształcalny element. Rozwiązanie to stwarza jednak problemy czyszczenia pipety i komplikuje budowę mechanizmu wyrzutowego, a ponadto w otoczeniu uszczelki powstają szczeliny, w których może pozostać pewna ilość odczynnika, powodując zanieczyszczenie kolejnej próby.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 4 187 724 znana jest wymienna końcówka dla specjalistycznej pipety, której tuleja wyrzutowa ma zakończenie w postaci krzywki, współpracującej podczas wciskania ze stożkową końcówką pipety, mającą również koniec w postaci krzywki. Podczas wciskania końcówki na trzon pipety, w celu zapewnienia lepszego uszczelnienia, końcówka ta obraca się. W odmianie rozwiązania konstrukcyjnego wynalazku końcówka na swej wewnętrznej powierzchni ma obwodowe żebra albo też obwodowe rowki z pierścieniowymi uszczelkami, polepszające jakość uszczelnienia.

Rozwiązanie to dotyczy jednak wyłącznie specjalistycznej konstrukcji pipet, nadających się do użytkowania tylko ze specjalnie dla nich wykonanymi końcówkami. Jakość takiego uszczelnienia szybko pogarsza się w miarę pogarszania się gładkości powierzchni trzonu pipety oraz pogarszania się właściwości uszczelniających cienkich pierścieniowych uszczelek. Ponadto sama konstrukcja tej specjalistycznej pipety różni się zarówno od znanych pipet, jak i od przedmiotu niniejszego zgłoszenia tym, że jej tuleja wyrzutowa nie jest przesuwana osiowo w dół względem trzonu pipety w celu wyrzucenia jej stożkowej konstrukcji, ale jest wyposażona w przekładnię stożkową, która wymaga współpracujących ze sobą powierzchni stożkowych zarówno tulei wyrzutowej, jak i końcówki pipety. W celu zsunięcia końcówki pipety z trzonu pipety obraca się go, wraz z osadzoną na nim stożkową końcówką, względem nieruchomej tulei wyrzutowej. I z tego właśnie powodu ta specjalistyczna pipeta nie nadaje się do użytku z różnymi generycznymi końcówkami wytwarzanymi przez rozmaitych producentów. Powyższe niedogodności oraz skomplikowana konstrukcja pipety i związany z tym jej wysoki koszt są powodem jej bardzo ograniczonych zastosowań.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 4 965 050 i odpowiadającego mu patentu europejskiego nr EP 0 293 075 znany jest adapter albo pierścień przystosowujący dla pipety, który

PL 202 190 B1 umożliwia używanie wszelkiego rodzaju handlowo dostępnych końcówek, jak również sposób montowania pipet z takimi pierścieniami oraz sposób posługiwania się nimi. Niedogodność stosowania tego rodzaju pipet polega na tym, że końcówki niektórych rodzajów, osadzane i uszczelniane na zakończeniu trzonu pipety, nie sięgają swą krawędzią tak daleko w kierunku tulei wyrzutowej, aby mogła ona spełnić swoją rolę, wobec czego proponuje się użycie w tym celu pierścienia dystansowego, przystosowującego końcówkę do pipety i nasuwanego sprężyście na kołnierz tulei wyrzutowej, na której się on zatrzaskuje. Pierścień dystansowy stanowi przedłużenie tulei wyrzutowej i ma długość osiową dostosowaną do końcówek pipet o różnych efektywnych długościach. Istotną niedogodnością jest jednak brak elementu uszczelniającego końcówkę względem trzonu pipety, przy czym nieszczelność osadzenia końcówki umożliwia niekorzystne pozostanie pewnej ilości odczynnika w utworzonych szczelinach i wymaga ciągłego, starannego oczyszczania pipety.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4 036 361 A1 znany jest sposób wytwarzania czł onu zamykającego, mocowanego w przewodzie aparatu medycznego, do transfuzji albo infuzji. Człon zamykający jest przy tym wyposażony w korpus z kanałem połączonym z przewodem leczniczym oraz w element zamykający, wykonany z materiału o większej elastyczności niż materiał korpusu i nasuwanego na korpus w celu zamknięcia przewodu leczniczego. Obydwie części członu zamykającego są wytwarzane kolejno za pomocą jednego narzędzia do formowania wtryskowego, przy czym część uformowana w pierwszym kroku pozostaje w formie podczas formowania drugiej części w drugim kroku. Opis ten świadczy o tym, że w stanie techniki znany jest sposób wtryskiwania tworzywa sztucznego, złożonego z dwóch różnych komponentów do wytwarzania medycznych elementów przyłączeniowych, lecz zupełnie innego rodzaju niż trzpień i element uszczelniający pipety, co jest przedmiotem sposobu według wynalazku.

Ponadto niedogodnością znanych pipet jest to, że tuleja wyrzutowa pipety, uruchomiona mechanizmem wyrzutowym, przesuwa się do powierzchni czołowej stożkowej końcówki, nie powodując jednak jej wyrzucenia. Dla rozwiązania tego problemu zostało zaproponowane w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych AP nr US 4 965 050 zastosowanie pierścieniowego adaptera, umożliwiającego wyrównanie odległości między tuleją wyrzutową i krawędzią części osadczej końcówki.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 10 013 511 znane jest rozwiązanie konstrukcyjne pipety umożliwiające wymianę trzonu pipety w wielokanałowym urządzeniu do mechanicznego pipetowania. Opisane urządzenie może być również zastosowane do pipet wielokanałowych według wynalazku.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji pipety współpracującej z różnymi końcówkami i wymagaj ą cej tylko niewielkiej sił y potrzebnej do wyrzutu końcówki, a tym samym likwidującej wymienione powyżej niedogodności znanych pipet, a zwłaszcza konieczność częstego ich czyszczenia i niebezpieczeń stwo zanieczyszczenia odczynnika w kolejnej próbie.

Cel ten zrealizowano z pipecie według wynalazku, która charakteryzuje się tym, że element uszczelniający, uformowany ze sprężystego i elastycznego, dobrze uszczelniającego tworzywa sztucznego jest bezpośrednio połączony przez stopienie z materiałem tworzywa sztucznego, z którego jest wykonany trzon pipety, przy czym element uszczelniający sięga swą górną częścią pod tuleję wyrzutową, zaś na jego dolnym końcu jest osadzony wymienny element dystansowy o określonej długości osiowej, zaopatrzony w pierścieniowy kołnierz, zapewniający, że stożkowa końcówka, łącznie z jej częścią osadczą oraz z trzonem, uzyskuje żądaną, skuteczną długość osiową.

Trzon pipety, wraz z elementem uszczelniającym, ma strukturę złożoną korzystnie z dwóch składników z tworzywa sztucznego, wykonaną przez formowanie wtryskowe, przy czym jednym jej składnikiem jest materiał trzonu pipety, natomiast drugim składnikiem - materiał elementu uszczelniającego.

Materiałem trzonu pipety jest korzystnie polipropylen wzmocniony talkiem, zaś materiałem elementu uszczelniającego - mieszanina polipropylenu/etylenu-polipropylenu-terpolimeru dienowego (PP/EPDM) względnie termoplastyczny elastomer (TPE).

Trzon pipety jest korzystnie zaopatrzony w obszarze elementu uszczelniającego w obwodowe, pierścieniowe zagłębienie o określonej długości osiowej, natomiast element uszczelniający jest zaopatrzony w odpowiednie obwodowe rozszerzenie, dopasowane do tego zagłębienia, przy czym tworzywo sztuczne, z którego jest wykonany element uszczelniający, przylega, bez tworzenia szczeliny, wszystkimi swymi krawędziami przynajmniej do tego zagłębienia i przynajmniej od strony końca trzonu pipety szczelnie pokrywa to zagłębienie.

Powierzchnia tworzywa sztucznego elementu uszczelniającego jest przynajmniej w głównym obszarze przylegania końcówki zaopatrzona w warstwę ochronną o małym współczynniku tarcia, odporną

PL 202 190 B1 na zużycie, albo też jest zaopatrzona w ochronną, zmodyfikowaną powierzchnię, uformowaną bezpośrednio na tworzywie sztucznym elementu uszczelniającego względnie materiałowo połączoną z nim.

Element uszczelniający pipety jest korzystnie zaopatrzony przynajmniej w jeden pierścieniowy obszar o większej średnicy, stanowiący jego obwodowe rozszerzenie.

Wykonany z tworzywa sztucznego element ustalający części mocującej trzonu pipety jest osiowo przesunięty względem jej elementu uszczelniającego i usytuowany na końcu trzonu pipety, natomiast element uszczelniający jest usytuowany w określonej odległości osiowej od dolnego końca trzonu pipety, przy czym korzystnie część mocująca trzonu pipety ma zewnętrzną powierzchnię cylindryczną pokrytą stożkowym elementem uszczelniającym o niewielkim kącie stożka, otoczoną z zewnątrz częścią osadcza końcówki, przy czym dolna część trzonu pipety tworzy pierścieniowy element ustalający.

Na tulei wyrzutowej pipety jest osadzony przynajmniej jeden wymienny element dystansowy, a korzystnie kilka takich elementów dystansowych o różnej długości osiowej.

Element dystansowy pipety stanowi końcówkę tulei wyrzutowej, mającą korzystnie postać pierścieniowego kołnierza, współpracującego ze stożkową końcówką i stykającego się z mającą określoną długość osiową częścią osadcza stożkowej końcówki pipety.

Element dystansowy pipety jest zaopatrzony na swej powierzchni zewnętrznej w obwodowe zagłębienie, korzystnie w postaci pierścieniowego rowka.

W rozwią zaniu konstrukcyjnym pipety według wynalazku element uszczelniaj ą cy nie stanowi odrębnej części, lecz jest uformowany i bezpośrednio związany z termoplastycznym tworzywem sztucznym trzonu pipety. Dzięki temu element uszczelniający nie może zostać zagubiony, a podczas osadzania końcówki nie przemieszcza się i nie tworzy szczelin między częścią osadcza końcówki a trzonem, ułatwiając użytkownikowi osadzenie końcówki na trzonie pipety.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania opisanej wyżej pipety, który charakteryzuje się tym, że element uszczelniający formuje się wtryskowo ze sprężystego i elastycznego oraz dobrze uszczelniającego tworzywa sztucznego bezpośrednio na materiale trzonu pipety, z użyciem dwuskładnikowego tworzywa sztucznego.

Jako tworzywo sztuczne trzonu pipety stosuje się polipropylen, korzystnie wzmocniony talkiem, natomiast jako tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego stosuje się mieszaninę polipropylenu/etylenu-propylenu-terpolimeru dienowego (PP/EPDM) względnie termoplastyczny elastomer (TPE).

Tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego formuje się tak, aby przylegał on, korzystnie wszystkimi krawędziami, przynajmniej do części zagłębienia znajdującego się na końcu trzonu pipety i przewidzianego na osadzenie elementu uszczelniającego.

Element uszczelniający kształtuje się korzystnie tak, aby miał on przynajmniej jeden pierścieniowy obszar o większej średnicy.

Na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego, przynajmniej w jego górnym obszarze przylegania do stożkowej końcówki pipety, nakłada się warstwę ochronną, łącząc ją bezpośrednio z materiałem tego elementu uszczelniającego albo też dokonuje się modyfikacji powierzchni tworzywa sztucznego tego elementu uszczelniającego, zwiększając jego odporność na zużycie oraz zmniejszając współczynnik tarcia, przy czym korzystnie jako warstwę ochronną nanosi się bezpośrednio na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego zawiesinę sproszkowanego (PTFE) w oleju względnie w postaci drobnoziarnistego proszku politetrafluoroetylenu (PTFE), który nastę pnie stapia się termicznie tworząc powłokę elementu uszczelniającego.

Pipeta według wynalazku jest uwidoczniona w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia pipetę w widoku z boku; fig. 2 - dolny koniec trzonu pipety według fig. 1, w przekroju podłużnym, a fig. 3 - trzon pipety z dodatkowym elementem dystansowym, w przekroju podł uż nym.

Pipeta 1, przedstawiona na fig. 1, jest wyposażona w uchwyt 2, w suwak 3 do uruchamiania pipetowania i w regulator 4 do nastawiania pipetowanej objętości odczynnika oraz ewentualnie do cechowania pipety 1. W dolnej części pipety widoczny jest jej trzon 5, otoczony tuleją wyrzutową 6. Tuleja wyrzutowa 6 jest uruchamiana za pomocą naciskanego przycisku wyrzutowego 7 (fig. 1), który po przeprowadzeniu jednej lub kilku operacji pipetowania powoduje wyrzucenie końcówki 8 od dołu na trzonie 5 pipety.

Pipeta według wynalazku zapewnia skuteczne i szczelne osadzenie końcówki 8 na trzonie 5 pipety, jak również łatwe wyrzucanie końcówki 8 z trzonu 5 pipety za pomocą tulei wyrzutowej 6 nie tylko dla oryginalnych końcówek OEM (OEM - original equipment manufacturer - pierwotny wytwórca

PL 202 190 B1 wyposażenia), ale również dla innych końcówek 8, osadzanych na trzonie 5 pipety. Ponadto winna również zapewniać łatwe i szybkie osadzenie końcówki 8 na trzonie 5 pipety mimo jej różnego położenia podczas tego osadzania.

Fig. 2 przedstawia dolny koniec trzonu 5 pipety w przekroju podłużnym, uwidaczniając w trzonie 5 pipety osiowy kanał 9, umożliwiający wykonywanie operacji pipetowania, oraz osadzoną na tym trzonie 5 końcówkę 8. Trzon 5 pipety jest otoczony osadzoną na nim przesuwnie tuleją wyrzutową 6, uwidocznioną również na fig. 1.

Pipeta 1 według wynalazku jest wyposażona w wykonany z tworzywa sztucznego trzon 5, na którym jest osadzona, wykonana również z tworzywa sztucznego, stożkowa końcówka 8, zaopatrzona w rozszerzającą się nieco część osadcza 10. Dolny koniec trzonu 5 pipety, stanowiący jego część mocującą 11, jest zaopatrzony w wykonany ze sprężystego i elastycznego tworzywa sztucznego element uszczelniający 12. W przedstawionym na fig. 2 i 3 rozwiązaniu konstrukcyjnym pipety część mocująca 11 trzonu 5 pipety jest również zaopatrzona w przedstawiony osiowo względem elementu uszczelniającego 12 i jednorodny z materiałem trzonu 5 - element ustalający 13, omówiony w dalszej części opisu.

Wykonany z elastycznego i sprężystego tworzywa sztucznego element uszczelniający 12 jest trwale osadzony na tworzywie sztucznym trzonu 5 pipety, z zastosowaniem połączenia materiałowego i trzonu 5 tego elementu uszczelniającego 12.

Bezpośrednie trwałe połączenie materiału elementu uszczelniającego 12 z materiałem trzonu 5 pipety można uzyskać przez zastosowanie jego natryskiwania, jak również za pomocą skurczu termicznego względnie ultradźwiękowego, albo z zastosowaniem połączenia spowodowanego reakcją chemiczną.

Jednakże najkorzystniejsze rozwiązanie według wynalazku polega na wykonaniu trzonu pipety 5 wraz z elementem uszczelniającym 12 jako dwuskładnikowego elementu wtryskowego z tworzywa sztucznego, przy czym jednym składnikiem jest materiał trzonu 5 pipety, natomiast drugim - materiał elementu uszczelniającego 12, stanowiący plastyczne i sprężyste tworzywo sztuczne, z którego jest wykonany element uszczelniający 12. Połączenie materiałowe jest wówczas szczególnie zwarte.

Trzon 5 pipety jest przy tym korzystnie wykonany z polipropylenu, zwłaszcza wzmocnionego talkiem, zaś element uszczelniający 12 z mieszaniny polipropylenu/etylenu-propylenu-terpolimeru dienowego (mieszanina PP/EPDM), względnie z termoplastycznego elastomeru (TPE).

W rozwiązaniu konstrukcyjnym przedstawionym na fig. 2 i 3 trzon 5 pipety, w obszarze elementu uszczelniającego 12, jest zaopatrzony w obwodowe zagłębienie 14 o określonej długości osiowej. Umieszczony w nim element uszczelniający 12 jest wykonany w procesie dwuskładnikowego formowania wtryskowego i sięga swą górną częścią aż pod tuleję wyrzutową 6. Przejście od powierzchni elementu uszczelniającego 12 do powierzchni trzonu 5 pipety winno być jednolite i zapewniać trwałość tego połączenia. Trzon 5 pipety może na swym dolnym końcu wystawać nieco promieniowo na zewnątrz, stanowiąc prowadzenie dla tulei wyrzutowej 6.

Dzięki opisanej konstrukcji pipeta 1 według wynalazku jest optymalnie uszczelniona, przy czym połączenie elementu uszczelniającego 12, wykonanego z elastycznego i sprężystego tworzywa sztucznego, z trzonem 5 pipety jest w obszarze zagłębienia 14 pozbawione szczelin i całkowicie szczelne, zapewniając optymalne funkcjonowanie, a równocześnie ograniczając wielkość siły potrzebnej do wyrzucenia końcówki 8.

Tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego 12 zostało przy tym tak dobrane, aby zapewnić jego odkształcalność i małą zużywalność. Zużycie powierzchniowe wskutek ścierania występuje zwłaszcza wtedy, gdy tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego 12, na przykład termoplastyczny elastomer, zostaje silnie spęczone w wyniku jego odkształcania.

Aby temu zapobiec element uszczelniający 12 jest korzystnie zaopatrzony w odporną na ścieranie warstwę ochronną o małym współczynniku tarcia, albo też w zewnętrzną warstwę tworzywa odpowiednio modyfikowaną.

Powierzchnia elementu uszczelniającego 12, przynajmniej w obszarze jego przylegania do stożkowej końcówki 8, może być zaopatrzona w warstwę ochronną, która jest połączona z tworzywem sztucznym, z którego jest wykonana, z zastosowaniem połączenia materiałowego. W takim rozwiązaniu z materiału elastomerowego jest utworzony rdzeń elementu uszczelniającego 12, zapewniający jego konieczną odkształcalność i pokryty cienką, sprężystą warstwą termoplastycznego tworzywa sztucznego w postaci cienkiej tulei, zapewniającą pożądaną odporność na zużycie.

PL 202 190 B1

Przykładem takiego rozwiązania jest powłoka z politetrafluoroetylenu (PTFE), którą nanosi się w postaci proszku w zawiesinie z olejem na rdzeń elementu uszczelniającego 12. Można również proszek PTFE rozproszyć elektrostatycznie na rdzeniu elementu uszczelniającego 12, a następnie stopić, aż do uzyskania zwartego pokrycia. Zamiast PTFE może być również stosowany kopolimer heksafluoropropylenu i tetrafluoroetylenu (FEP) względnie rozpraszany na powierzchni tłuszcz silikonowy.

Z ogólnie dostępnej literatury dotyczącej pierścieni typu O-ring wiadomo, że celem zmniejszenia tarcia i ułatwienia przemieszczania się, powierzchnia pierścienia może być ulepszona przez zanurzanie, natryskiwanie albo nakładanie powłoki. Omówione są następujące sposoby obróbki:

- Pokrywanie powierzchni elastomeru warstwą nanoszoną sposobem HF.

- Obróbka powierzchniowa sposobem DF, w którym powierzchnia elastomeru zostaje zmodyfikowana przez osadzanie w podłożu cząsteczek gazu.

- Nakładanie cienkiej, odpornej na zużycie powłoki z tworzywa sztucznego.

- Nakładanie proszku PTFE.

- Nakładanie utwardzanej powłoki PTFE przez natrysk.

- Mokre nakładanie powłoki dyfuzyjnej.

Element uszczelniający 12 pipety według wynalazku jest korzystnie zaopatrzony przynajmniej w jeden obszar pierścieniowy 15 o większej średnicy, tworząc pierścieniową uszczelkę z pokrywającą ją warstwą ochronną.

Wytworzenie obszaru pierścieniowego 15 o większej średnicy może być dokonane w różny sposób, na przykład przez umieszczenie dwóch połączonych ze sobą pierścieni (według DE 3 887 205) względnie pierścieniowych kołnierzy uszczelniających (według DE 10013511).

Celowe jest również umieszczenie dwóch, usytuowanych wzdłuż osi trzonu 5 pipety, obszarów, służących równocześnie do uszczelnienia i ustalania położenia stożkowej końcówki 8 na trzonie 5 pipety oraz jej stabilne zamocowanie, uniemożliwiające obluzowanie połączenia ciernego również w przypadku występowania sił poprzecznych. W przedstawionym na fig. 2 i 3 przykładzie rozwiązania konstrukcyjnego pipety, jej część mocująca 11 jest zaopatrzona w element ustalający 13, utworzony w postaci rozszerzenia końca trzonu 5 pipety poniżej elementu uszczelniającego 12. Celowe jest przy tym, aby element ustalający 13 był utworzony nad tym dolnym końcem trzonu 5 pipety w określonej odległości osiowej. Element ustalający 13 służy wówczas równocześnie jako powierzchnia oporowa dla rozszerzającej się stożkowo części osadczej 10 końcówki 8.

W przedstawionym na fig. 2 korzystnym rozwiązaniu konstrukcyjnym pipety, część mocująca 11 trzonu 5 ma zewnętrzny cylindryczny obrys przerwany przez pierścień 15, ograniczający element uszczelniający 12, albo przez stożkowy obszar części osadczej 10 końcówki 8, przy czym równocześnie dolny koniec trzonu 5 pipety tworzy element ustalający 13.

Fig. 3 przedstawia inne korzystne rozwiązanie konstrukcyjne pipety 1, w którym tuleja wyrzutowa 6 jest na swym dolnym końcu zaopatrzona w obwodowy pierścieniowy kołnierz 16, stanowiący powierzchnię oporową dla części osadczej 10 końcówki 8. Taki pierścieniowy kołnierz 16 jest również uwidoczniony na dolnym końcu tulei wyrzutowej według fig. 1.

Odmiana konstrukcyjna pipety 1 przedstawiona na fig. 3 znacznie poszerza zakres jej stosowania i wykorzystania. W rozwiązaniu tym w dolnym końcu tulei wyrzutowej 6 jest umieszczony wymienny element dystansowy 17 o określonej długości osiowej, zaopatrzony w poprzednio opisany pierścieniowy kołnierz 16, co umożliwia używanie końcówek 8 o różnej długości osiowej części osadczej 10. Element dystansowy 17 ma postać tulei wykonanej z tworzywa sztucznego i nie jest osadzony na trzonie 5 pipety, lecz na tulei wyrzutowej 6, tworząc wraz z tą tuleją 6 zespół przemieszczany osiowo za pomocą przycisku wyrzutowego 7.

Pipeta 1 przedstawiona na fig. 3 umożliwia uzyskiwanie różnych odległości między dolną krawędzią tulei wyrzutowej 6 i górną krawędzią części osadczej 10 końcówki 8, dzięki czemu na jej trzonie 5 można osadzać różniące się od siebie końcówki 8, osadzając równocześnie na tulei wyrzutowej 6 elementy dystansowe 17 o różnej długości osiowej.

Element dystansowy 17 jest zaopatrzony, na swej zewnętrznej powierzchni, w zagłębienie 18 o odpowiednim kształcie, umożliwiającym osadzanie w nim odpowiedniego narzędzia w celu zdjęcia względnie osadzenia tego elementu 17 na tulei wyrzutowej 6.

W przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym, przedstawionym na fig. 1 do 3, uwidoczniona pipeta 1 jest pipetą jednokanałową, ale wynalazek może również dotyczyć podobnie skonstruowanej pipety wielokanałowej lub pipety stanowiącej część urządzenia do pipetowania mechanicznego.

PL 202 190 B1

Zastosowanie dwuskładnikowego sposobu wytwarzania trzonu 5 i elementu uszczelniającego 12 przez formowanie wtryskowe polega na doprowadzeniu do formy dwóch różnych tworzyw, pasujących do siebie chemicznie i łączących się z sobą w formie. Dzięki temu w formie wtryskowej tworzą się dwa obszary z dwóch różnych materiałów o różnych właściwościach. Tworzywa zastosowane dla trzonu pipety i dla elementu uszczelniającego zostały już wyżej omówione.

Przy zastosowaniu dwóch różnych tworzyw, w formie wtryskowej najpierw jest formowany trzon pipety, a po jego dostatecznym ochłodzeniu zostają otwarte zasobniki pozostałych tworzyw do formowania elementu uszczelniającego oraz ewentualnie jego poszczególnych części.

Inna celowa pod względem wytwórczym odmiana polega na tym, że stosuje się dwie formy wtryskowe. Najpierw w jednej formie wykonuje się trzon pipety, a następnie, po dostatecznym ochłodzeniu, półfabrykat trzonu pipety umieszcza się w drugiej formie wtryskowej i formuje się element uszczelniający.

Oba wymienione sposoby wytwarzania umożliwiają wykonywanie operacji z zastosowaniem różnych tworzyw dla trzonu pipety i dla elementu uszczelniającego, przy czym zawsze musi być spełniony warunek zwartego połączenia wykonywanego w drugiej operacji elementu uszczelniającego z powierzchnią wykonanego w pierwszej operacji trzonu pipety. W tym celu tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego winno być formowane tak, aby przylegał on, korzystnie wszystkimi krawędziami, przynajmniej do części zagłębienia znajdującego się na końcu trzonu pipety i przewidzianego na osadzenie elementu uszczelniającego.

Na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego, przynajmniej w jego górnym obszarze przylegania do stożkowej końcówki pipety, nakłada się warstwę ochronną, łącząc ją bezpośrednio z materiałem tego elementu uszczelniającego albo też dokonuje się modyfikacji powierzchni tworzywa sztucznego tego elementu uszczelniającego, zwiększając jego odporność na zużycie oraz zmniejszając współczynnik tarcia, przy czym korzystnie jako warstwę ochronną nanosi się bezpośrednio na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego zawiesinę sproszkowanego (PTFE) w oleju względnie w postaci drobnoziarnistego proszku politetrafluoroetylenu (PTFE), który następnie stapia się termicznie tworząc powłokę elementu uszczelniającego.

Claims (15)

1. Pipeta wyposażona w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tuleją wrzutową, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym trzon jest zaopatrzony na swym końcu w część mocującą, na której jest osadzona część osadcza stożkowej końcówki, wykonanej również z tworzywa sztucznego, a ponadto część mocująca trzonu jest zaopatrzona w element uszczelniający, wykonany ze sprężystego i elastycznego materiału uszczelniającego, zaś tuleja wyrzutowa jest przesuwana osiowo w dół względem trzonu, powodując po dokonaniu jednej albo kilku operacji pipetowania wyrzut osadzonej w dolnej części trzonu stożkowej końcówki, znamienna tym, że element uszczelniający (12), uformowany ze sprężystego i elastycznego, dobrze uszczelniającego tworzywa sztucznego jest bezpośrednio połączony przez stopienie z materiałem tworzywa sztucznego, z którego jest wykonany trzon (5) pipety, przy czym element uszczelniający (12) sięga swą górną częścią pod tuleję wyrzutową (6), zaś na jego dolnym końcu jest osadzony wymienny element dystansowy (17) o określonej długości osiowej, zaopatrzony w pierścieniowy kołnierz (16), zapewniający, że stożkowa końcówka (8), łącznie z jej częścią osadcza (10) oraz z trzonem (5), uzyskuje żądaną, skuteczną długość osiową.

2. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że trzon (5) pipety, wraz z elementem uszczelniającym (12), ma strukturę złożoną z dwóch składników z tworzywa sztucznego, wykonaną przez formowanie wtryskowe, przy czym jednym jej składnikiem jest materiał trzonu (5) pipety, natomiast drugim składnikiem - materiał elementu uszczelniającego (12).

3. Pipeta według zastrz. 2, znamienna tym, że materiałem trzonu (5) pipety jest korzystnie polipropylen wzmocniony talkiem, zaś materiałem elementu uszczelniającego (12) - mieszanina polipropylenu/etylenu-polipropylenu-terpolimeru dienowego (PP/EPDM) względnie termoplastyczny elastomer (TPE).

4. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że jej trzon (5) jest zaopatrzony w obszarze elementu uszczelniającego (12) w obwodowe, pierścieniowe zagłębienie (14) o określonej długości osiowej, natomiast element uszczelniający (12) jest zaopatrzony w odpowiednie obwodowe rozszerzenie, dopasowane do tego zagłębienia (14), przy czym tworzywo sztuczne, z którego jest wykonany element

PL 202 190 B1 uszczelniający (12), przylega, bez tworzenia szczeliny, wszystkimi swymi krawędziami przynajmniej do tego zagłębienia (14) i przynajmniej od strony końca trzonu (5) pipety szczelnie pokrywa to zagłębienie (14).

5. Pipeta według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że powierzchnia tworzywa sztucznego elementu uszczelniającego (12) jest przynajmniej w głównym obszarze przylegania końcówki (8) zaopatrzona w warstwę ochronną (12') o małym współczynniku tarcia, odporną na zużycie, albo też jest zaopatrzona w ochronną, zmodyfikowaną powierzchnię, uformowaną bezpośrednio na tworzywie sztucznym elementu uszczelniającego (12) względnie materiałowo połączoną z nim.

6. Pipeta według zastrz. 1 albo 4, znamienna tym, że jej element uszczelniający (12) jest zaopatrzony przynajmniej w jeden pierścieniowy obszar (15) o większej średnicy, stanowiący jego obwodowe rozszerzenie.

7. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że wykonany z tworzywa sztucznego element ustalający części mocującej (11) trzonu (5) pipety jest osiowo przesunięty względem jej elementu uszczelniającego (12) i usytuowany na końcu trzonu (5) pipety, natomiast element uszczelniający (12) jest usytuowany w określonej odległości osiowej od dolnego końca trzonu (5) pipety, przy czym korzystnie część mocująca (11) trzonu (5) pipety ma zewnętrzną powierzchnię cylindryczną pokrytą stożkowym elementem uszczelniającym (12) o niewielkim kącie stożka, otoczoną z zewnątrz częścią osadcza (10) końcówki (8), przy czym dolna część (11) trzonu (5) pipety tworzy pierścieniowy element ustalający (13).

8. Pipeta według zastrz. 1, znamienna tym, że na jej tulei wyrzutowej (6) jest osadzony przynajmniej jeden wymienny element dystansowy (17), a korzystnie kilka takich elementów dystansowych (17) o różnej długości osiowej.

9. Pipeta według zastrz. 8, znamienna tym, że jej element dystansowy (17) stanowi końcówkę tulei wyrzutowej (6), mającą korzystnie postać pierścieniowego kołnierza (16), współpracującego ze stożkową końcówką (8) i stykającego się z mającą określoną długość osiową częścią osadcza (10) stożkowej końcówki (8) pipety.

10. Pipeta według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że jej element dystansowy (17) jest zaopatrzony na swej powierzchni zewnętrznej w obwodowe zagłębienie, korzystnie w postaci pierścieniowego rowka (18).

11. Sposób wytwarzania pipety wyposażonej w trzon z tworzywa sztucznego, otoczony tuleją wyrzutową, oraz w przycisk wyrzutowy, przy czym dolny koniec trzonu pipety tworzy jego część mocującą, na której jest osadzona część osadcza stożkowej końcówki, a ponadto na tę część mocującą trzonu pipety jest nasadzony element uszczelniający, wykonany z elastycznego i sprężystego tworzywa sztucznego, który po osadzeniu na pipecie stożkowej końcówki uszczelnia wnętrze jej części osadczej, znamienny tym, że element uszczelniający formuje się wtryskowo ze sprężystego i elastycznego oraz dobrze uszczelniającego tworzywa sztucznego bezpośrednio na materiale trzonu pipety, z użyciem dwuskładnikowego tworzywa sztucznego.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako tworzywo sztuczne trzonu pipety stosuje się polipropylen, korzystnie wzmocniony talkiem, natomiast jako tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego stosuje się mieszaninę polipropylenu/etylenu-propylenu-terpolimeru dienowego (PP/EPDM) względnie termoplastyczny elastomer (TPE).

13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego formuje się tak, aby przylegał on, korzystnie wszystkimi krawędziami, przynajmniej do części zagłębienia znajdującego się na końcu trzonu pipety i przewidzianego na osadzenie elementu uszczelniającego.

14. Sposób według zastrz. 11 albo 12, albo 13, znamienny tym, że element uszczelniający kształtuje się tak, aby miał on przynajmniej jeden pierścieniowy obszar o większej średnicy.

15. Sposób według zastrz. 11 albo 12, albo 13, albo 14, znamienny tym, że na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego, przynajmniej w jego górnym obszarze przylegania do stożkowej końcówki pipety, nakłada się warstwę ochronną, łącząc ją bezpośrednio z materiałem tego elementu uszczelniającego albo też dokonuje się modyfikacji powierzchni tworzywa sztucznego tego elementu uszczelniającego, zwiększając jego odporność na zużycie oraz zmniejszając współczynnik tarcia, przy czym korzystnie jako warstwę ochronną nanosi się bezpośrednio na tworzywo sztuczne elementu uszczelniającego zawiesinę sproszkowanego (PTFE) w oleju względnie w postaci drobnoziarnistego proszku politetrafluoroetylenu (PTFE), który następnie stapia się termicznie tworząc powłokę elementu uszczelniającego.