DE2009889A1

DE2009889A1 - Schaltklinkenmechanismus zum Antrieb eines drehbaren Teiles und Anwendung dieses Mechanismus

Info

Publication number: DE2009889A1
Application number: DE19702009889
Authority: DE
Inventors: Manuel Claude Dr. Grand-Lancy GeneVe Sanz (Schweiz)
Original assignee: Micromedic Systems, Inc., Philadelphia, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1970-10-01
Also published as: IL33974A0; CH508202A; FR2032416A7; US3615240A; GB1301342A; NL7002691A; IL33974A; SE359627B

Description

Schaltklinkenmechanismus zum Antrieb eines drehbaren Teiles und Anwendung dieses Mechanismus

Die Erfindung betrifft einen Schaltklinkenmechanisinus zum Antrieb eines drehbaren Teiles und dessen Anwendung für eine Pipette, die Flüssigkeitsmengen in der Grössenordnung von Nanolitern aufnehmen und abgeben kann.

Viele Gebiete der Wissenschaft und Technik erfordern, dass besonders kleine Flüssigkeitsmengen z.B. in der Grössenordnung von Nanolitern aufgenommen und abgegeben werden können.

Das ist besonders in der Biologie der Fall, z.B. wenn es sich darum handelt, eine Nierenpunktur - insbesondere eine der Nierenröhrchen - auszuführen oder in der Chemie auf dem Gebiet der Gaschromatographie, wo Mikromengen von Flüssigkeiten eingeführt werden müssen.

Bei bestimmten Mikromechanismen wie z.B. bei Uhrenerzeug-

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nissen ist es ferner erwünscht, dass bei der Zufuhr von Schmiermittel so verfahren wird, dass das öl in besonders kleinen immer gleichen und so genau wie möglich bemessenen Mengen bei jeder Schmierung abgegeben wird.

Aufnahme und Abgabe werden gegenwärtig mit Hilfe von Pipetten verschiedenster Art vorgenommen, deren Ansaug- und Ausflussmengen in sehr grossem Masse von der Zähigkeit der aufzunehmenden oder abzugebenden Flüssigkeit und der Dauer der Operation abhängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, indem ein Mechanismus geschaffen wird, der eine schnelle und leichte Handhabung einer sehr genauen Pipette ermöglicht, die Flüssigkeitsmengen in der GrossenOrdnung von Nanolitern behandeln kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schaltklinkenmechanismus zum Antrieb eines drehbaren Teiles, der mindestens ein Zahnrad, das kinematisch mit dem drehbaren Teil verbunden ist, ein Ringteil, das koaxial mit der Drehachse des drehbaren Teiles um dieses Teil herum drehbar angeordnet ist, einen Träger, der senkrecht zur Drehachse des Ringteiles schwenkbar am Ringteil angebracht ist und das Zahnrad mindestens längs eines Teiles seines Umfanges umgibt, und zwei Klinken, die jeweils auf beiden Seiten der Schwenkachse des Trägers an diesem befestigt und dem Zahnrad zugewendet sind und die jede wahlweise in Eingriff mit der Bezahnung des Rades gebracht werden können, indem der Träger für die eine Klinke in der einen Richtung und für die andere in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird, umfasst.

Bei diesem Schaltklinkenmechanismus sind erfindungsgemäss vorgesehen eine Bremse, die das Ringteil bei seiner Drehung bremst, Anschlagteile des Trägers an dem Ringteil, die die Schwenkung in jeder Richtung begrenzen, und ein mit

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dem Träger fest verbundenes Teil, das die Übertragung des notwendigen Drehmoments auf den Mechanismus ermöglicht, und zwar einerseits für die Schwenkung des Trägers in bezug auf das Ringteil in der einen oder anderen Richtung in die Eingriffsstellung einer seiner Klinken mit dem Zahnrad und andererseits, nachdem der Träger zum Anliegen am Eingteil gekommen ist, für die Drehung des Ringteiles gegen die Bremswirkung, und daher die Verdrehung des drehbaren Teiles durch den von der Klinke auf das Zahnrad ausgeübten Druck.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Pipette zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeiten, bei der der erfindungsgemässe Mechanismus verwendet \tfird;

Fig.1a eine vergrösserte Einzelheit aus Fig. 1;

Fig. 2 einen Querschnitt nach II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt nach III-III in Fig. 2; Fig. 4- eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Pipette; Fig. 5 eine Draufsicht eines Teiles des Pipettengehäuses;

Fig. 6 einen Schnitt nach VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Querschnitt nach II-II in Fig. 1 mit drei verbis 9 schiedenen Stellungen verschiedener Elemente;

Fig.10 schematisch verschiedene Betriebszustände des Mecha-

11 nismus;

11a

12 . ■ '
und 13

Fig. 14

und 15 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht der auf einer Tragvorrichtung zum Füllen der Pipette angebrachten Pipette.

Die in den Fig. 1 bis 15 dargestellte Pipette umfasst einen rohrförmigen Griff 1, an dessen oberem Ende ein Kopf 2 angebracht ist, der einerseits drei drehbare Ringe 3» 4· und 5 und andererseits einen Aufsatz 6 für eine gebogene Kanüle 7 trägt, mittels derer die Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit erfolgen kann.

Aufnahme und Abgabe werden durch Verdrehen des Ringes 4 gesteuert. Dieser Ring wird in der einen, festgelegten Richtung zur Aufnahme und in der entgegengesetzten Richtung zur Abgabe gedreht, wobei die Flüssigkeitsmenge, die durch die Kanüle angesaugt bzw. durch sie hindurch abgegeben werden kann, zuvor auf besonders genaue Weise dosiert werden kann, indem die Ringe 3 und 5 in geeigneter Weise im Verhältnis zu entsprechenden, festen Markierungen 8a bzw. 8b (Fig. 15) eingestellt werden. Zu diesem Zweck hat «jeder Ring 3 und 5 auf seiner Oberfläche eine äquidistante Gradeinteilung 3a bzw. 5a» die der entsprechenden Markierung 8a bzw. 8b gegenüberliegt, wobei bei der dargestellten Pipette benachbarte Teilstriche der Gradeinteilung einer Differenz des aufgenommenen oder abgegebenen Volumens von 5 Nanolitern entsprechen.

Der Griff 1 wird von einer Metallbuchse 9 gebildet, die von einer Hülle 10 aus Plastikmaterial umgeben ist und deren eines Ende von einem Deckel 11 abgeschlossen wird, der auf der Buchse mittels einer Schraubverbindung befestigt ist. Das andere Ende der Buchse 9 geht in einen Kelch 12 über, der zusammen mit einem auf den Kelch aufgeschraubten Deckel 13 das Gehäuse des Kopfes 2 bildet.

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Im Innern der Buchse 9 und des Gehäuses des Kopfes 2 der Pipette ist eine Achse 14 angeordnet. Diese .achse 14 ist so eingebaut, dass sie mittels eines runden Gleitfusses 14a in einem zylindrischen Hohlraum 9a der Buchse gleitend geführt wird. Der Gleitfuss ist aus einem Stück mit der Achse 14 gefertigt und bildet ferner ein Anschlagteil, das die mögliche Bewegung der Achse 14 in Richtung 3? durch

Anschlag an einer Anschlagfläche 9b der Buchse begrenzt. Die Amplitude der möglichen Verschiebung der Achse in der zu ΐ¹,. entgegengesetzten Richtung ϊ¹« ^wi^r<i durch Anschlag

des Endes eines Abschnittes 14b dieser Achse, der an den Gleitfuss angrenzt, an der Innenseite des Deckels 11 begrenzt.

Auf der dem Abschnitt 14b in bezug auf den Gleitfuss 14a gegenüberliegenden Seite hat die Achse 14 einen zylindrischen Abschnitt 14c. Dessen Länge entspricht mindestens dem Weg, den die Achse zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Gleitfuss 14a die Anschlagfläche 9b verlässt, und dem Zeitpunkt, zu dem der Abschnitt 14b mit dem Deckel 11 in Berührung kommt, zurücklegt (oder umgekehrt). Dieser zylindrische Abschnitt ist in Längsrichtung von einer Nut 14d durchbrochen, in die ein Ende eines darin frei in Längsrichtung verschiebbaren Stiftes 9c greift, der im Inneren der Buohse 9 einen Vorsprung bildet und jede Verdrehung der Achse 14 während ihrer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung verhindert.

Auf diesen zylindrischen Abschnitt 14c der Achse folgt ein mit einem Aussengewinde versehener Abschnitt I4e, auf den eine Mutter 15& aufgeschraubt ist, die an einem Ende einer Buchse 15 ausgebildet ist, deren anderes Ende 15b ein axiales Führungslager für einen zylindrischen Abschnitt 14f der Achse 14 bildet, der an den mit einem Gewinde versehenen Abschnitt I4e anschlieest.

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•6-

Die Achse 14 endet in einem zylindrischen Element 14g, dessen Durchmesser kleiner als der des aAbschnittes I4f ist und an dessen äusserem Ende ein Stift 14h einen Ansatz bildet. Dieser Stift ist mit seinem freien Ende in die Kanüle 7 eingefügt, d.h. genauer in den Abschnitt 7a dieser Kanüle, die durch den Aufsatz 6 koaxial mit dem Stift 14h gehalten wird. Der Durchmesser des Stiftes 14h entspricht genau dem Durchmesser der Bohrung des Abschnittes 7a der Kanüle, in deren Innerem der Stift verschoben wird, wenn die Achse 14, von der der Stift ein Teil ist, sich in beschriebener Weise axial bewegt. Bei diesen Verschiebungen spielt der Stift 14h daher genau die Rolle eines Kolbens einer Pumpe, wobei der Abschnitt 7a der Kanüle 7 als Zylinder wirkt. Von diesem Stift hängt die Aufnahme von Flüssigkeit in die Kanüle, die bei einer Bewegung der Achse in Richtung F_n stattfindet, und die Abgabe eines Teiles der die Kanüle ausfüllenden Flüssigkeit durch Bewegung der Achse in der entgegengesetzten Richtung F. ab.

Die Kanüle 7a ist dicht auf dem Deckel 13 mittels des Aufsatzes 6 befestigt, der eine Überwurfmutter 6a umfasst, die auf einem mit einem Gewinde versehenen Kragen 13a aufgeschraubt ist. Dieser Kragen gehört zu dem Deckel 13 und dient zum Einspannen eines Ringes 6b, in den eine Muffe 6c aus synthetischem Material eingefügt ist, die die Mutter 6a durch eine Bohrung 6d durchdringt und den Abschnitt 7a der Kanüle 7 auf einem Teil seiner Länge bedeckt. Diese Muffe stellt ein widerstandsfähiges Schutzelement für die Kanüle dar.

Der der Muffe 6c gegenüberliegende Abschnitt der öffnung des Ringes 6b hat ein kegelstumpfförmiges Profil und bildet ein Einspannelement für einen Dichtring 6e aus synthetischem Material, der um den Fuss der Kanüle 7 herum angeordnet und in Berührung mit dem Deckel 13 ist und dessen Aussenflache, die ebenfalls kegelstumpfformig ist, in ihren Abmessungen denen der kegel stumpf förmigen öffnunp; des Ringes 6b entspricht, Ein weiterer Dichtring 6f ist in e.i);ur Ausnehmung 13b des Deckels 13 unt-erge^gl^ β / ■) g ^ g

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Da die Achse 14 durch den Stift 9c, der in Eingriff mit den Bändern der Nut 14d ist, an einer Drehung gehindert ist, wird jede Drehung der Hatter 15a, und daher auch der Buchse 15 in eine Verschiebung dieser Achse übertragen, und zwar je nach dem Drehsinn der Mutter in Richtung F. oder IU* Diese Drehung wird durch ein Verdrehen des Ringes 4 in einem Masse, das durch Betätigung der Ringe 5 und5 festgelegt wird, ausgelöst, wie es im folgenden beschrieben wird.

Die Buchse 15 ist im Verhältnis zum Kelch 12 drehbar befestigt, nämlich einerseits mittels eines ersten Kugellagers 16, das zwischen einem Abschnitt 15c der Buchse und einem am Boden des Kelches angebrachten Anschlag 12a angeordnet ist, und andererseits mittels eines zweiten Kugellagers 17» äas zwischen zwei Ringen 18a und 18b angeordnet ist. Der erste dieser Ringe 18a ist teilweise in ein ringförmiges Teil 19 aus synthetischem Material eingepresst, und der zweite 18b ist leicht gleitend auf dem Abschnitt 15b der Buchse 15 angebracht und unterliegt der Wirkung einer elastischen Scheibe 20, die ihn gegen das Kugellager 17 drückt.

Das ringförmige Teil 19 ist in dem nahe der oberen öffnung gelegenen Abschnitt des Kelches 12 angeordnet. Die Bohrung 19a des Teiles 19 &εΛ eine Abmessung, die dem äusseren Durchmesser des Abschnittes '15b der Buchse 15 entspricht. Das Teil 19 erfüllt daher einerseits die Aufgabe eines Halteteiles für die Buchse 15 im Kelch 12 des Kopfes 2 der Pipette und daher mittels der Buchse auch die Aufgabe eines Halteteiles für die Achse 14 und andererseits die Aufgabe eines Lagerblockes für die Buchse 15*

Die elastische Scheibe 20 liegt auf einer Zahnscheibe 21 auf, die zusammen mit einer ähnlichen, zweiten Zahnscheibe 22 auf. der Aussenflache des Abschnittes 15b der Buchse 15 aufgepresst ist. Die zweite Scheibe liegt auf einer Schulter 15d dieser Buchse auf.

Abmessungen und Anordnung der Teile 17 "bis 22 sind derart, dass die Zahnscheiben 21 und 22 auf beiden Seiten der Schnittebene II-II, die den Ring 4 in gleiche Teile teilt, symmetrische Plätze einnehmen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat jede Scheibe 21 oder eine sägezahnförmige Bezähmung, wobei die Zähne einer jeden Scheibe über den gesamten Umfang in einer Richtung ausgerichtet sind, die zu der der anderen Scheibe entgegengesetzt ist.

Diese Zahnscheiben stellen Schalträder dar. Dabei arbeitet mit dem Rad 21 eine Klinke 23 und mit dem Rad 22 eine Klinke 24 zusammen (Fig. 2 und 3)· Diese Klinken bilden einen Vorsprung auf dem Innenrand eines Ringes 25 und sind einander diametral gegenüber angeordnet. Der Ring 25 ist an einer Achse 26 angelenkt, die sich zwischen zwei Seitenflanschen eines Ringteiles 27 befinden. Dieses Ringteil hat einen U-förmigen Querschnitt, wobei sein Umfangsabschnitt den unteren Teil des "U" bildet, und ist drehbar in der öffnung des Kelches 12 gelagert. Das Ausmass der möglichen Drehung des Ringteiles 27 wird durch den Anschlag des Endes einer Schraube 28 begrenzt, die zwischen die Flanschen dieses Ringteiles durch einen Schlitz 27a im Umfang reicht, wobei zwei Stifte 29a und 29"b zwischen den Flanschen symmetrisch auf beiden Seiten der Achse 26 angeordnet sind (Fig. 1 und 2).

In der Nähe jeder Klinke hat der Ring 25 einen Dorn, und zwar nahe der Klinke 23 einen Dorn 30 und nahe der Klinke 24 einen Dorn 31· Diese Dorne erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen durch die runden Fenster 27b und 27c (Fig. 2, 3 und 6), die jeweils in den Seitenflanschen des Ringteiles 27 ausgebildet sind.

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Der Durchmesser dieser Fenster ist so bemessen, dass die Dorne 30 und 31 am Rand der Fenster 27b und 27c zum Anliegen kommen, wenn die eine oder andere der beiden Klinken 23 oder 24 des Binges 25 mit dem entsprechenden Rad 21 oder 22 durch Schwenken um die Achse 26 des Ringes 25 in Eingriff gebracht wird. Dabei berühren die Dorne den linken Abschnitt des Randes (Fig. 6), wenn die Klinke 23 mit dem Rad 21 zusammenwirkt bzw. den rechten Abschnitt des Randes, wenn die Klinke 24 mit der Bezahnung des Rades 22 in Eingriff ist· Diese Berührung der Dorne 30 und 31 mit dem Rand der Fenster 2?b und 27c legt die Eindringtiefe der Klinken 23 und 24 zwischen die Zähne der jeweiligen Zahnscheibe fest* Die sich in Eingriff befindende Klinke dringt nie vollständig ein, wogegen die andere Klinke zur gleichen Zeit vollständig aus der Bezahnung des zugehörigen Rades ausgerückt ist.

Das Ringteil 27 ist ferner in dem Abschnitt, der der Achse 26 gegenüberliegt, in Umfangsrichtung mit einem Schlitz 27 d versehen, der die Durchführung eines mit dem Ring 25 fest verbundenen Stiftes 25a ermöglicht (Fig. 1, 2 und 5)· Dieser Schlitz 27d hat eine ausreichende Länge, um dem Ring 25 zu ermöglichen, um die Achse 26 in dem oben beschriebenen Hass zu schwenken, ohne dass der Stift 25a an das Ringteil 27 anstösst.

Die Seitenwand des Kelches 12 ist mit drei Schlitzen 123» 124 und 125 mit parallelen Wänden versehen· Diese Schlitze erstrecken sich über gleiche Winkelstrecken, und ihre Länge entspricht genau dem Abstand der Stifte 29a und 29b zuzüglich der Winkelstrecke der Verschiebung im Hinblick auf die Symmetrieachse des Kelches 12, der der Stift 25a des Ringes 25 unterliegt, wenn diese um die Schwenkachse 26 geschwenkt wird· Diese Schwenkbewegung wird durch die Berührung der Dorne 30 und 31 mit dem Rand von Fenstern 27b und 27c begrenzt. Die Schlitze befinden sich in parallelen Ebenen, die gleiche Abstände zueinander haben und senkrecht zur Längsachse des Kelches ausgerichtet sind· Ein SehXits 126,d@r senkrecht su dom Seklitaen 12%

- ίο -

124 und 125 verläuft, verbindet den Mittelteil der letzteren mit dem Rand des Kelches 12. Die Schlitze 123, 124, 125 und 126 öffnen sich unter den Ringen 3» 4 und 5 und unter dem Deckel 13 und sind daher nicht sichtbar, wenn die Pipette zusammengebaut ist.

Diese Schlitze grenzen in der Seitenwand des Kelches 12 vier Zungen 12A, 12B, 12C und 12D (Fig. 5) ab, die sich zu je zweien gegenüberliegen, nämlich 12A und 120, 12B und 12D und die vor der Montage in Richtung der Achse des Kelches 12 derart leicht gebogen werden, dass sie einen leichten Druck auf den Umfang des Ringteiles 27 (Fig. 6) ausüben, der sich als Bremswirkung auf dieses Ringteil auswirkt, wenn es in dem Kelch in der einen oder anderen Richtung verdreht wird.

Im folgenden wird beschrieben, wie die Ringe 3» 4 und 5 auf der Seitenwand des Kelches 12 befestigt sind.

Der Ring 5 wird mittels eines Ringes 8B (Fig. 1 und 3) auf einer Schulter 12b des Kelches anliegend gehalten. Dieser Ring 8B trägt die Markierung 8b und ist gegen Verdrehung durch eine nicht dargestellte Schraube gesichert, die in den Kelch eingeschraubt ist.

Dem Ring 8B gegenüber ist ein ähnlidier Ring 8A angeordnet, der die Markierung 8a trägt und mittels einer weiteren nicht dargestellten Schraube, die kraftschlüssig mit dem Kelch verbunden ist, gegen Verdrehung Gesichert ist· Dieser Ring 8A ist von dem Ring 8B durch einen Zwischenring 80 getrennt, der mittels einer Schraube 28 und zwei weiterer Schrauben 28a und 28b gegen Verdrehen gesichert ist.

Diese Ringe 8A und 8B bilden ferner eine Halterung für den drehbaren Ring 4, der zwischen den Ringen 8A und CB ge^en axiale Verschiebung dnöu^eh [^m eher!; ..;.<;■.. 1;,. dass sein innerer

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Der Hing 3» der sich auf dem Hing 8A abstützt (Fig. 1 und 3), wird auf dem Kelch 12 durch den Deckel 13 in Stellung gehalten.

Jedem Strich der Gradeinteilungen $a und 5a cLer Ringe 3.und 5 entspricht auf den Ringen 8A und 8B eine kugelförmige Ausnehmung 32, die in der Seite der Ringe eingearbeitet ist, die den Ringen 3 "bzw. 5 gegenüberliegt (Fig. 1a). Die verschiedenen Ausnehmungen sind auf einem Kreisbogen im gleichen Abstand voneinander angeordnet und sollen wahlweise eine Hikrokugel 33 aufnehmen, die unter dem Druck einer Feder 35 steht und axial verschiebbar in einer entsprechenden Ausnehmung 35 untergebracht ist, die in jedem Ring 3 oder 5 in Höhe des Mittelstriches der Gradeinteilung 3a oder 5a ausgearbeitet ist. Die zwei Reihen von Ausnehmungen 32 in den Ringen 8A und 8B sichern eine genaue Einstellung jeder Gradeinteilung der Ringe 3 und 5 gerade bei der entsprechenden Markierung 8a bzw. 8b dadurch, dass die Mikrokugel 33 aufeinanderfolgend in jede Ausnehmung 32 der einen oder anderen Reihe von Ausnehmungen eindringt, je nachdem ob es sich um den Ring 8A oder im anderen Fall um den Ring 8B handelt.

Der Zwischenring 8C ist in dem Abschnitt, der an den Schlitz 124- grenzt, bei 80 ebenfalls auf einer Winkel strecke, die der des Schlitzes 124 entspricht, geschlitzt (Fig. 1 und 2).

Der mit dem Ring 25 fest verbundene Stift 25a, der nicht nur den Schlitz 2?d des Ringteiles 27 sondern ferner auch den Schlitz 80 des Ringes 80 und den Schlitz 124 des Kelches 12 durchdringt, geht in eine Ausnehmung 4b des Ringes 4 hinein und ist daher mit diesem in Eingriff.

Daraus ergibt sich, dass jede dem Ring 4 mitgeteilte Verdrehung einen Antrieb des Stiftes 25a sowie des Ringes 25 und des Ringteiles 27 in gleicher Richtung bewirkt. Der Wert in der Verdrehung des Ringes 4 wird begrenzt durch den Anschlag des vorspringenden Teües der Schraube 28 mit dem einen oder dem anderen der Stifte 29& und 29b.

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Der Durchmesser dieses vorspringenden Teiles stellt das Element dar, das für die genaue Steuerung der grössten Flüssigkeitsmenge bestimmend ist, die die Pipette bei einer einmaligen Betätigung des Ringes 4 sowohl ansaugen wie auch abgeben kann. Tatsächlich hängt diese Menge von dem Weg, den der Stift 14h der Achse 14 in axialer Richtung in dem Abschnitt 7a der Kanüle 7 ausführen kann, ab. Dieser Weg ist eine direkte Funktion der Verdrehung der Mutter 15a» d.h. der Buchse 15» die die Zahnscheiben 21 und 22 trägt. Der Antrieb des Ringteiles 27 und des Ringes 25» der die Klinken 23 und 24 trägt, hängt von dem Ring 4 ab. Mittels der Klinken 23 und 24 wird die Verdrehung der Zahnscheiben 21 und 22 gesteuert. Die Figuren 7 und zeigen die Art und Weise des Antriebes dieser Zahnscheiben.

In Figur 7» die eine der Figur 2 entsprechende, jedoch im Gegenuhrzeigersinn um 90 gedrehte Ansicht zeigt, ist der Ring 4 in die weitestmögliche linke Stellung gebracht, wobei der Stift 29a des Ringteiles 27 in Berührung mit dem Kopf der Anschlagschraube 28 kommt und der Ring 25 in eine Stellung geschwenkt ist, in der die Klinke 23 in Eingriff mit der Bezahnung der Zahnscheibe 21 ist, wogegen die Klinke 24 von der Zahnscheibe 22 abgehoben ist.

Wenn der Ring 4 in Richtung F, verdreht wird (Fig. 7),

wird zu Anfang nur der Ring 25 angetrieben, der um die Achse 26 herum schwenkt, weil das Ringteil 27 aufgrund der Bremswirkung, die die Zungen 12A, 12B, 12C und 12D des Kelches 12 auf seinem Umfang ausüben, festgehalten wird. Die Schwenkbewegung des Ringes 25 hält solange an, wiο es die Dorne 30 und 31 erlauben, die in die EVnßüer 27b und ?7c des Ringteiles 27 hineinragen, d.h. Rolmigi.', wie dio Dorne, die an einem bestimmten Abschnitt den iffimUis der F rinlor anlagen (siehe Fig, 7) nicht in T'fM'ü h ruii}\' mil; c'niiMu η η deren Abnohtj.ü-i. des Rendos liommen,

der ungefähr dem vorangegangenen Abschnitt dia etral gegenüberliegt. Zu diesem Zeitpunkt ist dann die Klinke 24 des Ringes 25 in Eingriff mit der Zahnscheibe 22, während die Klinke 23 von der Zahnscheibe 21, mit der sie bis dahin in Eingriff war, abgehoben ist (Fig. 8).

Indem der Eing 4 in Richtung F, weiter angetrieben wird,

wird von diesem Zeitpunkt an die Verdrehung der Buchse 15 durch die Klinke 24, die im Eingriff mit der Zahnscheibe 22 ist, bewirkt· Sowie der Ring 25 im Inneren des Ringteiles 27 nicht weiterschwenken kann, da er an diesem Ringteil aufgrund der Dorne 30 und 31 anliegt, überträgt sich die Fortsetzung der Bewegung des Ringes 4 in Richtung F-, in eine

Drehbewegung des Ringteiles 27 im Inneren des Kelches 12 gegen die Bremswirkung, die von den Zungen 12A, 12B, 120 und 12D ausgeübt wird. Das heisst, der Antrieb des Ringes 4 wird auf diese Weise in einen entsprechenden Antrieb des Ringes 25 und seiner Klinke 24, der Zahnscheibe 22 und der Buchse 15» auf der die Zahnscheibe befestigt ist, und schliesslich der Mutter 15a übertragen.

Diese Bewegung in Richtung F, des' Ringteiles 27 im Inneren des Kelches 12 wird unterbrochen, wenn der Stift 29b, den dieses Ringteil trägt, auf den Kopf der Schraube 28 trifft (Fig. 9).

Wie bereits oben beschrieben wurde, ist die Schraube 15a der Buchse 15 in Eingriff mit dem mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 14e der Achse 14. Diese ist an ein er Verdrehung durch den Eingriff des Stiftes 9c zwischen die Seiten der Nut 14d gehindert, so dass die Achse 14, wenn die Buchse sich dreht, in axialer Richtung angetrieben wird, über einen Weg, der eine Funktion der Gewindesteigung des Abschnittes 14e und der Verdrehung der Schraube 15c ist und in einer Richtung zurückgelegt wird, die eine Funktion der Ausbildung des Gewindes (rechtsläufig oder linksläufig) ist und ferner von der Richtung der der Schraube aufgezwungenen Bewegung abhängte

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Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Mechanismus ist der Steigungssinn des Gewindes des Abschnittes 14e der Achse 14 so gewählt worden, dass die Achse 14- sich in Richtung F,. bewegt, wenn der Ring 4 in Richtung F^ angetrieben wird. (Fig. bis 9) Diese Bewegung der Achse 14 entspricht einer Bewegung des. Stab-Kolbens 14h in der Kanüle 7» die eine Abgabe der in dieser Kanüle enthaltenden Flüssigkeit bewirkt.

Als Beispiel dienen folgende Werte der dargestellten Pipette:

Die Zahnscheiben 21 und 22 tragen je fünfzig Zähne} die Schraube 15a und der mit einem Gewinde versehene Abschnitt 14e der Achse 14 sind so ausgelegt, dass eine Umdrehung der Schraube eine axiale "Bewegung des Stab-Kolbens 14h von fünfhundert nin verursacht}

der Durchmesser des Abschnittes 7^a der Kanüle 7 und des Stab-Kolbens 14h ist 0,8 mm«

Daraus folgt, dass die axiale Bewegung des Stab-Kolbens 14h in der Kanüle 7 bei einer Verdrehung der Zahnscheibe 21 oder 22 um eine Strecke, die einem Schritt der Bezahnung entspricht, einer Verminderung oder eine Vermehrung des Volumens des zwischen dem freien Ende der Kanüle und dem Stab-Kolben eingeschlossenen Raumes von fünf Nanolitern (0,005 mnr) gleichkommt·

Es ist klar, dass eine Verdrehung des Ringes 4 in der zu F, entgegengesetzten Richtung, ausgehend von dem Zeitpunkt, wo dieser Ring und die Stücke, die mit ihm kinematisch verbunden sind, die in Fig, 9 dargestellte Stellung einnehmen, sich in eine Verschiebung der Achse 14 in Richtung Fg überträgt, doh. in eine Bewegung des Stab-Kolbens 14h in der Kanüle 7» die' einer Aufnahme von Flüssigkeit in diese Kanüle entspricht.

In ähnlicher Weise, wie sie mit Bezug auf die Figuren 7 bis 9 beschrieben wurde, verursacht eine Verdrehung des Ringes 4-in der zu F, entgegengesetzten Richtung eine Schwenkbewegung

des Ringes 25 um die Achse 26, was dazu dient, die Klinke 24-aus der Zahnscheibe. 22 auszurücken und die Klinke 23 mit der Zahnscheibe 21 in Eingriff zu bringen. Danach dreht sich das Ringteil 27 in dem Kelch 12 bis zu dem Zeitpunkt, zudem der Stift 29a auf den Kopf der Schraube 28 trifft. Am Ende der Bewegung des Ringes 4· in der zu F, ent gegenge setzt en Richtung

nehmen die verschiedenen Elemente des Mechanismus die in Fig. dargestellte Stellung ein.

Die Winkelstrecke des freien Raumes, der zwischen einerseits den Stiften 29a und 29b und andererseits dem Kopf der Anschlagschraube 28 eingeschlossen ist, ist genau gleich der zehnfachen Winkel strecke der Teilung der Bezahnung der Zahnscheiben 21 und 22. Daraus ergibt sich, dass das Flüssigkeitsvolumen, das maximal von der Pipette aufgenommen oder abgegeben werden kann, indem der Ring 4- aus der Stellung der Figur 7 in die der Figur 9 - oder umgekehrt - gebracht wird, genau gleich fünfzig Nanolitern ist, wie es bereits oben beschrieben worden ist. ,Dieses Volumen kann sehr genau kalibriert werden, indem eine Schraube 28 gewählt wird, die einen Kopf von geeigneter Grosse hat.

Wie bereits angedeutet wurde, entsprechen die auf den Ringen 5 und 5 angebrachten Gradeinteilungen 3a und 5a einer Differenz des von der Pipette aufgenommenen oder abgegebenen Volumens von fünf Nanolitern zwischen zwei benachbarten Teilstrichen. Die Gesamtheit der zehn Teilstriche 3a und 5a kommt daher einem Gesamtvolumen von fünfzig Wanolitern gleich. Diese Teilstriche erstrecken sich übe:p6ine Winkel strecke, die charakteristisch ist für die mögliche Verdrehung des Ringteiles 27 im Kelch 12, die wie beschrieben durch das Zusammenwirken der Stifte 29a und 29b mit der Schraube 28 begrenzt wird.

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BAD ORIGINAL

Durch Betätigung der Hinge 3 und 5 ist es möglich, die. Flüssigkeit smenge genau zxl steuern, die die dargestellte Pipette durch Terdrehen des Singteiles 27 in. dem einen oder anderen Sinn aufnehmen oder abgeben kann, wobei der Betrag der Verdrehung durch den wechselnden Anschlag der Stifte und der Schraube 28 "begrenzt ist.,

Der King 3 dient zur Steuerung, der angesaugten Flüssigkeitsmenge und der Hing 5 erlaubt die Steuerung der Abgabe der ausströmenden Flüssigkeitsmenge. Zu diesem Zweck ist der Hing 3 oder 5 mittels eines Stiftes 36a oder 37a» der durch den Schlitz 123 oder 125 des Kelches 12 hindurchgeht, mit einer Ringnocke 36 oder 37 verbunden, die drehbar im Inneren des Kelches 12 angebracht Ist·

Die Ringnocke 36 ist zwischen dem Ringteil 27» mit dem sie über eine Seitenfläche in Berührung steht, und dem Teil 19 angeordnet. Die Ringnocke 37 liegt an dem gleichen Ringteil an und stützt sich auf einem Absatz 12c ab, der in der Bohrung des Kelches vorgesehen ist (Fig. 1).

Das Profil der Ringnocken 36 und 37 ist identisch. In der Tat handelt es sich um zwei ähnliche Stücke, die mit den Arbeitsflächen einander zugewandt eingebaut sind. Figur 4- zeigt eine derartige Ringnocke, die aus einem Ring a aus synthetischem Material gebildet ist, auf dessen Umfang ein Stift b einen Vorsprung bildet, der weiter oben für die Ringnocke 36 mit dem Bezugszeichen 36a und für die andere Ringnocke 37 niit dem Bezugszeichen 37a bezeichnet worden ist (siehe Fig. 1 und 2). Der Durchmesser d^. der Bohrung des Ringes a ist etwas kleiner als der äussere Durchmesser der Ringe 18a und 18b des Kugellagers 17·

Der Ring a hat auf einem Teil seiner Dicke eine Ausnehmung c, von der ein Abschnitt c,,, der im folgenden als "hoher¹¹ Abschnitt der Ringnocke bezeichnet wird, eine zylinderförmige Seitenwand mit dem Durchmesser dg hat, der genau der

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Entfernung, die die Dorne 30 und 31, mit denen der Ring 25 versehen ist, trennt, saxzuglich der doppelten Breite eines dieser Dorne en1rspr±<elht. Der andere Absennitt ©^ der Ausnehmung c 3mt ebenfalls eine Seitenwand mil; zylinderförmigea Profil* Deren Badius ist ^edocli um einen Betrag^ der mindestens gleich dem Durclamesser der in dem Singteil 27 ausgeschnittenen Fenster 27b und 27c ist, grosser als dp/2« Die

Erstreckung in Ilmfangsrichtung des Abschnittes c₂ der Ausnehmung der Ringnocke -dieser Abschnitt wird im folgenden als "Höhle¹¹ der Eingnocke bezeichnet- entspricht mindestens der Strecke, die die Stifte 29a und 29b, mit denen das Ringteil 27 versehen ist, trennt. Die Abschnitte C₇. und Cp der

Ausnehmung c sind untereinander durch zwei geneigte Flächen fy, und fp verbunden, deren jeweilige Enden in Umfangsrich-

tung voneinander um eine Strecke entfernt sind, die genau der Verdrehung der Dorne JO und 31 im Hinblick auf die Mittellinie der Achse 14 entspricht, wenn der Ring 25 z.B. von der einen Endstellung (Fig. 7) in die andere (Fig. 8) geführt wird.

In Figur 1 und 3 ist dargestellt, wie der Dorn 31, den der Ring 25 trägt, am Inneren der Ausnehmung c der Ringnocke 36 anliegt, wogegen der Dorn 30 in die Ausnehmung c der Ringnocke 37 hineingeht. Ferner ist das eine Ende der "Höhle" ^ederRingnocke so angeordnet, dass es sich genau in der diametral zu dem entsprechenden Stift b gelegenen Stellung befindet.

Im folgenden wird erklärt, wie die Ringnocken 36 und 37 ermöglichen, die vori der dargestellten Pipette abgegebene oder aufgenommene Flüssigkeitsmenge festzulegen.

Zu diesem Zweck zeigen die Figuren 10 bis 13, bei denen es sich um echematische Darstellungen der wichtigsten Elemente des beschriebenen Mechanismus handelt, Jedes Element in mehreren Betriebsstellungen, die durch die '

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ο¹'

Indices , ₅ usw. gekennzeichnet werden, wobei diese Indices dem Bezugszeichen, das normalerweise dem Element zugeordnet ist, hinzugefügt werden. Der Index ° betrifft die Ausgangsstellung des betrachteten Elementes. Z.B. kann der Dorn 30 in der gleichen Zeichnung durch die Bezugszeichen 30°, 30', 30 ^M, 3O¹¹¹ bezeichnet werden, je nachdem ob er die Ausgangsstellung eine erste oder eine zweite oder eine dritte Stellung einnimmt.

Ferner muss darauf hingewiesen werden, dass in den Figuren 10 bis 13 die Gerade 27A, die die Stifte 29§ und 29b sowie die Achse 26a* verbindet, nur dazu dient, zu zeigen, dass diese drei Teile fest mit dem Eingteil 27 verbunden sind und dass sie sich praktisch auf einer Kreisbahn bewegen, wenn sich das Ringteil im Inneren des Kelches 12 in beschriebener Weise dreht. Die Bewegungsbahn, der die Achse 26 folgt, fällt in Figur 10 mit der Darstellung des Ringes 25 zusammen.

Beispiel 1)

Abgabe 0,· Aufnahme 50 Nanoliter (vollständig)

In diesem Fall ist die Stellung der Ringnocken 36 und 37 die in Figur 10 dargestellte. Für den Aufnahmevorgang ist der Ring 25 in der Stellung 25°,die in ausgezogenen Linien dargestellt i'st_# und das nicht dargestellte Ringteil, das den Ring 25 trägt, ist derart angeordnet, dass der Stift 298 in Berührung mit der Schraube 28 ist. Die Stellung der Ringnocken 36 und 37 zueinander ist so, dase jeder der zwei Dorne 30° und 31° in Berührung mit dem Endabschnitt jedes "hohen^w Abschnittes jeder Ringnocke ist.

Wenn der Stift 25S in Richtung F, bewegt wird, um ihn in die Stellung 25a¹ zu bringen, schwenkt der Ring 25° um die Achse 26°,um sich in die Stellung 25¹ zu bewegen, in welcher

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die Klinke 24' in Eingriff mit der Bezahnung der Zahnscheibe 22 kommt und der Dorn 30-in die "Höhle" der Ringnocke 37° eingedrungen ist (Stellung 30' dieses Doms). Wie beschrieben, geschieht die Schwenkung dieses Ringes 25° in die Stellung 25' um die Achse 26°.,ohne dass sich diese Achse bewegt, da das nicht dargestellte Ringteil 27 durch die in den Kelch 12 eingeschnittenen Zungen 12A, 12B, 120 und 12D gebremst wird.

Eine weitere Bewegung des Stiftes 25a¹ in Richtung F, bewirkt, dass sich das Ringteil 27A in dem Kelch 12 solange weiterdreht, bis der Stift 29$ auf die Schraube 28° trifft: In der Zeichnung nehmen dann die Achse 26° und die Stifte 29a* und 29b die Stellungen 26·, 29a¹ und 29b' ein.

Der Ring 25* nimmt dann die strichpunktiert dargestellte Stellung 25" ein, der Stift 25a" die Stellung 25a" und die Klinke 24° die Stellung 24¹O Diese Klinke ist, um einen Winkel verdreht worden, der gleich dem Zehnfachen der Zahnteilung der Bezahnung der Zahnscheibe 22 ist, was, wie beschrieben, einer Bewegung der Achse 14 der Pipette in Richtung F_x. um eine Strecke entspricht, die der Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge von 50 Nanolitern entspricht.

Wenn jetzt der Stift 25a¹¹ in der zu F, entgegengesetzten Richtung bewegt wird, schwenkt der Ring 25 um die Achse 26* in der gleichen Richtung, weil das Ringteil 27 durch die Zungen 12A bis 12D gebremst wird. Diese Schwenkung geht solange, wie der Dorn 31 - bisher in Stellung 31" - nicht auf den "hohen" Abschnitt der Ringnocke 36 trifft (Stellung 31*")· Wegen des Durchmessers d^ dieses "hohen" Abschnittes (Fig. 4) wird dann der Ring 25 durch den Dorn 31 in einer in bezug auf die Zahnscheiben 21 und 22 derart zentrierten Stellung gehalten, dass jede seiner Klinken 23 oder 24 nicht mit der entsprechenden Zahnscheibe in Eingriff kommen kann: Daraus ergibt sich, dass bei der in Fig. 10 dargestellten Winkelstellung der Ringnocke 36 die Zahnscheibe 21 niemals angetrieben werden kann, wenn der Stift 25a in der zu

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F, entgegengesetzten Richtung bewegt wird: Die Pipette gibt somit nichts ab.

Beispiel 2)

Abgabe 15 Nanoliter (teilweise) - Aufnahme 50 Nanoliter (vollständig)

Dieser Fall ist in Fig. 11 für den TeilVorgang "Aufnahme" und in Fig. 11a für den Teilvorgang "Abgabe" dargestellt»

Gegenüber dem in Figur 10 dargestellten Fall ist die Ringnocke 36 leicht im Uhrzeigersinn nach links verdreht (Stellung J6°) um einen Betrag,der drei Teilstrichen des Ringes 3 entspricht, wogegen die Ringnocke 37 in äer gleichen Stellung 37° verblieben ist. In der Ausgangsstellung 25° des Ringes 25 befindet sich diese!"jetzt mit seinem Dorn gegenüber der "Höhle" der Ringnocke 36°,wobei dieser Dorn im Eingriff mit der "Höhle" ist. Wenn der Stift 25& des Ringes 25° in Richtung F- bewegt wird, schwenkt dieser Ring um die Achse 26°, weil das nicht dargestellte Ringteil 27 durch die elastischen Zungen 12A - 12D des Kelches 12 gebremst wird. Diese Schwenkung hält an, bis die Dorne 30 und 31» tfie in der in Figur 7 dargestellten Stellung und 31° auf einem Teil des Randes der Fenster 27b und 27c anlagen, in die in Figur 8 dargestellte Stellung kommen, in der sie dann an einem Abschnitt des Randes dieser Fenster, der dem erstgenannten gegenüberliegt, anliegen. Der Ring 25° ist dann in der Stellung 25* und der Stift 258 in der Stellung 255a¹ (Fig« 11). Es ist su erkennen, dass die Klinke 2M unter diesen Umstäsden in Eingriff mit der Zahn Scheibe 22. ist und der Dorn 30 bis zur Stellung 30^f in die "floh! er- de .τ Ringnocke 37 eind.rj.ngen kann. Von diesem Zeitpunkt an findet die Verdrehung der Zahnscheibe und ,;,-..■ '·'■.■ ..:. \v, auf der sie befestigt ist, statt, und während der ynamten weiteren Drehung des Ringes 25 in Richtung iU folgt die Schwenkachse 26 dieses Ringes der Kurv<.ntahn. «:H~- ihr die Drehung des Ivln^teiles 27 im

ο ο a θ α ο /1 a r 9

Inneren des Kelches 12 aufzwingt, "bis zum Anschlag des Stiftes 29b an der Schraube 28.

Diese Betriebsphase des Antriebsmechanismus der Buchse 15, die von der dargestellten Pipette ermöglicht wird, ist praktisch identisch mit der unter Bezugnahme auf Fig» 10 beschriebenen Phase der Aufnahme.

Am Ende dieser Phase ist der Ring 25 in der Stellung 25*'» die strichpunktiert in Fig. 11 dargestellt ist, und die Zahnscheibe 22 ist um eine Strecke verdreht worden, die dem Zehnfachen der Zahnteilung der Bezahnung entspricht·

Zur Steuerung der Flüssigkeitsaufnahme durch die Pipette (Fig. 11a) reicht es, den Ring 25 aus der Stellung 25*' in seine Anfangsstellung 25° in Fig. 11 zu bewegen, indem der Stift 25a in Richtung F^. entgegen F-, betätigt wird.

Da das Ringteil 27 durch die Zungen 12A, 12B_$ 12C und 12D gebremst wird, beginnt der Ring 25 ia.lt einer Schwenkung um seine Achse 26'. Diese Schwenkung wird durch den Anschlag des Domes £1 an den "hohen¹¹ Abschnitt der Ringnocke 36 (Stellung $1'^ri \ begrenzt _o Der Ring ist dann in der Stellung 25¹¹¹» in der keine seiner Klinken 23 oder 24 mit der entsprechenden Zahnscheibe 23 oder 24 in Eingriff kommt· Daher kommt es zu keinem Drehantrieb dieser Zahnscheibe und der Buchse 15 während eines grossen Abschnittes der Bewegung des Stiftes 25a des Ringes 25 in Richtung F^·

Von dem Zeitpunkt an, zu dem der Dorn 31 &es Ringes in die Stellung 31^1γ kommt und der Stift 25a in der Stellung 25&^iv ist, dringt der Born in die ^MHöhle^w der Ringnocke 36 bei 31^V ein, schwenkt der Ring 25 in die Stellung 25^V (strichpunktiert dargestellt) um die Achse 26 und wird die Klinke 23 in Eingriff mit der Zehnscheibe 21 gebracht (Stellung 23^V

der Klinke und 25a^v des Stiftes 25a).

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Bei Weiterbewegung des Stiftes 25a in Richtung F^ dreht die Klinke 2J^V die Zahnscheibe 21 in dieser Richtung, bis der Stift 29a auf die Schraube 28 trifft. Die Stellung 25^V1 des Ringes 25 fällt mit Stellung 25° der Fig. 11 zusammen. Die Weite des Antriebes entspricht der Winkelstrecke, die der dreifachen Sahnteilung der Zahnscheibe 21 gleich ist, was eine Verschiebung der Achse 14- in Richtung F. (Abgabe) über eine Strecke verursacht, die einem freien Volumen der Kanüle 7 von 15 Nanolitern entspricht.

Beispiel 3)

Abgabe 50 Nanoliter (vollständig), Aufnahme 50 Nanoliter (vollständig)

Dieser Fall ist in Fig. 12 dargestellt. Die Winkelstellung der zwei Ringnocken 36 und 37 ist derart, dass ihre "Höhlen" in bezug auf den Mittelpunkt der Zahnscheiben 21 und 22 diametral gegenüber liegende Stellungen einnehmen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist beim Antrieb in der Aufnahmephase, in der die Stellungen der Elemente der Vorrichtung nacheinander durch die Indices , · und '' gekennzeichnet werden und der Stift 25 in Richtung F, bewegt wird,

die gleiche wie im vorbeschriebenen Fall, da dis Stellung der Ringnocke 37 unverändert ist.

In der Abgabephase, in der die Stellung der Elemente nacheinander durch die Indices *', ^IM und ° gekennzeichnet wird und der Stift 25» in Richtung F₁, bewegt wird, entspricht die Funktionsweise in den verschiedenen Phasen der bei der Aufnahme» wobei selbstverständlich ist, dass die Rolle, die bei der Aufnahme von dem Dorn 31, der Klinke 24 und der Zahnscheibe 22 gespielt wird, bei der Abgabe von dem Dorn 30, der Klinke 23 und der Sahnscheibe 21 übernommen wird.

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Beispiel 4)

Abgabe O, Aufnahme O

Dieser Fall ist in Fig. 13 dargestellt. Die Winkelstellung der zwei Ringnocken-36 und 37 ist derart, dass sich ihre "Höhlen" Seite an Seite befinden· In einem solchen Fall können die Klinken 23 und 24 niemals mit der entsprechenden Zahnscheibe in Eingriff kommen, da die Borne 31 und 32 sich nur in Kontakt mit dem "hohen¹¹ Abschnitt der zwei Ringnocken bewegen und niemals in ihre "Höhle" eindringen können. In diese Stellung wird die Torrichtung zum Antrieb der Buchse 15 gebracht, wenn gewünscht wird, die Kanüle 7 vollständig mit einer Flüssigkeit zu füllen, die von der Pipette wiederholt in sehr genauer und besonders kleiner Menge abgegeben werden soll.

Zu diesem Zweck trägt die Buchse 15 auf dem dem Lager 16 benachbarten Abschnitt ein Zahnrad A-O (Fig. 1 und 14), das teilweise über den Kelch 12 durch einen in diesen eingearbeiteten Schlitz 120 hinausragt«. Dieses Rad kann von ausserhalb der Pipette angetrieben werden, z.B. unter Verwendung einer in den Fig. 14 und 15 dargestellten Vorrichtung«,

Diese Vorrichtung hat ein Gehäuse, das eine Grundplatte 41 und ein senkrechtes Element 42 umfasst, das fest verbunden mit der Grundplatte ist und einen Träger für die Pipette bildet. Dazu trägt dieses Element zwei Zapfen 43 und 44, deren entsprechende Enden Führungsbahnen bilden, zwischen denen die Pipette angeordnet wird, indem die Zapfen in parallele Nuten 121 und 122, die in die Aussenf lache des Kelches 12 eingefräst sind (Fig. 15) j eingreifen* Auf dem Element 42 ist ferner ein Pfeiler 45 befestigt, der einen Träger für einen gebogenen und abnehmbaren Bügel 46 bildet, der die Pipette in Stellung holten soll, wenn sie zid.sch.en die Zapfen 43 und 44 gebracht worden ist.

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Das senkrechte Element 42 trägt darüber hinaus einen Zapfen 42, auf dem ein Zahnrad 48 drehbar gelagert ist, an dem eine Stange 47 befestigt ist, die mit einem gerändelten Knopf 50 versehen ist. Mit Hilfe dieses Knopfes kann das Zahnrad 48 mit den Fingern gedreht werden.

Dieses Zahnrad ist mit einem Rad 51 in Eingriff, das kinematisch mit einem Zahnrad 52 mittels einer nicht dargestellten Reibkupplung verbunden ist. Die Anordnung des Zahnrades 52 ist so, dass es in Eingriff mit dem Zahnrad 40 der Pipette kommt, wenn diese auf der Vorrichtung wie in den Fig. 14 und 15 dargestellt angebracht ist.

Die Grundplatte 41 ist an dem dem Element 42 gegenüber liegenden Ende mit einer kreisförmigen Aussparung 41a versehen, die einen Behälter aulnehmen kann, der gestrichelt dargestellt und mit dem Beaugszeichen 53 versehen ist« Dieser Behälter enthält die Flüssigkeit, mit der die Pipette gefüllt werden soll. Daati wird dann die Pipette mit ihrem Ende in den Behälter eingetaucht (Fig· 14).

Das Auffüllen wird auf folgende Weise aufgeführt: Die Ringnocken 36 ¹JHd 37 sind in die in Fig. 13 schematisch dargestellte Stellung gebracht worden, und der Knopf 50 wird derart in Richtung F_t: (Fig. 14) gedreht, days die Achse 14 der Pipette in Richtung F,. bewegt wird (Fig* 1

A \

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Diese Bewegung "wird fortgesetzt, bxs der Gleitfuss 14a der Achse 14 an cieiu Abschnitt 9b -äer Buchso 9 anliegt. Wenn die Bedienperson ·^Ί:^!?Ίη die iTclmcg de*3 Knopfes '30 i« Richtung F_r

fort set σ. ν, ··,:}.,:'■'' jer'oli ^r.eine Wirkung mehr auf die Pipette f'usr'-'iV'·- ';\ ■■.;■..-. Äo-hnrad 5? aufgrund des Anaclilages des Gleiti',;s; .:; ■.■■■ ... .: .:'■. r-r.γ.}ικitt 9b an exiicr Küi^or=?:.; Drehung ge-

0 9 8 4 0 / '.

Zahnrad und dem Zahnrad 51 dadurch unterbrochen, dass die zwischen diesen Elementen angeordnete Reibkupplung zu gleiten anfängt·

Sobald die Achse 14 sich nach der Bewegung in Richtung F,. in

dieser Endstellung befindet, wird der Knopf 50 in Richtung Fg derart gedreht, dass sich die Achse 14 in Richtung F« bewegt und der Stift-Kolben 14h in die Kanüle 7 eine gewisse Menge der in dem Behälter 53 befindlichen Flüssigkeit einsaugt. Die Bewegung der Achse 14 in Richtung F~ wird durch

den Anschlag des Abschnittes 14b der Achse 14 an dem Deckel 11 und aufgrund der zwischen dem Zahnrad 51 und" dem Zahnrad 52 vorgesehenen Reibkupplung unterbrochen. Sobald die dargestellte Pipette gefüllt ist, kann sie aus der Füllvorrichtung entfernt werden und ist sie gebrauchsbereit.

Bei einer nicht dargestellten Variante kann die Pipette selber Mittel zum Antrieb des Zahnrades 14 zur Steuerung des Auffüllens haben. Diese können z.B. aus einem innenverzahnten Rad bestehen, das in Eingriff mit dem Zahnrad 40 und auf der Aussenflache des Kelches 12 drehbar gelagert ist.

Obwohl die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen, auf die sie sich bezieht, nur die Verwendung einer Vorrichtung zum Antrieb eines wahlweise in zwei entgegengesetzten Richtungen drehbaren Teiles für einen Steuermeehanismus einer Pipette beschreibt bzw. darstellt, ist es selbstverständlich, dass eine derartige Vorrichtung auch andere, sogar von dem beschriebenen stark abweichende Anwendungsgebiete haben kann. Darüber hinaus könnte die Vorrichtung gemäss einer Variante nur eine Zahnscheibe jBtatt zwei haben, mit dem die Klinken und 24 des Ringes 25 wahlweise in Eingriff kommen.

Patentansprüche χ

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Claims

Patentansprüche

Schaltklinkenmechanismus zum Antrieb eines drehbaren Teiles, der mindestens ein Zahnrad, das kinematisch mit dem drehbaren Teil verbunden ist, ein Ringteil, das koaxial mit der

* Drehachse des drehbaren Teiles um dieses Teil herum drehbar angeordnet ist, einen Träger, der senkrecht zur Drehachse des Ringteiles schwenkbar am Ringteil angebracht ist und das Zahnrad mindestens längs eines Teiles seines Umfanges umgibt, und zwei Klinken, die jeweils auf beiden Seiten der Schwenkachse des Trägers an diesem befestigt und dem Zahnrad zugewendet sind und die jede wahlweise in Eingriff mit der Bezahnung des Rades gebracht werden können, indem der Träger für die eine Klinke in der einen Richtung und für die andere in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird, umfasst, gekennzeichnet durch eine Bremse (12A, 12B, 12C, 12D), die das Ringteil (27) bei seiner Drehung bremst, durch Anschlag— teile (30» 31) cLes Trägers (25) an dem Ringteil, die die Schwenkung in jeder Richtung begrenzen, und durch ein mit dem Träger verbundenes Teil (4), das die Übertragung des notwendigen Drehmoments auf den Mechanismus ermöglicht, und zwar einerseits für die Schwenkung des Trägers in bezug auf das Ringteil in der einen oder anderen Richtung in die Eingriffsstellung einer seiner Klinken (23, 24) mit dem Zahnrad (21, 22) und andererseits, nachdem der Träger zum Anliegen am Ringteil gekommen ist, für die Drehung des Ringteils gegen die Bremswirkung, und daher die Verdrehung des drehbaren Teiles (15) durch den von der Klinke auf das Zahnrad ausgeübten Druck.

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2. Schaltklinkenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-, net, dass er ein zylindrisches Gehäuse (12) hat und dass das Ringteil (2?) von einem ringförmigen Teil gebildet wird, dessen Aussendurchmesser dem der Öffnung des Gehäuses (12) entspricht, und drehbar in dieser öffnung gelagert ist.

3· Schalt klinkenmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (27) von zwei zueinander parallelen und zur Drehachse des Ringteiles senkrechten Flanschen gebildet wird, die untereinander an ihren geweiligen Aussenrändem . durch gebogene Elemente, die mit den «jeweiligen Aussenrändern der Flansche verbunden sind, zusammengefügt sind, dass der Träger (25) ringförmig.-ist, eine."-Höhe, die mindestens kleiner als der Abstand der Flasche ist, und einen Aussendurchmesser hat, der kleiner ist, als der doppelte radiale Abstand zwischen jedem gebogenen Element und der Drehachse des Ringteiles und dass der Träger (25) innerhalb des Ringteiles (27) zwischen den Flanschen, an denen er schwenkbar angelenkt ist, angeordnet ist*

4. Schaltklinkenmechanismus nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Klinken (23, 24) Vorsprünge auf der Innenseite des Trägers (25) bilden, die gleiche Abstände von seiner Schwenkachse (26) im Ringteil (27) haben, dass"das mit dem Träger verbundene Teil von einem Ring (4) gebildet wird, der drehbar auf der Aussenfläche des Gehäuses (12) angebracht und mit dem Träger durch einen Stift (25a) verbunden ist, der an dem Träger an einer der Schwenkachse (26) diametral gegenüber liegenden Stelle befestigt ist und sowohl das Gehäuse als auch das Ringteil zwischen den Wänden eines in dem jeweiligen Teil ausgebildeten Schlitzes durchdringt, der sieh in einer zur Drehachse des Ringteiles senkrechten Ebene erstreckt.

5. SchaltklinkeBHiechanismus nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse von minde_fstens einer elastischen Zunge (12A, 12B, 120, 12Pl,_odi.e an dex· Anssenwand des Ringteiles "

" " -■'■■■'■ .28-

anliegt, gebildet wird.

6. Schaltklinkenmechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung der maximal möglichen Verdrehung des Ringteiles und somit des drehbaren Heiles (15)·

7. Schaltklinkenmechanismus nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel zum einen von einem Arretierstift (28), der fest mit dem Gehäuse verbunden ist und zwischen den Flanschen des Ringteiles in dem nicht mit gebogenen Elementen versehenen Abschnitt einen Vorsprung bildet,

" und zum anderen von zwei auf beiden Seiten des Arretierstiftes zwischen den Planschen angeordneten Stiften (29a und 29b) gebildet werden.

8. Schaltklinkenmechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Mechanismus, der den Träger (25) in einer neutralen Stellung zwischen den zwei GrenzStellungen der Schwenkung halten kann, in der die zwei Klinken von der Bezahnung des Rades entfernt sind, und zwar wenigstens dann, wenn das Ringteil einem Drehmoment in bestimmter Richtung unterliegt, und während wenigstens eines Teiles der in dieser Richtung unter der Wirkung des Drehmoments vom Ringteil zurückgelegten

jf! Winkel st recke.

9. Schaltklinkenmechanismus nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mechanismus einerseits zwei Ringnocken (36, 37) und andererseits zwei Dorne (30, 3"O umfasst, wobei die Ringnocken drehbar koaxial mit der Bewegungsachse des drehbaren Teiles (15) ^auf beiden Seiten des Ringteiles (27) angebracht sind, die Führungsflächen einer Jeden Ringnocke ein Profil haben, das durch Aneinanderfügen von mindestens zwei Kreisbahnsegmenten mit Radien gebildet wird, die sich voneinander um einen Betrag unterscheiden, der wenigstens grosser ist als die Eindringtiefe jeder Klinke zwischen die Zähne des zugehörigen Zahnrades am drehbaren Teil während des

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Antriebes des Zahnrades, und wobei jeder der zwei Dorne (30, 31) mit einer bestimmten Ringnocke zusammenwirken soll und jeweils am Träger (25) auf beiden Seiben der Schwenkachse derart befestigt ist, dass der träger in der neutralen Stellung verbleibt, wenn sich beide Dorne gleichzeitig in Berührung mit dem Kreisbahn segment der zugehörigen Ringnocke bewegen, das den kleineren Radius hat, und dass dieser Mechanismus Teile hat, die es ermöglichen, die Winkelstellung jeder Ringnocke relativ zum drehbaren Teil zu verändern.

Schaltklinkenmechanismus nach den Ansprüchen 2 und % dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnocken drehbar in der Öffnung des Gehäuses gelagert sind und dass die Teile, die eine Veränderung der Winkelstellung der Ringnocken ermöglichen, jeweils gebildet werden von einem Ring (3j 5)» der auf der Innenfläche des Gehäuses drehbar gelagert ist, und mit der Ringnocke (36, 37) jeweils durch einen Stift (36a, 37a) verbünden sind, der mit der Ringnocke fest verbunden ist und zwischen den Seiten eines in die Gehäusewand eingearbeiteten Schlitzes in einer zur Drehachse der Ringnocken senkrechten Ebene durch die Wand hindurchgeht, wobei jeder Ring (3» 5) auf seiner Aussenseite mit einer Gradeinteilung versehen ist, die für seine Winkelstellung in bezug auf eine am Gehäuse feste Markierung und somit für den -Ausschlag dei? Drehbewegung, die aufgrund der Wirkung des Drehmomentes auf das drehbare Teil übertragen wird, kennzeichnend ist«,

11, Schält klinkenmechanismus nach den Ansprüchen 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (30, 31) einen Vorsprung auf der einen und der anderen Seite des Trägers ■(25) bilden, parallel zur Schweokaefcse (26) des Trägers verlaufen und jeder durch ein entsprechendes fenster hindurchgehtι das in dem Hingteil ausgeschnitten ist und eine Abmessung hat, die ein Schwenken des Trägers ermöglicht, wobei die Anschlagteile des Trägers an dem Ring-

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teil von den Dornen und den Rändern der Fenster gebildet werden, gegen die sich die Dorne in jeder geschwenkten Stellung des Ringteiles anlegen.

12. Anwendung des Schaltklinkenmechanismus nach Anspruch 1 in . einer Pipette zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit mit einem Hohlraum (7) zur Speicherung der Flüssigkeit, der einen Zylinder für einen Kolben (14h) bildet, und mit Mitteln zur Steuerung der Bewegung des Kolbens im Hohlraum, um durch Verdrängung aus dem Hohlraum die Abgabe der gespeicherten Flüssigkeit oder durch .Ansaugen in den Hohl- f raum die Aufnahme zu speichernder Flüssigkeit sicherzustellen, wobei diese Mittel eine Schraube, die in Eingriff mit einem mit einem Gewinde versehenen Schaft (14e) ist, und ein Betätigungsorgan umfassen und der Schaft mit dem Kolben (14h) fest verbunden, in Umfangsrichtung blockiert, jedoch in axialer Richtung auf- und abbewegbar eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan von dem drehbaren Teil gebildet wird, dessen Antrieb durch den Schaltklinkenmechanismus sichergestellt wird.

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