WO2019228682A1 - Pipettenspitze - Google Patents

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WO2019228682A1
WO2019228682A1 PCT/EP2019/054353 EP2019054353W WO2019228682A1 WO 2019228682 A1 WO2019228682 A1 WO 2019228682A1 EP 2019054353 W EP2019054353 W EP 2019054353W WO 2019228682 A1 WO2019228682 A1 WO 2019228682A1
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WO
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pipette tip
groove
tubular body
tip according
sealing bead
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/054353
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hanna Rethwisch
Original Assignee
Eppendorf Ag
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 Ag filed Critical Eppendorf Ag
Priority to EP19705205.3A priority Critical patent/EP3694647A1/de
Priority to US17/058,923 priority patent/US20210213441A1/en
Priority to CN201980036758.1A priority patent/CN112512692B/zh
Priority to JP2020565942A priority patent/JP7189968B2/ja
Publication of WO2019228682A1 publication Critical patent/WO2019228682A1/de

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    • 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
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • 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
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • 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
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls

Definitions

  • the invention relates to a pipette tip.
  • Pipette tips are used together with pipettes and other dosing devices, especially in medical, biological, biochemical and chemical laboratories for dosing liquids.
  • pipettes and other metering devices will be collectively referred to as "pipetting devices”.
  • Pipette tips have an elongate, tubular body having at the lower end a lower opening for the passage of liquid and at the upper end an upper opening for clamping on the neck of a pipetting device.
  • Pipette tips usually have a generally conical shape whose cross-section increases from the lower opening to the upper opening.
  • Standardized conical or frusto-conical approaches are known with a standard geometry, which is used by many manufacturers uniformly and is characterized for each pipette tip size by a specific mean diameter and by a specific cone angle of the conical approach.
  • Multi-channel pipetting devices serve to simultaneously receive liquid from one or more vessels or to dispense into one or more vessels. They are widely used for the processing of microtiter plates, which have a multiplicity of vessels in a matrix-like arrangement.
  • multichannel pipetting devices have a plurality of conical attachments arranged parallel to one another in one or more parallel rows and onto which pipette tips can be clamped.
  • Adapting to a commonly used format of 384 (16 x 24) (ANSI) microtiter plate microtiter plates multi-channel pipettes of 16 or 24 batches in a row are known.
  • Multi-channel dosing devices are also known with a dosing head having 384 lugs. According to that The distance between adjacent vessels of microtiter plates with 384 vessels has a distance of 4.5 mm from each other.
  • the pipetting device When embodied as an air cushion pipetting device, the pipetting device has at least one displacement device for air, which is communicatively connected to a through-hole of at least one projection.
  • the displacement device By means of the displacement device, an air cushion can be displaced in order to suck liquid into a pipette tip clamped onto the projection and eject it.
  • the United displacement device is usually designed as a cylinder with movable piston therein.
  • Displacement devices with a displacement chamber and at least one deformable wall are also known, wherein a deformation of the wall causes the displacement of the air cushion.
  • a small piston is arranged in the pipette, which is coupled when attaching the pipette tip to a lug with a coupling element of a piston drive Pipettiervor direction, which is displaceable in a through hole of the neck.
  • the inclusion of the liquid in the pipette tip is preferably carried out in a single-step or in several small steps.
  • the delivery of the liquid takes place during the pipetting in a single step and during dispensing in several small steps.
  • Pipetting devices usually have an ejector, which acts on the upper edge of the pipette tip to squeeze them from the approach.
  • the ejector can be pressed simultaneously against the upper edges of several pipette tips.
  • the pipetting device may be a handheld pipette that the user can hold and manipulate with one hand. It can also be a metering station ("pipetting station”) or an automatic metering device (“pipetting”) in which a metering head with one or more lugs can be displaced on a robot arm or on another transmission system above a working surface.
  • the pipetting device can also be part of a laboratory workstation (“workstation”), which can carry out further treatment of liquids (eg mixing, temperature control, analysis) in addition to metering.
  • US Pat. No. 6,197,295 describes a pipette tip that can be fixedly attached to a pipette attachment by the use of relatively low axial thrust forces of six pounds (26.7 N) and disposable therefrom by the use of relatively low ejection forces of three pounds (13.3 N) is.
  • the pipette tip has a conical upper end with an inner diameter at the upper end, which is larger than the diameter of the neck of the pipette, onto which the pipette tip is placed. is stuck.
  • the pipette tip has a hollow central portion and an annular sealing portion at the junction between the upper end and the central portion.
  • the middle section has on and adjacent to the sealing area on a side wall with a wall thickness between 0.2 and 0.5 mm.
  • the nikringför shaped sealing area has an inner diameter which is smaller than a value "x", and is designed so that it comes with the lower end of a sealing zone of the approach in a handle to be radially expanded when the approach is introduced.
  • a liquid-tight seal between the sealing zone of the neck and the sealing area of the pipette tip is generated.
  • the pipette tip on the inside adjacent to the sealing region has lateral stabilizing means which engage the outer surface of the neck to stabilize the pipette tip on the neck.
  • the lateral stabilizing means have at least three circumferentially spaced contacts extending inwardly from the inner surface of the pipette tip.
  • the diametrical spacing of the contacts is sized to easily engage the lower end of the set and to allow sliding past the lower end without flaring the side walls of the pipette tip on which the contacts are located.
  • the pipette tip is stretched in the seal area and immediately adjacent thereto. If the contacts lead the pipette tip on the approach, the side wall of the pipette tip deforms between tween the contacts inward and is not widened, whereby the force applied for the impressions of the approach force is kept low.
  • the approach can be pressed deeper into the pipette tip as the attachment force increases. Dement speaking high ejection forces are for solving the pipette tip from approach to bring.
  • the design is due to the inwardly projecting contacts only for relatively large pipette tips.
  • US Pat. No. 6,568,288 describes a pipette tip which has axially spaced apart annular sealing and substantially cylindrical lateral guidance. che, wherein the sealing area is sufficiently thin to form an interference fit and airtight seal between a sealing surface of the sealing zone and the sealing area upon penetration of a projection of a pipette with axially spaced annular sealing and cylindrical lateral guide zones.
  • the wall thickness in the sealing area is preferably between 0.2 and 0.5 mm.
  • the sealing surface is the outer surface of an annular, radially outwardly projecting projection adjacent to the lower end of the neck.
  • the pipette tip has an annular, upwardly facing and inwardly directed shoulder on the inner periphery in order to limit the attachment to the approach.
  • the force for attachment should be about two pounds (8.9 N) and about one pound (4.45 N) for shedding.
  • the depth stop may result in incomplete immersion when simultaneously picking up multiple pipettes from a tray or rack by means of a multichannel pipetting device. As the tray or rack bends slightly down between side edges, placement of the two outer lugs on the shoulders of the two outer pipette tips may result in insufficient immersion of the wider tabs into the interposed pipette tips.
  • the US 6,967,004 B2 describes a pipette tip having an annular sealing area with an inner sealing surface on a side wall which is sufficiently thin in the sealing area to expand slightly and a press fit and an airtight seal between the sealing surface and a sealing zone of the pipette tip used approach to form the pipette.
  • the pipette tip has an annular, inwardly and upwardly directed shoulder which limits the insertion of the neck.
  • the approach has two Zylin derabroughe of different diameters.
  • Its annular sealing zone includes a sealing edge at a junction of the lower end of a barrel portion and the outermost edge of a radially extended transition of the hub.
  • the forces for inserting and dropping the pipette tip are less than two pounds (8.9 N).
  • the depth stop can during simultaneous intake of multiple pipette tips by means of a multi-channel pipetting device result in insufficient immersion of lugs.
  • EP 2 138 234 A1 describes a pipette tip which, for releasable connection to the neck of a pipetting device at the upper end of an elongate tubular portion, has a flexible, tubular connecting portion with a wavy contour in cross-section which increases the extensibility of the seated portion.
  • the seating area is reversibly stretchable by more than 20% when placed on the neck.
  • the wavy contour on the approach must be smoothed, whereby the further elasticity is only slight.
  • the pipette tip requires accurate manufacture.
  • there is an inwardly radially projecting shoulder between the seating area and the tubular area which provides a depth stop for the lug which may result in insufficient immersion of lugs when receiving pipette tips by means of a multi-channel pipetting device.
  • EP 2 606 977 A1 describes a pipette tip in the form of an elongated tube having a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end, a seating area being provided adjacent to the upper opening at the inner periphery, which serves for attachment to a standardized conical approach of a pipetting device.
  • the Wegbe rich has a holding area with radially inwardly projecting, axially extending ribs and below the holding area a sealing area with a circumferential on the circumference, inwardly projecting sealing projection.
  • the seating area is designed so that when plugged onto the socket with a push-on force that ensures retention and sealing of the pipette tip on the socket, the ribs are partially plastically deformed and outside the ribs in the seating area an elastic deformation occurs. Under the sealing area, it has a comically widening to upper opening towards brake area to limit the Aufsteckens. As a result, a secure seal on the approach of a pipetting device ensures and applied to drop Abwerfkraft substantially reduced ver.
  • the design is particularly suitable for relatively large pipette tips with nominal volumes of 2.5, 5.0 and 10 mL. For smaller pipette tips, it is less well suited due to the difficult production of filigree ribs.
  • EP 3 115 110 A1 describes a pipette tip with a tubular body and a seating area for attachment to a conical projection of a pipetting device, which at the inner periphery at a distance from the upper Publ tion a circumferential, inwardly projecting sealing projection, below the sealing projection a circumferential , Down stronger than the approach tapering brake area and above the sealing projection has a circumferential, inwardly projecting support projection.
  • the sealing projection is sealingly clamped under elastic shear deformation on the approach, wherein the rich Bremsbe rests further down the approach and the support projection above without tension on the approach rests or by a circumferential gap from the approach bean stood is.
  • the pipette tip is easy to seal and can be securely clamped onto the attachment of a pipetting device, can be removed from the attachment with reduced effort and is also well suited for smaller pipette tip sizes.
  • a disadvantage is the still high effort when clamping on the approach and stripping the approach.
  • WO 2011/091308 A2 describes a pipette tip which has an annular flange at the proximal end of a proximal section and axially directed ribs in the proximal section which are spaced from one another in the circumferential direction.
  • the flange is designed to increase the rigidity of the pipette tip and to facilitate alignment of the dispenser with the pipette tip.
  • the ribs are intended to limit the axial expandability of the pipette tip in the proximal region.
  • the attachment forces of the pipette tips with 200 pl and 1000 m ⁇ filling volumes on five different pipettes amount to more than 1000 g (10 N).
  • the present invention seeks to provide a pipette tip that can be clamped with reduced Aufsteckkraft on a neck of a pipetting device so that it is held sufficiently tight or sealing, and which is releasable with reduced release force of the approach.
  • the pipette tip should be suitable for use with a multi-channel pipetting device.
  • the plastic pipette tip comprises an elongated tubular body having a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end for clamping on a neck of a pipetting device, wherein adjacent to the upper opening on the inner periphery of a seating area for the approach and on the outer circumference at least one axially extending groove is present and the tubular body is formed so that this when attaching the pipette tip with a Aufsteck force of a maximum of 5 N, preferably of 3.3 N, further preferably 3 N, is stretched plastically with the seating area on a shoulder within the groove in the circumferential direction.
  • the groove of the tubular body is weakened in the seating area so that it is plastically extensible by clamping on the approach of a pipetting device within the groove in the circumferential direction.
  • the approach is designed so that the pipette tip can be clamped with the seating area on the approach.
  • the approach to an excess of at least a portion of the seating area, so that it at least with a part of the seating area an interference fit (Presspas solution) forms when the pipette tip is clamped on the approach.
  • the plastic deformation within the groove is due to the fact that when plugging on the approach in the wall portion of the tubular body within the groove so high clamping voltages occur that the elastic limit is exceeded and the plastic deformation occurs.
  • the plastic deformation is an irreversible deformation, ie a deformation that does not regress automatically after loosening the pipette tip from the approach.
  • the tubular body In the circumferential direction next to the groove, the tubular body has a greater wall thickness than inside the groove. As a result, it is not plastically deformed next to the groove when the plastic deformation occurs inside the groove. As a result, the attachment force can be kept low. Due to the plastic deformation within the groove, the inner diameter of the rohrförmi gene body is permanently increased. When the pipette tip is clamped onto the lug so that it is plastically stretched circumferentially within the groove, the pipette tip is sealingly held on the lug.
  • the plastic deformation limits the attachment force to values at which the pipette tip fits snugly or sealingly on the attachment. As a result, the Aufsteckkraft and the ejection force required to eject the pipette tip is kept low.
  • the attaching and ejecting forces for attaching a pipette tip to a projection and ejecting the pipette tip from the projection are limited to a value of 5 N, preferably 3.3 N, more preferably 3 N.
  • the attachment force is introduced vertically into the pipet tip.
  • a certain Aufsteckkraft (of eg 5 N, 3.3 N or 3 N) are introduced into the pipette tip, in which this is pressed vertically on a likewise vertically aligned approach which is supported by a spring on an abutment, wherein the Spring is dimensioned so that it springs in the certain Aufsteckkraft He rich.
  • the Eindedem He rich the Aufsteckkraft is displayed.
  • the pipette tip does not have a braking region or a braking region, which is known as "Gentle" depth stop gradually slows down the approach when immersing in the pipette tip.
  • the pipette tip is particularly suitable for use with a multichannel pipetting device having 16, 24, 384, or other number of channels.
  • the pipette tip is particularly suitable for providing to multiple on a tray or a rack with a distance between adjacent pipette tips of 4.5 mm for simultaneous recording by means of a multi-channel pipetting device.
  • the pipette tip is thus suitable in particular for receiving and dispensing liquids from or into a microtiter plate with 384 vessels.
  • the plastic strain in the circumferential direction may be anywhere within the groove or limited to a portion within the groove.
  • the plastic strain in the circumferential direction within the groove is determined by the shape and dimensions of the tubular body, the shape and dimensions of the groove and the plastic of the pipette tip.
  • the plastic strain can be determined in particular by Markie ren the ends of a circumferentially extending distance within the groove and measuring the distance before and after attaching the pipette tip with the pre given maximum Aufsteckkraft on the given approach.
  • the ends of the path can be marked in particular by the lateral edges of a bar, which is brought by means of a Tuschehellers or Feinschreiber (fineliner) with a defined line thickness in the axial direction within the groove.
  • it is possible to determine the plastic deformation by comparing the dimensions of the groove or the bottom of the groove in the circumferential direction before and after the attachment to the approach. The dimensions can be measured in particular with the aid of a microscope.
  • the tubular body is so as commercialbil det that it can be clamped to the seating area on a conical approach or on a koni's portion of the approach.
  • the smallest diameter of the conical projection or of the conical abutment is Section of the approach selected from the range of 2 mm to 15 mm, preferably, from the range of 2.5 mm to 8 mm, further preferably from the loading range of 3 mm to 5 mm.
  • the ge ringste diameter of the conical neck or the conical portion of the neck is 3.34 mm.
  • the cone angle of the conical projection or the conical portion of the projection is selected from the range of 1.0 ° to 10 °, preferably from the range of 1.3 ° to 7 °, furthermore preferably from the range of 1 , 5 ° to 3 °.
  • the cone angle is 2.17 °.
  • the tubular body is adapted to be plugged with the seating area on a nikzylindri rule approach, so that it is plastically stretched within the groove in the circumferential direction Rich.
  • the tubular body is designed such that it can be clamped onto a conical projection or a conical section of the projection, the smallest diameter of the conical projection or conical section being 3.34 mm and its cone angle 2.17 °.
  • the groove is formed so that it is plastically stretched in an axially extending strip-shaped portion having a width of at most 0.1 mm, preferably at most 0.02 mm, preferably 0.015 to 0.005 mm, preferably before 0.011 mm ,
  • the plastic strain by measuring the width of a strip on the strip from Ab applied by means of a Tusche hypochllers or Feinschreibers line before and after plugging on the approach verifiable.
  • the groove is formed such that it is plastically stretched in a section by at least 8%.
  • the tubular body at the bottom of the groove has a wall thickness of at most 0.2 mm and / or in the circumferential direction next to the groove has a wall thickness of at least 0.25 mm.
  • the bottom of the groove is that point or that portion of the groove on which the groove has the greatest depth in a horizontal cross-sectional plane through the tubular body.
  • the tubular body at the bottom of the groove has a wall thickness of at most 0.2 mm everywhere.
  • pipettes tips made of at least one polyolefin, preferably of at least one polypropylene (PP) and / or polyethylene (PE), which comply with these wall thicknesses can be plastically stretched when plugged with the defined maximum force on the defined rate within the groove in the circumferential direction, without being plastically stretched next to the groove.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • the tubular body at the bottom of the groove has a wall thickness of at least 0.15 mm. This is advantageous for a sufficiently tight fit of the pipette tip on the approach. According to another embodiment, the tubular body at the bottom of the groove has a wall thickness of at least 0.15 mm everywhere.
  • the tubular body at its obe ren end no annular flange or other radially outwardly projecting and fully or partially circumferential projection.
  • the tubular body is on the outside at the upper portion, in which the groove is arranged, circular cylindrical or conical.
  • the conical upper portion tapers downwardly on the outside of the tubular body.
  • it has a cone angle of a maximum of 5 °, preferably a maximum of 2 °.
  • the groove extends downwardly from the upper end of the tubular body.
  • the tubular body in the circumferential direction in addition to the groove everywhere has a wall thickness of at least 0.25 mm.
  • the sealing bead is advantageous for the firm and sealing fit of the pipette tip on a shoulder.
  • the sealing bead reduces the attachment and ejection forces.
  • the pipette tip is clamped onto a lug which has an oversize relative to the sealing bead.
  • the tubular body in a horizon tal cross-sectional plane through the sealing bead at the bottom of the groove has a maximum wall thickness of 0.2 mm and / or at least 0.15 mm. This is advantageous for limiting the Aufsteck- and ejection forces by plastic deformation within the groove and for a sufficiently tight fit of the pipette tip on the approach.
  • the groove in a horizontal cross-sectional plane through the tubular body has a first radius with the bottom of the groove at the lowest point.
  • the flanks of the groove are connected directly to the first radius.
  • the flanks of the groove are each connected to the outer circumference of the tubular body via a second radius.
  • the first radius is at most 0.5 mm and / or at least 0.1 mm, preferably 0.25 mm.
  • the groove has in the circumferential direction a maximum width of 1.5 mm and / or at least 0.25 mm, preferably 0.8 mm.
  • the wall thickness of the tubular body in the circumferential direction next to the groove is at least 0.3 mm and / or at most 0.4 mm.
  • the sealing bead is arranged at a distance from the upper opening.
  • the pipette tip has an insertion bevel at the upper opening on the inner circumference. This has a conical contour tapering towards the sealing bead.
  • the distance of the sealing bead from the upper opening is at least 0.1 mm and / or at most 4.0 mm, e.g. 0.8 mm.
  • the insertion bevel has a cone angle in the range of 5 to 25 °, e.g. of 16 °.
  • the tubular body has a plurality of grooves on the outer periphery.
  • the grooves are distributed uniformly over the outer circumference of the rohrför shaped body.
  • exactly three grooves are present on the outer circumference of the tubular body.
  • This embodiment is based on the realization that it can increasingly lead to discontinuities in the injection molding of the pipette tip made of plastic, when the entry point for the plastic is arranged in the cavity of the tool for producing the tubular body diametrically opposite to the groove to be formed therein. Then meet namely from the entry point starting the core of the injection molding tool on both sides flowing around flow fronts exactly in the wall thickness weakening of the tubular body to be produced together. The imperfections can lead to leaks.
  • This is inventively avoided in that the tubular body is made diametrically opposite the point of entry of the plastic into the cavity without a groove or with a groove whose upper end res is located lower than the entry point.
  • the finished pipette tip At the finished pipette tip, this is recognizable by the fact that it has no groove or a groove diametrically opposite the injection point, the upper end of which is arranged lower than the injection point.
  • the injection point is the visually perceptible (eg, raised or recessed) location on the outside of the pipette tip where the plastic has entered the cavity.
  • the groove is at least 1 mm, further preferably at least 2 mm below the injection point.
  • the pipette tip has a plurality of injection points, which are distributed over the circumference of the tubular body, care must be taken to ensure that the flow fronts within the sealing bead do not meet radially inward of a groove. Therefore, according to another embodiment of the tubular body there is no axially extending groove or an axially extending groove whose upper end is disposed below a region on the inner circumference of the seat peripheral sealing bead, where in the injection molding of min least one injection point outgoing flow fronts the plastic mass meet.
  • the tubular body in the seating area is internally conical with downwardly decreasing diameter. This is advantageous for clamping on a conical approach.
  • the seating area has a cone angle of 1.5 to 2.5 °, preferably 2 °.
  • the shallow cone angle is advantageous for a low-friction clamping of the pipette tip on a neck.
  • the approach has a cone angle exceeding the cone angle of the seating area, preferably from 1.5 ° to 3 °, more preferably 2 °.
  • the tubular body on the inner periphery of the seating area below or above the sealing bead on an inwardly projecting, closed or partially circumferential guide structure By “guide structure” on the inner periphery of the seating area before jumping, closed or partially circumscribed structure is called, which serves to support the pipette tip laterally on an inserted therein approach.
  • the guide structure is a guide bead or has a plurality of circumferentially distributed guide cams. The guide structure supports the pipette tip laterally at the hub so that the pipette tip does not tilt on the hub, such as when dispensing liquid under contact of the bottom of the pipette tip with a wall of the vessel ("wall delivery").
  • the guide structure is preferably dimensioned so that it rests without bias on the approach or is spaced by a circumferential gap from the set, when the pipette tip is clamped onto the approach. Here by the forces for attaching the pipette tip are kept low on the approach.
  • the guide structure of the sealing bead has a distance which corresponds at least to the inner diameter of the sealing bead. This is advantageous for guiding the pipette tip at the neck.
  • the sealing bead has an inner diameter of not more than 3.6 mm, preferably 3.5 mm, and / or the guide structure has an inner diameter of not more than 3.5 mm, preferably 3.4 mm.
  • the tubular body at the inner periphery of the seating area below the sealing bead, preferably below the guide structure, a downwardly tapered, conical braking area is meant a downwardly tapered conical area on the inner circumference of the seating area and below the sealing bead which serves to gradually slow down the neck of a pipette as it enters the pipette tip.
  • the brake area gradually slows down the approach as it enters the pipette tip.
  • the braking area is present in addition to a guide structure.
  • the brake area replaces the guide structure so that it guides the pipette tip at the base.
  • the braking region has a cone angle of at least 5 ° and / or of a maximum of 60 °, for example of 40 °.
  • the groove extends in the axial direction at least over part of the height of the seating area. According to a further embodiment, the groove extends in the axial direction over the entire height of the seating area. According to another embodiment, the groove does not extend beyond the seat area in the axial direction. According to another embodiment, the groove extends in the axial direction beyond the seating area. According to a further embodiment, it extends the groove in the axial direction upwards and / or down over the seat area addition. According to a further embodiment, the groove extends in the axial direction over the sealing bead. According to a further embodiment, the lower end of the groove between the sealing bead and the guide structure is arranged to. According to a further embodiment, the groove extends in Axialrich- across the management structure.
  • the lower end of the groove is arranged at the level of the guide structure. According to a further embodiment, the lower end of the groove between the guide structure and the braking area is arranged. According to another embodiment, the groove ends at the height of the braking area. According to a further embodiment, the groove extends in the axial direction over the brake area.
  • the at least one groove on the outer To catch the head portion and / or the seating area on the inner circumference of the Kopfab section is arranged.
  • the groove extends in the axial direction over the entire height of the head portion.
  • the groove ends at the lower end of the head portion.
  • the pipette tip has a nominal volume of at most 120 pl, preferably 100 m ⁇ or 20 m ⁇ .
  • the pipette tip is preferably made of a single or several different which plastics.
  • the pipette tip is made of at least one thermoplastic, preferably of at least one polyolefin, preferably of at least one polypropylene (PP) and / or polyethylene (PE). Preference, the pipette tip is made by injection molding of at least one plastic.
  • the plastic pipette tip according to the invention comprises an elongated tubular body having a lower opening at the lower end for passage of liquid and an upper opening at the upper end for clamping onto a lip of a pipetting device in addition to the upper opening on the inner circumference a seating area for the approach and the outer periphery at least one axially extending groove is present and the tubular body at the bottom of the groove has a maximum wall thickness of 0.2 mm and in the circumferential direction next to the groove wall thickness of min at least 0.25 mm.
  • the above pipette tip additionally has the features of one of claims 1 to 17 or one of the previously described further embodiments of this pipette tip.
  • the invention relates to a pipetting system comprising at least one inventive pipette tip according to any one of claims 1-17 or one of the other prior embodiments and a single-channel pipetting with a single approach for attaching a pipette tip and / or a multi-channel pipetting with several Lugs for simultaneously attaching multiple pipette tips, wherein the multi-channel pipetting preferably has a dosing with 16 or 24 or 384 approaches.
  • the at least one projection has at least one conical section, the smallest diameter of this section being selected from the range of 2.0 to 15 mm, preferably 2.5 to 8 mm, more preferably 3 to 5 mm preferably 3.34 mm, and its cone angle is selected from the range of 1.0 ° to 10 °, preferably from in the range of 1.3 ° to 7 °, more preferably in the range of 1.5 to 3 °, preferably 2.17 °.
  • FIG. 1a-d shows a pipette tip with 20 pl nominal volume in side view (FIG. 1 a), in a longitudinal section (FIG. 1 b), in an enlarged plan view (FIG. 1 c) and in a perspective view from the side (FIG. 1 d);
  • Fig. 2a-d a pipette tip with 100 m ⁇ nominal volume in a side view
  • Fig. 3 shows an approach for attaching the pipette tip in a 9.an view
  • FIG. 5a and 5b show a pipette tip before being placed on the projection (FIG. 5 a) and after plastic deformation within a groove (FIG. 5 b), in each case in a horizontal section;
  • Fig. 6a-c the pipette tip with a nominal volume of 20 m ⁇ on a test device for checking the plastic deformation in a side view (Fig. 6a), in a vertical section (Fig. 6b) and in a perspective view obliquely from the side (Fig. 6c);
  • Fig. 8a-d a pipette tip with 20 pl nominal volume with a shortened groove against the injection point in side view (Fig. 8a), in a longitudinal section (Fig. 8b), in a section along the line cc (Fig. 8c) and in a section along the line dd ( Figure 8d);
  • FIG. 9a-d show a pipette tip of 100 m ⁇ nominal volume with a shortened groove opposite the injection point in a side view (FIG. 9a), in a longitudinal section (FIG. 9b), in a section along the line cc (FIG. 9c) and in FIG a section along the line dd (Fig. 9d).
  • a pipette tip 1 has an elongate, tubular body 2 which has a lower opening 4 at the lower end 3 and an upper opening 6 at the upper end 5.
  • the lower opening 4 is smaller than the upper opening 6.
  • the inner and outer diameter of the tubular body 2 increases from the lower opening 4 toward the upper opening 6.
  • the tubular body 2 has below a conical initial section 7, about a middle section 8 with a smaller cone angle than the initial section 7 and about a cylindrical head section 9 with larger outer dimensions than the Mittelab section 8. Adjacent to the central portion 8 runs on the underside of the Kopfab section 9 outside a downwardly directed outer shoulder.
  • grooves 11 are provided in the axial direction.
  • the grooves 11 extend over the entire length of the Kopfab section 9, i. from the upper end to the lower end of the head portion 9. They are aligned parallel to the central axis of the tubular body 2.
  • Each pipette tip 1 has three grooves 11 which are distributed uniformly over the outer circumference of the head portion 9.
  • Each groove 11 has a rounded profile in cross-section. At the bottom, the groove 11 has a first radius 12 with the center outside the tubular body 2. The first radius 12 smoothly merges on both sides into a second radius 13, 14 with the center point within the tubular body 2. Every second radius 13,14 goes smooth outside into the cylindrical outer contour of the head portion 9.
  • the tubular body 2 has a seating area 15 for a conical projection of a pipetting device.
  • the seating area 15 extends into the head section 9 and is conical with a cone angle of 2 °.
  • the tubular body 2 has on the inner periphery of the seat portion 15 on an inwardly projecting, circumferential sealing bead 16.
  • the sealing bead 16 bil det the upper end of the seating area 15.
  • An insertion bevel 17 with a conical contour extends from the upper opening 6 to the sealing bead 16.
  • the cone angle of the insertion bevel 17 is 16 °.
  • the distance of the sealing bead 16 from the upper opening is 0.8 mm.
  • the sealing bead 16 projects 0.05 mm from the seating area 15.
  • the tubular body has an inwardly projecting, closed circumferential guide structure 18 in the form of a guide bead.
  • the guide structure 18 has a distance of 5.3 mm from the upper opening 6.
  • the guide bead 18 is 0.03 mm from the seat area 15 before.
  • a conical braking region 19 is provided on the inner circumference of the head section 9.
  • the cone angle of the braking area 19 is 40 °.
  • a cylindrical cavity 20 below the brake area 19 is located in the head portion 9, a cylindrical cavity 20.
  • the cavity 20 can basically remain free.
  • one or more filter disks are pressed or held in another manner in the cavity 20.
  • the inner shoulder 21 merges into the middle section 8 via a rounded contour.
  • the wall thickness at the bottom of the grooves 11 of the tubular body in a horizontal plane through the sealing bead 16 has a wall thickness of at most 0.2 mm and in the same plane next to the grooves 11 has a greater wall thickness of at least 0.25 mm.
  • the wall thickness at the bottom of the grooves is 0.2 mm and next to the grooves 0.4 mm.
  • the pipette tips 1 are preferably made of polypropylene.
  • a projection 22 has a rounded insertion portion 23 with a circumferential radius 24 of 0.8 mm and a maximum diameter of 3.34 mm, adjacent thereto a guide portion 25 with a small cone angle of 2 ° and a maximum diameter of 3.4 mm, adjacent thereto a clamping portion 26 with the same cone angle and a maximum diameter of 3.68 mm and adjoining a cylindrical support portion 27 on.
  • the approach is preferably made of stainless steel or high strength and rigid plastic, such as a thermoset.
  • the projection 22 is inserted through the upper opening 6 in the pipette tip 1 to the position shown in Fig. 4.
  • the Ein Divisionabrab section 23 is pushed against the braking area 19, the guide bead 18 is located on the guide portion 25 and the sealing bead 16 on the clamping portion 26 at.
  • the inner diameter is widened in the seating area 15.
  • the expansion is based on a plastic deformation of the wall of the pipette tip 1 within at least one groove 11. An additional elastic deformation is possible.
  • an originally 0.011 mm wide strip at the base of the groove 11 is plastically expanded to a width of 0.013 mm by the plastic deformation. Between the turning points of the groove profile on the groove flanks, the groove 11 is widened plastically from 0.389 mm to 0.402 mm.
  • the plastic deformation is usually limited to one of the three grooves 11. Hence, this is based on the fact that during injection molding of the pipette tip 1 of the core of the injection molding tool is slightly displaced out of the center of the cavity, sodas s the wall thickness in the grooves 11 is slightly different among. The displacement from the center seems to be based on the back pressure of the plastic mass flowing laterally into the cavity. Due to the plastic deformation when clamping the pipette tip 1 on the projection 22, the clamping force is limited to a sufficient for the sealing and a tight fit of the pipette tip 1 on the neck 22 value.
  • the plant of the guide bead 18 on the guide sab cut 25 prevents mallli che deflection of the pipette tip 1 and thus relaxation of their seat on the on set 22 in particular at Wandabgabe.
  • the braking area 19 gently slows down the sliding of the pipette tip 1 onto the projection 22, whereby a sufficiently firm and sealing seat of all pipette tips on all approaches is promoted when simultaneously receiving a plurality of pipette tips from a tray or rack by means of a multichannel pipetting device.
  • the pipette tip 1 is pressed PP of a defined Aufklemmkraft on a neck 22 made of stainless steel with a polished surface for checking the plastic deformation.
  • the Aufsteckkraft is limited by a coil spring 28, via which the projection 22 is supported on an abutment 29.
  • a plug 30 which receives the lower end of the pipette tip 1 and the lower opening hermetically seals, are pressed in the direction of the neck 22 down.
  • the projection 22 is held in a Aufnah meplatte 31, which is supported on the upper side of the coil spring 28.
  • the coil spring 28 is set so that it springs at a Aufsteckkraft of 3 N a.
  • the abutment 29 can be fixed to a verbun above the receiving plate 31 stop plate 32 to be on which the pipette tip touches with the upper end when a plug-in force of 3 Newton is reached.
  • the Aufsteckkraft is limited to 3 Newton.
  • the pipette tip 1 is clamped sealingly on the neck 22.
  • the pipette tip 1 has at the bottom of a groove 11th plastically deformed. This can be determined by marking a strip at the bottom of the groove and measuring the strip width before and after attaching the pipette tip to the projection 22.
  • the pipette tip 1 is hermetically sealed at its lower opening 4 and applied to its upper opening 6, a vacuum.
  • FIG. 7a and b show the deformations of a pipette tip 1 according to the invention and a conventional pipette tip 1 with wall thickness constant in circumferential direction when a defined radial force is introduced into the seating area 15 according to FEM calculations.
  • the height of the deformation is indicated by colors, the values of the deformation being assigned to the colors in the tail end.
  • the contours of the deformed pipette tips 1 are graphically oversubscribed in color. Additional Finien give the contours of the undeformed Pipet tenspitzen 1 on.
  • the strongest deformations due to the insertion forces acting radially on the seat regions 15 occur in the vicinity of the upper openings 6 of the pipette tips 1.
  • they are concentrated on the grooves 11. Since it is a calculation, all the grooves 11 are equally affected.
  • the deformations on the grooves are 6.5 times as high as in the case of the conventional pipette tip 1.
  • the deformations within the grooves 11 have plastic and elastic components. Incidentally, the deformations are elastic.
  • the pipette tip 1 of FIG. 8 differs from the pipette tip of FIG. 1, and the pipette tip 1 of FIG. 9 differs from the pipette tip of FIG. 2 in that only two grooves 11 extend over the entire catches of the head section 9 and the groove 11.1 only over part of the catches of the head portion 9 extends. Namely, the upper end of the groove 11. 1 is disposed at a distance from the upper end of the pipette tip 1. In this pipette tip of the injection point 33 is exactly in a vertical section plane through the central axis of the pipette tip 1 arranged in which the groove 11.1 extends.
  • the groove 11.1 has a distance from the upper edge of the pipette tip 1, the wall of the head portion 9 is diametrically opposite the injection point 33 and not weakened in the same horizontal plane.
  • the washer 11.1 has a distance from the upper edge of the pipette tip 1
  • the wall of the head portion 9 is diametrically opposite the injection point 33 and not weakened in the same horizontal plane.

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Abstract

Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen rohrförmigen Körper mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich für den Ansatz und am äußeren Umfang mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Nut vorhanden ist und der rohrförmige Körper so ausgebildet ist, dass dieser beim Aufstecken der Pipettenspitze mit einer Aufsteckkraft von maximal 5 N, vorzugsweise von 3,3 N, weiterhin vorzugsweise von 3 N, mit dem Sitzbereich (15) auf einen Ansatz innerhalb der Nut in Umfangsrichtung plastisch gedehnt wird.

Description

Pipettenspitze
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettenspitze.
Pipettenspitzen werden zusammen mit Pipetten und anderen Dosiervorrichtungen insbesondere in medizinischen, biologischen, biochemischen und chemischen Labo ratorien zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Nachfolgend werden Pipetten und andere Dosiervorrichtungen zusammenfassend als "Pipettiervorrichtungen" be zeichnet. Pipettenspitzen haben einen länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem unteren Ende eine untere Öffnung für den Durchgang von Flüssigkeit und an dem oberen Ende eine obere Öffnung zum Aufklemmen auf den Ansatz einer Pipettier vorrichtung hat. Pipetten spitzen haben meist eine im Allgemeinen konische Form, deren Querschnitt sich von der unteren Öffnung zur oberen Öffnung hin vergrößert. Bekannt sind standardisierte konische bzw. kegelstumpfförmige Ansätze (Arbeits konus) mit einer Standardgeometrie, die von vielen Herstellern einheitlich verwen det wird und die für jede Pipettenspitzengröße durch einen spezifischen mittleren Durchmesser und durch einen spezifischen Konuswinkel des konischen Ansatzes gekennzeichnet ist.
Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen dienen dazu, gleichzeitig Flüssigkeit aus einem oder mehreren Gefäßen aufzunehmen bzw. in ein oder mehrere Gefäße abzugeben. Sie werden vielfach für die Bearbeitung von Mikrotiterplatten benutzt, die in matrixartiger Anordnung eine Vielzahl Gefäße aufweisen. Hierfür haben Mehrkanal- Pipettiervorrichtungen mehrere, in einer oder mehreren parallelen Reihen parallel nebeneinander angeordnete konische Ansätze, auf die Pipettenspitzen aufklemmbar sind. In Anpassung an ein häufig benutztes Format von Mikrotiterplatten mit 384 (16 x 24) Gefäßen (Näpfchen) gemäß ANSI-Standard sind Mehrkanalpipetten mit 16 oder 24 Ansätzen in einer Reihe bekannt. Bekannt sind auch Mehrkanal-Dosier vorrichtungen mit einem Dosierkopf, der 384 Ansätze aufweist. Entsprechend dem Abstand benachbarter Gefäße von Mikrotiterplatten mit 384 Gefäßen weisen be nachbarte Ansätze einen Abstand von 4,5 mm voneinander auf.
Bei Ausführung als Luftpolster-Pipettiervorrichtung weist die Pipettiervorrichtung mindestens eine Verdrängungseinrichtung für Luft auf, die kommunizierend mit einem Durchgangsloch mindestens eines Ansatzes verbunden ist. Mittels der Ver drängungseinrichtung ist ein Luftpolster verlagerbar, um Flüssigkeit in eine auf den Ansatz auf geklemmte Pipettenspitze einzusaugen und daraus auszustoßen. Die Ver drängungseinrichtung ist meistens als Zylinder mit darin verschieblichem Kolben ausgeführt. Bekannt sind aber auch Verdrängungseinrichtungen mit einer Ver drängungskammer und mindestens einer verformbaren Wand, wobei eine Verfor mung der Wand die Verdrängung des Luftpolsters bewirkt.
Bei der Ausführung als Direktverdränger-Pipettiervorrichtung ist in der Pipetten spitze ein kleiner Kolben angeordnet, der beim Aufstecken der Pipettenspitze auf einen Ansatz mit einem Kopplungselement eines Kolbenantriebs der Pipettiervor richtung gekoppelt wird, das in einem Durchgangsloch des Ansatzes verlagerbar ist.
Die Aufnahme der Flüssigkeit in die Pipettenspitze erfolgt bevorzugt in einem einzi gen Schritt oder in mehreren kleinen Schritten. Die Abgabe der Flüssigkeit erfolgt beim Pipettieren in einem einzigen Schritt und beim Dispensieren in mehreren klei nen Schritten.
Pipettiervorrichtungen haben meist einen Abwerfer, der auf den oberen Rand der Pipettenspitze wirkt, um diese vom Ansatz abzudrücken. Bei Mehrkanal-Pipettier- vorrichtungen ist der Abwerfer gleichzeitig gegen die oberen Ränder mehrerer Pipettenspitzen drückbar. Mittels des Abwerfers kann der Anwender die mit Flüs sigkeit kontaminierte Pipettenspitzen vom Ansatz trennen, ohne diese anzufassen. Die Pipettiervorrichtung kann eine Handpipette sein, die der Anwender mit nur einer Hand halten und betätigen kann. Sie kann auch eine Dosierstation ("Pipettier station") oder ein Dosierautomat ("Pipettierautomat") sein, bei dem ein Dosierkopf mit einem oder mehreren Ansätzen an einem Roboterarm oder an einem anderen Übertragungssystem oberhalb einer Arbeitsfläche verlagerbar ist. Die Pipettiervor richtung kann auch Bestandteil eines Laborautomaten ("Workstation") sein, der außer dem Dosieren weitere Behandlungen von Flüssigkeiten (z.B. Mischen, Tem perieren, Analysieren) durchführen kann.
Zur Vermeidung von Fehldosierungen muss die Pipettenspitze hinreichend fest bzw. abdichtend auf den Ansatz aufgeklemmt sein. Außerdem dürfen die Kräfte für das Aufstecken und das Abwerfen der Pipettenspitze von dem Ansatz nicht zu hoch sein. Herkömmliche Pipettenspitzen sind im Kontaktbereich mit dem konischen Ansatz dickwandig und starr. Beim Aufstecken werden die Pipettenspitzen am Umfang durch den Ansatz elastisch aufgeweitet. Die Federkennlinie ist steil, sodass hohe Aufsteckkräfte aufzubringen sind. Nach dem Aufstecken wirkt eine entsprechend hohe Haftreibung zwischen dem Ansatz und der Pipettenspitze, die beim Abwerfen überwunden werden muss. Der Anwender wird durch die hohen Kräfte für das Auf stecken und Abwerfen der Pipettenspitze belastet. Hierdurch können Krankheiten ausgelöst werden, die unter dem Begriff „ cummulative trauma disorders“ (CTD) zusammengefasst werden. Soweit das Aufstecken und Abwerfen mittels motorischer Antriebe erfolgt, müssen diese entsprechend leistungsfähig sein und haben einen hohen Stromverbrauch.
Die US 6,197,295 beschreibt eine Pipettenspitze, die durch Anwendung von relativ geringen axialen Aufsteckkräften von sechs Pfund (26,7 N) fest auf einen Ansatz einer Pipette aufsteckbar und durch Anwendung von relativ geringen Abwurfkräften von drei Pfund (13,3 N) von diesem abwerfbar ist. Die Pipettenspitze weist ein koni sches oberes Ende mit einem inneren Durchmesser am oberen Ende auf, der größer als der Durchmesser des Ansatzes der Pipette ist, auf den die Pipettenspitze aufzu- stecken ist. Ferner hat die Pipettenspitze einen hohlen Mittelabschnitt und einen kreisringförmigen Dichtbereich an der Verbindung zwischen dem oberen Ende und dem Mittelabschnitt. Der Mittelabschnitt weist an und neben dem Dichtbereich eine Seitenwand mit einer Wandstärke zwischen 0,2 und 0,5 mm auf. Der kreisringför mige Dichtbereich hat einen inneren Durchmesser, der kleiner als ein Wert "x", und ist ausgelegt, sodass er mit dem unteren Ende einer Dichtzone des Ansatzes in Ein griff kommt, um radial aufgeweitet zu werden, wenn der Ansatz eingeführt ist. Hier durch wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Dichtzone des Ansatzes und dem Dichtbereich der Pipettenspitze erzeugt. Ferner weist die Pipettenspitze an der Innenseite neben dem Dichtbereich seitliche Stabilisierungsmittel auf, die mit der äußeren Oberfläche des Ansatzes in Eingriff kommen, um die Pipettenspitze auf dem Ansatz zu stabilisieren. Die seitlichen Stabilisierungsmittel weisen zumindest drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Kontakte auf, die sich von der inneren Oberfläche der Pipettenspitze aus nach innen erstrecken. Der diametrale Abstand der Kontakte ist so bemessen, dass sie leicht mit dem unteren Ende des An satzes in Eingriff kommen und ein Vorbei gleiten des unteren Endes ermöglichen, ohne dass die Seitenwände der Pipettenspitze aufgeweitet werden, auf denen die Kontakte angeordnet sind. Wenn das untere Ende der Dichtzone des Ansatzes in Eingriff mit dem Dichtbereich der Pipettenspitze kommt, wird die Pipettenspitze im Dichtbereich und unmittelbar daneben gedehnt. Wenn die Kontakte die Pipetten spitze auf dem Ansatz führen, verformt sich die Seitenwand der Pipettenspitze zwi schen den Kontakten nach innen und wird nicht aufgeweitet, wodurch die für das Eindrücken des Ansatzes aufzubringende Kraft gering gehalten wird. Der Ansatz ist mit anwachsender Aufsteckkraft tiefer in die Pipettenspitze einpressbar. Dement sprechend hohe Abwurfkräfte sind für das Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz auf zubringen. Die Konstruktion eignet sich aufgrund der nach innen vorstehenden Kontakte nur für verhältnismäßig große Pipettenspitzen.
Die US 6,568,288 beschreibt eine Pipettenspitze, die axial voneinander beanstandete kreisringförmige Dicht- und im Wesentlichen zylindrische seitliche Führung sberei- che aufweist, wobei der Dichtbereich hinreichend dünn ist, um beim Eindringen eines Ansatzes einer Pipette mit axial voneinander beabstandeten kreisringförmigen Dicht- und zylindrischen seitlichen Führungszonen einen Presssitz und luftdichte Abdichtung zwischen einer Dichtfläche der Dichtzone und dem Dichtbereich zu bilden. Die Wandstärke im Dichtbereich beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 0,5 mm. Die Dichtfläche ist die Außenfläche eines kreisringförmigen, radial nach außen vorspringenden Vorsprunges neben dem unteren Ende des Ansatzes. Die Pipetten spitze weist eine kreisringförmige, nach oben gewandte und nach innen gerichtete Schulter am Innenumfang auf, um das Aufstecken auf den Ansatz zu begrenzen. Die Kraft für das Aufstecken soll ungefähr zwei Pfund (8,9 N) und für das Abwerfen ungefähr ein Pfund (4,45 N) betragen. Durch den Tiefenanschlag kann es zu einem unvollständigen Eintauchen beim gleichzeitigen Aufnehmen mehrerer Pipetten spitzen von einem Tray oder Rack mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung kommen. Wenn sich das Tray oder Rack zwischen seitlichen Rändern leicht nach unten durchbiegt, kann das Aufsetzen der beiden äußeren Ansätze auf den Schultern der beiden äußeren Pipettenspitzen zu einem unzureichenden Eintauchen der weite ren Ansätze in die dazwischen angeordneten Pipettenspitzen führen.
Die US 6,967,004 B2 beschreibt eine Pipettenspitze, die einen kreisringförmigen Dichtbereich mit einer inneren Dichtfläche auf einer Seitenwand aufweist, die im Dichtbereich hinreichend dünn ist, um sich geringfügig auszudehnen und einen Presssitz und eine luftdichte Abdichtung zwischen der Dichtfläche und einer Dicht zone eines in die Pipettenspitze eingesetzten Ansatzes der Pipette zu bilden. Die Pipettenspitze hat eine kreisringförmige, nach innen und nach oben gerichtete Schulter, die das Einstecken des Ansatzes begrenzt. Der Ansatz weist zwei Zylin derabschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Seine kreisringförmige Dichtzone schließt eine Dichtkante an einer Verbindung des unteren Endes eines Zylinderabschnittes und dem äußersten Rand eines radial erstreckten Überganges des Ansatzes ein. Vorzugsweise betragen die Kräfte zum Einsetzen und Abwerfen der Pipettenspitze weniger als zwei Pfund (8,9 N). Der Tiefenanschlag kann beim gleichzeitigen Aufnehmen von mehreren Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal- Pipettiervorrichtung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen.
Die EP 2 138 234 Al beschreibt eine Pipettenspitze, die zum lösbaren Verbinden mit dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung am oberen Ende eines länglichen rohr förmigen Abschnittes einen flexiblen, rohrförmigen Verbindungsabschnitt mit einer im Querschnitt wellenförmigen Kontur aufweist, welche die Dehnbarkeit des Sitzbe reiches erhöht. Der Sitzbereich ist beim Aufstecken auf den Ansatz um mehr als 20 % reversibel dehnbar. Für einen abdichtenden Sitz muss die wellenförmige Kontur auf dem Ansatz glattgezogen werden, wodurch die weitere Dehnbarkeit nur noch gering ist. Infolgedessen erfordert die Pipettenspitze eine genaue Fertigung. Ferner ist zwischen Sitzbereich und rohrförmigem Bereich eine nach innen radial vor springenden Schulter vorhanden, die einen Tiefenanschlag für den Ansatz bewirkt, der beim Aufnehmen von Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrich- tung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen kann.
Die EP 2 606 977 Al beschreibt eine Pipettenspitze mit der Form eines länglichen Röhrchens mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich vorhanden ist, der zum Aufstecken auf einen standardisierten konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung dient. Der Sitzbe reich weist einen Haltebereich mit radial nach innen vorstehenden, axial erstreckten Rippen und unterhalb des Haltebereichs einen Dichtbereich mit einem am Umfang umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung auf. Der Sitzbereich ist so ausgebildet, dass beim Aufstecken auf den Ansatz mit einer Auf steckkraft, die ein Halten und Abdichten der Pipettenspitze auf dem Ansatz gewährleistet, die Rippen teilweise plastisch verformt werden und außerhalb der Rippen im Sitzbereich eine elastische Verformung eintritt. Unter dem Dichtbereich hat sie einen komisch sich zu oberen Öffnung hin erweiternden Bremsbereich zum Begrenzen des Aufsteckens. Hierdurch wird eine sichere Abdichtung auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung gewährleistet und die zum Abwerfen aufzubringende Abwerfkraft wesentlich ver ringert. Die Konstruktion eignet sich besonders für verhältnismäßig große Pipetten spitzen mit 2,5, 5,0 und 10 mL Nennvolumen. Für kleinere Pipettenspitzen ist sie aufgrund der schwierigen Herstellung der filigranen Rippen weniger gut geeignet.
Die EP 3 115 110 Al beschreibt eine Pipettenspitze mit einem röhrchenförmigen Körper und einen Sitzbereich zum Aufstecken auf einen konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, der am inneren Umfang in einem Abstand von der oberen Öff nung einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung, unterhalb des Dichtvorsprungs einen umlaufenden, sich nach unten stärker als der Ansatz verjüng enden Bremsbereich und oberhalb des Dichtvorsprunges einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Stützvorsprung aufweist. Der Dichtvorsprung ist unter elasti scher Verformung abdichtend auf den Ansatz aufklemmbar, wobei der Bremsbe reich weiter unten am Ansatz anliegt und der Stützvorsprung weiter oben ohne Vor spannung am Ansatz anliegt oder durch einen umlaufenden Spalt vom Ansatz bean standet ist. Die Pipettenspitze ist gut abdichtend und sicher auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar, mit reduziertem Kraftaufwand vom Ansatz ab- werfbar und eignet sich auch gut für kleinere Pipettenspitzengrößen. Nachteilig ist der immer noch hohe Kraftaufwand beim Aufklemmen auf den Ansatz und beim Abstreifen vom Ansatz.
Die WO 2011/091308 A2 beschreibt eine Pipettenspitze, die am proximalen Ende eines proximalen Abschnittes einen kreisringförmigen Flansch und im proximalen Abschnitt axial gerichtete Rippen aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beanstandet sind. Der Flansch soll die Steifigkeit der Pipettenspitze erhöhen und die Ausrichtung des Dispensers auf die Pipettenspitze erleichtern. Die Rippen sollen die axiale Aufweitbarkeit der Pipettenspitze im proximalen Bereich begrenzen. Die Aufsteckkräfte der Pipettenspitzen mit 200 pl und 1000 mΐ Füllvolumen auf fünf verschiedene Pipetten betragen über 1000 g (10 N). Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettenspitze zur Verfügung zu stellen, die mit verringerter Aufsteckkraft auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar ist, sodass sie hinreichend fest bzw. abdichtend gehalten ist, und die mit verringerter Abwurfkraft von dem Ansatz lösbar ist. Die Pipettenspitze soll für die Verwendung mit einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung geeignet sein.
Die Aufgabe wird durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Pipettenspitze sind in Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Pipettenspitze aus Kunststoff umfasst einen länglichen rohr förmigen Körper mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich für den Ansatz und am äußeren Umfang mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Nut vorhanden ist und der rohrförmige Körper so ausgebildet ist, dass dieser beim Aufstecken der Pipettenspitze mit einer Aufsteck kraft von maximal 5 N, vorzugsweise von 3,3 N, weiterhin vorzugsweise 3 N, mit dem Sitzbereich auf einen Ansatz innerhalb der Nut in Umfangsrichtung plastisch gedehnt wird.
Durch die Nut ist der rohrförmige Körper im Sitzbereich so geschwächt, dass dieser durch Aufklemmen auf den Ansatz einer Pipettiervorrichtung innerhalb der Nut in Umfangsrichtung plastisch dehnbar ist. Der Ansatz ist so ausgebildet, dass die Pipettenspitze mit dem Sitzbereich auf den Ansatz aufklemmbar ist. Hierfür weist der Ansatz ein Übermaß gegenüber zumindest einem Teil des Sitzbereiches auf, so dass er zumindest mit einem Teil des Sitzbereiches eine Übermaßpassung (Presspas sung) bildet, wenn die Pipettenspitze auf den Ansatz aufgeklemmt ist. Die plastische Verformung innerhalb der Nut beruht darauf, dass beim Aufstecken auf den Ansatz in dem Wandabschnitt des rohrförmigen Körpers innerhalb der Nut so hohe Span nungen auftreten, dass die Elastizitätsgrenze überschritten wird und die plastische Verformung eintritt. Die plastische Verformung ist eine irreversible Verformung, d.h. eine Verformung, die sich nach dem Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz nicht von selbst zurückbildet. In Umfangsrichtung neben der Nut weist der rohrförmige Körper eine größere Wandstärke als innerhalb der Nut auf. Infolgedessen wird er neben der Nut nicht plastisch verformt, wenn die plastische Verformung innerhalb der Nut eintritt. Hierdurch kann die Aufsteckkraft gering gehalten werden. Durch die plastische Verformung innerhalb der Nut wird der Innendurchmesser des rohrförmi gen Körpers dauerhaft vergrößert. Wenn die Pipettenspitze auf den Ansatz aufge- klemmt ist, so dass sie innerhalb der Nut in Umfangsrichtung plastisch gedehnt ist, wird die Pipettenspitze abdichtend auf dem Ansatz festgehalten. Die plastische Ver formung begrenzt die Aufsteckkraft auf Werte, bei denen die Pipettenspitze hinrei chend fest bzw. abdichtend auf dem Ansatz sitzt. Hierdurch wird die Aufsteckkraft und die zum Abwerfen der Pipettenspitze erforderliche Abwerfkraft gering gehalten. Bei der erfindungs gemäßen Pipettenspitze werden die Aufsteck- und Abwerfkräfte für das Aufstecken einer Pipettenspitze auf einen Ansatz und das Abwerfen der Pipettenspitze von dem Ansatz auf einen Wert von 5 N, vorzugsweise von 3,3 N, weiterhin vorzugsweise 3 N, begrenzt. Die Aufsteckkraft wird vertikal in die Pipet tenspitze eingeleitet. Dabei kann eine bestimmte Aufsteckkraft (von z.B. 5 N, 3,3 N oder 3 N) in die Pipettenspitze eingeleitet werden, in dem diese vertikal auf einen ebenfalls vertikal ausgerichteten Ansatz aufgepresst wird, der über einer Feder an einem Widerlager abgestützt ist, wobei die Feder so bemessen ist, dass sie beim Er reichen der bestimmten Aufsteckkraft einfedert. Durch das Einfedem wird das Er reichen der Aufsteckkraft angezeigt. Dadurch, dass die Pipettenspitze ohne Tiefen anschlag auskommen kann, können mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mehrere Pipettenspitzen so aufgenommen werden, dass die Ansätze in sämtlichen Pipettenspitzen tief genug für einen sicheren und abdichtenden Sitz eintauchen, ohne dass die Aufsteckkräfte stark ansteigen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart weist die Pipettenspitze keinen Bremsbereich oder einen Bremsbereich auf, der als „sanfter“ Tiefenanschlag den Ansatz beim Eintauchen in die Pipettenspitze allmäh lich abbremst. Die Pipettenspitze eignet sich insbesondere für die Verwendung mit einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit 16, 24, 384 oder einer anderen Anzahl Kanäle. Die Pipettenspitze ist insbesondere geeignet für die Bereitstellung zu mehre ren auf einem Tray oder einem Rack mit einem Abstand zwischen benachbarten Pipettenspitzen von 4,5 mm für die gleichzeitige Aufnahme mittels einer Mehrkanal- Pipettiervorrichtung. Die Pipettenspitze eignet sich somit insbesondere für die Auf nahme und Abgabe von Flüssigkeiten aus oder in eine Mikrotiterplatte mit 384 Ge fäßen.
Die plastische Dehnung in Umfangsrichtung kann innerhalb der Nut überall erfolgen oder auf einen Abschnitt innerhalb der Nut beschränkt sein. Die plastische Dehnung in Umfangsrichtung innerhalb der Nut wird durch die Form und Abmessungen des rohrförmigen Körpers, die Form und Abmessungen der Nut und den Kunststoff der Pipettenspitze bestimmt. Die plastische Dehnung kann insbesondere durch Markie ren der Enden einer in Umfangsrichtung verlaufenden Strecke innerhalb der Nut und Messen der Strecke vor und nach dem Aufstecken der Pipettenspitze mit der vorge gebenen maximalen Aufsteckkraft auf den vorgegebenen Ansatz ermittelt werden. Die Enden der Strecke können insbesondere durch die seitlichen Ränder eines Striches markiert sein, der mittels eines Tuschefüllers oder Feinschreibers ( Fineliner ) mit einer definierten Strichstärke in Axialrichtung innerhalb der Nut auf gebracht ist. Ferner ist es möglich, die plastische Verformung durch Vergleich der Abmessungen der Nut oder des Grundes der Nut in Umfangsrichtung vor und nach dem Aufstecken auf den Ansatz zu ermitteln. Die Abmessungen können insbeson dere mit Hilfe eines Mikroskopes gemessen werden.
Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung ist der rohrförmige Körper so ausgebil det, dass er mit dem Sitzbereich auf einen konischen Ansatz oder auf einen koni schen Abschnitt des Ansatzes aufklemmbar ist. Gemäß einer weiteren Ausführungs art ist der geringste Durchmesser des konischen Ansatzes oder des konischen Ab- Schnittes des Ansatzes ausgewählt aus dem Bereich von 2 mm bis 15 mm, vorzugs weise aus dem Bereich von 2,5 mm bis 8 mm, weiterhin vorzugsweise aus dem Be reich von 3 mm bis 5 mm. Gemäß einer weiteren Ausführungsart beträgt der ge ringste Durchmesser des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes des Ansatzes 3,34 mm. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Konuswinkel des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes des Ansatzes ausgewählt aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, wei terhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5° bis 3°. Gemäß einer weiteren Ausfüh rungsart beträgt der Konuswinkel 2,17°. Gemäß einer anderen Ausführungsart ist der rohrförmige Körper ausgebildet, mit dem Sitzbereich auf einen kreiszylindri schen Ansatz aufgesteckt zu werden, so dass er innerhalb der Nut in Umfangsrich tung plastisch gedehnt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist der rohrförmige Körper so ausgebildet, dass er auf einen konischen Ansatz oder einen konischen Abschnitt des Ansatzes aufklemmbar ist, wobei der geringste Durchmesser des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes 3,34 mm und sein Konuswinkel 2,17° beträgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Nut so ausgebildet, dass sie in einem in Axialrichtung erstreckten streifenförmigen Abschnitt mit einer Breite von maximal 0,1 mm, vorzugsweise maximal 0,02 mm, vorzugsweise 0,015 bis 0,005 mm, vor zugsweise 0,011 mm, plastisch gedehnt wird. Bei dieser Ausführungsart ist die plastische Dehnung durch Messen der Breite eines auf dem streifenförmigen Ab schnitt mittels eines Tuschefüllers oder Feinschreibers aufgebrachten Striches vor und nach dem Aufstecken auf den Ansatz überprüfbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Nut so ausgebildet, dass sie in einem Abschnitt um mindestens 8 % plastisch gedehnt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am Grund der Nut eine Wandstärke von maximal 0,2 mm und/oder in Umfangsrichtung neben der Nut eine Wandstärke von mindestens 0,25 mm auf. Der Grund der Nut ist diejenige Stelle oder derjenige Abschnitt der Nut, an der oder dem die Nut in einer horizonta len Querschnittsebene durch den rohrförmigen Körper die größte Tiefe aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am Grund der Nut überall eine Wandstärke von maximal 0,2 mm auf. Vorzugsweise Pipetten spitzen aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen (PP) und/oder Polyethylen (PE), die diese Wandstärken einhalten, können beim Aufstecken mit der definierten Maximalkraft auf den definierten An satz innerhalb der Nut in Umfangsrichtung plastisch gedehnt werden, ohne neben der Nut plastisch gedehnt zu werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat der rohrförmige Körper am Grund der Nut eine Wandstärke von mindestens 0,15 mm. Dies ist vorteilhaft für einen hinreichend festen Sitz der Pipettenspitze auf dem Ansatz. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am Grund der Nut überall eine Wandstärke von min destens 0,15 mm auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper an seinem obe ren Ende keinen Ringflansch oder anderen radial nach außen vorstehenden und ganz oder teilweise umlaufenden Vorsprung auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der rohrförmige Körper an dem oberen Abschnitt, in dem die Nut angeordnet ist, außen kreiszylindrisch oder konisch. Ge mäß einer weiteren Ausführungsart verjüngt sich der konische obere Abschnitt an der Außenseite des rohrförmigen Körpers nach unten. Gemäß einer weiteren Aus führungsart hat er einen Konuswinkel von maximal 5°, vorzugsweise maximal 2°. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut vom oberen Ende des rohrförmigen Körpers ausgehend nach unten. Hierdurch kann die plastische Verfor mung der Nut beim Aufstecken auf einen Ansatz erleichtert und ein abdichtendes Aufklemmen der Pipettenspitze mit geringen Auf steckkräften begünstigt werden Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart hat der rohrförmige Körper in Umfangs richtung neben der Nut überall eine Wandstärke von mindestens 0,25 mm. Bei die ser Ausführungsart weist der rohrförmige Körper in beliebigen horizontalen Quer schnittsebenen durch die Nut außerhalb der Nut überall eine Wandstärke von min destens 0,25 mm auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang des Sitzbereiches einen nach innen vorspringenden, umlaufenden Dicht wulst auf. Der Dichtwulst ist vorteilhaft für den festen und abdichtenden Sitz der Pipettenspitze auf einem Ansatz. Durch den Dichtwulst werden die Aufsteck- und Abwurfkräfte verringert. Bei dieser Ausführungsart wird die Pipettenspitze auf einen Ansatz aufgeklemmt, der ein Übermaß gegenüber dem Dichtwulst aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat der rohrförmige Körper in einer horizon talen Querschnittsebene durch den Dichtwulst am Grund der Nut eine Wandstärke von maximal 0,2 mm und/oder von mindestens 0,15 mm. Dies ist vorteilhaft für die Begrenzung der Aufsteck- und Abwurfkräfte durch plastische Verformung innerhalb der Nut und für einen hinreichend festen Sitz der Pipettenspitze auf dem Ansatz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Nut in einer horizontalen Quer schnittsebene durch den rohrförmigen Körper einen ersten Radius mit dem Grund der Nut an der tiefsten Stelle auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Flanken der Nut direkt mit dem ersten Radius verbunden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Flanken der Nut jeweils über einen zweiten Radius mit dem äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers verbunden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart beträgt der erste Radius maximal 0,5 mm und/oder mindestens 0,1 mm, vorzugsweise 0,25 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat die Nut in Umfangsrichtung eine Breite von maximal 1,5 mm und/oder mindestens 0,25 mm, vorzugsweise 0,8 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart beträgt die Wandstärke des rohrförmigen Körpers in Umfangsrichtung neben der Nut mindestens 0,3 mm und/oder maximal 0,4 mm. Hierdurch wird Material eingespart und dennoch eine vorteilhafte Steifig keit der Pipettenspitze erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Dichtwulst in einem Abstand von der oberen Öffnung angeordnet. Hierdurch wird das Einführen des Ansatzes in die Pipettenspitze erleichtert. Zur weiteren Erleichterung des Einführens weist die Pipettenspitze an der oberen Öffnung am Innenumfang eine Einführschräge auf. Diese hat eine sich zum Dichtwulst hin verjüngende, konische Kontur.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart beträgt der Abstand des Dichtwulstes von der oberen Öffnung mindestens 0,1 mm und/oder maximal 4,0 mm, z.B. 0,8 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat die Einführschräge einen Konuswinkel im Bereich von 5 bis 25°, z.B. von 16°.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am äußeren Umfang mehrere Nuten auf. Hierdurch kann eine gleichmäßige Aufweitung und Begrenzung der Aufsteck- und Abwurfkräfte erzielt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Nuten gleichmäßig über den äußeren Umfang des rohrför migen Körpers verteilt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind genau drei Nuten am äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers vorhanden. Gemäß einer weiteren Ausführung weist der rohrförmige Körper diametral gegen über einem Anspritzpunkt keine Nut oder eine Nut auf, deren oberes Ende unterhalb eines am inneren Umfang des Sitzbereiches umlaufenden Dichtwulstes angeordnet ist. Diese Ausführungsart beruht auf der Erkenntnis, dass es beim Spritzgießen der Pipettenspitze aus Kunststoff verstärkt zu Unrundheiten kommen kann, wenn die Eintrittsstelle für den Kunststoff in die Kavität des Werkzeuges zur Herstellung des rohrförmigen Körpers diametral gegenüber der darin auszubildenden Nut angeordnet ist. Dann treffen nämlich die von der Eintrittsstelle ausgehend den Kern des Spritz gießwerkzeuges beidseitig umströmenden Fließfronten genau im Bereich der Wand stärkeschwächung des herzustellenden rohrförmigen Körpers zusammen. Die Un rundheiten können zu Undichtigkeiten führen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, dass der rohrförmige Körper diametral gegenüber der Eintrittsstelle des Kunststoffes in die Kavität ohne Nut hergestellt wird oder mit einer Nut, deren obe res Ende tiefer als die Eintrittsstelle angeordnet ist. An der fertigen Pipettenspitze ist dies daran erkennbar, dass diese diametral gegenüber dem Anspritzpunkt keine Nut oder eine Nut aufweist, deren oberes Ende tiefer als der Anspritzpunkt angeordnet ist. Der Anspritzpunkt ist die visuell wahrnehmbare (z.B. erhabene oder vertiefte) Stelle an der Außenseite der Pipettenspitze, an der der Kunststoff in die Kavität ein getreten ist. Vorzugsweise ist die Nut mindestens 1 mm, weiterhin vorzugsweise mindestens 2 mm unterhalb des Anspritzpunktes angeordnet.
Wenn die Pipettenspitze mehrere Anspritzpunkte aufweist, die über den Umfang des rohrförmigen Körpers verteilt angeordnet sind, ist entsprechend dafür Sorge zu tra gen, dass die Fließfronten innerhalb des Dichtwulstes nicht radial innen von einer Nut Zusammentreffen. Deshalb weist gemäß einer weiteren Ausführungsart der rohr förmige Körper dort keine in Axialrichtung erstreckte Nut oder eine in Axialrichtung erstreckte Nut auf, deren oberes Ende unterhalb eines am inneren Umfang des Sitz bereiches umlaufenden Dichtwulstes angeordnet ist, wo beim Spritzgießen von min destens einem Anspritzpunkt ausgehende Fließfronten der Kunststoffmasse auf- einandertreffen. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der rohrförmige Körper im Sitzbereich innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser. Dies ist vorteilhaft für das Aufklemmen auf einen konischen Ansatz. Gemäß einer weiteren Ausfüh rungsart hat der Sitzbereich einen Konuswinkel von 1,5 bis 2,5°, vorzugsweise von 2°. Der flache Konuswinkel ist vorteilhaft für ein reibungsarmes Aufklemmen der Pipettenspitze auf einen Ansatz. Vorzugsweise hat der Ansatz einen Konuswinkel, der den Konuswinkel des Sitzbereiches übersteigt, vorzugsweise von 1,5° bis 3°, weiterhin vorzugsweise von 2°.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang des Sitzbereiches unterhalb oder oberhalb des Dichtwulstes eine nach innen vorspringende, geschlossen oder abschnittsweise umlaufende Führungsstruktur auf. Mit „Führungsstruktur“ ist eine am inneren Umfang des Sitzbereiches vor springende, geschlossene oder abschnittsweise umlaufende Struktur bezeichnet, die dazu dient, die Pipettenspitze seitlich an einem darin eingeführten Ansatz abzu stützen. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Führungs Struktur ein Füh rungswulst oder weist mehrere in Umfangsrichtung verteilte Führungsnocken auf. Die Führungsstruktur stützt die Pipettenspitze seitlich am Ansatz ab, sodass die Pipettenspitze nicht auf dem Ansatz kippt, beispielsweise bei Flüssigkeitsabgabe unter Kontakt des unteren Endes der Pipettenspitze mit einer Wand des Gefäßes ("Wandabgabe"). Die Führungs Struktur ist vorzugsweise so dimensioniert, dass sie ohne Vorspannung am Ansatz anliegt oder durch einen umlaufenden Spalt vom An satz beabstandet ist, wenn die Pipettenspitze auf den Ansatz aufgeklemmt ist. Hier durch werden die Kräfte für das Aufstecken der Pipettenspitze auf den Ansatz gering gehalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat die Führungs Struktur vom Dichtwulst einen Abstand, der mindestens dem Innendurchmesser des Dichtwulstes entspricht. Dies ist vorteilhaft für das Führen der Pipettenspitze am Ansatz. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der Dichtwulst einen Innendurchmesser von maximal 3,6 mm, vorzugsweise von 3,5 mm, auf und/oder weist die Führungs struktur einen Innendurchmesser von maximal 3,5 mm, vorzugsweise von 3,4 mm, auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang des Sitzbereiches unterhalb des Dichtwulstes, vorzugsweise unterhalb der Führungsstruktur, einen nach unten sich verjüngenden, konischen Bremsbereich auf. Mit„Bremsbereich“ ist ein sich nach unten verjüngender, konischer Bereich am inneren Umfang des Sitzbereichs und unterhalb des Dichtwulstes bezeichnet, der dazu dient, den Ansatz einer Pipette beim Eindringen in die Pipettenspitze allmäh lich zu bremsen. Der Bremsbereich bremst den Ansatz beim Eindringen in die Pipettenspitze allmählich ab. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist der Bremsbereich zusätzlich zu einer Führungs Struktur vorhanden. Alternativ ersetzt der Bremsbereich die Führungsstruktur, sodass er die Pipettenspitze am Ansatz führt. Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat der Bremsbereich einen Konuswinkel von mindestens 5° und/ oder von maximal 60°, beispielsweise von 40°.
Die Nut erstreckt sich in Axialrichtung zumindest über einen Teil der Höhe des Sitzbereiches hinweg. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axialrichtung über die gesamte Höhe des Sitzbereiches hinweg. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axialrichtung nicht über den Sitz bereich hinaus. Gemäß einer anderen Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axial richtung über den Sitzbereich hinaus. Gemäß einer weiteren Ausführungsart er streckt sich die Nut in Axialrichtung nach oben und/oder nach unten über den Sitz bereich hinaus. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axialrichtung über den Dichtwulst hinweg. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das untere Ende der Nut zwischen dem Dichtwulst und der Führungsstruktur an geordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axialrich- tung über die Führungsstruktur hinweg. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das untere Ende der Nut auf der Höhe der Führungs Struktur angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das untere Ende der Nut zwischen der Führungs struktur und dem Bremsbereich angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart endet die Nut auf der Höhe des Bremsbereichs. Gemäß einer weiteren Ausführungs art erstreckt sich die Nut in Axialrichtung über den Bremsbereich hinweg.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipettenspitze einen konischen An fangsabschnitt, darüber einen konischen Mittelabschnitt mit einem geringeren Konuswinkel als der Anfangsabschnitt und darüber einen zylindrischen oder koni schen Kopfabschnitt auf, wobei ggfs zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Mittelabschnitt ein Übergangsabschnitt mit einer größeren Konuswinkel als der An fangsabschnitt vorhanden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die mindestens eine Nut am äußeren Um fang des Kopfabschnittes und/oder der Sitzbereich am inneren Umfang des Kopfab schnittes angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstreckt sich die Nut in Axialrichtung über die gesamte Höhe des Kopfabschnittes. Gemäß einer weiteren Ausführungsart endet die Nut am unteren Ende des Kopfabschnittes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat die Pipettenspitze ein Nennvolumen von höchstens 120 pl, vorzugsweise von 100 mΐ oder 20 mΐ.
Die Pipettenspitze ist vorzugsweise aus einem einzigen oder aus mehreren verschie denen Kunststoffen hergestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipettenspitze aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen (PP) und/oder Polyethylen (PE) hergestellt. Vorzugs weise wird die Pipettenspitze durch Spritzgießen aus mindestens einem Kunststoff hergestellt.
Gemäß einer weiteren Lösung der Aufgabe umfasst die erfindungsgemäße Pipetten spitze aus Kunststoff einen länglichen rohrförmigen Körper mit einer unteren Öff nung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öff nung an dem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervor richtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich für den Ansatz und am äußeren Umfang mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Nut vorhanden ist und der rohrförmige Körper am Grund der Nut eine Wandstärke von maximal 0,2 mm und in Umfangsrichtung neben der Nut eine Wandstärke von min destens 0,25 mm aufweist.
Gemäß einer Ausführungsart weist die vorstehende Pipettenspitze zusätzlich die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 17 oder einer der vorbeschriebenen weiteren Ausführungsarten dieser Pipettenspitze auf.
Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettiersystem umfassend mindestens eine erfin dungsgemäße Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1-17 oder einer der vor stehenden weiteren Ausführungsarten und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung mit einem einzigen Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze und/oder eine Mehr- kanal-Pipettiervorrichtung mit mehreren Ansätzen zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen, wobei die Mehrkanal-Pipettiervorrichtung vorzugsweise einen Dosierkopf mit 16 oder 24 oder 384 Ansätzen aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der mindestens eine Ansatz mindestens einen konischen Abschnitt auf, wobei der geringste Durchmesser dieses Abschnittes ausgewählt ist aus dem Bereich von 2,0 bis 15 mm, vorzugsweise 2,5 bis 8 mm, weiterhin vorzugsweise 3 bis 5 mm, weiterhin vorzugsweise 3,34 mm, und sein Konuswinkel ausgewählt ist aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, weiterhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5 bis 3°, vorzugsweise 2,17° beträgt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen von vier Aus führungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. la-d eine Pipettenspitze mit 20 pl Nennvolumen in Seitenansicht (Fig. la), in einem Fängsschnitt (Fig. lb), in einer vergrößerten Draufsicht (Fig. lc) und in einer Perspektivansicht von der Seite (Fig. ld);
Fig. 2a-d eine Pipettenspitze mit 100 mΐ Nennvolumen in einer Seitenansicht
(Fig. 2a), in einem Fängsschnitt (Fig. 2b), in einer Draufsicht (Fig. 2c) und in einer Perspektivansicht von der Seite (Fig. 2d);
Fig. 3 einen Ansatz zum Aufstecken der Pipettenspitze in einer Seitenan sicht;
Fig. 4a-d die Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 20 mΐ aufgesteckt auf den Ansatz in einem teilweisen Fängsschnitt (Fig. 4a), in einem ver größerten Detail b (Fig. 4b), in einem vergrößerten Teil c (Fig. 4c) und in einem Horizontalschnitt durch den Dichtbereich (Fig. 4 d);
Fig. 5a + b eine Pipettenspitze vor dem Aufstecken auf den Ansatz (Fig. 5a) und nach plastischer Verformung innerhalb einer Nut (Fig. 5b), jeweils in einem Horizontalschnitt;
Fig. 6a-c die Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 20 mΐ auf einer Prüf vorrichtung zum Überprüfen der plastischen Verformung in einer Seitenansicht (Fig. 6a), in ein Vertikalschnitt (Fig. 6b) und in einer Perspektivansicht schräg von der Seite (Fig. 6c);
Fig. 7a + b Visualisierung der Ergebnisse einer FEM-Verformungsberechnung einer erfindungs gemäßen Pipettenspitze mit Nuten am Außenumfang (Fig. 7a) und einer herkömmlichen Pipettenspitze ohne Nuten am Außenumfang (Fig. 7b), jeweils in einer Perspektivansicht schräg von oben und auf die Seite der Pipettenspitze; Fig. 8a-d eine Pipettenspitze mit 20 pl Nennvolumen mit verkürzter Nut gegen über dem Anspritzpunkt in Seitenansicht (Fig. 8a), in einem Längs schnitt (Fig. 8b), in einem Schnitt entlang der Linie c-c (Fig. 8c) und in einem Schnitt entlang der Linie d-d (Fig. 8d);
Fig. 9a-d eine Pipettenspitze mit 100 mΐ Nennvolumen mit einer verkürzten Nut gegenüber dem Anspritzpunkt in einer Seitenansicht (Fig. 9a), in einem Längsschnitt (Fig. 9b), in einem Schnitt entlang der Linie c-c (Fig. 9c) und in einem Schnitt entlang der Linie d-d (Fig. 9d).
In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben„vertikal“ und„hori zontal“,„oben“ und„unten“ sowie davon abgeleitete Angaben wie„oberhalb“ und „unterhalb“ auf eine Anordnung der Pipettenspitze mit vertikal ausgerichteter Mit telachse des rohrförmigen Körpers, wobei sich die obere Öffnung oben und die un tere Öffnung unten befindet.
Gemäß Fig. 1-2 hat eine Pipettenspitze 1 einen länglichen, rohrförmigen Körper 2, der am unteren Ende 3 eine untere Öffnung 4 und am oberen Ende 5 eine obere Öff nung 6 aufweist. Die untere Öffnung 4 ist kleiner als die obere Öffnung 6.
Generell nimmt der innere und der äußere Durchmesser des rohrförmigen Körpers 2 von der unteren Öffnung 4 zur oberen Öffnung 6 hin zu. Der rohrförmige Körper 2 hat unten einen konischen Anfangsabschnitt 7, darüber einen Mittelabschnitt 8 mit einem kleineren Konuswinkel als der Anfangsabschnitt 7 und darüber einen zylindrischen Kopfabschnitt 9 mit größeren Außenabmessungen als der Mittelab schnitt 8. Angrenzend an den Mittelabschnitt 8 läuft an der Unterseite des Kopfab schnittes 9 außen eine nach unten gerichtete äußere Schulter um.
Gemäß Fig. 1 ist bei der Pipettenspitze 1 der konische Anfangsabschnitt 7 über einen stärker konischen Übergangsabschnitt 10 mit dem Mittelabschnitt 8 verbun den. Gemäß Fig. 2 ist bei der Pipettenspitze 1 der verhältnismäßig kurze konische Anfangsabschnitt 7 direkt mit dem verhältnismäßig langen Mittelabschnitt 8 ver bunden. Die Wandstärke des Anfangsabschnittes 7 und - nur bei der Pipettenspitze von Fig. 1 - des Übergangsabschnittes 10 nimmt von unten nach oben geringfügig zu.
Am äußeren Umfang des Kopfabschnittes sind in Axialrichtung erstreckte Nuten 11 vorhanden. Die Nuten 11 erstrecken sich über die gesamte Länge des Kopfab schnittes 9, d.h. vom oberen Ende bis zum unteren Ende des Kopfabschnittes 9. Sie sind parallel zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers 2 ausgerichtet. Jede Pipetten spitze 1 weist drei Nuten 11 auf, die gleichmäßig über den äußeren Umfang des Kopfabschnittes 9 verteilt sind.
Jede Nut 11 hat im Querschnitt ein gerundetes Profil. Am Grund hat die Nut 11 einen ersten Radius 12 mit dem Mittelpunkt außerhalb des rohrförmigen Körpers 2. Der erste Radius 12 geht auf beiden Seiten glatt in einen zweiten Radius 13, 14 mit dem Mittelpunkt innerhalb des rohrförmigen Körpers 2 über. Jeder zweite Radius 13,14 geht außen glatt in die zylindrische Außenkontur des Kopfabschnittes 9 über.
Neben der oberen Öffnung 6 weist der rohrförmige Körper 2 einen Sitzbereich 15 für einen konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung auf. Der Sitzbereich 15 er streckt sich in den Kopfabschnitt 9 hinein und ist konisch mit einem Konuswinkel von 2°. Der rohrförmige Körper 2 weist am Innenumfang des Sitzbereichs 15 einen nach innen vorspringenden, umlaufenden Dichtwulst 16 auf. Der Dichtwulst 16 bil det das obere Ende des Sitzbereiches 15. Eine Einführschräge 17 mit konischer Kontur erstreckt sich von der oberen Öffnung 6 bis zum Dichtwulst 16. Der Konus winkel der Einführschräge 17 beträgt 16°.
Der Abstand des Dichtwulstes 16 von der oberen Öffnung beträgt 0,8 mm. Der Dichtwulst 16 steht 0,05 mm vom Sitzbereich 15 vor. In einem weiteren Abstand von der oberen Öffnung 6 weist der rohrförmige Körper eine nach innen vorspringende, geschlossen umlaufende Führungs Struktur 18 in Form eines Führungswulstes auf. Die Führungsstruktur 18 hat einen Abstand von 5,3 mm von der oberen Öffnung 6. Der Führungswulst 18 steht 0,03 mm vom Sitz bereich 15 vor. Alternativ sind anstatt der umlaufenden Führungsstruktur 18 punktu elle oder abschnittsweise umlaufende Führungsstrukturen vorhanden, beispielsweise drei gleichmäßig über den inneren Umfang des Sitzbereiches 15 verteilte Führungs nocken.
Unterhalb der Führungsstruktur 18 ist am inneren Umfang des Kopfabschnittes 9 ein konischer Bremsbereich 19 vorhanden. Der Konuswinkel des Bremsbereiches 19 beträgt 40°.
Unter dem Bremsbereich 19 befindet sich im Kopfabschnitt 9 ein zylindrischer Hohlraum 20. Der Hohlraum 20 kann grundsätzlich frei bleiben. Bei der Ausführung als Filterpipettenspitze sind in dem Hohlraum 20 eine oder mehrere Filterscheiben eingepresst oder auf andere Art gehalten.
Am unteren Ende des zylindrischen Hohlraumes 20 befindet sich eine nach innen vorspringende, nach oben gerichtete und umlaufende innere Schulter 21. Die innere Schulter 21 geht über eine gerundete Kontur in den Mittelabschnitt 8 über.
Am Grund der Nuten 11 hat der rohrförmige Körper in einer horizontalen Ebene durch den Dichtwulst 16 eine Wandstärke von höchstens 0,2 mm und in derselben Ebene neben den Nuten 11 eine größere Wandstärke von mindestens 0,25 mm. Im Beispiel beträgt die Wandstärke am Grund der Nuten 0,2 mm und neben den Nuten 0,4 mm.
Die Pipettenspitzen 1 sind vorzugsweise aus Polypropylen hergestellt. Gemäß Fig. 3 weist einen Ansatz 22 einen gerundeten Einführabschnitt 23 mit einem umlaufenden Radius 24 von 0,8 mm und einem maximalen Durchmesser von 3,34 mm, daran angrenzend einen Führungsabschnitt 25 mit einem kleinen Konus winkel von 2° und einem maximalen Durchmesser von 3,4 mm, daran angrenzend einen Klemmabschnitt 26 mit demselben Konuswinkel und einem maximalen Durchmesser von 3,68 mm und daran angrenzend einen zylindrischen Tragabschnitt 27 auf. Der Ansatz ist vorzugsweise aus Edelstahl oder hochfestem und starrem Kunststoff hergestellt, z.B. aus einem Duroplasten.
Der Ansatz 22 ist durch die obere Öffnung 6 in die Pipettenspitze 1 bis in die in Fig. 4 gezeigte Position einführbar. In dieser Position ist der Einführab schnitt 23 gegen den Bremsbereich 19 geschoben, liegt der Führungswulst 18 am Führungsabschnitt 25 und der Dichtwulst 16 am Klemmabschnitt 26 an. Hierdurch ist der Innendurch messer im Sitzbereich 15 aufgeweitet. Die Aufweitung beruht auf einer plastischen Verformung der Wand der Pipettenspitze 1 innerhalb zumindest einer Nut 11. Eine zusätzliche elastische Verformung ist dabei möglich.
Gemäß Fig. 5 ist durch die plastische Verformung ein ursprünglich 0,011 mm breiter Streifen am Grund der Nut 11 plastisch auf eine Breite von 0,013 mm aufgeweitet. Zwischen den Wendepunkten des Nutprofils auf den Nutflanken ist die Nut 11 plastisch von 0,389 mm auf 0,402 mm aufgeweitet.
Es wurde beobachtet, dass sich die plastische Verformung in der Regel auf eine der drei Nuten 11 beschränkt. Offenbar beruht dies darauf, dass beim Spritzgießen der Pipettenspitze 1 der Kem des Spritzgieß-Werkzeuges etwas aus Zentrum der Kavität heraus verlagert ist, sodas s die Wandstärke im Bereich der Nuten 11 leicht unter schiedlich ist. Die Verlagerung aus dem Zentrum heraus beruht anscheinend auf dem Staudruck der seitlich in die Kavität einströmenden Kunststoffmasse. Durch die plastische Verformung beim Aufklemmen der Pipettenspitze 1 auf den Ansatz 22 wird die Klemmkraft auf einen für die Abdichtung und einen festen Sitz der Pipettenspitze 1 auf dem Ansatz 22 hinreichenden Wert begrenzt.
Die Anlage des Führungswulstes 18 am Führung sab schnitt 25 verhindert eine seitli che Auslenkung der Pipettenspitze 1 und damit Lockerung ihres Sitzes auf dem An satz 22 insbesondere bei Wandabgabe.
Der Bremsbereich 19 bremst das Aufschieben der Pipettenspitze 1 auf den Ansatz 22 sanft ab, wodurch beim gleichzeitigen Aufnehmen mehrerer Pipettenspitzen von einem Tray oder Rack mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung ein hinreichend fester und abdichtender Sitz sämtlicher Pipettenspitzen auf sämtlichen Ansätzen begünstigt wird.
Gemäß Fig. 6 wird für die Überprüfung der plastischen Verformung die Pipetten spitze 1 aus PP einer definierten Aufklemmkraft auf einen Ansatz 22 aus Edelstahl mit polierter Oberfläche gedrückt. Die Aufsteckkraft wird durch eine Schrauben feder 28 begrenzt, über die der Ansatz 22 an einem Widerlager 29 abgestützt ist. Zum Aufbringen der Aufsteckkraft kann ein Stopfen 30, der das untere Ende der Pipettenspitze 1 aufnimmt und die untere Öffnung luftdicht verschließt, in Richtung auf den Ansatz 22 nach unten gedrückt werden. Der Ansatz 22 ist in einer Aufnah meplatte 31 gehalten, die sich an der Oberseite der Schraubenfeder 28 abstützt. Die Schraubenfeder 28 ist so eingestellt, dass sie bei einer Aufsteckkraft von 3 N ein federt. Das Erreichen der Aufsteckkraft von 3 N kann am Einfedem des Ansatzes 22 bzw. der Aufnahmeplatte 31 erkannt werden. Zusätzlich kann das Widerlager 29 fest mit einer oberhalb der Aufnahmeplatte 31 angeordneten Anschlagplatte 32 verbun den sein, auf der die Pipettenspitze mit dem oberen Ende aufsetzt, wenn eine Auf steckkraft von 3 Newton erreicht ist. Hierdurch wird die Aufsteckkraft auf 3 Newton begrenzt. Durch diese Aufsteckkraft wird die Pipettenspitze 1 abdichtend auf den Ansatz 22 aufgeklemmt. Die Pipettenspitze 1 hat sich am Grund einer Nut 11 plastisch verformt. Dies ist durch Markieren eines Streifens am Grund der Nut und Messen der Streifenbreite vor und nach dem Aufstecken der Pipettenspitze auf den Ansatz 22 feststellbar.
Zusätzlich kann in dieser Anordnung die Dichtigkeit überprüft werden. Dafür wird die Pipettenspitze 1 an ihrer unterer Öffnung 4 luftdicht verschlossen und an ihrer oberer Öffnung 6 ein Vakuum angelegt.
Fig. 7a und b zeigen die Verformungen einer erfindungsgemäßen Pipettenspitze 1 und einer herkömmlichen Pipettenspitze 1 mit in Umfangsrichtigung konstanter Wandstärke beim Einleiten einer definierten radialen Kraft in den Sitzbereich 15 gemäß FEM-Berechnungen. Die Höhe der Verformung ist durch Farben gekenn zeichnet, wobei die Werte der Verformung den Farben in der Fegende zugeordnet sind. Die Konturen der verformten Pipettenspitzen 1 sind grafisch überzeichnet in Farbe eingetragen. Zusätzliche Finien geben die Konturen der unverformten Pipet tenspitzen 1 an.
Die stärksten Verformungen durch die radial auf die Sitzbereiche 15 wirkenden Auf steckkräfte treten in der Nähe der oberen Öffnungen 6 der Pipettenspitzen 1 auf. Bei der erfindungsgemäßen Pipettenspitze 1 sind sie auf die Nuten 11 konzentriert. Da es sich um eine Berechnung handelt, sind sämtliche Nuten 11 gleichermaßen betrof fen. Bei der erfindungsgemäßen Pipettenspitze 1 sind die Verformungen an den Nuten 6,5-fach so hoch wie bei der herkömmlichen Pipettenspitze 1. Die Verfor mungen innerhalb der Nuten 11 weisen plastische und elastische Anteile auf. Im Übrigen sind die Verformungen elastisch.
Die Pipettenspitze 1 von Fig. 8 unterscheidet sich von der Pipettenspitze von Fig. 1 und die Pipettenspitze 1 von Fig. 9 unterscheidet sich von der Pipettenspitze von Fig. 2 jeweils dadurch, dass sich nur zwei Nuten 11 über die gesamte Fänge des Kopfabschnittes 9 erstrecken und die Nut 11.1 sich nur über einen Teil der Fänge des Kopfabschnittes 9 erstreckt. Das obere Ende der Nut 11.1 ist nämlich in einem Abstand von dem oberen Ende der Pipettenspitze 1 angeordnet. Bei dieser Pipetten spitze ist der Anspritzpunkt 33 genau in einer vertikalen Schnittebene durch die Mittelachse der Pipetten spitze 1 angeordnet, in der auch die Nut 11.1 verläuft. Dadurch, dass die Nut 11.1 einen Abstand vom oberen Rand der Pipettenspitze 1 hat, ist die Wand des Kopfabschnitts 9 diametral gegenüber dem Anspritzpunkt 33 und in derselben Horizontalebene nicht geschwächt. Infolgedessen ist die Maßhal tigkeit bzw. Rundheit des Dichtwulstes 16, der sich nahe der Querschnittsebene des Anspritzpunktes befindet, durch das Spritzgießen nicht erheblich beeinträchtigt.
Bezugszeichenliste:
1 Pipettenspitze
2 rohrförmiger Körper
3 unteres Ende
4 untere Öffnung
5 oberes Ende
6 obere Öffnung
7 Anfangsabschnitt
8 Mittelabschnitt
9 Kopfabschnitt
10 Übergang s ab schnitt 11 Nut
12 erster Radius
13, 14 zweiter Radius
15 Sitzbereich
16 Dichtwulst
17 Einführschräge
18 Führungs Struktur
19 konischer Bremsbereich
20 zylindrischer Hohlraum 21 innere Schulter
22 Ansatz
23 Einführab schnitt
24 umlaufender Radius
25 Führungsabschnitt
26 Klemmabschnitt
27 zylindrischer Tragbereich
28 Schraubenfeder
29 Widerlager Stopfen Aufnahmeplatte Anschlagplatte Anspritzpunkt

Claims

Ansprüche:
1. Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen rohrförmigen Körper (2) mit einer unteren Öffnung (4) an dem unteren Ende (3) für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung (6) an dem oberen Ende (5) zum Auf klemmen auf einen Ansatz (22) einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung (6) am inneren Umfang ein Sitzbereich (15) für den Ansatz (22) und am äußeren Umfang mindestens eine in Axialrichtung erstreckte Nut (11) vorhanden ist und der rohrförmige Körper so ausgebildet ist, dass dieser beim Aufstecken der Pipetten spitze mit einer Aufsteckkraft von maximal 5 N, vor zugsweise von 3,3 N, weiterhin vorzugsweise von 3 N, mit dem Sitzbereich (15) auf einen Ansatz innerhalb der Nut (11) in Umfangsrichtung plastisch gedehnt wird.
2. Pipettenspitze nach Anspruch 1, bei der sich die mindestens eine Nut (11) vom oberen Ende des rohrförmigen Körpers (2) ausgehend nach unten erstreckt.
3. Pipettenspitze nach Anspruch 1 oder 2, bei der der rohrförmige Körper (2) am Grund der Nut (11) eine Wandstärke maximal 0,2 mm und/oder von mindestens 0,15 mm aufweist und/oder bei der der rohrförmige Körper (2) in Umfangs richtung neben der Nut (11) eine Wandstärke von mindestens 0,25 mm auf weist.
4. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der rohrförmige Kör per (2) am inneren Umfang des Sitzbereichs (15) einen nach innen vorspringen den, umlaufenden Dichtwulst (16) aufweist.
5. Pipettenspitze nach Anspruch 4, bei der der Dichtwulst (16) in einem Abstand von der oberen Öffnung (6) angeordnet ist.
6. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der rohrförmige Kör per (2) an der oberen Öffnung (6) am inneren Umfang eine Einführschräge (17) aufweist.
7. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der rohrförmige Kör per (2) am äußeren Umfang mehrere, vorzugsweise drei Nuten (11) aufweist.
8. Pipettenspitze nach Anspruch 7, bei der die Nuten (11) gleichmäßig über den äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers (2) verteilt sind.
9. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der rohrförmige Kör per (2) dort keine in Axialrichtung erstreckte Nut (11) oder eine in Axialrich tung erstreckte Nut (11) aufweist, deren oberes Ende unterhalb eines am inneren Umfang des Sitzbereiches (15) umlaufenden Dichtwulstes (16) an geordnet ist, wo beim Spritzgießen von mindestens einem Anspritzpunkt (33) ausgehende Fließfronten der Kunststoffmasse aufeinandertreffen.
10. Pipettenspitze nach Anspruch 9, bei der der rohrförmige Körper (2) diametral gegenüber einem Anspritzpunkt (33) keine Nut (11) oder eine Nut (11) auf weist, deren oberes Ende unterhalb eines am inneren Umfang des Sitzbereiches
(15) umlaufenden Dichtwulstes (16), angeordnet ist.
11. Pipettenspitze nach einer Ansprüche 3 bis 10, die unterhalb des Dichtwulstes
(16) eine nach innen vorspringende, geschlossen oder abschnittsweise umlau fende Führungs Struktur (18) aufweist.
12. Pipettenspitze nach Anspruch 11, bei der die Führungs Struktur (18) vom Dicht wulst (16) einen Abstand aufweist, der mindestens dem Innendurchmesser des Dichtwulstes (16) entspricht.
13. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der rohrförmige Kör per (2) am inneren Umfang des Sitzbereiches (15) unterhalb des Dichtwulstes (16), vorzugsweise unterhalb der Führungs Struktur (18), einen nach unten sich verjüngenden, konischen Bremsbereich (19) aufweist.
14. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die einen konischen An fangsabschnitt (7), darüber einen konischen Mittelabschnitt (8) mit einem ge ringeren Konuswinkel als der Anfangsabschnitt (7) und darüber einen zylindri schen oder konischen Kopfabschnitt (9) aufweist, wobei gegebenenfalls zwi schen dem Anfangsabschnitt (7) und dem Mittelabschnitt (8) ein Übergangsab schnitt (10) mit einem größeren Konuswinkel als der Anfangsabschnitt (7) vor handen ist.
15. Pipettenspitze nach Anspruch 14, bei der die mindestens eine Nut (11) am äuße ren Umfang des Kopfabschnittes (9) angeordnet ist und bei der der Sitzbereich (15) am inneren Umfang des Kopfabschnittes (9) angeordnet ist.
16. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 15, die aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen und/oder Polyethylen hergestellt ist.
17. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
• der Grund der Nut (11) weist einen ersten Radius auf und die Flanken der Nut (11) sind direkt mit dem ersten Radius verbunden,
• der erste Radius beträgt maximal 0,5 mm und/oder mindestens 0,1 mm, vorzugsweise 0,25 mm,
• die Nut (11) weist in Umfangsrichtung eine Breite von maximal 1,5 mm, und/oder mindestens 0,25 mm, vorzugsweise 0,8 mm auf, • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers (2) beträgt in Umfangsrich tung neben der Nut (11) mindestens 0,3 mm und/oder maximal 0,4 mm,
• der Abstand des Dichtwulstes (16) von der oberen Öffnung (6) beträgt mindestens 0,1 und/oder maximal 4,0 mm,
• die Einführschräge (17) weist einen Konuswinkel im Bereich von 5 bis 25° auf,
• der Sitzbereich (15) ist innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser, wobei der Konuswinkel vorzugsweise 1,5 bis 2,5°, vor zugsweise 2° beträgt,
• der Dichtwulst (16) weist einen Innendurchmesser von maximal 3,54 mm, vorzugsweise von 3,52 mm, und/oder die Führung s Struktur (18) weist einen Innendurchmesser von maximal 3,42 mm, vorzugsweise von 3,4 mm auf.
18. Pipettiersystem umfassend mindestens eine Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung mit einem einzigen Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze und/oder eine Mehrkanal-Pipettier- vorrichtung mit mehreren Ansätzen zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen.
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