EP3831486A1 - Pipettenspitzenfamilie umfassend pipettenspitzen für den gebrauch mit pipetten einer pipettenfamilie und pipettenfamilie umfassend pipetten für den gebrauch mit pipettenspitzen einer pipettenspitzenfamilie - Google Patents

Pipettenspitzenfamilie umfassend pipettenspitzen für den gebrauch mit pipetten einer pipettenfamilie und pipettenfamilie umfassend pipetten für den gebrauch mit pipettenspitzen einer pipettenspitzenfamilie Download PDF

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EP3831486A1
EP3831486A1 EP19214095.2A EP19214095A EP3831486A1 EP 3831486 A1 EP3831486 A1 EP 3831486A1 EP 19214095 A EP19214095 A EP 19214095A EP 3831486 A1 EP3831486 A1 EP 3831486A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipette
tip
piston
pin
tips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19214095.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias KUNSCH
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.)
Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
Priority to EP19214095.2A priority Critical patent/EP3831486A1/de
Priority to CN202080083190.1A priority patent/CN114786816B/zh
Priority to EP20819738.4A priority patent/EP4069426A1/de
Priority to US17/782,866 priority patent/US20220401945A1/en
Priority to JP2022533571A priority patent/JP7465349B2/ja
Priority to PCT/EP2020/084608 priority patent/WO2021110902A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/023—Adapting objects or devices to another adapted for different sizes of tubes, tips or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0478—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure pistons

Definitions

  • the invention relates to a pipette tip family comprising pipette tips for use with pipettes of a pipette family and a pipette family comprising pipettes for use with pipette tips of a pipette tip family.
  • the liquids can in particular be homogeneous (single-phase) liquids consisting of a single liquid component or a homogeneous mixture of several liquid components (solutions). Furthermore, the liquids can be heterogeneous (multiphase) mixtures of a liquid with another liquid (emulsions) or a solid (suspension).
  • Pipettes have a stem-shaped pipette housing with a pin (shoulder) at the lower end for clamping on a pipette tip.
  • the pin is often a conical, cylindrical or partially conical and cylindrical projection and is also referred to as a "working cone”.
  • a pipette tip is a hollow tube with a tip opening at the lower end and an attachment opening at the upper end, with which the pipette tip can be clamped onto the pin.
  • the liquid is taken up in the pipette tip and dispensed from it. The uptake and delivery of the liquid is controlled by means of the pipette.
  • Fixed volume pipettes are used to pipette constant volumes. With variable pipettes, the volume to be dispensed can be set.
  • a mechanical counter is used to display the set volume.
  • the stroke of a drive device is by means of an adjusting device adjustable, which is coupled with the counter.
  • the pipette tip is detached from the base after use and can be exchanged for a fresh pipette tip. In this way, cross-contamination can be avoided during subsequent pipetting operations.
  • Air-cushion pipettes have a piston-cylinder system in the pipette housing, which is connected to a through hole in the pin via a channel.
  • Pipette tips for air-cushion pipettes do not have an integrated piston.
  • an air cushion is moved in order to suck in liquid into a pipette tip clamped onto the pin and to expel it therefrom.
  • Disadvantages of air cushion pipettes are metering errors due to changes in the length of the air cushion due to the weight of the liquid sucked in and changes in temperature, air pressure and air humidity. Contamination of the pipette by aerosols can also be problematic.
  • Air-cushion pipettes are available in different sizes, each with only one matching air-cushion pipette tip with a certain nominal volume or several matching air-cushion pipette tips with different nominal volumes close together. It is known that air-cushion pipettes and air-cushion pipette tips are identified by a color code in order to facilitate correct assignment. There is a risk of misinterpretation by the user, so that he uses the wrong combination of a pipette with a pipette tip.
  • the US 6,749,812 B2 describes an air-cushion pipette with an automatic tip ejector which has a spring-loaded attachment for attaching pipette tips and a spring-loaded ejector sleeve guided thereon.
  • Positive displacement pipettes are used with pipette tips with an integrated piston (positive displacement pipette tips).
  • This type of pipette has a pin for fastening the pipette tip and a drive device, which can be coupled to the integrated piston (tip piston), for moving the piston.
  • the piston comes in direct contact with the liquid, eliminating the adverse effects of an air cushion.
  • Positive displacement pipettes are particularly suitable for dosing liquids with high vapor pressure, high viscosity or high density and applications in molecular biology where freedom from aerosols is important in order to avoid contamination.
  • Air-cushion and positive displacement pipette tips for single use or for re-use are made of plastic or glass.
  • the drive device has a lifting rod for moving a piston in a pipette tip, which has a hollow lower lifting rod part and an upper lifting rod part inserted into the lower lifting rod part from above.
  • the upper lifting rod part is connected to an operating element which protrudes from an upper end of the pipette housing.
  • a Mastertip® pipette tip from Eppendorf AG with a nominal volume of 20 ⁇ l can be clamped onto a spigot of the pipette. By pressing the operating element, the lifting rod can be moved downwards so that an upper end of the piston rod of a tip piston of the Pipette tip is pressed into the lower lifting rod part.
  • a spring device When moving the lifting rod down to a lower stop, a spring device is pretensioned. After the control element is relieved of pressure, the spring device moves the lifting rod up to an upper stop, the tip piston being taken along and liquid being sucked into the pipette tip. The sucked-in liquid can be dispensed by pressing the control element again as far as the lower stop.
  • the user To release the pipette tip, the user must press the control element with increased force so that another spring device compresses, the upper lifting rod part is shifted downwards in the lower lifting rod part, the piston is pushed out of the lower lifting rod part and the pipette tip is pushed off the pin.
  • the Biomaster® pipette and the Mastertip® pipette tips are designed for pipetting in the volume range from 1 ⁇ l to 20 ⁇ l.
  • the EP 2 574 402 B1 and the DE 199 48 818 A1 describe syringes with a coding and metering devices with sensors that scan the coding of the syringe used and output a display that is dependent on the type of syringe.
  • the syringes are held by means of gripping levers or latches on a syringe flange of the syringe cylinder and grooves in the syringe plunger and are not clamped onto a pin and clamped in a hollow lifting rod like the positive displacement pipette tips.
  • the invention is based on the object of creating positive displacement pipette tips and air-cushion pipettes with an extended area of application. Application errors should be avoided as far as possible.
  • the range of application is expanded in that it includes pipette tips with an integrated piston of different tip types.
  • the range of pipettable volumes is increased and / or the accuracy with which different volumes can be pipetted is improved.
  • the range of application of the pipette tip family is expanded in that it comprises several subfamilies, each of pipette tips of the same tip type or pipette tips different tip type are formed, in which the upper ends of the piston rods in the lowest position of the piston have the same positions with respect to the seat area. This enables the use of pipette tips of different tip types with the same pipettes of a pipette type matched to them.
  • the range of application is expanded in that these pipettes include different pipette types.
  • the range of pipettable volumes is increased and / or the accuracy with which different volumes can be pipetted is improved.
  • the area of application is increased by the fact that every pipette of a certain pipette type can be used with all pipette tips of a subfamily that is matched to it. This means that pipette tips of different tip types can be used with the same pipette.
  • Pipetting is the process of picking up liquid in pipette tips and dispensing liquid from pipette tips using pipettes.
  • pipette tips With the use of pipette tips with pipettes, holding pipette tips on pipettes and moving pipette tips held on pipettes becomes a thing of the past Moving pipettes and pipetting with the help of pipette tips and pipettes are referred to.
  • pipette tips of different tip types differ from one another by one or more of the following features: nominal volume, shape, dimensions, material, coating of the surface, with or without treatment of the surface, electrically insulating or electrically conductive, degree of purity.
  • the invention extends the field of application of pipette tips, in particular with regard to the aforementioned features, and at the same time avoids application errors.
  • the pipette tips have a collar with the plug-on opening at the upper end and the seat area on the inner circumference of the collar.
  • the collar is particularly advantageous for holding pipette tips on a carrier (rack) when storing, transporting and clamping pipette tips onto the pegs of pipettes.
  • the collar can be advantageous for precise positioning of the pipette tip on the peg and for separating the pipette tip from the peg.
  • Another embodiment comprises at least one subfamily with pipette tips of different tip types, each of these pipette tips having a collar with a height characteristic of the tip type and these pipette tips are designed with their seat area on the inner circumference of the collar on the same clamping area of a pin of a pipette of the same pipette type to be clamped so that they stand up with their collar different heights on the pin.
  • the height of the collar is preferably the distance that the upper edge of the collar has in the vertical direction from the seat area of the pipette tip.
  • Pipette tips with collars of different heights control a scanning element of a scanning device of the pipette in such a way that the scanning device sets a display of a display device of the pipette that is dependent on the type of pipette tip.
  • the display is set in such a way that it indicates the tip type of the respectively attached pipette tip. In particular, this allows the volume displayed by the pipette to be set to the nominal volume of an attached pipette tip.
  • Pipette tips with collars of different heights are defined in claim 8 and the corresponding parts of the description and the exemplary embodiments of FIG EP 18 168 763.3 described. Pipettes with a scanning device for scanning collars of different heights are described in claims 1 to 16, the corresponding parts of the description and the exemplary embodiments of the same patent application. In this regard, reference is made to the above patent application, the content of which is hereby incorporated into this application.
  • the nominal volumes of pipette tips of different tip types for use with matched pipettes of the same pipette type differ from one another by one or more powers of ten. This is advantageous for the automatic setting of a volume display by means of a mechanical counter by adjusting a marking to different decimal places of the counter.
  • the seat area of the pipette tips has a bead running around the inner circumference of the tip cylinder for snapping into an annular groove of the clamping area surrounding the outer circumference of the pin of a pipette and / or the seat area of the pipette tips has an annular groove running around the inner circumference for snapping one on outer circumference of the pin of a pipette encircling bead of the clamping area.
  • This keeps the pipette tips securely on the spigot. Furthermore, this can ensure that a defined position of the pipette tips on the pin is maintained. This contributes to the fact that the pipette tip of each subfamily can only be used with a specially designed pipette.
  • the positions occupied by the upper ends of the piston rods in the respective lowest position of the tip piston relate to the bead or the annular groove of the pipette tips.
  • the pipette tip family comprises pipette tips of at least one tip type of a first subfamily with an upper end of the piston rod arranged in the deepest position of the tip piston in a first position above a bead surrounding the inner circumference of the tip cylinder for use with matched pipettes of a first pipette type , Pipette tips of at least one further tip type of a second subfamily with an upper end of the piston rod in the deepest position of the tip piston in a second position below an upper end of the piston rod arranged on the inner circumference of the tip cylinder for use with matching pipettes of a second pipette type and pipette tips of at least one other Tip type of a third subfamily with one in the lowest position of the tip piston in a third position between the first and second positions Thin upper end of the piston rod for use with a matching pipette of a third pipette type.
  • the upper end of the piston rod of the pipette tips of the third subfamily is arranged in the respective lowest position of the tip piston at approximately the same level as the bead.
  • the pipette tip family comprises pipette tips with nominal volumes of 10 ⁇ l and 100 ⁇ l of a first subfamily for use with pipettes of a first pipette type, pipette tips with nominal volumes of 25 ⁇ l and 250 ⁇ l of a second subfamily for use with pipettes of a second pipette type and a pipette tip with a nominal volume of 1000 ⁇ l of a third subfamily for use with pipettes of a third pipette type.
  • the pipette tip family comprises pipette tips in which the piston rods in a lower rod section with a larger outer diameter have a clamping groove for clamping a clamping element of the lifting rod and above that in an upper rod section have a smaller diameter than the lower rod section, so that the upper rod section does not have a diameter of the clamping element of the lifting rod can be clamped. This ensures that the pipette tip can only be connected to the type of pipette intended for it.
  • the pipette tip family comprises pipette tips in which the tip piston has a stop for support at the edge of a hole at the lower end of the lift rod below a clamping groove for clamping a clamping element of the lifting rod and / or below a lower rod section for clamping a clamping element of the lifting rod.
  • the stop prevents the piston rod from being pushed so deep into the receptacle of the lifting rod that the liquid picked up by the pipette tip cannot be completely dispensed. Without the stop, this would occur, for example, when highly viscous liquid is pipetted.
  • the pipette tip family comprises pipette tips made of one or more plastics.
  • the pipette tips are made of polypropylene and / or polyethylene.
  • the tip cylinders are made of polypropylene and the tip pistons are made of polyethylene.
  • the control device of the pipette of at least one pipette type is a mechanical control device.
  • the pipettes of all pipette types have a mechanical control device.
  • the control device of each pipette of the pipette family is designed (i.) When scanning a piston rod, which has the length of the piston rod of a pipette tip of a subfamily matched to the pipette, to put the drive device into a state enabling pipetting and to clamp the To allow pipette tip on the pin and lifting rod and / or (ii) when scanning a piston rod that is shorter than the piston rod of a pipette tip of a subfamily matched to the pipette, to put the drive device in a state that does not allow pipetting and / or (iii.) when scanning a piston rod that is longer than the piston rod of a pipette tip of a subfamily matched to the pipette, to prevent the pipette tip from jamming on the peg and / or the lifting rod.
  • This ensures that the pipette Each pipette type can only be used with pipette tips from a matching subfamily.
  • the control device is at the same time an ejection device which can be used to release used pipette tips from the pipette.
  • a pipette tip can be pressed off the spigot.
  • the operating element is rotated from the ejection position into the pipetting position when the first scanning element scans the piston rod of a subfamily matched to the pipette. If the piston rod is shorter, the operating element is not turned into the pipetting position, so that the ejection device prevents pipetting. In this embodiment, even if the piston rod is so short that it is not scanned by the elongated first scanning element, the operating element is not rotated from the ejection position into the pipetting position, so that pipetting is prevented.
  • control device is at the same time a device for the form-fitting connection of a pipette tip with the pipette, so that the pipette tip can be held particularly securely on the pipette.
  • the locking sleeve is shifted to the locking position before the pipette tip is sufficiently pushed onto the pin, i.e. when the pin narrows so elastically and / or the pipette tip expands so elastically is that the locking sleeve cannot be moved into the locking position.
  • the operating element is not moved from the ejection position to the pipetting position, which also prevents pipetting.
  • the control device of each pipette comprises a stop which limits the sliding of pipette tips onto the peg, so that when a pipette tip is pushed onto the peg with a collar that is longer than the collars of the pipette tips of a subfamily matched to the pipette, the Stop prevents the pipette tip from jamming on the pipette.
  • the control device also ensures that pipette tips that are matched to the pipette have a defined seat on the pin. In this way, the forces for clamping the pipette tips onto the pegs and for releasing the pipette tips from the pegs can also be limited.
  • the stop can in particular be formed by a surface on the underside of the pipette housing, by a shoulder of the pin or by a surface on the underside of a fourth scanning element which can be displaced against a further stop of the pipette.
  • the pin has a specific shape. According to a further embodiment, the pin is a conical, cylindrical or partially conical and cylindrical projection.
  • the pin has several conical sections with different cone angles.
  • the pin can have at least one cylindrical section.
  • the invention further relates to a pipette system consisting of a family of pipette tips according to one of Claims 1 to 9 and a family of pipettes according to one of Claims 10 to 14.
  • the terms “above” and “below” as well as “vertical” and “horizontal” and terms derived therefrom, such as “above” and “below”, “upright” and “upside down” and “ one above the other” refer to an arrangement of the pipette in which the pin is oriented vertically and is located at the downward-facing end of the pipette housing.
  • the pipette tips these details relate to a vertical alignment of the central axis of the pipette tips, the tip opening being arranged at the bottom and the plug-on opening at the top.
  • a pipette 1 designed as a positive displacement pipette has a rod-shaped (for example cylindrical) pipette housing 2.
  • a hollow cylindrical shaft 3 projects downward from the lower end of the pipette housing 2.
  • a pin 4 projects downward from the lower end of the shaft 3, which according to FIG Fig. 1 and 4th a Has through hole 5 with a through hole at the lower end.
  • the inside diameter of the through hole 5 is smaller than the inside diameter of the shaft 3.
  • the pin 4 has an upper pin section 6 with the shape of a hollow cone and below it a lower pin section 7 with the shape of a hollow cone.
  • the upper journal section 6 has a smaller cone angle than the lower journal section 7. Between the upper journal section 6 and the lower journal section 7, an annular groove 8 runs around on the outer circumference of the journal 4.
  • the upper pin section 6, the annular groove 8 and the lower pin section 7 form the first means for positively connecting the pipette to a pipette tip.
  • the annular groove 8 forms a clamping area 9 for a corresponding bead of a pipette tip.
  • the pin 4 has slots 10, 11 running in its longitudinal direction, preferably three, which are evenly spaced around the circumference of the pin 4.
  • the slots 10, 11 extend from the lower end along the pin 4.
  • a drive device 12 is present in the pipette housing 2, which comprises a transmission element 13 in the form of a transmission rod 14, a transmission mechanism 15 and a drive element 16 in the form of a lifting rod 17. Furthermore, the drive device 12 comprises an operating element 18 in the form of an operating lever 19, which is firmly connected to a carrier plate 21 via a web 20.
  • the carrier plate 21 has an oval shape with a wide rounded end and a narrow rounded end, the operating lever 19 protruding from the edge of the narrow rounded end.
  • the carrier plate 21 has a first curved slot 22 which runs approximately parallel to the contour of the narrow rounded end.
  • the carrier plate 21 has a rectangular first edge recess 23 in the middle of the first curved slot 22 on the side of the narrow rounded end.
  • the lifting rod 17 is guided into the shaft 3 and the pin 4 from above.
  • Fig. 4 it is hollow and provided with an axial bore 24 which extends as far as a hole 25 in the lower end of the lifting rod 17. Furthermore, it has a longitudinal slot 26 which starts at its upper end and runs in the longitudinal direction and ends in front of its lower end. Due to the longitudinal slot 26, the lifting rod 17 has a C-shaped cross section. Its lower end forms a receptacle 27 for the upper end of a piston rod.
  • the lifting rod 17 has a circumferential clamping spring groove 28 in the unslotted area next to its lower end. Inside the clamping spring groove 28 there are clamping slots 29.1, 29.2 on two diametrically opposite sides in the lifting rod 17, in which the clamping spring groove 28 is open to the inside of the lifting rod 17.
  • a clamping spring 30 is inserted into the clamping spring groove 28 and engages through the clamping slots 29.1, 29.2 into the inner cross section of the lifting rod 17.
  • the transmission mechanism 15 is designed such that when the operating lever 19 is displaced downward one after the other, between which the operating lever 19 is displaced upward, the lifting rod 17 is alternately displaced upward and downward. As a result, by pressing the operating lever 19 downwards the lifting rod 17 are moved from a lower position to an upper position, the lifting rod 17 retains the upper position during the subsequent upward displacement of the operating lever 19 and the lifting rod 17 is shifted downward again by a subsequent pressing of the operating lever 19. This can be repeated as often as you like.
  • the pipette 1 is provided with an ejection device 31.
  • This comprises a cam support 32 which is rotatably supported in the pipette housing 2 and which is designed as a hollow cylindrical rotary sleeve 33.
  • the outer circumference of the rotary sleeve 33 is rotatably mounted, for example, on the inner circumference of the pipette housing 2 and is supported at the upper and lower end between shoulders of steps on the inner circumference of the pipette housing 2, so that it cannot be displaced in the axial direction in the pipette housing 2.
  • the axis of rotation of the rotary sleeve 33 coincides with the longitudinal axis of the pipette housing 2 and the longitudinal axis of the pin 4.
  • the rotating sleeve 33 has recesses 34, 35 parallel to its axis of rotation on two diametrically opposite sides which extend from the upper edge of the rotating sleeve 33 and end at a distance from its lower edge. Below the recesses, the rotating sleeve 33 thus consists of a circular base 36 and above it consists of two sectors 37, 38 of a circular ring that are diametrically opposite one another and which laterally delimit the two recesses 34, 35.
  • a first curve 39 and a second curve 40 are arranged on the outer circumference of the circular base 36 of the rotary sleeve 33.
  • the first curve 39 is designed as a first groove 41 in the form of an inverted Y (turned upside down).
  • the vertical part 42 of the Y extends far up on a sector 37 to shortly in front of the upper edge of the sector 37.
  • the second curve 40 is a second groove 43 on the outer circumference of the base 36 of the rotating sleeve 33 with the shape of an upright V.
  • the first curve 39 and the second curve 40 are offset by 90 ° to one another arranged on the circumference of the rotary sleeve.
  • the first curve 39 and the second curve 40 each extend over an angular range of less than 90 ° over the circumference of the rotary sleeve 33.
  • the ejection device 31 comprises a first elongated sensing element 44 (ejection rod), which comprises a strip-shaped upper ejection rod section 45 and a cylindrical lower ejection rod section 46.
  • the upper and lower ejector rod sections 45, 46 are arranged parallel to one another and laterally offset from one another.
  • the lower end of the upper ejector rod section 45 is connected to the upper end of the lower ejector rod section 46 via a strip-shaped connecting rod section 47 inclined obliquely to the two ejector rod sections.
  • a second scanning element 48 in the form of a first guide pin 49 protrudes vertically from the inside of the upper ejection rod section 45.
  • the first scanning element 44 is preferably formed in one piece, for example from a rigid plastic or from metal.
  • the first scanning element 44 is guided with the first guide pin 49 in the first groove 41, engages with the connecting rod section 47 through the longitudinal slot 26 of the lifting rod 17 and extends with the lower ejection rod section 46 within the lifting rod 17 to just before the lower end of the same.
  • the pipette 1 comprises a locking device 50 which comprises a locking sleeve 51 and a strip-shaped control rod 52 parallel thereto.
  • the upper end of the locking sleeve 51 and the lower end of the control rod 52 are connected to one another via a second connecting rod section 53 which is inclined at an angle to the locking sleeve 51 and to the control rod 52.
  • a third scanning element 54 in the form of a second guide pin 55 protrudes from the inside of the control rod 52.
  • the second guide pin 55 is guided in the second groove 43.
  • the locking sleeve 51 is inserted into the shaft 3 from above and rests against the inside of the pin 4.
  • the lifting rod 17 and the elongated first scanning element 44 are inserted into the locking sleeve 51 from above.
  • the operating element 18 is pushed with the first curved slot 22 onto the sector 37 of the rotary sleeve 33 on which the first groove 41 extends.
  • the rotary sleeve 33 is connected at the top to a support ring 56 which bridges the two sectors 37, 38 and stabilizes the rotary sleeve 33.
  • the support ring 56 has on the outer edge a downwardly protruding jacket 57 which laterally surrounds the two sectors 37, 38 at the outer edges. It also has a second curved slot 58 which receives the upper edge of the sector 38 which is not provided with a groove 41, 43.
  • On the diametrically opposite side of the jacket 57 there is a downwardly opened rectangular second edge recess 59 which is designed to accommodate the web 20 between the operating lever 19 and the carrier plate 21.
  • the support ring 56 is connected to the rotary sleeve 33, for example by gluing and / or in a form-fitting manner.
  • the rotary sleeve 33 and the locking sleeve 51 as well as the operating element 18 are made, for example, of one or more rigid plastics and / or of metal.
  • the rotary sleeve 33, the support ring 56, the operating element 18 and / or the locking sleeve 51 are preferably each formed in one piece.
  • An operating button of the operating element 18 can also be made of an elastic or soft elastic plastic or rubber.
  • the operating lever 19 protrudes from the pipette housing 2 through a first housing slot 60 running transversely to the longitudinal axis of the pipette housing 2 and extending over part of the circumference of the pipette housing 2 so that it can be operated from the outside.
  • the first housing slot 60 is connected in the middle to a second housing slot 61 running downward in the longitudinal direction of the pipette housing 2.
  • the operating lever 19 can be displaced downward from the support ring 56 along the second housing slot 612 against the action of a spring device, sliding with the first curved slot 22 on the sector 37 of the rotating sleeve 33. After relief, the spring device automatically moves the operating lever 19 back upwards.
  • a sleeve-shaped fourth scanning element 62 is guided on the outside of the shaft 3.
  • a spring device in the form of a helical spring 63 guided on the shaft is supported on the underside of the pipette housing 2 and on the upper side of the fourth scanning element 62.
  • the fourth scanning element 62 is pressed from above against a stop element on the shaft 3 or pin 4 by the helical spring 63.
  • the pipette housing 2 On the top of the pipette housing 2 there is an adjusting button 64 for adjusting a dosing volume.
  • the dosing volume can be set by turning the adjusting knob 64.
  • a counter 65 arranged underneath in the pipette housing 2 shows the respectively set dosing volume.
  • the adjustment knob 64 and / or the counter 65 is coupled to the transmission mechanism 15.
  • the transmission mechanism 15 is designed to change the stroke of the lifting rod 17, which is carried out by shifting the operating element 18 downwards, in accordance with the metering volume set in each case.
  • a pipette tip 66 which comprises a tip cylinder 67 and a tip piston 68, is pushed onto the pin 4.
  • the tip cylinder 67 has a tubular body 69 which has a tip opening 70 at the lower end, a collar 72 having a push-on opening 71 at the upper end and a connecting area 73 on the inner circumference of the collar 72 for clamping onto the pin 4.
  • the connection area 73 has a complementary contour to the pin 4, which has a conical lower connection section 74 at the bottom for receiving the conical lower pin section 7, above a circumferential bead 75 for engaging in the annular groove 8 of the pin 4 and above a conical upper connection section 76 for receiving the having cylindrical upper pin portion 6.
  • the lower connecting section 74, the bead 75 and the upper connecting section 76 form second means for positively connecting the pipette tip 66 to the pipette 1.
  • the tubular body 69 has a cylindrical piston running area 77. Below that, the tubular body 69 has a downwardly tapering tip section 78 with the shape of a hollow truncated cone.
  • the tip portion 78 is in Fig. 4 shown and omitted in the remaining drawings for the sake of simplicity.
  • the tip piston 68 is inserted into the tubular body 69.
  • This comprises a piston 79 which is guided in the piston running area 77.
  • a piston rod 80 stands from the piston 79 and has a smaller diameter than the piston 79 has, upwards in front.
  • the piston rod 80 has a lower rod section 81 with a larger diameter and above it an upper rod section 82 with a smaller diameter than the lower rod section 81.
  • the piston rod 80 On the lower rod section 81, the piston rod 80 has an externally encircling clamping groove 83.
  • a pipette tip family comprises five different types of pipette tips. These are pipette tips 66.1 to 66.5 with different nominal volumes of 10 ⁇ l ( Figure 12a ), 25 ⁇ l ( Figure 12b ), 100 ⁇ l ( Figure 12c ), 250 ⁇ l (Fig. D) and 1000 ⁇ l ( Figure 12e ). With all pipette tips 66.1 to 66.5 from Fig. 12 the tip piston 68.1 to 68.5 is in a position in which it is pushed as deep as possible into the tip cylinder 67.1 to 67.5.
  • the tip piston 68.1 to 68.3 is pushed into the tip cylinder 67.1 to 67.3 by placing one on the tip piston 68.1 to 68.3 between piston rod 80.1 to 80.3 and piston 79.1 to 79.3 arranged disk 84.1 to 84.3 limited to a paragraph 85.1 to 85.3 in the tip cylinder 67.1 to 67.3.
  • the two larger pipette tips 66.4, 66.5 with a nominal volume of 250 ⁇ l and 1000 ⁇ l also have a disk 84.4, 84.5 which is used to center the tip piston 68.4, 68.5 in the tip cylinder 67.4, 67.5.
  • the lowest position of the tip piston 68.4 to 68.5 is (additionally) defined by placing a conical piston 79.4 to 79.5 on a conical tip section 78.4 to 78.5 at the lower end of the tip cylinder 67.3 to 67.5.
  • the different nominal volumes are characterized by the different heights of the collar 72.1 to 72.5 of the tip cylinder 67.1 to 67.5.
  • the height of the collar 72.1 to 72.5 is given by the distance between the upper edge of the collar and the bead 75.1 to 75.5.
  • the pipette tips 66.1, 66.3 with a nominal volume of 10 ⁇ l and 100 ⁇ l form a first subfamily 86.1.
  • the upper ends of the piston rods 80.1, 80.3 in the lowest position of the tip pistons 68.1, 68.3 assume the same positions above seat areas 87.1, 87.3, which are defined by the circumferential bead 75.1, 75.3.
  • the pipette tips 66.2, 66.4 with a nominal volume of 25 ⁇ l and 250 ⁇ l form a second subfamily 86.2.
  • the upper ends of the piston rods 80.2, 80.4 in the lowest position of the tip pistons 68.2, 68.4 have the same position below the seat areas 87.2, 87.4, which are defined by the beads 75.2, 75.4.
  • the pipette tip 66.5 with a nominal volume of 1000 ⁇ l forms a third subfamily 86.3. This consists of only one family member. In this subfamily 86.3, the upper end of the piston rod 80.5 is arranged in the lowest position of the tip piston 68.5 approximately at the level of the upper edge of the seat area 87.5, which is defined by the bead 75.5.
  • the pipettes 1.1 to 1.3 are designed differently for pipetting with different pipette tips 66.1 to 66.5.
  • the pipette 1.3 is designed for pipetting with pipette tips 66.5 of the third subfamily 86.3 in the range from 100 ⁇ l to 1000 ⁇ l.
  • the pipette 1.1 is designed for pipetting with pipette tips 66.1, 66.3 of the first subfamily 86.1 in the range from 1 ⁇ l to 100 ⁇ l.
  • the pipette 1.2 is designed for pipetting with pipette tips 66.2, 66.4 of the second subfamily 86.2 in the range from 2.5 ⁇ l to 250 ⁇ l.
  • the tip piston 68 is each arranged in the lowest position in the tip cylinder 67.
  • the position which the upper end of the piston rod 80 assumes in this situation is referred to in this application as the "starting position".
  • Figure 13a shows the pipette 1.3 for pipetting volumes up to 1000 ⁇ l with an attached pipette tip 66.5 with a nominal volume of 1000 ⁇ l.
  • the upper end of the piston rod 80.5 is approximately at the same level as the upper edge of the bead 75.5 of the tip cylinder 67.5.
  • the collar 72.5 of the pipette tip 66.5 projects upwards with respect to the bead 75.5 over a length specific to the pipette tip 66.5 with a nominal volume of 1000 ⁇ l.
  • the pipette tip 66.1 cannot be used with the pipette 1.3.
  • the upper edge of the collar 72.1 presses the fourth scanning element 62 against an upper stop so that the pipette tip 66.1 cannot be pushed any further onto the pin 4.
  • the piston rod 80.1 does not press the first scanning element 44 upward enough into the pipette 1.3, so that the operating element 18 is not shifted into the pipetting position in the center of the first housing slot 60 via the second housing slot 61.
  • the position of the operating element 18 pivoted to the side in the first housing slot 60 prevents pipetting.
  • a pipette tip 66.1 with a nominal volume of 10 ⁇ l is attached to the pipette 1.1 for pipetting volumes of up to 100 ⁇ l.
  • the upper end of the piston rod 80.1 projects upwards over a certain length with respect to the bead 75.1 of the tip cylinder 67.1.
  • the collar 72.1 of the pipette tip 66.1 extends over a length with respect to the bead 75.1 above, which is specific for the pipette tip 66.1 with a nominal volume of 10 ⁇ l.
  • a pipette tip 66.3 with a nominal volume of 100 ⁇ l is attached to the pipette 1.1.
  • the upper end of the piston rod 80.3 projects by the same height above the bead 75.3 as in the case of the pipette tip 66.1.
  • the collar 72.3 of the pipette tip 66.3 projects upwards from the bead 75.3 over a length which is specific for the pipette tip 66.3.
  • a pipette tip 66.2 with a nominal volume of 25 ⁇ l is attached to the pipette 1.2 for pipetting samples with a volume of up to 250 ⁇ l.
  • the upper end of the piston rod 80.2 of the pipette tip 66.2 is arranged a certain length below the bead 75.2.
  • the collar 72.2 of the pipette tip 66.2 projects upward with respect to the bead 75.2 by a length which is specific for the pipette tip 66.2.
  • a pipette tip 66.4 with a nominal volume of 250 ⁇ l is attached to the pipette 1.2.
  • the upper end of the piston rod 80.4 of the pipette tip 60.4 is arranged below the bead 75.4 by the same length as in the case of the pipette tip 66.2.
  • the collar 72.4 of the pipette tip 66.4 projects upward by a length with respect to the bead 75.4 which is specific for the pipette tip 66.4.
  • piston rods 80.1, 80.3 and 80.5 of the pipette tips 66.1, 66.3 and 66.5 are each too long, so that from the to Figure 13c pipetting is not possible.
  • the ejection device 31 and the blocking device 50 are components of a mechanical control device 88 coupled to the first scanning element 44, which puts the pipette 1 into a state that enables or does not enable pipetting depending on the scanned piston rod 80.
  • the pipette 1 can be used as follows: According to Fig. 1 and 8th a pipette tip 66 is held on the pipette 1 in an initial state.
  • the seat area 87 is positively connected to the pin 4 by the bead 75 engaging in the annular groove 8.
  • the operating element 18 is in the starting position at the upper end of the second housing slot, in which the first housing slot can be rotated in both directions.
  • the maximum angle of rotation is limited by the extent of the first and second grooves 41, 43 in the circumferential direction or of the first housing slot, depending on which extent is smaller.
  • the locking sleeve 51 is according to Fig. 4 arranged in the lowest position, so that it prevents unintentional detachment of the pipette tip 66 from the pin 4. A radial constriction would be required to break the positive connection of the pin 4 is required, which the locking sleeve 51 does not allow in this position.
  • the tip piston 68 is clamped with the upper rod section 82 in the receptacle 27 of the lifting rod 17.
  • the fourth scanning element 62 is pressed against the upper edge of the pipette tip 66 by the pretensioned helical spring 63.
  • the position of the fourth scanning element 62 depends on the height of the collar 72 of the attached pipette tip 66 or on the length by which the collar 72 protrudes with respect to the bead 75.
  • the height of the collar 72 is indicative of the nominal volume of the pipette tip 66 used.
  • the fourth scanning element 62 is coupled to a diaphragm or other range setting device on the counter 65 via a slide (not shown) or another transmission device.
  • the counter 65 indicates the volume that can be pipetted with the respective attached pipette tip 66 during the stroke set by means of the operating element 18.
  • Embodiments of the pipette which has a scanning device for scanning the height of the collar of the pipette tip, as well as a family of pipette tips in which pipette tips of different types (eg with different nominal volumes) have collars of different heights, are described in the European patent application EP 18 168 763.3 described.
  • the pipette 1 with the lower end of the pipette tip 66 held on it is immersed in a liquid. Thereafter, the operating element 18 is pressed down. This movement is converted by the transmission device 15 into a lifting movement of the lifting rod 17. As a result, the tip piston 68 is displaced upward.
  • the upper rod section 82 takes the first scanning element 44 with it, so that the first guide pin 49 in the vertical part 42 of the Y-shaped first groove 41 upwards slides. Meanwhile, the locking sleeve 45 maintains its position. This is in Fig. 9 shown.
  • the pipette tip 66 When the operating element 18 has carried out the set stroke, the pipette tip 66 is filled with a certain amount of liquid. The operating element 18 is then relieved and displaced back upwards by the spring device until it rests on the support ring 56. In order to dispense this amount of liquid, the pipette 1 with the pipette tip 66 can be aligned with another vessel. By pressing the operating element 18 downwards again, the lifting rod 17 is shifted downwards and the amount of liquid is dispensed. Here, the first guide pin 49 slides down to the junction of the first groove 41.
  • the stroke performed by the operating element 18 when the liquid is taken up and dispensed depends on the set amount of liquid.
  • the uptake and release of liquid can be carried out several times.
  • the operating element 18 is pivoted from the pipetting position to the right or to the left into an ejection position. This rotates the rotary sleeve 33 so that the second groove 43 displaces the second guide pin 55 and thus the locking sleeve 51 upwards until the locking sleeve 51 has released the pin 4 to such an extent that it can be deformed radially inward.
  • the locking sleeve 51 is preferably pulled out of the through hole 5.
  • the first guide pin 49 is displaced downward in one of the two lateral sections of the lower part of the first groove 41, so that the first sensing element 44 presses against the tip piston 68, which is supported at the bottom on the tip section 78.
  • the bead 75 exerts a radial force on the pin 4, so that the latter narrowed and the positive connection between pipette tip 66 and pin 4 is dissolved.
  • the pipette tip 66 is released from the pin 4. This is in Fig. 10 shown.
  • the stripping of the pipette tip 66 from the pin 4 can also be assisted by the fourth scanning element 62, which is pressed by the pretensioned helical spring 63 against the upper edge of the pipette tip 66.
  • a new pipette tip 66 can be connected to the peg 4.
  • the pipette 1 with the pin 4 can be inserted into the plug-on opening 71 of a pipette tip 66 held ready in a carrier.
  • the fourth scanning element 62 is displaced upwards and the helical spring 63 is pretensioned.
  • the display of the counter 65 is set to the attached pipette tip 66.
  • the upper rod section 82 presses against the underside of the first scanning element 44, so that the first guide pin 49 slides as far as the first branch point of the first groove 41.
  • the rotary sleeve 33 is rotated in the pipette housing 2 until the operating element 18 is in the pipetting position.
  • the second guide pin 55 slides to the lowest point in the second groove 43.
  • the locking sleeve 51 is in the locking position of Fig. 4 relocated, in which it prevents detachment of the pipette tip 66 from the pin 4.
  • connection of the tip piston 68 to the lifting rod 17 and the pipetting can take place in the manner described above.
  • a pipette tip 66.6 is shown, which extends from the pipette tip 66.5 of Figure 15e differs in that the piston rod 80.6 has a stop 89 below the clamping groove 83.6 at the lower end of the lower rod section 81.6.
  • the stop 89 is formed by the top of a conical section 90 that widens upwards.
  • the stop 89 is through the top of a disk or through several outwardly projecting projections distributed at the same height over the circumference of the piston rod 80.6.
  • the stop 89 is positioned such that the piston rod 80.6 can be pushed so far into the receptacle 27 that the clamping spring 30 engages in the clamping groove 83.6.
  • the abutment of the stop 89 on the edge of the hole 25 prevents the piston rod 80 from being pushed into the receptacle 27 any further.
  • the tip piston 68.6 can only be pulled out of the receptacle 27 by overcoming the clamping force of the clamping spring 30. As a result, the tip piston 68.6 is held immovably by the lifting rod 17 both upwards and downwards. This avoids pipetting errors when aspirating and dispensing the liquid.

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Abstract

Pipettenspitzenfamilie umfassend Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps für den Gebrauch mit Pipetten unterschiedlichen Pipettentyps einer Pipettenfamilie,• wobei jede Pipettenspitze einen Spitzenzylinder• und einen Spitzenkolben umfasst,• wobei der Spitzenzylinder einen rohrförmigen Körper mit einer Spitzenöffnung am unteren Ende, einer Aufstecköffnung am oberen Ende, einem Sitzbereich am inneren Umfang zum Aufklemmen auf einen Klemmbereich eines Zapfens einer Pipette und einem zylindrischen Kolbenlaufbereich zwischen Spitzenöffnung und Sitzbereich aufweist• und der Spitzenkolben einen abdichtend im Kolbenlaufbereich geführten Kolben und eine nach oben vorstehende Kolbenstange zum Einklemmen in einer axialen Bohrung mit einem Loch am unteren Ende einer Hubstange einer Pipette aufweist,• wobei Pipettenspitzen derselben Unterfamilie Pipettenspitzen desselben Spitzentyps oder Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps sind, bei denen die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen• und Pipettenspitzen unterschiedlicher Unterfamilien die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens an unterschiedlichen Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen,• sodass die Pipettenspitzen jeder Unterfamilie mit Pipetten eines darauf abgestimmten Pipettentyps und nicht mit Pipetten eines darauf nicht abgestimmten Pipettentyps der Pipettenfamilie zum Pipettieren verwendet werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pipettenspitzenfamilie umfassend Pipettenspitzen für den Gebrauch mit Pipetten einer Pipettenfamilie und eine Pipettenfamilie umfassend Pipetten für den Gebrauch mit Pipettenspitzen einer Pipettenspitzenfamilie.
  • Pipetten werden insbesondere in wissenschaftlichen und industriellen Labors mit medizinischen, molekularbiologischen und pharmazeutischen Anwendungsgebieten zum Dosieren ausgewählter Volumen von Flüssigkeiten eingesetzt. Bei den Flüssigkeiten kann es sich insbesondere um homogene (einphasige) Flüssigkeiten bestehend aus einer einzigen flüssigen Komponente oder aus einer homogenen Mischung mehrerer flüssiger Komponenten (Lösungen) handeln. Ferner können die Flüssigkeiten heterogene (mehrphasige) Gemische einer Flüssigkeit mit einer weiteren Flüssigkeit (Emulsionen) oder einem Feststoff (Suspension) sein.
  • Pipetten weisen ein stielförmiges Pipettengehäuse mit einem Zapfen (Ansatz) am unteren Ende zum Aufklemmen einer Pipettenspitze auf. Der Zapfen ist vielfach ein konischer, zylindrischer oder abschnittsweise konischer und zylindrischer Vorsprung und wird auch als "Arbeitskonus" bezeichnet. Eine Pipettenspitze ist ein hohles Röhrchen mit einer Spitzenöffnung am unteren Ende und einer Aufstecköffnung am oberen Ende, mit dem die Pipettenspitze auf den Zapfen aufklemmbar ist. Die Flüssigkeit wird in die Pipettenspitze aufgenommen und aus dieser abgegeben. Die Aufnahme und Abgabe der Flüssigkeit wird mittels der Pipette gesteuert. Festvolumenpipetten dienen zum Pipettieren konstanter Volumen. Bei variablen Pipetten ist das zu dosierende Volumen einstellbar. Zur Anzeige des eingestellten Volumens dient ein mechanisches Zählwerk. Zum Einstellen des Volumens ist der Hub einer Antriebseinrichtung mittels einer Einstelleinrichtung einstellbar, die mit dem Zählwerk gekoppelt ist. Die Pipettenspitze wird nach dem Gebrauch vom Ansatz gelöst und kann gegen eine frische Pipettenspitze ausgetauscht werden. Hierdurch können bei nachfolgenden Pipettierungen Kreuzkontaminationen vermieden werden.
  • Luftpolsterpipetten weisen im Pipettengehäuse ein Kolben-Zylinder-System auf, das über einen Kanal mit einem Durchgangsloch im Zapfen verbunden ist. Pipettenspitzen für Luftpolsterpipetten (Luftpolster-Pipettenspitzen) haben keinen integrierten Kolben. Durch Verlagern des Kolbens in dem Zylinder mittels der Antriebseinrichtung wird ein Luftpolster bewegt, um Flüssigkeit in eine auf den Zapfen aufgeklemmte Pipettenspitze einzusaugen und aus dieser auszustoßen. Nachteilig bei Luftpolsterpipetten sind Dosierfehler aufgrund von Veränderungen der Länge des Luftpolsters durch das Gewicht der eingesaugten Flüssigkeit und von Änderungen der Temperatur, des Luftdruckes und der Luftfeuchtigkeit. Problematisch kann auch eine Kontamination der Pipette durch Aerosole sein.
  • Luftpolsterpipetten werden in unterschiedlichen Größen mit jeweils nur einen dazu passenden Luftpolster-Pipettenspitze mit einem bestimmten Nennvolumen oder mehreren dazu passenden Luftpolster-Pipettenspitzen mit unterschiedlichen nahe beieinander liegenden Nennvolumen angeboten. Bekannt ist die Kennzeichnung von Luftpolsterpipetten und Luftpolster-Pipettenspitzen durch einen Farbcode, um die korrekte Zuordnung zu erleichtern. Hierbei besteht die Gefahr der Fehlinterpretation durch den Anwender, sodass dieser eine falsche Kombination einer Pipette mit einer Pipettenspitze verwendet.
  • Die US 6,749,812 B2 beschreibt eine Luftpolsterpipette mit einem automatischen Spitzenabwerfer, die einen federbelasteten Ansatz zum Aufstecken von Pipettenspitzen und eine darauf geführte, federbelastete Abwerferhülse aufweist.
  • Ferner ist eine Spitzenerkennung von Pipettenspitzen vorhanden, bei denen verschiedene Spitzentypen eine unterschiedliche Basiskonfiguration haben. Bei dieser Spitzenerkennung werden unterschiedliche Pipettenspitzentypen an einem Unterschied der relativen Verschiebung des Ansatzes bezüglich der Abwerferhülse erkannt, der mittels elektronischer Sensoren erfasst wird.
  • Direktverdrängerpipetten werden mit Pipettenspitzen mit integriertem Kolben (Direktverdränger-Pipettenspitzen) gebraucht. Diese Art von Pipetten weist einen Zapfen zum Befestigen der Pipettenspitze und eine mit dem integrierten Kolben (Spitzenkolben) koppelbare Antriebseinrichtung zum Bewegen des Kolbens auf. Der Kolben kommt direkt in Kontakt mit der Flüssigkeit, sodass die nachteiligen Auswirkungen eines Luftpolsters entfallen. Direktverdrängerpipetten eignen sich insbesondere für die Dosierung von Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck, hoher Viskosität oder hoher Dichte und Anwendungen in der Molekularbiologie, bei denen es auf Aerosolfreiheit ankommt, um Kontaminationen zu vermeiden.
  • Luftpolster- und Direktverdränger-Pipettenspitzen für den einmaligen Gebrauch oder für Wiederverwendung bestehen aus Kunststoff oder aus Glas.
  • Bei der Direktverdrängerpipette Biomaster® 4830 der Eppendorf AG weist die Antriebseinrichtung eine Hubstange zum Verlagern eines Kolbens in einer Pipettenspitze auf, die ein hohles unteres Hubstangenteil und ein von oben in das untere Hubstangenteil eingeführtes oberes Hubstangenteil aufweist. Das obere Hubstangenteil ist mit einem Bedienelement verbunden, das aus einem oberen Ende des Pipettengehäuses heraussteht. Eine Pipettenspitze Mastertip® der Eppendorf AG mit einem Nennvolumen von 20 µl ist auf einen Zapfen der Pipette aufklemmbar. Durch Drücken des Bedienelementes kann die Hubstange nach unten verschoben werden, sodass ein oberes Ende der Kolbenstange eines Spitzenkolbens der Pipettenspitze in das untere Hubstangenteil eingepresst wird. Beim Verlagern der Hubstange nach unten bis zu einem unteren Anschlag wird eine Federeinrichtung vorgespannt. Nach Entlastung des Bedienelementes verlagert die Federeinrichtung die Hubstange bis zu einem oberen Anschlag, wobei der Spitzenkolben mitgenommen wird und Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt werden kann. Die eingesaugte Flüssigkeit kann durch erneutes Drücken des Bedienelementes bis zum unteren Anschlag abgegeben werden. Zum Lösen der Pipettenspitze muss der Anwender mit erhöhter Kraft auf das Bedienelement drücken, sodass eine weitere Federeinrichtung einfedert, das obere Hubstangenteil im unteren Hubstangenteil nach unten verlagert wird, den Kolben aus dem unteren Hubstangenteil herausdrückt und die Pipettenspitze vom Zapfen abdrückt. Die Pipette Biomaster® und die Pipettenspitzen Mastertip® sind für Pipettierungen im Volumenbereich von 1 µl bis 20 µl ausgelegt.
  • Die EP 2 574 402 B1 und die DE 199 48 818 A1 beschreiben Spritzen mit einer Codierung und Dosiervorrichtungen mit Sensoren, die die Codierung der eingesetzten Spritze abtasten und eine vom Spritzentyp abhängige Anzeige ausgeben. Die Spritzen werden mittels Greifhebeln bzw. Klinken an einem Spritzenflansch des Spritzenzylinders und Nuten des Spritzenkolbens gehalten und werden nicht auf einen Zapfen aufgeklemmt und in eine hohle Hubstange eingeklemmt wie die Direktverdränger-Pipettenspitzen.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Direktverdränger-Pipettenspitzen und Luftpolsterpipetten mit einem erweiterten Anwendungsbereich zu schaffen. Dabei sollen Anwendungsfehler möglichst vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird durch eine Pipettenspitzenfamilie gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Pipettenspitzenfamilie sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenspitzenfamilie umfasst Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps für den Gebrauch mit Pipetten unterschiedlichen Pipettentyps einer Pipettenfamilie,
    • wobei jede Pipettenspitze einen Spitzenzylinder
    • und einen Spitzenkolben umfasst,
    • wobei der Spitzenzylinder einen rohrförmigen Körper mit einer Spitzenöffnung am unteren Ende, einer Aufstecköffnung am oberen Ende, einem Sitzbereich am inneren Umfang zum Aufklemmen auf einen Klemmbereich eines Zapfens einer Pipette und einem zylindrischen Kolbenlaufbereich zwischen Spitzenöffnung und Sitzbereich aufweist
    • und der Spitzenkolben einen abdichtend im Kolbenlaufbereich geführten Kolben und eine nach oben vorstehende Kolbenstange zum Einklemmen in einer axialen Bohrung mit einem Loch am unteren Ende einer Hubstange einer Pipette aufweist,
    • wobei Pipettenspitzen derselben Unterfamilie Pipettenspitzen desselben Spitzentyps oder Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps sind, bei denen die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen
    • und Pipettenspitzen unterschiedlicher Unterfamilien die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens an unterschiedlichen Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen,
    • sodass die Pipettenspitzen jeder Unterfamilie mit Pipetten eines darauf abgestimmten Pipettentyps und nicht mit Pipetten eines darauf nicht abgestimmten Pipettentyps zum Pipettieren verwendet werden können.
  • Ferner wird die Aufgabe durch eine Pipettenfamilie gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Pipettenfamilie sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenfamilie umfasst Pipetten unterschiedlichen Pipettentyps für den Gebrauch mit Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps einer Pipettenspitzenfamilie, wobei jede Pipette folgende Merkmale umfasst:
    • ein stielförmiges Pipettengehäuse,
    • einen Zapfen am unteren Ende des Pipettengehäuses mit einem Klemmbereich am äußeren Umfang zum Aufklemmen eines Sitzbereichs am inneren Umfang eines eine Aufstecköffnung am oberen Ende aufweisenden Spitzenzylinders einer Pipettenspitze und mit einer Durchgangsbohrung zum Einführen einer Kolbenstange eines Spitzenkolbens der Pipettenspitze,
    • eine Antriebseinrichtung umfassend eine auf die Durchgangsbohrung ausgerichtete und in Längsrichtung des Zapfens verlagerbar im Pipettengehäuse geführte Hubstange mit einer axialen Bohrung und einem Loch am unteren Ende zum Einführen des obere Endes des Spitzenkolbens und einer Klemmeinrichtung zum Festklemmen des oberen Endes des Spitzenkolbens in der Bohrung und ein vom Pipettengehäuse vorstehendes, relativ zum Pipettengehäuse verlagerbares und mit der Hubstange gekoppeltes Bedienelement zum Verlagern eines abdichtend in einem Kolbenlaufbereich zwischen einer Spitzenöffnung am unteren Ende und dem Sitzbereich des Spitzenzylinders geführten Kolbens des Spitzenkolbens im Spitzenzylinder,
    • ein bei entlastetem Bedienelement innerhalb der axialen Bohrung der Hubstange nach oben verlagerbares längliches erstes Abtastelement zum Abtasten des oberen Endes eines in die axiale Bohrung eingeführten Spitzenkolbens einer mit der Aufstecköffnung auf den Zapfen aufgeschobenen Pipettenspitze und
    • eine mit dem ersten Abtastelement gekoppelte Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, bei Abtastung einer Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf den Pipettentyp der Pipette abgestimmten Unterfamilie der Pipettenspitzenfamilie, bei der die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen, die Pipette in einen das Pipettieren ermöglichenden Zustand zu versetzen und bei Abtastung einer Kolbenstange einer Pipettenspitze einer nicht auf den Pipettentyp abgestimmten Unterfamilie, bei der die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens andere Positionen bezüglich des Sitzbereichs als die Pipettenspitzen der auf den Pipettentyp abgestimmten Unterfamilie aufweisen, in einen das Pipettieren nicht ermöglichenden Zustand zu versetzen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Pipettenspitzenfamilie wird der Anwendungsbereich dadurch erweitert, dass diese Pipettenspitzen mit integriertem Kolben unterschiedlichen Spitzentyps umfasst. Beispielsweise wird bei einer Pipettenspitzenfamilie, bei der sich die verschiedenen Spitzentypen durch das Nennvolumen voneinander unterscheiden, der Bereich der pipettierbaren Volumen vergrößert und/oder die Genauigkeit verbessert, mit der verschiedene Volumen pipettiert werden können. Zusätzlich wird der Anwendungsbereich der Pipettenspitzenfamilie dadurch erweitert, dass diese mehrere Unterfamilien umfasst, die jeweils von Pipettenspitzen desselben Spitzentyps oder Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps gebildet sind, bei denen die oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Kolbens dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches aufweisen. Hierdurch wird nämlich der Gebrauch von Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps mit denselben Pipetten eines darauf abgestimmten Pipettentyps ermöglicht.
  • Bei der erfindungsgemäßen Pipettenfamilie wird der Anwendungsbereich dadurch erweitert, dass diese Pipetten unterschiedlichen Pipettentyps umfasst. Beispielsweise wird bei einer Pipettenfamilie, bei der sich die verschiedenen Pipettentypen dadurch unterscheiden, dass sie mit Pipettenspitzen mit unterschiedlichen Nennvolumen gebraucht werden können, der Bereich der pipettierbaren Volumen vergrößert und/oder die Genauigkeit verbessert, mit der verschiedene Volumen pipettiert werden können. Zusätzlich wird der Anwendungsbereich dadurch vergrößert, dass jede Pipette eines bestimmten Pipettentyps mit sämtlichen Pipettenspitzen einer darauf abgestimmten Unterfamilie gebraucht werden kann. Hierdurch können Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps mit derselben Pipette gebraucht werden.
  • Verwechslungen, Fehldosierungen und andere Anwendungsfehler werden dadurch vermieden, dass die Pipettenspitzen jeder Unterfamilie nur mit Pipetten eines darauf abgestimmten Pipettentyps gebraucht werden können und das Pipetten eines bestimmten Pipettentyps nur mit Pipettenspitzen einer darauf abgestimmten Unterfamilie gebraucht werden können.
  • Mit dem Pipettieren ist das Aufnehmen von Flüssigkeit in Pipettenspitzen und das Abgeben von Flüssigkeit aus Pipettenspitzen mithilfe von Pipetten bezeichnet. Mit dem Gebrauch von Pipettenspitzen mit Pipetten ist das Halten von Pipettenspitzen an Pipetten, das Bewegen von an Pipetten gehaltenen Pipettenspitzen durch Bewegen von Pipetten und das Pipettieren mit Hilfe von Pipettenspitzen und Pipetten bezeichnet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart unterscheiden sich Pipettenspitzen verschiedenen Spitzentyps voneinander durch eines oder mehrere der folgenden Merkmale: Nennvolumen, Form, Abmessungen, Material, Beschichtung der Oberfläche, ohne oder mit Behandlung der Oberfläche, elektrisch isolierend oder elektrisch leitend, Reinheitsgrad. Die Erfindung erweitert den Anwendungsbereich von Pipettenspitzen insbesondere hinsichtlich der vorgenannten Merkmale und vermeidet zugleich Anwendungsfehler.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weisen die Pipettenspitzen einen Kragen mit der Aufstecköffnung am oberen Ende und dem Sitzbereich am inneren Umfang des Kragens auf. Der Kragen ist insbesondere vorteilhaft für das Halten von Pipettenspitzen auf einem Träger (Rack) beim Lagern, Transportieren und Aufklemmen von Pipettenspitzen auf die Zapfen von Pipetten. Ferner kann der Kragen vorteilhaft für eine genaue Positionierung der Pipettenspitze auf den Zapfen und für das Abtrennen der Pipettenspitze von den Zapfen sein.
  • Eine weitere Ausführungsart umfasst mindestens eine Unterfamilie mit Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps, wobei jede dieser Pipettenspitzen einen Kragen mit einer für den Spitzentyp kennzeichnenden Höhe aufweist und diese Pipettenspitzen ausgebildet sind, mit ihrem Sitzbereich am inneren Umfang des Kragens auf denselben Klemmbereich eines Zapfens einer Pipette von demselben Pipettentyp aufgeklemmt zu werden, sodass sie mit ihren Kragen unterschiedlich hoch an dem Zapfen hochstehen. Die Höhe des Kragens ist vorzugsweise der Abstand, den der obere Rand des Kragens in senkrechter Richtung vom Sitzbereich der Pipettenspitze aufweist. Bei dieser Ausführungsart können Pipettenspitzen mit unterschiedlich hohen Kragen ein Abtastelement einer Abtasteinrichtung der Pipette so steuern, dass die Abtasteinrichtung eine vom Typ der Pipettenspitze abhängige Anzeige einer Anzeigeeinrichtung der Pipette einstellt. Infolgedessen wird beim Aufklemmen von Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps auf den Zapfen der Pipette die Anzeige so eingestellt, dass sie auf den Spitzentyp der jeweils aufgesteckten Pipettenspitze hinweist. Insbesondere kann hierdurch das von der Pipette angezeigte Volumen auf das Nennvolumen einer aufgesteckten Pipettenspitze eingestellt werden. Pipettenspitzen mit unterschiedlich hohen Kragen sind in Anspruch 8 und den entsprechenden Teilen der Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen der EP 18 168 763.3 beschrieben. Pipetten mit einer Abtasteinrichtung zum Abtasten unterschiedlich hoher Kragen sind in den Ansprüchen 1 bis 16, den entsprechenden Teilen der Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen derselben Patentanmeldung beschrieben. In dieser Hinsicht wird Bezug genommen auf die vorstehende Patentanmeldung, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart unterscheiden sich die Nennvolumen von Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten desselben Pipettentyps um eine oder mehrere Zehnerpotenzen voneinander. Dies ist vorteilhaft für die selbsttätige Einstellung einer Volumenanzeige mittels eines mechanischen Zählwerkes durch Verstellen einer Markierung auf unterschiedliche Dezimalstellen des Zählwerkes.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der Sitzbereich der Pipettenspitzen einen am inneren Umfang des Spitzenzylinders umlaufenden Wulst zum Verschnappen mit einer am äußeren Umfang des Zapfens einer Pipette umlaufenden Ringnut des Klemmbereiches auf und/oder weist der Sitzbereich der Pipettenspitzen eine am inneren Umfang umlaufende Ringnut zum Verschnappen mit einem am äußeren Umfang des Zapfens einer Pipette umlaufenden Wulst des Klemmbereiches auf. Hierdurch werden die Pipettenspitzen sicher auf dem Zapfen gehalten. Ferner kann hierdurch die Einhaltung einer definierten Position der Pipettenspitzen auf dem Zapfen sichergestellt werden. Dies trägt dazu bei, dass die Pipettenspitze jeder Unterfamilie nur mit einer darauf abgestimmten Pipette gebraucht werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart beziehen sich die von den oberen Enden der Kolbenstangen in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens eingenommenen Positionen auf den Wulst oder die Ringnut der Pipettenspitzen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Pipettenspitzenfamilie Pipettenspitzen mindestens eines Spitzentyps einer ersten Unterfamilie mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens in einer ersten Position oberhalb eines am Innenumfang des Spitzenzylinders umlaufenden Wulstes angeordneten oberen Ende der Kolbenstange für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten eines ersten Pipettentyps, Pipettenspitzen mindestens eines weiteren Spitzentyps einer zweiten Unterfamilie mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens in einer zweiten Position unterhalb eines am Innenumfang des Spitzenzylinders umlaufenden Wulstes angeordneten oberen Ende der Kolbenstange für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten eines zweiten Pipettentyps und Pipettenspitzen mindestens eines weiteren Spitzentyps einer dritten Unterfamilie mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens in einer dritten Position zwischen den ersten und zweiten Positionen angeordneten oberen Ende der Kolbenstange für den Gebrauch mit einer darauf abgestimmten Pipette eines dritten Pipettentyps. Bei dieser Ausführungsart werden Fehler durch falschen Gebrauch von Pipettenspitzen besonders sicher vermieden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das obere Ende der Kolbenstange der Pipettenspitzen der dritten Unterfamilie in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens annähernd auf derselben Höhe wie der Wulst angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Pipettenspitzenfamilie Pipettenspitzen mit Nennvolumen von 10 µl und 100 µl einer ersten Unterfamilie für den Gebrauch mit Pipetten von einem ersten Pipettentyp, Pipettenspitzen mit Nennvolumen von 25 µl und 250 µl einer zweiten Unterfamilie für den Gebrauch mit Pipetten von einem zweiten Pipettentyp und eine Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 1000 µl einer dritten Unterfamilie für den Gebrauch mit Pipetten von einem dritten Pipettentyp.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Pipettenspitzenfamilie Pipettenspitzen, bei denen die Kolbenstangen in einem unteren Stangenabschnitt mit einem größeren Außendurchmesser eine Klemmnut zum Festklemmen eines Klemmelements der Hubstange und darüber in einem oberen Stangenabschnitt einen gegenüber dem unteren Stangenabschnitt geringeren Durchmesser aufweist, sodass der obere Stangenabschnitt nicht von dem Klemmelement der Hubstange festklemmbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Pipettenspitze nur mit dem dafür vorgesehenen Typ der Pipette verbindbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Pipettenspitzenfamilie Pipettenspitzen, bei denen der Spitzenkolben unterhalb einer Klemmnut zum Festklemmen eines Klemmelementes der Hubstange und/oder unterhalb eines unteren Stangenabschnittes zum Festklemmen eines Klemmelements der Hubstange einen Anschlag zum Abstützen am Rand eines Loches am unteren Ende der Hubstange aufweist. Der Anschlag verhindert, dass die Kolbenstange so tief in die Aufnahme der Hubstange hineingedrückt wird, dass von der Pipettenspitze aufgenommene Flüssigkeit nicht vollständig abgegeben werden kann. Ohne den Anschlag würde dies beispielsweise eintreten, wenn hochviskose Flüssigkeit pipettiert wird. Beim Abgeben der hochviskosen Flüssigkeit aus der Pipettenspitze wirkt aufgrund des hohen Fließwiderstandes der Flüssigkeit eine hohe Kraft auf den Kolben, wodurch dieser tiefer in die Aufnahme hineingedrückt werden könnte. Dies wird durch Anlage des Anschlages am Rand des Loches am unteren Ende der Hubstange verhindert. Hierdurch werden Pipettierfehler vermieden.
    Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Pipettenspitzenfamilie Pipettenspitzen aus einem oder mehreren Kunststoffen. Gemäß einer weiteren Ausführungsart bestehen die Pipettenspitzen aus Polypropylen und/oder aus Polyethylen. Gemäß einer weiteren Ausführungsart bestehen die Spitzenzylinder aus Polypropylen und die Spitzenkolben aus Polyethylen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart der erfindungsgemäßen Pipettenfamilie ist die Steuereinrichtung der Pipette mindestens eines Pipettentyps eine mechanische Steuereinrichtung. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weisen die Pipetten sämtlicher Pipettentypen eine mechanische Steuerungseinrichtung auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Steuereinrichtung jeder Pipette der Pipettenfamilie ausgebildet (i.) bei Abtastung einer Kolbenstange, welche die Länge der Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie aufweist, die Antriebseinrichtung in einen das Pipettieren ermöglichenden Zustand zu versetzen und das Festklemmen der Pipettenspitze an Zapfen und Hubstange zuzulassen und/oder (ii) bei Abtastung einer Kolbenstange, die kürzer als die Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie ist, die Antriebseinrichtung in einen das Pipettieren nicht ermöglichenden Zustand zu versetzen und/oder (iii.) bei Abtastung einer Kolbenstange, die länger als die Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie ist, das Festklemmen der Pipettenspitze an Zapfen und/oder Hubstange zu verhindern. Hierdurch wird erreicht, dass die Pipette jedes Pipettentyps nur mit Pipettenspitzen einer darauf abgestimmten Unterfamilie gebraucht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Steuereinrichtung jeder Pipette der Pipettenfamilie folgende Merkmale auf:
    • eine Abwurfeinrichtung umfassend einen drehbar im Pipettengehäuse gelagerten Kurventräger,
    • ein an einer ersten Kurve am Umfang des Kurventrägers geführtes zweites Abtastelement an dem länglichen ersten Abtastelement, das in Längsrichtung des Zapfens verlagerbar im Pipettengehäuse geführt ist und
    • ein mit dem Kurventräger verbundenes, vom Pipettengehäuse vorstehendes und relativ zum Pipettengehäuse drehbares Bedienelement,
    • wobei die Abwurfeinrichtung ausgebildet ist, durch Drehen des Bedienelementes aus einer Pipettierstellung in eine Abwurfstellung den Kurventräger zu drehen, wobei die erste Kurve das zweite Abtastelement so nach unten verlagert, dass das längliche erste Abtastelement eine auf dem Zapfen gehaltene Pipettenspitze vom Zapfen abdrückt und
    • die Abwurfeinrichtung ausgebildet ist, bei Abtastung einer Kolbenstange durch das längliche erste Abtastelement, die kürzer als die Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie ist, das Bedienelement nicht aus der Abwurfstellung in die Pipettierstellung zu drehen, sodass ein Pipettieren verhindert wird.
  • Bei dieser Ausführungsart ist die Steuereinrichtung zugleich eine Abwurfeinrichtung, die zum Lösen gebrauchter Pipettenspitzen von der Pipette nutzbar ist. Durch Drehen des Bedienelementes aus der Pipettierstellung in die Abwurfstellung kann eine Pipettenspitze vom Zapfen abgedrückt werden. Beim Aufstecken einer Pipettenspitze auf den Zapfen wird das Bedienelement aus der Abwurfstellung in die Pipettierstellung gedreht, wenn das erste Abtastelement die Kolbenstange einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie abtastet. Wenn die Kolbenstange kürzer ist, wird das Bedienelement nicht in die Pipettierstellung gedreht, sodass die Abwurfeinrichtung ein Pipettieren verhindert. Bei dieser Ausführungsart wird auch dann, wenn die Kolbenstange so kurz ist, dass sie vom länglichen ersten Abtastelement nicht abgetastet wird, das Bedienelement nicht aus der Abwurfstellung in die Pipettierstellung gedreht, sodass ein Pipettieren verhindert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Steuereinrichtung jeder Pipette der Pipettenfamilie folgende Merkmale auf:
    • der Zapfen weist Mittel zum formschlüssigen Verbinden mit einer Pipettenspitze auf, sodass eine Pipettenspitze unter elastischer Verengung des Zapfens und/oder unter elastischer Aufweitung der Pipettenspitze vor ihrer formschlüssigen Verbindung mit dem Zapfen auf den Zapfen aufschiebbar ist,
    • eine Sperreinrichtung umfassend eine konzentrisch zum Zapfen angeordnete Sperrhülse, eine von der Sperrhülse nach oben vorstehende Steuerstange, die in Richtung des Zapfens im Pipettengehäuse verlagerbar geführt ist, ein von der Steuerstange vorstehendes drittes Abtastelement und eine zweite Kurve am Umfang des Kurventrägers , an der das dritte Abtastelement geführt ist und die so ausgebildet ist, dass bei Anordnung des Bedienelements in der Pipettierstellung die Sperrhülse in einer Sperrstellung den Zapfen innen begrenzt und/oder die Pipettenspitze außen begrenzt, sodass die Sperrhülse ein Ablösen einer formschlüssig mit dem Zapfen verbunden Pipettenspitze vom Zapfen verhindert,
    • wobei durch Drehen des Bedienelements aus der Pipettierstellung in die Abwurfstellung die Sperrhülse nach oben verlagerbar ist, sodass der Zapfen und/oder die Pipettenspitze zumindest teilweise freigegeben wird und das längliche erste Abtastelement die Pipettenspitze vom Zapfen abdrückt und bei Abtastung einer Kolbenstange durch das längliche erste Abtastelement, die länger als die Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie ist, die Sperrhülse in die Sperrstellung verlagerbar ist, sodass ein Festklemmen der Pipettenspitze an der Pipette verhindert wird.
  • Bei dieser Ausführungsart ist die Steuereinrichtung zugleich eine Einrichtung zum formschlüssigen Verbinden einer Pipettenspitze mit der Pipette, sodass die Pipettenspitze besonders sicher an der Pipette gehalten werden kann. Beim Aufstecken eine Pipettenspitze auf den Zapfen, bei der die Kolbenstange die Länge einer auf die Pipette abgestimmten Pipettenspitze hat, wird die Sperrhülse durch das erste Abtastelement in die Sperrstellung gedreht und hierdurch die Pipettenspitze am Zapfen gesichert. Ist die Kolbenstange länger als die Kolbenstange einer Pipettenspitze einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie, so wird die Sperrhülse zur Sperrstellung hin verlagert, bevor die Pipettenspitze hinreichend auf den Zapfen aufgeschoben ist, d.h. wenn der Zapfen so elastisch verengt und/oder die Pipettenspitze so elastisch aufgeweitet ist, dass die Sperrhülse nicht in die Sperrstellung verlagert werden kann. Hierdurch wird das weitere Aufschieben der Pipettenspitze auf den Zapfen verhindert, sodass die Pipettenspitze nicht so mit der Pipette verbunden werden kann, dass ein Pipettieren möglich ist. Zudem wird das Bedienelement nicht aus der Abwurfstellung in die Pipettierstellung gebracht, wodurch ebenfalls ein Pipettieren verhindert wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Steuereinrichtung jeder Pipette einen Anschlag, der das Aufschieben von Pipettenspitzen auf den Zapfen begrenzt, sodass beim Aufschieben einer Pipettenspitze mit einem Kragen auf den Zapfen, der länger als die Kragen der Pipettenspitzen einer auf die Pipette abgestimmten Unterfamilie ist, der Anschlag ein Festklemmen der Pipettenspitze an der Pipette verhindert. Bei dieser Ausführungsart stellt die Steuereinrichtung zugleich sicher, dass Pipettenspitzen, die auf die Pipette abgestimmt sind, einen definierten Sitz auf dem Zapfen haben. Hierdurch können auch die Kräfte für das Aufklemmen der Pipettenspitzen auf die Zapfen und für das Lösen der Pipettenspitzen von den Zapfen begrenzt werden. Der Anschlag kann insbesondere durch eine Fläche an der Unterseite des Pipettengehäuses, durch eine Schulter des Zapfens oder durch eine Fläche an der Unterseite eines vierten Abtastelementes gebildet sein, das gegen einen weiteren Anschlag der Pipette verlagerbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart hat der Zapfen eine bestimmte Form. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Zapfen ein konischer, zylindrischer oder abschnittsweise konischer und zylindrischer Vorsprung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der Zapfen mehrere konische Abschnitte mit verschiedenen Konuswinkeln auf. Zusätzlich kann der Zapfen mindestens einen zylindrischen Abschnitt aufweisen.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettensystem bestehend aus einer Pipettenspitzenfamilie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und aus einer Pipettenfamilie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Direktverdrängerpipette mit einer auf dem Zapfen aufgesteckten Pipettenspitze teilweise geschnitten in einer Perspektivansicht;
    Fig. 2
    geschlitzter Zapfen mit innenliegender Sperrhülse derselben Direktverdrängerpipette mit aufgesteckter Pipettenspitze in einer vergrößerten Perspektivansicht;
    Fig. 3
    dieselbe Anordnung in einer Seitenansicht;
    Fig. 4
    dieselbe Anordnung einen Längsschnitt;
    Fig. 5
    Direktverdrängerpipette von Fig. 1 in einem Sprengbild;
    Fig. 6
    Direktverdrängerpipette von Fig. 1 in einem Sprengbild ohne Pipettengehäuse;
    Fig. 7
    Drehhülse mit Abwurfstange und der Sperrhülse derselben Direktverdrängerpipette in der Ausgangsstellung in einer Perspektivansicht;
    Fig. 8
    dieselbe Direktverdrängerpipette in der Ausgangsstellung teilweise geschnitten in einer Seitenansicht;
    Fig. 9
    dieselbe Direktverdrängerpipette beim Pipettieren teilweise geschnitten in einer Seitenansicht;
    Fig. 10
    dieselbe Direktverdrängerpipette beim Abwerfen teilweise geschnitten in einer Seitenansicht;
    Fig. 11
    dieselbe Direktverdrängerpipette in einer Vorderansicht;
    Fig. 12a-e
    Pipettenspitzenfamilie mit drei Unterfamilien und drei Unterfamilien umfassend eine Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 10 µl (Fig. 12a), 25 µl (Fig. 12b), 100 µl (Fig. 12c), 250 µl (Fig. 12d) und 1000 µl (Fig. 12e) jeweils in einem Längsschnitt;
    Fig. 13a-e
    dieselbe Direktverdrängerpipette ausgebildet für das Pipettieren von Proben bis zu 1000 µl mit einer aufgesteckten Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 1000 µl (Fig. 13a), 10 µl (Fig. 13b), 100 µl
    Fig. 14a-e
    (Fig. 13c), 25 µl (Fig. 13d) und 250 µl (Fig. 13e) jeweils in einem teilweisen Längsschnitt; dieselbe Direktverdrängerpipette ausgebildet für das Pipettieren von Proben bis zu 100 µl bei einer aufgesteckten Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 10 µl (Fig 14a), 100 µl (Fig. 14b), 25 µl (Fig 14c), 250 µl (Fig. 14d) und 1000 µl (Fig. 14e), jeweils in einem teilweisen Längsschnitt;
    Fig. 15a-e
    dieselbe Direktverdrängerpipette ausgebildet für das Pipettieren von Proben bis 250 µl mit einer aufgesteckten Pipettenspitze mit einem Nennvolumen von 25 µl (Fig. 15a), 250 µl (Fig. 15b), 10 µl (Fig. 15c), 100 µl (Fig. 15d) und 1000 µl (Fig. 15e) jeweils in einem teilweisen Längsschnitt;
    Fig. 16
    unteres Ende der Direktverdrängerpipette mit einer auf den Zapfen aufgesteckten Pipettenspitze mit Anschlag in einem Längsschnitt.
  • In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben" und "unten" sowie "vertikal" und "horizontal" und davon abgeleitete Begriffe wie z.B. "oberhalb" und "unterhalb", "aufrecht stehend" und "auf den Kopf gestellt" sowie "übereinander" auf eine Anordnung der Pipette, bei der der Zapfen vertikal ausgerichtet ist und sich am nach unten weisenden Ende des Pipettengehäuses befindet. Hinsichtlich der Pipettenspitzen beziehen sich diese Angaben auf eine vertikale Ausrichtung der Mittelachse der Pipettenspitzen, wobei die Spitzenöffnung unten und die Aufstecköffnung oben angeordnet ist.
  • Gemäß Fig. 1 weist eine als Direktverdrängerpipette ausgebildete Pipette 1 ein stangenförmiges (z.B. zylindrisches) Pipettengehäuse 2 auf. Vom unteren Ende des Pipettengehäuses 2 steht ein hohlzylindrischer Schaft 3 nach unten vor. Vom unteren Ende des Schaftes 3 steht ein Zapfen 4 nach unten vor, der gemäß Fig. 1 und 4 eine Durchgangsbohrung 5 mit einem Durchgangsloch am unteren Ende aufweist. Der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 5 ist kleiner als der Innendurchmesser des Schaftes 3.
  • Der Zapfen 4 weist einen oberen Zapfenabschnitt 6 mit der Form eines Hohlkegels und darunter einen unteren Zapfenabschnitt 7 mit der Form eines Hohlkegels auf.
  • Der obere Zapfenabschnitt 6 hat einen kleineren Konuswinkel als der untere Zapfenabschnitt 7. Zwischen dem oberen Zapfenabschnitt 6 und dem unteren Zapfenabschnitt 7 läuft auf dem äußeren Umfang des Zapfens 4 eine Ringnut 8 um.
  • Der obere Zapfenabschnitt 6, die Ringnut 8 und der untere Zapfenabschnitt 7 bilden erste Mittel zum formschlüssigen Verbinden der Pipette mit einer Pipettenspitze. Die Ringnut 8 bildet einen Klemmbereich 9 für einen entsprechenden Wulst einer Pipettenspitze.
  • Ferner weist der Zapfen 4 in seiner Längsrichtung verlaufende Schlitze 10, 11 auf, bevorzugt drei, die in gleichmäßigem Abstand auf dem Umfang des Zapfens 4 verteilt sind. Die Schlitze 10, 11 erstrecken sich vom unteren Ende aus entlang des Zapfens 4.
  • Gemäß Fig. 1, 5 und 6 ist im Pipettengehäuse 2 eine Antriebseinrichtung 12 vorhanden, die ein Übertragungselement 13 in Form einer Übertragungsstange 14, eine Übertragungsmechanik 15 und ein Antriebselement 16 in Form einer Hubstange 17 umfasst. Ferner umfasst die Antriebseinrichtung 12 ein Bedienelement 18 in Form eines Bedienhebels 19, der über einen Steg 20 mit einer Trägerplatte 21 fest verbunden ist.
  • Gemäß Fig. 6 hat die Trägerplatte 21 eine ovaläre Form mit einem breiten gerundeten Ende und einem schmalen gerundeten Ende, wobei der Bedienhebel 19 vom Rand des schmalen gerundeten Endes vorsteht. Neben diesem Rand weist die Trägerplatte 21 einen ersten gekrümmten Schlitz 22 auf, der etwa parallel zur Kontur des schmalen gerundeten Endes verläuft. Ferner hat die Trägerplatte 21 in der Mitte des ersten gekrümmten Schlitzes 22 auf der Seite des schmalen gerundeten Endes eine rechteckige erste Randaussparung 23.
  • Gemäß Fig. 1 und 5 ist die Hubstange 17 von oben in den Schaft 3 und den Zapfen 4 hineingeführt. Gemäß Fig. 4 ist sie hohl und mit einer axialen Bohrung 24 versehen, die bis zu einem Loch 25 im unteren Ende der Hubstange 17 reicht. Ferner weist sie einen von ihrem oberen Ende ausgehend in Längsrichtung verlaufenden und vor ihrem unteren Ende endenden Längsschlitz 26 auf. Durch den Längsschlitz 26 weist die Hubstange 17 einen C-förmigen Querschnitt auf. Ihr unteres Ende bildet eine Aufnahme 27 für das obere Ende einer Kolbenstange.
  • Gemäß Fig. 13 hat die Hubstange 17 im ungeschlitzten Bereich neben ihrem unteren Ende eine umlaufende Klemmfedernut 28. Innerhalb der Klemmfedernut 28 befinden sich an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten in der Hubstange 17 Klemmschlitze 29.1, 29.2, in denen die Klemmfedernut 28 zur Innenseite der Hubstange 17 hin geöffnet ist. Eine Klemmfeder 30 ist in die Klemmfedernut 28 eingesetzt und greift durch die Klemmschlitze 29.1, 29.2 hindurch in den Innenquerschnitt der Hubstange 17 ein.
  • Die Übertragungsmechanik 15 ist so ausgebildet, dass bei aufeinanderfolgenden Verlagerungen des Bedienhebels 19 nach unten, zwischen denen der Bedienhebel 19 nach oben verlagert wird, die Hubstange 17 abwechselnd nach oben und nach unten verlagert wird. Infolgedessen kann durch Drücken des Bedienhebels 19 nach unten die Hubstange 17 aus einer unteren Stellung in eine obere Stellung verlagert werden, behält die Hubstange 17 die obere Stellung bei der nachfolgenden Verlagerung des Bedienhebels 19 nach oben bei und wird die Hubstange 17 durch ein nachfolgendes Drücken des Bedienhebels 19 nach unten wieder nach unten verlagert. Dies kann beliebig oft wiederholt werden.
  • Gemäß Fig. 1, 5 und 6 ist die Pipette 1 mit einer Abwurfeinrichtung 31 versehen. Diese umfasst einen drehbar in Pipettengehäuse 2 gelagerten Kurventräger 32, der als hohlzylindrische Drehhülse 33 ausgebildet ist. Die Drehhülse 33 ist beispielsweise mit ihrem äußeren Umfang am inneren Umfang des Pipettengehäuses 2 drehbar gelagert und am oberen und am unteren Ende zwischen Absätzen von Stufen am inneren Umfang des Pipettengehäuses 2 abgestützt, sodass sie nicht in axialer Richtung im Pipettengehäuse 2 verlagerbar ist. Die Drehachse der Drehhülse 33 fällt mit der Längsachse des Pipettengehäuses 2 und der Längsachse des Zapfens 4 zusammen.
  • Die Drehhülse 33 hat an zwei diametral einander gegenüberliegenden Seiten zu ihrer Drehachse parallele Aussparungen 34, 35, die sich vom oberen Rand der Drehhülse 33 aus erstrecken und in einem Abstand von ihrem unteren Rand enden. Unterhalb der Aussparungen besteht die Drehhülse 33 somit aus einer kreisringförmigen Basis 36 und darüber besteht sie aus zwei einander diametral gegenüberliegenden Sektoren 37, 38 eines Kreisringes, welche die beiden Aussparungen 34, 35 seitlich begrenzen.
  • Auf dem äußeren Umfang der kreisförmigen Basis 36 der Drehhülse 33 sind eine erste Kurve 39 und eine zweite Kurve 40 angeordnet. Die erste Kurve 39 ist als erste Nut 41 in Form eines umgedrehten (auf den Kopf gestellten) Y ausgebildet. Der vertikale Teil 42 des Y erstreckt sich weit nach oben auf einem Sektor 37 bis kurz vor dem oberen Rand des Sektors 37. Die zweite Kurve 40 ist eine zweite Nut 43 auf dem äußeren Umfang der Basis 36 der Drehhülse 33 mit der Form eines aufrecht stehenden V. Die erste Kurve 39 und die zweite Kurve 40 sind um 90° zueinander versetzt auf dem Umfang der Drehhülse angeordnet. Die erste Kurve 39 und die zweite Kurve 40 erstrecken sich jeweils über einen Winkelbereich von weniger als 90° über den Umfang der Drehhülse 33.
  • Gemäß Fig. 1, 5 und 6 umfasst die Abwurfeinrichtung 31 eine erstes längliches Abtastelement 44 (Abwurfstange), die einen streifenförmigen oberen Abwurfstangenabschnitt 45 und einen zylindrischen unteren Abwurfstangenabschnitt 46 umfasst. Der obere und der untere Abwurfstangenabschnitt 45, 46 sind parallel zueinander und seitlich zueinander versetzt angeordnet. Das untere Ende des oberen Abwurfstangenabschnitts 45 ist mit dem oberen Ende des unteren Abwurfstangenabschnitts 46 über einen schräg zu den beiden Abwurfstangenabschnitten geneigtes streifenförmiges Verbindungsstangenabschnitt 47 verbunden. Von der Innenseite des oberen Abwurfstangenabschnittes 45 steht senkrecht ein zweites Abtastelement 48 in Form eines ersten Führungszapfens 49 vor. Das erste Abtastelement 44 ist vorzugsweise einteilig ausgebildet, beispielsweise aus einem steifen Kunststoff oder aus Metall.
  • Gemäß Fig. 1, 4 und 7 ist das erste Abtastelement 44 mit dem ersten Führungszapfen 49 in der ersten Nut 41 geführt, durchgreift mit dem Verbindungsstangenabschnitt 47 den Längsschlitz 26 der Hubstange 17 und erstreckt sich mit dem unteren Abwurfstangenabschnitt 46 innerhalb der Hubstange 17 bis kurz vor dem unteren Ende derselben.
  • Gemäß Fig. 1, 4, 5 und 6 umfasst die Pipette 1 eine Sperreinrichtung 50, die eine Sperrhülse 51 und eine dazu parallele, streifenförmige Steuerstange 52 umfasst. Das obere Ende der Sperrhülse 51 und das untere Ende der Steuerstange 52 sind über einen zweiten Verbindungsstangenabschnitt 53 miteinander verbunden, der schräg zur Sperrhülse 51 und zur Steuerstange 52 geneigt ist. Von der Innenseite der Steuerstange 52 steht ein drittes Abtastelement 54 in Form eines zweiten Führungszapfens 55 vor.
  • Gemäß Fig. 1 und 7 ist der zweite Führungszapfen 55 in der zweiten Nut 43 geführt. Gemäß Fig. 1 und 4 ist die Sperrhülse 51 von oben in den Schaft 3 eingesetzt und liegt an der Innenseite des Zapfens 4 an. Die Hubstange 17 und das längliche erste Abtastelement 44 sind von oben in die Sperrhülse 51 eingesetzt.
  • Das Bedienelement 18 ist mit dem ersten gekrümmten Schlitz 22 auf den Sektor 37 der Drehhülse 33 aufgeschoben, auf dem sich die erste Nut 41 erstreckt. Gemäß Fig. 1, 6 und 7 ist die Drehhülse 33 oben mit einem Stützring 56 verbunden, der die beiden Sektoren 37, 38 überbrückt und die Drehhülse 33 stabilisiert. Der Stützring 56 hat am äußeren Rand einen nach unten vorstehenden Mantel 57, der die beiden Sektoren 37, 38 an den äußeren Rändern seitlich umfängt. Ferner weist er einen zweiten gekrümmten Schlitz 58 auf, der den oberen Rand des Sektors 38 aufnimmt, der nicht mit einer Nut 41, 43 versehen ist. Auf der diametral gegenüberliegenden Seite ist an dem Mantel 57 eine nach unten geöffnete rechteckige zweite Randaussparung 59 vorhanden, die ausgebildet ist, den Steg 20 zwischen Bedienhebel 19 und Trägerplatte 21 aufzunehmen.
  • Der Stützring 56 ist beispielsweise durch Kleben und/oder formschlüssig mit der Drehhülse 33 verbunden.
  • Die Drehhülse 33 und die Sperrhülse 51 sowie das Bedienelement 18 sind beispielsweise aus einem oder mehreren steifen Kunststoffen und/oder aus Metall gefertigt. Die Drehhülse 33, der Stützring 56, das Bedienelement 18 und/oder die Sperrhülse 51 sind vorzugsweise jeweils einteilig ausgebildet. Ein Bedienknopf des Bedienelementes 18 kann auch aus einem elastischen oder weichelastischen Kunststoff oder Gummi hergestellt sein.
  • Gemäß Fig. 11 steht der Bedienhebel 19 durch einen quer zur Längsachse des Pipettengehäuses 2 verlaufenden ersten Gehäuseschlitz 60, der sich über einen Teil des Umfanges des Pipettengehäuses 2 erstreckt, aus dem Pipettengehäuse 2 heraus, sodass er von außen bedient werden kann. Der erste Gehäuseschlitz 60 ist in der Mitte mit einem in Längsrichtung des Pipettengehäuses 2 nach unten verlaufenden zweiten Gehäuseschlitz 61 verbunden.
  • Der Bedienhebel 19 ist entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung vom Stützring 56 aus entlang des zweiten Gehäuseschlitzes 612 nach unten verlagerbar, wobei er mit dem ersten gekrümmten Schlitz 22 auf dem Sektor 37 der Drehhülse 33 gleitet. Nach Entlastung verlagert die Federeinrichtung den Bedienhebel 19 selbsttätig nach oben zurück.
  • Auf dem Schaft 3 ist außen ein hülsenförmiges viertes Abtastelement 62 geführt. Eine Federeinrichtung in Form einer auf dem Schaft geführten Schraubenfeder 63 stützt sich an der Unterseite des Pipettengehäuses 2 und an der Oberseite des vierten Abtastelementes 62 ab. Durch die Schraubenfeder 63 wird das vierte Abtastelement 62 von oben gegen ein Anschlagelement auf dem Schaft 3 oder Zapfen 4 gedrückt.
  • Auf der Oberseite des Pipettengehäuses 2 ist ein Einstellknopf 64 zum Einstellen eines Dosiervolumens angeordnet. Durch Drehen des Einstellknopfes 64 ist das Dosiervolumen einstellbar. Ein darunter im Pipettengehäuse 2 angeordnetes Zählwerk 65 zeigt das jeweils eingestellte Dosiervolumen an. Der Einstellknopf 64 und/oder das Zählwerk 65 ist mit der Übertragungsmechanik 15 gekoppelt. Die Übertragungsmechanik 15 ist ausgebildet, entsprechend dem jeweils eingestellten Dosiervolumen den Hub der Hubstange 17 zu verändern, der durch die Verlagerung des Bedienelementes 18 nach unten ausgeführt wird.
  • Gemäß Fig. 1 bis 4 ist auf den Zapfen 4 eine Pipettenspitze 66 aufgesteckt, die einen Spitzenzylinder 67 und einen Spitzenkolben 68 umfasst. Der Spitzenzylinder 67 hat einen rohrförmigen Körper 69, der eine Spitzenöffnung 70 am unteren Ende, einen eine Aufstecköffnung 71 aufweisenden Kragen 72 am oberen Ende und am inneren Umfang des Kragens 72 einen Verbindungsbereich 73 zum Aufklemmen auf den Zapfen 4 aufweist. Der Verbindungsbereich 73 hat eine zum Zapfen 4 komplementäre Kontur, die unten einen konischen unteren Verbindungsabschnitt 74 zum Aufnehmen des konischen unteren Zapfenabschnittes 7, darüber einen umlaufenden Wulst 75 zum Eingreifen in die Ringnut 8 des Zapfens 4 und darüber einen konischen oberen Verbindungsabschnitt 76 zum Aufnehmen des zylindrischen oberen Zapfenabschnittes 6 aufweist. Der untere Verbindungsabschnitt 74, der Wulst 75 und der obere Verbindungsabschnitt 76 bilden zweite Mittel zum formschlüssigen Verbinden der Pipettenspitze 66 mit der Pipette 1.
  • Unterhalb des Verbindungsbereiches 73 weist der rohrförmige Körper 69 einen zylindrischen Kolbenlaufbereich 77 auf. Darunter hat der rohrförmige Körper 69 einen nach unten sich verjüngenden Spitzenabschnitt 78 mit der Form eines Hohlkegelstumpfes. Der Spitzenabschnitt 78 ist in Fig. 4 gezeigt und in den übrigen Zeichnungen aus Vereinfachungsgründen weggelassen.
  • In den rohrförmigen Körper 69 ist der Spitzenkolben 68 eingesetzt. Dieser umfasst einen Kolben 79, der in dem Kolbenlaufbereich 77 geführt ist. Von dem Kolben 79 steht eine Kolbenstange 80, die einen geringeren Durchmesser als der Kolben 79 aufweist, nach oben vor. Die Kolbenstange 80 hat einen unteren Stangenabschnitt 81 mit einem größeren Durchmesser und darüber einen oberen Stangenabschnitt 82 mit einem gegenüber dem unteren Stangenabschnitt 81 kleineren Durchmesser. Auf dem unteren Stangenabschnitt 81 hat die Kolbenstange 80 eine außen umlaufende Klemmnut 83.
  • Gemäß Fig. 12 umfasst eine Pipettenspitzenfamilie fünf verschiedene Pipettenspitzentypen. Hierbei handelt es sich um Pipettenspitzen 66.1 bis 66.5 mit unterschiedlichen Nennvolumen von 10 µl (Fig. 12a), 25 µl (Fig. 12b), 100 µl (Fig. 12c), 250 µl (Fig. d) und 1000 µl (Fig. 12e). Bei sämtlichen Pipettenspitzen 66.1 bis 66.5 von Fig. 12 befindet sich der Spitzenkolben 68.1 bis 68.5 in einer Position, in der er so tief wie möglich in den Spitzenzylinder 67.1 bis 67.5 eingeschoben ist.
  • Das Einschieben des Spitzenkolbens 68.1 bis 68.3 in den Spitzenzylinder 67.1 bis 67.3 ist bei den kleineren Pipettenspitzen 66.1 bis 66.3 mit einem Nennvolumen von 10, 25 und 100 µl durch das Aufsitzen einer am Spitzenkolben 68.1 bis 68.3 zwischen Kolbenstange 80.1 bis 80.3 und Kolben 79.1 bis 79.3 angeordneten Scheibe 84.1 bis 84.3 auf einem Absatz 85.1 bis 85.3 im Spitzenzylinder 67.1 bis 67.3 begrenzt. Die beiden größeren Pipettenspitzen 66.4, 66.5 mit einem Nennvolumen von 250 µl und 1000 µl haben ebenfalls eine Scheibe 84.4, 84.5, die der Zentrierung des Spitzenkolbens 68.4, 68.5 im Spitzenzylinder 67.4, 67.5 dient. Bei den Pipettenspitzen 66.4 bis 66.5 wird die tiefste Stellung des Spitzenkolbens 68.4 bis 68.5 (zusätzlich) durch das Aufsetzen eines konischen Kolbens 79.4 bis 79.5 auf einem konischen Spitzenabschnitt 78.4 bis 78.5 am unteren Ende des Spitzenzylinders 67.3 bis 67.5 definiert.
  • Die unterschiedlichen Nennvolumen sind durch die unterschiedliche Höhe des Kragens 72.1 bis 72.5 des Spitzenzylinders 67.1 bis 67.5 gekennzeichnet. Die Höhe des Kragens 72.1 bis 72.5 ist durch den Abstand des oberen Randes des Kragens vom Wulst 75.1 bis 75.5 gegeben.
  • Die Pipettenspitzen 66.1, 66.3 mit einem Nennvolumen von 10 µl und 100 µl bilden eine erste Unterfamilie 86.1. Bei diesen nehmen die oberen Enden der Kolbenstangen 80.1, 80.3 in der tiefsten Stellung der Spitzenkolben 68.1, 68.3 dieselben Positionen oberhalb von Sitzbereichen 87.1, 87.3 ein, die durch den umlaufenden Wulst 75.1, 75.3 definiert sind.
  • Die Pipettenspitzen 66.2, 66.4 mit einem Nennvolumen von 25 µl und 250 µl bilden eine zweite Unterfamilie 86.2. Bei diesen haben die oberen Enden der Kolbenstangen 80.2, 80.4 in der tiefsten Stellung der Spitzenkolben 68.2, 68.4 dieselbe Position unterhalb der Sitzbereiche 87.2, 87.4, die durch die Wulste 75.2, 75.4 definiert werden.
  • Die Pipettenspitze 66.5 mit einem Nennvolumen von 1000 µl bildet eine dritte Unterfamilie 86.3. Diese besteht aus nur einem einzigen Familienmitglied. Bei dieser Unterfamilie 86.3 ist das obere Ende der Kolbenstange 80.5 in der tiefsten Stellung des Spitzenkolbens 68.5 etwa auf dem Niveau des oberen Randes des Sitzbereiches 87.5 angeordnet, der durch den Wulst 75.5 definiert ist.
  • Gemäß Fig. 13 bis 15 sind die Pipetten 1.1 bis 1.3 für das Pipettieren mit verschiedenen Pipettenspitzen 66.1 bis 66.5 unterschiedlich ausgebildet. Gemäß Fig. 13 ist die Pipette 1.3 für das Pipettieren mit Pipettenspitzen 66.5 der dritten Unterfamilie 86.3 im Bereich von 100 µl bis 1000 µl ausgebildet. Gemäß Fig. 14 ist die Pipette 1.1 für das Pipettieren mit Pipettenspitzen 66.1, 66.3 der ersten Unterfamilie 86.1 im Bereich von 1 µl bis 100 µl ausgebildet. Gemäß Fig. 15 ist die Pipette 1.2 für das Pipettieren mit Pipettenspitzen 66.2, 66.4 der zweiten Unterfamilie 86.2 im Bereich von 2,5 µl bis 250 µl ausgebildet.
  • In den Fig. 13 bis 15 ist der Spitzenkolben 68 jeweils in der tiefsten Stellung im Spitzenzylinder 67 angeordnet. Die Position, die das obere Ende der Kolbenstange 80 in dieser Situation einnimmt, wird in dieser Anmeldung als "Ausgangsposition" bezeichnet.
  • Fig. 13a zeigt die Pipette 1.3 zum Pipettieren von Volumen bis 1000 µl mit einer aufgesteckten Pipettenspitze 66.5 mit einem Nennvolumen von 1000 µl. In der Ausgangsposition befindet sich das obere Ende der Kolbenstange 80.5 annähernd auf demselben Niveau wie der obere Rand des Wulstes 75.5 des Spitzenzylinders 67.5. Der Kragen 72.5 der Pipettenspitze 66.5 steht bezüglich des Wulstes 75.5 über eine für die Pipettenspitze 66.5 mit einem Nennvolumen von 1000 µl spezifische Länge nach oben vor.
  • Gemäß Fig. 13b kann die Pipettenspitze 66.1 nicht mit der Pipette 1.3 gebraucht werden. Der obere Rand des Kragens 72.1 drückt nämlich das vierte Abtastelement 62 gegen einen oberen Anschlag, sodass die Pipettenspitze 66.1 nicht weiter auf den Zapfen 4 aufgeschoben werden kann. Infolgedessen drückt die Kolbenstange 80.1 das erste Abtastelement 44 nicht weit genug nach oben in die Pipette 1.3, wodurch das Bedienelement 18 nicht in die Pipettierstellung mittig im ersten Gehäuseschlitz 60 über den zweiten Gehäuseschlitz 61 verlagert wird. Die zur Seite geschwenkte Stellung des Bedienelements 18 im ersten Gehäuseschlitz 60 verhindert ein Pipettieren.
  • Gemäß Fig. 13c kann eine Pipettenspitze 66.3 nicht mit der Pipette 1.3 gebraucht werden. Das obere Ende der Kolbenstange 80.3 drückt nämlich das erste Abtastelement 44 hoch, um die Sperrhülse 51 in die Sperrposition zu verlagern. Zu diesem Zeitpunkt wird jedoch der Zapfen 4 durch den Wulst 75.3 zusammengedrückt, sodass die Sperrhülse 51 nicht in die Sperrposition gelangt und somit die weitere Drehbewegung der Drehhülse 33 und des Bedienelements 18 blockiert. Dadurch verharrt auch hier das Bedienelement 18 in einer seitlichen Stellung zwischen Abwurfstellung und Pipettierstellung innerhalb des ersten Gehäuseschlitzes 60, was ebenfalls ein Pipettieren verhindert.
  • Gemäß Fig. 13d ist die Pipettenspitze 66.2 auf den Zapfen 4 aufgeschoben und drückt die das vierte Abtastelement 62 gegen den oberen Anschlag. Der Wulst 75.2 greift nicht in die Ringnut 8 ein und die Kolbenstange 80.2 ist zu kurz, um das erste Abtastelement 44 hochzudrücken. Das Bedienelement 18 wird infolgedessen nicht im ersten Gehäuseschlitz 60 in die Pipettierstellung mittig über den zweiten Gehäuseschlitz 61 verlagert. Die Klemmfeder 30 greift nicht in die Klemmnut 83.2 ein. Ein Pipettieren ist nicht möglich.
  • Gemäß Fig. 13e ist zwar die Pipettenspitze 66.4 auf die Pipette 1.3 aufgeklemmt, wobei der Wulst 75.4 mit der Nut 8 und die Klemmfeder 30 mit der Klemmnut 88.4 verschnappt ist. Die Kolbenstange 80.4 ist jedoch zu kurz, um das erste Abtastelement 44 so weit hochzudrücken, dass das Bedienelement 18 innerhalb des ersten Schlitzes 60 in die Pipettierstellung mittig oberhalb des zweiten Schlitzes 61 verlagert wird. Auch wird die Sperrhülse 51 nicht in die Sperrposition verlagert. Hierdurch wird insgesamt das Pipettieren verhindert.
  • Gemäß Fig. 14a ist eine Pipettenspitze 66.1 mit einem Nennvolumen von 10 µl auf die Pipette 1.1 zum Pipettieren von Volumen bis 100 µl aufgesteckt. Das obere Ende der Kolbenstange 80.1 steht in der Ausgangsposition über eine bestimmte Länge nach oben bezüglich des Wulstes 75.1 des Spitzenzylinders 67.1 vor. Der Kragen 72.1 der Pipettenspitze 66.1 steht bezüglich des Wulstes 75.1 über eine Länge nach oben vor, die spezifisch für die Pipettenspitze 66.1 mit einem Nennvolumen von 10 µl ist.
  • Gemäß Fig. 14b ist eine Pipettenspitze 66.3 mit einem Nennvolumen von 100 µl auf die Pipette 1.1 aufgesteckt. Bei der Pipettenspitze 66.3 steht das obere Ende der Kolbenstange 80.3 um dieselbe Höhe über den Wulst 75.3 hinaus, wie bei der Pipettenspitze 66.1. Der Kragen 72.3 der Pipettenspitze 66.3 steht über eine Länge von dem Wulst 75.3 nach oben vor, die für die Pipettenspitze 66.3 spezifisch ist.
  • In Fign. 14c, d und e sind die Pipettenspitzen 66.2, 66.4 und 66.5 zwar auf die Pipette 1.1 aufgeklemmt. Die Kolbenstangen 80.2, 80.4, 80.5 sind jedoch zu kurz, sodass aus den zu Fig. 13e angeführten Gründen ein Pipettieren nicht möglich ist.
  • Gemäß Fig. 15a ist eine Pipettenspitze 66.2 mit einem Nennvolumen von 25 µl auf die Pipette 1.2 zum Pipettieren von Proben mit einem Volumen von bis zu 250 µl aufgesteckt. Das obere Ende der Kolbenstange 80.2 der Pipettenspitze 66.2 ist um eine bestimmte Länge unterhalb des Wulstes 75.2 angeordnet. Der Kragen 72.2 der Pipettenspitze 66.2 steht bezüglich des Wulstes 75.2 um eine Länge nach oben vor, der für die Pipettenspitze 66.2 spezifisch ist.
  • Gemäß Fig. 15b ist eine Pipettenspitze 66.4 mit einem Nennvolumen von 250 µl auf die Pipette 1.2 aufgesteckt. In der Ausgangsposition ist das obere Ende der Kolbenstange 80.4 der Pipettenspitze 60.4 um dieselbe Länge unterhalb des Wulstes 75.4 angeordnet, wie bei der Pipettenspitze 66.2. Der Kragen 72.4 der Pipettenspitze 66.4 steht um eine Länge bezüglich des Wulstes 75.4 nach oben vor, die für die Pipettenspitze 66.4 spezifisch ist.
  • Gemäß Fig. 15c, 15d, 15e greift der Wulst 75.1, 75.3, 75.5 der Pipettenspitzen 66.1, 66.3, 66.5 nicht in die Ringnut 8 ein, sodass aus den zu Fig. 13b genannten Gründen kein Pipettieren möglich ist. Hierbei hat der Kragen 72.1 der Pipettenspitze 66.1 das vierte Abtastelement 62 gegen den Anschlag geschoben.
  • Ferner sind die Kolbenstangen 80.1, 80.3 und 80.5 der Pipettenspitzen 66.1, 66.3 und 66.5 jeweils zu lang, sodass aus den zu Fig. 13c genannten Gründen ein Pipettieren nicht möglich ist.
  • Die Abwurfeinrichtung 31 und die Sperreinrichtung 50 sind Bestandteile einer mit dem ersten Abtastelement 44 gekoppelten mechanischen Steuereinrichtung 88, welche die Pipette 1 in Abhängigkeit von der abgetasteten Kolbenstange 80 in einen das Pipettieren ermöglichenden oder nicht ermöglichen Zustand versetzt.
  • Die Pipette 1 kann folgendermaßen verwendet werden:
    Gemäß Fig. 1 und 8 ist in einem Ausgangszustand eine Pipettenspitze 66 an der Pipette 1 gehalten. Der Sitzbereich 87 ist durch Eingreifen des Wulstes 75 in die Ringnut 8 formschlüssig mit dem Zapfen 4 verbunden. Das Bedienelement 18 befindet sich in der Ausgangsposition am oberen Ende des zweiten Gehäuseschlitzes, in der in beiden Richtungen in den ersten Gehäuseschlitz hineindrehbar ist. Der maximale Drehwinkel ist begrenzt durch die Ausdehnung der ersten und zweiten Nuten 41, 43 in Umfangsrichtung oder des ersten Gehäuseschlitzes, je nachdem, welche Ausdehnung geringer ist.
  • Die Sperrhülse 51 ist gemäß Fig. 4 in der tiefsten Stellung angeordnet, sodass sie ein unbeabsichtigtes Ablösen der Pipettenspitze 66 vom Zapfen 4 verhindert. Für die Auflösung der formschlüssigen Verbindung wäre nämlich eine radiale Verengung des Zapfens 4 erforderlich, welche die Sperrhülse 51 in dieser Stellung nicht zulässt. Der Spitzenkolben 68 ist mit dem oberen Stangenabschnitt 82 in der Aufnahme 27 der Hubstange 17 festgeklemmt.
  • Das vierte Abtastelement 62 wird von der vorgespannten Schraubenfeder 63 gegen den oberen Rand der Pipettenspitze 66 gedrückt. Die Position des vierten Abtastelementes 62 hängt von der Höhe des Kragens 72 der aufgesteckten Pipettenspitze 66 ab bzw. von der Länge, um die der Kragen 72 bezüglich des Wulstes 75 vorsteht. Die Höhe des Kragens 72 ist kennzeichnend für das Nennvolumen der verwendeten Pipettenspitze 66. Das vierte Abtastelement 62 ist über einen nicht gezeigten Schieber oder eine andere Übertragungseinrichtung mit einer Blende oder einer anderen Bereichseinstelleinrichtung am Zählwerk 65 gekoppelt. Infolgedessen zeigt das Zählwerk 65 das Volumen an, das bei dem mittels des Bedienelementes 18 eingestellten Hub mit der jeweils aufgesteckten Pipettenspitze 66 pipettiert werden kann. Ausführungsarten der Pipette, die eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der Höhe des Kragens der Pipettenspitze aufweist, sowie einer Pipettenspitzenfamilie, bei der Pipettenspitzen unterschiedlichen Typs (z.B. mit unterschiedlichem Nennvolumen) unterschiedlich hohe Kragen aufweisen, sind in der europäischen Patentanmeldung EP 18 168 763.3 beschrieben.
  • Für die Aufnahme von Flüssigkeit wird die Pipette 1 mit dem unteren Ende der daran gehalten Pipettenspitze 66 in eine Flüssigkeit eingetaucht. Danach wird das Bedienelement 18 nach unten gedrückt. Diese Bewegung wird von der Übertragungseinrichtung 15 in eine Hubbewegung der Hubstange 17 umgesetzt. Infolgedessen wird der Spitzenkolben 68 nach oben verlagert. Hierbei nimmt der obere Stangenabschnitt 82 das erste Abtastelement 44 mit, sodass der erste Führungszapfen 49 im vertikalen Teil 42 der Y-förmigen ersten Nut 41 nach oben gleitet. Währenddessen behält die Sperrhülse 45 ihre Position bei. Dies ist in Fig. 9 gezeigt.
  • Wenn das Bedienelement 18 den eingestellten Hub ausgeführt hat, ist die Pipettenspitze 66 mit einer bestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllt. Danach wird das Bedienelement 18 entlastet und durch die Federeinrichtung zurück nach oben bis zur Anlage am Stützring 56 verlagert. Für die Abgabe dieser Flüssigkeitsmenge kann die Pipette 1 mit der Pipettenspitze 66 auf ein anderes Gefäß ausgerichtet werden. Durch erneutes Drücken des Bedienelementes 18 nach unten wird die Hubstange 17 nach unten verlagert und die Flüssigkeitsmenge abgegeben. Hierbei gleitet der erste Führungszapfen 49 nach unten bis zum Knotenpunkt der ersten Nut 41.
  • Der bei der Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit vom Bedienelement 18 ausgeführte Hub hängt von der eingestellten Flüssigkeitsmenge ab.
  • Die Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit kann mehrfach durchgeführt werden.
  • Zum Abwerfen der Pipettenspitze 66 wird das Bedienelement 18 aus der Pipettierstellung nach rechts oder nach links in eine Abwurfstellung geschwenkt. Hierdurch wird die Drehhülse 33 gedreht, sodass die zweite Nut 43 den zweiten Führungszapfen 55 und damit die Sperrhülse 51 nach oben verlagert, bis die Sperrhülse 51 den Zapfen 4 soweit freigegeben hat, dass dieser radial nach innen verformbar ist. Hierfür wird vorzugsweise die Sperrhülse 51 aus der Durchgangsbohrung 5 herausgezogen. Ferner wird durch das Drehen der Drehhülse 33 der erste Führungszapfen 49 in einem der beiden seitlichen Abschnitte des unteren Teils der ersten Nut 41 nach unten verlagert, sodass das erste Abtastelement 44 gegen den Spitzenkolben 68 drückt, der unten am Spitzenabschnitt 78 abgestützt ist. Hierbei übt der Wulst 75 eine radiale Kraft auf den Zapfen 4 aus, sodass dieser verengt und die formschlüssige Verbindung zwischen Pipettenspitze 66 und Zapfen 4 aufgelöst wird. Hierdurch wird die Pipettenspitze 66 vom Zapfen 4 gelöst. Dies ist in Fig. 10 gezeigt. Das Abstreifen der Pipettenspitze 66 vom Zapfen 4 kann noch durch das vierte Abtastelement 62 unterstützt werden, das von der vorgespannten Schraubenfeder 63 gegen den oberen Rand der Pipettenspitze 66 gedrückt wird.
  • Wenn die gebrauchte Pipettenspitze 66 vom Zapfen 4 gelöst ist, kann eine neue Pipettenspitze 66 mit dem Zapfen 4 verbunden werden. Hierfür kann die Pipette 1 mit dem Zapfen 4 in die Aufstecköffnung 71 einer in einem Träger bereitgehalten Pipettenspitze 66 eingeführt werden. Hierbei wird das vierte Abtastelement 62 nach oben verlagert und die Schraubenfeder 63 vorgespannt. Hierdurch wird die Anzeige des Zählwerks 65 auf die aufgesteckte Pipettenspitze 66 eingestellt. Ferner drückt der obere Stangenabschnitt 82 gegen die Unterseite des ersten Abtastelements 44, sodass der erste Führungszapfen 49 bis zur ersten Verzweigungsstelle der ersten Nut 41 gleitet. Hierbei wird die Drehhülse 33 im Pipettengehäuse 2 gedreht, bis sich das Bedienelement 18 in der Pipettierstellung befindet. Zugleich gleitet hierbei der zweite Führungszapfen 55 zum Tiefpunkt in der zweiten Nut 43. Hierdurch wird die Sperrhülse 51 in die Sperrposition von Fig. 4 verlagert, in der sie ein Ablösen der Pipettenspitze 66 vom Zapfen 4 verhindert.
  • Das Verbinden des Spitzenkolbens 68 mit der Hubstange 17 sowie das Pipettieren kann in der zuvor beschriebenen Weise erfolgen.
  • In Fig. 16 ist eine Pipettenspitze 66.6 gezeigt, die sich von der Pipettenspitze 66.5 von Fig. 15e dadurch unterscheidet, dass die Kolbenstange 80.6 unterhalb der Klemmnut 83.6 am unteren Ende des unteren Stangenabschnittes 81.6 einen Anschlag 89 aufweist. Der Anschlag 89 ist durch die Oberseite eines sich nach oben erweiternden Konusabschnittes 90 gebildet. Alternativ ist der Anschlag 89 durch die Oberseite einer Scheibe oder durch mehrere auf derselben Höhe über den Umfang der Kolbenstange 80.6 verteilte, nach außen vorstehende Vorsprünge gebildet.
  • Der Anschlag 89 ist so positioniert, dass die Kolbenstange 80.6 so weit in die Aufnahme 27 eingeschoben werden kann, bis die Klemmfeder 30 in die Klemmnut 83.6 eingreift. Durch die Anlage des Anschlages 89 am Rand des Loches 25 wird ein weiteres Einschieben der Kolbenstange 80 in die Aufnahme 27 verhindert. Ein Herausziehen des Spitzenkolbens 68.6 aus der Aufnahme 27 ist nur unter Überwindung der Klemmkraft der Klemmfeder 30 möglich. Infolgedessen wird der Spitzenkolben 68.6 sowohl nach oben als auch nach unten unverrückbar von der Hubstange 17 gehalten. Pipettierfehler beim Aufnehmen und Abgeben der Flüssigkeit werden hierdurch vermieden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Pipette
    2
    Pipettengehäuse
    3
    Schaft
    4
    Zapfen
    5
    Durchgangsbohrung
    6
    oberer Zapfenabschnitt
    7
    unterer Zapfenabschnitt
    8
    Ringnut
    9
    Klemmbereich
    10
    Schlitz
    11
    Schlitz
    12
    Antriebsrichtung
    13
    Übertragungselement
    14
    Übertragungsstange
    15
    Übertragungsmechanik
    16
    Antriebselement
    17
    Hubstange
    18
    Bedienelement
    19
    Bedienhebel
    20
    Steg
    21
    Trägerplatte
    22
    erster gekrümmter Schlitz
    23
    erste Randaussparung
    24
    axiale Bohrung
    25
    Loch
    26
    Längsschlitz
    27
    Aufnahme
    28
    Klemmfedernut
    29.1
    Klemmschlitz
    29.2
    Klemmschlitz
    30
    Klemmfeder
    31
    Abwurfeinrichtung
    32
    Kurventräger
    33
    Drehhülse
    34
    Aussparung
    35
    Aussparung
    36
    Basis
    37
    Sektor
    38
    Sektor
    39
    erste Kurve
    40
    zweite Kurve
    41
    erste Nut
    42
    vertikaler Teil
    43
    zweite Nut
    44
    erstes Abtastelement
    45
    oberer Abwurfstangenabschnitt
    46
    unterer Abwurfstangenabschnitt
    47
    Verbindungsstangenabschnitt
    48
    zweites Abtastelement
    49
    erster Führungszapfen
    50
    Sperreinrichtung
    51
    Sperrhülse
    52
    Steuerstange
    53
    zweiter Verbindungsstangenabschnitt
    54
    drittes Abtastelement
    55
    zweiter Führungszapfen
    56
    Stützring
    57
    Mantel
    58
    zweiter gekrümmter Schlitz
    59
    zweite Randaussparung
    60
    erster Gehäuseschlitz
    61
    zweiter Gehäuseschlitz
    62
    viertes Abtastelement
    63
    Schraubenfeder
    64
    Einstellknopf
    65
    Zählwerk
    66
    Pipettenspitze
    67
    Spitzenzylinder
    68
    Spitzenkolben
    69
    Körper
    70
    Spitzenöffnung
    71
    Aufstecköffnung
    72
    Kragen
    73
    Verbindungsbereich
    74
    unterer Verbindungsabschnitt
    75
    Wulst
    76
    oberer Verbindungsabschnitt
    77
    Kolbenlaufbereich
    78
    Spitzenabschnitt
    79
    Kolben
    80
    Kolbenstange
    81
    unterer Stangenabschnitt
    82
    oberer Stangenabschnitt
    83
    Klemmnut
    84
    Scheibe
    85
    Absatz
    86
    Unterfamilie
    87
    Sitzbereich
    88
    Steuereinrichtung
    89
    Anschlag
    90
    Konusabschnitt

Claims (15)

  1. Pipettenspitzenfamilie umfassend Pipettenspitzen (66) unterschiedlichen Spitzentyps für den Gebrauch mit Pipetten (1) unterschiedlichen Pipettentyps einer Pipettenfamilie,
    • wobei jede Pipettenspitze (66) einen Spitzenzylinder (67)
    • und einen Spitzenkolben (68) umfasst,
    • wobei der Spitzenzylinder (67) einen rohrförmigen Körper (69) mit einer Spitzenöffnung (70) am unteren Ende, einer Aufstecköffnung (71) am oberen Ende, einem Sitzbereich (87) am inneren Umfang zum Aufklemmen auf einen Klemmbereich (9) eines Zapfens (4) einer Pipette (1) und einem zylindrischen Kolbenlaufbereich (77) zwischen Spitzenöffnung (70) und Sitzbereich (87) aufweist
    • und der Spitzenkolben (68) einen abdichtend im Kolbenlaufbereich (77) geführten Kolben (79) und eine nach oben vorstehende Kolbenstange (80) zum Einklemmen in einer axialen Bohrung mit einem Loch am unteren Ende einer Hubstange (17) einer Pipette (1) aufweist,
    • wobei Pipettenspitzen (66) derselben Unterfamilie (86) Pipettenspitzen (66) desselben Spitzentyps oder Pipettenspitzen (66) unterschiedlichen Spitzentyps sind, bei denen die oberen Enden der Kolbenstangen (80) in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68) dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches (87) aufweisen
    • und Pipettenspitzen (66) unterschiedlicher Unterfamilien (86) die oberen Enden der Kolbenstangen (80) in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68) an unterschiedlichen Positionen bezüglich des Sitzbereiches (87) aufweisen,
    • sodass die Pipettenspitzen (66) jeder Unterfamilie (86) mit Pipetten (1) eines darauf abgestimmten Pipettentyps und nicht mit Pipetten eines darauf nicht abgestimmten Pipettentyps der Pipettenfamilie zum Pipettieren verwendet werden können.
  2. Pipettenspitzenfamilie nach Anspruch 1, bei der sich die Pipettenspitzen (66) unterschiedlichen Spitzentyps durch ihr Nennvolumen voneinander unterscheiden.
  3. Pipettenspitzenfamilie nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Pipettenspitzen (66) einen Kragen (72) mit der Aufstecköffnung (71) am oberen Ende und dem Sitzbereich (87) am inneren Umfang des Kragens (72) aufweisen.
  4. Pipettenspitzenfamilie gemäß Anspruch 3, umfassend mindestens eine Unterfamilie (86) mit Pipettenspitzen (66) unterschiedlichen Spitzentyps, wobei jede dieser Pipettenspitzen (66) einen Kragen (72) mit einer für den Spitzentyp kennzeichnenden Höhe aufweist und diese Pipettenspitzen (66) ausgebildet sind, mit ihrem Sitzbereich (87) am inneren Umfang des Kragens (72) auf demselben Klemmbereich (9) eines Zapfens (4) einer Pipette (1) von demselben Pipettentyp aufgeklemmt zu werden, sodass sie mit ihren Kragen (72) unterschiedlich hoch an dem Zapfen (4) hochstehen.
  5. Pipettenspitzenfamilie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der sich die Nennvolumen von Pipettenspitzen (66) unterschiedlichen Spitzentyps mindestens einer Unterfamilie (86) um eine oder mehrere Zehnerpotenzen voneinander unterscheiden.
  6. Pipettenspitzenfamilie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Sitzbereich (87) der Pipettenspitzen (66) einen am inneren Umfang des Spitzenzylinders (67) umlaufenden Wulst (75) oder eine am inneren Umfang des Spitzenzylinders (67) umlaufende Ringnut zum Verschnappen mit einer am äußeren Umfang des Zapfens (4) einer Pipette (1) umlaufenden Ringnut (8) oder einem am äußeren Umfang des Zapfens (4) einer Pipette (1) umlaufenden Wulst des Klemmbereiches (9) aufweist.
  7. Pipettenspitzenfamilie nach Anspruch 6, umfassend Pipettenspitzen (66.1, 66.3) mindestens eines Spitzentyps einer ersten Unterfamilie (86.1) mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68.1, 68.3) in einer ersten Position oberhalb eines am Innenumfang des Spitzenzylinders (67.1, 67.3) umlaufenden Wulstes (75.1, 75.3) angeordneten oberen Ende der Kolbenstange (80.1, 80.3) für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten (1.1) eines ersten Pipettentyps, Pipettenspitzen (66.2, 66.4) mindestens eines weiteren Spitzentyps einer zweiten Unterfamilie (86.2) mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68.2, 68.4) in einer zweiten Position unterhalb eines am Innenumfang des Spitzenzylinders (67.2, 67.4) umlaufenden Wulstes (75.2, 75.4) angeordneten oberen Ende der Kolbenstange (80.2, 80.4) für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten (1.2) eines zweiten Pipettentyps und mindestens eine Pipettenspitze (66.5) mindestens eines weiteren Spitzentyps einer dritten Unterfamilie (86.3) mit einem in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68.5) in einer dritten Position zwischen den ersten und zweiten Positionen angeordneten oberen Ende der Kolbenstange (80.5) für den Gebrauch mit darauf abgestimmten Pipetten (1.3) eines dritten Pipettentyps.
  8. Pipettenspitzenfamilie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend Pipettenspitzen (66.1, 66.3) mit Nennvolumen von 10 µl und 100 µl einer ersten Unterfamilie (86.1) für den Gebrauch mit Pipetten (1.1) von einem ersten Pipettentyp, Pipettenspitzen (66.2, 66.4) mit Nennvolumen von 25 µl und 250 µl einer zweiten Unterfamilie (86.2) für den Gebrauch mit Pipetten (1.2) von einem zweiten Pipettentyp und eine Pipettenspitze (66.5) mit einem Nennvolumen von 1000 µl einer dritten Unterfamilie (86.3) für den Gebrauch mit Pipetten (1.3) von einem dritten Pipettentyp.
  9. Pipettenspitzenfamilie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend Pipettenspitzen (66),
    • bei denen die Kolbenstangen (80) in einem unteren Stangenabschnitt (81) mit einem größeren Außendurchmesser eine umlaufende Klemmnut (83) zum Festklemmen eines an der Hubstange (17) angeordneten Klemmelements (30) und darüber in einem oberen Stangenabschnitt (82) einen gegenüber dem unteren Stangenabschnitt (81) geringeren Durchmesser aufweisen, sodass der obere Stangenabschnitt (82) nicht von dem Klemmelement (30) der Hubstange (17) festklemmbar ist und/oder
    • bei denen die Spitzenkolben (68) unterhalb der Klemmnut (83) und/oder des unteren Stangenabschnitts (81) einen Anschlag zum Abstützen am Rand des Loches (25) am unteren Ende der Hubstange (17) aufweisen.
  10. Pipettenfamilie umfassend Pipetten unterschiedlichen Pipettentyps für den Gebrauch mit Pipettenspitzen unterschiedlichen Spitzentyps einer Pipettenspitzenfamilie, wobei jede Pipette (1) folgende Merkmale umfasst:
    • ein stielförmiges Pipettengehäuse (2),
    • einen Zapfen (4) am unteren Ende des Pipettengehäuses (2) mit einem Klemmbereich (9) am äußeren Umfang zum Aufklemmen eines Sitzbereichs (87) am inneren Umfang eines eine Aufstecköffnung (71) am oberen Ende aufweisenden Spitzenzylinders (67) einer Pipettenspitze (66) und mit einer Durchgangsbohrung (5) zum Einführen einer Kolbenstange (80) eines Spitzenkolbens (68) der Pipettenspitze (66),
    • eine Antriebseinrichtung (12) umfassend eine auf die Durchgangsbohrung (5) ausgerichtete und in Längsrichtung des Zapfens (4) verlagerbar im Pipettengehäuse (2) geführte Hubstange (17) mit einer axialen Bohrung (24) und einem Loch (25) am unteren Ende zum Einführen der Kolbenstange (80) und einer Klemmeinrichtung (30) zum Festklemmen der Kolbenstange (80) in der axialen Bohrung (24) und ein vom Pipettengehäuse (2) vorstehendes, relativ zum Pipettengehäuse verlagerbares und mit der Hubstange (17) gekoppeltes Bedienelement (18) zum Verlagern eines abdichtend in einem Kolbenlaufbereich (77) zwischen einer Spitzenöffnung (70) am unteren Ende und dem Sitzbereich (87) des Spitzenzylinders (67) geführten Kolbens (79) des Spitzenkolbens (68) im Spitzenzylinder (67),
    • ein bei entlastetem Bedienelement (18) innerhalb der axialen Bohrung (24) der Hubstange (17) in Längsrichtung des Zapfens (4) nach oben verlagerbares längliches erstes Abtastelement (44) zum Abtasten des oberen Endes eines in die axiale Bohrung (24) eingeführten Spitzenkolbens (68) einer mit der Aufstecköffnung (71) auf den Zapfen (4) aufgeschobenen Pipettenspitze (66) und
    • eine mit dem ersten Abtastelement gekoppelte Steuereinrichtung (88), die ausgebildet ist, bei Abtastung einer Kolbenstange (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf den Pipettentyp der Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) der Pipettenspitzenfamilie, bei der die oberen Enden der Kolbenstangen (80) in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68) dieselben Positionen bezüglich des Sitzbereiches (87) aufweisen, die Pipette (1) in einen das Pipettieren ermöglichenden Zustand zu versetzen und bei Abtastung einer Kolbenstange(80) einer Pipettenspitze (66) einer nicht auf den Pipettentyp abgestimmten Unterfamilie (86), bei der die oberen Enden der Kolbenstangen (80) in der jeweils tiefsten Stellung des Spitzenkolbens (68) andere Positionen bezüglich des Sitzbereichs (87) als die Pipettenspitzen (66) der auf den Pipettentyp abgestimmten Unterfamilie (86) aufweisen, in einen das Pipettieren nicht ermöglichenden Zustand zu versetzen.
  11. Pipettenfamilie nach Anspruch 10, bei der die Steuereinrichtung (88) jeder Pipette (1) ausgebildet ist (i.) bei Abtastung einer Kolbenstange (80), welche die Länge der Kolbenstange (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) aufweist, die Antriebseinrichtung (12) in einen das Pipettieren ermöglichenden Zustand zu versetzen und das Festklemmen der Pipettenspitze (66) an Zapfen (4) und Hubstange (17) zuzulassen und/oder (ii.) bei Abtastung einer Kolbenstange (80), die kürzer als die Kolbenstange (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) ist, die Antriebseinrichtung (12) in einen das Pipettieren nicht ermöglichenden Zustand zu versetzen und/oder (iii.) bei Abtastung einer Kolbenstange (80), die länger als die Kolbenstangen (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) ist, das Festklemmen der Pipettenspitze (66) an Zapfen (4) und/oder Hubstange (17) zu verhindern.
  12. Pipettenfamilie gemäß Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung (88) jeder Pipette folgende Merkmale umfasst:
    • eine Abwurfeinrichtung (31) umfassend einen drehbar im Pipettengehäuse (2) gelagerten Kurventräger (32),
    • ein an einer ersten Kurve (39) am Umfang des Kurventrägers (32) geführtes zweites Abtastelement (48) an dem länglichen ersten Abtastelement (44), das in Längsrichtung des Zapfens (4) verlagerbar im Pipettengehäuse (2) geführt ist
    • und ein mit dem Kurventräger (32) verbundenes, vom Pipettengehäuse (2) vorstehendes und relativ zum Pipettengehäuse (2) drehbares Bedienelement (18),
    • wobei die Abwurfeinrichtung (31) ausgebildet ist, durch Drehen des Bedienelementes (18) aus einer Pipettierstellung in eine Abwurfstellung den Kurventräger (32) zu drehen, wobei die erste Kurve (39) das zweite Abtastelement (48) so nach unten verlagert, dass das längliche erste Abtastelement (44) eine auf dem Zapfen (4) gehaltene Pipettenspitze (66) vom Zapfen (4) abdrückt
    • und die Abwurfeinrichtung (31) ausgebildet ist, bei Abtastung einer Kolbenstange (80) durch das längliche erste Abtastelement (44), die kürzer als die Kolbenstange (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) ist, das Bedienelement (18) nicht aus der Abwurfstellung in die Pipettierstellung zu drehen, sodass ein Pipettieren verhindert wird.
  13. Pipettenfamilie nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung (88) jeder Pipette folgende Merkmale umfasst:
    • der Zapfen (4) weist Mittel zum formschlüssigen Verbinden (9) mit einer Pipettenspitze (66) auf, sodass eine Pipettenspitze (66) unter elastischer Verengung des Zapfens (4) und/oder unter elastischer Aufweitung der Pipettenspitze (66) vor ihrer formschlüssigen Verbindung mit dem Zapfen (4) auf den Zapfen (4) aufschiebbar ist,
    • eine Sperreinrichtung (50) umfassend eine konzentrisch zum Zapfen (4) angeordnete Sperrhülse (51), eine von der Sperrhülse (51) nach oben vorstehende Steuerstange (52), die in Richtung des Zapfens (4) im Pipettengehäuse (2) verlagerbar geführt ist, ein von der Steuerstange (52) vorstehendes drittes Abtastelement (54) und eine zweite Kurve (40) am Umfang des Kurventrägers (32), an der das dritte Abtastelement (54) geführt ist und die so ausgebildet ist, dass bei Anordnung des Bedienelements (18) in der Pipettierstellung die Sperrhülse (51) in einer Sperrstellung den Zapfen (4) innen begrenzt und/oder die Pipettenspitze (66) außen begrenzt, sodass die Sperrhülse (51) ein Ablösen einer formschlüssig mit dem Zapfen (4) verbundenen Pipettenspitze (66) vom Zapfen (4) verhindert,
    • wobei durch Drehen des Bedienelements (18) aus der Pipettierstellung in die Abwurfstellung die Sperrhülse (51) nach oben verlagerbar ist, sodass der Zapfen (4) und/oder die Pipettenspitze (60) zumindest teilweise freigegeben wird und das längliche erste Abtastelement (44) die Pipettenspitze (66) vom Zapfen (4) abdrückt und bei Abtastung einer Kolbenstange (80) durch das längliche erste Abtastelement (44), die länger als die Kolbenstange (80) einer Pipettenspitze (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) ist, die Sperrhülse (51) nicht in die Sperrstellung verlagerbar ist, sodass ein Festklemmen der Pipettenspitze (66) an der Pipette (1) verhindert wird.
  14. Pipettenfamilie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der die Steuereinrichtung (88) jeder Pipette (1) einen Anschlag umfasst, der das Aufschieben von Pipettenspitzen (66) auf den Zapfen (4) begrenzt, sodass beim Aufschieben einer Pipettenspitze (66) mit einem Kragen (72) auf den Zapfen (4), der länger als die Kragen (72) der Pipettenspitzen (66) einer auf die Pipette (1) abgestimmten Unterfamilie (86) ist, der Anschlag ein Festklemmen der Pipettenspitze (66) an der Pipette (1) verhindert.
  15. Pipettensystem umfassend eine Pipettenspitzenfamilie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und eine Pipettenfamilie gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14.
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