DE2261645B2 - Kolbenhub-handpipette zum abmessen kleiner fluessigkeitsmengen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhub-Handpipette gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-PS 90449) befindet sich zwischen dem Saugmechanismus und der Flüssigkeit ein Luftvolumen, welches eine Berührung der zu messenden Flüssigkeit mit Teilen des Saugmechanismus verhindert, wobei mittels eines durch Anschlag begrenzten Kolbenhubes von exakt geeichter Länge die definierte Luftmenge nur im Aufsteckgefäß bewegbar ist.

Vorrichtungen dieser Art dienen zum schnellen und exakten Pipettieren kleiner Flüssigkeitsmengen im Bereich weniger Mikroliter. Dabei werden hohe Anforderungen an die absolute Genauigkeit und an die Reproduzierbarkeit gestellt. Durch die Erwärmung der Geräte, insbesondere der mechanisch bewegten Teile wie Kolben, Kolbenstange u.dgl., insbesondere bei <>s Reihenmessungen wird das Luftvolumen und das Meßvolumen verändert. Dadurch ändert sich auch die jeweils pipettierte Flüssigkeitsmenge, so daß die Genauigkeitsforderungen nicht mehr erfüllt werden können. Dieser Nachteil haftet allen bekannten Pipetten dieser Art, so daß der Einsatzbereich dieser Pipetten für hochgenaue Arbeiten stark beeinträchtigt ist

Zur Wärmeisolierung sind evakuierte doppelwandige Isoliergefäße bekannt, die die Temperatur eines eingefüllten Stoffes konstant halten. Derartige Isoüergeräße sind aufwendig und bruchgefährdet

Bei chemischen Laborgeräten ist es bekannt, Kühlschlangen mit zirkulierendem Fluid vorzusehen, um Stoffe auf bestimmten Temperaturen zu halten. Bei einem bekannten halbautomatischen Pipettiergerät (DT-GM 18 52 621) für die Analyse fotografischer Emulsionen ist die Pipette von einem Warmwassermantel umgeben und über einen Dreiwegehahn mit einer Motorkolbenbürette und mit einem Einfülltrichter verbunden. Der Wassermantel ist an einem Thermostaten angeschlossen und hält die Pipette während des Pipettierens auf einer konstanten Temperatur.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenhubpipette der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der der Einfluß der Handwärme ausgeschaltet ist und das Luftvolumen auch bei schnell aufeinanderfolgenden Reihenmessungen unverändert bleibt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst, wie im kennzeichenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Dadurch wird einerseits bewirkt, daß ein wärmeisolierender Luft- oder Flüssigkeitsmantel um den Saugmechanismus-Zylinder gebildet ist und daß zusätzlich durch die im ringförmigen Zwischenraum auftretende Konvektion eine Kühlwirkung erzielt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Kolbenhub-Handpipette zum genauen Abmessen kleiner Flüssigkeitsmengen besteht aus einem Meßzylinder 1, in dem sich ein abgedichteter Zylinderraum 2 befindet und der mit einem Füllansata 3 versehen ist. Auf den Füllansatz 3 kann in bekannter Weise eine aus einem Kunststofftrichter od. dgl. bestehende Füllvorrichtung aufgeschoben werden. Im abgedichteten Zylinderraum 2 des Meßzylinders 1 gleitet ein Kolben 5. Dieser Kolben 5 ist über einen Kolbenkopf 13 mit einer Kolbenstange 6 verbunden. Der Kolbenkopf 13 bildet ein Widerlager für eine Rückstellfeder 8, die sich andererseits am Meßzylinder 1 oder am Boden eines den Saugmechanismus umgebenden Zylinders 4 abstützt. Im Kolbenkopf 13 ist eine Kolbenstange 6 befestigt, die ihrerseits einen Betätigungsknopf 7 aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Saugmechanismus-Zylinder 4 eine Führungshülse U auf, in der ein an der Kolbenstange 6 angeordneter Anschlagring 12 geführt ist. Der Zylinder 4 weist ferner einen Anschlag 25 auf. Der Anschlag 25 dient als Widerlager für eine zweite Feder 10, die mit ihrem anderen Ende ein verschiebbares Widerlager 9 abstützt, gegen das der Anschlagring 12 der Kolbenstange 6 bei entsprechender Verschiebung stößt. Dabei ist die Ausbildung so getroffen, daß bei axialer Verschiebung der Kolbenstange 6 durch Druck auf den Betätigungsknopf 7 zuerst die Feder 8 zusammengedrückt wird, wobei sich der Kolben 5 im abgedichteten Zylinderraum 2 gegen den Ansatz 3 verschiebt. Sobald der Anschlag 12 gegen das verschiebbare Widerlager 9 stößt, ergibt sich ein deutlich spürbarer Widerstand.

Damit wird angezeigt, daß die vorher angesaugte FlCss-sigkeitsmenge in der Füllvorrichtung wieder abgegeben ist Um eine vollständige Entleerung der Füllvorrichtung sicherzustellen, kann nunmehr die Kolbenstange 6 weiter verschoben werden, wobei sich s das Widerlager 9 gegen die Wirkung der Feder 10 nach unten verschiebt

Um den Saugmechanismus-Zylinder 4 ist ein Mantel 14 angeordnet der einen wesentlich größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des ι υ Zylinders 4. Dadurch wird ein den Zylinder 4 umgebender, luft- oder flüssigkeitsgefüllter Ringraum gebildet Im unteren Mantelbereich 15 des Mantels 14 sind Eintrittsschlitze 17 angeordnet und im oberen Mantelbereich 18 befindet sich mindestens eine Austrittsöffnung 20. Dabei ist in vorteilhafter Weise der Mantel. 14 mit einem Boden 16 versehen, der beispielsweise über ein Gewinde 24 mit dem Zylinder 4 verschraubt ist. Die Eintrittsschlitze 17 befinden sich dann im Boden 16 und sind konzentrisch um den ganzen Zylinder 4 herum angeordnet. Im oberen Bereich 18 weist der Mantel 14 einen Ansatz 19 auf, der als Anlage für die Hand der Betätigungsperson dient. Im Deckelbereich des Ansatzes 19 ist exzentrisch eine Austrittsöffnung 20 vorhanden. Ferner ist eine öffnung 21 zur Führung des Betätigungsknopfes 7 des Saugmechanismus vorhanden. Durch die konzentrische Anordnung der Schlitze 17 im unteren Bereich 15 des Mantels 14 und der exzentrischen Anordnung der Austrittsöffnung 20 im Ansatz 19 wird erreicht, daß das Fluid entlang des Zylinders 4 von unten nach oben streicht, oben umgelenkt wird und durch die außermittig angeordnete Austrittsöffnung 20 entweichen kann.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung weist der Mantel 14 eine größere axiale Länge auf als die des Zylinders 4. Dadurch wird zusätzlich erreicht, daß die Kolbenstange 6, die einerseits mit dem Betätigungsknopf 7 verbunden ist, in ihrem oberen Bereich durch das vorbeistreichende Fluid zusätzlich gekühlt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kolben 5 aus einer Keramik mit sehr kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht

Zur Führung des Mantels 14 dient im oberen Bereich des Zylinders 4 ein Haltering 22, der lediglich über einen dünnen Steg 23 mit dem Mantel 14 verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß nur eine vernachlässigbare Wärmeleitung zwischen dem Mantel 14 und dem Zylinder 4 auftreten kann. Da auch der Steg 23 von dem aufsteigenden Fluid umströmt wird, wird der Steg 23 ebenfalls gekühlt Meßzylinder 1 sowie Mantel 14 und vorzugsweise auch der hohl ausgebildete Betätigungsknopf 7 sind aus Kunststoff hergestellt Desgleichen auch der Haltering 22 mit Steg 23.

Zweckmäßig ist der hohle Betätigungsknopf 7 durch einen Klemmsitz mit der Kolbenstange 6 verbunden und der Mantel 14 abschraubbar am Zylinder 4 befestigt Dadurch ist eine einfache Zerlegung der Vorrichtung zur Wartung und Reinigung ermöglicht.

Die Anordnung und Ausbildung des Mantels 14 ist weitgehend unabhängig von der jeweiligen Ausführung des Saugmechanismus. Ferner kann der Mantel 14 mit Längsrillen zur Erhöhung der Griffestigkeit versehen sein. Die Schlitze 17 können achsparallel oder schräg zur Längsachse der Vorrichtung verlaufen. Anstelle einer Austrittsöffnung 20 können mehrere, z. B. gitterförmig angeordnete Austrittsöffnungen vorgesehen sein. Anstelle eines exzentrischen Ansatzes 19 können zwei diametral gegenüberliegende, im wesentlichen symmetrisch ausgebildete Ansätze Anwendung finden.

Die Kühlung kann auch durch eine Flüssigkeit (anstelle Luft) erfolgen. Es sind dazu die Eintrittsschlitze 17 und die Austrittsöffnung 20 mit entsprechenden Schlauchanschlüssen, Pumpvorrichtungen od. dgl. für die Kühlflüssigkeit zu verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kolbenhub-Handpipette zum Abmessen kleiner Flüssigkeitsmengen, vorzugsweise für den Mikroliterbereich, mit einem aus Meßzylinder, Kolben, Kolbenstange und Rückstellfeder bestehenden Saugmechanismus, der in einem Zylinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der letztere Zylinder (4) mit einem Mantel (14) unter ι ο Bildung eines Zwischenraums verbunden ist, daß in dem unteren Mantelbereich (15) mindestens eine Eintrittsöffnung (17) und oben am Betätigungsende (18) mindestens eine Austrittsöffnung (20) für ein durchströmendes Fluid angeordnet sind.

2. Pipette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsschlitze (17) in einem Bodenteil

(16) des Mantels (14) angeordnet sind und daß der Bodenteil (16) mit dem Zylinder (4) oberhalb des abgedichteten Zylinderraumes (2) verbunden ist.

3. Pipette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (14) in seinem oberen Bereich (18) einen Ansatz (19) aufweist und daß im Deckelbereich (18) eine Durchtrittsöffnung (21) für einen Betätigungsknopf (7) des Kolbens (5) 2s und im Ansatz (19) mindestens eine Austrittsöffnung (20) exzentrisch angeordnet ist

4. Pipette nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Mantels (14) größer ist als die des den Saugmechanismus aufnehmenden Zylinders (4).

5. Pipette nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Zylinders (4) ein Haltering (22) vorhanden ist, der mit einem Steg (23) mit dem Mantel (14) verbunden ist.

6. Pipette nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsschlitze

(17) konzentrisch um den Zylindei (4) angeordnet sind.

7. Pipette nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (14) aus Kunststoff gebildet ist.

8. Pipette nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (22) und der Steg (23) aus Kunststoff gebildet sind.