EP1110612A2 - Pipettiersystem mit Pipette und Spritze - Google Patents

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EP1110612A2
EP1110612A2 EP00120119A EP00120119A EP1110612A2 EP 1110612 A2 EP1110612 A2 EP 1110612A2 EP 00120119 A EP00120119 A EP 00120119A EP 00120119 A EP00120119 A EP 00120119A EP 1110612 A2 EP1110612 A2 EP 1110612A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
pipette
jaws
syringe
piston head
Prior art date
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Granted
Application number
EP00120119A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1110612A3 (de
EP1110612B1 (de
Inventor
Günter Kohrmann
Andreas Lang
Armin Huth
Renate Rempt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brand GmbH and Co KG
Original Assignee
Brand GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Brand GmbH and Co KG filed Critical Brand GmbH and Co KG
Publication of EP1110612A2 publication Critical patent/EP1110612A2/de
Publication of EP1110612A3 publication Critical patent/EP1110612A3/de
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Publication of EP1110612B1 publication Critical patent/EP1110612B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0234—Repeating pipettes, i.e. for dispensing multiple doses from a single charge

Definitions

  • the invention relates to a pipette for a pipette system with a such a pipette and a syringe, namely a pipette with the features the preamble of claim 1.
  • Pipettes with axially insertable syringes are regarding the design the cylinder gripping device and the piston gripping device constructively complex. Pipettes with a radial design are simpler in design Syringe insertable and removable from this syringe. From one The present invention is based on such a pipette (DE 29 26 691 C2).
  • the radially accessible Cylinder gripping device fixed to the pipette housing as a top view U-shaped flange-like edge with pressure spring located above designed as a circumferential, projecting flange Attachment section of the cylinder of the syringe according to the radial Insert carries.
  • the piston holder is common to two lateral ones a U-forming jaws formed that the piston head when inserting Grasp the syringe sideways and hold it at the same time.
  • the piston actuating device in this pipette also includes an actuating device, which is attached to the piston actuator. It is about here around a fold-out clamping member that flipped up to insert the syringe and to finally fix the piston head between the Jaws is pivoted down. By swinging down will already be firmly attached to the piston head under their own spring force Clamping jaws additionally pressed against the piston head.
  • each jaw with profiling, in particular with cutting-like Provide profiles.
  • profiles With appropriate material selection for the piston head will be the profiles, especially if it is cutting-like profiles act laterally in the material of the piston head indented so that with regard to the considerable axial forces, which are transferred from the piston actuator to the piston head during operation become, not just a pure frictional connection between jaws and Piston head, but to a certain extent also gives a positive fit.
  • the piston head is pressed in a non-positive between the side jaws Pre-fixation of the piston also in the axial direction.
  • the syringe can therefore be a little too high when inserted sitting piston head (piston not yet fully retracted) no longer move axially. You have to take the syringe out and then reinsert with piston fully inserted.
  • the actuating device designed as a closure flap for the piston gripping device must have a manual override to move them.
  • This manual control element interferes with operation in the Hand-held pipette because it is imperative to use the piston actuator axially moves together in the pipette housing.
  • a corresponding displacement path in the pipette housing is kept open manual operation collides with the one holding the pipette Hand. This is particularly the case with an ergonomically appropriate design problem of the pipette housing, in which the pipette housing by the hand is completely gripped.
  • An embodiment of the pipette according to the invention is of particular importance according to claim 2.
  • the fact that the adjusting movement of the jaws is steered so that it is with respect to the outer surface of the piston head has an essential tangential component, the required Strength for a sufficient positive connection of clamping jaws and piston head as low as possible.
  • the manufacture for the transfer takes place considerable axial tensile forces necessary positive connection not by impressing the cutting-like profiles in the material of the piston head, but by cutting into the material with the tangential movement the piston head.
  • there must be any risk of slip between the piston adjusting device and the piston head are avoided, to maintain the desired dosing accuracy. This comes with lowest possible forces generated positive connection through the cutting-like profiles on the jaws are of considerable importance to.
  • the pipette 1 shows a perspective view of a pipette system from a pipette 1 and a syringe 2.
  • the pipette 1 is the one shown and preferred Embodiment around a motor-operated repeater pipette.
  • the teaching of the invention is not on motor-operated repeating pipettes limited, it can be used for any type of pipette with a syringe, be it manually operated or motorized.
  • Fig. 1 one recognizes handle shapes 3 and one from the pipette Motor control 4.
  • Fig. 4 in connection with Fig. 1 reveals that with such a pipette 1 used syringe 2, which is commercially available as a replacement part is, as usual, a cylinder 5 with a fastening section designed here as a flange 6 and with a piston 7. This is in Fig. 4 not recognizable, but hidden in cylinder 5. Only him is from him in the inserted state protruding from the end of the cylinder 5 Recognize piston head 8.
  • the pipette 1 itself has a pipette housing 9, in which only one in FIG. 4 indicated indicated piston actuator 10 axially displaceable is.
  • the piston actuating device 10 is used in a motor-operated pipette 1 moved by the motor, with a manually operated pipette by hand, if necessary via a step mechanism that z. B. works with jack and rack.
  • a radially accessible cylinder gripping device is fixedly attached to the pipette housing 9 11.
  • the cylinder gripping device 11 is here as in the already State of the art mentioned above (DE 29 26 691 C2) simply as a U-shaped, flange-like edge on the pipette housing 9, on which the Fastening section 6 of the cylinder 5 designed as a circumferential flange lies on. This is there on the edge by a pressure spring 12, the is also indicated in Fig. 4, non-positively fixed.
  • a radially accessible piston actuator device is also provided 10 with this slidably mounted piston gripping device 13 for the Piston head 8 of a syringe 2 and an actuating device 14 for this Piston gripping device 13. Also in this regard, reference may be made in particular to FIG. 4 become.
  • Fig. 4 shows the cutting-like profiles 17 on the jaws 16 of the piston gripping device 13. There are a total of six stacked cutting-like profiles 17 per jaw 16.
  • FIG Swivel axes 18 pivotally mounted jaws 16 with the again preferably rotatably mounted cutting-like profiles 17, executed here as cutting rollers.
  • FIGS. 4 and 5 also shows that the adjustment movement of the pivoting profiles 17 provided jaws 16 is steered so that it on the piston head 8 or the outer surface of the piston head 8 a substantial tangential Component.
  • the embodiment shown in Fig. 5 further shows that more preferred Teach the end position of the positioning movement of the jaws 16 the piston head 8 just before the dead center to just beyond the dead center lies.
  • the dead center is the point at which the central axis the cutting-like profile 17 of the jaw 16 exactly on the connecting line the central axis of the piston head 8 with the swivel axis 18 the jaw 16 is.
  • the embodiment shown in Fig. 5 shows an end position of the positioning movement of the jaws 16, which is just on this side the dead center.
  • the aim is always a sufficiently long one Cutting line of the cutting-like profiles 17 and nevertheless a safe one Fixing the piston head 8 between the jaws 16. For this purpose can u. U. also go to a position slightly beyond the dead center.
  • the pipette 1 according to the invention can also be used, as in the prior art Technology, the actuating device 14 on the piston gripping device 13 arrange.
  • the previously explained concept with the adjusting movement of the clamping jaws 16 by spring force allows that, also in the embodiment realized the actuator 14 for the piston gripping device 13 is attached to the pipette housing 9. It is therefore not with the piston adjusting device 10 displaceable in the pipette housing 9, but seen in this way arranged in a stationary manner in the pipette housing 9.
  • Fig. 1 shows the slide valve forming the actuator 14 pushed down into the closed position during Figs. 2, 3 and 4 the slide valve, which forms the actuating device 14, upwards show pushed. In this position, the actuator 14 gives the Piston receptacle 15 free while in the position shown in FIG. 1 closes the piston receptacle 15.
  • the illustrated and preferred embodiment shows one Construction in which the actuator 14, the jaws 16 at closed piston receptacle 15 releases and with the piston receptacle open 15 opens against the spring force.
  • the closed shown in Fig. 1 So you can position the piston head 8 by means of Piston actuator 10 securely coupled up and down move.
  • the position shown in FIGS. 2, 3 and 4 is the Actuating device 14 one in which by means of the actuating device 14 oppose the jaws 16 of the piston gripping device 13 the force of the pressure springs 12 are spread apart, so that the Piston head 8 is released. This corresponds to the release of the Piston holder 15 in this position, in which the syringe 2 can be separated from the pipette 1 in total.
  • FIGS. 6 and 7 are related.
  • Fig. 6 and Fig. 7 show that in the illustrated and so far preferred embodiment, the actuator 14 inside a Wedge guide 20 for adjusting heads 21 of the jaws 16, wherein in illustrated embodiment, the wedge guide 20 at the bottom, open It is wide at the end and converges towards the top. This can be seen in Fig. 6 and 7 recognize very well.
  • Fig. 5 shows on the left on the two-armed levers form the jaws 16, the actuating heads 21 of the jaws 16. These run in the wedge guides 20 on the inside of the embodiment shown the actuator 14 forming shutter.
  • FIG. 6 shows the position of the adjusting heads 21 with respect to the wedge guide 20, which corresponds to the position of the clamping jaws 16 in FIG. 5, that is to say the position with fixed piston head 8.
  • Fig. 7 shows a position in which straight has begun, the slide valve, the actuator 14 forms in the position shown in FIGS. 2, 3 and 4 upwards push. It can be seen that the adjusting heads 21 of the jaws 16 are somewhat have been spread apart, forced by the wedge guide 20. An the lower ends of the wedge guide 20 can be seen holding grooves 22 into which the Engage the adjusting heads 21 with the slide slide fully pushed up can. The open position of the actuating device 14 is thereby fixed.
  • Fig. 4 of the drawing finally shows that even in the illustrated embodiment a pipette 1 according to the invention at the open end closed end of the piston holder facing away from the pipette housing 9 15 an insertion bevel 23 is arranged for the piston head 8, through which the piston head 8 forcibly when the syringe 2 is inserted into the Position is brought in which the piston 7 completely in the cylinder 5th is inserted.
  • the insertion bevel 23 for the piston head 8 can can also be designed as an axially acting pressure spring or such axially have acting compression spring.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Pipette (1) für die Handhabung einer Spritze (2). Diese Pipette (1) zeichnet sich dadurch aus, daß die Klemmbacken der Kolbengreifeinrichtung für den Kolbenkopf der Spritze (2) bezüglich der Kolbenaufnahme verstellbar, insbesondere schwenkbar angeordnet sind. Die Spritze (2) soll bei geöffneten Klemmbacken ohne oder mit nur marginaler Berührung des Kolbenkopfes durch die Klemmbacken einsetzbar sein. Die Klemmbacken sind dann nach dem Einsetzen der Spritze (2) an den Kolbenkopf seitlich anstellbar. Die Klemmbacken sind insbesondere mit schneidenartigen Profilierungen ausgestattet. Die Anstellbewegung dieser Klemmbacken an den Kolbenkopf wird erfindungsgemäß so gelenkt, daß sie bezüglich der Mantelfläche des Kolbenkopfes eine wesentliche tangentiale Komponente hat. Dadurch ergibt sich mit geringem Kraftaufwand die gewünschte auch formschlüssige Verbindung zum Kolbenkopf der Spritze (2). <IMAGE>

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Pipette für ein Pipettensystem mit einer solchen Pipette und einer Spritze, nämlich eine Pipette mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Es gibt Pipetten, bei denen die jeweils mit der Pipette zu handhabende Spritze axial in die Pipette einschiebbar bzw. aus dieser wieder entfembar ist (DE 43 41 229 C1). Bei einer solchen Pipette erfolgt die Fixierung von Zylinder und Kolben der Spritze durch radial zustellbare Zylindergreifhebel und Kolbengreifhebel. Die Zylindergreifhebel und die Kolbengreifhebel stehen unter Federkraft in Greifposition und sind entgegen Federkraft in Freigabeposition bringbar. Dazu dienen Betätigungselemente am Pipettengehäuse, die von Hand entgegen der Federkraft betätigbar sind.
Pipetten mit axial einschiebbaren Spritzen sind hinsichtlich der Gestaltung der Zylindergreifeinrichtung und der Kolbengreifeinrichtung konstruktiv aufwendig. Konstruktiv einfacher aufgebaut sind Pipetten mit radial in die Pipette einschiebbarer und aus dieser wieder entfernbarer Spritze. Von einer solchen Pipette geht die vorliegende Erfindung aus (DE 29 26 691 C2).
Bei der bekannten Pipette, von der die Erfindung ausgeht, ist die radial zugängliche, am Pipettengehäuse ortsfest angebrachte Zylindergreifeinrichtung als in Draufsicht U-förmiger flanschartiger Rand mit darüber befindlicher Andruckfeder ausgeführt, der den als umlaufender, vorspringender Flansch ausgeführten Befestigungsabschnitt des Zylinders der Spritze nach radialem Einschieben trägt. Der aus dem Zylinder nach oben herausragende Kolbenkopf des Kolbens der Spritze wird gleichzeitig mit dem Einschieben des Flansches des Zylinders seitlich in eine Kolbenaufnahme an der Kolbengreifeinrichtung eingeführt. Die Kolbenaufnahme ist von zwei seitlichen, gemeinsam ein U bildenden Klemmbacken gebildet, die den Kolbenkopf beim Einsetzen der Spritze gleichzeitig seitlich ergreifen und klemmend halten.
Zu der Kolbengreifeinrichtung der im Pipettengehäuse axial verschiebbaren Kolbenstelleinrichtung bei dieser Pipette gehört weiter eine Betätigungseinrichtung, die an der Kolbenstelleinrichtung angebracht ist. Es handelt sich hier um ein ausklappbares Klemmglied, das zum Einsetzen der Spritze hochgeklappt und zum endgültigen Fixieren des Kolbenkopfes zwischen den Klemmbacken heruntergeschwenkt wird. Durch das Herunterschwenken werden die ohnehin schon unter eigener Federkraft fest am Kolbenkopf anliegenden Klemmbacken zusätzlich gegen den Kolbenkopf gepreßt.
Um den festen Sitz eines eingesetzten Kolbenkopfes zwischen den Klemmbacken zu gewährleisten, ist im Ausgangspunkt für die Lehre der Erfindung jede Klemmbacke mit Profilierungen, und zwar insbesondere mit schneidenartigen Profilierungen versehen. Bei entsprechender Werkstoffauswahl für den Kolbenkopf werden die Profilierungen, insbesondere wenn es sich um schneidenartige Profilierungen handelt, seitlich in das Material des Kolbenkopfes eingedrückt, so daß sich hinsichtlich der erheblichen axialen Kräfte, die im Betrieb von der Kolbenstelleinrichtung auf den Kolbenkopf übertragen werden, nicht nur ein reiner Kraftschluß zwischen Klemmbacken und Kolbenkopf, sondern in gewissem Umfange auch ein Formschluß ergibt.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die zuvor erläuterte, aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion in verschiedener Hinsicht verbesserungsfähig ist. Zum einen muß man auf die Spritze beim Einsetzen in die Pipette eine erhebliche seitlich gerichtete Kraft ausüben. Der Zylinder der Spritze kann diese Kraft ohne weiteres aufnehmen. Problematisch ist das beim Kolben und Kolbenkopf, insbesondere bei schlankeren Spritzen. Gerade der Kolbenkopf muß nämlich mit hohem Kraftaufwand zwischen die Klemmbacken der Kolbengreifeinrichtung gedrückt werden. Diese Kraft kann man manchmal nur aufbringen, indem man auf den Kolbenkopf selbst drückt. Versucht man das nur durch Kraftübertragung mittels des Zylinders, so kann es leicht passieren, daß der Kolbenkopf abbricht oder nur schief und damit funktionsuntüchtig in der Kolbengreifeinrichtung sitzt.
Des weiteren erfolgt bei diesem Stand der Technik beim Eindrücken des Kolbenkopfes zwischen die seitlich ansetzenden Klemmbacken eine kraftschlüssige Vorfixierung des Kolbens auch in axialer Richtung. Bei eingesetzter Spritze kann man also den möglicherweise beim Einsetzen etwas zu hoch sitzenden Kolbenkopf (noch nicht voll eingefahrener Kolben) nicht mehr axial verschieben. Man muß die Spritze wieder herausnehmen und anschließend mit voll eingeschobenem Kolben nochmals einsetzen.
Die als Verschlußklappe ausgeführte Betätigungseinrichtung für die Kolbengreifeinrichtung muß ein Handbetätigungselement haben, um sie zu bewegen. Dieses Handbetätigungselement stört während des Betriebs bei in der Hand gehaltener Pipette, weil es sich notgedrungen mit der Kolbenstelleinrichtung gemeinsam im Pipettengehäuse axial verschiebt. Einerseits muß daher ein entsprechender Verschiebeweg im Pipettengehäuse offengehalten werden, andererseits kollidiert die Handbetätigung mit der die Pipette haltenden Hand. Das ist insbesondere bei einer ergonomisch zweckmäßigen Gestaltung des Pipettengehäuses problematisch, bei der das Pipettengehäuse von der Hand vollständig umfaßt wird.
Der Lehre liegt folglich das Problem zugrunde, bei einer Pipette für radiales Einsetzen der Spritze die zuvor aufgezeigten Schwierigkeiten zu überwinden.
Das zuvor aufgezeigte Problem wird gelöst bei einer Pipette mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß sind die zum Betrieb der Pipette seitlich am Kolbenkopf der Spritze ansetzenden Klemmbacken während des Einsetzens der Spritze wirkungslos oder nahezu wirkungslos und werden erst nach erfolgtem Einsetzen der Spritze an den Kolbenkopf der Spritze angestellt. Durch diese Methode kann man erfindungsgemäß den - empfindlicheren - Kolbenkopf praktisch kraftfrei in die Kolbenaufnahme einsetzen. Damit entfällt auch die axiale Vorfixierung des Kolbenkopfes, so daß notfalls der Kolben, wenn er denn etwas zu weit aus dem Zylinder vorstehen sollte, auch noch bei eingesetzter Spritze nach unten gedrückt werden kann. Dies kann auch automatisch geschehen, beispielsweise durch eine Einführschräge am vom offenen Ende des Pipettengehäuses abgewandten geschlossenen Ende der Kolbenaufnahme der Kolbengreifeinrichtung. Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, hat hier zwar eine entsprechend wirkende, axial arbeitende Klemmfeder, die eine solche Einführschräge bildet, deren Federkraft muß aber sehr hoch sein, um trotz der Klemmkraft der bereits klemmend angestellten Klemmbacken eine Axialverschiebung des Kolbens in die eingeschobene Stellung zu erreichen.
Schließlich ist es bei entsprechender Gestaltung einer erfindungsgemäßen Pipette ohne weiteres möglich, auf die Verschlußklappe als Betätigungseinrichtung für die Kolbengreifeinrichtung an der verschiebbaren Kolbenstelleinrichtung zu verzichten. Man kann vielmehr relativ einfach eine feststehende Betätigungseinrichtung für die Kolbengreifeinrichtung realisieren.
Besondere Bedeutung kommt einer Ausführung der erfindungsgemäßen Pipette gemäß Anspruch 2 zu. Dadurch, daß die Anstellbewegung der Klemmbacken so gelenkt wird, daß sie bezüglich der Mantelfläche des Kolbenkopfes eine wesentliche tangentiale Komponente hat, wird die erforderliche Kraft für eine hinreichende formschlüssige Verbindung von Klemmbacken und Kolbenkopf so gering wie möglich. Bei Ausführung der Klemmbacken mit schneidenartigen Profilierungen erfolgt die Herstellung der für die Übertragung erheblicher axialer Zugkräfte notwendigen formschlüssigen Verbindung nicht durch nur mit sehr hohen Kräften umsetzbares Eindrücken der schneidenartigen Profilierungen in das Material des Kolbenkopfes, sondern durch mit der Tangentialbewegung erfolgendes Einschneiden in das Material des Kolbenkopfes. Man muß dabei berücksichtigen, daß bei üblichen Pipetten in Abhängigkeit von der Viskosität der zu pipettierenden Flüssigkeit durchaus Kräfte bis zu 70 N oder mehr in axialer Richtung übertragen werden müssen. Selbstverständlich muß dabei jedes Risiko von Schlupf zwischen der Kolbenstelleinrichtung und dem Kolbenkopf vermieden werden, um die gewünschte Dosiergenauigkeit einzuhalten. Dabei kommt dieser mit geringstmöglichen Kräften erzeugten formschlüssigen Verbindung durch die schneidenartigen Profilierungen an den Klemmbacken ganz erhebliche Bedeutung zu.
Grundsätzlich kann mit Anspruch 5 die Anstellbewegung der Klemmbacken durch Handbetätigung der Betätigungseinrichtung erzeugen. Noch zweckmäßiger ist es aber, zwar die höheren Kräfte, die zum Einschneiden der schneidenartigen Profilierungen in das Material des Kolbenkopfes aufzubringen sind, durch die Betätigungseinrichtung zu erzeugen, die Anstellung selbst aber durch die Federkraft von Anstellfedern zu gewährleisten. Das vereinfacht die Konstruktion der Betätigungseinrichtung. Insbesondere ermöglicht dies eine ortsfeste Anordnung der Betätigungseinrichtung am Pipettengehäuse. Sie ist nämlich nur zur anfänglichen Kraftaufbringung und später zur Spreizung der Klemmbacken erforderlich. Sie muß daher nur bei voll oder weitgehend in dem Zylinder eingefahrenem Kolben funktionsbereit sein. Damit kann man die Betätigungseinrichtung von der verschiebbaren Kolbenstelleinrichtung lösen und ortsfest dem Pipettengehäuse zuordnen mit allen Vorteilen für die Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Pipette.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden wird die Erfindung mit der Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
in einer perspektivischen Ansicht ein Pipettensystem aus einer erfindungsgemäßen Pipette und einer daran angebrachten Spritze, funktionsbereit,
Fig. 2
das Pipettensystem aus Fig. 1 mit geöffneter Spritzenaufnahme,
Fig. 3
die Pipette des Pipettensystems aus Fig. 1 in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung,
Fig. 4
ausschnittweise, in stark vergrößerter Darstellung den Bereich der Spritzenaufnahme an der Pipette gemäß Fig. 3, das Gehäuse teilweise geöffnet,
Fig. 5
in vergrößerter Darstellung, ausschnittweise, eine Kolbengreifeinrichtung einer erfindungsgemäßen Pipette mit eingesetztem Kolbenkopf einer Spritze,
Fig. 6
eine Betätigungseinrichtung für die Kolbengreifeinrichtung aus Fig. 5, wobei die Klemmbacken der Kolbengreifeinrichtung wie in Fig. 5 an den Kolbenkopf angestellt sind,
Fig. 7
die Betätigungseinrichtung aus Fig. 6 mit gegen Federkraft gespreizten Klemmbacken der Kolbengreifeinrichtung.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Pipettensystem aus einer Pipette 1 und einer Spritze 2. Bei der Pipette 1 handelt es sich im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel um eine motorbetriebene Repetierpipette. Die Lehre der Erfindung ist aber nicht auf motorbetriebene Repetierpipetten beschränkt, sie kann für jede Art von Pipette mit eingesetzter Spritze, sei sie handbetätigt oder motorbetrieben, genutzt werden.
In Fig. 1 erkennt man an der Pipette 1 Handgriffausformungen 3 und eine Motorbetätigung 4.
Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 1 läßt erkennen, daß die bei einer solchen Pipette 1 verwendete Spritze 2, die ja als Austauschteil handelsüblich erhältlich ist, wie üblich einen Zylinder 5 mit einem hier als Flansch ausgeführten Befestigungsabschnitt 6 sowie mit einem Kolben 7 aufweist. Dieser ist in Fig. 4 nicht zu erkennen, sondern im Zylinder 5 verdeckt. Von ihm ist nur der auch in eingeschobenem Zustand aus dem Zylinder 5 endseitig herausragende Kolbenkopf 8 zu erkennen.
Die Pipette 1 selbst weist ein Pipettengehäuse 9 auf, in dem eine in Fig. 4 nur angedeutet erkennbare Kolbenstelleinrichtung 10 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Kolbenstelleinrichtung 10 wird bei einer motorbetriebenen Pipette 1 vom Motor bewegt, bei einer handbetätigten Pipette von Hand, ggf. über eine Stufenmechanik, die z. B. mit Klinke und Zahnstange arbeitet.
Am Pipettengehäuse 9 ortsfest angebracht ist eine radial zugängliche Zylindergreifeinrichtung 11. Die Zylindergreifeinrichtung 11 ist hier wie im bereits oben angesprochenen Stand der Technik (DE 29 26 691 C2) einfach als U-förmiger, flanschartiger Rand am Pipettengehäuse 9 ausgeführt, auf dem der als umlaufender Flansch ausgeführte Befestigungsabschnitt 6 des Zylinders 5 aufliegt. Dieser wird dort auf dem Rand durch eine Andruckfeder 12, die ebenfalls in Fig. 4 angedeutet ist, kraftschlüssig fixiert.
Vorgesehen ist ferner eine radial zugängliche, an der Kolbenstelleinrichtung 10 mit dieser verschiebbar angebrachte Kolbengreifeinrichtung 13 für den Kolbenkopf 8 einer Spritze 2 sowie eine Betätigungseinrichtung 14 für diese Kolbengreifeinrichtung 13. Auch insoweit darf insbesondere auf Fig. 4 verwiesen werden.
Im folgenden wird weiter insbesondere auf die Fig. 3, 4 und 5 verwiesen, an denen die nachfolgenden Erläuterungen gut nachvollzogen werden können. Zunächst ist vorgesehen, daß die Kolbengreifeinrichtung 13 den Kolbenkopf 8 bei eingesetzter Spritze 2 mit in einer Kolbenaufhahme 15 der Kolbengreifeinrichtung seitlich ansetzenden Klemmbacken 16 ergreift und seitlich klemmend und axial erhebliche Zugkräfte von der Kolbenstelleinrichtung 10 auf den Kolben 7 übertragend hält.
Insoweit wie das zuvor erläutert worden ist, entspricht die dargestellte Pipette 1 noch im großen und ganzen der Technik, die aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist. Das gilt auch noch insoweit, als im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, daß die Klemmbacken 16 der Kolbengreifeinrichtung 13 mit Profilierungen, und zwar hier und nach bevorzugter Lehre mit schneidenartigen Profilierungen 17 versehen sind. In Fig. 4 erkennt man die schneidenartigen Profilierungen 17 an den Klemmbacken 16 der Kolbengreifeinrichtung 13. Es sind dort insgesamt sechs übereinander angeordnete schneidenartige Profilierungen 17 je Klemmbacke 16.
Für die Lehre ist nun zunächst wesentlich, daß die Klemmbacken 16 bezüglich der Kolbenaufnahme 15 verstellbar, insbesondere schwenkbar an der Kolbengreifeinrichtung 13 angeordnet sind. Die Spritze 2 ist bei geöffneten Klemmbacken 16 ohne oder mit nur marginaler Berührung des Kolbenkopfes 8 durch die Klemmbacken 16 einsetzbar und nach dem Einsetzen der Spritze 2 sind dann die Klemmbacken 16 an den Kolbenkopf 8 seitlich anstellbar. Diese Verfahrensweise bei der erfindungsgemäßen Pipette 1 hat die im allgemeinen Teil der Beschreibung erläuterten Vorteile.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 5 die an Schwenkachsen 18 schwenkbar gelagerten Klemmbacken 16 mit den daran wieder vorzugsweise drehbar gelagerten schneidenartigen Profilierungen 17, hier als Schneidenrollen ausgeführt.
Das in Fig. 4 und 5 besonders gut erkennbare, bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt ferner, daß die Anstellbewegung der mit schwenkbaren Profilierungen 17 versehenen Klemmbacken 16 so gelenkt ist, daß sie an dem Kolbenkopf 8 bzw. der Mantelfläche des Kolbenkopfes 8 eine wesentliche tangentiale Komponente hat. Das ist hier dadurch realisiert, daß sich die Schwenkachsen 18 für die Klemmbacken 16 seitlich versetzt zur Kolbenaufnahme 15 in der Kolbengreifeinrichtung 13 befinden.
Das in Fig. 5 erkennbare Ausführungsbeispiel zeigt weiter, daß nach bevorzugter Lehre die Endposition der Anstellbewegung der Klemmbacken 16 an dem Kolbenkopf 8 knapp vor dem Totpunkt bis knapp jenseits des Totpunktes liegt. Als Totpunkt zu bezeichnen ist der Punkt, bei dem die Mittelachse der schneidenartigen Profilierung 17 der Klemmbacke 16 genau auf der Verbindungslinie der Mittelachse des Kolbenkopfes 8 mit der Schwenkachse 18 der Klemmbacke 16 liegt. Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Endposition der Anstellbewegung der Klemmbacken 16, die knapp diesseits des Totpunktes liegt. Angestrebt ist stets eine ausreichend lange Schnittlinie der schneidenartigen Profilierungen 17 und gleichwohl eine sichere Fixierung des Kolbenkopfes 8 zwischen den Klemmbacken 16. Dazu kann man u. U. auch bis zu einer Position leicht jenseits des Totpunktes gehen.
Auch bei der erfindungsgemäßen Pipette 1 kann man vorsehen, daß die Anstellbewegung der Klemmbacken 16 durch eine Handbetätigung der Betätigungseinrichtung 14 erzeugt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Pipette 1 wird in besonderem Maße ausgenutzt, daß eine gute Klemmwirkung der Klemmbacken 16 mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand erreicht, zumindest aufrechterhalten werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nämlich vorgesehen, daß zwar die höhere Kraft, die zum Einschneiden der schneidenartigen Profilierungen 17 der Klemmbacken 16 in das Material des Kolbenkopfes 8 erforderlich ist, durch die Betätigungseinrichtung 14 erzeugt wird, daß aber dann die Anstellung der Klemmbacken 16 durch die Kraft von Anstellfedern 19 aufrechterhalten wird. Durch die Handbetätigung der Betätigungseinrichtung 14 wird überdies dann nur noch die Öffnung der Klemmbacken 16 entgegen der Federkraft bewirkt (siehe Fig. 5). Damit gewinnt man einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die Anordnung der Betätigungseinrichtung 14.
Bei geschickter Gestaltung der Anstellbewegung der Klemmbacken 16 mit schneidenartigen Profilierungen 17 kann man sogar vorsehen, daß nur die Anstellfedern 19 die erforderliche Anstellkraft erzeugen. Zumindest aber können sie, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, eine hinreichende Anstellkraft aufrechterhalten, um die im Betrieb erforderlichen erheblichen axialen Zugkräfte übertragen zu können.
Auch bei der erfindungsgemäßen Pipette 1 kann man, wie im Stand der Technik, die Betätigungseinrichtung 14 an der Kolbengreifeinrichtung 13 anordnen. Das hat die im allgemeinen Teil der Beschreibung erläuterten Nachteile. Die zuvor erläuterte Konzeption mit Anstellbewegung der Klemmbacken 16 durch Federkraft erlaubt es aber, daß, so auch im Ausführungsbeispiel verwirklicht, die Betätigungseinrichtung 14 für die Kolbengreifeinrichtung 13 am Pipettengehäuse 9 angebracht ist. Sie ist damit nicht mit der Kolbenstelleinrichtung 10 im Pipettengehäuse 9 verschiebbar, sondern so gesehen im Pipettengehäuse 9 ortsfest angeordnet.
Im Pipettengehäuse 9 ortsfest angeordnet bedeutet hinsichtlich der Betätigungseinrichtung 14 nicht zwingend, daß diese überhaupt nicht bewegbar ist. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt sich nämlich, daß die Betätigungseinrichtung 14 als am Pipettengehäuse 9 angeordneter Verschluß für die Kolbenaufnahme 15 ausgeführt ist. Genau gesagt ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Betätigungseinrichtung 14 als Verschlußschieber ausgeführt. Natürlich wären auch Ausführungen als Verschlußklappe, Drehverschluß o. dgl. möglich.
Fig. 1 zeigt den die Betätigungseinrichtung 14 bildenden Verschlußschieber nach unten, in die geschlossene Stellung geschoben, während Fig. 2, 3 und 4 den Verschlußschieber, der die Betätigungseinrichtung 14 bildet, nach oben geschoben zeigen. In dieser Position gibt die Betätigungseinrichtung 14 die Kolbenaufnahme 15 frei, während sie in der in Fig. 1 dargestellten Position die Kolbenaufnahme 15 verschließt.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt insoweit eine Konstruktion, bei der die Betätigungseinrichtung 14 die Klemmbacken 16 bei geschlossener Kolbenaufnahme 15 freigibt und bei geöffneter Kolbenaufnahme 15 entgegen der Federkraft öffnet. In der in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Position kann man also den Kolbenkopf 8 mittels der Kolbenstelleinrichtung 10 sicher angekuppelt nach oben und unten bewegen. Demgegenüber ist die in Fig. 2, 3 und 4 dargestellte Position der Betätigungseinrichtung 14 eine solche, bei der mittels der Betätigungseinrichtung 14 die Klemmbacken 16 der Kolbengreifeinrichtung 13 entgegen der Kraft der Andruckfedern 12 auseinandergespreizt sind, so daß der Kolbenkopf 8 freigegeben ist. Das entspricht der Freigabe der Kolbenaufnahme 15 in dieser Position, in der eben dann die Spritze 2 insgesamt von der Pipette 1 getrennt werden kann.
Fig. 5 ist bereits hinsichtlich der Gestaltung der Kolbengreifeinrichtung 13 angesprochen worden. Mit Fig. 5 stehen Fig. 6 und Fig. 7 im Zusammenhang. Fig. 6 und Fig. 7 lassen erkennen, daß im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel die Betätigungseinrichtung 14 innen eine Keilführung 20 für Stellköpfe 21 der Klemmbacken 16 aufweist, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Keilführung 20 am unteren, offenen Ende breit steht und nach oben hin zusammenläuft. Das läßt sich in Fig. 6 und 7 sehr gut erkennen. Fig. 5 zeigt links an den zweiarmigen Hebeln, die die Klemmbacken 16 bilden, die Stellköpfe 21 der Klemmbacken 16. Diese laufen in den Keilführungen 20 an der Innenseite des im dargestellten Ausführungsbeispiel die Betätigungseinrichtung 14 bildenden Verschlußschiebers. Fig. 6 zeigt die Stellung der Stellköpfe 21 bezüglich der Keilführung 20, die der Position der Klemmbacken 16 in Fig. 5 entspricht, also die Stellung mit fixiertem Kolbenkopf 8. Demgegenüber zeigt Fig. 7 eine Stellung, bei der gerade begonnen worden ist, den Verschlußschieber, der die Betätigungseinrichtung 14 bildet, in die in Fig. 2, 3 und 4 dargestellte Lage nach oben zu schieben. Man sieht, daß die Stellköpfe 21 der Klemmbacken 16 schon etwas auseinandergespreizt worden sind, gezwungen durch die Keilführung 20. An den unteren Enden der Keilführung 20 erkennt man Haltenuten 22, in die die Stellköpfe 21 bei voll nach oben geschobenem Verschlußschieber einrasten können. Dadurch ist die Offenstellung der Betätigungseinrichtung 14 fixiert.
Natürlich gibt es viele andere konstruktive Möglichkeiten, das erfindungsgemäß gewünschte Resultat möglichst kraftarm anstellbarer Klemmbacken 16 zu erreichen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt daher nur eine bevorzugte konstruktive Variante dar.
Fig. 4 der Zeichnung zeigt schließlich noch, daß auch im dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pipette 1 am vom offenen Ende des Pipettengehäuses 9 abgewandten geschlossenen Ende der Kolbenaufnahme 15 eine Einführschräge 23 für den Kolbenkopf 8 angeordnet ist, durch die der Kolbenkopf 8 beim Einsetzen der Spritze 2 zwangsweise in die Stellung gebracht wird, in der der Kolben 7 vollständig in den Zylinder 5 eingeschoben ist. Die Einführschräge 23 für den Kolbenkopf 8 kann dabei auch als axial wirkende Durckfeder ausgeführt sein oder eine solche axial wirkende Druckfeder aufweisen.

Claims (10)

  1. Pipette
    für ein Pipettensystem mit Pipette (1) und Spritze (2),
    bei dem eine Spritze (2) einen Zylinder (5) mit einem vorzugsweise als Flansch ausgeführten Befestigungsabschnitt (6) und einen Kolben (7) mit einem beim Einsetzen in die Pipette (1) aus dem Zylinder (5) endseitig herausragenden Kolbenkopf (8) aufweist,
    mit einem Pipettengehäuse (9) und einer im Pipettengehäuse (9) axial verschiebbaren Kolbenstelleinrichtung (10),
    mit einer radial zugänglichen, am Pipettengehäuse (9) ortsfest angebrachten Zylindergreifeinrichtung (11) für den Befestigungsabschnitt (6) einer Spritze (2),
    mit einer radial zugänglichen, an der Kolbenstelleinrichtung (10) mit dieser verschiebbar angebrachten Kolbengreifeinrichtung (13) für den Kolbenkopf (8) einer Spritze (2) und
    mit einer Betätigungseinrichtung (14) für die Kolbengreifeinrichtung (13),
    wobei die Kolbengreifeinrichtung (13) den Kolbenkopf (8) bei eingesetzter Spritze (2) mit in einer Kolbenaufnahme (15) seitlich ansetzenden Klemmbacken (16) ergreift und seitlich klemmend und axial erhebliche Zugkräfte von der Kolbenstelleinrichtung (10) auf den Kolben (7) übertragend hält und
    wobei, vorzugsweise, die Klemmbacken (16) mit Profilierungen, insbesondere mit schneidenartigen Profilierungen (17) versehen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Klemmbacken (16) bezüglich der Kolbenaufnahme (15) verstellbar, insbesondere schwenkbar an der Kolbengreifeinrichtung (13) angeordnet sind,
    daß die Spritze (2) bei geöffneten Klemmbacken (16) ohne oder mit nur marginaler Berührung des Kolbenkopfes (8) durch die Klemmbacken (16) einsetzbar ist und
    daß die Klemmbacken (16) nach dem Einsetzen der Spritze (2) an den Kolbenkopf (8) seitlich anstellbar sind.
  2. Pipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellbewegung der mit schneidenartigen Profilierungen (17) versehenen Klemmbacken (16) an den Kolbenkopf (8) so gelenkt ist, daß sie bzgl. der Mantelfläche des Kolbenkopfes (8) eine wesentliche tangentiale Komponente hat, und vorzugsweise, daß die Endposition der Anstellbewegung der Klemmbacken (16) an den Kolbenkopf (8) knapp vor dem Totpunkt bis knapp jenseits des Totpunktes liegt.
  3. Pipette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schneidenartigen Profilierungen (17) als Schneidenrollen ausgeführt sind.
  4. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellbewegung der Klemmbacken (16) durch Handbetätigung der Betätigungseinrichtung (14) erzeugt wird.
  5. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellbewegung der Klemmbacken (16) - jedenfalls auch - durch die Kraft einer Anstellfeder (19) oder von Anstellfedern (19) erzeugt wird und daß durch Handbetätigung der Betätigungseinrichtung (14) die Öffnung der Klemmbacken (16) entgegen der Federkraft erzeugt wird.
  6. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) an der Kolbenstelleinrichtung (10) angebracht ist.
  7. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) am Pipettengehäuse (9) angebracht ist, und, vorzugsweise, daß die Betätigungseinrichtung (14) als am Pipettengehäuse (9) angebrachter Verschluß für die Kolbenaufnahme (15) ausgeführt ist, und vorzugsweise, daß die Betätigungseinrichtung (14) als Verschlußschieber ausgeführt ist.
  8. Pipette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (14) die Klemmbacken (16) bei geschlossener Kolbenaufnahme (15) freigibt und bei geöffneter Kolbenaufnahme (15) entgegen der Kraft der Anstellfeder (19) oder Anstellfedern (19) öffnet, und, vorzugsweise, daß die Betätigungseinrichtung (14) innen eine Keilführung (20) für Stellköpfe (21) der Klemmbacken (16) aufweist, und, vorzugsweise, daß die Keilführung (20) am unteren, offenen Ende breit steht und nach oben hin zusammenläuft.
  9. Pipette nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilführung (20) an dem dem auseinandergespreizten Zustand der Klemmbacken (16) zugeordneten Ende Haltenuten (22) o. dgl. für die Stellköpfe (21) der Klemmbacken (16) aufweist, in die die Stellköpfe (21) der Klemmbacken (16) einrasten, so daß die Betätigungseinrichtung (14) in Offenstellung fixiert ist.
  10. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am vom offenen Ende des Pipettengehäuses (9) abgewandten geschlossenen Ende der Kolbenaufnahme (15) eine, ggf. als axial wirkende Druckfeder ausgeführte oder eine axial wirkende Druckfeder aufweisende Einführschräge (23) für den Kolbenkopf (8) angeordnet ist.
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