CH622966A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilaufsatz für Pipetten, insbesondere zur Verwendung zusammen mit einem Saugschlauch.

Die herkömmliche Pipettierungsmethode, bei der mit dem Mund an der oberen Öffnung der Pipette die zu pipettierende Flüssigkeit angesaugt wird, hat eine Reihe von Nachteilen, weshalb immer wieder versucht wird, Zusatzeinrichtungen bereitzustellen, mit denen die Sicherheit, die Ubersicht und die Präzision der Pipettierung verbessert werden können. Diese Verbesserungen haben jedoch in den meisten Fällen eine kompliziertere Handhabung mit sich gebracht.

Eine Möglichkeit, das direkte Ansaugen mit dem Mund an der Pipette zu vermeiden besteht darin, einen elastischen Saugschlauch an der Pipette anzusetzen, der in einem Mundstück endet. Das Pipettieren mit dem Saugschlauch hat den Vorteil, dass man während des Ansaugens der Flüssigkeit die Pipette besser vor Augen hat. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man mit dem Mund weiter von der Pipette entfernt ist und zusätzlich einen Filter oder dergleichen einschalten kann, um auf diese Weise eine grössere Sicherheit gegen das Einsaugen von gefährlichen Flüssigkeiten zu haben. Ein Nachteil der Pipettierung mit dem Saugschlauch besteht darin, dass man beim Wechsel vom Ansaugen zum Ablassen der Flüssigkeit das Mundstück aus dem Mund herausnehmen und mit dem Finger verschliessen muss. Dieses Vorgehen verschlechtert die Präzision und bedingt ausserdem eine zweihändige Bedienung: mit einer Hand muss die Pipette gehalten werden und mit der anderen Hand kann das Ausströmen am Mundstück kontrolliert werden.

Alternativ zum Saugschlauch für das Ansaugen mit dem Mund gibt es Ventüaufsätze für Pipetten in Kombination mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks, beispielsweise einem Gummiball. Verschiedene Ventilkombinationen ermöglichen das Anlegen des Unterdrucks an die Pipette oder ihre Verbindung mit der Aussenluft. Diese Ventilaufsätze haben den Nachteil, dass sie verhältnismässig unhandlich und unpräzise sind und ebenfalls nicht ohne weiteres einhändig bedient werden können. Ausserdem geht die Betätigung der verschiedenen Ventilkombinationen verhältnismässig langsam, so dass die Geschwindigkeit der Pipettierung leidet.

Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Möglichkeit zu schaffen, bei der die Vorteile der beiden unterschiedlichen Systeme kombiniert sind, ohne jedoch deren Nachteile zu besitzen.

Erfindungsgemäss wird dies gelöst durch einen Ventilaufsatz, der sich durch eine zweiteilige Ventilkammer auszeichnet, deren einer Teil mit der Pipette und deren anderer Teil mit einer Saugleitung in Verbindung steht und deren kommunizierende zwei Teile durch eine bewegliche Vorrichtung hermetisch voneinander getrennt werden können.

Im folgenden sind anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung teilweise im Schnitt und teilweise perspektivisch,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 2 entlang der Linie A—A,

Fig. 4 eine zusätzliche Ausbildung zur Steuerung des Saugdrucks,

Fig. 5 eine Draufsicht der Ausbildung nach Fig. 4 entlang der Linie B—B.

Der Ventilaufsatz 1 gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 am oberen offenen Ende einer Pipette 2 sitzend dargestellt. Der Körper des Ventüaufsatzes hat einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt, dessen unterer hohlzylindrischer bzw. rohrförmiger Teil 3 über das obere Ende der Pipette 2 greift und dort dicht an der Aussenseite der Pipette anliegt.

Diesem unteren Teil des Ventilaufsatzes gegenüber befindet sich an seinem oberen Ende ebenfalls eine hohlzylindrische Fortsetzung 4, die in ihrem Inneren eine Kammer 5 definiert. In der Mitte dieser Kammer erstreckt sich ein weiterer zylindrischer Ansatz 6 nach oben, in dessen Zentrum sich eine Bohrung 7 befindet, die sich bis in den vom unteren hohlzylindrischen Teil 3 umgebenen Raum, in den die Pipette eingeführt wird, erstreckt. Die obere Endfläche 8 des zylindrischen Ansatzes 6 liegt etwas unterhalb der oberen Endfläche des äusseren zylindrischen Ansatzes 4.

Über den äusseren zylindrischen Ansatz 4 ist eine elastische Membran 9 gespannt. Die Membran kann auf verschie5

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dene Art und Weise, beispielsweise durch Kleben, am Ventilkörper befestigt sein. Da die obere Endfläche 8 des inneren zylindrischen Ansatzes 6 etwas tiefer liegt als die obere Endfläche des zylindrischen Ansatzes 4, bleibt bei gespannter Membran ein Zwischenraum zwischen derselben und der Endfläche 8 frei.

Seitlich am Ventilkörper ist ein zylindrischer Stutzen 10 angebracht, entlang dessen Achse sich eine Bohrung 11 erstreckt, die die Kammer 5 nach aussen verbindet. Der Stutzen 10 dient zum Aufstecken eines Saugschlauchs 12.

Die Funktionsweise des Ventilaufsatzes ist wie folgt: die Verbindung von der Pipette 2 zum Saugschlauch 12 ist normalerweise über den Kanal 7, die Kammer 5 und den Kanal 11 offen. Wenn am Saugschlauch ein Unterdruck angelegt wird, beispielsweise durch Ansaugen mit dem Mund, und die Pipette 2 in eine Flüssigkeit taucht, so wird Flüssigkeit in die Pipette eingesaugt. Um den Einsaugvorgang zu stoppen wird mit einem Finger durch leichten Druck auf die Membran 9 der Kanal 7 verschlossen. Um die angesaugte Flüssigkeit aus der Pipette 2 ausströmen zu lassen, wird, nachdem kein Unterdruck mehr anliegt, das obere Ende des Kanals 7 wieder geöffnet. Um das Ausströmen zu beschleunigen, kann ein Uberdruck angelegt werden, beispielsweise durch Hineinblasen in den Saugschlauch.

Das Schliessen und öffnen des oberen Endes des Kanals 7 durch Fingerdruck auf die Membrane 9 kann mit grosser Genauigkeit durchgeführt werden. Ausserdem ist eine Ein-handbedienung möglich, da mit der gleichen Hand, mit der Pipette und Ventilaufsatz gehalten werden, auch der Fingerdruck auf die Membran ausgeübt werden kann.

Der Ventilkörper 1 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Acrylglas. Selbstverständlich eignen sich auch viele andere Kunststoffe, beispielsweise Polyfluoroäthylen, Polyäthylen usw., wobei selbstverständlich die Verträglichkeit mit den zu pipettierenden Substanzen und im Fall einer Massenherstellung auch Preisüberlegungen eine Rolle spielen. Für die Membran kommen viele verschiedene Arten von elastischen Materialien in Frage, insbesondere ebenfalls Kunststoffe wie Teflon, Polyäthylen, PVC usw.

Die wichtigsten Abmessungen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind wie folgt: der Ventilkörper hat einen Durchmesser von etwa 15 mm, der innere Stutzen einen solchen von ca. 4 mm. Der Abstand der oberen Endfläche 8 von der Membran 9 beträgt ca. 1 mm, der Durchmesser der Kanäle 7 und 11 ca. 1,5 mm. Der Innendurchmesser des unteren Ansatzes 3 hängt davon ab, für welche Pipettengrösse der Ventilaufsatz vorgesehen ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform weist ebenfalls die Teile des Ventilkörpers auf, die die Kanäle 7 und 11 sowie die Kammer 5 definieren. Die Membran 9 ist im vorliegenden Fall nicht auf die obere Endfläche aufgeklebt, sondern über die äussere Kante heruntergezogen und durch einen O-Ring 13 in einer entsprechenden Ringnut 14 festgehalten.

Gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform zwei Besonderheiten auf. Der untere Teil 3, der im ersten Beispiel zum Aufsetzen auf die Pipette 2 diente, ist durch einen Ansatz 15 verlängert, dessen Aussenfläche zylindrisch ist und dessen Innenfläche sich nach oben konisch verengt. Am oberen Ende befindet sich eine mit dem Kanal 7 koaxiale Bohrung 16.

Durch die konische Innenform des Ansatzes 15 kann dieser Ventilaufsatz für mehrere Pipettendurchmesser verwendet werden. Der Ansatz 15 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, das beim Einschieben der Pipette nachgibt und dann fest auf derselben sitzt. Je nach der Dicke der Pipetten ragen diese dann mehr oder weniger weit in den Innenraum des Ansatzes 15 hinein. Damit die dünnsten Pipetten nicht ohne weiteres nach oben durchgestossen werden können, besitzt der Ansatz 15 am oberen Ende seiner Innenfläche eine Stufe 17.

Die zweite Besonderheit dieser Ausführungsform besteht in einer Ventilkammer am unteren Ende des Kanals 7. Der Kanal 7 erweitert sich an seinem unteren Ende zu einer Kammer 18, in der sich eine Kugel 19 befindet, die so leicht ist, dass sie von eventuell in die Kammer gelangender Flüssigkeit angehoben wird und den Kanal 7 verschliesst.

Damit die Kugel 19 den Durchgang der Luft normalerweise nicht behindert, besitzt der Ansatz 15 an seinem oberen Teil, mit dem er in den Unterteil 3 des Ventilkörpers eingeschoben ist, radial verlaufende Rippen 20, die im Querschnitt in Fig. 3 besser sichtbar sind.

Dieses zusätzliche Ventil dient zur Sicherheit, dass die angesaugte Flüssigkeit nicht in die Kammer 5 und über den Kanal 11 in den Saugschlauch gelangen kann. Dies ist besonders wichtig im Falle von ätzenden oder Krankheitserreger enthaltenden Flüssigkeiten.

Die Abmessungen der Ausführungsform nach Fig. 2 sind etwa die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Als Material für den Ansatz 15 kommt ein speziell elastisches Material in Frage, beispielsweise Silikongummi. Auch viele andere elastische Kunststoffe sind geeignet. Neben den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind verschiedene konstruktive Abwandlungen denkbar, die jedoch auf dem gleichen Funktionsprinzip beruhen und somit als Ausführungsformen der Erfindung anzusehen sind.

Anstatt für die Pipettierung mit dem Mund kann der erfin-dungsgemässe Ventilaufsatz auch zusammen mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks, beispielsweise mit einer Pumpe, betrieben werden. Dies kann beispielsweise nötig sein, wenn die zu pipettierenden Flüssigkeiten beispielsweise giftige Dämpfe erzeugen, so dass sich die Pipettierung mit dem Mund verbietet.

Wenn eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks benützt wird, muss eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen werden, mit der der Unterdruck abgestellt und die Ventilkammer belüftet werden kann. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise aus einem Ventil gemäss Fig. 4 bestehen. Der dem Anschlussstutzen 10 des Ventilkörpers entsprechende Teil 21 bei der vorliegenden Ausführungsform ist an seiner Stirnseite geschlossen und trägt statt dessen eine zu seiner Achse senkrecht verlaufende, durchgehende Bohrung 22. Diesen Teil umgreift ein beweglicher Teil 23, der mit Hilfe eines Griffes 24 um den Teil 21 drehbar zwischen zwei Positionen verstellt werden kann. In einer Position verbindet er das Innere der Kammer 5 mit einem jetzt am beweglichen Teil 23 befindlichen Anschlussstutzen 25 zur Verbindung mit der (nichtgezeigten) Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks. In seiner zweiten Position verschliesst der Teil 23 die Verbindung zum Anschlussstutzen 25 und öffnet statt dessen über eine Bohrung 26, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Verbindung zwischen der Kammer 5 und der Aussenluft.

Eine alternative Einrichtung besteht beispielsweise aus einer Bohrung in der Wand der Ventilkammer, die mit einem Finger der Pipettierhand verschlossen werden kann. Wenn die Bohrung nicht verschlossen ist, liegt der Unterdruck nicht an der Pipette.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Ventilaufsatz für Pipette, gekennzeichnet durch eine zweiteilige Ventilkammer, deren einer Teil (7) mit der Pipette und deren anderer Teil (5) mit einer Saugleitung in Verbindung steht und deren kommunizierende zwei Teile durch eine bewegliche Vorrichtung hermetisch voneinander getrennt werden können.

2. Ventilaufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Vorrichtung aus einer elastischen Membran (9) besteht, durch deren Verformung die zwei Teile der Ventilkammer voneinander getrennt werden können.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Ventilaufsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre beiden Teile zylindrisch sind und konzentrisch zueinander liegen, wobei der mit der Pipette in Verbindung stehende Teil (7) innerhalb des mit der Saugleitung in Verbindung stehenden Teils (5) angeordnet ist.

4. Ventilaufsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Saugleitung in Verbindung stehende Teil (5) einseitig durch die Membran abgedeckt ist und der innere Teil (7) im Abstand von der Membran in den äusseren Teil (5) der Kammer mündet.

5. Ventilaufsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsteil (15) zur Befestigung an der Pipette aus einem hohlzylindrischen Ansatz mit konischer Innenfläche vorgesehen ist.

6. Ventilaufsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteil (15) aus einem elastischen Material besteht.

7. Ventilaufsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung zwischen der Ventilkammer und der Pipette eine weitere Kammer (18) angeordnet ist, in der sich eine schwimmfähige Kugel (19) befindet, die beim Ansteigen der Flüssigkeit als Absperrventil wirkt.

8. Ventilaufsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Mittel zur Belüftung des mit der Saugleitung verbundenen Teils der Ventilkammer vorgesehen sind.

9. Ventilaufsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Belüftung aus einem am seitlichen Stutzen für die Saugleitung angeordneten Dreiwegventil bestehen, dessen zwei Positionen die Pipetten-Ventilkammer entweder mit dem Saugschlauch zum Ansaugen mittels eines Unterdrucksystems oder mit der Aussenluft zum Entleeren verbinden.

10. Ventilaufsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Belüftung in einer Bohrung in der Wand des mit der Saugleitung verbundenen Teils (5) der Ventilkammer bestehen.