DD141357A5

DD141357A5 - Vorrichtung zur erzielung einer lagenverseilung auf doppelschlagmaschinen

Info

Publication number: DD141357A5
Application number: DD79210397A
Authority: DD
Inventors: Osmo A Suovaniemi; Pertti Ekholm; Esko Kaukanen
Original assignee: Suovaniemi Finnpipette
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1979-01-09
Publication date: 1980-04-23
Also published as: AT377092B; PL212693A1; GB2012371A; PL126520B1; IT7967044A0; HU180906B; ATA6379A; IT1118278B; FR2414221A1; JPS54116990A; DE2856603A1; FI55910B; GB2012371B; FI55910C; US4237094A

Description

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Vorrichtung zum Verdünnen und Dosieren von Flüssigkeiten Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für eine genaue gegenseitige Verdünnung und Dosierung von Flüssigkeiten, wie z. B. von Proben und Reagenzien» wobei die Vorrichtung eine oder mehrere parallele "Verdünnungs- und Dosierungseinheiten umfaßt, die je zwei mit einer gemeinsamen Ansauge- und Ausströmungsspitze in Verbindung stehende Zylinderräume von unterschiedlichen Volumen und Querschnittsareal mit darin angeordneten Kolben aufweisen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur gegenseitigen Verdünnung und Dosierung von Flüssigkeiten, wie z. B. von Proben und Reagenzien, werden im allgemeinen mehrere Pipetten von unterschiedlichem Volumen verwendet, deren Benutzung bei großen Flüssigkeitsmengen langsam und ungenau ist. Deswegen sind auch .manuell oder elektrisch betätigte Dosierungs- und Verdünnungsgeräte für Flüssigkeiten entwickelt worden, welche entweder einen oder mehr Kanäle aufweisen. Im allgemeinen weisen diese Geräte mehrere Zylinder und Kolben sowie dazwischen ein oder mehrere Ventile auf, welche die Geräte kompliziert

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und kostspielig machen.

Ziel der Erfindung //;./,..; .; _:.

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach und damit in der Fertigung kostengünstig ist·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dieser Zielstellung folgt die Aufgabe, nach der eine Vorrichtung-zum Dosieren und Verdünnen von Flüssigkeiten derart zu konstruieren ist, daß sie bei geringem Aufwand schnell und genau durch konstruktive Verbindung, z. B. zweier Zylinderräume ein Dosieren und Verdünnen, z. B. von Proben und Reagenzien, gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jeder Verdünnungs- und Dosierungseinheit der untere Teil des kleineren Zylinderraums die Ansauge- und Ausströmungsspitze gestaltet bzw. mit der Ansauge- und Ausströmungsspitze in Verbindung steht und daß der Kolben des kleineren Zylinderraums aus einem rohrförmigen Stück besteht, dessen oberer Teil sich nach dem unteren Teil des größeren Zylinderraums der betr. Verdünnungs- und Dosierungseinheit öffnet bzw. damit in Verbindung steht, wobei bei jeder Verdünnungs- und Dosierungseinheit ein Teil des Ansaugerohrs des größeren Zylinders als Kolben des kleineren Zylinders tätig ist und die Strömung der in den größeren Zylinder eingesaugten Flüssigkeit so angeordnet ist, daß die Flüssigkeit bei der Ausströmung

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den gesamten Ansauge- und Ausströmungskanal und den kleineren Zylinderraum rein spult.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der den Kolben des größeren Zylinders bewegende Mechanismus so angeordnet, daß er unabhängig von der Bewegung des Kolbens des kleineren Zylinders arbeitet. Dabei sind die Zylinder erfindungsgemäß mittels Schnappkupplungen befestigt und leicht austauschbar.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung -wird an einem Ausführungsbeispiel und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. .

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen die Figuren 1a und 1b die grundsätzliche Arbeitsweise einer Verdünnungs- und Dosierungseinheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung als Seitenansicht,

Figur 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung als eine mehrere Kanäle aufweisende schematisch dargestellte Konstruktionsausführung in Seitenansicht und

Figur 3 einen bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Einstellung der Hublänge der Kolben, und zugleich des Volumens der Proben, vorgesehenen Anschlagmikrometer.

In der Figur 1a sieht man den Hauptzylinder 1 der Verdünnungseinheit, dessen Kolben 2 sich stufenlos oder stufenweise entweder mit der Hand oder mit Motorkraft, z. B. mit

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elektrischem Stufenmotor und Schraubenkraftübertragung, bewegen läßt. Bei der ersten Stufe der Verdünnung fährt man den Kolben 2 von der unteren Lage.3 »ur oberen Lage 4, wobei aus einem unterhalb der Spitze gelegten Becken

6 eine Flüssigkeit, z. B. des Reagens 8, in den Hauptzylinder 1 strömt und diesen beinahe vollständig füllt. Hur die im Ansaugekanal 7 und in den Spitzen 5 enthaltene Luftmenge 13» die im Verhältnis zum gesamten Volumen des Hauptzylinders 1 sehr klein gemacht worden ist, wird anfangs in den Hauptzylinder 1 eingesaugt.

Zu Beginn der zweiten Stufe der Verdünnung sind der Ansaugekanal 7 und auch der Kolben 9 voll vom Reagens 8 nach der ersten Stufe* Unterhalb der Spitze 5 wird in der zweiten Stufe der Verdünnung eine neue !Flüssigkeit ausgetauscht (Pig. 1b), z.B. ein Reagenzglas 10 bzw. Rohrsystem, aus welchem die Flüssigkeit, z. B. die Probe 11, in die Spitze 5 eingesaugt wird. Das Volumen der Sekundärbewegung wird so gewählt, daß die Menge der Flüssigkeit, z. B. der Probe_s nicht größer ist als die austauschbaren Spitzen 5 der Verdünnungseinheit.

Bei der zweiten Stufe der Verdünnung bewegt man den Kolben 9 nach oben, der aus einem Teil des Ansaugekanals

7 besteht, der von einem Dichtungsmittel 15 gegen die Spitze 5 abgedichtet wird. Mit dem Kolben 9 bewegen sich der Hauptzylinder 1 und der Kolben 2, so daß sie keine Bewegung im Verhältnis zueinander haben und daß somit das Reagens 8 im Hauptzylinder 1 unveränderlich bleibt. Der Kolben 9 kann auch durch einen Schlauch bzw. durch ein Rohr mit dem unteren Teil des HauptZylinders 1 in Verbindung stehen, wobei es natürlich ausreichend ist,

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daß nur der Kolben 9 bewegt wird*

Bei der dritten Stufe der Verdünnung wird die Probe 11 , aus der: Spitze 5 in 5ein gewünschtes Gefäß, z. B. in eine Meßfcüvettenreihe (nicht in den Zeichnungen dargestellt), entfernt, indem der Kolben 9 zurück in die untere Lage 12 gefahren wird.

Bei der vierten Stufe wird der Kolben 2 des Hauptzylinders 1 um die erwünschte, einstellbare Stufe 14 nach unten gefahren, wobei das Reagens 8 durch den gesamten Ansaugekanal, den Kolben 9 und durch die Spitze 5 ins Gefäß, z. B. eine Küvettenreihe, strömt und zugleich die Spitze 5 von der Probeflüssigkeit rein ausspült. Die Verdünnung entsteht im Gefäß, indem die Flüssigkeiten des Reagens 8 und der Probe 11 miteinander gemischt werden. Das Verdünnungsverhältnis läßt sich mit dem Verhältnis des Areals des Kolbens 2 und der Stufe 14 zum Areal des Kolbens 9 und zur Bewegungslänge 16 genau bestimmen. Keue Verdünnungen können nach der ersten Verdünnung mehrmals bereitet werden, indem der Kolben 2 des Hauptzylinders 1 jeweils um die genaue Stufe 14 nach unten gefahren wird.

Es ist charakteristisch für die Erfindung, daß das Ansaugerohr 7 als ein Kolben 9 der Vorrichtung tätig ist und daß die Spitze 5 jeweils mit dem stufenweise dosierten. Reagens 8 ausgespült wird. Die Erfindung läßt sich in einer mehrere Kanäle aufweisenden Form in sehr kleinem Raum anbringen, wobei eine leistungsfähige Verdünnungsvorrichtung für große Probenmengen erhalten wird.

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Figur 2 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar in einer mehrere Kanäle aufweisenden und elektrisch betätigten Form.

Die mit einem Gestell 30 "verbundenen Hauptzylinder 1 gestalten eine Gruppe» bei der die Kolben 2 mit einem Elektromotor 22 und eines Kraftübertragungsmechanismus bewegt werden, der aus den Zahnrädern 20 und 21 und aus der Schraube 18 sowie aus einer darauf angeordneten Mutter 19 besteht. Wenn der Elektromotor 22 das Zahnrad 21 umdreht, überträgt dieses die Bewegung zum Zahnrad 20, welches die Schraube 18'dreht. Beim Drehen zieht die Schraube 18 die Mutter 19 entweder nach oben oder nach unten je nach der Umlaufrichtung des Elektromotors 22, dessen Richtung umstellbar ist. Die Kolben 2 sind durch Vermittlung von Stangen 17 mit der Mutter 19 verbunden und bewegen sich somit mit der Mutter 19« Selbstverständlich zählt man in irgendeiner an und für sich bekannten Weise die Umdrehungen des Elektromotors bzw. der Schraube 18, so daß man die vom Kolben 2 gefahrene Entfernung und entsprechenderweise auch das in den Hauptzylinder 1 eingesaugte bzw. daraus entfernte Flüssigkeitsvolumen genau kennt. Herrn, die Kolben 2 sich in der oberen Lage befinden, wie in der Figur 2 dargestellt wird, lassen sich die Hauptzylinder 1 leicht abnehmen und am Gestell 30 mit einer Schnappkupplung 29 austauschen, und zwar bei Bedarf z. B« zum Waschen oder für eine andere Reagensart.

Die Bewegung der Kolben 9 wird mit einem Elektromotor und einem auf dessen Achswelle befindlichen Exzenter-

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stück 26 erzeugte Wenn der Elektromotor 25 das Exzenterstück 26 umdreht, bewegt dieses weiter eine Stange 24, die auf am Rahmen 28 gelegenen Führungen 27 gleitet, Mit der Stange 24 ist das Gestell 30 mit den Hauptzylindern 1, Elektromotor 22 und dem Kraftübertragungsmechanismus verbunden· Die vom unteren Ende der am Gestell 30 gelegenen Hauptzylinder 1 ausgehenden Ansäugekanäle 7 gestalten eine Kolbengruppe 9 in den am Rahmen 28 _;der Vorrichtung verbundenen Spitzen 5, gegen welche die Kolben 9 durch die Dichtungsmittel 15 abgedichtet werden· Wenn sich der Motor 25 dreht, bewegt sich also das Gestell 30 mit allen damit verbundenen Einrichtungen einschließlich der Kolben 9 innerhalb der Spitzen 5· Das Exzenterstück 26 dreht sich vorzugsweise hin und zurück zwischen zwei bestimmten Grenzlagen, wobei das Stück an der Stange 24 eine hebende und senkende Bewegung von unveränderlicher Größe erzeugt« Diese hebende und senkende Bewegung läßt sich leicht einstellen und auf eine kürzere Länge begrenzen, indem zwischen dem Rahmen 28 und dem Gestell 30 ein vorzugsweise stufenlos einstellbares Begrenzungsanschlagorgan, wie z« B. ein Anschlagmikrometer, angeordnet wird (Pig· 3)·

Die Verdünnungen erfolgen mit der Vorrichtung in der oben beschriebenen Weise, indem die Elektromotoren 22 und 25 abwechselnd betätigt werden.

Aus der Figur 3 geht das für die Einstellung der Hublänge der Kolben 9 und zugleich für die Einstellung des Volumens der Proben vorgesehene Anschlagmikrometer hervor.

Das Grundteil 35 ist an dem Rahmen 28 der Vorrichtung befestigt. Mt Hilfe der dazugehörigen Schrauben 38 kann

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die Schraube 34 in ihre Lage geschlossen werden. Die Steigung dieser Schraube ist in diesem Beispielsfall 1 mm. Auf dieser Schraube dreht sich eine Hülse 33» dessen unteres Ende ein auf die Schraube 34 passendes Gewinde aufweist. „Das obere Ende der Hülse 33 weist in diesem Fall ein Gewinde von 1,4 mm auf. In diesem Gewinde läuft die Schraube 32, deren Umdrehung von einer Hülse 31 verhindert ist. Das Gewinde von 1,4 mm ist in dem Sinn angeordnet, daß, wenn die Hülse 33 ,gedreht wird, die Schraube 32 sich im Verhältnis zum Rahmen 28 und zum Grundteil 35 mit einer Steigung bewegt, die dem Unterschied der Steigungen der Schrauben 32 und 34 entspricht, d« h*, im vorliegenden Beispielsfall 0.4 mm beträgt. An der Hülse 33 kann ein Strich 37 gezeichnet werden, bei welchem die Skala 36 gelesen werden kann. Die Skala 3o ist mit Bezug auf die tatsächliche Bewegung ausgedehnt worden. Auf die um die Hülse 37 laufende Linie kann eine einer Umdrehung entsprechende Teilskala ausgeführt werden. Zur Anpassung der Bewegung der Schraube 32 auf die Skala, können die Nute und die Hülsenanordnung derartig einstellbar ausgeführt werden, daß die Schraube 32 bei ihrer Bewegung sich etwas drehen kann mit effektiver Wirkung auf die Steigung des Gewindes der Schraube 32. Hierdurch wird eine Kalibrierung vollzogen.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch viele andere Ausführungsformen aufweisen, welche sich aber nicht funktionell voneinander unterscheiden»

Claims

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Erfindung ans pruch -

T· Vorrichtung für eine genaue gegenseitige "Verdünnung •und Dosierung von Flüssigkeiten, wie z.B. von' Proben· und Reagenzien, die eine oder mehrere parallele Verdünnungs- und Dosierungseinheiten umfaßt, und die je zwei mit einer gemeinsamen Ansauge- und Ausströmungsspitze in Verbindung stehende Zyunderräume von unterschiedlichem Volumen und Querschnittsareal mit darin angeordneten Kolben aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß in jeder Verdünnungs- und Dosierungseinheit der untere Teil des kleineren Zylinderraums (5) die Anaauge- und Ausströmungsspitze gestaltet bzw. mit der Ansauge- und Ausströmungsspitze in Verbindung steht und daß der Kolben (9) des kleineren Zylinderraums aus einem rohrförmigen Stück besteht, dessen oberer Teil sich nach dem unteren Teil des größeren Zylinderraums (1) der betr. Verdünnungs- und Dosierungseinheit öffnet bzw. damit in Verbindung steht, wobei bei jeder Verdünnungs- und Dosierungseinheit ein Teil des Ansaugrohrs des größeren Zylinders (1) als Kolben (9) des kleineren Zylinders (5) tätig ist und die Strömung der in den größeren Zylinder (1) eingesaugten Flüssigkeit (8) so angeordnet ist, daß die Flüssigkeit bei der Ausströmung den gesamten Ansauge- und Ausströmungskanal (7) und den kleineren Zylinderraum (5) rein spült.

2· Vorrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der den Kolben (2) des größeren Zylinders (1) bewegende Mechanismus so angeordnet ist, daß er unabhängig von der Bewegung des Kolbens (9) des kleineren Zylinders

(5) arbeitet.

Vorrichtung gemäß Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Zylinder (1; 5) rnitte-ls Schnappkupplungen befestigt und leicht austauschbar sind.

ttsraiJL-Seten Zeichnungen