DE897930C

DE897930C - Valve arrangement, in particular on pipetting devices

Info

Publication number: DE897930C
Application number: DEB17854A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl-Ing Dr Berger
Original assignee: FRANZ BERGMANN KOMM GES
Current assignee: FRANZ BERGMANN KOMM GES
Priority date: 1951-11-27
Filing date: 1951-11-27
Publication date: 1953-11-26

Description

Mentilanordnung, insbesondere an Pipettiervorrichtungen-Pipettiervorrichtungen, die aus einem Gummiball, einem Pipettierröhrchen, das in einen Gummirohrstutzen eingeführt ist, und aus weiteren Stutzen mit eingebauten Ventilen bestehen, weisen vielfach Kugelventile auf. Danach bestehen diese Ventile aus einer starren Kugel, die in einer Erweiterung innerhalb des Gummistutzens gelagert ist. In gewöhnlichem Zustand wird der Gummistutzen dadurch verschlossen. Die Luftzufuhr über den jeweiligen Stutzen, die zur Erfüllung der verschiedenen Aufgaben beim Pipettieren notwendig ist, erfolgt durch seitliches Drücken auf die verstärkten Stellen, die als Druckflächen ausgebildet und diametral gegenüberliegend bezüglich der Ventilkugel angeordnet sind. Dieses Drücken erfolgt mit den Fingerspitzen, wodurch das elastische Gummimaterial in der Nähe der Kugel derart seitlich ausweicht, daß eine Vergrößerung des Durchtrittsquerschnittes des Kanals eintritt, so daß die Luft den Stutzen passieren kann.Mentile arrangement, in particular on pipetting devices-pipetting devices, from a rubber ball, a pipette tube, which is inserted into a rubber tube connector is introduced, and consist of further nozzles with built-in valves multiple ball valves. According to this, these valves consist of a rigid ball, which is stored in an extension inside the rubber socket. In ordinary This closes the rubber nozzle. The air supply via the respective Nozzles that are necessary for performing the various tasks involved in pipetting is done by lateral pressure on the reinforced areas, which act as pressure surfaces formed and arranged diametrically opposite with respect to the valve ball are. This pressing is done with the fingertips, creating the elastic rubber material in the vicinity of the ball deviates laterally in such a way that an enlargement of the passage cross-section of the channel enters so that the air can pass through the nozzle.

Bei dieser bekannten Einrichtung hat sich der Nachteil herausgestellt, daß man verhältnismäßig starke Drücke ausüben muß, um die gewünschte Deformation zu erreichen. Dies ist offenbar darauf zurückzuführen, daß der Gummi gerade an einer solchen Stelle zusammengedrückt wird, an welcher der stärkste Widerstand geleistet wird. In this known device, the disadvantage has been found that you have to exert relatively strong pressures in order to achieve the desired deformation to reach. This is apparently due to the fact that the rubber is just on a is compressed at the point where the greatest resistance is offered will.

Das dickwandige Gummirohr muß selbst so stark gepreßt werden, daß das Material nach den Seiten aus weicht und sich seitwärts ausbeult.The thick-walled rubber pipe itself must be pressed so hard that the material gives way to the sides and bulges sideways.

Da die Vorrichtung zum Pipettieren benutzt wird, d. h. zum quantitativen Ansaugen oder Ablassen von Flüssigkeiten in bzw. aus einer Pipette, und der Sinn der Einrichtung darin besteht, bei Erreichen eines gewünschten Flüssigkeitsstandes in der Pipette sofort das weitere Zu- oder Ab- fließen zu unterbrechen, so kommt es entscheidend darauf an, die Vorrichtung mit dem nötigen Fingerspitzengefühl zu betätigen. Das ist aber um so weniger möglich, je stärker die Fingermuskeln beansprucht werden. Andererseits soll die Bedienung auch nicht zu leicht erfolgen, da bei zu leichtem Druck nicht das optimale Fingerspitzengefühl erreicht wird. Dieses hat man normalerweise dann, wenn ein merklicher Druck ohne große Kraftanstrengung ausgeübt wird. Since the device is used for pipetting, i. H. to the quantitative Sucking in or draining liquids into or out of a pipette, and the sense the device consists in reaching a desired liquid level in the pipette immediately add or remove to interrupt flow, so it is crucial to use the device with the necessary instinct to operate. But this is all the less possible the more the finger muscles are used will. On the other hand, the operation should not be too easy, because with too light pressure does not achieve optimal sensitivity. This has one usually occurs when a noticeable pressure is exerted without great exertion will.

Nach dem Erfindungsgedanken wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Druckstellen am Rohrstutzen, da, wo die Ventilkugel eingebaut ist, derart ausgebildet bzw. angeordnet werden, daß der Fingerdruck auf die Leitung senkrecht zur Leitungsachse in der Ebene der Kugelmitte, jedoch seitlich der Kugelmitte ausgeübt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Durchtrittskanal im Gummistutzen sich etwa bei den genannten optimalen Druckverhältnissen öffnet. According to the concept of the invention, this goal is achieved in that the pressure points on the pipe socket, where the valve ball is installed, designed in this way or arranged that the finger pressure on the line perpendicular to the line axis in the plane of the center of the sphere, but to the side of the center of the sphere. Through this it is achieved that the passage channel in the rubber nozzle is approximately in the case of those mentioned optimal pressure conditions.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie einige Ausführungsbeispiele seien an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. I einen Querschnitt durch einen Pipettierungsball mit den erforderlichen Gummistutzen und eingebauten Kugelventilen, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen der Gummistutzen nach der Linie II-II der Fig. I in der bekannten Ausführungsform, Fig. 3 den gleichen Querschnitt in der deformierten Gestalt in stark übertriebener Darstellung, Fig. 4 den gleichen Querschnitt, jedoch mit erfinderisch angeordneten seitlichen Druckflächen, Fig. 5 eine andere Ausführungsform mit ähnlich der Fig. 4 angeordneten einseitig hervorragenden Ansätzen, in die starre Plättchen einvulkanisiert sind, und Fig. 6 eine besondere Bügeleinrichtung zum Anbau in die bisher bekannten Vorrichtungen. Further details of the invention and some exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the drawing. It shows Fig. I a cross section through a pipetting ball with the necessary rubber nozzles and built-in ball valves, FIG. 2 shows a cross section through one of the rubber nozzles along the line II-II of FIG. I in the known embodiment, Fig. 3 the same cross section in the deformed Shape in greatly exaggerated representation, Fig. 4 the same cross-section, however with lateral pressure surfaces arranged according to the invention, FIG. 5 shows another embodiment with similar to Fig. 4 arranged on one side outstanding approaches into the rigid Platelets are vulcanized in, and FIG. 6 shows a special bracket device for attachment in the previously known devices.

Bei den bisher bekannten Einrichtungen, wie sie in den Fig. I bis 3 dargestellt sind wird der Druck mittels der Fingerspitzen in Richtung der Pfeile I, 2 genau diametral gegenüberliegend auf die Kugeln 3 ausgeübt. Dies hängt damit zusammen, daß die erhöhten Auflageflächen 4, 5 ebenfalls genau mit ihren Mitten diametral gegenüberliegend zu der Kugel 3 angeordnet sind. Wird nunmehr von den - Fingerspitzen in Richtung der Pfeile I und 2 ein Druck auf das Gummimaterial ausgeübt, so weicht das Material seitlich in Richtung der Pfeile 6 aus, wobei gleichzeitig die Flächen 4 und 5 sich einander nähern. Durch diese Materialdeformation entstehen seitlich Öffnungen 7, wie in Fig. 3 übertrieben dargestellt, was geschehen ist, um die Verhältnisse besonders deutlich zu demonstrieren. Über diese seitlichen Öffnungen 7 kann die Luft über die Bohrung 8 (Fig. I) des Stutzens g entweichen. In the previously known devices, as shown in FIGS 3 shows the pressure by means of the fingertips in the direction of the arrows I, 2 exerted on the balls 3 exactly diametrically opposite. This depends on it together that the raised bearing surfaces 4, 5 also exactly with their centers are arranged diametrically opposite to the ball 3. Is now used by the - fingertips in the direction of arrows I and 2 exerted pressure on the rubber material, so the material gives way laterally in the direction of the arrows 6, at the same time surfaces 4 and 5 approach one another. This material deformation occurs laterally openings 7, as shown exaggerated in Fig. 3, what has happened, to demonstrate the conditions particularly clearly. Via these side openings 7, the air can escape via the bore 8 (FIG. I) of the connector g.

Aus diesen Darstellungen ist auch erkennbar, weshalb für diese bekannte Deformation zur Erzielung der seitlichen Entlüftungsöffnungen verhältnismäßig starke Drücke ausgeübt werden müssen Das Material muß zwischen den Flächen 4, 5 einerseits und der Oberfläche der Kugel 3 andererseits zusammengepreßt werden, d. h. an Stellen, wo das Material besonders dickwandig ist und daher dieser Deformation einen verhältnismäßig hohen Widerstand entgegensetzt, ehe es überhaupt dazu kommt, daß das Material seitlich ausweicht. From these representations it can also be seen why this is known Relatively strong deformation to achieve the side vents Pressures must be exerted The material must be between the surfaces 4, 5 on the one hand and the surface of the ball 3, on the other hand, are pressed together, d. H. set up, where the material is particularly thick-walled and therefore this deformation is proportionate opposes high resistance before it even comes to the material sideways evades.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß man den Druck seitlich ausübt. Dazu müßte aber eine besondere Bedienungsvorschrift der Vorrichtung beigegeben werden. According to the invention, this disadvantage is avoided in that one applying pressure from the side. To do this, however, a special operating instruction would have to be provided by the Device to be added.

Auch ist das seitliche Drücken nicht ganz bequem; es besteht die Gefahr, daß die Finger seitlich abrutschen, da der Rohrstutzen die übliche Wölbung zeigt. Um diese Nachteile zu vermeiden, werden einseitig entsprechend der Fig. 4 Ansätze 10, II vorgesehen, die zusammen mit den flachen Druckflächen I2, I3 eine Auflagefläche für die Fingerspitzen bieten, deren Zentrum 14 seitlich zu der Ventilkugel 3 liegt. Dadurch wird erreicht, daß das seitliche Ausbauchen der Wandungsteile nicht auf dem Umwege über das Zusammendrücken zwischen der Druckfläche 12 bzw. I3 und der Kugel 3 erfolgt, sondern unmittelbar durch die Deformationswirkung auf die entsprechenden Wandungsteile 15.Pushing from the side is also not very comfortable; there is a risk that the fingers slip sideways, because the pipe socket shows the usual curvature. In order to avoid these disadvantages, approaches are unilaterally corresponding to FIG. 4 10, II are provided, which together with the flat pressure surfaces I2, I3 form a support surface for the fingertips, the center 14 of which is laterally to the valve ball 3. This ensures that the lateral bulging of the wall parts does not occur the detour via the compression between the pressure surface 12 or I3 and the Ball 3 takes place, but directly through the deformation effect on the corresponding Wall parts 15.

Es ließe sich andererseits auch eine Ausführungsform denken, bei welcher die Fortsätze 10 und 11 symmetrisch zur Mittellinie auch nach den beiden anderen Seiten gerichtet sind. Dann müßte allerdings wiederum eine genaue Vorschrift darauf hinweisen, daß der Druck mittels der Fingerspitzen nicht in der Mitte der Flächen, sondern seitlich nach der einen oder anderen Richtung verschaben auszuüben ist. Psychotechnisch ist es jedoch zweckmäßiger, die Druckflächen von vornherein seitlich zur Kugel auszubilden, damit der Benutzer ganz unwillkürlich einen seitlichen Druck ausübt, denn er wird bestrebt sein, etwa die Mitte der Druckfläche beim Ergreifen zu wählen. On the other hand, an embodiment could also be thought of which the projections 10 and 11 symmetrically to the center line also after the two other sides are directed. Then again an exact regulation would have to be made point out that the pressure by means of the fingertips is not in the middle of the Surfaces, but to exercise laterally shoved in one direction or the other is. From a psychotechnical point of view, however, it is more appropriate to use the pressure surfaces from the outset to form the side of the ball, so that the user involuntarily makes a lateral Applying pressure because he will strive to be around the center of the pressure surface when gripping to choose.

Nach einer anderen Ausführungsform (Fig. 5), die noch eine leichtere Bedienung ergibt, wird das Hebelgesetz angewendet. Zu diesem Zweck werden die Druckflächen I0', II' je mit einer Einlage 17, I8 aus starrem Material versehen, das aus Metall oder einem festen Kunststoff bestehen kann. Diese Druckfläche kann eine beliebige Gestalt haben; sie kann vorzugsweise als Platte oder Stab ausgebildet sein und wird teilweise im Gummimaterial der Druckfläche eingelagert. Dies kann entweder während des Preßvorganges des Gummiballes oder auch nachträglich vorgenommen werden. Man kann diese Druckflächen auch von außen aufsetzen. According to another embodiment (Fig. 5), which is even lighter Operation results, the lever law is applied. For this purpose, the printing areas I0 ', II' each provided with an insert 17, I8 made of rigid material that is made of metal or a solid plastic. This printing area can be any To have shape; it can be and is preferably designed as a plate or rod partially embedded in the rubber material of the printing surface. This can be done either during the pressing process of the rubber ball or afterwards. Man can also apply these pressure surfaces from the outside.

Die Druckplatte selbst kann entweder größer oder kleiner oder genau so groß wie die Druckfläche selbst ausgeführt werden.The printing plate itself can either be larger or smaller or precise as large as the printing area itself.

Der Zweck der Druckplatte besteht darin, die Stabilität der tD5ruckfläche aus Gummi zu erhöhen. The purpose of the printing plate is to increase the stability of the printing surface raise from rubber.

Nach einer anderen Ausführungsform kann auch die Druckfläche selbst fortgelassen werden und die Druckplatte unmittelbar in das dickwandige Gummirohr eingelassen oder auf dieses aufgesetzt werden.According to another embodiment, the pressure surface itself can be omitted and the pressure plate directly into the thick-walled rubber tube let in or placed on top of it.

Zweckmäßigerweise werden zwei derartige Platten an zwei gegenüberliegenden Stellen angebracht.Appropriately, two such plates at attached in two opposite places.

Auch hier ist der Zweck der Druckplatten, den Gummi an einer nachgiebigen Stelle zu quetschen, wobei gleichzeitig die Hebelwirkung des festen Materials ausgenutzt wird. Sowohl die eigentlichen Druckflächen als auch die harten Druckplatten brauchen nicht parallel zu verlaufen, sondern können jeden beliebigen Winkel miteinander bilden.Again, the purpose of the pressure plates is to attach the rubber to a compliant Squeezing point, while at the same time exploiting the leverage of the solid material will. Need both the actual printing surfaces and the hard printing plates not to run parallel but can be any angle with each other form.

Um auch bei bereits vorhandenen, noch nicht nach der Neuerung ausgebildeten Pipettierbällen gemäß der Form der Fig. 1 den Vorteil des leichteren Bedienens zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen besonderen Druckbügel 20 zu benutzen, wie er in Fig. 6 dargestellt ist. Der Druckbügel 20 umfaßt die Druckflächen 4, 5 von beiden Seiten und kann eben ausgebildet sein oder besondere einseitig herausragende Nocken 21 besitzen, die exzentrisch auf den Druckflächen4, 5 aufliegen. Die freien Enden des Bügels ragen über den Querschnitt des Gummirohres heraus. Auf diese herausragenden Enden drückt man mit den Fingerspitzen, so daß eine erfindungsgemäß seitlich auf die Wandungen des Gummirohrstutzens ausgeübte Druckwirkung erfolgt. Um eine mehr-oder weniger zwangsläufige Auflage für die Fingerspitzen zu schaffen und damit eine vom psychotechnischen Standpunkt aus günstige Formgebung zu erzielen, werden die Enden des Bügels nach innen ausgewölbt und damit der Fingerspitzenform angepaßt. Dadurch wird erreicht, daß bei Betätigung der Einrichtung die Fingerspitzen des Benutzers unwillkürlich auf die Enden des Bügels geleitet werden. Aus ähnlichen Gesichtspunkten heraus ist es auch zweckmäßig, bei denAusführungsformen nach den Fig. 4 und 5 den Auflageflächen nach innen gerichtete Wölbungen zu geben. In order to be able to use existing ones that have not yet been trained according to the innovation Pipetting balls according to the shape of FIG. 1 have the advantage of easier operation achieve, is proposed according to the invention, a special pressure bracket 20 to as shown in FIG. The pressure bracket 20 includes the pressure surfaces 4, 5 from both sides and can be flat or special protruding on one side Have cams 21 which rest eccentrically on the pressure surfaces 4, 5. The free Ends of the bracket protrude beyond the cross section of the rubber tube. On this outstanding Ends one presses with the fingertips, so that one according to the invention laterally The pressure effect exerted on the walls of the rubber pipe socket takes place. To one more or to create less inevitable support for the fingertips and thus one of the Achieving psycho-technical point of view from favorable shape will be the ends of the bracket arched inwards and thus adapted to the shape of the fingertips. Through this it is achieved that when the device is operated, the fingertips of the user are involuntarily directed to the ends of the bracket. From a similar point of view out it is also expedient in the embodiments according to Figs To give support surfaces inwardly directed curvatures.

Claims

PATENT CLAIMS I. Valve arrangement, in particular on pipetting devices, in which a ball made of hard material within one made of elastic material existing line is stored at an extended point, characterized in that that by a corresponding external shape of the points of attack for the fingertips it is ensured that the necessary finger pressure to open the ball valve on the line perpendicular to the line axis in the plane of the center of the sphere, however is exercised to the side of the center of the ball.

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the opposite elevations for finger pressure have a circular surface.

3. Valve arrangement according to claim I or 2, characterized in that that the surface arrangement laterally to the center of the sphere by one-sided, on opposite one Wall points of the line or the rubber pipe socket arranged approaches or Extensions is reached.

4. Valve arrangement according to claim I to 3, characterized in that that the approaches or extensions are preferably made of rigid material Lever elements in the form of platelets or rods, in particular by vulcanization are partially attached freely protruding.

5. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that for known ball valve devices provided with diametrically opposed pressure surfaces an auxiliary bracket is arranged in such a way that preferably by means of lugs or bulges, which are provided on this auxiliary bracket, pressures exerted laterally to the valve ball can be.

6. Valve arrangement according to claim I to 5, characterized in that that at the ends of the bracket lever or on the bearing surfaces for involuntary exercise eccentric pressures inwardly recessed areas to accommodate the fingertips are provided.