-
Reaktionsgefäß für kleine Flüssigkeitsmengen Die Erfindung betrifft
ein Reaktionsgefäß für kleine Flüssigkeitsmengen mit einem Deckel.
-
Solche Gefäße sind als Reagenzgläser bekannt. Zur Vermeidung von
Wattebäuschen zum Verschließen wird bei dem bekannten Verschluß an einem über den
oberen Rand des Glases zu stülpenden elastischen Ring, vorzugsweise Gummiring, ein
die obere Öffnung des Glases abschließender elastischer Deckel, zweckmäßig ebenfalls
aus Gummi, derart befestigt, daß der Deckel in der Schließstellung unter Spannung
auf der Öffnung des Glases liegt. Zur Betätigung des Deckels dient dabei eine Zunge,
die zwischen dem Ring und dem Deckel vorgesehen ist.
-
Die bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß ein Reinigen und Sterilisieren
des gesamten Gefäßes nicht möglich ist, weil Schmutzreste in den Kanten des Ringes
und der Zungenanordnung verbleiben können. Der Verschluß müßte zum Reinigen und
Sterilisieren abgenommen werden. Die Dichtigkeit hängt von einer einwandfreien Beschaffenheit
des Reagenzglasrandes ab, der sehr empfindlich ist.
-
Weiterhin beruht der bekannte Verschluß auf einer Schnappwirkung,
wobei keine genügende Dichtigkeit für Schüttel- oder Zentrifugiervorgänge gewährleistet
ist. Besonders beim Zentrifugieren treten beachtliche Kräfte auf, so daß sich der
bekannte elastische Ring nicht als Halterung eignet. Die Ausführung aus Gummi ist
chemisch nicht beständig.
-
Für die Verarbeitung kleiner Flüssigkeitsmengen, die beispielsweise
mittels einer Pipette einem Vorrat entnommen und in ein Reaktionsgefäß gebracht
werden, wird es für nachteilig gehalten, als Reaktionsgefäß ein normales Reagenzglas
zu nehmen, einerseits, weil diese in der gängigen handelsüblichen Ausführung Abmessungen
haben, welche zu einer großen Ausbreitung kleiner Flüssigkeitsmengen führen und
andererseits, weil es umständlich ist, solche Reagenzgläser nach einer Benutzung
zu reinigen, insbesondere dann, wenn die Reagenzgläser besonders kleine Abmessungen
haben sollten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und ein Reaktionsgefäß mit einem Deckel zu schaffen, das zur Verarbeitung kleiner
Flüssigkeitsmengen auch in verschiedenen Verfahren besonders geeignet ist. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gefäß, der Deckel und ein Verbindungssteg
zwischen diesen einteilig aus Kunststoff ausgeführt sind und der Verbindungssteg
an einem an der Gefäßmündung vorgesehenen Randwulst angeordnet ist. Diese Gefäße
sind in der Herstellung und im Material billig, so daß Reinigungsvorgänge, aber
auch die Gefahr von Fehl-
reaktionen auf Grund mangelhafter Reinigung, vermieden
werden, weil die Gefäße für einen einmaligen Gebrauch vorgesehen werden. Die einteilige
Ausführung vermeidet Profilierungen zur Schmutzansammlung und ermöglicht zugleich
eine Herstellung mit nur einer Form in einem Arbeitsgang unter Vermeidung jeglicher
zusammensetzender Arbeiten. Zugleich wird ein festes Widerlager geschaffen, das
auch verhältnismäßig große Kräfte aufnimmt, wie sie beim Zentrifugieren auftreten.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der den
Deckel und das Gefäß verbindende Steg durch Querschnittsausbildung mit Erstreckungen
in der Ebene, in der der Steg beim Aufsetzen des Deckels abgebogen wird, erhöhte
Eigenelastizität auf, durch welche der Deckel nach Lösung der den Verschluß bewirkenden
Spannung zwischen Gefäß und Deckel abhebbar ist. Es genügt also, den Deckel nach
oben zu streifen, um das Abheben des Deckels und sein Abschwenken in eine die Mündung
des Gefäßes freigebende Lage zu bewirken. Dabei ist es vorteilhaft, daß auch der
Deckel in bezug zu dem gegebenenfalls abgespreizten Verbindungssteg in einer bestimmten
Lage gehalten ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die offenen Gefäße abzustellen,
ohne daß befürchtet werden muß, daß der Deckel in einer beliebigen und nicht vorhersehbaren
Weise an dem Gefäß nach unten hängt und mit Fremdteilen in Berührung kommt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Steg
in einer Richtung senkrecht zur Achse des Gefäßes eine größere Querschnittserstreckung
auf als in der Richtung parallel zur Achse
des Gefäßes. Hierdurch
wird die Möglichkeit zur sogenannten Einhandbedienung maßgeblich verbessert, weil
diese Stegform einem seitlichen Ausweichen des Steges bzw. des Deckels beim Andrücken
an das Gefäß entgegenwirkt, so daß allein die Beaufschlagung durch einen Daumendruck
den Deckel automatisch zur Mündung des Gefäßes führt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Deckel
einen in die Öffnung des Gefäßes eindrückbaren Vorsprung unterhalb eines oberen
Randflansches auf, und der Vorsprung und, oder das Gefäß sind im Bereich seiner
Mündung derart konisch ausgeführt, daß der Deckel beim Einrücken des Vorsprunges
in die Öffnung eine Zentrierung erfährt und abdichtend gehalten wird. Dieses Merkmal
ist ebenfalls im Sinne der Einhandbedienung von Bedeutung, weil die allgemeine Zentrierung
durch den fest angeordneten Steg den Deckel passend auf die Öffnung führt und kleine
Abweichungen durch die konische Ausbildung beim Andruck ausgeglichen werden. Im
übrigen ist die Konizität bezüglich des Reibungswertes des verwendeten Materials
so gewählt, daß der Deckel praktisch unter Selbsthemmung gehalten wird. Dabei bleibt
vorbehalten, insbesondere bei schwach elastischen Materialien, zwischen Deckel und
Gefäßmündung auch miteinander in Eingriff kommende Profilierungen, beispielsweise
eine Ringnut am Deckelvorsprung und eine wulstartige Ringprofilierung an der Gefäßmündung,
oder umgekehrt vorzusehen, die bei Verschluß des Gefäßes miteinander in Eingriff
kommen.
-
Dabei sieht eine besondere Ausführungsform vor, daß der konische
Vorsprung des Deckels an seinem freien Ende einen etwas geringeren Durchmesser als
die Öffnung des Gefäßes und an seinem oberen Ende einen etwas größeren Durchmesser
hat. Insbesondere wenn das freie Ende des Vorsprunges nur einen wenig geringeren
Durchmesser als die Öffnung des Gefäßes hat, sorgt diese Ausführung auch beim Verschließen
des Gefäßes für eine Selbstreinigung, indem an den Seiten des Vorsprunges eventuell
befindliche Verschmutzungen beim Eindrücken des Vorsprunges unter gleichzeitiger
Ausdehnung des Randwulstes an der Gefäßmündung nach oben gestreift werden.
-
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung hat der Deckel an der dem Verbindungssteg
abgekehrten Seite einen Ansatz zur Erleichterung des Öffnens.
-
Das Gefäß ist insbesondere langgestreckt ausgeführt und an dem seiner
Öffnung abgekehrten und geschlossenen Ende kegelstumpfförmig verjüngt.
-
Da sich die Erfindung speziell auf ein Reaktionsgefäß für kleine
Flüssigkeitsmengen bezieht, seien im folgenden die Größenordnungen für eine besonders
bevorzugte Ausführungform angegeben. Diese Größenordnungen haben in derbevorzugtenAusführungsform
besondere Bedeutung, weil Gefäße dieser geringen Größe infolge ihrer Kleinheit schon
wieder umständlich zu handhaben sind und das besonders, wenn eine Einhandbedienung
vorgesehen ist. Daher führt gerade die Kombination zahlreicher vorstehender Merkmale
bei kleinen Gefäßen erst zu einer Ausgestaltung, die die Einhandbedienung in funktionell
zweckmäßiger Weise ermöglicht, weil dann nämlich der Randwulst an der Öffnung des
Gefäßes, dieVorzentrierung durch die Stegausbildung, die Seitenführung durch den
Steg und eine automatische Abspreizung durch Eigenelastizität des Steges von besonderer
Bedeutung sind, wobei auch die Ausführung des Deckels als Hohlkörper
Voraussetzung
für eine günstige Schließspannung schafft.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform des Gefäßes hat beispielsweise eine
Länge von etwa 40 mm, wobei der größte Außendurchmesser beispielsweise 10 mm beträgt
und etwa 22 mm unterhalb des offenen Randes die konische Verjüngung bis zu einem
Bodendurchmesser von etwa 5 mm einsetzt. Der Randwulst kann dabei eine Höhe von
2 mm und eine Stärke von etwa 1,5 mm haben. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei
einer durch den Randwulst erzielten Versteifung des offenen Randes, die zylindrische
Form des Gefäßes an sich zu einer erheblichen Festigkeit auch bei sehr geringer
Wandstärke führt. Der Verbindungssteg hat beispielsweise eine Stärke von etwa 0,7
mm und eine Breite von 2 mm. Vorteilhaft beträgt bei den angegebenen Abmessungen
seine Länge etwa 10 mm. Der Vorsprung des Deckels hat beispielsweise eine Höhe von
3 mm.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Deckel als Hohlprofil
mit einer nach oben offenen Ausnehmung ausgeführt, welche sich bis in den Vorsprung
des Deckels erstreckt. Diese nach oben offene Ausnehmung hat den erheblichen Vorteil,
daß ein aus Pappe oder Kunststoff bestehendes Hinweisschild eindrückbar ist, welches
eine wahlweise Markierung der einzelnen Gefäße ermöglicht. Derartige Schilder sind
auswechselbar. In der Anbringungsmöglichkeit eines solchen Schildes liegt ein besonderes
Merkmal.
-
Die Erfindung wird nunmehr an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt längs der
Linie II-II in F i g. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine besondere Ausführungsform
eines Steges, F i g. 4 eine im Schnitt gezeigte Seitenteilansicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung.
-
Alle Figuren sind gegenüber der bevorzugt dimensionierten Ausführungsform
der Erfindung in erheblich größerem Maßstab gezeichnet.
-
Fig. 1 zeigt das Gefäß 1, das einteilig mit dem Steg 2 und dem Deckel
3 ausgeführt ist. Das Gefäß hat einen zylindrischen Abschnitt 4 und ein sich konisch
verjüngendes unteres Ende 5. Im Bereich der Mündungsöffnung 6 befindet sich ein
äußerer Randwulst 7, von dem der Steg 2 ausgeht, der in den Randflansch 8 des Deckels
3 übergeht. In F i g. 1 ist der Innenraum des Gefäßes im oberen Teil zylindrisch,
wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Der Vorsprung 9 des Deckels ist dabei
schwach konisch ausgeführt, wobei die Abmessungen, entsprechend dem Pfeil 10, nur
wenig kleiner als der Durchmesser der Mündungsöffnung 6 sind.
-
Es ist ferner erkennbar, daß der Deckel 3 eine zu seiner Oberseite
offene Ausnehmung 11 hat, die sich in den Vorsprung 9 erstreckt. Diese Ausnehmung
erhöht nicht nur die Elastizität, um dadurch einen sicheren Verschluß zu gewährleisten,
sondern hat infolge der gebildeten Vertiefung auch Vorteile für die bereits erwähnte
Einhandbedienung, weil die Vertiefung ein seitliches Abgleiten des Daumens verhindert.
-
An der dem Steg 2 abgekehrten Seite hat der Randflansch 8 einen Ansatz
12, der ein Öffnen oder Verschließen erleichtert, insbesondere wenn der Randflansch
8 mit gleichem Außendurchmesser wie der
Randwulst 7 ausgeführt ist.
Es wird eine Lösung einbezogen, bei welcher vorteilhaft der Randflansch 8 größeren
Außendurchmesser als der Randwulst 7 hat.
-
Fig. 2 zeigt, daß der Steg 2 in einer Richtung parallel zur Ebene
der Mündungsöffnung 6 größere Erstreckung als in einer Richtung parallel zur Längsachse
des Gefäßes hat. Dadurch wird beim Andrücken des Deckels eine seitliche Verlagerung
weitgehend vermieden.
-
F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Steg 17, der beispielsweise
dem Steg 2 entspricht. Dieser Steg hat entsprechend dem Steg 2 auch größere Breite
als Höhe, so daß die für den Steg 2 geltend gemachte Zentrierung gewahrt bleibt.
Dieser Steg 17 hat aber auch Erstreckungen 18, 19 senkrecht zu seiner Querrichtung,
d. h. etwa parallel zur Längsachse des Gefäßes. Dadurch wird sein Federungsvermögen
zwecks Einhaltung der gestreckten Lage oder Rückführung in die gestreckte Lage (wie
in F i g. 1 gezeigt) wesentlich erhöht. Es versteht sich, daß die Erstreckung 18,
19 über die gesamte Länge des Steges oder auch nur abschnittsweise angeordnet sein
kann.
-
In F i g. 4 sind gleiche Teile wie in F i g. 1 mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
-
Die F i g. 4 unterscheidet sich von der F i g. 1 darin, daß die Mündungsöffnung
6 einen nach innen vorspringenden Ringwulst20 hat, für welchen eine Ringnut 21 am
Vorsprung 9, und zwar unmittelbar unter der durch den Ringflansch 8 gebildeten Schulter
angeordnet ist.
-
Zur Verdeutlichung ist der Schnitt 23 eines in die Ausnehmung 11
eingedrückten Schildes gestrichelt dargestellt.
-
Das erfindungsgemäße Reaktionsgefäß kann beispielsweise aus Polypropylen
hergestellt sein. Dabei wird neben vorzüglicher Festigkeit auch der Vorteil der
Unzerbrechlichkeit erreicht.
-
Bei den beschriebenen Gefäßen sind extrem dünne Wandstärken möglich,
die die Kunststoffgefäße durchsichtig machen. Die Gefäße gewährleisten nicht nur
auf Grund des Randwulstes, sondern auch durch Ausbildung mit einem langgestreckten
konischen Ende, eine außerordentliche Steifigkeit, d. h. Formbeständigkeit. Auch
erhält das Flüssigkeitsvolumen im unteren Teil des Gefäßes durch die an sich bekannte
konische Form eine günstige, d. h. kleine Oberfläche und große Füllhöhe. Dadurch
wird bei kleinen Mengen das Pipettieren maßgeblich erleichtert.