DE3222329A1

DE3222329A1 - Kugelausgeber

Info

Publication number: DE3222329A1
Application number: DE19823222329
Authority: DE
Inventors: Tommy Bruce 60002 Antioch Ill. Haas
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1981-06-15
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1982-12-30
Also published as: JPS57209125A; CA1189033A; US4415098A; FR2507731A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgabevorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zur Einzelausgabe von Kugeln in Behälter zur diagnostischen Probenuntersuchung.

Zum Stand der Technik kann auf folgende US-Patentschriften verwiesen werden: 4 101 284, 2 561 339, 2 781 947, 2 838 204,

3 342 318, 3 294 284, 3 446 397, 2 683 551 sowie auf die deutsche Patentschrift 866 9 81.

Die Verwendung von Feststoff trägem, die nachfolgend als Kugeln bezeichnet werden, die in Reaktionsbehälter od.dgl. zur Durchführung immunologischer Versuche ausgegeben werden, ist beispielsweise in der vorerwähnten US-Patentschrift

4 101.284 beschrieben. Bei den gegenwärtig verfügbaren Mehrfach-Kugelausgebern ist gewöhnlich eine gleitbare Platte mit einer Vielzahl von Öffnungen vorgesehen, von denen jede zur Füllung mit einer Kugel aus einem Kugelreservoir bestimmt ist. Die Platte kann dann bewegt werden, um die Plattenöffnungen mit einer Anzahl von entsprechenden Austrittsöffnungen zu erhalten, um die Ausgabe der Kugeln zu ermöglichen. Bei den Kugeln besteht jedoch eine Neigung zum Aneinanderhängen und die Öffnungen zu überbrücken statt direkt in jede der Plattenöffnungen zu fallen, so daß weniger als die vorgesehene und gewünschte Zahl von Kugeln ausgegeben wird.

Kugelausgeber in der Form eines länglichen Zylinders mit einer Spitze, die zur Einzelausgabe einer Kugel verformbar ist, sind ebenfalls bekannt. Obwohl sie unter gewissen Umständen brauchbar sind, ist die Ausgabe gelegentlich fehlerhaft infolge eines verformten Zylinders oder durch das Aneinanderhaften von Kugeln unter Bedingungen extremer

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Feuchtigkeit.

Es ist daher wünschenswert, einen zuverlässigen Kugelausgeber von relativ geringen Herstellungskosten zu entwickeln Ferner ist es wünschenswert, über einen Kugelausgeber zu verfügen, der rasch und zuverlässig Kugeln einzeln von einer Vielzahl von Kugeln ausgeben kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kugelausgeber zur Kugeleinzelausgabe unter Schwerkraftwirkung von einer Vielzahl von Kugeln. Der Ausgeber besitzt einen Hauptkörper mit eine) Kugelreservoir, einen Auslaß für die Kugeln unterhalb des Reservoirs und einen Hohlraum zwischen dem Reservoir und dem Kugelauslaß. In den Hohlraum kann ein gleitbarer Plunge: von einer mit bezug auf den Hauptkörperhohlraum geeigneter Größe eingesetzt werden, um den Kugelauslaß in der zurückgezogenen Stellung des Plungers normalerweise zu blockieren Der Plunger besitzt eine Bohrung, durch welche Kugeln in den Auslaß hindurchtreten können, wenn der Plunger gleitend in die Kugelausgabestellung so eingeführt wird, daß die Plungerbohrung und der Hauptkörper- oder Kugelauslaß ausgerichtet sind. Einander gegenüberliegende schräge Flächen am Plunger und am Hauptkörper sind so vorgesehen, daß sie zur Plungerbohrung konvergieren, um die Kugeln einzeln der Plungerbohrung zur Ausgabe zuzuführen. Eine solche Zuführung ermöglicht die Einzelausgabe der Kugeln.

Im besonderen besitzt der Plunger eine schräge Zuführungsfläche, die sich von der Plungerbohrung weg nach oben erstreckt. Eine Führungsrampe am Hauptkörper erstreckt sich nach unten von der Reservoirseite, die der Plungerzuführungs rutsche gegenüberliegt, wobei die Führungsrampe eine schräge Rampenfläche aufweist, die sich von der Plungerbohrung weg

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und gegenüberliegend der schrägen Zuführungsrutsche nach oben erstreckt, so daß, wenn der Plunger in die Kugelausgabestellung eingeführt wird, die schräge Zuführungsrutsche und die schräge Rampenfläche zusammenwirken, um nur eine Kugel aus der Vielzahl von Kugeln im Reservoir in eine Stellung unmittelbar oberhalb der Plungerbohrung zu drücken. Daher kann, wenn die Kugel, die sich in der Plungerbohrung befindet, aus dem Hauptkörperauslaß ausgegeben wird und der Plunger beginnt, zurückgezogen zu werden, die nächste Kugel in die Plungerbohrung zur Ausgabe während der nächsten Betätigung des Plungers fallen.

Die Zuführungsrutsche ist so genutet, daß sie im wesentlichen der Größe einer Einzelkugel angepaßt ist. Außerdem kann das Reservoir gegenüberliegende Innenflächen besitzen, die schräg nach innen zum Hauptkörperhohlraum auf beiden Seiten des Plungers gerichtet sind, wobei die Innenflächen unterschiedlich konvergierende Winkel haben. Der erfindungsgemäße Kugelausgeber besitzt daher unterschiedliche Zuführungsmittel, um zu verhindern, daß eine Kugel hängenbleibt und überbrückt, und um eine Kugel einzeln unmittelbar über die Plungerbohrung zu drängen für die Zuführung der Kugel in die Plungerbohrung beim Zurückziehen des Plungers und zur zuverlässigen Ausgabe der Kugeln einzeln beim Einführen des Plungers in die Kugelausgabestellung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Rückziehorgan, beispielsweise eine Feder, die am Plunger und am Hauptkörper festgemacht werden kann, vorgesehen, um den Plunger aus dem Hauptkörper nach außen zu belasten. Eine Anschlagkante am Plunger, die an einem Widerlager an der Führungsrampe anliegt, verhindert ein vollständiges Herausziehen des Plungers aus dem Hauptkörper.

Ferner ist eine Begrenzung vorgesehen, um das gleitende Einführen des Plungers, wenn dieser in den Hauptkörperhohlraum eingesetzt wird, zu begrenzen, so daß der Plunger in die Kugelausgabestellung kommt, in welcher die Plungerbohrung mit dem Hauptkörperauslaß ausgefluchtet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert und zwar zeigen:

Fig₀ 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kugelausgebers mit einem Hauptkörper und einem Plunger mit unterschiedlichen Zuführungselementen zur Einzelausgabe der Kugeln;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, welche den Plunger in seiner zurückgezogenen Stellung zeigt;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Kugelausgebers nach Fig. 1, in welcher der Plunger in der Kugelausgabestellung ' dargestellt ist, und

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. welche die etwas verschiedenen Winkel der beiden inneren gegenüberliegenden Seitenwände des Hauptkörperhohlsraums zeigt.

Der in Fig. 1 dargestellte Kugelausgeber 10 besitzt einen Hauptkörper 12, auf den eine Flasche 14 aufgeschraubt ist, welche Kunststoffkugeln enthalte Die Flasche kann beispielsweise 100 Kugeln mit einem Durchmesser von 6,35 mm (1/4 ") enthalten, von denen jede mit Schutzstoffen und/oder Immunstoffen beschichtet ist» Der Kugelausgeber 10 ist mit einem

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gleitbaren Plunger 16 versehen, welcher, wenn er in den. Hauptkörper 12 eingesetzt wird, es der Bedienungsperson ermöglicht, Kugeln einzeln aus dem Auslaß 18 in die geeigneten Behälter auszugeben, die zur diagnostischen Probenuntersuchung verwendet werden.

In Fig. 2 bis 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das eine Ende des Hauptkörpers 12 ist mit einem Innengewinde 20 versehen, mittels welchem der Hauptkörper mit einem entsprechenden Gewinde an der Kugelbehälterflasche 14 verschraubt werden kann. Der Hauptkörper weist ferner ein Kugelreservoir 22 zur Aufnahme einer Anzahl von Kugeln aus der Flasche 14 auf, wenn der Kugelausgeber in die in der Zeichnung gezeigte Stellung gebracht wird. Der Hauptkörper 12 weist außerdem einen länglichen Hohlraum 24 auf, in welchen der Plunger eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt den Plunger in der zurückgezogenen Stellung, die durch ein Rückziehorgan, beispielsweise durch eine Feder 26 erhalten wird, deren eines Ende am Plunger befestigt ist, während ihr anderes Ende in einen geeigneten Schlitz im Hauptkörper an dem einen Ende des Hohlraumes 24 eingesetzt werden kann. Die Feder 26 belastet den Plunger 16 bis eine Anschlagkante 28 an einem Widerlager 30 zur Anlage kommt. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Kugelausgebers ist der Auslaß 18 aus dem Kugelreservoir blockiert, um eine unerwünschte Ausgabe von Kugeln zu verhindern.

Fig. 3 zeigt den Plunger 16 in der Kugelausgabestellung, in welcher die Mittelachse des Auslasses 18 sich in Ausfluchtung mit einer im Plunger vorgesehenen Bohrung 32 befindet. Wie in Fig. 3 dargestellt, tritt die Kugel 33,

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die sich in der Plungerbohrung 32 in der zurückgezogenen Stellung von Fig. 2 befand, nun aus dem Auslaß 18 aus. Außerdem wurde eine Einzelkugel aus der Vielzahl von Kugeln im Reservoir 22 ausgewählt und durch die unterschiedlichen Zuführungselemente im Kugelausgeber in eine Stellung unmittelbar oberhalb der Plungerbohrung manövriert. Vom Boden des Reservoirs 22 erstreckt sich eine Führungsrampe 34 nach unten in den oberen Teil des Hohlraums 24. Die Führungsrampe weist eine Rampenfläche 36 auf, die von der Plungerbohrung winkelig nach außen verläuft.

Am Plunger 16 ist außerdem eine Zuführungsrutsche 38 vorgesehen, die eine genutete Fläche aufweist, welche sich mit einem Winkel nach oben von der Plungerbohrung 32 weg erstreckt. Die schräge genutete Zuführungsrutsche ist auf entgegengesetzten Seiten durch die Plungerseitenwände 40 begrenzt und so geformt, daß sie der Kugelgröße im wesentlichen angepaßt ist.

Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, wirkt die Führungsrampe mit der Zuführungsrutsche zusammen, um eine einzige Kugel 42 aus der Vielzahl von Kugeln in eine Stellung unmittelbar oberhalb der Plungerbohrung zu verlagern. Die Kugel 42 kommt sodann an der schrägen Zuführungsrutsche 38 und an der schrägen Rampenfläche 36 zur Anlage. Daher fällt, wenr der Plunger 16 zurückgezogenwird, die Kugel 42 in die Bohrung 32 zur Ausgabe bei der nächsten Betätigung des Plungers. Die Bohrungsrampe 34 ragt in den Hohlraum 24, so daß sie praktisch die Plungerbohrung bedeckt, wobei sich die Rampenfläche 36 etwa mit einem Winkel von 35° zur Mittelachse der Plungerbohrung 32 erstreckt. Außerdem ist die genutete Schräg fläche der Zuführungsrutsche 38 mit einem ähnlichen Winkel zur Mittelachse der Plungerbohrung 32 geformt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wurde die Rampenfläche 36 mit

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einem Winkel von 35° geformt, während die genutete Zuführungsrutsche 38 mit einem Winkel von 34° zur Mittelachse der Plungerbohrung wurde.

Fig_o 4 zeigt die Ausbildung der Innenwände des Hauptkörpers 12. Im besonderen ist eine schräge innere Seitenwand 44 am unteren Ende des Reservoirs 22 und auf einer Seite des Plungers mit einem etwas abweichenden Winkel geformt als die entsprechende schräge Innenfläche 4 6 auf der entgegengesetzten Seite des Plungers« Bei einer ausgeführten Ausführungsform der Erfindung war eine der schrägen Innenflächen 44/ 46 mit 30° geformt, während die andere Fläche mit 33° zur Mittelachse des Hauptkörpers 12 geformt war. Die etwas verschiedenen Flächenwinkel begünstigen das vertikale Versetzen der Kugeln, wenn sich diese im Behälter nach unten zur Plungerbohrung bewegen, wodurch das Hängenbleiben der Kugel und die Kugelbrückenbildung praktisch zusätzlich vermieden werden kann.

Durch die Erfindung wurde daher ein Kugelausgeber geschaffen, der leicht mit einer geringen Zahl von zu bewegenden Teilen gebaut werden kann sowie mit einer geringstmöglichen Zahl von Teilen, die strenge Maßtoleranzen erfordern. Eine gebaute Ausführungsform wurde mit zwei Hauptkörperteilen hergestellt, die identisch waren mit Ausnahme der abweichenden inneren schrägen Seitenflächen 44, 46, mit einem Plunger, einer Gewindemutter 48, die auf jede Hauptkörperhälfte aufgeschraubt war, und einer Gewindemutter 50, die auf den Auslaß 18 aufgeschraubt war. Die Gewindemutter 48 und 50 halten den Kugelausgeber 10 im zusammengebauten Zustand. Im Rahmen der Erfindung sind natürlich auch andere Ausführungsformen möglich, die die unterschiedlichen Zuführungselemente der vorangehend beschriebenen besonderen Ausführungsform aufweisen, um zwangsläufig sicherzustellen, daß jedesmal eine Kugel ausgegeben wird, wenn die Bedienungsperson den Plun—

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ger 16 in die Kugelausgabestellung einführt.

In diesem Zusammenhang ist beispielsweise zu erwähnen, daß Begrenzungsmittel vorgesehen sind, um das gleitende Einführendes Plungers zu begrenzen, d.h. das vordere Ende des Plungers kommt am Ende des Hohlraums 24 zur Anlage, wie in Fig. 3 gezeigt, um die Plungerbohrung in Ausfluchtung mit dem Kugelauslaß zu bringen. Gegebenenfalls kann die Vorderkante der Vorsprungführungsrampe 34 so geformt werden, daß sie mit dem Grund der Zuführungsrutsche 38 in Berührung kommt, um den Plunger in der gewünschten Kugelausgabestellung zu halten.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Ansprüche

Kugelausgeber mit Schwerkraftzuführung zur Einzelausgabe einer Kugel von einer Vielzahl von Kugeln, gekennzeichnet durch

einen Hauptkörper (12) mit einem Reservoir (22) für die Kugeln, einem Auslaß (18) unterhalb des Reservoirs und einem Hohlraum (24) zwischen dem Reservoir und dem Auslaß;

einen gleitbaren Plunger (16) zum Einsetzen in den erwähnten Hauptkörperhohlraum und einer Bohrung (32), die mit dem Hauptkörperauslaß (18) in Ausfluchtung gebracht werden kann, wenn der Plunger gleitend zu

Münchcn-Bogcnhauscn, Poschingerstraße 6 ■ Telegramm: Chemindus München · Telefon: (089) 98 32 22 - Telex: 5 23 992 {abitz d)

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einer Kugelausgabestellung eingeführt wird; und

gegenüberliegende Schrägflächen (44, 46) an dem gleitbaren Plunger und dem Hauptkörper, die zu der erwähnten Bohrung (32) konvergieren, wenn der gleitbare Plunger sich in der Kugelausgabestellung befindet, um die Kugeln einzeln der Plungerbohrung zur Ausgabe zuzuführen.
2. Kugelausgeber mit Schwerkraftzuführung zur Einzelausgabe einer Kugel von einer Vielzahl von Kugeln, gekennzeichnet durch

einen Hauptkörper (12) mit einem Reservoir (22) für die Kugeln, einem Auslaß (18) unterhalb des Reservoirs und einem Hohlraum (24) zwischen dem Reservoir und dem Auslaß;

einen gleitbaren Plunger (16) zum Einführen in den Hauptkörperhohlraum und einer Bohrung (32), die mit dem Hauptkörperauslaß beim gleitenden Einführen des Plungers in die Kugelausgabestellung in Ausfluchtung gebracht werden kann ;

welcher Plunger eine schräge Zuführungsrutsche (38) aufweist, die sich von der Plungerbohrung (32) weg aufwärts erstreckt;

eine Führungsrampe (34) am Hauptkörper, die vom Reservoir sich auf einer Reservoirseite nach unten erstreckt, welche der Zuführungsrutsche entgegengesetzt ist; welche Führungsrampe (34) eine schräge Rampenfläche (36) aufweist, die sich von der erwähnten Bohrung weg und gegenüberliegend der schrägen Zuführungsrutsche nach oben erstreckt, wenn sich der Plunger in der Kugelausgabestellung befindet; und
welche schräge Zuführungsrutsche (38) und die gegenüber-

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liegende schräge Rampenfläche zusammenwirken, um die Kugeln einzeln der Plungerbohrung (32) zur Ausgabe zuzuführen. ..
3. Kugelausgeber nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Flächen am Plunger und an der Führungsrampe, die dazu dienen, praktisch alle Kugeln mit Ausnahme einer einzigen der erwähnten Vielzahl von Kugeln daran hindern, unmittelbar oberhalb der Plungerbohrung angeordnet zu werden, wenn sich der Plunger in der Kugelausgabestellung befindet.
4. Kugelausgeber nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Zuführungsrutsche (38) so genutet ist, daß sie im wesentlichen der Größe einer einzigen Kugel angepaßt ist.
5. Kugelausgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir (22) einander gegenüberliegende schräge Innenflächen aufweist, die nach innen zum Hauptkörperhohlraum (24) auf beiden Seiten des Plungers konvergieren, welche Innenflächen mit unterschiedlich konvergierenden Winkeln geformt sind.
6. Kugelausgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrampe (34) einen vorstehenden Randteil unmittelbar benachbart dem Plunger aufweist, welcher Randteil sich über die Plungerbohrung erstreckt, wenn sich der Plunger in der Kugelausgabestellung befindet.
7. Kugelausgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsrutsche (38) so genutet ist, daß sie im wesentlichen der Größe einer einzelnen Kugel (4 2) an-

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gepaßt ist.
8. Kugelausgeber nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Rückziehorgan (26), das am Plunger (16) und am Hauptkörper (12) festgemacht V7erden kann, um den Plunger aus dem Hauptkörper heraus nach außen zu belasten.
9. Kugelausgeber nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Anschlagkante (28) am Plunger (16) und ein Widerlager

(30) an der Führungsrampe (34), welcher Anschlag an dem Widerlager zur Anlage kommt, um ein vollständiges Zurückziehen des Plungers aus dem Hauptkörper zu verhindern.
10. Kugelausgeber nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Begrenzung, um das gleitende Einführen des Plungers zu begrenzen, damit der Plunger in die Kugelausgabestellung gebracht wird.
11. Kugelausgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörperauslaß eine Mittelachse hat, die zum Reservoir versetzt ist und die Führungsrampe (34) einen vorspringenden Randteil aufweist, der sich im wesentlicher über den Hauptkörperauslaß erstreckt.
12. Kugelausgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Zuführungsrutsche (38) und de schräge Rampenfläche (36) sich je mit einem Winkel von etwa 35° mit bezug auf die Mittelachse der Plungerbohrung (34) erstrecken.