DE2541642B2

DE2541642B2 - Pipettier-Handpipette

Info

Publication number: DE2541642B2
Application number: DE2541642A
Authority: DE
Inventors: Rainer-Burkhard 6805 Heddesheim Franke; Adolf 7100 Heilbronn Hirschmann; Klaus 7102 Weinsberg Kaeser
Original assignee: Labora Mannheim GmbH fuer Labortechnik
Current assignee: Labora Mannheim GmbH fuer Labortechnik
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1978-11-23
Also published as: CH611532A5; GB1557249A; JPS588451B2; IE43550L; AU1779376A; IE43550B1; SE435458B; IT1203030B; FR2324366A1; FI762631A; DE2541642A1; FI60358C; JPS5263363A; US4084730A; DE2541642C3; AU503405B2; FR2324366B1; AT350509B; FI60358B; SE7610344L

Description

Die Erfindung betrifft eine Handpipette mit einer von einer Spiralfeder nach oben gedrückten Kolbenanordnung, welche in einer Kapillare verschiebbar ist, sowie mit einer die Kapillare umgebenden Überwurfmutter, welche von unten auf das unlere, mit einem Gewinde versehene Endstück der Handpipette aufschraubbar ist.

Reihenuntersuchungen in chemischen und medizinischen Laboratorien erfordern oft langwierige Pipettiervorgänge, wobei gewährleistet sein muß, daß kleinste Flüssigkeitsmengen, z. B. im Bereich zwischen 1 μΙ und 5 ml, schnell und ohne übermäßigen Aufwand an Sorgfalt und Konzentration übertragen werden können. Die erzielbare Richtigkeit und die Präzision sollen hierbei nicht geringer sein als bei Abmessung großer Volumina, d. h. etwa bis 1 % für die Richtigkeit (Abweichung vom Sollwert) und etwa bis 0,5% für die Präzision. Man muß die verschiedensten Pipettiervorgänge schnell nacheinander ausführen können, ohne daß Substanzmengen vom vorhergehenden Meßvorgang verschleppt werden. Bei Arbeiten mit flüssigen Medien, die wegen der gesundheitlichen Gefährdung besondere Probleme stellen, wie beispielsweise bei infektiösen oder radioaktiven Flüssigkeiten, muß außerdem darauf geachtet werden, daß eine Berührung mit denjenigen Geräteteilen vermieden wird, die mit den Flüssigkeiten in Kontakt kommen.

Das Gerät der eingangs genannten Art, nämlich das Gerät gemäß der US-FS 38 15 790, wird diesen Anforderungen schon weitgehend gerecht. Bei diesem Gerät der US-PS 38 15 790 wird die Genauigkeit des Pipettiervorganges jedoch durch die nicht genau reproduzierbaren Längen der verwendeten Kapillaren und Kolben in Frage gestellt Aus diesem Grunde sieht die Konstruktion der US-PS 38 15 790 die Möglichkeit vor, den Anschlag, gegen welche das obere Ende der Kapillare angestoßen wird, zu verstellen. Zu dieser Justierung sind zwei Werkzeuge erforderlich, nämlich einerseits ein Schraubenschlüssel und andererseits eine Lehre.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die eingangs genannte Konstruktion der US-PS 38 15 790 dahingehend zu verbessern, daß die Justierung ohne Verwendung irgendeines Werkzeuges möglich ist

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebene Konstruktion gelöst In der oberen Kolbenhub-Endstellung wird die Kapillare in der Überwurfmutter, der Spannzange und dem Endstück derart verschoben, daß die Ringmarke am Kolben steht In dieser Stellung wird die Überwurfmutter auf das Endstück festgeschraubt, wobei sie die Spannzange auf die Kapillare zusammendrückt und diese arretiert; da die Spannzange mit einem Ansatz sich gegen das Endstück 3 anstützt, findet hierbei keine Verschiebung der Kapillare in axialer Richtung statt. Ein Anschlag, gegen welche die Kapillare eingestellt würde, ist nicht vorhanden.

Es ist möglich, die Ringmarke mit hoher Genauigkeit im gewünschten, einem Hubvolumen entsprechenden Abstand vom freien Ende der Kapillare anzubringen. Diese Präzision ist weitaus höher als die Präzision beim Ablängen der Kapillare.

Schraubt man die Überwurfmutter los, so öffnet sich die Spannzange von allein und gibt die Kapillare frei; es ist nicht erforderlich, diese evtl. mit unhygienischen Flüssigkeiten verseuchte Kapillare anzufassen.

Um auch die Kolbenanordnung einerseits in Axialrichtung unverschiebbar zu haltern und andererseits ohne Anfassen auswerfen zu können, steckt vorteilhaft das obere Ende (Bolzen) der Kolbenanordnung in einem Spann- und Auswurfmechanismus.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

F i g. 1 eine Handpipette in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 in Explosionsansicht,

Fig.3 einen Axialschnitt durch den Gegenstand der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab sowie

F i g. 4 den Gegenstand der F i g. 3, um 90° gedreht, teils in Axialschnitt und teils in Ansicht.

Gemäß Fig. 1 bis 4 besteht der Außenaufbau der Handpipette aus einer Griffhülse 1 mit Griffhaken, vorzugsweise aus gespritztem Kunststoff, die über die Führungshülse 2 geschoben ist und formschlüssig mit dem Abschlußstück 4 verbunden ist. Am unteren Ende der Führungshülse 2 ist ein mit Außengewinde versehenes Endstück 3 eingeklebt, auf welches die Überwurfmutter 5 zur Halterung der Kapillare 35 geschraubt ist Zwischen der Überwurfmutter 5 und dem Endstück 3 befindet sich die Spannzange 11, zweckmäßig aus Kunststoff, beispielsweise hochmolekularem, teilkristallinem Thermoplast, der beim Festdrehen der Überwurfmutter 5 in seinem konischen Bereich zusammengequetscht wird und so die Kapillare 35 arretiert Bei diesem Festspannen darf diese Spannzange 11 in axialer Richtung keine Bewegung ausführen, damit die Position der Kapillare 35 nicht verändert wird. Dies wird durch einen am oberen Ende der Spannzange 11 vorgesehenen Absatz 11a erreicht, der fest auf dem Endstück 3 aufsitzt

Zum besseren Einführen der Glaskapillare 35 und des Kolbendrahtes 23, wie nachstehend beschrieben, weist die Spannzange 11 am unteren Ende einen Einlaufkonus 116 auf.

Zum besseren Herausrutschen des Kolbendrahtes 23. wie nachstehend beschrieben, dient der Konus I Ic am oberen Ende der Spannzange 11.

Durch die Bohrung der Oberwurfmutter 5 und des Endstückes 3 läuft der Kolbendraht 23 der Kolbeneinheit (23,23ajzum Spann- und Auswurfmechanismus 27, der genauer in F i g. 3 dargestellt ist. Aus dem oberen Ende der Handpipette schaut ein Teil der Innenhalse 6 heraus, die zur Betätigung der Hubbewegung dient und einen gerändelten Druckknopf 7 mit Kappe 14 trägt

Die Innenhülse 6 ist mit einem Führungsring 9 versehen. Zur Verringerung der Reibung und zum Erzielen eines geräuschlosen Laufes ist auf diesem Führungsring 9 ein Kunststoff-Schrumpfschlauch, vorteilhaft aus Teflon, aufgezogen. Der Führungsring 9 ist derart ausgebildet, daß er den Spann- und Auswurfmechanismus 27 mitnehmen kann. Diesem Mechanismus 27 sind der Führungsring 9, eine Feder 29 und ein darüber angebrachter Anschlagstift 28 zugeordnet, vgl. F i g. 3.

Die auswechselbare Kolbenanordnung besteht aus einer Spitze 23a aus Kunststoff (vorzugsweise aus hochmolekularem, teilkristallinem, chemikalienbeständigem Thermoplast), sowie aus einem Kolbendraht 23. Die Spitze 23a aus Kunststoff ist um den Kolbendraht 23 gespritzt Am oberen Ende weist der Kolbendraht 23 einen Bolzen 12 auf, der vom genannten Spann- und Auswurfmechanismus 27 eingespannt und freigegeben werden kann.

Zwischen dem Führungsring 9 und dem in die Führungshülse 2 eingeklebten Endstück 3 ist die Spiralfeder 26 angeordnet, die die Handpipette immer in die Ausgangsstellung zurückdrückt. Damit diese Spiralfeder 26 beim eventuellen Verdrehen der Innenhülse 6 sich nicht verklemmt, ist zwischen dem Führungsring 9 und der Spiralfeder 26 eine Teflonbuchse 13 angeordnet, die das Aufweiten der Spiralfeder 26 verhindert.

Die Innenhülse 6 läuft zum Abschiußstück 4 hin durch zwei Lagerbuchsen 10a und lOfc, welche vorzugsweise aus Teflon bestehen. Die obere Lagerbuchse 10i> wird von den oberen Enden der Distanzlehre 15,16 umgeben und diese werden vom Paßmaß 25 zusammengehalten und mit dem Abschlußstück 4 verbunden.

Oberhalb des Führungsringes 9, zwischen den Lagerbuchsen 10a und 10Z>, sitzt eine zweigeteilte Distanzlehre 15,16 welche fest mit dem Abschiußstück 4 und der Führungshülse 2 verbunden ist. Der treppenartige Aufbau der Distanzlehre 16 gestattet, daß beim Verdrehen der Innenhülse 6 durch radiale Bewegung des Druckknopfes 7 eine federgelagerte Kugel 21 in verschiedene Längsrillen der Distanzlehre 15 einrastet und den Distanzstift 18, der auf der gleichen Achse wie die Kugel 21 sitzt in (im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf) verschiedene Abfände zu den einzelnen Stufen 16a, 16fi, 16c, 16c/ und 16e bringt. Der Führungsmechanismus der Kugel 21 besteht aus einem Verstärkungsbolzen 8, der in die Innenhülse 6 eingeklebt ist In einer Querbohrung in der 'nnenhülse 6 und dem Verstärkungsbolzen 8 sind die Kugel 21, die Kugelaufnahme 19, das Druckstück 20 und der Distanzstift 18 eingeklebt

Da die Spiralfeder 26 die Innenhülse 6 immer nach oben zu drücken bestrebt ist, kann die Handpipette einhändig verstellt werden. Ein Verdrehen über die radial angebrachten Stufen 16a, 16£i, \%c,\%d und 16e wird durch die bis obenhin gezogenen Wände der Distanzlehre 16 verhindert Mit der Distanzlehre 16 können durch die Stufensprünge bequem unterschiedliche Volumina eingestellt werden, im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Volumenbereiche. Die weitere Einstellung ist zum Betätigen des Spann- und Auswurfmechanismus 27 vorgesehen. Dies geschieht durch Drehen des gerändelten Druckknopfes 7, Nach-Oben-Ziehen der Innenhülse 6 und Einrasten in der Entriegelungsposition. Beim Hochziehen der Innenhülse 6 wird beim Anschlagen des Anschlagstiftes 28 an die untere Begrenzung der Distanzlehre 16 Druck auf die in der Innenhülse 6 liegende Feder 29 des Spann- und Auswurfmechanismus 27 ausgeübt, wodurch der Auswurfmechanismus 27 nach unten verschoben wird und sich öffnen kann. Der Kolbendraht 23 kann durch die gelockerte Überwurfmutter 5 bis zu einem Anschlag im Spann- und Auswurfmechanismus gesteckt werden. Beim Zurückdrehen des gerändelten Druckknopfes 7 aus der Entriegelungsposition schließt sich der Spann- und Auswurfmechanismus 27 durch die Freigabe der Felder 29 in der Innenhülse 6. Die Kolbeneinheit wird vom Spann- und Auswurfmechanismus 27 spielfrei gehaltert, wodurch die Reproduzierbarkeit des Pipettiervorganges gewährleistet ist.

Zum Auswerfen der Kapillare und der Kolbeneinheit wird der gerändelte Druckknopf 7 wieder in die hierfür vorgesehene, vorstehend angegebene Position gedreht und nach oben gezogen, wodurch sich der Spann- und Auswurfmechanismus 27 öffnet und die Kolbenanordnung freigibt. Weiterhin locken man die Überwurfmutter 5, so daß durch einfaches Schütteln die Kolbenan-Ordnung 23, 23a samt der Kapillare 35 nach unten herausfällt. Hierdurch ist ein berührungsfreies Auswerfen der Kolbenanordnung und der Kapillare möglich. Die Einjustierung der Kapillare 35 gegenüber der Spitze 23a des Kolbenr wird wie folgt durchgeführt:

Die Kapillare 35 wird durch die Bohrung der Überwurfmutter 5, der Spannzange 11 und des Endstückes 3 hindurchgeschoben. Die Kapillare 35 besitzt am äußeren Umfang eine Ringmarke, auf welche die Spitze 23a der Kolbenanordnung durch Sichtkontrolle exakt eingestellt wird. Die Fixierung in dieser Position erfolgt durch Festdrehen der Überwurfmutter 5. Dadurch, daß die Spitze 23a der Kolbenanordnung nach dem Durchdrücken der Kolbeneinheit etwa mit dem Ende d8r Kapillare 35 abschließt, ist das in der Kapillare verbleibende Volumen auf ein Minimum herabgesetzt, und es resultiert eine Richtigkeit von besser als 1 %.

Die Anzeige des jeweils eingestellten Volumens erfolgt durch Sichtkontrolle am oberen Teil der Innenhülse 6 und am Abschlußstück 4 der Außenhülse, wobei die Markierung auf 6 in einer Achse mit der mit dem Volumen bezeichneten Markierung von 4 liegt.

Ein Color-Code auf der mit einer Ringmarke versehenen Kapillare 35 des Bolzens 12, der Spitze aus Kunststoff 23a sowie auf dem gerändelten Druckknopf 7 dient zur Vermeidung von falscher Zuordnung von Kapillare und Gerät

Bezugszeichenhste	Griffhülse
1	Führungshülse
2	Endstück
3	Abschlußstück
4	Überwurfmutter
5	Innenhülse
6	gerändelter Druckknopf
7	Verstärkungsbolzen
8	Führungsring
9

9a Anschlag am Führungsring 9b Endstück des Führungsrings 10a Lagerbuchse iOb Lagerbuchse ti Spannzange lla Ansatz Wb Einlaufkonus lic Konus

12 Bolzen

13 Teflonbuchse 13a Hohlraum von

14 Kappe

15 Distanzlehre

16 Distanzlehre !6a Stufe

166 Stufe
16c Stufe

16c/ Stufe 16e Stufe

17 Paßmaß

18 Distanzstift

19 Kugelaufnahme

20 Druckstück

21 Kugel

23 Kolbendraht 23a Spitze aus Kunststoff

25 Paßmaß

26 Spiralfeder

27 Spann- und Auswurfmechanismus

28 Anschlagstift

28al „ , ... „,poppelschlilz

29 Feder

35 Kapillare

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Handpipette mit einer von einer Spiralfeder nach oben gedrückten Kolbenanordnung, welche in einer Kapillare verschiebbar ist, sowie mit einer die Kapillare umgebenden Überwurfmutter, welche von unten auf das untere, mit einem Gewinde versehene Endstück der Handpipette aufschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare (35) eine Ringmarke trägt, deren Abstand vom freien Ende der Kapillare (35) einem Hubvolumen entspricht, daß am Endstück (3) eine Spannzange (11) angeordnet ist, welche sich mit einem Ansatz (Ua; gegen das Endstück (3) abstützt, daß die Kapillare (35) durch das Endstück (3) und die Überwurfmutter (5) so weit hindurchschiebbar ist, daß In der oberen Kolbenhub-Endstellurtg der Kolben (23a) an der Ringmarke steht, und daß die Überwurfmutter (5) mit einem Innenkonus versehen ist, der über einen Außenkonus der Spannzange (11) so weit schiebbar ist, daß diese auf die Kapillare (35) zusammengedrückt wird.

2. Handpipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (Bolzen 12) der 2^r> Kolbenanordnung (23, 23a; in einem Spann- und Auswurfmechanismus (27) steckt