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EP1557222B1 - Pipettiervorrichtung mit einer Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen - Google Patents

Pipettiervorrichtung mit einer Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen Download PDF

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Publication number
EP1557222B1
EP1557222B1 EP05000212.0A EP05000212A EP1557222B1 EP 1557222 B1 EP1557222 B1 EP 1557222B1 EP 05000212 A EP05000212 A EP 05000212A EP 1557222 B1 EP1557222 B1 EP 1557222B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
attachment
pipetting
drive
pipetting device
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP05000212.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1557222A3 (de
EP1557222A2 (de
Inventor
Herbert Belgardt
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 EP10011574.0A priority Critical patent/EP2263800A3/de
Publication of EP1557222A2 publication Critical patent/EP1557222A2/de
Publication of EP1557222A3 publication Critical patent/EP1557222A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1557222B1 publication Critical patent/EP1557222B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • 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
    • B01L2200/08—Ergonomic or safety aspects of handling devices
    • B01L2200/087—Ergonomic aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/025—Displaying results or values with integrated means
    • B01L2300/026—Drum counters

Definitions

  • the invention relates to a pipetting device with at least one approach for attaching a pipette tip and a discharge device for releasing a pipette tip of the approach.
  • Pipetting devices are used in particular in the laboratory for dosing liquids. These are picked up in pipette tips through a tip opening and dispensed.
  • a displacement device for a gas is integrated in the pipetting device and connected in a communicating manner with the pipette tip through the approach.
  • the displacement device is usually a cylinder with a piston displaceable therein.
  • the pipette tips are releasably connected to the neck so that they can be replaced with a fresh tip after use. As a result, contamination can be avoided at subsequent dosages.
  • Single-use pipette tips are available inexpensively from plastic.
  • the approach for attaching pipette tips is often a cylindrical or conical projection with respect to a base body or a housing, on which a pipette tip with a mating Aufsteckö réelle or recording is clamped. This can be done without touching the pipette tip by pressing the projection into the plug-in opening of the pipette tip provided in a holder.
  • pipetting devices In order to avoid contamination of the users, pipetting devices have a discharge device with a drive device and an ejector. By Actuating the drive means, the ejector is displaced so that it releases the pipette tip of the approach, without having to be handled by the user.
  • the drive device has a mechanism which must be manually operated by means of an actuating button to release the pipette tip from the neck.
  • drive devices with an electric motor drive. The release of the pipette tip from the neck can require considerable effort, especially with pipette tips firmly clamped onto the neck.
  • a pipetting device having a pipette tip fitting approach which is a shaft protruding portion of a shaft which is rotatable in the shaft.
  • the pipetting device has a rotary drive for the shaft.
  • the end facing the approach of the shaft is designed as a cam surface.
  • the pipette tip also has a cam surface at the plug-in end.
  • pipetting devices and associated pipette tips are known which have an internal shoulder to limit changes in Aufsteckkraft and, accordingly, the force required to operate the Abscheinrichtting.
  • These pipetting systems have the disadvantage that the use of the pipette tips is often limited to the associated pipetting devices and vice versa. The user is limited by this.
  • US 2002 / 001,545 A1 discloses a pipetting device which, when a pipette tip is placed on a hub, stores energy that is released from the hub for ejecting the pipette tip.
  • a mechanism is additionally provided which limits the attachment force of the pipette tip.
  • a spring-loaded ejection sleeve is provided, through which the approach is passed.
  • To attach the tip of the Abwerfhülse is moved against the spring bias from the end of the approach away until a locking mechanism engages.
  • To control the Aufsteckkraft of the pipette tip of the approach is preferably supported on a prestressed spring, so that they can move in the direction of Aufsteckkraft.
  • the pipette tip presses when plugging initially against the outer end of the ejection sleeve and moves it against the biased spring deeper into the housing. Only in a later phase is the pipette tip clamped on the approach. If the attachment force exceeds the bias of the spring supporting the hub, the hub is moved deeper into the housing, thereby avoiding excessive attachment force. With continued pressing of the pipette tip the ejection sleeve reaches the locking position. If the user continues to press the pipette tip further, the ejection sleeve eventually rests in the housing, limiting the path of the pipette tip and thus the attachment force.
  • the user must therefore always apply all the force required for the automatic ejection of the pipette tip when attaching the pipette tip.
  • This force is significantly higher than the Aufsteckkraft to ensure safe ejection of the pipette tip under all circumstances. It should also be taken into account that by changing the ambient conditions (temperature changes, humidity, sample fluid, etc.), the force required to eject the pipette tip can change. As a result, the energy stored for the ejection process must have a safety margin, but this is not needed for each discard operation. The user must apply the corresponding force.
  • the present invention seeks to provide a pipetting available, which reduces the force required for the operation of the discharge device.
  • a pipette tip is plugged by axial insertion of the approach in the plug-in opening.
  • the Aufsteckkraft is introduced into the spring. If the slip force exceeds a certain value, the spring is elastically deformed until the pipette tip clamped on the shoulder abuts against the stop. As soon as the pipette tip touches the stopper, it can no longer be pushed onto the attachment. As a result, the attachment force of the pipette tip is limited.
  • the Aufsteckkraft is determined by the spring characteristic of the spring or any existing bias of the spring. The spring is so designed and optionally biased that the pipette tip exactly when it with the desired Aufsteckkraft sits on the approach, rests against the stop.
  • the Aufsteckkraft is set so that the pipette tip sits securely on the approach or seals. Since a precise defined Aufsteckkraft is achieved, it is possible to limit the Aufsteckkraft to a low value, in which the required safety of the seat and the seal is just given. Thus, the Aufsteckkraft can be significantly reduced compared to conventional pipetting in which due to the uncertainties when plugging regularly excessive Aufsteckkraft is expended. Accordingly, in the pipetting device according to the invention, the force required for the actuation of the ejection device is reduced. In manually operable ejection devices are by
  • Electromotive operated ejection devices can handle low power engines.
  • the spring is designed and / or biased so that the approach of a defined Aufsteckkraft that can be applied by attaching a pipette tip on the approach, in such a way towards the stop is displaced that the pipette tip abuts the stop.
  • the approach with respect to the pipetting device is stationary and the drive means is only operatively connected to the ejector, so that only the ejector is movable by means of the drive means.
  • the approach is supported directly on the spring.
  • the connection of the approach with a fixedly connected to the body displacement means may be effected by means of a flexible connection, for example by means of a flexible hose or a telescopic pipe connection.
  • the approach is firmly connected to a displacement device - for example with a cylinder of a relative to the main body axially displaceable piston-cylinder device - connected. The displacer is then displaced with the neck. The displacement of the displacement device can be compensated for by the drive device for the displacement device.
  • the cylinder is supported by the spring on the base body, so that the approach is indirectly cushioned over the cylinder.
  • the spring is an extended in the axial direction of the neck coil spring.
  • the coil spring is preferably coaxial with the extension.
  • the displacement device or drive device for the displacement device can advantageously be passed through the coil spring.
  • the pipetting device can be executed with a non-preloaded spring. Then the spring is compressed according to the increase in Aufsteckkraft when attaching the approach to the pipette tips.
  • the spring has a spring bias. As a result, it comes only to an axial displacement of the approach when the Aufsteckkraft exceeds the force to bias the spring. As a result, the Aufsteckkraft required for reaching the stop is defined. Furthermore, this favors particularly compact spring arrangements and short displacement paths of the approach.
  • the stop is axially movable with respect to the approach and a fixed to the body connected limitation for the axial movement of the stop to the body out is available.
  • the stopper is formed on the ejector.
  • the stop is formed by the approach end facing the sleeve.
  • the approach can be determined in various ways in its axial starting position for receiving a pipette tip, for example by connecting the approach with the spring.
  • the initial position of the approach is then defined by the initial position of the spring unloaded by the approach.
  • the approach is supported in the direction away from the spring at a further stop, against which it is pressed by the spring. As a result, the starting position is precisely determined. In addition, no connection between the neck and spring is required.
  • the spring is exchangeable and / or there is a device for adjusting the spring preload. This makes it possible to adapt the attachment and ejection forces to differently shaped or sized pipette tips. The range of application of the pipetting device is thereby increased.
  • the drive device can be actuated counter to the action of a further spring supported on the one hand on a movable part of the drive device and on the other hand on the main body. As a result, the drive device automatically returns to its original position after actuation.
  • a fixed limitation with respect to the main body for the movement of the ejector or the drive device. This is at the same time the limitation for the axial movement of the stop to the main body.
  • the base body on a support or frame.
  • the main body has a housing, optionally with a carrier or frame contained therein.
  • the pipetting device is a hand-held device and / or a stationary device and / or an electrically driven device and / or a (semi-) automaton.
  • the pipetting device is manually guided to the location of sample receptacles and Probenabgabcn and is the Pickup and delivery of liquid and the operation of the discharge device controlled by hand.
  • the drive devices for the displacement device and / or the ejector are designed mechanically and / or electromechanically. The latter also applies to the execution of the pipetting as a stationary device.
  • the pipetting device When the pipetting device is designed as a (semi) automaton, all functions or a part of the functions of the pipetting devices (picking up and dispensing liquid, moving the pipetting devices into positions for picking up and dispensing liquid or pipette tips, picking up and dispensing pipette tips) are automatically carried out ,
  • the pipetting device has a series of parallel lugs for receiving pipette tips. It is a multi-channel pipetting system. Due to the multiplied peak discharge forces, the use of the invention is particularly advantageous here.
  • each approach is supported on the main body via a separate spring.
  • the approaches associated with a common ejector are associated with the approaches associated with a common ejector.
  • the displacement device and the drive device for driving the displaceable boundary of the pipetting device can be connected to each other in a simple manner by mating along a longitudinal axis of the bayonet connection and rotating about the longitudinal axis of the bayonet connection or in a reverse manner separable from each other.
  • the operative connection between the drive member and displaceable boundary is at the same time produced, without requiring special further actions for this purpose.
  • the active compound is released without any special further actions.
  • the invention enables a particularly simple, fast and secure connection and disconnection of the displacement device and the drive device for driving the displaceable boundary, for example during assembly, before autoclaving or other cleaning of the lower part, before replacing the lower part for purposes of changing the working area, Repair etc.
  • the bayonet connection is particularly susceptible to interference.
  • the drive device for driving the displaceable boundary can be designed in various ways. It has technical means to shift the drive member so that this shifts the movable limit of the displacement device.
  • the drive member carries e.g. a linear motion.
  • the drive device for driving the displaceable boundary on a linear drive are e.g. to a directly actuated by key operation stroke rod or to a linearly displaceable via an electric drive motor and a gear lift rod.
  • a pneumatically or hydraulically operated pressure medium cylinder as a drive for the lifting rod, which is actuated by a pneumatic or hydraulic control and a pressure medium reservoir. If the drive member does not perform a linear movement, but a spatial feed movement, the drive means for driving the movable boundary on a corresponding drive.
  • the drive device for driving the movable boundary on a housing in which drive and drive member are arranged.
  • the drive member is a displaceable parallel to the longitudinal axis of the bayonet connection lifting rod of the drive device and has the displacement means connected to the boundary, directed transversely to the lifting rod contact surface, which is pressed by a lifting spring against the end of the lifting rod.
  • the operative connection between the drive member and displaceable boundary is automatically produced when producing the bayonet connection and automatically released when dissolving the bayonet connection.
  • the contact surface is formed on a connected via a rod with the movable boundary pressure element and is the lifting spring designed as a helical spring which is supported at one end on the pressure piece and the other end to the displacement chamber.
  • the bayonet connection can be configured in various ways. Included in particular by the invention is the configuration of the drive device as a male part and the displacement device as a female part of the bayonet connection and vice versa.
  • the drive device has a cylindrical receptacle which has an opening at one end, through which the cylindrical receptacle is accessible in the axial direction from the outside, which has at least one axially directed longitudinal groove which is connected to an annular groove directed in the circumferential direction of the cylindrical receptacle is, and the displacement means on a cylindrical portion at least one outwardly projecting projection, wherein the cylindrical portion in the axial direction of the cylindrical receptacle through the opening in the receptacle and with the projection in the longitudinal groove inserted and screwed with the projection in the annular groove is.
  • the drive means is the female and the displacement means the male part.
  • the annular groove at a distance from the longitudinal groove on a in the axial direction of the receptacle extending boundary wall, to which the projection is rotatable. Reaching the limit indicates to the user that the bayonet connection is made.
  • the annular groove is connected at a distance from the longitudinal groove with a parallel thereto extending L jossnutabexcellent, which ends at a distance from the opening.
  • the annular groove has a ramp-like boundary wall whose distance from the opening increases with increasing distance from the longitudinal groove.
  • the ramp-like course of the boundary wall facilitates the finding of the connection position and the separation of the displacement device from the drive device.
  • the longitudinal groove, the annular groove and optionally the L jossnutabêt is formed in a cylindrical coupling piece which forms the receptacle of the drive means and is fixed in this. This facilitates manufacture, assembly and disassembly.
  • the drive device has a spring which presses against the displacement device connected to the drive device via the bayonet connection. This will secure the bayonet connection.
  • the spring is arranged on a further opening of the receptacle, which is opposite to the opening for the axial insertion of the displacement device. Through the opening displacement and spring act on each other.
  • the spring is a helical spring, which is supported on an inner end face of the coupling piece.
  • the longitudinal groove and / or annular groove and / or the L jossnutabites open to the other opening.
  • the displacement device is a piston-cylinder device with a cylinder and a piston displaceable therein and the piston has the displaceable boundary.
  • Other displacement devices are also included by the invention, for example, a displacement chamber with an elastic wall forming the displaceable boundary.
  • a piston-cylinder device is actuated, for example, by a linear drive device.
  • a corresponding actuation is possible with a displacement chamber with an elastic wall.
  • the latter can also be controlled via a drive device with a spatial drive movement.
  • the approach is aligned coaxially to the longitudinal axis of the bayonet connection. According to a further embodiment, the approach is firmly connected to the displacement device.
  • the pipetting device has a discharge device for ejecting a pipette tip from the attachment, which has a discharge drive arranged on the drive device, an ejector arranged on the displacement device and a directed in the direction of the longitudinal axis of the bayonet connection, detachable axial clamping connection between discharge drive and ejector.
  • the clamping connection can be produced simultaneously with the production of the bayonet connection with the phase of the axial collapse of the displacement device and the drive device and can be released in the reverse direction.
  • the ejector drive a projecting from the drive device parallel to the bayonet release rod and the ejector to a neck parallel, axial bore, with which the discharge rod is press-connected.
  • the ejector is guided on the displacement device.
  • the ejector is a sleeve guided on the displacement device.
  • the pipetting device is a hand-held device and / or a stationary device and / or an electrically driven device and / or a (semi-) automaton.
  • the pipetting device is manually guided to the location of the sample receptacles and sample dispensing, and the picking and dispensing of liquid and the actuation of the ejection device are controlled manually.
  • the drive devices for the displacement device and / or the ejector are designed mechanically and / or electromechanically. The latter also applies to the execution of the pipetting as a stationary device.
  • the pipetting device When the pipetting device is designed as a (semi) automaton, all functions or a part of the functions of the pipetting devices (picking up and dispensing liquid, moving the pipetting devices into positions for picking up and dispensing liquid or pipette tips, picking up and dispensing pipette tips) are automatically carried out ,
  • the pipetting device has a series of parallel lugs for receiving pipette tips. It is a multi-channel pipetting system. Each approach of the pipetting device is associated with a separate displacement means or a common, which is connected via a bayonet connection with the drive means. It may be a common drive device for all displacement devices.
  • top, bottom, “horizontal”, “vertical” and “front”, “rear” refer to the orientations of the pipetting devices according to the drawings. These are orientations of the pipetting devices in which the pipette tip is arranged with its tip opening at the bottom, in order to receive liquid from a vessel located below the pipetting device or to deliver it into such a vessel.
  • the pipetting device according to Fig. 1 and 2 has an elongated, shaped as a handle housing 1 with an upper housing part 2 and a lower housing part 3.
  • the upper housing part 2 with all the parts contained forms a drive means and the lower housing part 3 with all parts contained a displacement device.
  • the upper housing part 2 forms a base body. It has at the top a screw cap 4. From this, an adjusting sleeve 5 projects upwards.
  • the adjusting sleeve 5 is mounted axially non-displaceably and rotatably in the upper housing part 2.
  • a push button 6 is arranged, which protrudes further upwards.
  • the push button 6 is connected to a lifting rod 7, which is passed through a spindle 8 in the upper housing part 2.
  • the spindle 8 is screwed into an internal thread 9 of a bearing body 10 fixed in the housing upper part 2.
  • the spindle 8 has a rotatably connected to her driver 11 above.
  • the driver 11 has on the circumference two diametrically opposed radial projections 12.
  • the radial projections 12 engage in - not shown - axially extending grooves of the adjusting sleeve 5 a.
  • the spindle 8 has an end stop 13 in the form of radially outwardly projecting ribs. In the position shown, the end stop 13 is located a short distance below a shoulder 14 of the bearing body 10, with which it cooperates.
  • the lifting rod 7 has a flange 15 which rests in the position shown at the bottom of the spindle 8.
  • a spring plate 16 is arranged, which engages with a collar 17 in the bearing body 10.
  • the spring plate 16 has an axially projecting, sleeve-shaped bearing portion 18 below, through which the lifting rod 7 is passed.
  • the pipetting device on a spring, not shown, which pushes the lifting rod 7 upwards, so that the flange 15 rests against the underside of the spindle 8.
  • a coil spring between flange 15 and spring plate 16 is arranged.
  • a coupling piece 19 is fixed in the housing.
  • This has several pockets inside 20. These have an axial over the Further, they have at the upper end of the coupling piece 19 a over a small part of the circumference of the coupling piece 19 extending annular groove 22. This has at a distance from the upper end of the coupling piece 19 below a ramp-like boundary wall, starting of the longitudinal groove 21 is increasingly approximated to the upper end of the coupling piece 19.
  • the pockets 20 at the other end of the annular groove 22 have a short axial longitudinal groove portion 23 which terminates at a distance from the upper end of the coupling piece 19 in the coupling piece 19.
  • a spring 24 is arranged under bias, which is stirred as a helical spring.
  • the adjusting sleeve 5 has on the circumference a sprocket 25 which cooperates with a gear 26 which drives a counter 27 with a plurality of superimposed on an axis 28 Zählwerkssonn 29.
  • the Zählwerksson 29 each have numerals from 0 to 9. the lower Zählwerksrad 29 is driven by the gear 26.
  • the overlying Zählwerksson 29 are further rotated in each case by one digit when the underlying Zählwerksrad 29 passes from 9 to 0.
  • the lower housing part 3 can be detachably connected to the upper housing part 2.
  • the lower housing part 3 on the mantle of an upper cylindrical portion 30 a plurality of outwardly projecting ribs 31 which extend in the axial direction of the cylindrical portion 30.
  • the lower housing part 3 has below the cylindrical portion 30 a plurality of conical sections 31.1 to 33 of different length and conicity, which emerge from the drawing.
  • the conical section 33 is down with a long, light conical projection 34 connected to attach a pipette tip. This in turn has a short, more conical Aufsteckende 35 below.
  • the lower housing part 3 houses a displacement device in the form of a piston-cylinder unit 36. This has a conical portion 32 arranged in the cylinder 37, in which a piston 38 dips.
  • the piston 38 is connected at the top via a piston rod 39 with a pressure piece 40.
  • the piston 38 forms a displaceable boundary of the cylinder 37.
  • the lower housing part 3 has a piston holder 41, which bridges the cylindrical portion 30 above.
  • the piston holder 41 has at the top a central passage 42, through which a lower portion of the piston 7 can be axially guided.
  • a lifting spring 43 is arranged, which is designed as a helical spring. By the lifting spring 43, the piston 38 and the piston rod 39 are passed.
  • the lifting spring 43 is biased and presses the pressure piece 40 against the piston holder 41, so that the piston 38 is pulled out of the cylinder 37 maximum.
  • a connecting channel 44 extends through the lug 34 and connects the cylinder 37 with an orifice in the push-on end 35.
  • the pipetting device has a discharge device 45.
  • the discharge device 45 has in the upper housing part 2 in addition to the adjustment knob 5, an operating button 46.
  • the actuating button 46 is connected to a discharge bar 47 which extends parallel to the lifting rod 7 through the upper housing part 2 therethrough.
  • a transmission 48 is integrated in the discharge rod 47.
  • the gear 48 converts an axial actuating stroke of the actuating knob 46 into a smaller drive stroke with increased force.
  • Suitable transmissions 48 are in the EP 0 992 288 A described generally in the general part of the description and specifically in the description of the figures, which are incorporated by reference into the present application.
  • the discharge rod 47 is supported via a further coil spring 49 in the upper housing part 2, so that the actuating button 46 is pressed into the initial position shown, in which it can be pressed against the action of the other coil spring 49.
  • the lower end of the discharge rod 47 projects into a receptacle 50 at the lower end of the housing upper part 2.
  • the discharge device 45 has on the lower housing part 3 a discharge sleeve 51. This is guided on the cylindrical portion 30, the conical portion 32 and the projection 34. Accordingly, the contour of the discharge sleeve 51 is equalized to the contours of the aforementioned sections of the housing lower part 3. In this case, the discharge sleeve 51 has internal steps 52, 53 which limit the sliding of the discharge sleeve 51 upwards by abutting against conical sections 31, 33 of the housing lower part 3.
  • the discharge sleeve 51 has laterally at the upper edge a projection 54 which has an axial bore 55 for pressing in the lower end of the discharge rod 47.
  • the pipetting device can be used as follows:
  • Upper housing part 2 and lower housing part 3 can be connected by axial insertion and rotation of the lower part 3 in the coupling piece 19. This will create a bayonet connection produced.
  • the ribs 31 are inserted into the longitudinal grooves 21, rotated by the annular grooves 22 and inserted into the short Lssensnutenabête 23.
  • the spring 24 presses against the upper edge of the cylindrical portion 30, whereby the lower housing part 3 is fixed in its fastening position, in which the ribs 31 abut against the lower ends of the Lssensnutenabroughe 23, which form a stop.
  • the discharge sleeve 51 is pressed with the bore 55 on the lower portion of the discharge rod 47. The dismantling of the upper housing part 2 and lower housing part 3 can be done in the reverse manner.
  • the lifting rod 7 engages through the passage 42 and lies with its lower end against the pressure piece 40.
  • the adjustment sleeve 5 is rotated until the counter 27 indicates the desired volume.
  • the driver 11 is rotated due to the radial projections 12.
  • the spindle 8 rotates in the internal thread 9 and displaces axially in the upper housing part 2 with entrainment of the flange 15 and thus the lifting rod 7.
  • the radial projections 12 displace axially along the grooves on the inside of the adjusting 5. In this way, the stroke of the lifting rod 7 changed, which is executable upon actuation of the push button 6.
  • a pipette tip 56 is clamped on the lower end of the projection 34.
  • the pipette tip 56 has a lower tip opening 57 for receiving and dispensing liquid.
  • the push button 6 For pipetting the push button 6 is pressed down, so that the piston 38 displaces air from the cylinder 37. Then, the pipette tip 56 is immersed with its lower tip opening 57 in the liquid to be pipetted. Thereafter, the push button 6 is released and the lifting rod 7 is returned to its original position under spring action. Similarly, the piston 38 returns under the action of the spring 43 to its original position. In this case, the piston 38 sucks liquid through the lower tip opening 57 into the pipette tip 56.
  • the lower tip opening 57 of the pipetting device is aligned to a delivery location.
  • the liquid contained in the pipette tip 56 is delivered by depressing the push button 6, re-immersing the piston 38 in the cylinder 37 and expressing air through the connecting channel 44. After releasing the operating knob 6, the lifting rod 7 and the piston 38 again by spring force back to the starting position.
  • a dispensing head 61 of a multi-channel pipetting device has a housing 62 in which eight parallel piston-cylinder devices 63 are arranged in a row.
  • Each piston-cylinder device 63 has a cylinder 64 into which a piston 65 dips.
  • each cylinder 64 designed as a helical spring spring 66 is guided, which rests on the bottom of a circumferential projection 67 of the cylinder 64.
  • the cylinder 64 is guided in a guide rail 68.
  • each cylinder 64 is connected below the peripheral projection 67 with a conical projection 69 for attaching a pipette tip 70.
  • the cylinders 64 are passed through a fixedly arranged in the housing 62 support plate 71.
  • the springs 66 are supported on the underside of the support plate 71.
  • the cylinders 64 have a further circumferential projection above, which forms a spring bearing 72.
  • Each spring bearing 72 is engaged by a console, not shown, which projects from the inside of the wall of the housing 62.
  • pistons 65 are held at the top in a piston receptacle 73 in the form of a traverse.
  • the piston receptacle 73 has a pin 74 at the top for connection to a lifting rod, not shown, which leads to a drive for the piston 65.
  • pistons 65 designed as helical springs springs 75 are guided, which are supported on the bottom of the spring bearing 72 and are supported at the top of the underside of the piston seat 73.
  • an ejector 76 is mounted in the form of an angled plate. This has in the lower horizontal leg 77 eight holes through which the lugs 69 are passed.
  • the vertical leg 78 is connected via a shaft 79 with a discharge bar, not shown.
  • the pistons 65 are guided by a piston seal 80 in the cylinder 64.
  • the dispensing head 61 is connected to the lifting rod and the discharge rod of a drive device, not shown.
  • the lugs 69 are moved upwardly within the housing 62 as the attachment forces exceed the forces that bias the springs 66.
  • the further attaching movement is stopped because the ejector 76 abuts against the underside of the guide rail 68 with the upper side of its horizontal leg 77.
  • the Aufsteck the forces required to eject the pipette tips 70 are limited.
  • the pistons 65 are moved by means of the lifting rod connected to the pin 74.
  • For the ejection of the pipette tips 70 of the shaft 79 is moved by means of the lifting rod down, so that the ejector 76 is moved down and with its leg 77, the pipette tips 70 from the lugs 69 depressed.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettiervorrichtung mit mindestens einem Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze und einer Abwurfeinrichtung zum Lösen einer Pipettenspitze von dem Ansatz.
  • Pipettiervorrichtungen werden insbesondere im Labor zur Dosierung von Flüssigkeiten verwendet. Diese werden in Pipettenspitzen durch eine Spitzenöffnung aufgenommen und ausgegeben. Bei Luftpolsterpipetten ist eine Verdrängungseinrichtung für ein Gas in die Pipettiervorrichtung integriert und durch den Ansatz kommunizierend mit der Pipettenspitze verbunden. Mittels der Verdrängungseinrichtung wird ein Luftpolster verlagert, so daß Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt und daraus ausgestoßen wird. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens ein Zylinder mit einem darin verlagerbaren Kolben.
  • Die Pipettenspitzen werden lösbar mit dem Ansatz verbunden, damit sie nach Gebrauch gegen eine frische Pipettenspitze ausgetauscht werden können. Hierdurch können bei nachfolgenden Dosierungen Kontaminationen vermieden werden. Pipettenspitzen für den einmaligen Gebrauch sind kostengünstig aus Kunststoff verfügbar.
  • Der Ansatz zum Befestigen von Pipettenspitzen ist vielfach ein zylindrischer bzw. konischer Vorsprung bezüglich eines Grundkörpers bzw. eines Gehäuses, auf den eine Pipettenspitze mit einer dazu passenden Aufstecköffnung bzw. Aufnahme klemmbar ist. Dies kann ohne Anfassen der Pipettenspitze durch Eindrücken des Ansatzes in die Aufstecköffnung der in einem Halter bereitstehenden Pipettenspitze geschehen.
  • Zur Vermeidung von Kontaminationen der Anwender weisen Pipettiervorrichtungen eine Abwurfeinrichtung mit einer Antriebseinrichtung und einem Abwerfer auf. Durch Betätigen des Antriebseinrichtung wird der Abwerfer so verlagert, daß er die Pipettenspitze von dem Ansatz löst, ohne daß diese vom Anwender angefaßt werden muß. Vielfach hat die Antriebseinrichtung eine Mechanik, die mittels eines Betätigungsknopfes manuell betätigt werden muß, um die Pipettenspitze vom Ansatz zu lösen. Möglich sind auch Antriebseinrichtungen mit einem elektromotorischen Antrieb. Das Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz kann einen erheblichen Kraftaufwand erfordern, besonders bei fest auf den Ansatz aufgeklemmten Pipettenspitzen. Bereits bei Einkanalsystemen, d.h. Pipettiervorrichtungen, die einen einzigen Ansatz für eine einzige Pipettenspitze aufweisen, kann dies den Abwurf der Pipettenspitze vom Ansatz erschweren oder unmöglich machen. Besonders hoher Kraftaufwand kann bei Mehrkanal-Pipettiersystemen, die mehrere parallele Ansätze zum Aufstecken von Pipettenspitzen haben, aufgrund vervielfachter Spitzenabwurfkräfte erforderlich sein.
  • Aus der EP 0 992 288 A2 ist ein Pipettiersystem mit einem axial beweglichen Abwerfer zum Lösen einer Pipettenspitze von einem Ansatz, einer Antriebseinrichtung zum Antreiben der Axialbewegungen des Abwerfers und einem eine axiale Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung in eine Axialbewegung des Abwerfers übertragenden Zugmittel-, Druckmittel- oder Gelenkgetriebe bekannt. Die vom Abwerfer auf die Pipettenspitze ausgeübte Kraft übersteigt die vom Anwender aufgewendete Kraft, wodurch das Abwerfen erleichtert wird.
  • Aus der US 4,187,724 ist eine Pipettiervorrichtung bekannt, die einen Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze aufweist, der ein aus einem Schaft herausstehender Abschnitt einer Welle ist, die in dem Schaft drehbar ist. Die Pipettiervorrichtung weist einen Drehantrieb für die Welle auf. Ferner ist das dem Ansatz zugewandte Ende des Schaftes als Kurvenfläche ausgebildet. Die Pipettenspitze weist am Aufsteckende ebenfalls eine Kurvenfläche auf. Durch Betätigen eines Schiebers wird die Welle in eine Drehbewegung versetzt, wodurch eine auf den Ansatz gesteckte Pipettenspitze mit ihrer Kurvenfläche gegen die Kurvenfläche des Schaftes gedreht wird, so daß bei weiterer Drehung der Welle der Ansatz bezüglich der Pipettenspitze dreht und die Pipettenspitze frei kommt.
  • Bei diesen Pipettiervorrichtungen erfordert die Betätigung der Abwurfeinrichtung immer noch einen großen Kraftaufwand. Außerdem sind die Pipettenspitzen aufgrund der Kurvenfläche Spezialteile.
  • Ferner sind Pipettiervorrichtungen und zugehörige Pipettenspitzen bekannt, die eine innen liegende Schulter aufweisen, um Änderungen der Aufsteckkraft und dementsprechend den Kraftaufwand für die Betätigung der Abwurfeinrichtting zu begrenzen. Diese Pipettiersysteme haben den Nachteil, daß die Verwendung der Pipettenspitzen vielfach auf die zugehörigen Pipettiervorrichtungen beschränkt ist und umgekehrt. Der Anwender ist hierdurch eingeschränkt.
  • US 2002/001,545 A1 offenbart eine Pipetiervorrichtung, bei der beim Aufsetzen einer Pipettenspitze auf einen Ansatz Energie gespeichert wird, die zum Abwerfen der Pipettenspitze von dem Ansatz freigesetzt wird. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Mechanismus vorhanden, der die Aufsteckkraft der Pipettenspitze begrenzt.
  • Zum Speichern der Energie für das Abwerfen der Pipettenspitze ist eine federbelastete Abwurfhülse vorhanden, durch die der Ansatz hindurchgeführt ist. Zum Aufstecken der Spitze wird die Abwerfhülse entgegen der Federvorspannung vom Ende des Ansatzes weg bewegt, bis ein Rastmechanismus einrastet. Zum Kontrollieren der Aufsteckkraft der Pipettenspitze ist bevorzugt der Ansatz an einer vorgespannten Feder abgestützt, sodass sie sich in Richtung der Aufsteckkraft bewegen kann.
  • Gemäß den Ausführungsbeispielen drückt die Pipettenspitze beim Aufstecken zunächst gegen das äußere Ende der Abwurfhülse und bewegt diese entgegen der vorgespannten Feder tiefer in das Gehäuse hinein. Erst in einer späteren Phase wird die Pipettenspitze auf den Ansatz aufgeklemmt. Wenn die Aufsteckkraft die Vorspannung der Feder, die den Ansatz abstützt, überschreitet, wird der Ansatz tiefer in das Gehäuse hineinbewegt, wodurch eine übermäßige Aufsteckkraft vermieden wird. Mit fortgesetztem Aufpressen der Pipettenspitze erreicht die Abwurfhülse die Verriegelungsstellung. Wenn der Benutzer die Pipettenspitze dann noch weiter aufpresst, stützt sich die Abwurfhülse schließlich im Gehäuse ab, wodurch der Weg der Pipettenspitze und damit die Aufsteckkraft begrenzt ist.
  • Der Benutzer muss somit beim Aufstecken der Pipettenspitze stets die gesamte Kraft aufbringen, die für das automatische Abwerfen der Pipettenspitze erforderlich ist. Diese Kraft ist deutlich höher als die Aufsteckkraft, um ein sicheres Abwerfen der Pipettenspitze unter allen Umständen zu gewährleisten. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass sich durch Änderung der Umgebungsbedingungen (Temperaturänderungen, Luftfeuchtigkeit, Probenflüssigkeit etc.) die Kraft ändern kann, die zum Abwerfen der Pipettenspitze erforderlich ist. Infolgedessen muss die für den Abwerfvorgang gespeicherte Energie eine Sicherheitsreserve aufweisen, die jedoch nicht für jeden Abwerfvorgang benötigt wird. Den entsprechenden Kraftaufwand muss der Anwender aufbringen.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die den Kraftaufwand für die Betätigung der Abwurfeinrichtung vermindert..
  • Die Aufgabe wird durch eine Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Pipettiervorrichtung sind in den Unteransprüchen angebeben.
  • Die erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung hat
    • einen Grundkörper,
    • mindestens einen vom Grundkörper vorstehenden, axial beweglich am Grundköper gelagerten Ansatz zum Aufsetzen einer Pipettenspitze,
    • eine Feder, über die der Ansatz am Grundkörper abgestützt ist,
    • einen dem Ansatz zugeordneten Anschlag, über den der Ansatz axial hinaussteht, wenn er nicht zur Feder hin belastet ist, wobei der Anschlag axial bezüglich des Ansatzes beweglich ist und eine fest mit dem Grundkörper verbundene Begrenzung für eine Axialbewegung des Anschlags zum Grundkörper hin vorhanden ist,
    • wobei die Feder (24) so ausgelegt und/oder vorgespannt ist, dass der Ansatz (34) von einer definierten Aufsteckkraft, die durch Aufstecken einer Pipettenspitze (56) auf den Ansatz (34) aufbringbar ist, solchermaßen zum Anschlag (59) hin verlagerbar ist, dass die auf den Ansatz (34) geklemmte Pipettenspitze (56) gegen den Anschlag (59) stößt, und
    • eine Abwurfeinrichtung zum Lösen der Pipettenspitze von dem Ansatz, die einen dem Ansatz zugeordneten Abwerfer aufweist, an dem der Anschlag ausgebildet ist, wobei Ansatz und Abwerfer relativ zueinander beweglich sind, und die eine mit dem Abwerfer wirkverbundene Antriebseinrichtung zum relativen Bewegen von Abwerfer und Ansatz aufweist, die entgegen der Wirkung einer einerseits an einem beweglichen Teil der Antriebseinrichtung und andererseits am Grundkörper abgestützten weiteren Feder betätigbar ist, sodass die Antriebseinrichtung nach Betätigung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkehrt, die durch die Begrenzung definiert ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung wird eine Pipettenspitze durch axiales Einführen des Ansatzes in die Aufstecköffnung aufgesteckt. Dabei wird die Aufsteckkraft in die Feder eingeleitet. Wenn die Aufsteckkraft einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Feder elastisch verformt, bis die auf den Ansatz geklemmte Pipettenspitze gegen den Anschlag stößt. Sobald die Pipettenspitze am Anschlag anliegt, kann sie nicht mehr weiter auf den Ansatz aufgeschoben werden. Hierdurch wird die Aufsteckkraft der Pipettenspitzc begrenzt. Die Aufsteckkraft ist durch die Federkennlinie der Feder bzw. eine eventuell vorhandene Vorspannung der Feder bestimmt. Die Feder ist so ausgelegt und gegebenenfalls vorgespannt, daß die Pipettenspitzc genau dann, wenn sie mit der gewünschten Aufsteckkraft auf dem Ansatz sitzt, an dem Anschlag anliegt. Die Aufsteckkraft ist so festgelegt, daß die Pipettenspitze sicher auf dem Ansatz sitzt bzw. abdichtet. Da eine genaue definierte Aufsteckkraft erreicht wird, ist es möglich, die Aufsteckkraft auf einen geringen Wert zu begrenzen, bei dem die erforderliche Sicherheit des Sitzes und der Abdichtung gerade gegeben ist. Somit kann die Aufsteckkraft gegenüber herkömmlicher Pipettiervorrichtungen deutlich reduziert werden, bei denen aufgrund der Unsicherheiten beim Aufstecken regelmäßig eine überhöhte Aufsteckkraft aufgewandt wird. Dementsprechend ist bei der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung der Kraftaufwand für die Betätigung der Abwurfeinrichtung vermindert. Bei manuell betätigbaren Abwurfeinrichtungen werden durch
  • Verminderung der Bedienkräfte die Sehnen- und Muskelbelastungen des Anwenders reduziert. Elektromotorisch betriebene Abwurfeinrichtungen kommen mit Motoren geringerer Leistung aus. Gemäß einer Ausgestaltung, ist die Feder so ausgelegt und/oder vorgespannt, daß der Ansatz von einer definierten Aufsteckkraft, die durch Aufstecken einer Pipettenspitze auf den Ansatz aufbringbar ist, solchermaßen zum Anschlag hin verlagerbar ist, daß die Pipettenspitze am Anschlag anliegt.
  • Zum Lösen der Pipettenspitze von dem Ansatz sind Ansatz und Abwerfer relativ zueinander axial und/oder drehbeweglich. Bei bevorzugten Ausführungen ist der Ansatz bezüglich der Pipettiervorrichtung ortsfest und ist die Antriebseinrichtung nur mit dem Abwerfer wirkverbunden, so daß allein der Abwerfer mittels der Antriebseinrichtung bewegbar ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Ansatz unmittelbar an der Feder abgestützt. Die Verbindung des Ansatzes mit einer fest mit dem Grundkörper verbundenen Verdrängungseinrichtung kann mittels einer flexiblen Verbindung erfolgen, z.B. mit Hilfe eines flexiblen Schlauchs oder einer teleskopierbaren Rohrverbindung. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Ansatz fest mit einer Verdrängungseinrichtung - z.B. mit einem Zylinder einer bezüglich des Grundkörpers axial verlagerbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung - verbunden. Die Verdrängungseinrichtung wird dann mit dem Ansatz verlagert. Die Verlagerung der Verdrängungseinrichtung kann von der Antriebseinrichtung für die Verdrängungsenrichtung kompensiert werden. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Zylinder über die Feder am Grundkörper abgestützt, so daß der Ansatz mittelbar über den Zylinder abgefedert ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Feder eine in Axialrichtung des Ansatzes erstreckte Schraubenfeder. Die Schraubenfeder ist vorzugsweise koaxial zum Ansatz erstreckt. Die Verdrängungseinrichtung bzw. Antriebseinrichtung für die Verdrängungseinrichtung können vorteilhaft durch die Schraubenfeder hindurchgeführt werden.
  • Die Pipettiervorrichtung ist mit einer nicht vorgespannten Feder ausführbar. Dann wird die Feder entsprechend dem Anstieg der Aufsteckkraft beim Aufstecken des Ansatzes auf die Pipettenspitzen komprimiert. Durch Auslegung der Feder und des Weges bis zum Anliegen der Pipettenspitze an dem Anschlag ist es möglich, die Aufsteckkraft genau festzulegen. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Feder eine Federvorspannung auf. Infolgedessen kommt es erst zu einer axialen Verlagerung des Ansatzes, wenn die Aufsteckkraft die Kraft zur Vorspannung der Feder übersteigt. Hierdurch wird die für das Erreichen des Anschlages erforderliche Aufsteckkraft definiert. Ferner begünstigt dies besonders kompakte Federanordnungen und kurze Verlagerungswege des Ansatzes.
  • Der Anschlag ist axial bezüglich des Ansatzes beweglich und eine fest mit dem Grundkörper verbundene Begrenzung für die Axialbewegung des Anschlages zum Grundkörper hin ist vorhanden.
  • Der Anschlag ist an dem Abwerfer ausgebildet. Bei einer Ausführung des Abwerfers als zum Ansatz koaxiale Hülse ist der Anschlag durch das dem Ansatz zugewandte Ende der Hülse gebildet.
  • Der Ansatz ist auf verschiedene Weisen in seiner axialen Ausgangslage für die Aufnahme einer Pipettenspitze festlegbar, beispielsweise durch Verbinden des Ansatzes mit der Feder. Die Ausgangslage des Ansatzes wird dann durch die Ausgangsstellung der durch den Ansatz unbelasteten Feder definiert. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Ansatz in Richtung von der Feder weg an einem weiteren Anschlag abgestützt, gegen den er durch die Feder gedrückt wird. Hierdurch wird die Ausgangslage genau festgelegt. Außerdern ist keine Verbindung zwischen Ansatz und Feder erforderlich.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Feder austauschbar und/oder ist eine Einrichtung zum Einstellen der Federvorspannung vorhanden. Hierdurch ist eine Anpassung der Aufsteck- und Abwurfkräfte an verschieden geformte bzw. bemessene Pipettenspitzen möglich. Der Einsatzbereich der Pipettiervorrichtung wird hierdurch vergrößert.
  • Die Antriebseinrichtung ist entgegen der Wirkung einer einerseits an einem beweglichen Teil der Antriebseinrichtung und andererseits am Grundkörper abgestützten weiteren Feder betätigbar. Infolgedessen kehrt die Antriebseinrichtung nach Betätigung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurück. Für eine definierte Ausgangslage ist eine bezüglich des Grundkörpers feste Begrenzung für die Bewegung des Abwerfers oder der Antriebseinrichtung vorhanden. Diese ist zugleich die Begrenzung für die axiale Bewegung des Anschlags zum Grundkörper hin.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Grundkörper einen Träger oder Rahmen auf. Gemäß einer Ausgestaltung weist der Grundkörper ein Gehäuse auf, gegebenenfalls mit einem darin enthaltenen Träger oder Rahmen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Pipettiervorrichtung ein Handgerät und/oder ein stationäres Gerät und/oder ein elektrisch angetriebenes Gerät und / oder ein (Halb-)Automat. Bei Ausführungen als Handgerät wird die Pipettiervorrichtung von Hand zum Ort der Probenaufnahmen und Probenabgabcn geführt und wird die Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit sowie die Betätigung der Abwurfeinrichtung von Hand gesteuert. Die Antriebseinrichtungen für die Verdrängungseinrichtung und/oder den Abwerfer sind mechanisch und/oder elektromechanisch ausgeführt. Letzteres gilt auch für die Ausführung der Pipettiervorrichtungen als stationäres Gerät. Bei Ausführung der Pipettiervorrichtung als (Halb-)Automat werden sämtliche Funktionen oder ein Teil der Funktionen der Pipettiervorrichtungen (Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeit, Bewegen der Pipettiervorrichtungen in Positionen zum Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeit bzw. Pipettenspitzen, Aufnahme und Abgabe von Pipettenspitzen) automatisch durchgeführt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Pipettiervorrichtung eine Reihe paralleler Ansätze für die Aufnahme von Pipettenspitzen auf. Es handelt sich hierbei um ein Mehrkanal-Pipettiersystem. Aufgrund der vervielfachten Spitzenabwurfkräfte ist hierbei der Einsatz der Erfindung besonders vorteilhaft.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist jeder Ansatz über eine gesonderte Feder am Grundkörper abgestützt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist den Ansätzen ein gemeinsamer Abwerfer zugeordnet.
  • Gemäß einer Ausgestaltung hat die erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung
    • eine Verdrängungseinrichtung mit einer Verdrängungskammer mit einer verlagerbaren Begrenzung, einem Ansatz zum Verbinden mit einer Pipettenspitze und einem Verbindungskanal zwischen der Verdrängungskammer und dem freien Ende des Ansatzes,
    • eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung der Verdrängungseinrichtung mit einem Antriebsorgan, das eine lösbare Wirkverbindung mit der verlagerbaren Begrenzung hat, und
    • einer Bajonettverbindung zwischen der Antriebseinrichtung und der Verdrängungseinrichtung, die unter Herstellung der Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan und verlagerbarer Begrenzung herstellbar und unter Lösung der Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan und verlagerbarer Begrenzung lösbar ist.
  • Die Verdrängungseinrichtung und die Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung der Pipettiervorrichtung sind auf einfache Weise durch Zusammenstecken entlang einer Längsachse der Bajonettverbindung und Drehen um die Längsachse der Bajonettverbindung miteinander verbindbar bzw. in umgekehrter Weise voneinander trennbar. Beim Herstellen der Bajonettverbindung wird gleichzeitig die Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan und verlagerbarer Begrenzung hergestellt, ohne daß es hierzu besonderer weiterer Aktionen bedarf. Bei einem Lösen der Bajonettverbindung wird die Wirkverbindung ohne besondere weitere Aktionen gelöst. Die Erfindung ermöglicht ein besonders einfaches, schnelles und sicheres Verbinden und Trennen der Verdrängungseinrichtung und der Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung, beispielsweise bei der Montage, vor dem Autoklavieren oder sonstigen Reinigen des Unterteiles, vor dem Austauschen des Unterteiles zu Zwecken der Änderung des Arbeitsbereiches, der Reparatur u.ä.. Die Bajonettverbindung ist besonders störungsunanfällig. Diese Vorteile kommen insbesondere beim manuellen und beim automatischen Verbinden und Trennen von Verdrängungseinrichtung und Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung zum Tragen. Letzteres beispielsweise bei einer automatischen Montage oder einer Workstation mit automatischem Werkzeugwechsel.
  • Die Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung kann auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Sie verfügt über technische Mittel, das Antriebsorgan so zu verlagern, daß dieses die verlagerbare Begrenzung der Verdrängungseinrichtung verlagert. Hierzu führt das Antriebsorgan z.B. eine Linearbewegung aus. Dementsprechend weist die Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung einen Linearantrieb auf. Dabei handelt es sich z.B. um eine direkt durch Tastenbetätigung manuell betätigbare Hubstange oder um eine über einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe linear verlagerbare Hubstange. In Betracht kommt auch ein pneumatisch oder hydraulisch betriebener Druckmittelzylinder als Antrieb für die Hubstange, der über eine pneumatische oder hydraulische Steuerung und ein Druckmittelreservoir betätigt wird. Falls das Antriebsorgan keine Linearbewegung durchführt, sondern eine räumliche Zustellbewegung, weist die Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung einen entsprechenden Antrieb auf.
  • Bevorzugt weist die Antriebseinrichtung zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung ein Gehäuse auf, in dem Antrieb und Antriebsorgan angeordnet sind.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist das Antriebsorgan eine parallel zur Längsachse der Bajonettverbindung verlagerbare Hubstange der Antriebseinrichtung und weist die Verdrängungseinrichtung eine mit der Begrenzung verbundene, quer zur Hubstange gerichtete Kontaktfläche auf, die von einer Hubfeder gegen das Ende der Hubstange gedrückt ist. Bei dieser Ausgestaltung wird die Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan und verlagerbarer Begrenzung automatisch beim Herstellen der Bajonettverbindung hergestellt und automatisch beim Auflösen der Bajonettverbindung gelöst.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Kontaktfläche an einem über eine Stange mit der verlagerbaren Begrenzung verbundenen Druckstück ausgebildet und ist die Hubfeder als Schraubenfeder ausgeführt, die einenends am Druckstück und anderenends an der Verdrängungskammer abgestützt ist.
  • Die Bajonettverbindung kann auf verschiedene Weise ausgestaltet ist. Einbezogen von der Erfindung ist insbesondere die Ausgestaltung der Antriebseinrichtung als männliches Teil und der Verdrängungseinrichtung als weibliches Teil der Bajonettverbindung und umgekehrt. Gemäß einer Ausgestaltung hat die Antriebseinrichtung eine zylindrische Aufnahme, die an einem Ende eine Öffnung aufweist, durch die die zylindrische Aufnahme in axialer Richtung von außen zugänglich ist, die mindestens eine axial gerichtete Längsnut aufweist, die mit einer in Umfangsrichtung der zylindrischen Aufnahme gerichteten Ringnut verbunden ist, und weist die Verdrängungseinrichtung auf einem zylindrischen Abschnitt mindestens einen nach außen vorstehenden Vorsprung auf, wobei der zylindrische Abschnitt in axialer Richtung der zylindrischen Aufnahme durch die Öffnung in die Aufnahme und mit dem Vorsprung in die Längsnut einführbar und mit dem Vorsprung in die Ringnut eindrehbar ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Antriebseinrichtung das weibliche und die Verdrängungseinrichtung das männliche Teil.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Ringnut in einem Abstand von der Längsnut eine in axialer Richtung der Aufnahme erstreckte Begrenzungswand auf, bis zu der der Vorsprung drehbar ist. Das Erreichen der Begrenzung zeigt dem Anwender an, daß die Bajonettverbindung hergestellt ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Ringnut in einem Abstand von der Längsnut mit einem parallel zu dieser verlaufenden Längsnutabschnitt verbunden, der in einen Abstand von der Öffnung endet. Durch Eingreifen des Vorsprunges in den Längsnutabschnitt wird eine Sicherung der Bajonettverbindung bewirkt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung hat die Ringnut eine rampenartig verlaufende Begrenzungswand, deren Abstand von der Öffnung mit zunehmendem Abstand von der Längsnut ansteigt. Der rampenartige Verlauf der Begrenzungswand erleichtert das Auffinden der Verbindungsposition und das Trennen der Verdrängungseinrichtung von der Antriebseinrichtung.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Längsnut, die Ringnut und wahlweise der Längsnutabschnitt in einem zylindrischen Koppelstück ausgebildet, das die Aufnahme der Antriebseinrichtung bildet und in dieser befestigt ist. Hierdurch wird Herstellung, Montage und Demontage erleichtert.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Antriebseinrichtung eine Feder auf, die gegen die über die Bajonettverbindung mit der Antriebseinrichtung verbundene Verdrängungseinrichtung drückt. Hierdurch wird die Bajonettverbindung gesichert.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Feder an einer weiteren Öffnung der Aufnahme angeordnet, die der Öffnung zum axialen Einführen der Verdrängungseinrichtung gegenüberliegt. Durch die Öffnung wirken Verdrängungseinrichtung und Feder aufeinander ein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Feder eine Schraubenfeder, die sich an einer innen liegenden Stirnseite des Koppelstückes abstützt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung die Längsnut und/oder Ringnut und/oder der Längsnutabschnitt zur weiteren Öffnung hin geöffnet.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Verdrängungseinrichtung eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem Zylinder und einem darin verschiebbaren Kolben und weist der Kolben die verlagerbare Begrenzung auf. Andere Verdrängungseinrichtungen sind ebenfalls von der Erfindung einbezogen, beispielsweise eine Verdrängungskammer mit einer die verlagerbare Begrenzung bildenden, elastischen Wand. Eine Kolben-Zylinder-Einrichtung wird z.B. durch eine lineare Antriebseinrichtung betätigt. Eine entsprechende Betätigung ist bei einer Verdrängungskammer mit einer elastischen Wand möglich. Letzere kann aber auch über eine Antriebseinrichtung mit einer räumlichen Antriebsbewegung gesteuert werden. So ist es beispielsweise möglich, die elastische Wand durch Einwirkung eines hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel außen zu steuern.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Ansatz koaxial zur Längsachse der Bajonettverbindung ausgerichtet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Ansatz fest mit der Verdrängungseinrichtung verbunden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung hat die Pipettiervorrichtung eine Abwurfeinrichtung zum Abwerfen einer Pipettenspitze von dem Ansatz, die einen an der Antriebseinrichtung angeordneten Abwurfantrieb, einen an der Verdrängungseinrichtung angeordneten Abwerfer und eine in Richtung der Längsachse der Bajonettverbindung gerichtete, lösbare axiale Klemmverbindung zwischen Abwurfantrieb und Abwerfer aufweist. Die Klemmverbindung ist gleichzeitig mit dem Herstellen der Bajonettverbindung mit der Phase des axialen Zusammenschiebens von Verdrängungseinrichtung und Antriebseinrichtung herstellbar und in umgekehrter Richtung lösbar.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Abwurfantrieb eine von der Antriebseinrichtung parallel zur Bajonettverbindung vorstehende Abwurfstange und der Abwerfer eine zum Ansatz parallele, axiale Bohrung auf, mit der die Abwurfstange preßverbunden ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Abwerfer an der Verdrängungseinrichtung geführt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Abwerfer eine an der Verdrängungseinrichtung geführte Hülse.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Pipettiervorrichtung ein Handgerät und/oder ein stationäres Gerät und / oder ein elektrisch angetriebenes Gerät und / oder ein (Halb-)Automat. Bei Ausführungen als Handgerät wird die Pipettiervorrichtung von Hand zum Ort der Probenaufnahmen und Probenabgaben geführt und wird die Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit sowie die Betätigung der Abwurfeinrichtung von Hand gesteuert. Die Antriebseinrichtungen für die Verdrängungseinrichtung und/oder den Abwerfer sind mechanisch und/oder elektromechanisch ausgeführt. Letzteres gilt auch für die Ausführung der Pipettiervorrichtungen als stationäres Gerät. Bei Ausführung der Pipettiervorrichtung als (Halb-)Automat werden sämtliche Funktionen oder ein Teil der Funktionen der Pipettiervorrichtungen (Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeit, Bewegen der Pipettiervorrichtungen in Positionen zum Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeit bzw. Pipettenspitzen, Aufnahme und Abgabe von Pipettenspitzen) automatisch durchgeführt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Pipettiervorrichtung eine Reihe paralleler Ansätze für die Aufnahme von Pipettenspitzen auf. Es handelt sich hierbei um ein Mehrkanal-Pipettiersystem. Jedem Ansatz der Pipettiervorrichtung ist eine gesonderte Verdrängungseinrichtung oder eine gemeinsame zugeordnet, die über eine Bajonettverbindung mit der Antriebseinrichtung verbunden ist. Es kann sich dabei um eine gemeinsame Antriebseinrichtung für sämtliche Verdrängungseinrichtungen handeln.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Hand-Pipettiervorrichtung mit getrennter Kolben-Zylinder-Einheit und Abwerfer im Längsschnitt;
    Fig. 2
    dieselbe Pipettiervorrichtung mit verbundener Kolben-Zylinder-Einheit und Abwerfer im Längsschnitt;
    Fig. 3
    eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung in einem Vertikalschnitt von vom;
    Fig. 4
    dieselbe Mehrkanal-Pipettiervorrichtung in einem Vertikalschnitt von hinten.
  • Die Angaben "oben", "unten" , "horizontal", "vertikal" und "vorn" , "hinten" beziehen sich auf die Ausrichtungen der Pipettiervorrichtungen gemäß den Zeichnungen. Hierbei handelt es sich um Ausrichtungen der Pipettiervorrichtungen, bei denen die Pipettenspitze mit ihrer Spitzenöffnung unten angeordnet ist, um Flüssigkeit aus einem unterhalb der Pipettiervorrichtung befindlichen Gefäß aufzunehmen bzw. in ein solches Gefäß abzugeben.
  • Die Pipettiervorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 hat ein langgestrecktes, als Griff ausgeformtes Gehäuse 1 mit einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3. Das Gehäuseoberteil 2 mit sämtlichen enthaltenen Teilen bildet eine Antriebseinrichtung und das Gehäuseunterteil 3 mit sämtlichen enthaltenen Teilen eine Verdrängungseinrichtung. Das Gehäuseoberteil 2 bildet einen Grundkörper. Es hat oben einen Schraubdeckel 4. Daraus steht nach oben eine Einstellhülse 5 hervor. Die Einstellhülse 5 ist im Gehäuseoberteil 2 axial unverschieblich und drehbar gelagert.
  • In der Einstellhülse 5 ist ein Druckknopf 6 angeordnet, der noch weiter nach oben hervorsteht.
  • Der Druckknopf 6 ist mit einer Hubstange 7 verbunden, die im Gehäuseoberteil 2 durch eine Spindel 8 hindurchgeführt ist. Die Spindel 8 ist in ein Innengewinde 9 eines im Gehäuseoberteil 2 fixierten Lagerkörpers 10 eingeschraubt.
  • Die Spindel 8 weist oben einen drehfest mit ihr verbundenen Mitnehmer 11 auf. Der Mitnehmer 11 hat am Umfang zwei diametral einander gegenüberliegende Radialvorsprünge 12. Die Radialvorsprünge 12 greifen in - nicht gezeigte - axial verlaufende Nuten der Einstellhülse 5 ein.
  • Die Spindel 8 hat unten einen Endanschlag 13 in Form radial nach außen vorstehender Rippen. In der gezeigten Stellung befindet sich der Endanschlag 13 ein kleines Stück unterhalb eines Absatzes 14 des Lagerkörpers 10, mit dem er zusammenwirkt.
  • Die Hubstange 7 hat einen Flansch 15, der in der gezeigten Stellung unten an der Spindel 8 anliegt.
  • Am unteren Ende des Lagerkörpers 10 ist ein Federteller 16 angeordnet, der mit einem Kragen 17 in den Lagerkörper 10 eingreift. Der Federteller 16 hat unten einen axial vorstehenden, hülsenförmigen Lagerabschnitt 18, durch den die Hubstange 7 hindurchgeführt ist.
  • Ferner weist die Pipettiervorrichtung eine nicht gezeigte Feder auf, welche die Hubstange 7 nach oben drückt, so daß der Flansch 15 an der Unterseite der Spindel 8 anliegt. Beispielsweise ist eine Schraubenfeder zwischen Flansch 15 und Federteller 16 angeordnet.
  • In einem Abstand unterhalb des Federtellers 16 ist im Gehäuse ein Koppelstück 19 befestigt. Dieses hat innen mehrere Taschen 20. Diese haben eine axial über die Gesamtlänge des Koppelstückes 19 erstreckte Längsnut 21. Ferner haben sie am oberen Ende des Koppelstückes 19 eine über einen kleinen Teil des Umfanges des Koppelstückes 19 erstreckte Ringnut 22. Diese hat in einem Abstand vom oberen Ende des Koppelstückes 19 unten eine rampenartig verlaufende Begrenzungswand, die ausgehend von der Längsnut 21 zunehmend an das obere Ende des Koppelstückes 19 angenähert ist. Schließlich haben die Taschen 20 am anderen Ende der Ringnut 22 einen kurzen axialen Längsnutenabschnitt 23, der in einem Abstand vom oberen Ende des Koppelstückes 19 im Koppelstück 19 endet.
  • Zwischen Federteller 16 und Koppelstück 19 ist eine Feder 24 unter Vorspannung angeordnet, die als Schraubenfeder ausgerührt ist.
  • Die Einstellhülse 5 hat am Umfang einen Zahnkranz 25, der mit einem Zahnrad 26 zusammenwirkt, das ein Zählwerk 27 mit mehreren übereinander auf einer Achse 28 angeordneten Zählwerksrädern 29 antreibt. Die Zählwerksräder 29 haben jeweils Ziffern von 0 bis 9. das untere Zählwerksrad 29 wird von dem Zahnrad 26 angetrieben. Die darüber angeordneten Zählwerksräder 29 werden jeweils um eine Ziffer weitergedreht, wenn das darunter angeordnete Zählwerksrad 29 von 9 auf 0 übergeht.
  • Das Gehäuseunterteil 3 ist lösbar mit dem Gehäuseoberteil 2 verbindbar. Hierfür weist das Gehäuseunterteil 3 auf dem Mantel eines oberen, zylindrischen Abschnittes 30 mehrere nach außen vorstehende Rippen 31 auf, die sich in Axialrichtung des zylindrischen Abschnittes 30 erstrecken.
  • Das Gehäuseunterteil 3 hat unterhalb des zylindrischen Abschnittes 30 mehrere konische Abschnitte 31.1 bis 33 unterschiedlicher Länge und Konizität, die aus der Zeichnung hervorgehen. Der konische Abschnitt 33 ist unten mit einem langen, leicht konischen Ansatz 34 zum Aufstecken einer Pipettenspitze verbunden. Dieser hat wiederum unten ein kurzes, stärker konisches Aufsteckende 35.
  • Das Gehäuseunterteil 3 beherbergt eine Verdrängungseinrichtung in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit 36. Diese hat einen im konischen Abschnitt 32 angeordneten Zylinder 37, in den ein Kolben 38 eintaucht. Der Kolben 38 ist oben über eine Kolbenstange 39 mit einem Druckstück 40 verbunden. Der Kolben 38 bildet eine verlagerbare Begrenzung des Zylinders 37.
  • Oberhalb des Druckstückes 40 hat das Gehäuseunterteil 3 einen Kolbenhalter 41, der den zylindrischen Abschnitt 30 oben überbrückt. Der Kolbenhalter 41 hat oben einen zentralen Durchgang 42, durch den ein unterer Abschnitt des Hubkolbens 7 axial hindurchführbar ist. Zwischen Druckstück 40 und konischem Abschnitt 31 ist eine Hubfeder 43 angeordnet, die als Schraubenfeder ausgeführt ist. Durch die Hubfeder 43 sind der Kolben 38 und die Kolbenstange 39 hindurchgeführt.
  • Die Hubfeder 43 ist vorgespannt und drückt das Druckstück 40 gegen den Kolbenhalter 41, so daß der Kolben 38 maximal aus dem Zylinder 37 herausgezogen wird.
  • Ein Verbindungskanal 44 verläuft durch den Ansatz 34 und verbindet den Zylinder 37 mit einer Mündung im Aufsteckende 35.
  • Ferner hat die Pipettiervorrichtung eine Abwurfeinrichtung 45. Die Abwurfeinrichtung 45 hat im Gehäuseoberteil 2 neben dem Einstellknopf 5 einen Betätigungsknopf 46. Der Betätigungsknopf 46 ist mit einer Abwurfstange 47 verbunden, die parallel zu Hubstange 7 durch das Gehäuseoberteil 2 hindurch verläuft.
  • In die Abwurfstange 47 ist ein Getriebe 48 integriert. Das Getriebe 48 setzt einen axialen Betätigungshub des Betätigungsknopfes 46 in einen geringeren Antriebshub mit erhöhter Kraft um. Geeignete Getriebe 48 sind in der EP 0 992 288 A beschrieben, und zwar allgemein im allgemeinen Teil der Beschreibung und speziell in der Figurenbeschreibung, die durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen sind.
  • Die Abwurfstange 47 ist über eine weitere Schraubenfeder 49 im Gehäuseoberteil 2 abgestützt, so daß der Betätigungsknopf 46 in die gezeigte Ausgangslage gedrückt wird, in der er entgegen der Wirkung der weiteren Schraubenfeder 49 eindrückbar ist.
  • Das untere Ende der Abwurfstange 47 ragt in eine Aufnahme 50 am unteren Ende des Gehäuseoberteils 2 hinein.
  • Die Abwurfeinrichtung 45 hat am Gehäuseunterteil 3 eine Abwurfhülse 51. Diese ist auf dem zylindrischen Abschnitt 30, dem konischen Abschnitt 32 und dem Ansatz 34 geführt. Dementsprechend ist die Kontur der Abwurfhülse 51 den Konturen der vorerwähnten Abschnitte des Gehäuseunterteiles 3 angeglichen. Dabei hat die Abwurfhülse 51 Innenstufen 52, 53, die das Aufschieben der Abwurfhülse 51 nach oben begrenzen, indem sie an konischen Abschnitten 31, 33 des Gehäuseunterteiles 3 anliegen.
  • Ferner hat die Abwurfhülse 51 seitlich am oberen Rand einen Vorsprung 54, der eine axiale Bohrung 55 zum Einpressen des unteren Endes der Abwurfstange 47 aufweist.
  • Die Pipettiervorrichtung ist folgendermaßen benutzbar:
  • Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 sind durch axiales Einstecken und Drehen des Unterteiles 3 in das Koppelstück 19 verbindbar. Hierdurch wird eine Bajonettverbindung hergestellt. Hierbei werden die Rippen 31 in die Längsnuten 21 eingeschoben, durch die Ringnuten 22 gedreht und in die kurzen Längsnutenabschnitte 23 eingeschoben. Dabei drückt die Feder 24 gegen den oberen Rand des zylindrischen Abschnittes 30, wodurch das Gehäuseunterteil 3 in seiner Befestigungsstellung fixiert wird, in der die Rippen 31 an den unteren Enden der Längsnutenabschnitte 23 anliegen, die einen Anschlag bilden. Ferner wird die Abwurfhülse 51 mit der Bohrung 55 auf den unteren Bereich der Abwurfstange 47 aufgepreßt. Die Demontage von Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 kann in umgekehrter Weise erfolgen.
  • Nach dem Verbinden von Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 greift die Hubstange 7 durch den Durchgang 42 hindurch und liegt mit ihrem unteren Ende an dem Druckstück 40 an.
  • Zum Einstellen eines zu pipettierenden Volumens wird an der Einstellhülse 5 gedreht, bis das Zählwerk 27 das gewünschte Volumen anzeigt. Beim Drehen der Einstellhülse 5 wird der Mitnehmer 11 aufgrund der Radialvorsprünge 12 mitgedreht. Infolgedessen dreht sich die Spindel 8 im Innengewinde 9 und verlagert sich axial im Gehäuseoberteil 2 unter Mitnahme der Flansches 15 und somit der Hubstange 7. Die Radialvorsprünge 12 verlagern sich dabei axial entlang der Nuten an der Innenseite der Einstellhülse 5. Hierdurch wird der Hub der Hubstange 7 verändert, der bei Betätigung des Druckknopfes 6 ausführbar ist.
  • Ferner wird auf das untere Ende des Ansatzes 34 eine Pipettenspitze 56 aufgeklemmt. Die Pipettenspitze 56 hat eine untere Spitzenöffnung 57 zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit.
  • Beim Aufstecken der Pipettenspitze 56 auf den Ansatz 34 erhöht sich mit zunehmendem Fortschritt des Aufsteckens die Aufsteckkraft. Übersteigt die Aufsteckkraft die Kraft, mit der die Feder 24 vorgespannt ist, wird der Ansatz 34 und damit das gesamte Gehäuseunterteil 3 entgegen der Wirkung der Feder 24 nach oben gedrückt. Wenn der obere Rand 58 der Pipettenspitze 56 gegen den einen Anschlag 59 bildenden unteren Rand der Abwurfhülse 51 drückt, wird ein weiteres Anheben des Gehäuseunterteiles 3 verhindert, da die Abwurfhülse 51 oben an einer Begrenzung 60 in der Aufnahme 50 des Gehäuseoberteils 2 anliegt. Die Aufsteckkraft und damit die für das Abwerfen erforderliche Abwurfkraft werden somit auf einen bestimmten Wert begrenzt.
  • Zum Pipettieren wird der Druckknopf 6 nach unten gedrückt, so daß der Kolben 38 Luft aus dem Zylinder 37 verdrängt. Dann wird die Pipettenspitze 56 mit ihrer unteren Spitzenöffnung 57 in die zu pipettierende Flüssigkeit eingetaucht. Danach wird der Druckknopf 6 losgelassen und die Hubstange 7 geht unter Federwirkung in ihre Ausgangsstellung zurück. Ebenso kehrt der Kolben 38 unter der Wirkung der Feder 43 in seine Ausgangsposition zurück. Hierbei saugt der Kolben 38 Flüssigkeit durch die untere Spitzenöffnung 57 in die Pipettenspitze 56 ein.
  • Danach wird die untere Spitzenöffnung 57 der Pipettiervorrichtung auf einen Abgabeort ausgerichtet. Die in der Pipettenspitze 56 enthaltene Flüssigkeit wird durch Eindrücken des Druckknopfes 6, erneutes Eintauchen des Kolbens 38 in den Zylinder 37 und Auspressen von Luft durch den Verbindungskanal 44 abgegeben. Nach Loslassen des Betätigungsknopfes 6 fahren die Hubstange 7 und der Kolben 38 durch Federkraft erneut in die Ausgangslage zurück.
  • Zum Abgeben der Pipettenspitze 56 wird auf den Betätigungsknopf 46 gedrückt. Infolgedessen bewegt sich die Abwurfhülse 51 nach unten und drückt die Pipettenspitze 56 vom Ansatz 34 ab.
  • Gemäß Fig. 3 und 4 hat ein Abgabekopf 61 einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung ein Gehäuse 62, in dem acht parallele Kolben-Zylinder-Einrichtungen 63 in einer Reihe angeordnet sind. Jede Kolben-Zylinder-Einrichtung 63 hat einen Zylinder 64, in den ein Kolben 65 eintaucht.
  • Auf jedem Zylinder 64 ist eine als Schraubfeder ausgeführte Feder 66 geführt, die unten auf einem umlaufenden Vorsprung 67 des Zylinders 64 aufliegt.
  • Im Bereich des umlaufenden Vorsprunges 67 ist der Zylinder 64 in einer Führungsschiene 68 geführt.
  • Ferner ist jeder Zylinder 64 unterhalb des umlaufenden Vorsprunges 67 mit einem konischen Ansatz 69 zum Aufstecken einer Pipettenspitze 70 verbunden.
  • Oberhalb der Schraubenfeder 66 sind die Zylinder 64 durch eine fest im Gehäuse 62 angeordnete Stützplatte 71 hindurchgeführt. Die Federn 66 stützen sich an der Unterseite der Stützplatte 71 ab.
  • Die Zylinder 64 haben oben einen weiteren umlaufenden Vorsprung, der ein Federlager 72 bildet. Jedes Federlager 72 wird von einer nicht gezeigten Konsole untergriffen, die innen von der Wand des Gehäuses 62 vorsteht.
  • Sämtliche Kolben 65 sind oben in einer Kolbenaufnahme 73 in Form einer Traverse gehalten. Die Kolbenaufnahme 73 hat oben einen Zapfen 74 zum Verbinden mit einer nicht gezeigten Hubstange, die zu einem Antrieb für die Kolben 65 führt.
  • Auf sämtlichen Kolben 65 sind weitere, als Schraubenfedern ausgeführte Federn 75 geführt, die unten auf dem Federlager 72 abgestützt sind und sich oben an der Unterseite der Kolbenaufnahme 73 abstützen.
  • Schließlich ist im Gehäuse 62 ein Abwerfer 76 in Form einer abgewinkelten Platte gelagert. Diese hat im unteren, horizontalen Schenkel 77 acht Löcher, durch die die Ansätze 69 hindurchgeführt sind. Der vertikale Schenkel 78 ist über einen Schaft 79 mit einer nicht gezeigten Abwurfstange verbindbar.
  • Die Kolben 65 sind durch eine Kolbendichtung 80 in die Zylinder 64 hineingeführt.
  • Der Abgabekopf 61 wird mit der Hubstange und der Abwurfstange einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung verbunden. Beim Aufstecken von Pipettenspitzen 70 werden die Ansätze 69 innerhalb des Gehäuses 62 nach oben bewegt, wenn die Aufsteckkräfte die Kräfte übersteigen, die die Federn 66 vorspannen. Sobald die Pipettenspitzen 70 mit ihren oberen Rändern am Abwerfer 76 anliegen, ist die weitere Aufsteckbewegung gestoppt, da der Abwerfer 76 mit der Oberseite seines horizontalen Schenkels 77 an der Unterseite der Führungsschiene 68 anliegt. Hierdurch werden die Aufsteckkräfte und damit die zum Abwerfen der Pipettenspitzen 70 erforderlichen Kräfte begrenzt.
  • Zum Pipettieren werden die Kolben 65 mittels der mit dem Zapfen 74 verbundenen Hubstange bewegt. Für den Abwurf der Pipettenspitzen 70 wird der Schaft 79 mittels der Hubstange nach unten verschoben, so daß der Abwerfer 76 nach unten bewegt wird und mit seinem Schenkel 77 die Pipettenspitzen 70 von den Ansätzen 69 abdrückt.

Claims (31)

  1. Pipettiervorrichtung mit
    - einem Grundkörper (2),
    - mindestens einem vom Grundkörper (2) vorstehenden, axial beweglich am Grundkörper (2) gelagerten Ansatz (34) zum Aufsetzen einer Pipettenspitze (56),
    - einer Feder (24), über die der Ansatz (34) am Grundkörper (2) abgestützt ist,
    - einem dem Ansatz (34) zugeordneten Anschlag (59), über den der Ansatz (34) axial hinaussteht, wenn er nicht zur Feder (24) hin belastet ist, wobei der Anschlag (59) axial bezüglich des Ansatzes (34) beweglich ist und eine fest mit dem Grundkörper (2) verbundene Begrenzung (60) für eine Axialbewegung des Anschlages (59) zum Grundkörper (2) hin vorhanden ist,
    - wobei die Feder (24) so ausgelegt und/oder vorgespannt ist, dass der Ansatz (34) von einer definierten Aufsteckkraft, die durch Aufstecken einer Pipettenspitze (56) auf den Ansatz (34) aufbringbar ist, solchermaßen zum Anschlag (59) hin verlagerbar ist, dass die auf dem Ansatz (34) geklemmte Pipettenspitze (56) gegen den Anschlag (59) stößt, und
    - einer Abwurfeinrichtung (45) zum Lösen der Pipettenspitze (56) von dem Ansatz (34), die einen dem Ansatz (34) zugeordneten Abwerfer (51) aufweist, an dem der Anschlag (59) ausgebildet ist, wobei Ansatz (34) und Abwerfer (51) relativ zueinander beweglich sind, und die eine mit dem Abwerfer (51) wirkverbundene Antriebseinrichtung (46, 47, 48) zum relativen Bewegen von Abwerfer (51) und Ansatz (34) aufweist, die entgegen der Wirkung einer einerseits an einem beweglichen Teil der Antriebseinrichtung (46, 47, 48) und andererseits am Grundkörper (2) abgestützten weiteren Feder (49) betätigbar ist, sodass die Antriebseinrichtung (46, 47, 48) nach Betätigung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkchrt, die durch die Begrenzung (60) definiert ist.
  2. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Ansatz (34) fest mit einer Verdrängungseinrichtung (36) verbunden ist.
  3. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Verdrängungseinrichtung (36) über die Feder (24) am Grundkörper (2) abgestützt ist.
  4. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Feder (24) eine in Axialrichtung des Ansatzes (34) erstreckte Schraubenfeder ist.
  5. Pipectiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der Anschlag (59) axial bezüglich des Ansatzes (34) beweglich ist.
  6. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Ansatz (34) in Richtung von der Feder (24) weg an einem weiteren Anschlag (23) abgestützt ist, gegen den er von der Feder (24) gedrückt wird.
  7. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Feder (24) austauschbar ist und/oder eine Einrichtung zum Einstellen der Federvorspannung vorhanden ist.
  8. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Grundkörper (2) einen Träger und/oder einen Rahmen und/oder ein Gehäuse aufweist.
  9. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ein Handgerät und/oder ein stationäres Gerät und/oder ein elektrisch angetriebenes und/oder ein (Halb-)Automat ist.
  10. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die eine Reihe paralleler Ansätze (69) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (70) aufweist.
  11. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 10, bei der jeder Ansatz (69) über eine gesonderte Feder (66) am Grundkörper (62) abgestützt ist.
  12. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der den Ansätzen (69) eine gemeinsamer Abwerfer (76) zugeordnet ist.
  13. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit
    • einer Verdrängungseinrichtung (36) mit einer Verdrängungskammer (37) mit einer verlagerbaren Begrenzung (38), einem Ansatz (34) zum Verbinden mit einer Pipettenspitze (56) und einem Verbindungskanal (44) zwischen der Verdrängungskammer (37) und dem freien Ende des Ansatzes (34),
    • einer Antriebseinrichtung (6, 7, 8) zum Antreiben der verlagerbaren Begrenzung (38) der Verdrängungseinrichtung (36) mit einem Antriebsorgan (7), das eine lösbare Wirkverbindung mit der verlagerbaren Begrenzung (38) hat, und
    • einer Bajonettverbindung (19, 22, 30, 31) zwischen der Antriebseinrichtung (6, 7, 8) und der Verdrängungseinrichtung (36), die unter Herstellung der Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan (7) und verlagerbarer Begrenzung (38) herstellbar und unter Lösung der Wirkverbindung zwischen Antriebsorgan (7) und verlagerbarer Begrenzung (38) lösbar ist.
  14. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 13, bei der das Antriebsorgan (7) eine parallel zur Längsachse der Bajonettverbindung verlagerbare Hubstange der Antriebseinrichtung (6, 7, 8) ist und die Verdrängungseinrichtung (36) eine mit der Begrenzung (38) verbundene, quer zur Hubstange (7) gerichtete Kontaktfläche aufweist, die von einer Hubfedcr (43) gegen das Ende der Hubstange (7) gedrückt ist.
  15. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Kontaktfläche an einem über eine Stange (39) mit der Begrenzung (38) verbundenen Druckstück (40) ausgebildet ist und einenends am Druckstück (40) und anderenends an der Verdrängungskammer (37) eine als Schraubenfeder ausgebildete Hubfeder (43) abgestützt ist.
  16. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Antriebseinrichtung (6, 7, 8) eine zylindrische Aufnahme (19) hat, die an einem Ende eine Öffnung aufweist, durch die die zylindrische Aufnahme (19) in axialer Richtung von außen zugänglich ist, die mindestens eine axial gerichtete Längsnut (21) aufweist, die mit einer in Umfangsrichtung der zylindrischen Aufnahme (19) gerichteten Ringnut (22) verbunden ist, und bei der die Verdrfingungseinrichtung (36) auf einem zylindrischen Abschnitt (30) mindestens einen nach außen vorstehenden Vorsprung (31) aufweist, wobei der zylindrische Abschnitt (30) in axialer Richtung der zylindrischen Aufnahme (19) durch die Öffnung in die Aufnahme (19) und mit dem Vorsprung (31) in die Längsnut (21) einführbar und mit dem Vorsprung (31) in die Ringnut (22) eindrehbar ist.
  17. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Ringnut (22) in einem Abstand von der Längsnut (21) eine in axialer Richtung der Aufnahme (19) erstreckte Begrenzungswand aufweist, bis zu der der Vorsprung (31) drehbar ist.
  18. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 13 oder 17, bei der die Ringnut (22) in einem Abstand von der Längsnut (21) mit einem parallel zu dieser verlaufenden Längsnutabschnitt (23) verbunden ist, der in einem Abstand von der Öffnung endet.
  19. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Ringnut (22) eine rampenartig verlaufende Begrenzungswand aufweist, deren Abstand von der Öffnung mit zunehmendem Abstand von der Längsnut (21) ansteigt.
  20. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der die Längsnut (21), die Ringnut (22) und wahlweise der Längsnutabschnitt (23) mit einem zylindrischen Koppelstück (19) ausgebildet sind, das die Aufnahme der Antriebseinrichtung (6, 7, 8) bildet und in dieser befestigt ist.
  21. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei der die Antriebseinrichtung (6, 7, 8) eine Feder (24) aufweist, die gegen die über die Bajonettverbindung (19, 22, 30, 31) mit der Antriebseinrichtung (6, 7, 8) verbundene Verdrängungseinrichtung (36) drückt.
  22. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Feder (24) an einer weiteren Öffnung der Aufnahme (19) angeordnet ist, die der Öffnung zum axialen Einführen der Verdrängungseinrichtung (36) gegenüberliegt.
  23. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, bei der die Feder (24) eine Schraubenfeder ist, die sich an einer innen liegenden Stirnscite des Koppelstückes (19) abstützt.
  24. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 23, bei der die Längsnut (21) und/oder die Ringnut (22) und/oder der Längsnutabschnitt (23) zur weiteren Öffnung hin geöffnet sind.
  25. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 224 bei der die Verdrängungseinrichtung (36) eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem Zylinder (37) und einem darin verschiebbaren Kolben (38) ist und der Kolben (38) die verlagerbare Begrenzung aufweist.
  26. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 25, bei der der Ansatz (34) koaxial zur Längsachse der Bajonettverbindung (19, 22, 30, 31) ausgerichtet ist.
  27. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 26, bei der der Ansatz (34) fest mit der Verdrängungskammer (37) verbunden ist.
  28. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 27, mit einer Abwurfeinrichtung (45) zum Lösen einer Pipettenspitze (56) von dem Ansatz (34), die einen an der Antriebseinrichtung (6, 7, 8) angeordneten Abwurfantrieb (46, 47, 48), einen an der Verdrängungseinrichtung (36) angeordneten Abwerfer (51) und eine in Richtung der Längsachse der Bajonettverbindung (19, 22, 30, 31) gerichtete, lösbare axiale Klemmverbindung (47, 55) zwischen Abwurfantrieb (45) und Abwerfer (51) aufweist.
  29. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 28, bei der der Abwurfantrieb (45) eine von der Antriebscinrichtung parallel zur Bajonettverbindung (19, 22, 30, 31) vorstehende Abwurfstange (47) und der Abwerfer (51) eine zum Ansatz (34) parallele, axiale Bohrung (55) aufweist, die mit der Abwurfstange (47) preßverbunden ist.
  30. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 29, bei der der Abwerfer (51) an der Verdrängungseinrichtung (36) geführt ist.
  31. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 30, bei der der Abwerfer (51) eine an der Verdrängungscinrichtung (36) geführte Hülse ist.
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