DE602004011980T2

DE602004011980T2 - Pipette mit einem spitzenentfernungsmechanismus

Info

Publication number: DE602004011980T2
Application number: DE602004011980T
Authority: DE
Inventors: Juha Telimaa; Vesa Salo; Mikael Lind
Original assignee: Thermo Fisher Scientific Oy
Current assignee: Thermo Fisher Scientific Oy
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: US7690274B2; CN100421801C; EP1689528A1; FI20031683A0; WO2005049209A1; ES2303112T3; US20070272037A1; JP4883298B2; DE602004011980D1; ATE386592T1; EP1689528B1; CN1905942A; JP2007512945A

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine kolbenbetätigte Pipette zur Verwendung beim Abgeben von Flüssigkeiten und versehen mit einem Spitzenentferner. Die Erfindung betrifft explizit diesen Spitzenentferner.
Hintergrundtechnik
Bei kolbenbetätigten Pipetten ist das Spitzenelement gewöhnlich mit einem austauschbaren Spitzenbehälter oder einer zum dahin hinein Ziehen einer Flüssigkeit verwendeten Spitze versehen, der/die nachfolgend zu entfernen ist. Gewöhnlich enthalten Pipetten auch einen Spitzenentferner, der einen Kragen, der längs des Spitzenelementes verschiebbar ist, und eine Feder enthält, gegen deren Kraft der Kragen abwärts zu drücken ist. Es waren auch elektrisch betätigte Pipetten verfügbar, bei welchen der Kolben mittels eines elektrischen Motors betätigt wird. Selbst bei solchen Pipetten wurde der Spitzenentferner gewöhnlich manuell betätigt.
Die Veröffentlichung US 4 399 712 offenbart eine elektrisch betätigte Pipette, bei welcher der Spitzenentferner durch denselben Motor wie der Kolben angetrieben wird. Bei jener Konfiguration ist der Kolben mit zwei Muttern versehen, die relativ zu dem Gehäuse nicht drehbar sind und an motorbetriebenen Führungsschrauben angebracht sind. Wenn es Zeit ist, die Spitze zu entfernen, wird der Kolben in seine Bodenposition gefahren, wobei die Muttern einen federbelasteten Spitzenentfernungskragen abwärts drücken. Wenn die Spitze entfernt ist, wird der Motor entsprechend umgekehrt angetrieben.
Überblick über die Erfindung
Eine Pipette, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, ein Spitzenentfernungsmechanismus, wie er im Anspruch 9 definiert ist, und ein Spitzenentfernungsverfahren, wie es im Anspruch 10 definiert ist, wurden nun erfunden. Weitere Ansprüche offenbaren einige Ausführungen der Erfindung.
Gemäß der Erfindung enthält der Spitzenentfernungsmechanismus ein drehbares Rampenglied, das eine einen Kreis bildende Rampenoberfläche mit einem oder mehreren Segment(en) hat, wobei jedes der Segmente eine Hochposition und eine Niedrigposition an der Rampenoberfläche hat. In einem Grundzustand ist das Entfernerelement in der Hochposition. In Abhängigkeit von seiner Drehung drängt das Rampenelement das Entfernerelement zu der Spitze hin. Auf ein Segment folgt ein Stoppen des Rampengliedes am Anfang des nächsten Segmentes und eine neue Spitze kann an der Pipette angebracht werden. Der Mechanismus kann mit einer Feder zum Zurückführen des Entfernerelements versehen sein. Das Rampenglied kann mittels eines Motors, wie eines elektrischen Motors, gedreht werden. Das Anhalten des Motors nach einem Segment wird am bevorzugtesten automatisch ausgeführt.
Gemäß der Erfindung kann eine Entfernungsfunktion der Spitze mittels einer einseitigen Drehbewegung bewirkt werden. Dies ermöglicht eine einfachere Steuerung. Die Rückführung erfordert auch keine motorisierte Antriebskraft. Die Funktion wird auch im Betrieb zuverlässiger sein, da der Mechanismus nicht so leicht verklemmt werden kann wie in dem Fall, dass der Mechanismus durch einen Motor in zwei Richtungen betrieben wird.
Das Rampenglied kann teilweise über dem oberen Ende eines Entfernerelementes liegen. Die Rampenoberfläche kann gegen eine ähnliche Oberfläche in Kontakt mit dem Entfernerelement sein.
Das Rampenglied kann insbesondere um eine Achse parallel zu der Bewegungsrichtung des Entfernerelementes gedreht werden. Jedoch kann die Achse zum Beispiel senkrecht oder geneigt relativ zu der Bewegungsrichtung sein.
Die Rampenoberfläche kann zum Beispiel ein Segment pro Kreis haben. Zwischen den Boden- und Hochpositionen kann eine im Wesentlichen vertikale Sektion vorgesehen sein. Das Segmentprofil zwischen der Hochposition und der Bodenposition kann zum Beispiel flach oder wellenförmig sein. Es kann auch mehrere Segmente, üblicherweise identische Segmente, pro Kreis geben. Das Segment kann auch eine Länge über einen Kreis hinaus haben.
Die Entfernungsmechanismussteuerung enthält vorzugsweise ein Merkmal, um den Motor automatisch auszuschalten, wenn der Entferner zu seiner Hochposition zurückgekehrt ist. Dies kann zum Beispiel mittels eines Winkelsensors implementiert sein, der geeignet ist, eine Drehposition des Rampengliedes zu identifizieren. Es ist optional, einen Linearsensor zu verwenden, der geeignet ist, eine Position des Kolbens zu identifizieren.
Zeichnungen
Die angefügten Zeichnungen bilden einen Teil der geschriebenen Beschreibung der Erfindung und betreffen die nachfolgende genaue Beschreibung, die sich mit einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung befasst. Darin:
1 zeigt eine Pipette, bei der ein Kolben manuell betätigt wird.
1a zeigt eine auseinandergezogene axonometrische Ansicht eines Teils des Spitzenentfernungsmechanismus für die Pipette von 1.
2 zeigt eine andere Pipette, bei der ein Kolben manuell betätigt wird.
3 zeigt Teile einer Pipette, bei der ein Kolben von einem Motor betätigt wird.
Genaue Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung
Einige Pipetten der Erfindung werden nun genauer weiter beschrieben.
Eine Pipette 1.1 enthält ein Gehäuse 2.1 und ein Spitzenelement 3.1 an ihrem Bodenende, wobei ein Spitzenbehälter oder eine Spitze an dem Bodenende für eine Flüssigkeit angebracht ist. Das Gehäuse ist an seinem oberen Ende mit einem Betätigungsknopf 4 zum Betätigen des Pipettenkolbens versehen. Das Design kann zum Beispiel ähnlich zu dem sein, was in der Veröffentlichung FI 64754 (entspricht der Veröffentlichung EP 112887 ) offenbart ist.
Die Pipette 1.1 ist mit einem Spitzenentfernungsmechanismus 5.1 versehen. Er enthält einen Spitzenentfernungskragen 6.1, der längs des Spitzenelementes 3.1 verschiebbar ist. An seinem oberen Ende befestig ist ein Betätigungsstab 7.1, der längs des Gehäuses 2.1 verschiebbar ist. In der Nähe des oberen Endes des Betätigungsstabes ist eine Einwärtserweiterung 8, und das Gehäuse hat darunter eine Auswärtsstütze 9. Zwischengeschaltet zwischen der Erweiterung und der Stütze ist eine Rückführfeder 10, die den Betätigungsstab in seine obere Position drückt. Das obere Ende des Betätigungsstabes ist mit einer kreuzförmigen Klammer 11 versehen. Die Klammer ist mit einem Rampengegenlager 12.1 ausgerüstet. Ihre obere Oberfläche enthält eine Reaktionsoberfläche, die sich spiralförmig um die Oberfläche über einen einzelnen Kreis erstreckt und in Uhrzeigerrichtung absinkt, wie es von oben zu sehen ist. Am Anfang (und somit gleichermaßen am Ende) eines Kreises ist eine vertikale Stufe. Die obere Sektion des Gehäuses über dem Stab ist mit einem elektrischen Motor 13 (z. B. einem DC-Motor) ausgerüstet, wobei sich seine Antriebswelle abwärts erstreckt. Mittels eines Getriebesystems 14 ist die Antriebswelle mit einem Rampenglied 15.1 versehen, das drehbar an der Oberseite des Rampengegenlagers ist und dessen Bodenoberfläche eine Rampenoberfläche hat, die komplementär ist zu der und passend ist gegen die Reaktionsoberfläche des Rampengegenlagers.
Beim Prozess des Drehens des Rampengliedes 15.1 im Gegenuhrzeigersinn, wie es von oben zu sehen ist, zwingt die Rampenoberfläche das Rampengegenlager 12.1, und damit den Betätigungsstab 7.1 und den Spitzenentfernungskragen 6.1 sich abwärts zu bewegen. Das Rampenglied und das Rampengegenlager sind in einer solchen Weise dimensioniert, dass der Spitzenentfernungskragen eine Bewegung bewirkt, die ausreichend ist, um eine Spitze, die an dem Spitzenelement der Pipette angebracht ist, zu lösen. Nach einem Kreis haben die Rampenoberfläche und die Reaktionsoberfläche ihre Vertikalpunkte wieder in Ausrichtung zueinander, wodurch das Rampengegenlager, der Betätigungsstab und der Spitzenentfernungskragen in ihre obere Position in Reaktion auf die Rückführfeder 10 zurückkehren. Somit erfordert die Spitzenentfernungsoperation nur, dass der Motor 13 in eine Richtung angetrieben wird.
Längs des Gehäuses ist eine Abdeckung 16 zum Verbergen von Komponenten des Spitzenentfernungsmechanismus, der längs des Gehäuses vorhanden ist. Mittels der Abdeckung hat die Pipette den oberen Teil ihres Handgreifteils gestaltet, um weiter zu sein, wobei die Pipette eine gute Passung für die Hand bereit stellt. Dadurch wird auch ein Raum in seitlicher Richtung für den Motor 13, das Getriebesystem 14, das Rampenglied 15.1 und das Rampengegenlager 12.1 bereit gestellt. Die Achse für diese liegt relativ zu dem Betätigungsstab weiter außen, und die Klammer 11 ist in seitlicher Richtung auch auswärts weiter als einwärts.
Die obere Oberfläche der Abdeckung 16 ist mit einem Betätigungsschalter 17 für den Spitzenentfernungsmechanismus versehen.
Eine Pipette 1.2 ist im Übrigen ähnlich zu der Pipette 1.1, mit der Ausnahme, dass ein Spitzenentfernungsmechanismus 5.2, ein Rampengegenlager 12.2 und ein Rampenglied 15.2 mit einer umfangsmäßig wellenförmigen Oberfläche versehen sind. Diese enthält vier Wellen, wodurch das Entfernen einer Spitze nur ein Viertel eines Kreises erfordert. Um den Mechanismus zu einer Hochposition zurück zu führen, muss das Rampenglied von seiner Entfernungsposition weiter gedreht werden (oder gedreht zu werden gestattet sein).
Eine Pipette 1.3 enthält ein Gehäuse 2.3 mit einem Spitzenelement 3.3 an seinem Bodenende. Der Kolben wird mittels eines elektrischen Motors 18 und einer Führungsschraube betätigt. Die Gestaltung kann ähnlich dazu sein, was zum Beispiel in der Veröffentlichung EP 576967 offenbart ist.
Die Pipette 1.3 ist mit einem Spitzenentfernungsmechanismus 5.3 versehen. Er enthält einen Spitzenentfernungskragen 6.3, der längs eines Spitzenelementes 3.3 verschiebbar ist. An seinem oberen Ende ist ein Betätigungsstab 7.3 angebracht, der längs des Gehäuses 2.3 verschiebbar ist. Über dem Stab ist ein elektrischer Motor 13 (z. B. ein DC-Motor) angebracht, dessen Welle mittels eines Getriebesystems 14 mit einem Rampenglied 15.3 versehen ist, das an der Oberseite des oberen Endes des Stabes drehbar ist.
Das Bodenende des Rampengliedes 15.3 ist mit einer einkreisenden Rampenoberfläche versehen, die gegen ein oberes Ende 12.3 des Betätigungsstabes 7.3 anliegt. Die Rampenoberfläche liegt auf verschiedenen Niveaus in verschiedenen Teilen eines Krei ses. Wenn der Betätigungsstab und somit auch der Spitzenentfernungskragen 6.3 in einer Hochposition sind, ist die Rampenoberfläche an ihrem höchsten Punkt gegen das obere Ende des Stabes. Wenn es Zeit ist, die Spitze zu entfernen, wird der Motor 13 gestartet, um eine Drehung des Rampengliedes und Verschiebung der Rampenoberfläche an der oberen Endoberfläche des Stabes zu starten, mit dem Ergebnis, dass die Rampenoberfläche ihren niedrigsten Punkt in Ausrichtung mit dem oberen Ende des Stabes haben wird. Dies führt dazu, dass die Rampenoberfläche den Betätigungsstab und somit auch den Spitzenentfernungskragen abwärts drängt. Die Rampenoberfläche besteht aus einem Segment, wobei das Oberflächenniveau von einem Hochpunkt zu einem Niedrigpunkt abnimmt und dann als eine Rückkehrsektion hinauf zu dem höchsten Punkt zurückkehrt.

Claims

Pipette, die ausgerüstet ist mit einer Spitze, damit eine Flüssigkeit mittels eines Kolbens dahin hinein gezogen werden kann, und die einen Spitzenentfernungsmechanismus hat, um die Spitze zu lösen, welcher Spitzenentfernungsmechanismus ein Entfernerelement (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) enthält, das, nachdem es gegen die Spitze bewegt wurde, die Spitze löst, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenentfernungsmechanismus ferner ein Rampenglied (15.1; 15.2; 15.3) enthält, das drehbar ist und das eine einen Kreis bildende Rampenoberfläche hat, die ein oder mehrere Segment(e) enthält, innerhalb welchem/welchen die Rampenoberfläche einen Hochpunkt und einen Niedrigpunkt hat, wodurch die Rampenoberfläche beim Drehen über ein einzelnes Segment das Entfernerelement (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) zwingt, sich zuerst gegen die Spitze zu bewegen, und ihm dann gestattet, zurück zu kehren.
Pipette nach Anspruch 1, wobei das Rampenglied (15.1; 15.3) eine Rampenoberfläche mit einem einzelnen Segment hat.
Pipette nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Rampenglied (15.1) zwischen seinem Niedrigpunkt und Hochpunkt eine im wesentlichen vertikale Sektion hat.
Pipette nach Anspruch 3, wobei das Rampenglied (15.1) seine Rampenoberfläche auf eine komplementäre Oberfläche (12.1) reagieren lässt, die integral mit dem Entfernerelement (7.1) ist.
Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Motor (13) zum Drehen des Rampengliedes hat.
Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rampenglied (15.1; 15.2; 15.3) seine Rampenoberfläche über dem oberen Ende des Entfernerelements (7.1; 7.3) hat.
Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rampenglied um eine Achse drehbar ist, die im wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Entfernerelements (7.1; 7.2) ist.
Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mit einem manuell betätigten Element (4) oder einem Motor (18) zum Betätigen des Kolbens versehen ist.
Pipettenspitzenentfernungsmechanismus zum Lösen einer Spitze von einer Pipette, welcher Spitzenentfernungsmechanismus ein Entfernerelement (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) enthält, das, nachdem es gegen die Spitze bewegt wird, die Spitze löst, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenentfernungsmechanismus mit einem Rampenglied (15.1; 15.2; 15.3) versehen ist, das durch einen Motor drehbar ist und das eine einen Kreis bildende Rampenoberfläche hat, die ein oder mehrere Segment(e) enthält, innerhalb welchem/welchen die Rampenoberfläche einen Hochpunkt und einen Niedrigpunkt hat, wodurch die Rampenoberfläche beim Drehen über ein einzelnes Segment das Entfernerelement (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) zwingt, sich zuerst gegen die Spitze zu bewegen, und es ihm dann gestattet, zurück zu kehren.
Verfahren zum Entfernen einer Spitze von einer Pipette, bei welchem Verfahren die Spitze mittels eines Entfernerelements (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) weg gedrückt wird, das in einem Spitzelentfernungsmechanismus enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenentfernungsmechanismus durch Verwenden eines Rampengliedes (15.1; 15.2; 15.3) betätigt wird, das durch einen Motor um eine Achse parallel zu der Bewegungsrichtung des Entfernerelements drehbar ist und das eine einen Kreis bildende Rampenoberfläche hat, die eine oder mehrere Segment(e) enthält, innerhalb welchem/welchen die Rampenoberfläche einen Hochpunkt und einen Niedrigpunkt hat, wodurch die Rampenoberfläche beim Drehen über ein einzelnes Segment das Entfernerelement (6.1, 7.1; 6.3, 7.3) zwingt, sich zuerst gegen die Spitze zu bewegen, und es ihm dann gestattet, zurück zu kehren.