DE10222511A1 - Pipettenspitze - Google Patents

Abstract

Pipettenspitze mit einem länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft einer Pipettiervorrichtung hat, die von einer axial gerichteten und nach innen geneigten, an der Basis mit dem rohrförmigen Körper verbundenen, umlaufenden, durch Aufstecken auf den Aufnahmekonus elastisch aufweitbaren Dichtlippe umgrenzt ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettenspitze.
• Pipettenspitzen werden zusammen mit Pipettiervorrichtungen zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Pipettenspitzen haben einen länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft der Pipettiervorrichtung hat. Der Aufnahmeschaft ist zumeist konisch geformt. Bekannt sind aber auch zylindrische Aufnahmeschäfte. Ferner konische oder zylindrische Aufnahmeschäfte, die umlaufende Wulste oder dgl. zur Verstärkung der Dicht- bzw. Klemmwirkung haben.
• Die Pipettiervorrichtung umfaßt eine Gasverdrängungseinrichtung, die zumeist als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführt ist. Die Gasverdrängungseinrichtung ist mit einer Durchgangsöffnung des Aufnahmeschaftes verbunden. Die Pipettenspitze wird durch Eindrücken des Aufnahmeschaftes in die Aufstecköffnung an der Pipettiervorrichtung fixiert.
• Mittels der Gasverdrängungseinrichtung wird eine Gassäule verschoben, um Flüssigkeit in die auf den Aufnahmeschaft gesteckte Pipettenspitze einzusaugen oder aus dieser auszustoßen. Zumeist ist die Gassäule eine Luftsäule. Wird die Gassäule von der Pipettenspitze weg verschoben, wird eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch die Pipettieröffnung in den rohrförmigen Körper eingesogen. Durch Verschieben der Gassäule zur Pipettenspitze hin wird die Flüssigkeitsmenge aus dem rohrförmigen Körper durch die Pipettieröffnung abgegeben. Mittels eines auf den oberen Rand der Pipettenspitze wirkenden Abwerfers wird die Pipettenspitze von dem Aufnahmeschaft abgedrückt.
• Die Pipettiervorrichtung kann eine Handpipette oder eine Dosierstation sein, wobei die Gasverdrängungseinrichtung manuell oder motorbetrieben sein kann. Das Aufstecken und Abwerfen der Pipettenspitze kann ebenfalls manuell oder motorgetrieben geschehen.
• Zur Vermeidung von Fehlpipettierungen muß die Pipettenspitze abdichtend auf dem Aufnahmeschaft fixiert sein. Außerdem dürfen die Kräfte für das Aufstecken der Pipettenspitze auf und das Abwerfen der Pipettenspitze von dem Aufnahmeschaft nicht zu hoch sein. Die Fixierung von Pipettenspitzen an einem Aufnahmeschaft ist sehr empfindlich gegenüber Maßabweichungen. Abweichungen der Abmessungen des Aufnahmeschaftes bzw. der Pipettenspitze, beispielsweise hinsichtlich des Konuswinkels und/oder des Konusdurchmessers, führen in einem Extrem zu hohen Aufnahme- und Abwurfkräften. Im anderen Extrem hält die Pipettenspitze nicht auf dem Aufnahmeschaft bzw. die Verbindung zwischen Pipettenspitze und Aufnahmeschaft ist undicht. Bei Aufnahmeschäften für Pipettenspitzen mit zusätzlichen elastischen Dichtelementen (z. B. Formteile, O-Ringe) sind die Dichtelemente starkem Verschleiß unterworfen.
• Bereits bekannt sind Pipettenspitzen, die an der Aufstecköffnung am Innenumfang des rohrförmigen Körpers einen oder mehrere umlaufende Dichtwülste zur Steuerung der Dicht- und Klemmfunktion aufweisen (US 6 168 761 B1, US 6 248 295 B1). Ein Toleranzausgleich ist aufgrund der erheblichen Deformationen und Kräfte im Dichtbereich nur bedingt möglich.
• Bekannt sind auch schon Pipettenspitzen, bei denen der rohrförmige Körper eine Wandstärkenschwächung aufweist, um eine elastische Aufweitung und Anpassung an den Aufnahmeschaft zu fördern (US 4 961 350, US 4 072 330). Eine weitere Verringerung der Toleranzempfindlichkeit ist auch insoweit wünschenswert.
• Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettenspitze zu schaffen, die eine hinreichende Abdichtung gegen einen Aufnahmeschaft bei Verringerung der Aufsteck- und Abwurfkräfte und bei geringerer Toleranzempfindlichkeit erreicht.
• Die Aufgabe wird durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird sie durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Die erste Variante der erfindungsgemäßen Pipettenspitze hat einen länglichen rohrförmigen Körper, der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft einer Pipettiervorrichtung hat, die von einer axial gerichteten und nach innen geneigten, an der Basis mit dem rohrförmigen Körper verbundenen, umlaufenden und durch Aufstecken auf den Aufnahmeschaft elastisch aufweitbaren Dichtlippe umgrenzt ist.
• Die Pipettenspitze wird durch den Aufnahmeschaft konventionell aufgenommen und ausgerichtet. Die Dicht- und Befestigungsfunktion wird im wesentlichen von der Dichtlippe übernommen, die beim Aufstecken der Pipettenspitze auf den Aufnahmeschaft elastisch aufgeweitet wird. Dabei wird durch die Neigung der Dichtlippe nach innen (d. h. zur Pipettenachse hin) eine besonders große elastische Verformung an der Aufstecköffnung erreicht, die einen verbesserten Toleranzausgleich bewirkt. Durch die Neigung der Dichtlippe nach innen werden bei entsprechend elastischer Ausführung der Dichtlippe ganz erhebliche elastische Verformungen erreicht, die einen Toleranzausgleich bewirken, so daß die gewünschte Abdichtung bei zugleich sicherem Sitz der Pipettenspitze auf dem Aufnahmeschaft gewährleistet ist.
• Bei einem konischen Aufnahmeschaft nimmt die Aufweitung der Dichtlippe mit zunehmender Eindringtiefe des Aufsteckkonus zu und erreicht erst am Ende der Aufsteckbewegung ihren Maximalwert. Das erleichtert das Aufstecken. Hierfür kann zudem durch Abstimmen von Pipettenspitze und Aufnahmekonus erreicht werden, daß die Dichtlippe erst im Laufe der Aufsteckbewegung elastisch aufgeweitet wird, wenn der Aufnahmekonus bereits in die Aufstecköffnung eingedrungen ist. Beim Aufstecken auf einen zylindrischen Aufnahmeschaft wird die Dichtlippe bereits am Anfang der Aufsteckbewegung aufgeweitet, was durch eine konische Einführöffnung am Ende der Dichtlippe gesteuert werden kann. In jedem Fall wird durch die erhebliche elastische Aufweitung der Dichtlippe sichergestellt, daß Toleranzen die Abdichtung nicht beeinträchtigen und die Aufsteck- und Abwurfkräfte gering bleiben. Bei Ausführung der Pipettenspitze als Einmalartikel kommt nach jedem Austausch der Pipettenspitze eine neue Dichtlippe zum Einsatz, so daß die erforderliche Abdichtung im Gegensatz zu den herkömmlichen zusätzlichen elastischen Dichtelementen auf dem Aufnahmeschaft stets gewährleistet ist.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist die Dichtlippe durch einen umlaufenden Schlitz von einem Mantelabschnitt des rohrförmigen Körpers getrennt. Der Mantelabschnitt kann insbesondere der Anlage eines Abwerfers der Pipettiervorrichtung dienen. Auch kann er die Verformung der Dichtlippe begrenzen und so den Sitz der Pipettenspitze auf dem Konus stabilisieren.
• Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Pipettenspitze hat einen länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft einer Pipettiervorrichtung hat, die von einer axial gerichteten, an der Basis mit dem rohrförmigen Körper verbundenen, umlaufenden, durch Aufstecken auf den Aufnahmekonus elastisch aufweitbaren Dichtlippe umgrenzt ist, die durch einen umlaufenden Schlitz von einem Mantelabschnitt des rohrförmigen Körpers getrennt ist.
• Bei dieser Ausführungsvariante wird durch den umlaufenden Schlitz eine erhöhte Elastizität im Bereich der Dichtlippe bewirkt, die eine hinreichende Abdichtung gegen einen Aufnahmeschaft bei Verringerung der Aufsteck- und Abwurfkräfte bei geringerer Toleranzempfindlichkeit zur Folge hat. Der Mantelabschnitt kann insbesondere der Anlage eines Abwerfers der Pipettiervorrichtung dienen. Auch kann er die Verformung der Dichtlippe begrenzen und so den Sitz der Pipettenspitze auf dem Aufnahmekonus stabilisieren. Bei dieser Variante kann die Dichtlippe insbesondere parallel zur Pipettenachse ausgerichtet sein oder von der Pipettenachse weg geneigt sein oder zur Pipettenachse hin geneigt sein.
• Gemäß einer Ausgestaltung weist der Mantelabschnitt einen um die Aufstecköffnung umlaufenden Bund auf. Dieser kann insbesondere der Halterung der Pipettenspitze am Rand einer Aufnahmeöffnung eines Spitzenträgers dienen. Beim Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft kann sich die Pipettenspitze mit dem Bund an dem Spitzenträger abstützen.
• Gemäß einer Ausgestaltung weist die Dichtlippe an ihrem freien Ende innen einen umlaufenden Wulst auf, der infolge der erhöhten Flächenpressung besonders gut abdichtend an dem Mantel des Aufnahmeschaftes anliegt.
• Nach einer Ausgestaltung hat die Dichtlippe ihre Basis am größten Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers, wodurch das Einführen des Aufnahmeschaftes in die Aufstecköffnung erleichtert wird.
• Gemäß einer Ausgestaltung ist die Pipettenspitze einteilig hergestellt. Gemäß einer Ausgestaltung besteht die Pipettenspitze aus Kunststoff. Grundsätzlich kann sie aus mehreren verschiedenen Kunststoffen hergestellt sein, beispielsweise aus einem besonders elastischen Kunststoff im Bereich der Dichtlippe und im übrigen aus einem weniger elastischen Kunststoff.
• Gemäß einer Ausgestaltung besteht die Pipettenspitze aus nur einem Kunststoff (z. B. aus Polypropylen oder Polyethylen). Eine besondere Elastizität der Dichtlippe kann dabei insbesondere dadurch gewährleistet werden, daß diese eine geringere Wandstärke als der rohrförmige Körper aufweist. Bevorzugt hat die Dichtlippe eine Wandstärke von maximal etwa 50% des rohrförmigen Körpers.
• Gemäß einer Ausgestaltung weist die Pipettenspitze einen Anschlag zum Begrenzen der Eintauchtiefe des Aufnahmeschaftes auf. Der Anschlag kann beispielsweise durch eine Innenstufe in der Pipettenspitze unterhalb der Dichtlippe gebildet sein, gegen die der Anschlag mit seiner Stirnfläche stößt, wodurch die Eintauchtiefe des Aufnahmeschaftes begrenzt ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 die Pipettenspitze in einem Längsschnitt;
• Fig. 2 vergrößerter Teilschnitt II derselben Pipettenspitze.
• Eine Pipettenspitze 1 hat einen länglichen, rohrförmigen Körper 2, der im Beispiel einen leicht konischen Hauptabschnitt 2' und einen stärker konischen Endabschnitt 2" aufweist.
• An dem einen Ende hat der rohrförmige Körper 2 eine Pipettieröffnung 3 und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung 4 zum Aufstecken auf einen Aufnahmekonus einer Pipettiervorrichtung.
• Die Aufstecköffnung 4 ist umgrenzt von einer Dichtlippe 5, die ausgehend von ihrer Basis, an der sie mit dem rohrförmigen Körper 2 verbunden ist, axial zur Aufstecköffnung 4 gerichtet ist, mit einer Neigung nach innen zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers 2. Die Dichtlippe 5 hat an ihrem freien Ende innen einen umlaufenden Wulst 6.
• Die Dichtlippe 5 setzt am maximalen Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers 2 an. Sie ist durch einen axial gerichteten Schlitz 7 von einem Mantelbereich 2''' des rohrförmigen Körpers 2 getrennt, der wiederum einen umlaufenden Bund 8 aufweist.
• Die gesamte Pipettenspitze 1 ist einteilig aus einem einzigen Kunststoffmaterial gespritzt.
• Wenn die Pipettenspitze 1 mit ihrer Aufstecköffnung 4 auf einen Aufnahmekonus einer Pipettiervorrichtung gesteckt wird, weitet sich während des Einführvorgangs die Dichtlippe 5 auf, wodurch ein abdichtender und fester Sitz der Pipettenspitze 1 auf dem Aufnahmekonus gewährleistet ist. Maßtoleranzen von Aufnahmekonus und Pipettenspitze 1 werden durch die erhebliche Aufweitbarkeit der elastischen Dichtlippe 5 überbrückt. Aufgrund dieser Elastizität sind die Aufsteck- und Abwurfkräfte gering.

Claims (11)

1. Pipettenspitze mit einem länglichen, rohrförmigen Körper (2), der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung (3) und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung (4) zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft einer Pipettiervorrichtung hat, die von einer axial gerichteten und nach innen geneigten, an der Basis mit dem rohrförmigen Körper (2) verbundenen, umlaufenden, durch Aufstecken auf den Aufnahmekonus elastisch aufweitbaren Dichtlippe (5) umgrenzt ist.

2. Pipettenspitze nach Anspruch 1, bei der die Dichtlippe (5) durch einen umlaufenden Schlitz (7) von einem Mantelabschnitt (2''') des rohrförmigen Körpers (2) getrennt ist.

3. Pipettenspitze mit einem länglichen, rohrförmigen Körper (2), der an dem einen Ende eine Pipettieröffnung (3) und an dem anderen Ende eine Aufstecköffnung (4) zum Aufstecken auf einen Aufnahmeschaft einer Pipettiervorrichtung hat, die von einer axial gerichteten, an der Basis mit dem rohrförmigen Körper (2) verbundenen, umlaufenden, durch Aufstecken auf den Aufnahmekonus elastisch aufweitbaren Dichtlippe (5) umgrenzt ist, die durch einen umlaufenden Schlitz (7) von einem Mantelabschnitt (2''') des rohrförmigen Körpers (2) getrennt ist.

4. Pipettenspitze nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Mantelabschnitt (2''') einen um die Aufstecköffnung (4) umlaufenden Bund (8) aufweist.

5. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Dichtlippe (5) an ihrem freien Ende innen einen umlaufenden Wulst (6) aufweist.

6. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Dichtlippe (5) ihre Basis am größten Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers (2) hat.

7. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die einteilig hergestellt ist.

8. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Pipettenspitze nach Anspruch 8, die aus nur einem Kunststoff besteht.

10. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Dichtlippe (5) eine geringere Wandstärke als der rohrförmige Körper (2) aufweist.

11. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die einen Anschlag zum Begrenzen der Eintauchtiefe des Aufnahmeschaftes hat.