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Die
Erfindung betrifft einen Probenbehälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten
für medizinische Analysen,
bestehend aus einem an seinem einen Ende geschlossenen Röhrchen,
einem in das offene andere Ende eingesetzten Verschlußstopfen,
welcher sich mit einem zylindrischen Dichtabschnitt in das offene
Ende des Röhrchens
hinein erstreckt und dort gegenüber
der Innenwandung des Röhrchens abdichtet,
und welcher mit einem einstückig
an dem zylindrischen Dichtabschnitt angeformten und von der Spitze
einer Entnahmekanüle
durchstechbaren Boden versehen ist, und einem ebenfalls von der Spitze
der Entnahmekanüle
durchstechbaren Einsatz in dem Verschlußstopfen.
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Derartige
Probenbehälter
sind aus der
DE 693
22 515 T2 bekannt. Zur vollautomatischen Entnahme von Analysenproben
können
die Probenbehälter
in entsprechend geformte Aufnahmen eines Analysengerätes eingesetzt
werden, wobei der Probenbehälter
senkrecht steht und seine Öffnung
durch einen Stopfen verschlossen ist. Zur Entnahme einer Analysenprobe
läßt sich
entweder der Verschlußstopfen
aus dem Röhrchen
herausziehen oder mit der Spitze einer Entnahmekanüle durchstechen,
so daß die
Kanüle
dann unmittelbar in die zu untersuchende Flüssigkeit eintaucht. In dem
Verschlußstopfen
ist ein aus dem selben Material bestehender Einsatz angeordnet,
der ebenfalls von der Spitze der Entnahmekanüle durchstechbar ist. Zur Entnahme von
Analyseflüssigkeit
kann der Einsatz aus dem Verschlußstopfen heraus genommen und
nach Durchstechen des Verschlußstopfens
wieder in diesen eingesetzt werden. Auch ist es möglich, den
Einsatz und den Verschlußstopfen
gemeinsam zu durchstechen. Der Boden des Verschlußstopfens
weist eine konkave Form auf, die durch den eingesteckten Einsatz
in eine ebene Form gedrückt
wird. Hierzu verfügt
der Einsatz an seiner Unterseite über einen zylindrischen Vorsprung,
der von oben her auf den zunächst
konkav gewölbten
Boden drückt,
diesen so in eine gerade Form überführt und
auch die Innenwandabdichtung des Verschlußstopfens gegenüber der
Innenwandung des Röhrchens
verbessert. Der zylindrische Vorsprung ist ferner zum Durchführen der
Spitze einer Entnahmekanüle
mit einem Einführkanal
versehen.
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Bei
dieser Konstruktion hat es sich als nachteilig erwiesen, daß durch
den an der Unterseite des Einsatzes angeformten Vorsprung ein Hohlraum
entsteht. In diesem sowie auch in den Einführkanal innerhalb des Vorsprungs
kann die zu analysierende Flüssigkeit
z.B. bei der Entnahme teilweise eindringen. Die so zurückgehaltenen
Probenreste können zu
Verunreinigungen und Vertälschungen
der Probe führen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Probenbehälter zur
Aufnahme von Flüssigkeiten für medizinische
Analysen zu schaffen, der sich durch eine reduzierte Gefahr von
Verkeimungen infolge der Probenentnahme auszeichnet.
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Zur
Lösung
ist ein Probenbehälter
mit den eingangs angegebenen Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz
ein aus einem anderen Material als der Verschlußstopfen bestehendes Element aus
Gummi/Kautschuk oder einem elastomeren Kunststoff ist, welches sich
mit einer sich quer zur Längsachse
des Röhrchens
erstreckenden Membran auf dem Boden des Verschlußstopfens abstützt.
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Bevorzugtes
Material für
den Einsatz ist Brombutylkautschuk. Der Verschlußstopfen im übrigen kann
z. B. wie üblich
aus Polyethylen oder Polypropylen bestehen.
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Der
erfindungsgemäße Probenbehälter eignet
sich in besonderer Weise für
die automatische Entnahme von Analysenproben. Der in dem Verschlußstopfen
angeordnete Einsatz aus sich vollständig elastisch rückverformendem
Material ist für die
Entnahmekanüle
des Analysengerätes
ohne weiteres durchstechbar, wobei sich die so zeitweise gebildete
Durchstechöffnung
nach dem Herausziehen der Kanüle
wieder vollständig
verschließt.
Die Gefahr von Verkeimungen der Probe wird auf diese Weise stark
reduziert. Ebenfalls stark reduziert wird die Gefahr des Eindringens
von Analyseflüssigkeit
in den Zwischenraum zwischen Einsatz und Verschlußstopfen,
da sich der Einsatz mit der sich quer zur Längsachse des Röhrchens
erstreckenden Membran flächig
auf dem Boden des Verschlußstopfens
abstützt, weshalb
keine Zwischenräume
entstehen, in die Analyseflüssigkeit
eindringen kann. Zugleich wird durch die Abstützung auch das Durchstechen
des sich aufgrund seiner Materialeigenschaften nachgiebig und zurückweichend
verhaltenden Einsatzes bzw. dessen Membran erleichtert.
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Vorzugsweise
befindet sich der Boden des Verschlußstopfens auf Höhe der Unterkante
des zylindrischen Dichtabschnittes, wobei der Boden lediglich Foliendicke
aufweisen muß,
z. B. eine Dicke von 0,1 mm.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung des Probenbehälters weist die sich quer zur
Längsachse des
Röhrchens
erstreckende Membran eine axiale Dicke auf, die gering ist im Vergleich
zur axialen Länge
des Dichtabschnitts.
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Bei
einer Ausführungsform
des Probenbehälters
ist der Einsatz topfförmig
mit einer seinen Boden bildenden Membran ausgebildet. Vorzugsweise ist
der Einsatz an seinem oberen Rand mit einer Umbördelung nach außen versehen,
mit welcher er formschlüssig
in einer ringförmig
umlaufenden Nut des Verschlußstopfens
sitzt. Um ein Herausfallen des Einsatzes aus dem Verschlußstopfen
zu verhindern, können
Umbördelung
und umlaufende Nut mit korrespondierenden formschlüssigen Verriegelungselementen
versehen sein.
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Die
Verbindung von Verschlußstopfen
und Einsatz kann auch durch Verklebung erfolgen, oder durch gemeinsame
Herstellung in einem Zwei-Komponenten-Spritzverfahren.
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Mit
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Probenbehälters wird vorgeschlagen, daß der Verschlußstopfen über einen
biegsamen Abschnitt mit einem Ring verbunden ist, in den das Röhrchen eingesetzt
ist, wobei Verschlußstopfen,
biegsamer Abschnitt und Ring einstückig geformt sind. Der Verschlußstopfen
ist daher so mit dem Röhrchen
verbunden, daß er
auch, nachdem er aus dem offenen Ende des Röhrchens herausgezogen wurde,
noch mit dem Röhrchen
verbunden bleibt. Insbesondere ist es auf diese Weise nicht erforderlich,
den Stopfen irgendwo abzulegen und ihn damit der Gefahr einer zusätzlichen
Verkeimung auszusetzen.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Probenbehälters ist dadurch gekennzeichnet,
daß sich
das Röhrchen
mit einem sein offenes Ende umgebenden Abschlußrand axial an dem Ring abstützt. Der
Abschlußrand
kann z. B. als 180°-Bördelung
unter Bildung einer umlaufenden Nut ausgebildet sein, in welcher
ein Bund des Rings sitzt.
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Mit
einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der Verschlußstopfen,
dem biegsamen Abschnitt gegenüberliegend,
mit einer Grifflasche versehen ist, um so das Abziehen des Stopfens aus
dem Röhrchen
zu erleichtern.
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Zum
Einsatz in vollautomatisch arbeitenden Analysegeräten weist
das Röhrchen
vorzugsweise einen Längsabschnitt
geringeren, und einen Längsabschnitt
größeren Querschnitts
auf, wobei der Verschlußstopfen
in den Längsabschnitt
größeren Durchmessers
eingesetzt ist.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten werden nachfolgend anhand mehrerer auf
der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
erläutert.
Im einzelnen zeigen:
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1 in
einer Schnittdarstellung einen durch einen Stopfen verschlossenen
Probenbehälter
in geschlossenem Zustand;
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2 den
Probenbehälter
nach 1 in geöffnetem
Zustand;
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3 in
Einzeldarstellung den Verschlußstopfen
nach den 1 und 2 getrennt
von dem Probenbehälter;
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4 in
Einzeldarstellung einen in den Verschlußstopfen nach 3 einsetzbaren
Einsatz;
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5 einen
im Vergleich zu der vorangegangenen Ausführungsform abgewandelten Verschlußstopfen
in zusammengebautem Zustand;
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6 in
einer Explosionsdarstellung alle Einzelteile des Verschlußstopfens
nach 5;
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7 eine
weitere Ausführungsform
eines Verschlußstopfens;
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8a eine
weitere Ausführungsform
eines Verschlußstopfens,
und zwar in vormontiertem Zustand;
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8b den
Verschlußstopfen
nach 8a in fertig montiertem Zustand und
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9 eine
weitere Ausführungsform
eines Verschlußstopfens.
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1 zeigt
in einer ersten Ausführungsform einen
Probenbehälter
bestehend aus einem an seinem einen Ende bei 1 geschlossenen
und seinem anderen Ende offenen Röhrchen 2 aus z. B.
Polystyrol, wobei das offene Ende durch einen Stopfen 3 verschließbar ist.
Das Röhrchen 2,
welches vorzugsweise über
alle Querschnitte rund gestaltet ist, dient der Aufnahme von Flüssigkeiten
für medizinische Analysen
wie z. B. zur Aufnahme von Blut oder Blutserum.
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Zur
Probenentnahme muß das
Röhrchen 2 aufrecht
stehen. Zu diesem Zweck weist ein unterer, dem geschlossenen Ende 1 näherer Abschnitt
A 1 einen geringeren, und ein oberer Abschnitt A 2 einen demgegenüber größeren Querschnitt
auf. Den Übergang
zwischen Abschnitt A 1 und Abschnitt A 2 bildet eine Stufe oder
Schräge 2a,
mit der sich das Röhrchen 2 axial
auf einem nicht dargestellten Analysen-Entnahmegerät abstützt.
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Einstückiger Bestandteil
des Stopfens 3 ist ein biegsamer Abschnitt 4 sowie
ein Ring 5. Vorzugsweise sind Stopfen 3, biegsamer
Abschnitt 4 und Ring 5 gemeinsam hergestellt,
z. B. in einem gemeinsamen Spritzgießverfahren.
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1 läßt erkennen,
daß das
Röhrchen 2 mit
dem Längsabschnitt
A 2 in den Ring 5 einsetzbar ist. Zur Erzielung einer ausreichend
festen, jedoch zugleich auch lösbaren
Verbindung des Rings 5 mit dem Röhrchen 2 ist das Röhrchen mit
einem sein offenes Ende umgebenden Abschlußrand 6 versehen, an
dem sich der Ring 5 axial abstützt. Der Abschlußrand 6 des
Röhrchens
ist am oberen Ende des Längsabschnitts
A 2 als 180°-Bördelung unter Bildung einer
umlaufenden Nut ausgebildet. In dieser Nut sitzt ein vor allem in 3 erkennbarer
Bund 7 des Rings 5. Da der Ring 5 sich
geringfügig
aufweiten kann und sein Bund 7 zudem in die entsprechende Nut
in der Bördelung
des Röhrchens 2 greift,
entsteht eine ausreichende kraftschlüssige Verbindung von Ring 5 und
Röhrchen 2,
wodurch der Ring und damit der Stopfen 3 unverlierbar an
dem Röhrchen 2 festgelegt
ist. Zugleich ist diese Verbindung aber nicht so fest, daß sich Röhrchen 2 und
Ring 5 nicht ohne weiteres auch trennen ließen. Der
Innendurchmesser des Rings 5 ist gleich oder geringfügig kleiner,
als der Außendurchmesser
des Röhrchens 2 in
dem Längsabschnitt
A 2.
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Der
biegsame Abschnitt 4, welcher den Stopfen 3 mit
dem Ring 5 verbindet, beschreibt bei aufgesetztem Stopfen
eine 180°-Schleife,
wie 1 erkennen läßt.
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Der
Verschlußstopfen 3 besteht
aus einem ringförmigen
Abschnitt 8 größeren Durchmessers, mit
dem sich der Stopfen 3 von außen auf der Stirnfläche 2b des
Röhrchens 2 abstützt, sowie
ferner einem von dem ringförmigen
Abschnitt 8 ausgehenden zylindrischen Dichtabschnitt 9 geringeren
Durchmessers. Einstückig
mit dem Stopfen geformt sind ferner ein dünner Boden 10 sowie
eine Grifflasche 11, welche dem biegsamen Abschnitt 4 gegenüberliegt.
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Während sich
der ringförmige
Abschnitt 8 von oben auf der Stirnfläche 2b des Röhrchen 2 abstützt, ragt
der zylindrische Dichtabschnitt 9 in die Öffnung des
Röhrchens
hinein. Umlaufende Dichtlippen 12 des zylindrischen Abschnittes 9 verbessern dessen
Abdichtung gegenüber
der Innenwandung des Röhrchens 2.
Am tiefsten Punkt des zylindrischen Abschnittes 9 ist der
Boden 10 angeformt, dessen Dicke sehr gering ist im Vergleich
zur axialen Länge
des Stopfens 3. Die Dicke des Bodens 10 entspricht
nahezu einer Folie und kann z. B. 0,1 mm betragen. Da sich der Boden
10 am unteren Ende der Stopfenlänge
befindet, verstärkt
er den Stopfen in dessen zylindrischem Abschnitt 9 und
verbessert auf diese Weise die dort stattfindende Abdichtung des Stopfens
gegenüber
der Innenwandung 13 des Röhrchens 2.
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Die
dem biegsamen Abschnitt 4 gegenüberliegende Grifflasche 11 vereinfacht
das Abziehen des Stopfens 3 von dem Röhrchen 2. Anschließend sorgt die
einstückige
Verbindung mit dem Ring 5 dafür, daß der Stopfen 3 an
dem Röhrchen 2 verbleibt,
ohne in Kontakt mit Gegenständen
der Umgebung zu gelangen, was der Gefahr von Verkeimungen des Stopfens vorbeugt.
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In
den Verschlußstopfen
ist ein bei dem Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 4 in etwa topfförmig gestalteter
Einsatz 14 eingesetzt. Der Einsatz 14 besteht,
anders als der Verschlußstopfen 3 selbst,
aus einem weichen, sich vollständig
rückverformenden
Material wie z. B. Brombutylkautschuk. Den Boden des Einsatzes 14 bildet
eine Membran 15, deren axiale Dicke D gering ist, verglichen
mit der axialen Länge
des zylindrischen Dichtabschnitts 9 des Verschlußstopfens.
Die Dicke D der Membran kann z. B. 0,5 mm bis 1,0 mm betragen.
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In
Einzeldarstellung zeigt 3 den Verschlußstopfen
aus Polyethylen oder Polypropylen einschließlich des daran angeformten
Rings, sowie 4 den darin einsetzbaren weichen
Einsatz aus Brombutylkautschuk. Für eine sichere Befestigung des
Einsatzes 14 in dem Verschlußstopfen 3 ist der topfförmig gestaltete
Einsatz an seinem oberen Rand mit einer Umbördelung 16 nach außen versehen.
Mit dieser Umbördelung 16 sitzt
der Einsatz formschlüssig
in einer entsprechend gestalteten, ringförmig umlaufenden Nut 17 des
Verschlußstopfens 3.
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Die 1 und 2 zeigen
den zusammengebauten Zustand. Dort ist ferner zu erkennen, daß sich in
zusammengebautem Zustand der die Membran 15 bildende Boden
des Einsatzes 14 auf dem folienähnlichen Boden 10 des
Verschlußstopfens 3 abstützt. Bei
einem Durchstechen der weichen Membran 15 weicht diese
daher, stabilisiert durch den relativ steifen Boden 10,
nicht oder nur geringfügig
zurück,
was das Durchstechen mittels der Kanülenspitze des Analysengerätes erleichtert.
Die Kanülenspitze
durchsticht hierbei zunächst
die Membran 15 des Einsatzes, und sogleich anschließend den
dünnen Boden 10 des
Verschlußstopfens 3.
Wird die Nadel wieder zurückgezogen,
vermag sich zumindest die Membran 15 infolge ihrer elastischen,
rückverformenden
Materialeigenschaften wieder vollständig zu schließen.
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Sowohl
an der Umbördelung 16 des
Einsatzes 14, wie auch an der Nut 17 des Verschlußstopfens 3 befinden
sich entlang des Umfangs verlaufende Verriegelungselemente 18a, 18b,
vorzugsweise in Gestalt von Hinterschneidungen. Diese bewirken eine
formschlüssige
Verriegelung des weichen Einsatzes in dem Verschlußstopfen.
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1 läßt ferner
erkennen, daß die
obere Seite des Verschlußstopfens 3 bündig mit
der Oberseite des darin eingesetzten Einsatzes 14 abschließt.
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In 5 sowie 6 ist
eine andere Ausführungsform
des Verschlußstopfens 3 dargestellt.
Der Einsatz 14 besteht hier nur aus einem zylindrischen Plättchen aus
Brombutylkautschuk. Zur Fixierung des Plättchens in dem Verschlußstopfen 3 dient
ein zusätzliches
Verriegelungsteil 20, welches topfförmig ist und einen mit einer Öffnung 21 versehenen
Boden aufweist. Der weiche Einsatz 14, welcher hier die Membran
bildet, ist daher zwischen dem geschlossenen, durchstechbaren Boden 10 des
Verschlußstopfens 3 und
der Unterseite des Verriegelungsteils 20 eingespannt. Das
Verriegelungsteil 20 läßt sich
in einer Öffnung 22 des
Verschlußstopfens
durch entsprechende Formschlußelemente
verriegeln.
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In 7 ist
eine weitere Ausführungsform des
Verschlußstopfens
dargestellt. In dieser Ausführungsform
sitzt die hier wiederum scheibenförmig gestaltete Membran 15 sehr
viel höher
in dem Verschlußstopfen
als bei der Ausführungsform
nach den 5 und 6.
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Bei
der weiteren Ausführungsform
nach den 8a und 8b wird
die hier ebenfalls scheibenförmig
gestaltete Membran 15 gemäß 8a zunächst in
eine Aufnahmebohrung 25 des Verschlußstopfens eingesetzt. Der nach
oben vorstehende Rand der Aufnahmebohrung 25 wird anschließend entsprechend 8b um
90° nach
innen verformt, und fixiert auf diese Weise die Membran 15 auf
ihre Oberseite.
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Bei
der weiteren Ausführungsform
nach 9 ist die hier ebenfalls scheibenförmig gestaltete Membran 15 in
die Aufnahmebohrung des Verschlußstopfens 3 eingeklebt.
Der Klebstoff 28 bedeckt hierbei den Umfang der scheibenförmigen Membran 15 sowie
auch deren Unterseite, die zugleich Verbindungsfläche zu dem
Boden 10 des Verschlußstopfens 3 ist.
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Anstelle
einer Verklebung können
Verschlußstopfen
und Einsatz 14 bzw. Membran 15 auch durch Anwendung
eines Zwei-Komponenten-Spritzverfahrens gemeinsam gefertigt sein.
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- 1
- geschlossenes
Ende des Röhrchens
- 2
- Röhrchen
- 2a
- Stufe/Schräge
- 2b
- Stirnfläche
- 3
- Verschlußstopfen
- 4
- biegsamer
Abschnitt
- 5
- Ring
- 6
- Abschlußrand
- 7
- Bund
- 8
- ringförmiger Abschnitt
- 9
- zylindrischer
Dichtabschnitt
- 10
- Boden
- 11
- Grifflasche
- 12
- Dichtlippe
- 13
- Innenwandung
- 14
- Einsatz
- 15
- Membran
- 16
- Umbördelung
- 17
- Nut
- 18a
- Verriegelungselement
- 18b
- Verriegelungselement
- 20
- Verriegelungsteil
- 21
- Öffnung
- 22
- Öffnung
- 25
- Aufnahmebohrung
- 28
- Klebstoff
- 30
- Oberseite
- 31
- Oberseite
- 32
- zylindrischer
Abschnitt
- A
1
- Längsabschnitt
- A
2
- Längsabschnitt
- D
- Dicke