Verschlussvorrichtung für ein Zentrifugenröhrchen

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen, wobei das Zentrifugenröhrchen einen im Wesentlichen zylindrischen Hals umfasst, der eine durch den Verschluss verschließbare Öffnung ausbildet. Die Erfindung zeichnet sich aus durch einen Deckel mit einem den Hals übergreifenden zylindrischen Randabschnitt, mehrere am Umfang des Randabschnitts verteilt angeordnete Aussparungen und mehrere am Außenumfang des Halses verteilt angeordnete, radial nach außen weisende Vorsprünge. Beim Aufsetzen des Deckels auf das Röhrchen sind die Vorsprünge in Eingriff mit den zugeordneten Aussparungen des Deckels bringbar, wobei durch eine Drehbewegung des Deckels eine Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt. Eine Anordnung von Vorsprüngen am inneren Randbereich und Aussparungen am Hals des Zentrifugenröhrchens ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verschlussvorrichtungen für Zentrifugenröhrchen bekannt. Die sogenannten "Falcon"-Röhrchen sind in der Regel mit Schraubkappen versehen, die aufgrund des Gewindes und aus Stabilitätsgründen relativ plump sind. In der Praxis muss der Verschlussdeckel über mindestens einen Gewindegang aufgeschraubt und später wieder abgeschraubt werden, was jeweils ein mehrmaliges Nachgreifen beim Öffnen und Schließen notwendig macht. Zudem ist die Herstellung dieser Schraubverschlüsse recht aufwändig und erfordert relativ teures Werkzeug.

[0003] Bei den sogenannten Mikrolitergefäßeh wurde der Verschluss bisher durch einen am Röhrchen anhängenden Kunststoffstopfen realisiert. Ein Stopfen ist jedoch in der Handhabung nicht optimal und birgt das Risiko eines unabsichtlichen Öffnens.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen zu schaffen, welcher das Zentrifugenröhrchen zuverlässig verschließt, sich aber leicht und schnell öffnen lässt.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß-durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

[0006] Gemäß einer ersten, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Verschluss einen Deckel mit einem den Hals übergreifenden zylindrischen Randabschnitt, mehrere am Umfang des Randabschnitts verteilt angeordnete Aussparungen und mehrere am Außenumfang des Halses verteilt angeordnete, radial nach außen weisende Vorsprünge. Beim Aufsetzen des Deckels auf das Röhrchen sind die Vorsprünge in Eingriff mit den zugeordneten Aussparungen des Deckels bringbar, wobei durch eine Drehbewegung des Deckels eine Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt.

[0007] Die Vorteile der Erfindung liegen einerseits darin, dass das Zentrifugenröhrchen im Vergleich zu Röhrchen mit herkömmlichen Schraubverschlüssen mit Gewinde sehr leicht und schnell verschlossen und wieder geöffnet werden kann. Andererseits sind auch die Herstellungskosten sowohl für die Röhrchen als auch für die notwendigen Werkzeuge wesentlich geringer als für Röhrchen mit Gewinde-Schraubverschlüssen

[0008] Im Vergleich zu den bei Mikrolitergefäßen bekannten Verschlüssen, die als einfacher Stopfen ausgebildet sind, bietet der erfindungsgemäße Verschluss ein Optimum an Verschlusssicherheit und Dichtigkeit.

[0009] Vorzugsweise sind die Aussparungen als L-förmige Schlitze im Deckel ausgebildet, die zumindest im Bereich der Unterkante des Randabschnitts durch Stege abgedeckt sind. Diese vorzugsweise ausgebuchteten Stege dienen zur Verstärkung der Verschlusskappe und erleichtern die Handhabung, da keine offenen Schlitze oder Kanten verbleiben.

[0010] In einer anderen Ausführungsform können die Aussparungen aber auch in Form einer Nut am Innenumfang des Randabschnitts ausgebildet sein. Die Aussparungen sind somit von außen nicht sichtbar. Hierbei muss jedoch für den Randabschnitt des Deckels eine größere Wandstärke vorgesehen werden.

[0011] Eine zweite Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Verschluss vor, der einen Deckel mit einem den Hals übergreifenden zylindrischen Randabschnitt umfasst, mehrere am Innenumfang des Randabschnitts verteilt angeordnete radial nach innen weisende Vorsprünge und mehrere am Außenumfang des Halses verteilt angeordnete, nutenförmige Aussparungen. Beim Aufsetzen des Deckels auf das Röhrchen sind die Vorsprünge in Eingriff mit den zugeordneten Aussparungen des Halses bringbar, wobei durch eine Drehbewegung des Deckels eine Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt.

[0012] Bei der zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung der Vorsprünge und Aussparungen im Vergleich zur ersten Ausgestaltung lediglich vertauscht.

[0013] Die Aussparungen lassen sich in einem Bearbeitungszentrum viel leichter am Außenrand (Hals) eines Röhrchens oder Bechers, insbesondere aus Metall anbringen, als am Innenrand des insbesondere aus Kunststoff gefertigten Deckels, insbesondere per Spritzwerkzeug.

[0014] Zur Verwirklichung des Bajonettprinzips sind die Aussparungen bei beiden beschriebenen Ausgestaltungen etwa L-förmig ausgebildet sind.

[0015] Um den Inhalt der verschlossenen Zentrifugenröhrchen zu zentrifugieren, müssen die Röhrchen am Rotor der Zentrifuge befestigt werden.. Hierzu sind in bekannter Weise am Rotor der Zentrifuge fest oder schwenkbar angeordnete Halterungen angebracht, die die einzelnen Zentrifugenröhrchen aufnehmen.

[0016] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es daher vorgesehen, dass der Deckel selbst die Halterung für das Zentrifugenröhrchen ausbildet, indem auf der Oberseite des Deckels ein hakenförmiger Fortsatz vorgesehen ist. Dieser hakenförmige Fortsatz ist in eine entsprechende, am Rotor einer Zentrifuge vorgesehenen Öffnung einhängbar. Somit entfällt eine spezielle Halterung für die Zentrifugenröhrchen am Rotor, wodurch sich die Herstellungskosten als auch die zu beschleunigende Gesamtmasse des Rotors verringert.

[0017] Selbstverständlich kann es in umgekehrter Weise vorgesehen sein, dass der Deckel auf der Oberseite eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Öffnung ausbildet, die in einen am Rotor einer Zentrifuge vorgesehenen hakenförmigen Fortsatz einhängbar ist.

[0018] Der erfindungsgemäße Verschluss kann insbesondere bei Mikrolitergefäßen und "Falcon"-Gefäßen Anwendung finden.

[0019] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen am Beispiel eines Mikrolitergefäßes;

Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Verschluss mit hakenförmigem Fortsatz;

Figur 3 ist eine vergrößerte Darstellung von Figur 2;

Figur 4 zeigt einen Zentrifugenrotor mit sechs mittels ihres Verschlussdeckels im Rotor eingehängten Mikroliter-Zentrifugenröhrchen;

Figur 5 zeigt ein Zentrifugenröhrchen des "Falcon"-Typs mit geöffnetem Deckel; und

Figur 6 zeigt ein Zentrifugenröhrchen des "Falcon"-Typs mit geschlossenem Deckel;

Figur 7 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Zentrifugenbechers mit Verschlussdeckel in einer alternativen Ausführungsform;

Figur 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Verschlussdeckels von Figur 7;

Figur 9 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Zentrifugenbechers von Figur 7.

[0020] In Figur 1 ist ein Mikroliter-Zentrifugenröhrchen 1 dargestellt. Das Röhrchen 1 ist einseitig verschlossen und besitzt im Bereich des Halses 2 eine Öffnung, die durch einen Deckel 4 verschließbar ist. Dieser Verschluss ist als sogenannter Bajonettverschluss ausgebildet. Hierzu sind am Hals 2 des Röhrchens 1 über den Umfang verteilt mehrere Vorsprünge 3 vorgesehen, welche in zugeordnete Aussparungen 6 eingreifen, die im Randbereich 5 des Deckels 4 vorgesehen sind. Die Aussparungen 6 sind etwa L-förmig ausgebildet und zur Unterkante des Randabschnittes 5 hin geöffnet, so dass beim Aufsetzen des Deckels 4 auf den Hals 2 des Röhrchens 1 die Vorsprünge 3 in die Aussparungen 6 eingreifen und durch Drehen in den Schlitzen entlang wandern und den Deckel fest auf dem Röhrchen 1 verriegeln. Zum Verschließen ist nur eine geringfügige Drehbewegung, z. B. nur eine Achtelumdrehung des Deckels 4 notwendig. Zum Abnehmen des Deckels 4 genügt ebenfalls eine geringfügige Drehung. Vorzugsweise ist der untere Bereich der Aussparung 6 durch einen Steg 7 abgedeckt, was einerseits die Stabilität des Deckels erhöht und andererseits die Handhabung verbessert.

[0021] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Figuren 2 und 3 ist der Deckel 4 mit einem axial nach oben gerichteten hakenförmigem Fortsatz 8 versehen. Nach dem Verschließen des Röhrchens 1 durch den Deckel 4 kann nun die gesamte Anordnung mittels des hakenförmigen Fortsatzes 8 in eine entsprechende, mit Öffnungen 11 versehene Scheibe 10 eines Zentrifugenrotors 9 eingehängt werden, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Somit erspart man sich separate Halteeinrichtungen zur Aufnahme der Röhrchen im Zentrifugenrotor 9. Diese Art der Befestigung der Zentrifugenröhrchen 1 ist zum Einen sehr kostengünstig zu realisieren, zum Anderen wird die zu bewegende Masse des Rotors dadurch reduziert. Durch diese Befestigung der Röhrchen können die Röhrchen beim Betrieb der Zentrifuge waagerecht nach außen ausschwingen.

[0022] Die Figuren 5 und 6 zeigen Zentrifugenröhrchen 13 des "Falcon"-Typs, die gegenüber den Mikrolitergefäßen ein größeres Volumen aufweisen. Figur 5 zeigt das Gefäß 13 mit geöffnetem Deckel 4 und Figur 6 mit geschlossenem Deckel 4.

[0023] Auch bei den Falcon-Gefäßen, die üblicherweise mit einem Gewinde-Schraubverschluss ausgestattet sind, bringt der erfindungsgemäße Bajonettverschluss wesentlichen Vorteile.

[0024] Figur 7 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Zentrifugenbechers 14 mit Verschlussdeckel 15 in einer alternativen Ausführungsform, wobei Becher 14 und Deckel 15 über eine O-Ringdichtung 16 zueinander flüssigkeitsdichtend abgedichtet sind. Die Dichtung 16 liegt auf einem inneren Ansatzring 17 des Deckels 15 auf und legt sich bei auf den Becher 14 aufgesetztem Deckel 15 auf dem stirnseitigen Ringrand 18 des Bechers 14 an.

[0025] Der Verschlussdeckel 15 besitzt acht Vorsprünge 19, die am Innenumfang des axial offenen Randabschnitts 20 des Deckels 15 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Vorsprünge 19 haben die Form eines halben Zylinders, der in Richtung seiner Längsachse abgeschnitten ist, wobei die zylinderförmige Mantelseite der Vorsprünge 19 axial in den Innenraum des Deckels 15 zeigen, die gerade Schnittfläche hingegen axial aus dem Innenraum des Deckels 15 heraus in Richtung des Bechers 14 in Figur 7. Den Vorsprüngen 19 axial gegenüberliegend ist eine Kuppel 21, von welcher der Decket 15 abgeschlossen wird.

[0026] Am Außenumfang des Deckels 15 sind zahlreiche Erhebungen 22 vorhanden, die ein Abrutschen der Finger des Benutzers beim Öffnen und Schließen des Deckels 15 vermeiden sollen.

[0027] Der Becher 14 weist am Außenumfang seines Halses 23 acht Aussparungen 24 auf, die mit den Vorsprüngen 19 des Deckels 15 zum Öffnen oder Verschließen des Bechers 14 zusammenwirken.

[0028] Die Anzahl der Vorsprünge 19 des Deckels 15 und die Anzahl der Aussparungen 24 des Bechers 14 stimmen bevorzugt überein, was aber nicht lösungsnotwendig ist. In anderen Ausführungen sind mehr Aussparungen 24 als Vorsprünge 19 vorhanden.

[0029] Die Aussparungen 24 des Bechers 14 sind dabei L-förmig ausgebildet und sind zur axial offenen Stirnseite des Bechers 14 hin offen, so dass dort die Vorsprünge 19 des Deckels 15 axial eingeführt werden können. Der Deckel 15 wird anschließend nach Erreichen der Vorsprünge 19 des unteren L-Schenkels der Aussparungen 24 zum Becher 14 um etwas um ca. 5°-10° gedreht und die Vorsprünge 19 rasten dann in einer axialen Hinterschneidung 24a ein. Die Vorsprünge 19 des Deckels 15 und die Aussparungen 24 des Bechers 14 entsprechen also einem herkömmlichen Bajonettverschluss.

[0030] Nach unten hin ist der Becher 14 durch einen Boden 25 abgeschlossen, wobei der Außenmantel des Bechers 14 zwei Durchmesserstufen 26, 27 besitzt, deren größerer Durchmesser 26 sich am offenen Hals 23 und deren kleinerer Durchmesser 27 sich im Bereich des Bodens 25 befindet.

[0031] Weiterhin erstreckt sich axial auf dem Außenmantel des Bechers 14 eine radial nach außen und axial Richtung Boden 25 offene Nut 28, die zur Aufnahme in der Zentrifuge (nicht dargestellt) dient.

Zeichnungslegende

[0032] 

1

Mikroliter-Zentrifugenröhrchen

2

Hals

3

Vorsprung

4

Deckel

5

Randabschnitt

6

Aussparung

7

Steg

8

Hakenförmiger Fortsatz

9

Zentrifugenrotor

10

Scheibe

11

Öffnung

12

Pfeilrichtung

13

"Falcon"-Zentrifugenröhrchen

14

Becher

15

Verschlussdeckel

16

Ringdichtung

17

Ansatzring von 15

18

Ringrand von 14

19

Vorsprünge von 15

20

Randabschnitt von 15

21

Kuppel von 15

22

Erhebungen von 15

23

Hals von 14

24

Aussparungen von 14; 24a Hinterschneidung von 24

25

Boden von 14

26

Große Durchmesserstufe von 14

27

Kleine Durchmesserstufe von 14

28

Nut in 14

Ansprüche

1. Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen, wobei das Zentrifugenröhrchen (1; 13) einen im wesentlichen zylindrischen Hals (2) umfasst, der eine durch den Verschluss verschließbare Öffnung ausbildet,
gekennzeichnet durch:

einen Deckel (4) mit einem den Hals übergreifenden zylindrischen Randabschnitt (5),

mehrere am Umfang des Randabschnitts (5) verteilt angeordnete Aussparungen (6),

mehrere am Außenumfang des Halses (2) verteilt angeordnete, radial nach außen weisende Vorsprünge (3),

wobei die Vorsprünge (3) beim Aufsetzen des Deckels (4) auf das Röhrchen (1; 13) in Eingriff mit den zugeordneten Aussparungen (6) des Deckels bringbar sind, und durch eine Drehbewegung des Deckels eine Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt.

2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (6) zumindest im Bereich der Unterkante des Randabschnitts (5) durch Stege (7) abgedeckt sind.

3. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (6) in Form einer Nut am Innenumfang des Randabschnitts (5) ausgebildet sind.

4. Verschluss für ein Zentrifugenröhrchen, wobei das Zentrifugenröhrchen insbesondere als Becher (14) ausgebildet ist und einen im wesentlichen zylindrischen Hals (23) umfasst, der eine durch den Verschluss verschließbare Öffnung ausbildet,
gekennzeichnet durch:

einen Deckel (15) mit einem den Hals (23) übergreifenden zylindrischen Randabschnitt (20),

mehrere am Innenumfang des Randabschnitts (20) verteilt angeordnete radial nach innen weisende Vorsprünge (19),

mehrere am Außenumfang des Halses (23) verteilt angeordnete, nutenförmige Aussparungen (24),

wobei die Vorsprünge (19) beim Aufsetzen des Deckels (15) auf den Becher (14) in Eingriff mit den zugeordneten Aussparungen (24) des Halses (23) bringbar sind, und durch eine Drehbewegung des Deckels (15) eine Verriegelung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgt.

5. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (6; 24) etwa L-förmig ausgebildet sind.

6. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4; 15) auf der Oberseite einen hakenförmigen Fortsatz (8) aufweist, der in eine entsprechende, am Rotor (9) einer Zentrifuge vorgesehenen Öffnung (11) einhängbar ist.

7. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4; 15) auf der Oberseite eine im wesentlichen horizontal ausgerichtet Öffnung ausbildet, die in einen am Rotor (9) einer Zentrifuge vorgesehenen hakenförmigen Fortsatz einhängbar ist.

8. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er insbesondere bei Mikrolitergefäßen und "Falcon"-Gefäßen, sowie becherartigen Gefäßen (15) Anwendung findet.

Zeichnung