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WO2022122489A1 - Injection plunger set for a microfluidic analysis system, and method and multi-cavity injection moulding tool for production thereof - Google Patents

Injection plunger set for a microfluidic analysis system, and method and multi-cavity injection moulding tool for production thereof Download PDF

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Publication number
WO2022122489A1
WO2022122489A1 PCT/EP2021/083672 EP2021083672W WO2022122489A1 WO 2022122489 A1 WO2022122489 A1 WO 2022122489A1 EP 2021083672 W EP2021083672 W EP 2021083672W WO 2022122489 A1 WO2022122489 A1 WO 2022122489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
ram
carrier plate
cavity
plunger
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/083672
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maxim Forst-Gill
Stephan Geise
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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
Priority claimed from DE102020215515.1A external-priority patent/DE102020215515A1/en
Priority claimed from DE102021212515.8A external-priority patent/DE102021212515A1/en
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2022122489A1 publication Critical patent/WO2022122489A1/en

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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
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers

Definitions

  • Injection plunger package for a microfluidic analysis system and method and multi-cavity injection mold for its manufacture
  • the present invention relates to an injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system and a microfluidic analysis system which has the injection plunger pack.
  • the present invention relates to a method and a multi-cavity injection mold for producing the injection ram assembly.
  • cartridges with differently filled reagent bars are used behind an elastic plastic membrane.
  • several injection rams drive against the plastic membrane with a defined force and speed and deform it with a certain amount of friction. This depends on the surface roughness of the respective injection ram surface.
  • they break open the seals of the different reagent bar chambers and the reagent liquids contained therein are injected into the intended analysis areas of the cartridge.
  • the injection plungers are usually manufactured from a metal part with a specially machined contour for different chamber geometries. They are then mounted in a specific position on a metal support plate using a screw connection.
  • DE 10 2019 200 109 A1 describes a microfluidic device and an analysis device for the microfluidic device.
  • An elastic membrane delimits a cavity in which an insert element is arranged.
  • the insert element is in the form of a reagent bar in which reagents for processing the microfluidic device are stored or pre-stored.
  • the membrane can be deformed by pressing an injection plunger in the form of a metal core against it by means of a moving element.
  • the injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system has a plurality of injection plungers, also called reaction plungers, which are arranged on a support plate.
  • the injection rams each have a ram head with an arithmetic mean roughness value of less than 10.0 ⁇ m, preferably less than 4.0 ⁇ m, very preferably less than 1.0 ⁇ m and, according to a special embodiment, less than 0.1 ⁇ m (i.e less than 100 nm).
  • the arithmetic mean roughness value Ra is a measure of the roughness of the surface of the injection ram and can be measured according to the DIN EN ISO 4287:2010 standard.
  • the low surface roughness of the ram heads which is well below the surface roughness of injection rams made of metal by machining, causes very low friction losses when they come into contact with the membrane of a microfluidic analysis system. Deformation of the membrane without friction loss or adhesion allows for reliable injection of the contents of the reagent bar chambers into a designated analysis area of the microfluidic analysis system with constant force and velocity.
  • injection rams comprise a ram shaft and a ram head, the ram head being connected to the ram shaft. All the ram shafts are preferably manufactured in one piece with the carrier plate.
  • the injection ram package comprises a plurality of injection rams, ie at least two injection rams, the injection rams having a ram shank manufactured in one piece with the carrier plate, and at least one further injection ram, the ram shaft also having Injection plunger is not integrally connected to the support plate.
  • the one-piece connection of the plunger shafts to the carrier plate prevents the occurrence of tolerances that could occur when the injection plungers are subsequently attached to the carrier plate, so that simultaneous and uniform emptying of all reagent bar chambers is ensured.
  • the injection rams are manufactured in one piece with the carrier plate, in particular the injection rams are manufactured or formed completely in one piece with the carrier plate.
  • the one-piece connection of the injection plunger to the carrier plate prevents the occurrence of tolerances that could occur when the injection plunger is subsequently attached to the carrier plate, so that simultaneous and uniform emptying of all reagent bar chambers is ensured.
  • the subject matter of the invention is therefore also an injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system, the injection plunger pack having a plurality of reaction plungers which are arranged on a support plate, and the reaction plungers having an arithmetic mean roughness value of less than 100 nm and being in one piece with the Carrier plate are made.
  • the carrier plate preferably has an arithmetic average roughness value of more than 0.2 ⁇ m, ie more than 200 nm, and particularly preferably an arithmetic average roughness value of more than 1.0 ⁇ m.
  • the ram heads are preferably made of a fluoropolymer, such as in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), which in particular contains no fillers could be abrasive.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Thermoplastic fluoropolymers can also be easily processed by injection molding.
  • the injection ram package consists of a fluoropolymer, such as in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), in particular when the injection ram is manufactured in one piece with the carrier plate.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the ram shafts and backing plate preferably comprise a plastic selected from the group consisting of polyamides, polyolefins, polybutylene terephthalate and polyoxymethylene. Furthermore, it is preferred that the ram shafts and the support plate have at least one filler selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers and mineral powder.
  • the material of the ram shafts and the carrier plate is therefore cheaper than the material of the ram heads. At the same time, it gives the injection ram assembly high mechanical stability, as it can exhibit less elasticity than the material of the ram heads.
  • the materials used for the ram heads, the ram shafts and the carrier plate also result in an injection ram pack that has a significantly reduced mass compared to conventional injection ram packs.
  • Each ram shank is preferably arranged partially in a cavity in a ram head and enters into a form fit with the ram head, preferably via a form fit with at least one, preferably several, undercuts of the ram head.
  • the undercuts can be produced, for example, by forced demolding or by rotary thread forming cores, which are used, for example, in the mass production of plastic lids for beverage bottles.
  • the tappet heads When worn, the tappet heads can later also be damaged by the Rotary thread and the elastic deformation of the anti-rotation device are exchanged if they are made of an elastic plastic without fillers, such as a fluoropolymer in particular.
  • each ram head has at least one anti-twist device, which is in engagement with a ram shank. In this way, twisting of the ram heads relative to the ram shafts is prevented if the plastic component of the ram heads does not adhere to the plastic component of the ram shafts.
  • two bores or domes per ram head can be provided as anti-twist protection.
  • the carrier plate has a plurality of connection openings. Screws, for example, can be passed through these connection openings, which are in particular circular-cylindrical and run parallel to the injection plungers, in order to connect the carrier plate to the actuating element.
  • the carrier plate has a plurality of engagement openings, each of which extends through the carrier plate into a ram shaft. Engagement elements of the actuating element can then be arranged in such a way that they extend into the engagement openings of the carrier plate.
  • the microfluidic analysis system has a number of cavities, each of which is set up to accommodate a reagent bar.
  • the cavities are each delimited by a membrane.
  • the injection plunger pack is arranged in the microfluidic analysis system such that each injection plunger faces a membrane. This allows him to deform the membrane to drain reagent bar chambers.
  • the microfluidic analysis system preferably has an actuating element for moving the injection plunger.
  • the carrier plate is connected to the actuating element by means of connection openings in order to be able to transfer its movement to the injection plunger.
  • engagement elements of Actuating elements are preferably arranged so that they extend into the engagement openings of the carrier plate.
  • the ram heads are produced by means of injection molding, in particular a first plastic mass. This process enables the ram heads to be manufactured quickly and with good reproducibility of the desired surface roughness.
  • the production preferably takes place in a first multi-cavity injection mold.
  • four or more ram heads can be manufactured in one cycle, which significantly reduces the cost per component.
  • the ram heads are then preferably used in a second multi-cavity injection mold.
  • the ram shafts and the carrier plate are then produced by introducing a second plastic mass into the second multi-cavity injection mold by means of injection molding in such a way that it fills a cavity in each ram head.
  • the ram heads and ram shafts can already be connected to one another during the manufacture of the ram shafts.
  • this procedure can be carried out without any problems for a large number of tappet shaft materials because of the thermal resistance of the fluoropolymer.
  • the ram heads are preferably fixed in the second multi-cavity injection mold by means of a negative pressure in order to hold them in their position.
  • the vacuum can be applied from the side of the ram heads that faces away from the ram shafts.
  • a first multi-cavity injection mold and a second multi-cavity injection mold adapted for use in the method are each further objects of this invention.
  • the entire injection ram package is alternatively produced by means of injection molding.
  • production preferably takes place in a multi-cavity injection mold.
  • Injection molds have a nozzle side that is firmly connected to a plasticizing unit of the injection molding machine, and an ejector side that can be separated from the nozzle side by means of ejector bolts in order to remove finished molded parts from the injection mold.
  • the injection rams are molded in the nozzle side of the multi-cavity injection mold and the carrier plate is molded in the ejector side of the multi-cavity injection mold.
  • FIG. 1 shows an isometric representation of an injection ram assembly according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of a microfluidic analysis system according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 3a-c show sectional views of ram heads according to different exemplary embodiments of the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a multi-cavity injection mold according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 5a, b each show a schematic sectional illustration of further multi-cavity injection molds according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional illustration of a microfluidic analysis system according to an exemplary embodiment of the invention.
  • an injection ram package 10 which consists of a fluoropolymer, in the present embodiment of PTFE. It has nine injection rams 11, each with a ram head 12 and a ram shaft 13, as shown in FIG.
  • the injection rams 11 are arranged in three rows and three columns on a support plate 14 and their ram shanks 13, or alternatively the injection rams 11, are integrally connected thereto.
  • the carrier plate 14 has six connection openings 15 in order to be able to connect it to an actuating element of a microfluidic analysis system.
  • the arithmetic mean roughness value of the surface of the ram heads 12, or alternatively the injection ram 11, is less than 0.1 ⁇ m and the arithmetic mean roughness value of the surface of the ram shafts 13 and/or the carrier plate 14 is more than 1.0 ⁇ m or alternatively more than 200 nm .
  • FIG. 2 shows how the injection plunger package 10 can be installed in a microfluidic analysis system 20.
  • a substrate 21 delimits three cavities 22a-22c in the microfluidic analysis system 20, which is designed as a lab-on-chip.
  • the cavities 22a - 22c are further delimited on their underside by an elastic plastic membrane 23 .
  • a reagent bar with three reagent bar chambers is arranged in each of the cavities 22a-22c.
  • the foremost reagent bar chamber 30a-30c in each of the cavities 22a-22c is shown in FIG.
  • Below the membrane 23, the support plate 14 of the injection ram assembly 10 is arranged on an actuating element 24 that can be moved vertically.
  • the connection openings 15 of the carrier plate 14 are each arranged above recesses in the actuating element 24 .
  • connection openings 15a, 15b and two of the recesses 25a, 25b This is shown in FIG. 2 for two of the connection openings 15a, 15b and two of the recesses 25a, 25b.
  • screws, not shown which run through the connection openings 15a, 15b in the recesses 25a, 25b and engage there in a thread in the recesses 25a, 25b, is the Support plate firmly connected to the actuating element 24. If the actuating element 24 is moved upwards from a rest position in which the membrane 23 is not deflected, the injection plungers 11 deform the membrane 23 so that the situation shown in FIG. 2 results.
  • injection plunger 11a - 11c From each of the three rows of injection plungers 11, only the frontmost injection plunger 11a - 11c is shown, which deforms the membrane 23 in such a way that it pierces a seal in the frontmost reagent bar chamber 30a - 30c of each reagent bar and its contents so into an analysis area of the microfluidic analysis system injected.
  • the other injection plungers which cannot be seen in the section according to FIG. 2, simultaneously pierce the two other reagent bar chambers of each reagent bar and also inject their contents into the analysis area.
  • FIG. 3a shows an embodiment of undercuts 41 that were produced by forced demolding.
  • FIG. 3b shows an embodiment of undercuts 42 as rotary threads.
  • the ram head 11 shown also has two anti-rotation devices 43 in the form of domes.
  • FIG. 3c shows a further embodiment of undercuts 42 as rotary threads.
  • the ram head 11 shown also has two anti-rotation devices 44 in the form of bores.
  • the injection ram package 10 is produced in an injection molding process, in particular a production of an injection ram package 10 in which the injection rams (11, 11a-c) are manufactured in one piece with the carrier plate (12).
  • PTFE is melted in the plasticizing unit of an injection molding machine and injected through a nozzle into a temperature-controlled multi-cavity injection mold 70 by means of a screw.
  • the multi-cavity injection mold 70 is shown in FIG. In its nozzle side 71 it has nine cavities which correspond to the shape of the injection ram 11 . Its ejector side 72 has a cavity in the form of the carrier plate 14 on.
  • the ejector side 72 is separated from the nozzle side by means of ejector bolts and the injection ram package is ejected from the multi-cavity injection mold 70 by means of ejectors in the ejector side 72 of the latter.
  • the injection ram package 10 After the injection ram package 10 has completely cooled down, it can be installed in the microfluidic analysis system 20 without further processing.
  • the desired surface roughness of the injection ram 11 and the desired surface roughness of the support plate 14 is produced by the surface finish of the cavities of the multi-cavity injection mold 70 .
  • ram heads 12 are produced in their design according to FIG. 3c.
  • PTFE is melted in the plasticizing unit of an injection molding machine and injected through a nozzle into a first temperature-controlled multi-cavity injection mold 50 by means of a screw.
  • the first multi-cavity injection mold 50 is shown in FIG. 5a. It has an ejector side 51 and a nozzle side 52 .
  • Nine cavities 53 which correspond to the shape of the ram heads 12 are arranged in the ejector side 51 .
  • the desired surface roughness of the ram heads 12 is produced by the surface quality of the cavities 53 .
  • the ejector side 51 has an ejector 54 .
  • the nozzle side 52 has nine rotary thread forming cores 55 which each extend into one of the cavities 53 of the ejector side 51 .
  • the molten PTFE reaches the cavities 53 via a sprue 56 in the nozzle side 52.
  • the ejector side 51 is separated from the nozzle side 52 and the ram heads 12 are removed from the first multi-cavity injection mold 50 by means of the ejector 54 in the ejector side 51 ejected. After the ram heads 12 have completely cooled down, they are separated by removing the runners.
  • a second multi-cavity injection mold 60 is used to complete the injection ram pack 10 .
  • This is shown in FIG. 5b. It also has an ejector side 61 and a nozzle side 62 on.
  • a cavity in the form of the injection ram assembly 10 is formed in the ejector side 61 .
  • This has nine partial cavities, the shapes of which correspond to the individual injection plungers 11 .
  • one of the ram heads 12 is arranged in such a way that its cavity faces the nozzle side 62 .
  • Each ram head 12 contacts a channel 63 in the ejector side 61 in which an ejector 64 is arranged. The ejectors 64 do not fill the channels 63 completely.
  • a negative pressure is created in the channels 63, which can therefore hold the ram heads 12 in their position.
  • the cavity is then filled with a plastic melt through a hot runner 65 with needle valve 66 .
  • the plastic melt is produced, for example, by melting glass fiber reinforced PA6 in the plasticizing unit of an injection molding machine and feeding it through a nozzle into the hot runner using a screw.
  • the desired surface roughness of the ram shafts 13 and the carrier plate 14 is produced by the surface finish of the cavity. Projections on the nozzle side protrude into the partial cavities in such a way that an engagement opening 17 is formed in each ram shaft 13 and extends through the carrier plate 14 in each case.
  • the ejector side 62 is separated from the nozzle side 61 and the injection ram assembly 10 is ejected from the second multi-cavity injection mold 60 by means of the ejectors 64 in the ejector side 61 of the latter. After it has completely cooled down, the injection ram package 10 is assembled with the actuating element 24 .
  • connection openings 15a, 15b of the carrier plate 14 are each arranged above recesses 25a, 25b in the actuating element 24 in order to connect the carrier plate 14 to the actuating element 24.
  • the operating element 24 has nine engaging elements.
  • Three engagement elements 26a-26c are shown extending into the ram shafts 13a-13c. It is also shown that two projections 17a - 17c were formed on each of the ram shafts 13a - 13c during injection molding, which engage in the anti-rotation locks 44 of the ram heads 12 .

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Abstract

The invention relates to an injection plunger set (10) for emptying reagent bar chambers into a microfluidic analysis system, having a plurality of injection plungers (11), which are arranged on a carrier plate (14). The injection plungers (11) each have a plunger head (12) with an arithmetic mean roughness value of less than 1.0 µm and a plunger shaft (13) formed in one piece with the carrier plate (14). The invention also relates to a microfluidic analysis system having a plurality of cavities which are each designed to receive a reagent bar and which are each delimited by a membrane. The injection plunger set (10) is arranged such that each injection plunger (11) faces a membrane. In a method for producing the injection plunger set (10), the plunger heads (12) and/or the injection plunger set (10) are/is produced by means of injection moulding. The multi-cavity injection moulding tool is designed for use in the method.

Description

Beschreibung description
Titel title
Injektionsstößelpaket für ein Mikrofluidik-Analysesystem sowie Verfahren und Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug zu seiner Herstellung Injection plunger package for a microfluidic analysis system and method and multi-cavity injection mold for its manufacture
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Injektionsstößelpaket zum Entleeren von Reagenzriegelkammern in ein Mikrofluidik-Analysesystem und ein Mikrofluidik- Analysesystem, welches das Injektionsstößelpaket aufweist. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeug zur Herstellung des Injektionsstößelpakets. The present invention relates to an injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system and a microfluidic analysis system which has the injection plunger pack. In addition, the present invention relates to a method and a multi-cavity injection mold for producing the injection ram assembly.
Stand der Technik State of the art
In Mikrofluidik-Analysesysteme zur Auswertung von Körperflüssigkeiten und zur zeitnahen Diagnostik in Arztpraxen und Krankenhäusern werden Kartuschen mit unterschiedlich befüllten Reagenzriegeln hinter einer elastischen Kunststoffmembran eingesetzt. Nach der Eingabe der Kartusche in das Analysesystem fahren mehrere Injektionsstößel mit einer definierten Kraft sowie Geschwindigkeit gegen die Kunststoffmembran und verformen diese mit einem bestimmten Reibungsanteil. Dieser ist von der Oberflächenrauigkeit der jeweiligen Injektionsstößeloberfläche abhängig. Dabei stoßen sie gleichzeitig die Versiegelung der unterschiedlichen Reagenzriegelkammern auf, und die darin enthaltenen Reagenzflüssigkeiten werden in die vorgesehenen Analysebereiche der Kartusche injiziert. In microfluidic analysis systems for evaluating bodily fluids and for timely diagnostics in medical practices and hospitals, cartridges with differently filled reagent bars are used behind an elastic plastic membrane. After inserting the cartridge into the analysis system, several injection rams drive against the plastic membrane with a defined force and speed and deform it with a certain amount of friction. This depends on the surface roughness of the respective injection ram surface. At the same time, they break open the seals of the different reagent bar chambers and the reagent liquids contained therein are injected into the intended analysis areas of the cartridge.
Die Injektionsstößel werden üblicherweise für unterschiedliche Kammergeometrien mit einer speziell zerspanten Kontur aus einem Metallteil gefertigt. Dann werden sie auf einer bestimmten Position auf einer ebenfalls metallenen Trägerplatte durch eine Schraubverbindung montiert. Die DE 10 2019 200 109 Al beschreibt eine mikrofluidische Vorrichtung und ein Analysegerät für die mikrofluidische Vorrichtung. Eine elastische Membran begrenzt einen Hohlraum in dem ein Einlegeelement angeordnet ist. Das Einlegeelement ist als Reagenzriegel ausgeformt, in dem Reagenzien zum Prozessieren der mikrofluidischen Vorrichtung aufbewahrt oder vorgelagert werden. Die Membran kann deformiert werden, indem ein Injektionsstößel in Form eines Metallkerns mittels eines Bewegungselements gegen diese gepresst wird. The injection plungers are usually manufactured from a metal part with a specially machined contour for different chamber geometries. They are then mounted in a specific position on a metal support plate using a screw connection. DE 10 2019 200 109 A1 describes a microfluidic device and an analysis device for the microfluidic device. An elastic membrane delimits a cavity in which an insert element is arranged. The insert element is in the form of a reagent bar in which reagents for processing the microfluidic device are stored or pre-stored. The membrane can be deformed by pressing an injection plunger in the form of a metal core against it by means of a moving element.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Das Injektionsstößelpaket zum Entleeren von Reagenzriegelkammern in ein Mikrofluidik-Analysesystem weist mehrere Injektionsstößel, auch Reaktionsstößel genannt, auf, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind. Die Injektionsstößel weisen gemäß bevorzugter Ausgestaltung jeweils einen Stößelkopf mit einem arithmetischen Mittenrauwert von weniger als 10,0 pm, bevorzugt weniger als 4,0 pm, ganz bevorzugt weniger als 1,0 pm und gemäß besonderer Ausgestaltung von weniger als 0,1 pm (also weniger als 100 nm) auf. Der arithmetische Mittenrauwert Ra ist eine Messgröße für die Rauheit der Oberfläche der Injektionsstößel und kann nach der Norm DIN EN ISO 4287:2010 gemessen werden. Die geringe Oberflächenrauigkeit der Stößelköpfe, welche deutlich unter der Oberflächenrauigkeit von mittels Zerspanung gefertigten Injektionsstößeln aus Metall liegt, bewirkt sehr geringe Reibungsverluste beim Kontakt mit der Membran eines Mikrofluidik-Analysesystems. Eine Verformung der Membran ohne Reibungsverluste oder Haftung ermöglicht eine zuverlässige Injektion des Inhalts der Reagenzriegelkammern in einen vorgesehenen Analysebereich des Mikrofluidik-Analysesystems mit konstanter Kraft und Geschwindigkeit. The injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system has a plurality of injection plungers, also called reaction plungers, which are arranged on a support plate. According to a preferred embodiment, the injection rams each have a ram head with an arithmetic mean roughness value of less than 10.0 μm, preferably less than 4.0 μm, very preferably less than 1.0 μm and, according to a special embodiment, less than 0.1 μm (i.e less than 100 nm). The arithmetic mean roughness value Ra is a measure of the roughness of the surface of the injection ram and can be measured according to the DIN EN ISO 4287:2010 standard. The low surface roughness of the ram heads, which is well below the surface roughness of injection rams made of metal by machining, causes very low friction losses when they come into contact with the membrane of a microfluidic analysis system. Deformation of the membrane without friction loss or adhesion allows for reliable injection of the contents of the reagent bar chambers into a designated analysis area of the microfluidic analysis system with constant force and velocity.
Vorzugsweise umfassen zumindest einige, bevorzugt alle Injektionsstößel einen Stößelschaft und einen Stößelkopf, wobei der Stößelkopf mit dem Stößelschaft verbunden ist. Bevorzugt sind alle Stößelschäfte einstückig mit der Trägerplatte gefertigt. Alternativ umfasst das Injektionsstößelpaket mehrere Injektionsstößel, also mindestens zwei Injektionsstößel, wobei die Injektionsstößel einen einstückig mit der Trägerplatte gefertigten Stößelschaft aufweisen, sowie mindestens einen weiteren Injektionstößel, wobei der Stößelschaft des weiteren Injektionsstößels nicht einstückig mit der Trägerplatte verbunden ist. Die einstückige Verbindung der Stößelschäfte mit der Trägerplatte verhindert das Auftreten von Toleranzen, die bei einem nachträglichen Anbringen der Injektionsstößel an die Trägerplatte auftreten könnten, so dass ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Entleeren aller Reagenzriegelkammern sichergestellt wird. Gemäß besonderer Ausgestaltung der Erfindung sind die Injektionsstößel einstückig mit der Trägerplatte gefertigt, insbesondere sind die Injektionsstößel vollständig einstückig mit der Trägerplatte gefertigt oder ausgeformt. Die einstückige Verbindung der Injektionsstößel mit der Trägerplatte verhindert das Auftreten von Toleranzen, die bei einem nachträglichen Anbringen der Injektionsstößel an die Trägerplatte auftreten könnten, so dass ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Entleeren aller Reagenzriegelkammern sichergestellt wird. Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein Injektionsstößelpaket zum Entleeren von Reagenzriegelkammern in ein Mikrofluidik-Analysesystem, wobei das Injektionsstößelpaket mehrere Reaktionsstößel aufweist, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind, und wobei die Reaktionsstößel einen arithmetischen Mitten rauwert von weniger als 100 nm aufweisen und einstückig mit der Trägerplatte gefertigt sind. Preferably, at least some, preferably all, injection rams comprise a ram shaft and a ram head, the ram head being connected to the ram shaft. All the ram shafts are preferably manufactured in one piece with the carrier plate. Alternatively, the injection ram package comprises a plurality of injection rams, ie at least two injection rams, the injection rams having a ram shank manufactured in one piece with the carrier plate, and at least one further injection ram, the ram shaft also having Injection plunger is not integrally connected to the support plate. The one-piece connection of the plunger shafts to the carrier plate prevents the occurrence of tolerances that could occur when the injection plungers are subsequently attached to the carrier plate, so that simultaneous and uniform emptying of all reagent bar chambers is ensured. According to a particular embodiment of the invention, the injection rams are manufactured in one piece with the carrier plate, in particular the injection rams are manufactured or formed completely in one piece with the carrier plate. The one-piece connection of the injection plunger to the carrier plate prevents the occurrence of tolerances that could occur when the injection plunger is subsequently attached to the carrier plate, so that simultaneous and uniform emptying of all reagent bar chambers is ensured. The subject matter of the invention is therefore also an injection plunger pack for emptying reagent bar chambers in a microfluidic analysis system, the injection plunger pack having a plurality of reaction plungers which are arranged on a support plate, and the reaction plungers having an arithmetic mean roughness value of less than 100 nm and being in one piece with the Carrier plate are made.
Während für die Oberfläche der Stößelköpfe ein niedriger Mittenrauwert wünschenswert ist, weist die Trägerplatte bevorzugt einen arithmetischen Mittenrauwert von mehr als 0,2 pm, also mehr als 200 nm, und besonders bevorzugt einen arithmetischen Mittenrauwert von mehr als 1,0 pm auf. Hierdurch wird beim Anordnen der Trägerplatte an einem Betätigungselement eines Mikrofluidik-Analysesystems, welches dazu vorgesehen ist, das Injektionsstößelpaket zu bewegen, eine ausreichende Reibung erzeugt, um ein sicheres Positionieren der Trägerplatte relativ zum Betätigungselement zu ermöglichen. Aufgrund der einstückigen Fertigung bzw. Verbindung der Trägerplatte mit den Stößelschäften wird das Auftreten von Toleranzen verhindert, die bei einem nachträglichen Anbringen von Injektionsstößeln an einer Trägerplatte auftreten könnten, so dass ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Entleeren aller Reagenzriegelkammern sichergestellt wird. While a low average roughness value is desirable for the surface of the ram heads, the carrier plate preferably has an arithmetic average roughness value of more than 0.2 μm, ie more than 200 nm, and particularly preferably an arithmetic average roughness value of more than 1.0 μm. As a result, when the carrier plate is arranged on an actuating element of a microfluidic analysis system, which is intended to move the injection plunger assembly, sufficient friction is generated to enable the carrier plate to be reliably positioned relative to the actuating element. Due to the one-piece manufacture or connection of the support plate to the plunger shafts, the occurrence of tolerances is prevented, which could occur when injection plungers are subsequently attached to a support plate, so that simultaneous and uniform emptying of all reagent bar chambers is ensured.
Bevorzugt bestehen die Stößelköpfe aus einem Fluorpolymer, wie insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE), welches insbesondere keine Füllstoffe enthält, die abrasiv wirken könnten. Dieses Material ermöglicht eine genau reproduzierbare Abformung von Oberflächen mit dem gewünschten Mittenrauwerten. The ram heads are preferably made of a fluoropolymer, such as in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), which in particular contains no fillers could be abrasive. This material enables an exactly reproducible impression of surfaces with the desired average roughness values.
Thermoplastische Fluorpolymere lassen sich außerdem gut mittels Spritzgießens verarbeiten. Gemäß besonderer Ausgestaltung besteht das Injektionsstößelpaket aus einem Fluorpolymer, wie insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE), insbesondere bei einer vollständig einstückigen Fertigung der Injektionsstößel mit der Trägerplatte. Dies führt zu einem Injektionsstößelpaket, das gegenüber herkömmlichen Injektionsstößelpaketen eine deutlich verringerte Masse aufweist. Thermoplastic fluoropolymers can also be easily processed by injection molding. According to a particular embodiment, the injection ram package consists of a fluoropolymer, such as in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), in particular when the injection ram is manufactured in one piece with the carrier plate. This leads to an injection ram assembly that has a significantly reduced mass compared to conventional injection ram assemblies.
Die Stößelschäfte und die Trägerplatte weisen vorzugsweise einen Kunststoff auf, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyamiden, Polyolefinen, Polybutylenterephthalat und Polyoxymethylen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Stößelschäfte und die Trägerplatte mindestens einen Füllstoff aufweisen, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Glasfasern, Kohlefasern und Mineralpulver. Das Material der Stößelschäfte und der Trägerplatte ist dadurch kostengünstiger als das Material der Stößelköpfe. Gleichzeitig verleiht es dem Injektionsstößelpaket eine hohe mechanische Stabilität, da es eine geringere Elastizität aufweisen kann als das Material der Stößelköpfe. The ram shafts and backing plate preferably comprise a plastic selected from the group consisting of polyamides, polyolefins, polybutylene terephthalate and polyoxymethylene. Furthermore, it is preferred that the ram shafts and the support plate have at least one filler selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers and mineral powder. The material of the ram shafts and the carrier plate is therefore cheaper than the material of the ram heads. At the same time, it gives the injection ram assembly high mechanical stability, as it can exhibit less elasticity than the material of the ram heads.
Die Materialien, welche für die Stößelköpfe, die Stößelschäfte und die Trägerplatte verwendet werden, führen zudem zu einem Injektionsstößelpaket, das gegenüber herkömmlichen Injektionsstößelpaketen eine deutlich verringerte Masse aufweist. The materials used for the ram heads, the ram shafts and the carrier plate also result in an injection ram pack that has a significantly reduced mass compared to conventional injection ram packs.
Jeder Stößelschaft ist vorzugsweise teilweise in einem Hohlraum in einem Stößelkopf angeordnet und geht einen Formschluss mit dem Stößelkopf ein, vorzugsweise über einen Formschluss mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Hinterschnitten des Stößelkopfes. Wenn die Kunststoffkomponente der Stößelköpfe keine Haftung mit der Kunststoffkomponente der Stößelschäfte eingeht, können diese Bauteile auf diese Weise miteinander verbunden werden. Die Hinterschnitte können beispielweise durch Zwangsentformungen hergestellt werden oder durch Drehgewindeformkerne, die beispielsweise bei der Massenfertigung von Kunststoffdeckeln von Getränkeflaschen eingesetzt werden. Bei Verschleiß können die Stößelköpfe später auch durch das Drehgewinde und die elastische Verformung des Verdrehschutzes ausgetauscht werden, wenn sie aus einem elastischen Kunststoff ohne Füllstoffe, wie insbesondere einem Fluorpolymer bestehen. Each ram shank is preferably arranged partially in a cavity in a ram head and enters into a form fit with the ram head, preferably via a form fit with at least one, preferably several, undercuts of the ram head. If the plastic component of the tappet heads does not adhere to the plastic component of the tappet shafts, these components can be connected to one another in this way. The undercuts can be produced, for example, by forced demolding or by rotary thread forming cores, which are used, for example, in the mass production of plastic lids for beverage bottles. When worn, the tappet heads can later also be damaged by the Rotary thread and the elastic deformation of the anti-rotation device are exchanged if they are made of an elastic plastic without fillers, such as a fluoropolymer in particular.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass jeder Stößelkopf mindestes einen Verdrehschutz aufweist, der mit einem Stößelschaft in Eingriff steht. Auf diese Weise wird ein Verdrehen der Stößelköpfe gegenüber den Stößelschäften verhindert, wenn die Kunststoffkomponente der Stößelköpfe keine Haftung mit der Kunststoffkomponente der Stößelschäfte eingeht. Insbesondere können zwei Bohrungen oder Dome pro Stößelkopf als Verdrehschutz vorgesehen werden. Furthermore, it is preferred that each ram head has at least one anti-twist device, which is in engagement with a ram shank. In this way, twisting of the ram heads relative to the ram shafts is prevented if the plastic component of the ram heads does not adhere to the plastic component of the ram shafts. In particular, two bores or domes per ram head can be provided as anti-twist protection.
Um eine dauerhafte Verbindung zwischen der Trägerplatte und dem Betätigungselement herstellen zu können, ist es weiterhin bevorzugt, dass die Trägerplatte mehrere Anbindungsöffnungen aufweist. Durch diese Anbindungsöffnungen, die insbesondere kreiszylinderförmig sind und parallel zu den Injektionsstößeln verlaufen, können beispielsweise Schrauben geführt werden, um die Trägerplatte mit dem Betätigungselement zu verbinden. Außerdem ist es alternativ oder zusätzlich bevorzugt, dass die Trägerplatte mehrere Eingrifföffnungen aufweist, die sich jeweils durch die Trägerplatte in einen Stößelschaft hinein erstrecken. Eingriffelemente des Betätigungselements können dann so angeordnet werden, dass sie sich in die Eingrifföffnungen der der Trägerplatte erstrecken. In order to be able to create a permanent connection between the carrier plate and the actuating element, it is also preferred that the carrier plate has a plurality of connection openings. Screws, for example, can be passed through these connection openings, which are in particular circular-cylindrical and run parallel to the injection plungers, in order to connect the carrier plate to the actuating element. Furthermore, it is alternatively or additionally preferred that the carrier plate has a plurality of engagement openings, each of which extends through the carrier plate into a ram shaft. Engagement elements of the actuating element can then be arranged in such a way that they extend into the engagement openings of the carrier plate.
Das Mikrofluidik-Analysesystem weist mehrere Hohlräume auf, die jeweils zur Aufnahme eines Reagenzriegels eingerichtet sind. Die Hohlräume werden jeweils durch eine Membran begrenzt. Das Injektionsstößelpaket ist so in dem Mikrofluidik-Analysesystem angeordnet, dass jeder Injektionsstößel einer Membran zugewandt ist. Dadurch kann er die Membran deformieren, um Reagenzriegelkammern zu entleeren. The microfluidic analysis system has a number of cavities, each of which is set up to accommodate a reagent bar. The cavities are each delimited by a membrane. The injection plunger pack is arranged in the microfluidic analysis system such that each injection plunger faces a membrane. This allows him to deform the membrane to drain reagent bar chambers.
Das Mikrofluidik-Analysesystem weist vorzugsweise ein Betätigungselement zum Bewegen der Injektionsstößel auf. Die Trägerplatte ist dabei mittels Anbindungsöffnungen mit dem Betätigungselement verbunden, um dessen Bewegung auf die Injektionsstößel übertragen zu können. Eingriffelemente des Betätigungselements sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie sich in die Eingrifföffnungen der der Trägerplatte erstrecken. The microfluidic analysis system preferably has an actuating element for moving the injection plunger. The carrier plate is connected to the actuating element by means of connection openings in order to be able to transfer its movement to the injection plunger. engagement elements of Actuating elements are preferably arranged so that they extend into the engagement openings of the carrier plate.
In dem Verfahren zur Herstellung des Injektionsstößelpakets erfolgt die Herstellung der Stößelköpfe mittels Spritzgießens, insbesondere einer ersten Kunststoffmasse. Dieses Verfahren ermöglicht eine schnelle, Herstellung der Stößelköpfe bei guter Reproduzierbarkeit der gewünschten Oberflächenrauigkeiten. Dabei erfolgt die Herstellung vorzugsweise in einem ersten Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug. Hierin können vier oder mehr Stößelköpfe in einem Zyklus hergestellt werden, was die Kosten pro Bauteil deutlich reduziert. In the method for producing the injection ram assembly, the ram heads are produced by means of injection molding, in particular a first plastic mass. This process enables the ram heads to be manufactured quickly and with good reproducibility of the desired surface roughness. The production preferably takes place in a first multi-cavity injection mold. Here, four or more ram heads can be manufactured in one cycle, which significantly reduces the cost per component.
Die Stößelköpfe werden anschließend vorzugsweise in ein zweites Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug eingesetzt. Eine Herstellung der Stößelschäfte und der Trägerplatte erfolgt dann, indem eine zweite Kunststoff masse mittels Spritzgießens so in das zweite Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeugs eingebracht wird, dass sie jeweils einen Hohlraum in jedem Stößelkopf ausfüllt. Auf diese Weise können die Stößelköpfe und Stößelschäfte bereits bei der Herstellung der Stößelschäfte miteinander verbunden werden. Insbesondere bei Verwendung eines Fluorpolymers als Material der Stößelköpfe ist dieses Vorgehen wegen der thermischen Beständigkeit des Fluorpolymers für eine Vielzahl von Stößelschaftmaterialien problemlos durchführbar. The ram heads are then preferably used in a second multi-cavity injection mold. The ram shafts and the carrier plate are then produced by introducing a second plastic mass into the second multi-cavity injection mold by means of injection molding in such a way that it fills a cavity in each ram head. In this way, the ram heads and ram shafts can already be connected to one another during the manufacture of the ram shafts. In particular when using a fluoropolymer as the material for the tappet heads, this procedure can be carried out without any problems for a large number of tappet shaft materials because of the thermal resistance of the fluoropolymer.
Die Stößelköpfe werden hierbei vorzugsweise mittels eines Unterdrucks in dem zweiten Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug fixiert, um sie in ihrer Position zu halten. Der Unterdrück kann dabei von der Seite der Stößelköpfe angelegt werden, welche von den Stößelschäften abgewandt ist. In this case, the ram heads are preferably fixed in the second multi-cavity injection mold by means of a negative pressure in order to hold them in their position. The vacuum can be applied from the side of the ram heads that faces away from the ram shafts.
Ein erstes Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug und ein zweites Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeug, die zur Verwendung in dem Verfahren eingerichtet sind, sind jeweils weitere Gegenstände dieser Erfindung. A first multi-cavity injection mold and a second multi-cavity injection mold adapted for use in the method are each further objects of this invention.
Gemäß besonderer Ausgestaltung erfolgt alternativ die Herstellung des gesamten Injektionsstößelpakets mittels Spritzgießens. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung hierzu in einem Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug. Spritzgießwerkzeuge weisen eine Düsenseite auf, die fest mit einer Plastifiziereinheit der Spritzgießmaschine verbunden ist, und eine Auswerferseite, die mittels Auswerferbolzen von der Düsenseite getrennt werden kann, um fertige Formteile aus dem Spritzgießwerkzeug zu entfernen. Die Injektionsstößel werden in der Düsenseite des Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeugs geformt und die Trägerplatte wird in der Auswerferseite des Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs geformt. Dies ermöglicht es, jedem Injektionsstößel eine Kavität zuzuordnen und so sicherzustellen, dass beim Spritzgießen geschmolzener Kunststoff durch eine Angussbuchse zuverlässig in alle Bereiche des zu formenden Injektionsstößelpakets gelangt. Das Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug, das zur Verwendung in dem Verfahren eingerichtet ist, ist ebenfall Gegenstand dieser Erfindung. According to a particular embodiment, the entire injection ram package is alternatively produced by means of injection molding. For this purpose, production preferably takes place in a multi-cavity injection mold. Injection molds have a nozzle side that is firmly connected to a plasticizing unit of the injection molding machine, and an ejector side that can be separated from the nozzle side by means of ejector bolts in order to remove finished molded parts from the injection mold. The injection rams are molded in the nozzle side of the multi-cavity injection mold and the carrier plate is molded in the ejector side of the multi-cavity injection mold. This makes it possible to assign a cavity to each injection ram and thus ensure that during injection molding, molten plastic reliably reaches all areas of the injection ram package to be molded through a sprue bush. The multi-cavity injection mold set up for use in the method is also the subject of this invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Figur 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Injektionsstößelpakets gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 1 shows an isometric representation of an injection ram assembly according to an exemplary embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Mikrofluidikanalysesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of a microfluidic analysis system according to an exemplary embodiment of the invention.
Figuren 3a-c zeigen Schnittdarstellungen von Stößelköpfen gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung. FIGS. 3a-c show sectional views of ram heads according to different exemplary embodiments of the invention.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a multi-cavity injection mold according to an exemplary embodiment of the invention.
Figuren 5 a, b zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung von weiteren Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Mikrofluidikanalysesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIGS. 5a, b each show a schematic sectional illustration of further multi-cavity injection molds according to an exemplary embodiment of the invention. FIG. 6 shows a schematic sectional illustration of a microfluidic analysis system according to an exemplary embodiment of the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Injektionsstößelpaket 10 bereitgestellt, welches aus einem Fluorpolymer, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus PTFE, besteht. Es weist neun Injektionsstößel 11 mit jeweils einem Stößelkopf 12 und einem Stößelschaft 13 auf, wie in Figur 1 dargestellt. Die Injektionsstößel 11 sind in drei Reihen und drei Spalten auf einer Trägerplatte 14 angeordnet und ihre Stößelschäfte 13, oder alternativ die Injektionsstößel 11, sind einstückig mit dieser verbunden. Die Trägerplatte 14 weist sechs Anbindungsöffnungen 15 auf, um sie mit einem Betätigungselement eines Mikrofluidikanalysesystems verbinden zu können. Der arithmetische Mittenrauwert der Oberfläche der Stößelköpfe 12, oder alternativ die Injektionsstößel 11, beträgt weniger als 0,1 pm und der arithmetische Mittenrauwert der Oberfläche der Stößelschäfte 13 und/oder der Trägerplatte 14 beträgt mehr als 1,0 pm oder alternativ mehr als 200 nm. In one embodiment of the invention, an injection ram package 10 is provided, which consists of a fluoropolymer, in the present embodiment of PTFE. It has nine injection rams 11, each with a ram head 12 and a ram shaft 13, as shown in FIG. The injection rams 11 are arranged in three rows and three columns on a support plate 14 and their ram shanks 13, or alternatively the injection rams 11, are integrally connected thereto. The carrier plate 14 has six connection openings 15 in order to be able to connect it to an actuating element of a microfluidic analysis system. The arithmetic mean roughness value of the surface of the ram heads 12, or alternatively the injection ram 11, is less than 0.1 μm and the arithmetic mean roughness value of the surface of the ram shafts 13 and/or the carrier plate 14 is more than 1.0 μm or alternatively more than 200 nm .
Figur 2 zeigt wie das Injektionsstößelpaket 10 in ein Mikrofluidikanalysesystem 20 eingebaut werden kann. Ein Substrat 21 begrenzt drei Hohlräume 22a - 22c in dem Mikrofluidikanalysesystem 20, welches als Lab-on-Chip ausgeführt ist. Die Hohlräume 22a - 22c werden zu ihrer Unterseite hin weiterhin durch eine elastische Kunststoffmembran 23 begrenzt. In jedem der Hohlräume 22a - 22c wird jeweils ein Reagenzriegel mit drei Reagenzriegelkammern angeordnet. Die jeweils vorderste Reagenzriegelkammer 30a - 30c in jedem der Hohlräume 22a - 22c ist in Figur 2 dargestellt. Unterhalb der Membran 23 ist die Trägerplatte 14 des Injektionsstößelpakets 10 auf einem vertikal verfahrbaren Betätigungselement 24 angeordnet. Die Anbindungsöffnungen 15 der Trägerplatte 14 sind dabei jeweils oberhalb von Ausnehmungen im Betätigungselement 24 angeordnet. Dies ist in Figur 2 für zwei der Anbindungsöffnungen 15a, 15b und zwei der Ausnehmungen 25a, 25b dargestellt. Durch nicht dargestellte Schrauben, die durch die Anbindungsöffnungen 15a, 15b in die Ausnehmungen 25a, 25b verlaufen und dort in ein Gewinde in den Ausnehmungen 25a, 25b eingreifen, ist die Trägerplatte fest mit dem Betätigungselement 24 verbunden. Wird das Betätigungselement 24 aus einer Ruheposition, in welcher die Membran 23 nicht ausgelenkt ist, nach oben verfahren, so deformieren die Injektionsstößel 11 die Membran 23, sodass sich die in Figur 2 dargestellte Situation ergibt. Dabei ist aus jeder der drei Reihen von Injektionsstößeln 11 nur der jeweils vorderste Injektionsstößel 11a - 11c dargestellt, der die Membran 23 so deformiert, dass er eine Versiegelung der jeweils vordersten Reagenzriegelkammer 30a - 30c jedes Reagenzriegels durchstößt und dessen Inhalt so in einen Analysebereich des Mikrofluidikanalysesystems injiziert. Die in dem Schnitt gemäß Figur 2 nicht erkennbaren weiteren Injektionsstößel durchstoßen gleichzeitig jeweils die beiden weiteren Reagenzriegelkammern jedes Reagenzriegels und injizieren auch deren Inhalte in den Analysebereich. FIG. 2 shows how the injection plunger package 10 can be installed in a microfluidic analysis system 20. A substrate 21 delimits three cavities 22a-22c in the microfluidic analysis system 20, which is designed as a lab-on-chip. The cavities 22a - 22c are further delimited on their underside by an elastic plastic membrane 23 . A reagent bar with three reagent bar chambers is arranged in each of the cavities 22a-22c. The foremost reagent bar chamber 30a-30c in each of the cavities 22a-22c is shown in FIG. Below the membrane 23, the support plate 14 of the injection ram assembly 10 is arranged on an actuating element 24 that can be moved vertically. The connection openings 15 of the carrier plate 14 are each arranged above recesses in the actuating element 24 . This is shown in FIG. 2 for two of the connection openings 15a, 15b and two of the recesses 25a, 25b. By screws, not shown, which run through the connection openings 15a, 15b in the recesses 25a, 25b and engage there in a thread in the recesses 25a, 25b, is the Support plate firmly connected to the actuating element 24. If the actuating element 24 is moved upwards from a rest position in which the membrane 23 is not deflected, the injection plungers 11 deform the membrane 23 so that the situation shown in FIG. 2 results. From each of the three rows of injection plungers 11, only the frontmost injection plunger 11a - 11c is shown, which deforms the membrane 23 in such a way that it pierces a seal in the frontmost reagent bar chamber 30a - 30c of each reagent bar and its contents so into an analysis area of the microfluidic analysis system injected. The other injection plungers, which cannot be seen in the section according to FIG. 2, simultaneously pierce the two other reagent bar chambers of each reagent bar and also inject their contents into the analysis area.
Insbesondere bei einer nicht einstückigen Ausformung des Injektionsstößelpakets oder der Injektionsstößel erfolgt eine Verbindung zwischen den Stößelköpfen 12 und den Stößelschäften 13 dadurch, dass jeder Stößelschaft 13 teilweise in einem Hohlraum in einem Stößelkopf 12 angeordnet ist und einen Formschluss mit mehreren Hinterschnitten des Stößelkopfes 12 eingeht. Figur 3a zeigt eine Ausführung von Hinterschnitten 41, die mittels Zwangsentformung hergestellt wurden. Figur 3b zeigt eine Ausführung von Hinterschnitten 42 als Drehgewinde. Dabei weist der dargestellte Stößelkopf 11 zusätzlich zwei Verdrehsicherungen 43 in Form von Domen auf. Figur 3c zeigt eine weitere Ausführung von Hinterschnitten 42 als Drehgewinde. Dabei weist der dargestellte Stößelkopf 11 zusätzlich zwei Verdrehsicherungen 44 in Form von Bohrungen auf. In particular, if the injection ram set or the injection rams are not formed in one piece, a connection between the ram heads 12 and the ram shafts 13 occurs in that each ram shaft 13 is partially arranged in a cavity in a ram head 12 and forms a positive connection with several undercuts of the ram head 12. FIG. 3a shows an embodiment of undercuts 41 that were produced by forced demolding. FIG. 3b shows an embodiment of undercuts 42 as rotary threads. The ram head 11 shown also has two anti-rotation devices 43 in the form of domes. FIG. 3c shows a further embodiment of undercuts 42 as rotary threads. The ram head 11 shown also has two anti-rotation devices 44 in the form of bores.
Eine beispielsweise Herstellung des Injektionsstößelpakets 10 erfolgt in einem Spritzgießverfahren, insbesondere eine Herstellung eines Injektionsstößelpakets 10, bei welchem die Injektionsstößel (11, lla-c) einstückig mit der Trägerplatte (12) gefertigt sind. Dazu wird PTFE in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine geschmolzen und mittels einer Schnecke durch eine Düse in ein temperiertes Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug 70 eingespritzt. Das Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug 70 ist in Figur 4 dargestellt. Es weist in seiner Düsenseite 71 neun Kavitäten auf, die der Form der Injektionsstößel 11 entsprechen. Seine Auswerferseite 72 weist eine Kavität in Form der Trägerplatte 14 auf. Nach einer Abkühlzeit wird die Auswerferseite 72 mittels Auswerferbolzen von der Düsenseite getrennt und das Injektionsstößelpaket wird mittels Auswerfern in der Auswerferseite 72 des Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs 70 aus diesem ausgeworfen. Nach vollständigem Abkühlen des Injektionsstößelpakets 10 kann dieses ohne weitere Bearbeitung in das Mikrofluidikanalysesystem 20 eingebaut werden. Die gewünschte Oberflächenrauigkeit der Injektionsstößel 11 und die gewünschte Oberflächenrauigkeit der Trägerplatte 14 wird dabei durch die Oberflächenbeschaffenheit der Kavitäten des Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeugs 70 erzeugt. For example, the injection ram package 10 is produced in an injection molding process, in particular a production of an injection ram package 10 in which the injection rams (11, 11a-c) are manufactured in one piece with the carrier plate (12). For this purpose, PTFE is melted in the plasticizing unit of an injection molding machine and injected through a nozzle into a temperature-controlled multi-cavity injection mold 70 by means of a screw. The multi-cavity injection mold 70 is shown in FIG. In its nozzle side 71 it has nine cavities which correspond to the shape of the injection ram 11 . Its ejector side 72 has a cavity in the form of the carrier plate 14 on. After a cooling time, the ejector side 72 is separated from the nozzle side by means of ejector bolts and the injection ram package is ejected from the multi-cavity injection mold 70 by means of ejectors in the ejector side 72 of the latter. After the injection ram package 10 has completely cooled down, it can be installed in the microfluidic analysis system 20 without further processing. The desired surface roughness of the injection ram 11 and the desired surface roughness of the support plate 14 is produced by the surface finish of the cavities of the multi-cavity injection mold 70 .
Eine beispielsweise alternative Herstellung des Injektionsstößelpakets 10 erfolgt ebenfalls in einem Spritzgießverfahren. Hierin werden zunächst Stößelköpfe 12 in ihrer Ausführung gemäß Figur 3c hergestellt. Dazu wird beispielsweise PTFE in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine geschmolzen und mittels einer Schnecke durch eine Düse in ein erstes temperiertes Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeug 50 eingespritzt. Das erste Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeug 50 ist in Figur 5a dargestellt. Es weist eine Auswerferseite 51 und eine Düsenseite 52 auf. In der Auswerferseite 51 sind neun Kavitäten 53 angeordnet, die der Form der Stößelköpfe 12 entsprechen. Die gewünschte Oberflächenrauigkeit der Stößelköpfe 12 wird durch die Oberflächenbeschaffenheit der Kavitäten 53 erzeugt. Außerdem weist die Auswerferseite 51 einen Auswerfer 54 auf. Die Düsenseite 52 weist neun Drehgewindeformkerne 55 auf, die sich jeweils bis in eine der Kavitäten 53 der Auswerferseite 51 hinein erstrecken. Über einen Anguss 56 in der Düsenseite 52 gelangt das geschmolzene PTFE in die Kavitäten 53. Nach einer Abkühlzeit wird die Auswerferseite 51 von der Düsenseite 52 getrennt und die Stößelköpfe 12 werden mittels des Auswerfers 54 in der Auswerferseite 51 des ersten Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs 50 aus diesem ausgeworfen. Nach vollständigem Abkühlen der Stößelköpfe 12 werden diese durch Entfernen der Angussverteiler vereinzelt. An example of an alternative production of the injection ram assembly 10 also takes place in an injection molding process. Here, first of all, ram heads 12 are produced in their design according to FIG. 3c. For this purpose, for example, PTFE is melted in the plasticizing unit of an injection molding machine and injected through a nozzle into a first temperature-controlled multi-cavity injection mold 50 by means of a screw. The first multi-cavity injection mold 50 is shown in FIG. 5a. It has an ejector side 51 and a nozzle side 52 . Nine cavities 53 which correspond to the shape of the ram heads 12 are arranged in the ejector side 51 . The desired surface roughness of the ram heads 12 is produced by the surface quality of the cavities 53 . In addition, the ejector side 51 has an ejector 54 . The nozzle side 52 has nine rotary thread forming cores 55 which each extend into one of the cavities 53 of the ejector side 51 . The molten PTFE reaches the cavities 53 via a sprue 56 in the nozzle side 52. After a cooling time, the ejector side 51 is separated from the nozzle side 52 and the ram heads 12 are removed from the first multi-cavity injection mold 50 by means of the ejector 54 in the ejector side 51 ejected. After the ram heads 12 have completely cooled down, they are separated by removing the runners.
Zur Vervollständigung des Injektionsstößelpakets 10 wird ein zweites Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug 60 verwendet. Dieses ist in Figur 5b dargestellt. Es weist ebenfalls eine Auswerferseite 61 und eine Düsenseite 62 auf. In der Auswerferseite 61 ist eine Kavität in Form des Injektionsstößelpakets 10 ausgebildet. Dieses weist neun Teilkavitäten auf, deren Formen den einzelnen Injektionsstößeln 11 entsprechen. In jeder dieser Teilkavitäten wird einer der Stößelköpfe 12 so angeordnet, dass sein Hohlraum der Düsenseite 62 zugewandt ist. Dabei kontaktiert jeder Stößelkopf 12 jeweils einen Kanal 63 in der Auswerferseite 61, in dem jeweils ein Auswerfer 64 angeordnet ist. Die Auswerfer 64 füllen die Kanäle 63 nicht vollständig aus. In den Kanälen 63 wird ein Unterdrück erzeugt, der die Stößelköpfe 12 daher in ihrer Position halten kann. Anschließend wird die Kavität durch einen Heißkanal 65 mit Nadelverschluss 66 mit einer Kunststoffschmelze befüllt. Die Kunststoffschmelze wird erzeugt, indem beispielsweise glasfaserverstärktes PA6 in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine geschmolzen und mittels einer Schnecke durch eine Düse in den Heißkanal eingeleitet wird. Die gewünschte Oberflächenrauigkeit der Stößelschäfte 13 und der Trägerplatte 14 wird durch die Oberflächenbeschaffenheit der Kavität erzeugt. Vorsprünge der Düsenseite ragen so in die Teilkavitäten hinein, dass sich in jedem Stößelschaft 13 eine Eingrifföffnung 17 bildet, die sich jeweils durch die Trägerplatte 14 hindurch erstreckt. Nach einer Abkühlzeit wird die Auswerferseite 62 von der Düsenseite 61 getrennt und das Injektionsstößelpaket 10 mittels der Auswerfer 64 in der Auswerferseite 61 des zweiten Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs 60 aus diesem ausgeworfen. Nach vollständigem Abkühlen wird das Injektionsstößelpaket 10 mit dem Betätigungselement 24 zusammengesetzt. A second multi-cavity injection mold 60 is used to complete the injection ram pack 10 . This is shown in FIG. 5b. It also has an ejector side 61 and a nozzle side 62 on. A cavity in the form of the injection ram assembly 10 is formed in the ejector side 61 . This has nine partial cavities, the shapes of which correspond to the individual injection plungers 11 . In each of these partial cavities, one of the ram heads 12 is arranged in such a way that its cavity faces the nozzle side 62 . Each ram head 12 contacts a channel 63 in the ejector side 61 in which an ejector 64 is arranged. The ejectors 64 do not fill the channels 63 completely. A negative pressure is created in the channels 63, which can therefore hold the ram heads 12 in their position. The cavity is then filled with a plastic melt through a hot runner 65 with needle valve 66 . The plastic melt is produced, for example, by melting glass fiber reinforced PA6 in the plasticizing unit of an injection molding machine and feeding it through a nozzle into the hot runner using a screw. The desired surface roughness of the ram shafts 13 and the carrier plate 14 is produced by the surface finish of the cavity. Projections on the nozzle side protrude into the partial cavities in such a way that an engagement opening 17 is formed in each ram shaft 13 and extends through the carrier plate 14 in each case. After a cooling time, the ejector side 62 is separated from the nozzle side 61 and the injection ram assembly 10 is ejected from the second multi-cavity injection mold 60 by means of the ejectors 64 in the ejector side 61 of the latter. After it has completely cooled down, the injection ram package 10 is assembled with the actuating element 24 .
Figur 6 zeigt diesen zusammengebauten Zustand. Wie bereits in Figur 2 dargestellt, sind Anbindungsöffnungen 15a, 15b der Trägerplatte 14 jeweils oberhalb von Ausnehmungen 25a, 25b im Betätigungselement 24 angeordnet, um die Trägerplatte 14 mit dem Betätigungselement 24 zu verbinden. Außerdem weist das Betätigungselement 24 neun Eingriffelemente auf. Für drei Eingriffelemente 26a - 26c ist dargestellt, wie diese sich in die Stößelschäfte 13a - 13c hinein erstrecken. Außerdem ist dargestellt, dass an jedem der Stößelschäfte 13a - 13c beim Spritzgießen jeweils zwei Vorsprünge 17a - 17c gebildet wurden, welche in die Verdrehsicherungen 44 der Stößelköpfe 12 eingreifen. Figure 6 shows this assembled state. As already shown in FIG. 2, connection openings 15a, 15b of the carrier plate 14 are each arranged above recesses 25a, 25b in the actuating element 24 in order to connect the carrier plate 14 to the actuating element 24. In addition, the operating element 24 has nine engaging elements. Three engagement elements 26a-26c are shown extending into the ram shafts 13a-13c. It is also shown that two projections 17a - 17c were formed on each of the ram shafts 13a - 13c during injection molding, which engage in the anti-rotation locks 44 of the ram heads 12 .

Claims

Ansprüche Expectations
1. Injektionsstößelpaket (10) zum Entleeren von Reagenzriegelkammern (30a-c) in ein Mikrofluidik-Analysesystem (20), aufweisend mehrere Injektionsstößel (11, lla-c) die auf einer Trägerplatte (14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsstößel (11, lla-c) einen einstückig mit der Trägerplatte (14) gefertigten Stößelschaft (13, 13a-c) und vorzugsweise einen Stößelkopf (12, 12a-c), insbesondere aus Fluorpolymer, mit einem arithmetischen Mittenrauwert von weniger als 10,0 pm, bevorzugt weniger als 4,0 pm, ganz bevorzugt weniger als 1,0 pm aufweisen. 1. Injection plunger pack (10) for emptying reagent bar chambers (30a-c) into a microfluidic analysis system (20), having a plurality of injection plungers (11, lla-c) which are arranged on a carrier plate (14), characterized in that the injection plunger (11, 11a-c) a ram shaft (13, 13a-c) manufactured in one piece with the carrier plate (14) and preferably a ram head (12, 12a-c), in particular made of fluoropolymer, with an arithmetic mean roughness value of less than 10.0 pm, preferably less than 4.0 pm, most preferably less than 1.0 pm.
2. Injektionsstößelpaket (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsstößel (11, lla-c) einstückig mit der Trägerplatte (14) gefertigt sind und vorzugsweise einen arithmetischen Mittenrauwert von weniger als 100 nm aufweisen. 2. Injection ram set (10) according to claim 1, characterized in that the injection rams (11, 11a-c) are manufactured in one piece with the carrier plate (14) and preferably have an arithmetic mean roughness value of less than 100 nm.
3. Injektionsstößelpaket (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelschäfte (13, 13a-c) und/oder die Trägerplatte (14) einen arithmetischen Mittenrauwert von mehr als 0,2 pm aufweisen. 3. Injection ram package (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the ram shafts (13, 13a-c) and/or the carrier plate (14) have an arithmetic mean roughness value of more than 0.2 μm.
4. Injektionsstößelpaket (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelschäfte (13, 13a-c) und die Trägerplatte (14) einen Kunststoff aufweisen, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyamiden, Polyolefinen, Polybutylenterephthalat und Polyoxymethylen. 4. Injection ram package (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ram shafts (13, 13a-c) and the carrier plate (14) have a plastic which is selected from the group consisting of polyamides, polyolefins, polybutylene terephthalate and polyoxymethylene.
5. Injektionsstößelpaket (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelschäfte (13, 13a-c) und die Trägerplatte (14) mindestens einen Füllstoff aufweisen, der ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Glasfasern, Kohlefasern und Mineralpulver. 5. Injection ram package (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ram shafts (13, 13a-c) and the carrier plate (14) have at least one filler selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers and mineral powder.
6. Injektionsstößelpaket (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stößelschaft (13, 13a-c) teilweise in einem Hohlraum in einem Stößelkopf (12, 12a-c) angeordnet ist und einen Formschluss mit dem Stößelkopf (12, 12a-c) eingeht, vorzugsweise über einen Formschluss mit mindestens einem, bevorzugt mehreren Hinterschnitten (41, 42) des Stößelkopfes (12, 12a-c). Injektionsstößelpaket (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stößelkopf (12, 12a-c) mindestes einen Verdrehschutz (43, 44) aufweist, der mit einem Stößelschaft (13, 13a-c) in Eingriff steht. Injektionsstößelpaket (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (14) mehrere, insbesondere durchgehende, Anbindungsöffnungen (15, 15a-b) aufweist und/oder mehrere Eingrifföffnungen (16) aufweist, die sich jeweils durch die Trägerplatte (14) in einen Stößelschaft (13, 13a-c) hinein erstrecken. Mikrofluidik-Analysesystem (20), aufweisend mehrere Hohlräume (22a-c), die jeweils zur Aufnahme eines Reagenzriegels eingerichtet sind und die jeweils durch eine Membran (23) begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektionsstößelpaket (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 so angeordnet ist, dass jeder Injektionsstößel (11, lla-c) einer Membran (23) zugewandt ist. Mikrofluidik-Analysesystem (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (14) mittels Anbindungsöffnungen (15) mit einem Betätigungselement (24) verbunden ist, wobei sich vorzugsweise Eingriffelemente (26a-c) des Betätigungselements (24) in Eingrifföffnungen (16) der Trägerplatte (14) erstrecken, welche sich jeweils durch die Trägerplatte (14) in einen Stößelschaft (13, 13a-c) hinein erstrecken. Verfahren zur Herstellung eines Injektionsstößelpakets (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin eine Herstellung der Stößelköpfe (12, 12a-c) und/oder des Injektionsstößelpakets (10) mittels Spritzgießens erfolgt, insbesondere mittels Spritzgießens einer ersten Kunststoffmasse in einem ersten Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug (50). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung in einem Mehrkavitäteten-Spritzgießwerkzeug (70) erfolgt, wobei die Injektionsstößel (11, lla-c) in einer Düsenseite (71) des Mehrkavitäten- - 14 - 6. Injection ram package (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that each ram shaft (13, 13a-c) is arranged partially in a cavity in a ram head (12, 12a-c) and has a positive fit with the ram head ( 12, 12a-c), preferably via a form fit with at least one, preferably several undercuts (41, 42) of the ram head (12, 12a-c). Injection ram set (10) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that each ram head (12, 12a-c) has at least one anti-rotation device (43, 44) which engages with a ram shaft (13, 13a-c). Injection ram package (10) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the carrier plate (14) has a plurality of, in particular continuous, connection openings (15, 15a-b) and/or a plurality of engagement openings (16) which each extend through the Support plate (14) extend into a ram shaft (13, 13a-c). Microfluidic analysis system (20), having a plurality of cavities (22a-c), each of which is set up to accommodate a reagent bar and each of which is delimited by a membrane (23), characterized in that an injection plunger assembly (10) according to one of Claims 1 to 8 is arranged in such a way that each injection plunger (11, lla-c) faces a membrane (23). Microfluidic analysis system (20) according to Claim 9, characterized in that the carrier plate (14) is connected to an actuating element (24) by means of connection openings (15), engagement elements (26a-c) of the actuating element (24) preferably being located in engagement openings ( 16) of the carrier plate (14), which each extend through the carrier plate (14) into a ram shaft (13, 13a-c). Method for producing an injection ram assembly (10) according to one of Claims 1 to 8, in which the ram heads (12, 12a-c) and/or the injection ram assembly (10) are produced by means of injection molding, in particular by means of injection molding of a first plastic mass in a first multi-cavity - Injection mold (50). Method according to Claim 11, characterized in that the production takes place in a multi-cavity injection mold (70), the injection plunger (11, 11a-c) being in a nozzle side (71) of the multi-cavity - 14 -
Spritzgießwerkzeugs (70) geformt werden und die Trägerplatte (14) in einer Auswerferseite (72) des Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs (70) geformt wird. Injection mold (70) are formed and the carrier plate (14) is formed in an ejector side (72) of the multi-cavity injection mold (70).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelköpfe (12, 12a-c) in ein zweites Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug (60) eingesetzt werden und eine Herstellung der Stößelschäfte (13, 13a-c) und der Trägerplatte (14) erfolgt, indem eine zweite Kunststoff masse mittels Spritzgießens so in das zweite Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs (60) eingebracht wird, dass sie jeweils einen Hohlraum in jedem Stößelkopf (12, 12a-c) ausfüllt. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the ram heads (12, 12a-c) are inserted into a second multi-cavity injection mold (60) and production of the ram shafts (13, 13a-c) and the carrier plate (14 ) takes place in that a second plastic mass is introduced into the second multi-cavity injection mold (60) by means of injection molding in such a way that it fills a cavity in each plunger head (12, 12a-c).
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelköpfe (12, 12a-c) mittels eines Unterdrucks in dem zweiten Mehrkavitäten- Spritzgießwerkzeug (60) fixiert werden. 14. The method according to claim 13, characterized in that the ram heads (12, 12a-c) are fixed by means of a vacuum in the second multi-cavity injection mold (60).
15. Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug (50, 60), dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 eingerichtet ist. 15. Multi-cavity injection mold (50, 60), characterized in that it is set up for use in a method according to any one of claims 11 to 13.
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