PIPETTIERVORRICHTUNG MIT AUSSTÜLPBARER KOPPLUNGSFORMATION ZUR ANKOPPLUNG EINER PIPETTIERSPITZE SOWIE HIERFÜR AUSGEBILDETE PIPETTIERSPITZE

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pipettiervorrichtung mit einer Kopplungsformation zur lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze an diese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine Pipettiervorrichtung ist aus der WO 00/62933 A bekannt. Bei der bekannten Pipettiervorrichtung ist das Verformungsbauteil ein O-Ring, welcher mittels einer ebenfalls zur Verformungsanordnung gehörenden Quetschvorrichtung axial quetschbar ist, um den O-Ring unter Ausnutzung seiner Querkontraktion - bzw. in diesem Falle seiner "Querexpansion" - derart zu verformen, dass die radial äußere Außenfläche des Ausbeulungsabschnitts O-Rings nach radial außen verlagert wird und so in eine Umfangsnut einer Pipettierspitze hinein verlagert werden kann, deren Gegenkopplungsformation zuvor koaxial auf die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung aufgeschoben wurde. Die Umfangsnut ist in einer nach radial innen weisenden Umfangsfläche der Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze ausgebildet.

[0003] Der O-Ring der bekannten Pipettiervorrichtung wird daher so stark axial längs der Kopplungsbahn gequetscht, dass die axiale Quetschung aufgrund der Materialeigenschaft des in der Regel elastomeren Materials des massiven O-Rings eine Expansion des O-Rings nach radial außen bewirkt.

[0004] Für die Dauer der Ankopplung einer Pipettierspitze an die Kopplungsformation muss die Quetschung aufrechterhalten werden, um die Pipettierspitze aufgrund des Formschlusseingriffs des verformten O-Rings mit der um die Kopplungsbahn umlaufenden Umfangsnut sicher an der Kopplungsformation zu halten.

[0005] Die Verwendung des O-Rings als Verformungsbauteil hat darüber hinaus den Vorteil, dass das Verformungsbauteil nicht nur eine verliersichere Kopplung zwischen Pipettiervorrichtung und Pipettierspitze, sondern auch eine Abdichtung eines Trennspalts zwischen Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung und Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze bewirkt. Diese Abdichtung ist wichtig, um zum einen über den Pipettierkanal eine Druckänderung in einem Aufnahmevolumen der mit der Kopplungsformation gekoppelten Pipettierspitze erreichen zu können, um so Fluide durch eine Dosieröffnung der Pipettierspitze hindurch in das Aufnahmevolumen hinein zu aspirieren und aus diesem hinaus zu dispensieren. Diese Abdichtung ist weiter wichtig, um zum anderen eine Verschmutzung von im Aufnahmevolumen vorhandenen Substanzen durch Migration durch den Trennspalt hindurch zu vermeiden.

[0006] Obgleich die gattungsgemäße Pipettiervorrichtung hervorragende Ergebnisse bei der vorübergehenden lösbaren Ankopplung von Pipettierspitzen erzielt, besteht dennoch in mancherlei Hinsicht Verbesserungspotenzial. So ist beispielsweise für die axiale Quetschung des O-Rings mit dem Ziel seiner radialen Verformung eine erhebliche Quetschkraft notwendig, die an der Kopplungsformation und an der Verformungsanordnung abgestützt werden muss. Hierfür ist nicht nur die Kopplungsformation und die Verformungsanordnung ausreichend stabil auszugestalten. Es sind auch ausreichend starke Antriebe für den beweglichen Teil der Quetschvorrichtung vorzusehen. Schließlich kann es mit der Zeit aufgrund der erheblichen Wechselbelastung des O-Rings zu unerwünschten Veränderungen im elastischen Verhalten des O-Rings kommen, sodass dieser sich beispielsweise nach vielen Zyklen nicht mehr vollständig in seine Ursprungsgestalt zurückstellt, wenn die auf ihn vorübergehend ausgeübte Quetschkraft abgeschaltet wird. Ebenso ist denkbar, dass der O-Ring durch die erhebliche axiale Quetschung nicht nur - wie gewünscht - mit seiner radial äußeren Außenfläche nach radial außen verformt wird, sondern mit einem anderen Abschnitt unerwünschter Weise in einen Spalt oder dergleichen zwischen der Quetschvorrichtung und einem Teil der Pipettiervorrichtung hinein verformt wird und so die Bewegung der Quetschvorrichtung blockiert. Wenngleich letzteres nur sehr selten auftritt, so ist der Pipettiervorgang dann dennoch gestört, verbunden mit dem Risiko eines Verlusts von wertvollen zu dosierenden Medien.

[0007] Eine gattungsgemäße Pipettiervorrichtung ist aus der EP 0 760 255 A1 bekannt. Diese offenbart eine Kopplungsformation mit einem aufblasbaren Ballon und lehrt, eine Pipettierspitze an die Kopplungsformation anzukoppeln, indem der Ballon in eine Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze eingeführt, durch Aufblasen an die Innenfläche der Gegenkopplungsformation angelegt und reibschlüssig mit dieser verbunden wird. Der apparative Aufwand dieser Kopplungslösung ist enorm.

[0008] Weitere Pipettiervorrichtungen sind aus der US 2007/0110630 A1, der WO 2014/016282 A1 und der EP 2 848 307 A1 bekannt.

[0009] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Pipettiervorrichtung so zu verbessern, dass die zuvor genannten Nachteile überwunden werden. Dies betrifft insbesondere eine Verbesserung des Kopplungsmechanismus zur lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze an die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung.

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Pipettiervorrichtung mit allen Merkmalen des Anspruchs 1.

[0011] Bei der Pipettiervorrichtung des Standes der Technik mit dem O-Ring als Verformungsbauteil ist die Wandstärke des Ausbeulungsabschnitts in der Verriegelungsstellung, also in der Stellung, in der ein Formschlusseingriff des Verformungsbauteils mit einer Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze möglich ist, aufgrund der starken axialen Quetschung und der dadurch bedingten radialen Expansion des O-Rings stets größer als die Abmessung des O-Rings längs der Kopplungsbahn. Im Zweifel ist dabei die Wandstärke am stark verformten O-Ring orthogonal zur Kopplungsbahn zu messen. Im entspannten Zustand ist der Querschnitt der Wand des O-Rings in der Regel kreisförmig, sodass seine axiale Abmessung ebenso wie seine Wandstärke am Ausbeulungsabschnitt gleich dem Durchmesser des den Torus des O-Rings erzeugenden Kreises ist. In der stark verformten Verriegelungsstellung ist dagegen die axiale Abmessung, das ist in der Regel die Abmessung längs der Kopplungsbahn, erheblich kleiner als in der Freigabestellung. Letztere Stellung ist ein entspannter Zustand des O-Rings oder zumindest ein dem entspannten Zustand näherer Zustand des O-Rings. Die Wandstärke gemessen in radialer Richtung bezüglich der Kopplungsbahn ist dann aufgrund der durch die starke axiale Kompression bewirkten radialen Ausdehnung erheblich größer als in der Freigabestellung.

[0012] Im Gegensatz zu dieser Lösung des Standes der Technik schlägt die vorliegende Erfindung vor, das Verformungsbauteil anders als bisher zu verformen, insbesondere derart zu verformen, dass man nicht in den Bereich einer Querverformung gelangt, in welchem eine Verformung in einer ersten Richtung materialabhängig eine Verformung in einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung bewirkt.

[0013] Folge dieser vom Stand der Technik abweichenden Verformung des Verformungsbauteils ist, dass sich die Wandstärke des Verformungsbauteils in seinen jeweiligen Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, weniger stark unterscheidet als im Stand der Technik. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wandstärke zumindest des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils wenigstens in der Verriegelungsstellung kleiner ist als die Abmessung des Verformungsbauteils längs der Kopplungsbahn. Dann ist es nämlich möglich, das Verformungsbauteil durch Annäherung seiner axialen Längsenden (wobei "axial", sofern nichts Abweichendes ausgesagt ist, in der vorliegenden Anmeldung stets gleichbedeutend ist mit "längs der Kopplungsbahn") längs der Kopplungsbahn zu verformen und dadurch eine Verlagerung wenigstens des Ausbeulungsabschnitts nach radial außen zu bewirken, ohne die Wandstärke am Ausbeulungsabschnitt erheblich zu verändern. Die mechanische Belastung des Verformungsbauteils ist damit erheblich geringer als im Stand der Technik, seine Standzeit entsprechend höher. Weiterhin ist für eine derartige Verformung ein wesentlich geringerer Kraftaufwand notwendig, was die Abstützung der Verformungskräfte an der Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung erleichtert und was den Einsatz von deutlich schwächeren Verformungsantrieben ermöglicht. Außerdem ist aufgrund der geringeren am Verformungsbauteil insgesamt geleisteten Verformungsarbeit das Risiko einer unerwünschten Fehlverformung des Verformungsbauteils deutlich geringer als im Stand der Technik.

[0014] Folge der veränderten Verformung des Verformungsbauteils zwischen Freigabestellung und Verriegelungsstellung kann weiterhin sein, dass eine Wandstärke des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils in der Freigabestellung kleiner ist als die Abmessung des Verformungsbauteils längs der Kopplungsbahn. Wie oben dargelegt wurde, ist die Wandstärke des bekannten O-Rings als Verformungsbauteil in etwa gleich dem Durchmesser des den Torus des O-Rings durch fiktive Rotation erzeugenden Kreises. Gleiches gilt wegen der Kreisgestalt für die axiale Abmessung des O-Rings. Wandstärke und Abmessung längs der Kopplungsbahn des bekannten O-Rings sind somit in der extremsten Form der Freigabestellung, das ist der vollständig entspannte Zustand des O-Rings, im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung gleich groß. Da auch dieser Unterschied ein Wesensmerkmal der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist, wird die oben genannte Aufgabe auch gelöst durch eine gattungsgemäße Pipettiervorrichtung, bei welcher zusätzlich in der Freigabestellung eine Wandstärke des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils kleiner ist als die Abmessung des Verformungsbauteils längs der Kopplungsbahn.

[0015] Bei dem bekannten O-Ring-Verformungsbauteil ist die Verformung so stark, dass der radial innere Rand des O-Rings, welcher zur Kanalbahn bzw. zur Kopplungsbahn der Pipettiervorrichtung hinweist, bei der Verformung des O-Rings von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung an Ort und Stelle verbleibt oder sogar nach radial innen gegen eine Wand der Kopplungsformation gedrückt wird. Die Wandstärke des O-Rings "wächst" also mit dessen Verformung nach radial außen.

[0016] Im Gegensatz hierzu bleibt bei der Verformung des Verformungsbauteils der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung zwischen seinen Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, die Wandstärke des Ausbeulungsabschnitts im Wesentlichen erhalten. Daher kann mit der Verformung von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung nicht nur ein radial äußerer Außenflächenabschnitt des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils nach radial außen verlagert werden, sondern mit diesem auch ein radial innerer Flächenabschnitt des Ausbeulungsabschnitts. Der Ausbeulungsabschnitt ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung als jener Axialabschnitt des Verformungsbauteils zu verstehen, welcher die größte relative Verformung aufweist. Somit befindet sich erfindungsgemäß auch ein radial innerer Flächenabschnitt des Ausbeulungsabschnitts in der Verriegelungsstellung radial weiter außen befinden als in der Freigabestellung.

[0017] Da bei der Verformung des Verformungsbauteils von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung die Verlagerung eines radial äußeren Außenflächenabschnitts und eines radial inneren Flächenabschnitts gemeinsam nach radial außen ein Wesensmerkmal der erfindungsgemäßen Verformung des Verformungsbauteils darstellt, wird die oben genannte Aufgabe auch gelöst durch eine gattungsgemäße Pipettiervorrichtung, bei welcher sich ein radial innerer Flächenabschnitt des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils in der Verriegelungsstellung radial - bezogen auf die Kopplungsbahn - weiter außen befindet als in der Freigabestellung. Diese Art der Verformung erfordert erheblich weniger Kraft und somit Verformungsarbeit als die Quetschverformung des bekannten O-Rings.

[0018] Während also der bekannte O-Ring als Verformungsbauteil durch Quetschen verformt wird, ist das Verformungsbauteil in der Verriegelungsstellung - verglichen mit der Freigabestellung - gemäß der vorliegenden Erfindung in der Art einer Ausstülpung verformt. Der Ausbeulungsabschnitt wird somit während der Verformung des Verformungsbauteils von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung reversibel nach radial außen gestülpt. Auch diese stülpende Verformbarkeit des Verformungsbauteils ist eine wesentliche Eigenschaft der Pipettiervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die für sich alleine die eingangs genannte Aufgabe löst. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine gattungsgemäße Pipettiervorrichtung, bei welcher das Verformungsbauteil unter Bildung einer um die Kopplungsbahn umlaufenden Ausstülpung im Ausbeulungsabschnitt von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung verformbar ist. Wiederum weist der Ausbeulungsabschnitt in der Verriegelungsstellung eine größere radiale Ausdehnung auf als in der Freigabestellung.

[0019] Bevorzugt ist die Ausstülpung in Umfangsrichtung um die Kopplungsbahn gleichmäßig, sodass der Ausbeulungsabschnitt, bevorzugt jedoch das gesamte Verformungsbauteil, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung in der Verriegelungsstellung, besonders bevorzugt sowohl in der Verriegelungsstellung als auch in der Freigabestellung, bezüglich der Kopplungsbahn rotationssymmetrisch ist. Durch eine rotationssymmetrische Ausbildung wenigstens des Ausbeulungsabschnitts kann eine Pipettierspitze möglichst gleichmäßig in Umfangsrichtung um die Kopplungsbahn, bevorzugt mit in Umfangsrichtung konstanter Kopplungskraft, an die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung angekoppelt werden. Grundsätzlich reichte hierzu eine Rotationssymmetrie der radial äußeren Außenfläche des Ausbeulungsabschnitts aus. Bevorzugt ist jedoch zur Erzielung möglichst gleichmäßiger Kopplungskräfte in Umfangsrichtung um die Kopplungsbahn der gesamte Ausbeulungsabschnitt, also auch der radial innerer Flächenabschnitt desselben, bezüglich der Kopplungsbahn rotationssymmetrisch ausgebildet.

[0020] Bevorzugt ist das Verformungsbauteil gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung in eine seiner Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, vorgespannt, sodass es ohne äußeren Einfluss die jeweilige Stellung einnimmt. In diesem Falle reicht ein einfach wirkender Antrieb zur Verstellung des Verformungsbauteils von der vorgespannten Betriebsstellung in die jeweils nicht vorgespannte Betriebsstellung aus, da die Rückstellung in umgekehrter Richtung durch die Vorspannung angetrieben sein kann. Bevorzugt ist die vorgespannte Betriebsstellung die Freigabestellung, sodass ein Lösen einer Pipettierspitze stets möglich ist. Besonders bevorzugt ist das Verformungsbauteil aufgrund einer bauteileigenen Materialelastizität in eine seiner Betriebsstellungen vorgespannt.

[0021] Das Verformungsbauteil kann eine Mehrzahl von Blattfedern umfassen, welche - bei Betrachtung in der Freigabestellung - eine Hauptverlaufskomponente in Richtung der Kopplungsbahn aufweisen. Bevorzugt verlaufen sie wenigstens in der Freigabestellung mit ihrer Blattfederlängsachse in Richtung der Kopplungsbahn. Ebenso bevorzugt weist die Blattfederlängsachse einer jeden Blattfeder in beiden Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, im gesamten Ausbeulungsabschnitt wenigstens eine längs der Kopplungsbahn weisende Verlaufskomponente auf. Die Blattfedern können von einem gemeinsamen Blattfederträger auskragen, wobei die Blattfedern im Verlauf ihrer Verformung von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung nach radial außen von der Kopplungsbahn weg jeweils um eine zur Kopplungsbahn orthogonale Biegeachse biegend verformt werden. Diese biegende Verformung erfolgt vorzugsweise von einer stärker gestreckten Stellung der Blattfedern in der Freigabestellung in eine stärker gekrümmte Stellung in der Verriegelungsstellung gegen die Vorspannkraft der Blattfedern, die bevorzugt in Richtung der Freigabestellung wirkt.

[0022] Die Blattfedern können auch an ihrem trägerfernen, in der Regel von der Kopplungsformation weg weisenden Längsende durch ein gemeinsames Verbindungsbauteil, etwa einen Ring oder dergleichen, verbunden sein, um eine möglichst definierte Biegeverformung des bevorzugt zwischen den Längsenden der Blattfedern gelegenen Ausbeulungsabschnitts des die Blattfedern aufweisenden Verformungsbauteils sicherzustellen. Bevorzugt liegt der Ausbeulungsabschnitt des Verformungsbauteils zwischen seinen Längsendbereichen, um beispielsweise eine Beschädigung der Pipettierspitze durch gegebenenfalls bewegliche Längsenden einseitig auskragender Blattfedern zu vermeiden.

[0023] Alternativ oder zusätzlich kann das Verformungsbauteil einen Schlauch umfassen. Der Schlauch verläuft in der Regel längs einer Schlauchbahn, die im vorliegenden bevorzugten Fall parallel zur Kopplungsbahn oder noch stärker bevorzugt kollinear mit der Kopplungsbahn verläuft. Als Schlauchbahn soll im Zweifel die den Hohlraum des Schlauches parallel zur Schlauchwand durchlaufende virtuelle Mittellinie des Schlauches angesehen werden.

[0024] Wenngleich die Kopplungsbahn grundsätzlich eine beliebig gekrümmte Bahn sein kann, ist die Kopplungsbahn dennoch aus Gründen einer kinematisch möglichst einfachen Ankopplungs- und Abstreifbewegung einer Pipettierspitze relativ zur Kopplungsformation geradlinig, mithin eine Kopplungsachse. Entsprechendes gilt für die Kanalbahn des Pipettierkanals, welche wenigstens im Bereich der Kopplungsformation bevorzugt geradlinig als Kanalachse verläuft, und ebenso für die Schlauchbahn, welche ebenfalls bevorzugt als geradlinige Schlauchachse verläuft.

[0025] Der Schlauch als Verformungsbauteil kann ebenso wie die Blattfedern durch Annäherung der jeweiligen Längsenden des Schlauches bzw. der Blattfedern ausgehend von einem stärker axial gestreckten Zustand der Freigabestellung unter Ausstülpung eines zwischen den Längsenden gelegenen Axialbereichs, eben des Ausbeulungsabschnitts, nach radial außen in einen stärker axial gedrungenen Zustand der Verriegelungsstellung verformt werden. Der Schlauch kann beispielsweise ein elastomeres Material umfassen oder aus elastomerem Material gebildet sein, wie etwa Gummi, natürlichem Kautschuk, synthetischem Kautschuk, TPE und dergleichen. Bevorzugt weist der Schlauch als das Verformungsbauteil eine geschlossene radial äußere Außenfläche auf, um mit dem Schlauch nicht nur für eine stabile Kopplung eine Pipettierspitze an der Kopplungsformation, sondern gleichzeitig auch für eine ausreichende Abdichtung der Kopplungsstelle sorgen zu können.

[0026] Zusätzlich oder alternativ kann das Verformungsbauteil einen Gewebeschlauch umfassen, welcher besonders effektiv und wiederholgenau von einer Betriebsstellung: Freigabestellung oder Verriegelungsstellung, in die jeweils andere verformt werden kann. Um diese Verformung überhaupt bewirken zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Kett- und Schussfäden des Gewebeschlauches wenigstens längs eines Schlauchbahnabschnitts, aus Fertigungsgründen bevorzugt längs des gesamten Schlauches, jeweils relativ zur Kopplungsbahn geneigt sind. Eine auch über längere axiale Strecken hervorragende Verformbarkeit ist dabei vorteilhaft dann gegeben, wenn die Kett- und Schussfäden des Gewebeschlauchs die Kopplungsbahn wendelförmig umlaufen, und zwar besonders bevorzugt in wechselseitig entgegengesetztem Umlaufsinn. Dies bedeutet, dass bei einem besonders bevorzugten Gewebeschlauch die Kettfäden und die Schussfäden sich ausgehend von einem willkürlich gewählten Ursprung axial längs der Kopplungsbahn in die gleiche Richtung erstrecken, wobei die einen Fäden aus Kett- und Schussfäden die Kopplungsbahn im Uhrzeigersinn umlaufen und die jeweils anderen Fäden die Kopplungsbahn im Gegenuhrzeigersinn umlaufen.

[0027] Bevorzugt ist wenigstens ein Teil der Kettfäden oder der Schussfäden, besonders bevorzugt wenigstens ein Teil der Kettfäden und der Schussfäden, höchstbevorzugt alle Kettfäden oder/und Schussfäden, aus einem elastischen Kunststoffmaterial gebildet, welches unter den am Gewebeschlauch als Verformungsbauteil gegebenen betriebs- und bestimmungsgemäß auftretenden Belastungen reversibel von einer seiner Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, in die jeweils andere Betriebsstellung gegen eine bauteilimmanente Rückstellkraft verformbar ist.

[0028] Um die Verformung des Gewebeschlauchs zwischen Freigabestellung und Verriegelungsstellung mit besonders geringer Verformungskraft bewirken zu können, sind die Kett- und Schussfäden vorzugsweise in Leinwandbindung gebunden.

[0029] Ebenso wie die zuvor genannten Blattfedern kann die Gewebebindung des Gewebeschlauchs zwischen den Kett- und Schussfäden radiale Durchgänge durch den Schlauch aufweisen. Um, wie bereits oben dargelegt wurde, mit dem Verformungsbauteil nicht nur ausreichende Kopplungskraft zur lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze an die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung, sondern auch eine ausreichende Abdichtung der Kopplungsstelle bereitstellen zu können, ist es bevorzugt, wenn das Verformungsbauteil wenigstens im Bereich des Ausbeulungsabschnitts, vorzugsweise wenn das gesamte Verformungsbauteil eine geschlossene radial äußere Außenfläche aufweist. Als besonders gut dichtende Materialien haben sich dabei Elastomere wie etwa Gummi oder natürlicher oder synthetischer Kautschuk oder TPE bewährt, die aufgrund ihrer guten Verformbarkeit radial gegen eine Gegenanlagefläche dichtend angedrückt werden können.

[0030] Um sicherstellen zu können, dass das Verformungsbauteil unter der besonders vorteilhaften ausstülpenden Verformung von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung möglichst großflächig an einer Gegenanlagefläche einer Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze in Anlage gelangen kann, um sowohl hohe Haltekräfte wie auch ausreichende Dichtkräfte bereitzustellen, kann gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass eine radial außen liegende Außenfläche des Verformungsbauteils in der Verriegelungsstellung - bei Betrachtung von radial außen - sowohl in Richtung der Kopplungsbahn, als auch in Umlaufrichtung um die Kopplungsbahn jeweils konvex gekrümmt ist, wobei bevorzugt die radial außen liegende Außenfläche des Verformungsbauteils auch in der Freigabestellung - bei Betrachtung von radial außen - sowohl in Richtung der Kopplungsbahn, als auch in Umlaufrichtung um die Kopplungsbahn konvex gekrümmt sein kann, wobei der Krümmungsradius der konvexen Krümmung längs der Kopplungsbahn in der Freigabestellung größer ist als in der Verriegelungsstellung und wobei der Krümmungsradius der konvexen Krümmung in Umlaufrichtung in der Freigabestellung kleiner ist als in der Verriegelungsstellung.

[0031] Die radial außen liegende Außenfläche des Verformungsbauteils kann in der Freigabestellung auch zylindrisch oder sich in Richtung von der Kopplungsformation weg verjüngend ausgebildet sein, letzteres etwa um ein Eintauchen in eine Gegenkopplungsformation einer Pipettierspitze zu erleichtern.

[0032] Wie oben bereits beschrieben ist, wird eine gewünschte Verformung des Verformungsbauteils der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung besonders sicher und mit hoher Wiederholgenauigkeit dadurch am Verformungsbauteil bewirkt, dass ein Längsende des Verformungsbauteils relativ zum anderen, längs der Kopplungsbahn entfernt gelegenen Längsende verlagerbar ist, wobei das eine Längsende zur Verformung des Verformungsbauteils von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung an das andere Längsende längs der Kopplungsbahn annäherbar ist und wobei das eine Längsende zur Verformung des Verformungsbauteils von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung von dem anderen Längsende weg längs der Kopplungsbahn entfernbar ist. Bevorzugt ist ein Längsende des Verformungsbauteils an einer relativ zum Verformungsbauteil ortsfesten Struktur der Kopplungsformation festgelegt, wobei das Verformungsbauteil von diesem Längsende ausgehend längs der Kopplungsbahn auskragt. Das entgegengesetzte Längsende, welches bei einem Ankopplungsvorgang einer Pipettierspitze längs der Kopplungsbahn zuerst von der Pipettierspitze erreicht wird bzw. in diese eintaucht, ist bevorzugt relativ zu der ortsfesten Kopplungsstruktur längs der Kopplungsbahn ausgehend von der Freigabestellung zu dem erstgenannten Längsende an der Kopplungsstruktur hin annäherbar und ausgehend von der Verriegelungsstellung von diesem wieder entfernbar. "Entfernbar" bedeutet dabei nicht "abnehmbar", sondern "unter Vergrößerung des Abstandes verlagerbar".

[0033] Bevorzugt verformt sich bei der Verformung des Verformungsbauteils zwischen seinen Betriebsstellungen: Freigabestellung und Verriegelungsstellung, nur der Ausbeulungsabschnitt, während ein Längsende, bevorzugt sogar beide Längsenden, des Verformungsbauteils in beiden Betriebsstellungen jeweils die gleiche radiale Abmessung bezüglich der Kopplungsbahn aufweisen. Dies kann konstruktiv beispielsweise durch eine Fixierung, wie etwa eine adhäsive Fixierung oder eine feste Einspannung, wenigstens eines Längsendes an einem weiteren Bauteil erfolgen. Dies kann die oben genannte relativ zum Verformungsbauteil ortsfeste Kopplungsstruktur der Kopplungsformation sein. Dies kann ein von der ortsfesten Kopplungsstruktur losgelöstes Spannbauteil sein.

[0034] Zur sicheren Ankopplung der Pipettierspitze an die Kopplungsformation über eine gewünschte Kopplungsdauer hinweg kann die Pipettiervorrichtung Festlegemittel aufweisen, mit welchen das Verformungsbauteil in einer ihrer Betriebsstellungen: Verriegelungsstellung und Freigabestellung, festlegbar ist. Bevorzugt ist das in eine Betriebsstellung vorgespannte Verformungsbauteil durch die Festlegemittel in jener Betriebsstellung festlegbar, in die das Verformungsbauteil nicht vorgespannt ist. Bevorzugt ist dies - wie oben bereits dargelegt - die Verriegelungsstellung.

[0035] Die Festlegemittel können in einfacher aber wirkungsvoller Weise eine Festlegung eines Längsendes, etwa des zuvor genannten relativ zum Kopplungsstruktur-festen Längsende annäherbaren Längsendes, bewirken. Zur Realisierung dieser bevorzugten Ausgestaltung der Festlegemittel kann vorgesehen sein, dass die Festlegemittel das eine Längsende selbsttätig bei Erreichen oder Überschreiten einer vorbestimmten Relativstellung der beiden Längsenden festlegen. Diese Festlegung kann gemäß einer Option durch mechanische Verrastung und zusätzlich oder alternativ gemäß einer weiteren Option durch magnetische Festlegung erfolgen. Im Falle einer mechanischen Festlegung können die Festlegemittel einen mechanischen Rastvorsprung und eine mit dem Rastvorsprung formschlüssig zusammenwirkende Rastkante aufweisen. Im Falle einer magnetischen Festlegung können die Festlegemittel wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten, und ein ferromagnetisches, insbesondere dauermagnetisiertes, Ankerbauteil aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, im Falle von mechanischen Festlegemitteln ein Bauteil aus Rastvorsprung und Rastkante oder/und im Falle von magnetischen Festlegemitteln ein Bauteil aus dem wenigstens einen Magneten und dem Ankerbauteil zur gemeinsamen Bewegung mit dem einen relativ zur Kopplungsstruktur beweglichen Längsende des Verformungsbauteils zu verbinden. Das jeweils andere Bauteil kann dann in einfacher Weise an einem Abschnitt der Kopplungsformation, insbesondere an der unten beschriebenen unverformbaren und relativ zum Verformungsbauteil ortsfesten Kopplungsstruktur vorgesehen oder ausgebildet sein. Das mit dem jeweiligen Längsende des Verformungsbauteils verbundene Bauteil der Festlegemittel kann ein oben genanntes Spannbauteil sein, das für eine Form- und Abmessungsstabilität des mit ihm verbundenen Längsendes des Verformungsbauteils unabhängig von dessen jeweils eingenommener Betriebsstellung sorgt.

[0036] Um das in einer Betriebsstellung festgelegte Verformungsbauteil zur Verformung in die jeweils andere Betriebsstellung sicher freigeben zu können, kann die Pipettiervorrichtung Lösemittel aufweisen, mit welchen eine Festlegung des Verformungsbauteils in einer Betriebsstellung, bevorzugt in der Verriegelungsstellung, lösbar ist. Da die Festlegemittel bevorzugt eine Festlegung eines axialen Längsendes des Verformungsbauteils bewirken, bewirken die hier genannten Lösemittel ebenfalls bevorzugt ein Lösen des von den Festlegemitteln festgelegten Längsendes des Verformungsbauteils.

[0037] Die Lösemittel können ein verlagerbares mechanisches Lösebauteil aufweisen, insbesondere dann, wenn die Festlegemittel mechanische Festlegemittel sind, mit welchem entweder ein festgelegter Abschnitt des Verformungsbauteils gegen die Wirkung der Festlegemittel zwangsverlagert wird oder/und mit welchem wenigstens ein Bauteil der mechanischen Festlegemittel: Rastvorsprung oder/und Rastkante, von einer Eingriffsstellung in einen Nicht-Eingriffsstellung bewegbar ist.

[0038] Insbesondere dann, wenn die Festlegemittel eine magnetische Festlegung des Verformungsbauteils in einer Betriebsstellung bewirken, können die Lösemittel vorteilhafterweise eine Lösemagnetanordnung umfassen, wobei die Lösemagnetanordnung zur gezielten Ausübung ihrer Lösewirkung ein an einem vorbestimmten Ort mit der Zeit veränderliches Magnetfeld aufweisen kann. Hierzu kann die Lösemagnetanordnung in der Pipettiervorrichtung räumlich verlagerbar aufgenommen sein, etwa längs der Kopplungsbahn an das Verformungsbauteil annäherbar und von diesem entfernbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Lösemagnetanordnung einen Elektromagneten aufweisen, der wahlweise bestrombar und nicht bestrombar ist, um ein lokal unterschiedliches Magnetfeld an der Kopplungsformation zu bewirken. Zwar kann ein über einen längeren Zeitraum erregter Elektromagnet eine unerwünschte Wärmequelle sein, für ein Lösen von magnetischen Festlegemitteln kann jedoch ein kurzer Bestromungsimpuls ausreichen. Der Elektromagnet kann daher außer für den Löseimpuls unerregt und damit unbestromt bleiben.

[0039] Ergänzend zur oben bereits gegebenen Beschreibung soll noch einmal klargestellt sein, dass die bevorzugte Anordnung des Verformungsbauteils an der Pipettiervorrichtung dergestalt ist, dass ein Längsende des Verformungsbauteils als vorauseilendes Längsende bei einer Ankopplung einer Pipettierspitze an die Kopplungsformation längs der Kopplungsbahn von einer sie tragenden Kopplungsstruktur auskragt, relativ zu welcher das vorauseilende Längsende, insbesondere längs der Kopplungsbahn, beweglich ist, wobei das vorauseilende Längsende mit einer relativ zur Kopplungsbahn geneigten, vorzugsweise orthogonalen, Anschlagsfläche zur gemeinsamen Bewegung verbunden ist, welche Anschlagsfläche zu einer eine weitere Relativbewegung von Verformungsbauteil und Pipettierspitze längs der Kopplungsbahn in einem Kopplungssinne begrenzenden Anlage an einer Gegenanlagefläche der Pipettierspitze ausgebildet ist. Die Kopplungsstruktur ist im Vergleich zum Verformungsbauteil unverformbar.

[0040] Bei entsprechender Materialwahl und Wahl der Wandstärke des Ausbeulungsabschnitts - wobei die Wandstärke im Zweifel in der unbelasteten bzw. weniger stark belasteten Freigabestellung des Verformungsbauteils herangezogen werden soll - können bereits derart geringe Kräfte zur gewünschten Verformung des Verformungsbauteils von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung ausreichen, dass diese durch das Aufschieben der Pipettierspitze, insbesondere der Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze, auf die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung längs der Kopplungsbahn erreicht werden können. Somit ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung möglich, das Verformungsbauteil mittels einer Pipettierspitze durch Aufschieben derselben auf die Kopplungsformation längs der Kopplungsbahn von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung zu verformen.

[0041] Ein Einführen der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation ist dabei mit dem Aufschieben der Gegenkopplungsformation auf die Kopplungsformation identisch. Es handelt sich dabei um ein und denselben Vorgang, der lediglich in zwei unterschiedlichen Koordinatensystemen beschrieben wird, das Einführen in einem pipettierspitzenfesten Koordinatensystem, das Aufschieben in einem kopplungsformationsfesten Koordinatensystem.

[0042] Dann, wenn die zuvor genannten Festlegemittel die oben ebenfalls beschriebenen bevorzugten selbsttätig festlegenden Festlegemittel sind, die bei Erreichen oder Überschreiten einer vorbestimmten Relativstellung, insbesondere einer relativen axialen Annäherung, der beiden axialen Längsenden des Verformungsbauteils die beiden axialen Längsenden relativ zueinander immobilisieren, kann die Ankopplung einer Pipettierspitze an die Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung weitestgehend automatisiert ablaufen. Zum Lösen der Kopplung und nachfolgenden Abstreifen der Pipettierspitze von der Kopplungsformation kann dann lediglich ein Löseimpuls der Lösemittel ausreichen, um die Festlegung des Verformungsbauteils durch die Festlegemittel wieder zu lösen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Verformungsbauteil - wie oben dargelegt - in die Freigabestellung vorgespannt ist.

[0043] In diesem bevorzugten Fall sind an der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung keinerlei Aktuatoren notwendig, um das Verformungsbauteil in eine ihrer Betriebsstellungen zu verformen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Pipettiervorrichtungen mit einem O-Ring als dem Verformungsbauteil reichen die beim Aufschieben der Pipettierspitze auf die Kopplungsformation erzielbaren Verformungskräfte in der Regel nicht aus, um den O-Ring in die Verriegelungsstellung zu verformen, zumal dieser für die Dauer der Ankopplung in der stark verformten Verriegelungsstellung gehalten werden muss. Dies kann im Stand der Technik nur über eine gesonderte Quetschvorrichtung an der Pipettiervorrichtung erreicht werden. Eine solche Quetschvorrichtung wird dagegen bei der Pipettiervorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht mehr benötigt.

[0044] Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze an eine Pipettiervorrichtung, wie sie oben beschrieben oder/und in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

• Einführen einer Kopplungsformation einer Pipettiervorrichtung in eine Gegenkopplungsformation einer Pipettierspitze längs einer Kopplungsbahn derart, dass die Gegenkopplungsformation die Kopplungsformation radial außen umgibt und
• Verformen eines Verformungsbauteils der Pipettiervorrichtung in die Verriegelungsstellung und dadurch erhöhen der zum Abstreifen der Pipettierspitze von der Kopplungsformation benötigten Abstreifkräfte, verglichen mit einem ansonsten identischen Vergleichszustand, bei welchem das Verformungsbauteil sich nicht in der Verriegelungsstellung befindet.

[0045] Erfindungsgemäß sieht das vorgeschlagene Verfahren vor, dass das Einführen der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation und das Verformen des Verformungsbauteils sich zeitlich überlappen, wobei der Verformungsschritt bevorzugt zeitlich vollständig innerhalb der Dauer des Einführschritts gelegen ist. Bevorzugt ist die im Verfahren genannte Pipettiervorrichtung die oben beschriebene Pipettiervorrichtung der vorliegenden Erfindung.

[0046] Bevorzugt wird durch das Verformen des Verformungsbauteils ein Halteeingriff, bevorzugt Formschlusseingriff, zwischen dem Verformungsbauteil und einer Eingriffsformation auf einer radial inneren, zur eingeführten Kopplungsformation hinweisenden Seite der Gegenkopplungsformation hergestellt. Der Schritt des Verformens beginnt, bevor der Schritt des Einführens endet. Bevorzugt endet der Schritt des Verformens gleichzeitig mit dem Schritt des Einführens. Der Überlappungsabschnitt ist dabei ein von der Kopplungsstruktur und der Gegenkopplungsformation gemeinsam belegter, sich längs der Kopplungsbahn erstreckender Axialabschnitt.

[0047] Bevorzugt wird gemäß obiger Darstellung der Schritt des Verformens des Verformungsbauteils kausal durch das Einführen der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze bewirkt.

[0048] Beispielweise kann konstruktiv das Verformungsbauteil einen Anlageabschnitt mit einer Anschlagsfläche, vorzugsweise der oben bereits genannten Anschlagsfläche, aufweisen, welcher während des Einführens der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze in Anlageeingriff mit einem Gegenanlageabschnitt der Pipettierspitze, insbesondere der Gegenkopplungsformation, gelangt und ab Bildung des Anlageeingriffs sich gemeinsam mit dem Gegenanlageabschnitt, also in der Regel gemeinsam mit der Pipettierspitze, längs der Kopplungsbahn relativ zur Kopplungsstruktur der Kopplungsformation bewegt. Bevorzugt kann der Anlageabschnitt an dem zuvor genannten vorauseilenden Längsende des Verformungsbauteils oder eines an diesem Längsende vorgesehenen Teils der Festlegemittel vorgesehen oder ausgebildet sein.

[0049] Die vorliegende Erfindung betrifft weiter eine an die zuvor ausführlich beschriebene erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung ankoppelbare Pipettierspitze. Eine solche Pipettierspitze erstreckt sich üblicherweise längs einer Spitzenachse und ist bevorzugt wenigstens an ihrer Innenseite rotationssymmetrisch um die Spitzenachse herum ausgestaltet. Eine solche Pipettierspitze weist weiter in der Regel an ihrem einen axialen Längsende die zuvor wiederholt genannte Gegenkopplungsformation mit einer Aufnahmeausnehmung zur Kopplung mit der Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung auf. An ihrem entgegengesetzten axialen Längsende weist die Pipettierspitze in der Regel eine Dosier- oder Pipettieröffnung zur Aspiration und zur Dispensation von Fluid in ein zwischen der Gegenkopplungsformation und der Pipettieröffnung gelegenes Aufnahmevolumen auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gegenkopplungsformation zur Kopplung mit einer Pipettiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

[0050] Gemäß einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung einer erfindungsgemäßen Pipettierspitze kann diese an einer nach radial innen zur Spitzenachse hinweisenden Fläche der Aufnahmeausnehmung der Gegenkopplungsformation Verhakungsmittel für den oben beschriebenen Halteeingriff aufweisen. Diese Verhakungsmittel können beispielsweise in Form wenigstens eines nach radial innen vorstehenden, Verhakungsvorsprungs ausgestaltet sein. Zur Sicherstellung möglichst konstanter Kopplungskräfte in Umfangsrichtung um die Kopplungsbahn bzw. Spitzenachse sind die Verhakungsmittel, bevorzugt der wenigstens eine Verhakungsvorsprung, um die Spitzenachse umlaufend vorgesehen. Die Verhakungsmittel sind ganz grundsätzlich zum Kontakt mit dem Verformungsbauteil in dessen Verriegelungsstellung ausgebildet. Dieser Kontakt kann ein bloßer Reibschluss, ein Formschluss oder eine Kombination von Reibschluss und Formschluss sein.

[0051] Alternativ oder zusätzlich kann die Ausbildung der Gegenkopplungsformation zur Kopplung mit der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung auch dadurch bewirkt sein, dass an einer nach radial innen zur Spitzenachse hinweisenden Fläche der Aufnahmeausnehmung der Gegenkopplungsformation eine um die Spitzenachse umlaufende Umfangsnut vorgesehen ist, welche zum vorübergehenden formschlüssigen Eingriff mit dem Ausbeulungsabschnitt in der Verriegelungsstellung des Verformungsbauteils ausgebildet ist. Eine solche Umfangsnut ist abstrakt auch an den Pipettierspitzen vorgesehen, die zur Ankopplung an Kopplungsformationen mit einem zu quetschenden O-Ring des Standes der Technik ausgebildet sind. Allerdings sind die am ausstülpend verformbaren Verformungsbauteil in der Verriegelungsstellung auftretenden Krümmungen der radial äußeren Außenfläche des Ausbeulungsabschnitts um eine zur Kopplungsbahn orthogonale Krümmungsachse größer als die kleineren Krümmungsradien des in der Verriegelungsstellung axial erheblich gequetschten O-Rings.

[0052] Daher kann vorgesehen sein, dass an einer nach radial innen zur Spitzenachse hinweisenden Fläche der Aufnahmeausnehmung der Gegenkopplungsformation eine um die Spitzenachse umlaufende Umfangsnut vorgesehen ist, deren Rand - bei Betrachtung eines die Spitzenachse enthaltenden Längsschnittes als einer Bezugsansicht - um eine zur Spitzenachse orthogonale Krümmungsachse derart gekrümmt ist, dass bei wenigstens abschnittsweiser polygonaler Berandung der Umfangsnut in der Bezugsansicht eine Mehrzahl geradliniger Randabschnitte einen Krümmungskreis um die Krümmungsachse tangential berühren oder/und bei krummliniger Berandung der Umfangsnut in der Bezugsansicht eine Mehrzahl krummliniger Randabschnitte einen Krümmungskreis um die Krümmungsachse tangential mit gleicher Krümmung im Berührpunkt berühren, vorzugsweise mit dem Krümmungskreis identisch sind, wobei der Krümmungsradius des Krümmungskreises größer als der Radius der zur Spitzenachse orthogonalen Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes ist, durch welche hindurch der Kopplungsabschnitt in den Gegenkopplungsabschnitt bei der Ankopplung der Pipettierspitze eingeführt wird. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius des Krümmungskreises größer als das 1,5-fache des Radius der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes. Ebenso bevorzugt ist der Krümmungsradius des Krümmungskreises nicht größer als das Dreifache des Radius der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes. Dies schließt ausdrücklich den Fall mit ein, dass die Umfangsnut in der Bezugsansicht durch ein Kreissegment eines einzigen Krümmungskreises berandet ist.

[0053] Ein sicherer Formschlusseingriff des Ausbeulungsabschnitts mit der Umfangsnut der Gegenkopplungsformation bei gleichzeitig guten Abdichtungseigenschaften kann dann erzielt werden, wenn die Umfangsnut sich über eine ausreichend große axiale Länge der Gegenkopplungsformation erstreckt. Vorzugsweise entspricht die axiale Abmessung der Umfangsnut etwa dem Durchmesser der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes. In Zahlen ausgedrückt bedeutet dies, dass die axiale Abmessung der Umfangsnut betragsmäßig dem Durchmesser der kopplungsseitigen Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes +/-2 mm, bevorzugt +/-1 mm entspricht.

[0054] Dabei ist zu beachten, dass dann, wenn die Pipettierspitze an ihrem kopplungsseitigen Längsende mit einer Einführschräge ausgebildet ist, der kleinste an der Einführschräge feststellbare Durchmesser als Durchmesser der Öffnung des Gegenkopplungsabschnitts gelten soll.

[0055] Die Umfangsnut kann also wenigstens abschnittsweise polygonal berandet sein, also etwa eine Mehrzahl von axial aufeinanderfolgenden koaxialen negativ-konischen Flächen unterschiedlichen Konuswinkels aufweisen, wobei die Konuswinkel zur Ausbildung einer in axialer Richtung konkaven Nut mit zunehmenden Abstand von einem axial endseitigen Rand der Umfangsnut bis zum Äquator der Umfangsnut bevorzugt kleiner werden. Die Konuswinkel können vom Äquator zum entgegengesetzten wieder größer werden, um eine axial möglichst große Anlagefläche zwischen dem Ausbeulungsabschnitt des Verformungsbauteils und der Umfangsnut bereitzustellen.

[0056] Ebenso kann die Umfangsnut wenigstens abschnittsweise krummlinig berandet sein, wobei wiederum eine in axialer Richtung konkave Nut gebildet ist, um ein Hintergreifen der Pipettierspitze durch radiales Eindringen des Ausbeulungsabschnitts des Verformungsbauteils in dessen Verriegelungsstellung radial in die Umfangsnut der Gegenkopplungsformation hinein bewirken zu können. Die Krümmung der Berandung der Umfangsnut in der Bezugsansicht muss - wie zuvor beschrieben - nicht längs des Randes konstant sein, kann dies jedoch sein.

[0057] Gerade im Zusammenhang mit einer krummlinigen Berandung der Umfangsnut in der Bezugsansicht kann vorgesehen sein, dass unterschiedlichen Abschnitten des Randes der Umfangsnut - bei Betrachtung in der Bezugsansicht - unterschiedliche Krümmungskreise mit jeweils zur Spitzenachse orthogonalen Krümmungsachsen zugeordnet sind, von welchen eine Mehrzahl, vorzugsweise jeder Krümmungsradius größer als der Radius der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes, vorzugsweise größer als das 1,5-fache des Radius der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes ist. Ebenso bevorzugt ist eine Mehrzahl der Krümmungsradien, besonders bevorzugt keiner der Krümmungsradien, nicht größer als das Dreifache des Radius der Öffnung des Gegenkopplungsabschnittes, um eine ausreichend große Kontaktfläche zwischen dem Ausbeulungsabschnitt einerseits und der Umfangsnut andererseits bereitzustellen.

[0058] Zur erleichterten Einführung der Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung in die Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeausnehmung axial zwischen der Umfangsnut und dem gegenkopplungsformationsseitigen Längsende der Pipettierspitze einen zylindrischen oder/und sich zum gegenkopplungsformationsseitigen Längsende hin aufweitenden Ausnehmungsabschnitt aufweist. Dabei bietet der sich zum genannten Längsende hin aufweitende Ausnehmungsabschnitt, der dann eine Art Einführschräge bereitstellt, einen noch weiter erleichterten Einführvorgang für die Einführung der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze als der zylindrische Ausnehmungsabschnitt. Grundsätzlich kann sich der Ausnehmungsabschnitt beliebig aufweiten, vorzugsweise ist die Aufweitung jedoch konisch, um bei gegebenenfalls mindestens abschnittsweise konischen Zapfenformationen an der Kopplungsformation präzise wiederholbare Anlagebedingungen zwischen Kopplungsformation und Gegenkopplungsformation erzeugen zu können.

[0059] Wie bereits zuvor beschrieben wurde, kann zur axialen Ausrichtung der Pipettierspitze relativ zur Kopplungsformation oder/und zur bevorzugten Verformung des Verformungsbauteils in die Verriegelungsstellung durch die Pipettierspitze beim Einführen der Kopplungsformation in die Gegenkopplungsformation die Aufnahmeausnehmung der Gegenkopplungsformation eine radial nach innen vorragende Gegenanlagefläche zur Anlage einer Anschlagsfläche der Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung, insbesondere des Verformungsbauteils, aufweisen.

[0060] Wiederum kann zur Bereitstellung einer möglichst großen Kontaktfläche oder wenigstens eines möglichst großen axialen Überlappungsbereichs von Kopplungsformation, insbesondere Kopplungsstruktur, und Gegenkopplungsformation vorgesehen sein, dass die Aufnahmeausnehmung axial zwischen der Umfangsnut und der Gegenanlagefläche einen zylindrischen oder sich zum gegenkopplungsformationsseitigen Längsende der Pipettierspitze hin aufweitenden, vorzugsweise konisch aufweitenden, Ausnehmungsabschnitt aufweist. Für diesen weiteren Ausnehmungsabschnitt gilt das oben zum Ausnehmungsabschnitt Gesagte entsprechend.

[0061] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:

Figur 1a

eine Seitenansicht orthogonal zur Kopplungsbahn einer Pipettiervorrichtung mit einer daran zur Ankopplung bereiten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Pipettierspritze,

Figur 1b

eine Schnittansicht der Pipettiervorrichtung mit Pipettierspitze von Figur 1a in der Schnittebene Ib-Ib von Figur 1,

Figur 2a

eine in der Blickrichtung der Ansicht von Figur 1a entsprechende Darstellung der Anordnung von Figur 1a nach einem teilweisen Einführen der Kopplungsformation der Pipettiervorrichtung in die Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze,

Figur 2b

eine Schnittansicht der Darstellung von Figur 2a in der Schnittebene IIb-IIb von Figur 2a,

Figur 3a

eine in der Blickrichtung der Ansicht von Figur 1a entsprechende Darstellung der Anordnung von Figur 1a nach einem vollständigen Einführen der Kopplungsvorrichtung in die Gegenkopplungsvorrichtung der Pipettierspitze und nach hergestelltem Formschlusseingriff des Verformungsbauteils der Pipettiervorrichtung mit einer entsprechenden Formation der Gegenkopplungsformation der Pipettierspitze,

Figur 3b

die Ansicht von Figur 3a als Schnittansicht in der Schnittebene IIIb-IIIb von Figur 3a und

Figur 4

eine Schnittansicht der Gegenkopplungsformation der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Pipettierspitze.

[0062] In den Figuren 1a bis 3b ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Pipettiervorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet und ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Pipettierspitze allgemein mit 70 bezeichnet.

[0063] Die Pipettiervorrichtung 10 weist einen Pipettierkanal 12 auf, welcher zur Gestattung eines Fluiddurchgangs innen hohl ausgestaltet ist, beispielsweise als Rohr oder Schlauch. Der Pipettierkanal 12 erstreckt sich, wie die übrigen nachfolgend genannten Bauteile der Pipettiervorrichtung 10, auch bevorzugt längs einer Kanalbahn K, welche im bevorzugten Ausführungsbeispiel eine geradlinige Kanalachse K ist, die parallel zur Zeichenebene der Figuren 1 bis 3 verläuft. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Kanalbahn bzw. Kanalachse K jeweils nur in den mit a bezeichneten Teilfiguren der Figuren 1 bis 3 angegeben.

[0064] Der Pipettierkanal 12 durchsetzt eine Kopplungsstruktur 14, welche nachfolgend als "Gestell" der Pipettiervorrichtung 10, wie sie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, angenommen wird. Die Kopplungsstruktur 14 dient als Grundlage für ein bezüglich der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Bauteile der Pipettiervorrichtung 10 ruhendes Koordinatensystem. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Kopplungsstruktur 14 und mit ihr alle daran vorgesehenen weiteren Bauteile der Pipettiervorrichtung 10 wenigstens längs der Kanalbahn K bezüglich eines übergeordneten Gestells der Pipettiervorrichtung 10 verlagerbar ist, etwa um eine an die Pipettiervorrichtung 10 angekoppelte Pipettierspitze 10 in aufzunehmende Flüssigkeit hinein abzusenken oder um die Pipettiervorrichtung 10 in eine bereitgestellte Pipettierspitze 10 zu deren Ankopplung einzuführen.

[0065] An dem der Pipettierspitze 10 zugewandten Längsende 10a der Pipettiervorrichtung 10 ist eine Kopplungsformation 16 ausgebildet, welche vom Pipettierkanal 12 ebenfalls vollständig durchsetzt ist, um den Druck eines Arbeitsfluids, in der Regel Luft, in einem von der Pipettierspitze 70 umgebenen Aufnahmevolumen 72 gezielt derart verändern zu können, dass eine zu pipettierende Flüssigkeit durch eine Pipettieröffnung 74 der Pipettierspitze in das Aufnahmevolumen 72 der Pipettierspitze 70 aspiriert und aus diesem dispensiert werden kann.

[0066] Die Pipettierspitze 70 weist an ihrem von der Dosieröffnung 74 fern gelegenen kopplungsseitigem Längsende 70a eine Gegenkopplungsformation 76 auf, in die die Kopplungsformation 16 längs einer Kopplungsbahn C zur Ankopplung der Pipettierspitze 70 an die Pipettiervorrichtung 10 eingeführt wird. Die Figuren 1 bis 3 zeigen den Vorgang dieser Einführung ausgehend von einer in Figur 1 dargestellten Einführ-Bereitschaftsstellung bis zum vollständig eingeführten und durch Formschluss gesicherten Kopplungszustand in Figur 3.

[0067] Das die Pipettieröffnung 74 aufweisende Längsende der Pipettierspitze 70 ist mit 70b bezeichnet.

[0068] Die Kopplungsbahn C ist im vorliegenden Beispiel bevorzugt kollinear mit der Kopplungsbahn K und ist daher ebenfalls eine geradlinige Kopplungsachse C.

[0069] In der in Figur 1 gezeigten Kopplungsbereitschaftsstellung von Pipettiervorrichtung 10 und Pipettierspitze 70 ist die Pipettiervorrichtung 10 mit ihrer Kopplungsbahn C, die die Trajektorie der Kopplungsbewegung der Pipettiervorrichtung 10 beim Einführen der Kopplungsformation 16 in die Gegenkopplungsformation 76 bildet, kollinear mit der Pipettierspitzenachse P der vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Pipettierspitzenachse P erstreckenden Pipettierspitze 70 ausgerichtet. Die Pipettierspitze 70 verläuft, wie an sich üblich, längs der Pipettierspitzenachse P.

[0070] Die Gegenkopplungsformation 76 der Pipettierspitze 70 weist eine Aufnahmeausnehmung 78 auf, in die die Kopplungsformation 16 der Pipettiervorrichtung 10 bei der Ankopplung eingeführt wird. Auf die Gestalt der Aufnahmeausnehmung 78 wird weiter unten, insbesondere im Zusammenhang mit Figur 4 näher eingegangen werden.

[0071] Die Pipettiervorrichtung 10 weist an ihrer Kopplungsformation 16 ein Verformungsbauteil 18 auf, welches an ihrem der Kopplungsstruktur 14 näheren Längsende 18a anliegt, und welches an ihrem von der Kopplungsstruktur 14 fern liegenden Längsende 18b an einem Längsende 20b eines Ankerbauteils 20 abgestützt, das an seinem entgegengesetzten Längsende 20a einem Magneten, vorzugsweise Permanentmagneten, 22 zugewandt ist. Das Ankerbauteil 20 und der Magnet 22 bilden gemeinsam Festlegemittel 24 zur Festlegung des Verformungsbauteils 18 in der in Figur 3 dargestellten Verriegelungsstellung.

[0072] Das Verformungsbauteil 18 ist in Figur 1 in der Freigabestellung gezeichnet, in der es beispielsweise eine hohlzylindrische Gestalt mit der Kanalbahn K als Zylinderachse aufweisen kann.

[0073] Ein die Längsmitte des Verformungsbauteils 18 enthaltender Bereich 18c, welcher bei der nachfolgend beschriebenen Verformung des Verformungsbauteils 18 von der in Figur 1 gezeigten Freigabestellung in die in Figur 3 gezeigte Verriegelungsstellung die größte radiale Verformung erfährt, ist als Ausbeulungsabschnitt 18c bezeichnet. Er erstreckt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa über ein Drittel der gesamten Längserstreckung des Verformungsbauteils 18. Dies soll jedoch nicht bedeuten, dass Axialabschnitte außerhalb des Ausbeulungsabschnitts 18c keinerlei Verformung erfahren. Die Verformung des Ausbeulungsabschnitts 18c ist lediglich die stärkste auftretende Verformung des Verformungsbauteils 18.

[0074] In der in Figur 1 gezeigten Freigabestellung liegt das vom kopplungsseitigen Längsende 20b entfernt gelegene Längsende 20a des Ankerbauteils 20 mit Abstand vom Magneten 22 unter Bildung eines Luftspalts 26. Das Ankerbauteil 20 ist aus ferromagnetischem Werkstoff, muss jedoch nicht dauermagnetisiert sein. Der Magnet 22 ist dauermagnetisiert. Vorzugsweise ist der Magnet 22 ein Permanentmagnet, damit die Festlegemittel 24 stromlos funktionieren können.

[0075] Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Rollen der Festlegemittel-Bauteile auch vertauscht sein können: Das Bauteil 20 kann ein dauermagnetisierter Magnet sein und das Bauteil 22 kann ein ferromagnetisches, aber nicht notwendigerweise dauermagnetisiertes Bauteil sein.

[0076] Das Verformungsbauteil 18 umfasst bevorzugt einen Gewebeschlauch, welcher radial außen elastomerbeschichtet sein kann, sodass seine radial nach außen weisende Außenfläche 18d glatt ist und in möglichst flächigen Anlagekontakt mit guter Dichtungswirkung mit einer Innenfläche 78a der Aufnahmeausnehmung 78 gelangen kann. Das schlauchartige Verformungsbauteil erstreckt sich längs einer zur Kopplungsbahn vorzugsweise kollinearen Schlauchbahn B.

[0077] Zur erleichterten Ankopplung der Pipettierspitze 70 an die Kopplungsformation 16 der Pipettiervorrichtung 10 weist die Gegenkopplungsformation 76 in axialer Richtung (bezogen auf die Pipettierspitzenachse P) vom kopplungsseitigen Längsende 70a zum öffnungsseitigen Längsende 70d eine Öffnung 76a, einen zylindrischen oder geringfügig sich zum kopplungsseitigen Längsende hin aufweitenden ersten Ausnehmungsabschnitt 76b, eine Umfangsnut 76c und einen zweiten zylindrischen oder sich zum kopplungsseitigen Längsende 70a hin aufweitenden zweiten Ausnehmungsabschnitt 76d auf.

[0078] In der Kopplungsstruktur 14 ist eine bestrombare Spule 28 aufgenommen, welche wenigstens einen Abschnitt des Ankerbauteils 20 radial außen umgibt. Diese Spule 28 ist Bestandteil von Lösemitteln, welche ein Lösen einer Festlegung des Verformungsbauteils in der in Figur 3 gezeigten Verriegelungsstellung ermöglicht.

[0079] Dann, wenn die Pipettiervorrichtung 10 mit der Kopplungsformation 16 in die Aufnahmeausnehmung 78 der Gegenkopplungsformation 76 eingeführt wird, gelangt nämlich das in Einführrichtung vorauseilende Längsende 20b in Anlageeingriff mit einem Radialvorsprung 80 an dem der Pipettieröffnung 74 nächstgelegenen Rand des zweiten Ausnehmungsabschnitts 76d (siehe Figur 2).

[0080] Nach Herstellung des Anlageeingriffs wird bei Fortsetzung der Einführbewegung längs der Kopplungsbahn C das Ankerbauteil 20 unter Verringerung der axialen Abmessung des Luftspalts 26 an den Magneten 22 angenähert, bis das Ankerbauteil 20 am Magneten 22 kontaktierend anliegt. Da das Ankerbauteil 20 im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus ferromagnetischem Material gebildet ist oder wenigstens an seinem das Längsende 20a umfassenden Längsendbereich abschnittsweise aus ferromagnetischem Material gebildet ist, verbleibt das Ankerbauteil 20 in der einmal erreichten Anlagestellung unter der Einwirkung der vom Magnetfeld des Magneten 22 bewirkten Magnetkraft in dieser in Figur 3 gezeigten Anlagestellung.

[0081] Durch einen Löseimpuls, also einen Bestromungsimpuls der elektrischen Spule 28, kann radial innerhalb derselben kurzzeitig ein Magnetfeld erzeugt werden, welches dem Magnetfeld des Magneten 22 entgegenwirkt. Bei ausreichender Bestromung oder/und Wicklungszahl der Spule 28 kann das von der Spule 28 kurzfristig erzeugte Magnetfeld jenes des Magneten 22 überwinden, sodass durch eine Bestromungsimpuls der Spule 28 das Ankerbauteil 20 in die in Figur 1 gezeigte Stellung zurückverlagert werden kann. Das Ankerbauteil 20 ist somit längs der Kanalbahn K relativ zur Kopplungsstruktur 14 verlagerbar.

[0082] Das Verformungsbauteil 18 ist als Schlauchbauteil durch seine Materialelastizität in die in Figur 1 gezeigte Freigabestellung vorgespannt.

[0083] Die Darstellung in Figur 2 entspricht jener von Figur 1 mit dem Unterschied, dass die Kopplungsformation 16 soweit in die Aufnahmeausnehmung 78 der Gegenkopplungsformation 76 der Pipettierspitze 70 eingeführt ist, dass ihr in Kopplungsrichtung längs der Kopplungsachse C vorauseilendes Längsende 20b am Radialvorsprung 80 im Inneren der Gegenkopplungsformation 76 anliegt. Jede Fortsetzung der Kopplungsbewegung, die von der Relativstellung von Figur 1 zu jener von Figur 2 geführt hat, führt nun zu einer axialen Verringerung des Luftspalts 26 zwischen dem Ankerbauteil 20 und dem Magneten 22 und führt weiter zu einer axialen Verkürzung des Spaltraums zwischen dem kopplungsseitigen Längsende der Kopplungsstruktur 14 und dem Längsende 20b des Ankerbauteils 20. Aufgrund der Verkürzung des zuletzt genannten Spaltraums werden die Längsenden 18a und 18b des Verformungsbauteils 18 einander angenähert. Bei Verwendung eines an der Kopplungsstruktur 14 festen Koordinatensystems wird durch das relativ zur Kopplungsstruktur 14 zum Magneten 22 hin verlagerte Ankerbauteil 20 das Längsende 18b des Verformungsbauteils an das Längsende 18a desselben angenähert.

[0084] Aufgrund der gewählten Gestalt des Verformungsbauteils, insbesondere aufgrund seiner geringen Wandstärke w im Vergleich zu seiner axialen Erstreckung h (siehe Figur 1) sowie im Vergleich zu seinem Außendurchmesser orthogonal zur Kopplungsachse C gemessen, wird das Verformungsbauteil 18 bei axialer Annäherung seiner beiden Längsenden 18a und 18b im Ausbeulungsabschnitt 18c nach radial außen ausgestülpt. Die Wandstärke w ändert sich bei der ausstülpenden Verformung kaum. Die axiale Länge h des Verformungsbauteils 18 verkürzt sich in der in Figur 3 gezeigten Verriegelungsstellung um die ursprüngliche Länge des nun nicht mehr bestehenden Luftspalts 26.

[0085] Wie in Figur 3 gezeigt ist, greift der nun vollständig ausgebeulte Ausbeulungsabschnitt 18c in der Verriegelungsstellung des Verformungsbauteils 18 in die in der Gegenkopplungsformation 76 bereitgestellte Umfangsnut 76c ein und sichert so die Pipettierspitze 70 formschlüssig gegen ein axiales Abziehen von der Kopplungsformation 76 längs der Kanalbahn K bzw. Kopplungsbahn C. Die radial äußere Außenwand 18d im Bereich des Ausbeulungsabschnitts 18c liegt flächig an der Innenwand 78a der Aufnahmeausnehmung 78 der Gegenkopplungsformation 76 an und dichtet dort aufgrund der flächigen Anlage die Kopplungsstelle der Kopplung der Pipettierspitze 70 mit der Pipettiervorrichtung 10 gegen Einflüsse von außen ab. Dies gewährleistet eine Manipulation des Drucks im Aufnahmevolumen 72 der Pipettierspitze 70 durch den Pipettierkanal 12, welcher an eine an sich bekannte Druckveränderungsvorrichtung angeschlossen sein kann.

[0086] Wie weiter in Figur 3 zu erkennen ist, hat sich beim Übergang von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Freigabestellung in die in Figur 3 gezeigte Verriegelungsstellung des Verformungsbauteils 18 nicht nur die radial äußere Außenfläche 18d nach radial außen von der Kopplungsbahn C weg verlagert, sondern auch die radial innere Außenfläche 18e, zumindest im Bereich des Ausbeulungsabschnitts 18c. Dort hat sich die radial innere Innenfläche 18e von der Kopplungsstruktur 14 abgehoben, an welcher sie in der Freigabestellung anlag.

[0087] Wie weiter in Figur 3b zu erkennen ist, ist das Verformungsbauteil im Ausbeulungsabschnitt 18c in der Verriegelungsstellung sowohl um die Kopplungsbahn C herum als auch längs der Kopplungsbahn C konvex gekrümmt.

[0088] Für die formschlüssige Kopplung der Pipettierspitze 70 mit der Kopplungsformation 16 ist die Pipettierspitze 70 mit einer eigens für das ausstülpend verformbare Verformungsbauteil 18 ausgestaltete Gegenkopplungsformation 76 ausgebildet. Die Gegenkopplungsformation 76 und ihre Gestalt ist in Figur 4 vergrößert dargestellt. Zentrales Element der Gegenkopplungsformation 76 ist die um die Pipettierachse P umlaufende Umfangsnut 76c, welche zwischen den beiden Ausnehmungsabschnitten 76b und 76d angeordnet ist.

[0089] Wie in Figur 4 gezeigt ist, ist die axiale Erstreckung der Umfangsnut S in etwa gleich dem Durchmesser D der kopplungsseitigen Öffnung 76a der Aufnahmeausnehmung 78, wobei dann, wenn, wie im vorliegenden Beispiel an dieser Öffnung 76a eine Einführschräge ausgebildet ist, der kleinste an der Einführschräge auftretende Durchmesser D als Öffnungsdurchmesser heranzuziehen ist.

[0090] Genauer weicht die axiale Erstreckung der Umfangsnut S von dem Durchmesser betragsmäßig um nicht mehr als 2 mm, vorzugsweise um nicht mehr als 1 mm ab.

[0091] Im dargestellten Beispiel lässt sich in der Bezugs-Schnittansicht von Figur 4 mit der Pipettierspitzenachse P enthaltenden Schnittebene die Berandung 78b der Umfangsnut 76c durch einen einzigen Krümmungskreis 82 annähern, dessen von einer zur Zeichenebene von Figur 4 orthogonalen Krümmungsachse T ausgehender Radius R im vorliegenden Beispiel einen Wert annimmt, welcher zwischen dem Radius der kopplungsseitigen Öffnung 76a (½ D) und dem 1,5-fachen des Radius der kopplungsseitigen Öffnung 76a liegt. Bezogen auf den Durchmesser D der Öffnung 76a weist der Krümmungsradius R des Krümmungskreises 82 im dargestellten Beispiel einen Wert von zwischen ½ D bis ¾ D auf. Diese moderate Krümmung sichert eine großflächige Anlage der radial äußeren Außenfläche des Verformungsbauteils C in dessen Verriegelungsstellung an der Innenfläche 78a der Aufnahmeausnehmung 78 im Bereich der Umfangsnut 76c.

[0092] In Figur 4 ist in der linken Hälfte der Umfangsnut 76c eine alternative polygonale Berandung 78b' gezeigt, die einen Krümmungskreis 84 mit dem von der Krümmungsachse T' ausgehenden Krümmungsradius R' aufweist. Die geradlinigen zueinander abgewinkelten Randabschnitte bilden Tangenten an den Krümmungskreis 84.

Ansprüche

1. Pipettiervorrichtung (10) mit einer Kopplungsformation (16) zur lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze (70) an diese und mit einem sich längs einer Kanalbahn (K) erstreckenden, die Kopplungsformation (16) durchsetzenden Pipettierkanal (12) zur Veränderung eines Drucks in einer mit der Kopplungsformation (16) gekoppelten Pipettierspitze (70), wobei die Kopplungsformation (16) derart ausgebildet ist, dass eine Pipettierspitze (70) längs einer Kopplungsbahn (C), welche bevorzugt mit der Kanalbahn (K) kollinear ist, auf diese aufsteckbar und von dieser abziehbar ist, wobei die Kopplungsformation (16) eine den Pipettierkanal (12) umgebende Kopplungs-Verformungsanordnung mit einem Verformungsbauteil (18) aufweist, welches zur Verriegelung und Entriegelung einer Pipettierspitze (70) an der Kopplungsformation (16) verformbar ist zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung, wobei ein radial äußerer Außenflächenabschnitt (18c) eines Ausbeulungsabschnitts (18c) des Verformungsbauteils (18), welcher zwischen längs der Kopplungsbahn (C) mit Abstand voneinander vorgesehenen Längsenden (18a, 18b) des Verformungsbauteils (18) gelegen ist, sich bezogen auf die Kopplungsbahn (C) in der Verriegelungsstellung radial weiter außen befindet als in der Freigabestellung, wobei wenigstens in der Verriegelungsstellung eine Wandstärke (w) des Ausbeulungsabschnitts (18c) des Verformungsbauteils (18) kleiner ist als die Abmessung des Verformungsbauteils (18) längs der Kopplungsbahn (C),
dadurch gekennzeichnet, dass ein Längsende (18a oder 18b) des Verformungsbauteils (18) relativ zum anderen, längs der Kopplungsbahn (C) entfernt gelegenen Längsende (18b oder 18a) verlagerbar ist, wobei das eine Längsende (18b) zur Verformung des Verformungsbauteils (18) von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung an das andere Längsende (18a) längs der Kopplungsbahn (C) annäherbar ist und wobei das eine Längsende (18b) zur Verformung des Verformungsbauteils (18) von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung von dem anderen Längsende (18a) weg längs der Kopplungsbahn (C) entfernbar ist, wobei sich auch ein radial innerer Flächenabschnitt (18e) des Ausbeulungsabschnitts (18c) des Verformungsbauteils (18) in der Verriegelungsstellung radial - bezogen auf die Kopplungsbahn (C) - weiter außen befindet als in der Freigabestellung.

2. Pipettiervorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass auch in der Freigabestellung eine Wandstärke (w) des Ausbeulungsabschnitts (18c) des Verformungsbauteils (18) kleiner ist als die Abmessung (h) des Verformungsbauteils (18) längs der Kopplungsbahn (C).

3. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) in der Verriegelungsstellung - verglichen mit der Freigabestellung - in der Art einer Ausstülpung verformt ist.

4. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) eine Mehrzahl von Blattfedern umfasst, welche - bei Betrachtung in der Freigabestellung - eine Hauptverlaufskomponente in Richtung der Kopplungsbahn (C) aufweisen, vorzugsweise in Richtung der Kopplungsbahn (C) verlaufen.

5. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) einen Schlauch umfasst, vorzugsweise ein Schlauch ist, welcher längs einer zur Kopplungsbahn (C) parallelen oder mit dieser kollinearen Schlauchbahn verläuft, wobei bevorzugt das Verformungsbauteil (18) einen Gewebeschlauch umfasst, dessen Kett- und Schussfäden jeweils relativ zur Kopplungsbahn (C) geneigt sind, vorzugsweise die Kopplungsbahn (C) wendelförmig umlaufen, wobei besonders bevorzugt die Kettfäden die Kopplungsbahn (C) mit entgegengesetztem Umlaufsinn umlaufen wie die Schussfäden.

6. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) wenigstens im Bereich des Ausbeulungsabschnitts (18c) eine aus einem Elastomer, insbesondere Gummi oder Kautschuk, gebildete Außenfläche (18d) aufweist.

7. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ausbeulungsabschnitt (18c) bezüglich der Kopplungsbahn (C) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

8. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) bezüglich der Kopplungsbahn (C) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

9. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine radial außen liegende Außenfläche (18d) des Verformungsbauteils (18) in der Verriegelungsstellung - bei Betrachtung von radial außen - sowohl in Richtung der Kopplungsbahn (C), als auch in Umlaufrichtung um die Kopplungsbahn (C) jeweils konvex gekrümmt ist, wobei bevorzugt die radial außen liegende Außenfläche (18d) des Verformungsbauteils (18) auch in der Freigabestellung - bei Betrachtung von radial außen - sowohl in Richtung der Kopplungsbahn (C), als auch in Umlaufrichtung um die Kopplungsbahn (C) konvex gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius (R) der konvexen Krümmung längs der Kopplungsbahn (C) in der Freigabestellung größer ist als in der Verriegelungsstellung und wobei der Krümmungsradius der konvexen Krümmung in Umlaufrichtung in der Freigabestellung kleiner ist als in der Verriegelungsstellung.

10. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) zur Freigabestellung hin vorgespannt ist.

11. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsbauteil (18) wenigstens an seinem einen Längsende (18a, 18b), bevorzugt an seinen beiden Längsenden (18a, 18b), unabhängig von seiner Betriebsstellung: Verriegelungsstellung oder Freigabestellung, die jeweils gleiche radiale Abmessung bezüglich der Kopplungsbahn (C) aufweist.

12. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie Festlegemittel (24) aufweist, mit welchen das Verformungsbauteil (18) in der Verriegelungsstellung, insbesondere das eine Längsende (18b) gemäß Anspruch 12 in der der Verriegelungsstellung zugeordneten angenäherten Stellung, festlegbar ist, wobei bevorzugt die Festlegemittel (24) das eine Längsende (18b) selbsttätig bei Erreichen oder Überschreiten einer vorbestimmten Relativstellung der beiden Längsenden (18a, 18b) festlegen, etwa durch mechanische Verrastung oder/und durch magnetische Festlegung, wobei die Festlegemittel (24) bevorzugt einen mechanischen Rastvorsprung und eine mit dem Rastvorsprung formschlüssig zusammenwirkende Rastkante aufweisen oder/und wenigstens einen Magneten (22), insbesondere Permanentmagneten, und ein ferromagnetisches, insbesondere dauermagnetisiertes, Ankerbauteil (20) aufweisen, wobei noch weiter bevorzugt im Falle von mechanischen Festlegemitteln ein Bauteil aus Rastvorsprung und Rastkante oder/und im Falle von magnetischen Festlegemitteln (24) ein Bauteil (20) aus dem wenigstens einen Magneten (22) und dem Ankerbauteil (20) zur gemeinsamen Bewegung mit dem einen Längsende (18b) des Verformungsbauteils (18) verbunden sind.

13. Pipettiervorrichtung (10) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass sie Lösemittel (28) aufweist, mit welchen eine Festlegung des Verformungsbauteils (18) in der Verriegelungsstellung, insbesondere des einen Längsendes (18b) gemäß Anspruch 12 in der der Verriegelungsstellung zugeordneten angenäherten Stellung, lösbar ist.

14. Pipettiervorrichtung (10) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lösemittel (28) ein verlagerbares mechanisches Lösebauteil oder/und eine Lösemagnetanordnung (28) mit lokal veränderlichem Magnetfeld aufweisen, wobei die Lösemagnetanordnung (28) zur lokalen Veränderung des von ihr bewirkten Magnetfelds räumlich verlagerbar in der Pipettiervorrichtung (10) aufgenommen oder/und als Elektromagnet (28) wahlweise bestrombar ist.

15. Pipettiervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14 unter Einbeziehung des Anspruchs 11,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Längsende (18b) des Verformungsbauteils (18) als vorauseilendes Längsende (18b) bei einer Ankopplung einer Pipettierspitze (70) an die Kopplungsformation (16) längs der Kopplungsbahn (C) von einer sie tragenden Kopplungsstruktur (14) auskragt, relativ zu welcher das vorauseilende Längsende (18b), insbesondere längs der Kopplungsbahn (C), beweglich ist, wobei das vorauseilende Längsende (18b) mit einer relativ zur Kopplungsbahn (C) geneigten, insbesondere orthogonalen, Anschlagsfläche (bei 20b) zur gemeinsamen Bewegung verbunden ist, welche Anschlagsfläche (bei 20b) zu einer eine weitere Relativbewegung von dem vorauseilenden Längsende (18b) und der Pipettierspitze (70) längs der Kopplungsbahn (C) in einem Kopplungssinne begrenzenden Anlage an einer Gegenanlagefläche (80) der Pipettierspitze (70) ausgebildet ist.

Claims

1. A pipetting apparatus (10) having a coupling configuration (16) for releasable attachment of a pipette tip (70) thereto, and having a pipetting conduit (12), extending along a conduit path (K) and passing through the coupling configuration (16), for modifying the pressure in a pipette tip (70) coupled to the coupling configuration (16); the coupling configuration (16) being embodied in such a way that a pipette tip (70) can be placed onto and pulled off from it along a coupling path (C) that is preferably collinear with the conduit path (K); the coupling configuration (16) comprising a coupling deformation arrangement which surrounds the pipetting conduit (12) and has a deformation component (18) that, in order to lock and unlock a pipette tip (70) on the coupling configuration (16), is deformable between a locked position and a released position; a radially external outer surface portion (18c) of a bulged portion (18c) of the deformation component (18), which is located between longitudinal ends (18a, 18b), provided at a distance from one another along the coupling path (C), of the deformation component (18), being located radially farther outward, with reference to the coupling path (C), in the locked position than in the released position; at least in the locked position, a wall thickness (w) of the bulged portion (18c) of the deformation component (18) being smaller than the dimension of the deformation component (18) along the coupling path (C),
characterized in that one longitudinal end (18a or 18b) of the deformation component (18) is displaceable relative to the other longitudinal end (18b or 18a) that is located remotely along the coupling path (C); the one longitudinal end (18b) being movable along the coupling path (C) toward the other longitudinal end (18a) in order to deform the deformation component (18) from the released position into the locked position; and the one longitudinal end (18b) being movable along the coupling path (C) away from the other longitudinal end (18a) in order to deform the deformation component (18) from the locked position into the released position; a radially internal surface portion (18e) of the bulged portion (18c) of the deformation component (18) also being located radially farther outward, with reference to the coupling path (C), in the locked position than in the released position.

2. The pipetting apparatus (10) according to Claim 1,
characterized in that in the released position as well, a wall thickness (w) of the bulged portion (18c) of the deformation component (18) is smaller than the dimension (h) of the deformation component (18) along the coupling path (C).

3. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that in the locked position the deformation component (18) is deformed, as compared with the released position, in the manner of a protuberance.

4. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) encompasses a plurality of leaf springs that, when viewed in the released position, have a principal component of extent in the direction of the coupling track (C), preferably extend in the direction of the coupling path (C).

5. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) encompasses a hose, preferably is a hose, which extends along a hose path that is parallel to or collinear with the coupling path (C); the deformation component (18) preferably encompassing a textile hose whose warp threads and weft threads are each tilted relative to the coupling path (C), preferably helically encircle the coupling path (C); particularly preferably, the warp threads encircling the coupling path (C) in an opposite encircling direction from the weft threads.

6. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) comprises, at least in the region of the bulged portion (18c), an outer surface (18d) constituted from an elastomer, in particular vulcanized or natural rubber.

7. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the bulged portion (18c) is embodied rotationally symmetrically with respect to the coupling path (C).

8. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) is embodied rotationally symmetrically with respect to the coupling path (C).

9. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that a radially externally located outer surface (18d) of the deformation component (18) in the locked position, when viewed radially from outside, is respectively convexly curved both in the direction of the coupling path (C) and in an encircling direction around the coupling path (C); preferably, the radially externally located outer surface (18d) of the deformation component (18), in the released position as well, being convexly curved both in the direction of the coupling path (C) and in an encircling direction around the coupling path (C) when viewed radially from outside; the radius of curvature (R) of the convex curvature along the coupling path (C) being greater in the released position than in the locked position; and the radius of curvature of the convex curvature in an encircling direction being smaller in the released position than in the locked position.

10. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) is preloaded toward the released position.

11. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that the deformation component (18) has, at least at its one longitudinal end (18a, 18b), preferably at both of its longitudinal ends (18a, 18b), the same radial dimension in each case with respect to the coupling path (C) regardless of its operating position (locked position or released position).

12. The pipetting apparatus (10) according to one of the preceding claims,
characterized in that it comprises fastening means (24) with which the deformation component (18) is fastenable in the locked position, in particular the one longitudinal end (18b) in accordance with Claim 12 is fastenable in the closer position associated with the locked position; the fastening means (24) preferably automatically fastening the one longitudinal end (18b), for example by mechanical latching and/or by magnetic fastening, when a predetermined relative position of the two longitudinal ends (18a, 18b) is reached or exceeded; the fastening means (24) preferably comprising a mechanical latching projection and a latching edge that interacts in positively engaging fashion with the latching projection and/or comprising at least one magnet (22), in particular a permanent magnet, and a ferromagnetic, in particular permanently magnetized, armature component (20); even more preferably, in the case of mechanical fastening means, one component from among the latching projection and the latching edge, and/or in the case of magnetic fastening means (24) one component (20) from among the at least one magnet (22) and the armature component (20), being connected for motion together with the one longitudinal end (18b) of the deformation component (18).

13. The pipetting apparatus (10) according to Claim 12,
characterized in that it comprises releasing means (28) with which a fastening of the deformation component (18) in the locked position, in particular of the one longitudinal end (18b) in accordance with Claim 12 in the closer position associated with the locked position, is releasable.

14. The pipetting apparatus (10) according to Claim 3,
characterized in that the releasing means (28) comprise a displaceable mechanical release component and/or a releasing magnet arrangement (28) having a locally modifiable magnetic field, the releasing magnet arrangement (28) being received physically displaceably in the pipetting apparatus (10) and/or being selectably energizable as an electromagnet (28) for local modification of the magnetic field brought about thereby.

15. The pipetting apparatus (10) according to one of Claims 11 to 14 including Claim 11,
characterized in that one longitudinal end (18b) of the deformation component (18), constituting a leading longitudinal end (18b), protrudes along the coupling path (C), upon attachment of a pipette tip (70) to the coupling configuration (16), from a coupling structure (14) which carries it and relative to which the leading longitudinal end (18b) is movable, in particular, along the coupling path (C); the leading longitudinal end (18b) being connected for motion together with a stop surface (at 20b) that is tilted, in particular is orthogonal, relative to the coupling path (C), which stop surface (at 20b) is embodied for an abutment, which limits a further relative motion of the leading longitudinal end (18b) and the pipetting tip (70) along the coupling path (C) in a coupling direction, against a counterpart abutment surface (80) of the pipette tip (70).

Revendications

1. Dispositif de pipetage (10) comportant une formation d'accouplement (16) pour coupler de manière amovible une pointe de pipetage (70) à celle-ci et comportant un canal de pipetage (12) s'étendant le long d'un trajet de canal (K) et traversant la formation d'accouplement (16) pour modifier une pression dans une pointe de pipetage (70) accouplée à la formation d'accouplement (16), la formation d'accouplement (16) étant adaptée de telle sorte qu'une pointe de pipetage (70) peut être enfichée sur celle-ci et retirée de celle-ci le long d'un trajet d'accouplement (C), qui est de préférence colinéaire avec le trajet de canal (K), la formation d'accouplement (16) comprenant un dispositif de déformation d'accouplement entourant le canal de pipetage (12) avec un composant de déformation (18) qui est déformable sur la formation d'accouplement (16) entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage pour verrouiller et déverrouiller une pointe de pipetage (70), où une section de surface radialement extérieure (18c) d'une partie bombée (18c) du composant de déformation (18) qui est située entre des extrémités longitudinales (18a, 18b) du composant de déformation (18) prévues espacées le long du trajet d'accouplement (C),est située radialement plus vers l'extérieur par rapport au trajet d'accouplement (C) dans la position de verrouillage que dans la position de déverrouillage, où au moins dans la position de verrouillage, une épaisseur de paroi (w) de la partie bombée (18c) du composant de déformation (18) ést inférieure à la dimension du composant de déformation (18) le long du trajet d'accouplement (C),
caractérisé en ce qu'une extrémité longitudinale (18a ou 18b) du composant de déformation (18) peut être déplacée par rapport à l'autre extrémité longitudinale (18b ou 18a) située espacée le long du trajet d'accouplement (C), où une extrémité longitudinale (18b) pour déformer le composant de déformation (18) de la position de déverrouillage à la position de verrouillage, peut être rapprochée de l'autre extrémité longitudinale (18a) le long du trajet d'accouplement (C) et où une extrémité longitudinale (18b) pour déformer le composant de déformation (18) de la position de verrouillage à la position de déverrouillage peut être écartée de l'autre extrémité longitudinale (18a) le long du trajet d'accouplement (C), où une partie de surface radialement intérieure (18e) de la partie bombée (18c) du composant de déformation (18) est également située radialement plus vers l'extérieur dans la position de verrouillage - par rapport au trajet d'accouplement (C) - que dans la position de déverrouillage.

2. Dispositif de pipetage (10) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que même dans la position de déverrouillage une épaisseur de paroi (w) de la partie bombée (18c) du composant de déformation (18) est inférieure à la dimension (h) du composant de déformation (18) le long du trajet d'accouplement (C).

3. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) est déformé dans le dispositif de verrouillage - par rapport à la position de déverrouillage - de la sorte d'une protubérance.

4. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) comprend une pluralité de ressorts à lames qui - vu dans la position de déverrouillage - présentent un composant d'extension principale dans la direction du trajet d'accouplement (C), et s'étendent de préférence dans la direction du trajet d'accouplement (C).

5. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) comprend un tube, de préférence un tube, qui s'étend le long d'un trajet de tube parallèle ou colinéaire au trajet d'accouplement (C), dans laquelle de préférence le composant de déformation (18) comprend un tuyau en tissu, dont les fils de chaîne et de trame sont chacun inclinés par rapport au trajet d'accouplement (C), passant de préférence autour du trajet d'accouplement (C) en hélice, où de manière particulièrement préférée, les fils de chaîne passent autour du trajet d'accouplement (C) dans la direction circonférentielle opposée à celle des fils de trame.

6. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) présente, au moins dans la zone de la partie bombée (18c), une surface extérieure (18d) formée d'un élastomère, en particulier de gomme ou de caoutchouc.

7. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la partie bombée (18c) est symétrique en rotation par rapport au trajet d'accouplement (C).

8. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) est symétrique en rotation par rapport au trajet d'accouplement (C).

9. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'une surface extérieure radialement extérieure (18d) du composant de déformation (18) est en position verrouillée - vue de l'extérieur radialement - courbée de manière convexe dans la direction du trajet d'accouplement (C) ainsi que dans la direction circonférentielle autour du trajet d'accouplement (C), où de préférence la surface extérieure radialement extérieure (18d) du composant de déformation (18) est aussi en position déverrouillée - vue de l'extérieur radialement - courbée de manière convexe dans la direction du trajet d'accouplement (C) ainsi que dans la direction circonférentielle autour du trajet d'accouplement (C), où le rayon de courbure (R) de la courbure convexe le long du trajet d'accouplement (C) est plus grand dans la position de déverrouillage que dans la position de verrouillage et où le rayon de courbure de la courbure convexe est, dans la direction circonférentiel, plus petit dans la position de déverrouillage que dans la position de verrouillage.

10. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18) est précontraint vers la position de déverrouillage.

11. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant de déformation (18), au moins à une de ses extrémités longitudinales (18a, 18b), de préférence à ses deux extrémités longitudinales (18a, 18b), indépendamment de sa position de fonctionnement : position de verrouillage ou position de déverrouillage, présente à chaque fois la même dimension radiale par rapport au trajet d'accouplement (C).

12. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (24) avec lesquels le composant de déformation (18) peut être fixé en position de verrouillage, notamment ladite une extrémité longitudinale (18b) selon la revendication 12, dans la position rapprochée associée à la position de verrouillage, où de préférence les moyen de fixation (24) fixent automatiquement ladite une extrémité longitudinale (18b) lorsqu'une position relative prédéterminée des deux extrémités longitudinales (18a, 18b) est atteinte ou dépassée, par exemple par verrouillage mécanique et/ou par fixation magnétique, où les moyens de fixation (24) présentent de préférence une saillie d'encliquetage mécanique et un bord d'encliquetage qui interagit positivement avec la saillie d'encliquetage et/ou présentent au moins un aimant (22), en particulier un aimant permanent, et un composant d'ancrage ferromagnétique, en particulier magnétisé en permanence (20), où de manière encore plus préférée dans le cas de moyens de fixation mécaniques, un composant parmi la saillie d'encliquetage et le bord d'encliquetage et/ou, dans le cas de moyens de fixation magnétiques (24), un composant (20) parmi ledit au moins un aimant (22) et le composant d'ancrage (20) est relié à ladite une extrémité longitudinale (18b) du composant (18) déformant pour un mouvement commun.

13. Dispositif de pipetage (10) selon la revendication 12,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déverrouillage (28) au moyen desquels une fixation du composant de déformation (18) en position de verrouillage, en particulier d'une des extrémités longitudinales (18b) selon la revendication 12 peut être déverrouillé dans la position rapprochée associée à la position de verrouillage.

14. Dispositif de pipetage (10) selon la revendication 13,
caractérisé en ce que les moyens de déverrouillage (28) présentent un composant de déverrouillage mécanique déplaçable et/ou un dispositif magnétique de déverrouillage (28) avec un champ magnétique localement variable, le dispositif magnétique de déverrouillage (28) étant logé dans le dispositif de pipetage (10) de manière à pouvoir être déplacé spatialement et/ou être énergétisé de manière sélective comme électro-aimant (28) pour modifier localement le champ magnétique généré par celui-ci.

15. Dispositif de pipetage (10) selon l'une des revendications 11 à 14, y compris la revendication 11,
caractérisé en ce qu'une extrémité longitudinale (18b) du composant de déformation (18) dépasse en tant qu'extrémité longitudinale avant (18b) d'une structure d'accouplement (14) la portant lorsqu'une pointe de pipetage (70) est couplée à la formation d'accouplement (16) le long du trajet d'accouplement (C), par rapport à laquelle l'extrémité longitudinale avant (18b) est mobile, notamment le long du trajet d'accouplement (C), dans laquelle l'extrémité longitudinale avant (18b) est reliée à une surface d'arrêt (à 20b) qui est inclinée par rapport au trajet d'accouplement (C) et en particulier orthogonale, pour un mouvement commun, laquelle surface d'arrêt (à 20b) est adaptée pour un appui contre une surface d'arrêt opposée (80) de la pointe de pipetage (70) limitant un autre mouvement relatif de l'extrémité longitudinale avant (18b) et de la pointe de pipetage (70) le long du trajet d'accouplement (C).

Zeichnung