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EP4063013A1 - Pipettenspitze - Google Patents

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Publication number
EP4063013A1
EP4063013A1 EP21165248.2A EP21165248A EP4063013A1 EP 4063013 A1 EP4063013 A1 EP 4063013A1 EP 21165248 A EP21165248 A EP 21165248A EP 4063013 A1 EP4063013 A1 EP 4063013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipette tip
tubular body
attachment
pipette
tip according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21165248.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vito BRABETZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eppendorf SE filed Critical Eppendorf SE
Priority to EP21165248.2A priority Critical patent/EP4063013A1/de
Priority to US17/703,007 priority patent/US20220305484A1/en
Priority to CN202210305620.0A priority patent/CN115121307B/zh
Priority to JP2022050053A priority patent/JP7329651B2/ja
Publication of EP4063013A1 publication Critical patent/EP4063013A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B01L3/0279—Interchangeable or disposable dispensing tips co-operating with positive ejection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B01L2400/049—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics vacuum

Definitions

  • the invention relates to a pipette tip.
  • Pipette tips are used together with pipettes and other dosing devices, particularly in medical, biological, biochemical and chemical laboratories for dosing liquids.
  • pipettes and other dosing devices are collectively referred to as "pipetting devices”.
  • Pipette tips have an elongate tubular body having a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end for clamping onto the hub of a pipetting device.
  • Most pipette tips are generally conical in shape, increasing in cross-section from the lower opening to the upper opening.
  • Standardized conical or truncated cone-shaped attachments are known with a standard geometry that is used uniformly by many manufacturers and is characterized by a specific mean diameter and by a specific cone angle of the conical attachment for each pipette tip size.
  • Multi-channel pipetting devices are used to take up liquid from one or more vessels or to dispense it into one or more vessels at the same time. They are often used for processing microtiter plates which have a large number of vessels in a matrix-like arrangement. For this purpose, multi-channel pipetting devices have a plurality of conical extensions arranged parallel to one another in one or more parallel rows, onto which pipette tips can be clamped.
  • multi-channel pipettes with 8, 12, 16 or 24 approaches in a row are known.
  • multi-channel dosing devices with a dosing head that has 96 or 384 attachments. According to the distance between adjacent vessels from In microtiter plates with 96 or 384 wells, adjacent wells are spaced 9 mm or 4.5 mm apart.
  • the pipetting device When designed as an air-cushion pipetting device, the pipetting device has at least one displacement device for air, which is connected in a communicating manner to a through-hole of at least one attachment.
  • An air cushion can be displaced by means of the displacement device in order to suck liquid into a pipette tip clamped onto the attachment and eject it therefrom.
  • the displacement device is usually designed as a cylinder with a piston that can be moved within it.
  • displacement devices with a displacement chamber and at least one deformable wall are also known, with a deformation of the wall causing the displacement of the air cushion.
  • a small piston is arranged in the pipette tip, which is coupled when the pipette tip is attached to a socket with a coupling element of a piston drive of the pipetting device, which is displaceable in a through hole of the socket.
  • the liquid is preferably taken up into the pipette tip in a single step or in several small steps.
  • the liquid is dispensed in a single step when pipetting and in several small steps when dispensing.
  • Pipette devices usually have an ejector that acts on the upper edge of the pipette tip to push it off the base.
  • the ejector can be pressed against the upper edges of several pipette tips at the same time. Using the ejector, the user can separate the pipette tips contaminated with liquid from the attachment without touching them.
  • the pipetting device can be a hand-held pipette that the user can hold and operate with just one hand. It can also be a dosing station (“pipetting station”) or an automatic dosing machine (“pipetting machine”), in which a dosing head with one or more attachments can be displaced on a robot arm or on another transmission system above a work surface.
  • the pipetting device can also be part of a laboratory machine ("workstation") which, in addition to dosing, can also carry out other treatments of liquids (e.g. mixing, temperature control, analysis).
  • the pipette tip In order to avoid incorrect dosing, the pipette tip must be clamped sufficiently tightly or sealingly onto the attachment. In addition, the forces for attaching and detaching the pipette tip from the attachment must not be too high.
  • Conventional pipette tips are thick-walled and rigid in the area of contact with the conical attachment. When attaching, the pipette tips are elastically widened at the circumference by the attachment. The spring characteristic is steep, so high push-on forces have to be applied. After attachment, a correspondingly high level of static friction acts between the attachment and the pipette tip, which has to be overcome when the pipette is ejected. The user is burdened by the high forces involved in attaching and detaching the pipette tip. This can trigger diseases that are summarized under the term "cumulative trauma disorders" (CTD). Insofar as the attachment and ejection takes place by means of motor drives, these must be correspondingly powerful and have a high power consumption.
  • the U.S. 6,197,259 describes a pipette tip which can be firmly attached to a pipette hub by application of relatively low axial insertion forces of six pounds (26.7 N) and by application of relatively low ejection forces of three pounds (13.3N) is droppable from it.
  • the pipette tip has a conical top end with an inner diameter at the top end that is larger than the diameter of the pipette hub onto which the pipette tip is to be fitted.
  • the pipette tip has a hollow middle section and an annular sealing area at the junction between the upper end and the middle section.
  • the middle section has a side wall with a wall thickness of between 0.2 and 0.5 mm on and next to the sealing area.
  • the annular sealing portion has an inner diameter less than a value "x" and is adapted to engage the lower end of a sealing zone of the stud to expand radially when the stud is inserted. This creates a liquid-tight seal between the sealing zone of the attachment and the sealing area of the pipette tip.
  • the pipette tip has lateral stabilizing means on the inside next to the sealing area, which engage with the outer surface of the attachment in order to stabilize the pipette tip on the attachment.
  • the lateral stabilizing means includes at least three circumferentially spaced contacts extending inwardly from the inner surface of the pipette tip.
  • the contacts are diametrically spaced to readily engage the bottom of the hub and allow the bottom to slide past without expanding the sidewalls of the pipette tip on which the contacts are located.
  • the pipette tip is stretched in and immediately adjacent to the sealing area.
  • the contacts guide the pipette tip on the hub, the sidewall of the pipette tip deforms inward between the contacts and does not expand, thereby minimizing the force required to depress the hub.
  • the attachment can be pressed deeper into the pipette tip with increasing attachment force.
  • high ejection forces are required to release the pipette tip apply approach.
  • the design is only suitable for relatively large pipette tips due to the inwardly protruding contacts.
  • the U.S. 6,568,288 describes a pipette tip that has annular sealing zones and essentially cylindrical lateral guiding zones that are axially spaced apart from one another, the sealing zone being sufficiently thin to ensure a press fit and airtight seal between to form a sealing surface of the sealing zone and the sealing area.
  • the wall thickness in the sealing area is preferably between 0.2 and 0.5 mm.
  • the sealing surface is the outer surface of an annular, radially outwardly projecting projection adjacent the lower end of the lug.
  • the pipette tip has an annular, upturned and inward shoulder on the inner circumference to limit push-on on the hub.
  • the attachment force should be approximately two pounds (8.9 N) and the detaching force should be approximately one pound (4.45 N).
  • the depth stop can lead to incomplete immersion when picking up several pipette tips from a tray or rack at the same time using a multi-channel pipetting device. If the tray or rack sags slightly downwards between lateral edges, the seating of the two outer lugs on the shoulders of the two outer pipette tips can lead to insufficient immersion of the further lugs in the pipette tips arranged between them.
  • the U.S. 6,967,004 B2 describes a pipette tip having an annular sealing area with an inner sealing surface on a side wall that is sufficiently thin in the sealing area to expand slightly and an interference fit and an airtight seal between the sealing surface and a sealing zone of a tip of the pipette inserted into the pipette tip.
  • the pipette tip has an annular inward and upward shoulder that limits insertion of the tip.
  • the approach has two cylinder sections with different diameters. Its annular sealing zone includes a sealing edge at a junction of the lower end of a barrel section and the extreme edge of a radially extending transition of the lug.
  • the pipette tip insertion and ejection forces are less than two pounds (8.9 N).
  • the depth stop can lead to insufficient immersion of approaches when picking up several pipette tips at the same time using a multi-channel pipetting device.
  • the EP 2 138 234 A1 describes a pipette tip that has a flexible, tubular connecting section with a wavy cross-sectional contour at the upper end of an elongate tubular section for detachable connection to the attachment of a pipetting device, which increases the extensibility of the seating area.
  • Seat area has over 20% reversible stretch when clipped onto neck.
  • the wavy contour on the attachment must be smoothed out, which means that there is only little further stretchability.
  • the pipette tip requires precise manufacturing.
  • there is an inwardly radially projecting shoulder between the seating area and the tubular area which provides a depth stop for the attachment, which can lead to insufficient immersion of attachments when picking up pipette tips using a multi-channel pipetting device.
  • the EP 2 606 977 A1 describes a pipette tip in the form of an elongate tube having a lower opening at the lower end for the passage of liquid and an upper opening at the upper end, with a seating area adjacent to the upper opening on the inner periphery, which is for slipping on a standardized conical attachment of a pipetting device is used.
  • the seating area has a holding area with axially extending ribs projecting radially inward and below the holding area a sealing area with an inwardly projecting sealing projection running around the circumference.
  • the seating area is designed in such a way that when it is pushed onto the attachment with an attachment force that ensures that the pipette tip is held and sealed on the attachment, the ribs are partially plastically deformed and elastic deformation occurs outside of the ribs in the seating area.
  • Below the sealing area it has a braking area that widens conically towards the upper opening to limit the attachment. This ensures a secure seal on the attachment of a pipetting device and significantly reduces the ejection force to be applied for ejection.
  • the design is particularly suitable for relatively large pipette tips with a nominal volume of 2.5, 5.0 and 10 mL. It is less suitable for smaller pipette tips due to the difficult production of the filigree ribs.
  • the EP 3 115 110 A1 describes a pipette tip with a tubular body and a seat area for plugging onto a conical attachment of a pipetting device, which has a circumferential, inwardly projecting sealing projection on the inner circumference at a distance from the upper opening, below the sealing projection a circumferential, downwardly stronger than the Approach tapering braking area and above the sealing projection has a circumferential, inwardly projecting support projection.
  • the sealing projection can be clamped onto the shoulder in a sealing manner under elastic deformation, with the braking area lying further down on the shoulder and the supporting projection further up lying on the shoulder without pretension or being spaced from the shoulder by a circumferential gap.
  • the pipette tip is well sealed and can be clamped securely onto the attachment of a pipetting device, can be ejected from the attachment with reduced effort and is also well suited for smaller pipette tip sizes. is disadvantageous the still high effort when clamping onto the attachment and when stripping from the attachment.
  • the WO 2011/091308 A2 describes a pipette tip which has an annular flange at the proximal end of a proximal section and axially directed ribs in the proximal section, which are spaced apart from one another in the circumferential direction.
  • the flange is intended to increase the rigidity of the pipette tip and make it easier to align the dispenser with the pipette tip.
  • the ribs are intended to limit the axial expandability of the pipette tip in the proximal area.
  • the attachment forces of the pipette tips with 200 ⁇ l and 1000 ⁇ l filling volume on five different pipettes are over 1000 g (10 N) and reach up to 2,000 g (20N).
  • the pipette tip has elastic expansion elements that reduce the axial push-on and ejection force.
  • the elastic expansion elements are arranged in an upper section of the pipette tip above a sealing ring running around the inner circumference. They are formed by outwardly curved areas of reduced wall thickness between cylindrical or conical segments of the pipette tip.
  • Ribs on the inside of the wall segments guide and align the pipette tip on the attachment.
  • the push-on forces are still high because the pipette tip has a large wall thickness in the area of the circumferential sealing ring and can only expand slightly, and increase sharply when the expansion elements are drawn flat.
  • the WO 2018/213196 A1 describes a pipette tip having a proximal portion with alternating longitudinal grooves and panels configured to facilitate expansion and compression of the wall when the pipette tip is attached to and sealingly engaged with a correspondingly configured dispenser. These measures reduce the axial force for clamping a pipette tip onto a dispensing device and releasing a pipette tip from a liquid dispensing device.
  • the grooves are stepped, V- or U-shaped.
  • a plurality of grooves and panels are alternately arranged around the periphery of the proximal section. In order to form the grooves, constrictions in the injection molding tool and the corners at approximately right angles between the grooves and the panels must be filled with plasticized plastic compound during injection molding.
  • the invention is based on the object of providing a pipette tip that can be clamped onto an attachment of a pipette device sufficiently firmly and sealingly with reduced attachment and ejection force, has more favorable manufacturing properties with improved dimensional accuracy and strength and is better suited for labeling different types of pipette tip .
  • the plastic pipette tip comprises an elongate, tubular body with a lower opening at a lower end of the tubular body for the passage of liquid and an upper opening at an upper end of the tubular body for clamping onto an attachment of a pipetting device, wherein in addition to the upper opening at the inner circumference of the tubular body there is a seating area for the attachment, characterized in that the tubular body has a plurality of axially extending flats on the outer circumference adjacent to the upper opening and the tubular body in a cross-section through the flats on the outer circumference the contour of an arc polygon.
  • the pipette tip according to the invention has a smaller wall thickness in the area of the flat areas than on the two lateral edges of the flat areas. This improves the deformability of the pipette tip when it is clamped onto an attachment of a pipetting device, so that the pipette tip can be reliably sealed on the attachment even with comparatively low attachment forces.
  • the pipette tip can be designed in such a way that it is exclusively elastically deformed when it is clamped onto a defined attachment of a pipetting device with a specific force. However, it can also be designed in such a way that it is plastically deformed when it is clamped onto a defined attachment of a pipetting device with a specific force. With elastic deformation, the attachment force increases proportionally to the deformation.
  • the elastic deformation can be restored completely after the pipette tip has been released from the attachment.
  • plastic deformation occurs.
  • Plastic deformation is an irreversible deformation that does not recover by itself after the pipette tip has been detached from the socket.
  • the attachment force no longer increases or only slightly with the deformation.
  • the elastic or plastic deformation preferably takes place in the area of the flattened areas, since the pipette tip has the smallest wall thickness next to the upper opening in the area of the flattened areas. As a result, the effort required for sealingly clamping the pipette tip onto the attachment can be kept low.
  • the push-on force can be limited to a specified limit value.
  • the flats each having an arcuately curved profile, define an outer periphery of the tubular body in the form of an arc polygon.
  • An arc polygon has its sides formed by arcs extending between any two adjacent vertices.
  • the arc polygon is a regular arc polygon, such as the Reuleaux polygon.
  • An arc polygon is based on a polygon, the sides of which are replaced by circular arcs between two adjacent corner points, the center of which is the opposite corner point. The intersection (common area) of the circles forms the arc polygon.
  • the underlying polygon must be convex and not overlapped.
  • a regular arc polygon is based on a regular polygon that has both sides of equal length and interior angles of equal size.
  • a special case are equal-thickness polygons whose underlying polygons have an odd number of vertices, so that every possible diameter of the solid has the same magnitude (constant width).
  • a particular advantage is the good ratio between the thick-walled and thin-walled areas of the cross section.
  • the thin-walled areas bring about a reduction in the force required to stretch the pipette tip when it is clamped onto an attachment and, as a result, also a reduced attachment force. Due to the increased flexibility, the pipette tip can be better used with tips of different shapes and/or dimensions.
  • the thick-walled areas can also advantageously be used as a support surface for the ejector of a pipette, in order to reliably detach the pipette tip from an attachment.
  • the thickened areas can also be used for a good rest in the tray (holder for pipette tips), which has holes into which the pipette tips are inserted and on the upper edge of which they are supported with the thickened areas.
  • the ratio of the thick-walled and thin-walled areas of the cross-section in combination with the reduced stretching force is particularly advantageous.
  • the outer contour of the tubular body in the form of an arc polygon due to the outer contour of the tubular body in the form of an arc polygon, the cross-sectional area and thus the weight of the pipette tip and the plastic material required for production can be reduced.
  • a further advantage is that the special external appearance of the pipette tips with the outer contour in the form of an arc polygon makes it possible to distinguish between different pipette tip types.
  • a simulation comparison of a pipette tip with the outer contour in the form of an arc polygon with a conventional hollow-cylindrical pipette tip has shown that the stretching force to be applied when attaching the tip can be reduced by up to approx. 35%.
  • the plastic compound can fill the cavity in the injection mold in the area of the flat areas better than in the area of the grooves in conventional pipette tips due to the lower pressure losses at the flat areas.
  • weld lines can also be reduced and more dimensionally stable and stronger pipette tips can be achieved.
  • the increased strength can prevent the pipette tips from tearing open at the points with the smallest wall thickness due to the push-on forces.
  • the flat areas can be used to identify the pipette tips.
  • information about the pipette tip and/or its manufacture can be attached to the flattened areas during injection molding, for example about the pipette tip size, the material or the degree of purity of the pipette tip, the manufacturer, the brand and/or the production tool used for manufacture.
  • the pipette tip size is the largest volume that can be dispensed with the pipette tip.
  • Pipette tips that differ from one another by at least one of the aforementioned criteria are also referred to in this application as "pipette tips of different pipette tip types".
  • the identification may be in the form of raised or depressed letters, numbers, characters or symbols during injection molding or may be printed later.
  • Identification by the user can also be considered, e.g. by printing, inscribing with a writing tool or affixing a label.
  • the flat areas themselves can be used as an identification feature to distinguish different types of pipette tips from one another.
  • the flat areas can also serve as anti-roll protection in order to prevent a pipette tip placed on a work surface or other surface from rolling away.
  • the invention relates exclusively to pipette tips in which the sides of the arc polygon are outwardly curved such that the flats have an outwardly (convex) curved profile in a cross-section through the tubular body.
  • the invention in addition to the aforesaid pipette tips, the invention relates to pipette tips in which the sides of the arc polygon curve inward so that the flats in a cross-section through the tubular body have an inward (concave) have a curved profile.
  • the profile of the flattened areas is curved mostly or exclusively outwards or mostly or exclusively inwards.
  • the radius of curvature is constant along each profile.
  • the radius of curvature varies along each profile or part thereof.
  • the profile of the flattened areas is curved in the same or different ways in sections.
  • the profile of the flats curves outwards or straight at the two edges and curves outwards or curves inwards in between, so that it is approximately V-shaped as a whole.
  • the profile of the flattened areas is differently curved in sections.
  • the different curvature can be curvatures with different radii of curvature or outward and inward curvatures with the same or different radii of curvature.
  • the curvature denotes the reciprocal of the radius of curvature of the respective profile.
  • the tubular body has, in all cross-sections through the flats in the flats, exclusively a profile curved with the same radius of curvature or in different cross-sections a profile curved with different radius of curvature, the curvature of the profile preferably changing gradually from cross-section to cross-section.
  • the flats have an outwardly curved profile and an inwardly curved profile in different cross-sections, the curvature of the profile preferably changing gradually from cross-section to cross-section.
  • the wall thickness of the tubular body gradually decreases in a cross-section through the tubular body, starting from one of the two edge regions of each flat in the flat towards its central region. The gradual reduction in wall thickness promotes even filling of the cavity in the injection mold and avoids excessive stress when the pipette tip is clamped onto a socket.
  • the flats extend upwardly to a distance from the top of the tubular body.
  • a circumferential upper edge with a uniform wall thickness can be achieved at the upper end of the pipette tip, which is advantageous for ejecting a pipette tip from the attachment by means of an ejection device of the pipetting device.
  • the upper edge of the pipette tip is a circumferential flange. The flange can be used to hold a pipette tip in a hole of a pipette tip holder (rack) .
  • the flats extend to the top of the tubular body.
  • the extension of the flat areas to the upper end is advantageous for the deformation of the pipette tip with reduced effort.
  • the tubular body has a shoulder on the outer periphery.
  • the shoulder can be used to support the pipette tip in a hole of a pipette tip holder.
  • the flattened areas extend downwards at least as far as or beyond the shoulder.
  • the tubular body has three to ten, preferably three, four or five flat areas on the circumference. Due to the multiple flattenings, the effort required to deform the pipette tips can be further reduced. Furthermore, different types of pipette tips can be identified differently by pipette tips with different numbers and/or dimensions (e.g. with different widths and/or curvatures) of the flat areas.
  • all the flattened areas are of the same width and have the same curvature.
  • the flats are parallel to the central axis of the tubular body or helically around the central axis of the tubular body.
  • each flat extends only a fraction of the circumference of the tubular body or once or more than once around the circumference of the tubular body.
  • the seating area is conical and/or cylindrical.
  • the tubular body has on the inner circumference of the seat area at least one inwardly projecting, circumferential sealing structure and/or at least one inwardly projecting, circumferentially extending guide structure or having several sections spaced apart from one another and/or at least one inwardly projecting , circumferential or more spaced apart portions having braking structure.
  • the sealing structure is a sealing bead and/or the guide structure is a guide bead and/or a guide rib and/or nub- or wart-shaped guide projections and/or the braking structure is a braking bead and/or a conical braking area .
  • the sealing structure brings about a ring support between the attachment of the pipette device and the pipette tip and thus a good seal with low frictional forces when the pipette tip is pushed onto the attachment.
  • the seating area can have a surface seal, which is formed, for example, by a conical or cylindrical surface or a partially conical and partially cylindrical surface.
  • the guide structure brings about a ring support or a plurality of circular arc-shaped supports spaced apart from one another in the circumferential direction and/or a plurality of approximately punctiform supports spaced apart from one another in the circumferential direction between the attachment of the pipetting device and the pipette tip, and thus good guidance with low frictional forces when the pipette tip is placed on the attachment.
  • the guide structure keeps the pipette tip stable at the base, even if a force is introduced from the side into the lower end of the pipette tip during wall dispensing (liquid dispensing on a vessel wall).
  • the braking structure provides a ring or arcuate or ramped interface between the hub and the pipette tip and brakes the insertion movement of the hub into the pipette tip.
  • the braking effect is determined by the geometry of the braking structure and the approach and the Material properties (particularly elasticity and roughness) of the pipette tip and attachment are determined.
  • the guide structure is arranged above the sealing structure and/or the braking structure is arranged below the sealing structure.
  • the guiding structure coincides with the sealing structure and/or the sealing structure coincides with the braking structure.
  • a guide bead can also be designed as a sealing bead and/or a sealing bead can also be designed as a friction bead.
  • the tubular body has a plurality of sealing structures and/or guide structures and/or friction structures on the inner circumference, which have a wavy contour in a longitudinal section through the tubular body.
  • the tubular body has a widening at the upper opening and/or an insertion bevel at the inner circumference.
  • the widening and/or insertion bevel makes it easier to insert an attachment of a pipetting device into the pipette tip.
  • the pipette tip consists exclusively of the tubular body.
  • the pipette tip is an air cushion pipette tip, ie it is designed to be used with an air cushion pipette device.
  • the air-cushion pipette tip consists solely of the tubular body.
  • the pipette tip consists of the tubular body and another component.
  • the further component is, for example, a small piston which is arranged inside the tubular body and can be displaced in it.
  • This is a positive displacement pipette tip, i.e. a pipette tip that can be used with a positive displacement pipetting device.
  • the pipette tip is made from at least one thermoplastic, preferably from at least one polyolefin, preferably from at least one polypropylene and/or polyethylene.
  • the invention also relates to a pipette tip system comprising a plurality of pipette tips according to one of claims 1 to 15 or one of the above embodiments, pipette tips of different pipette tip types having differently designed flat areas and/or different markings on the flat areas.
  • the invention also relates to a pipetting system with at least one pipette tip according to one of claims 1 to 15 or one of the above embodiments and a single-channel pipetting device with a single attachment for attaching a pipette tip and/or a multi-channel pipetting device with multiple attachments for attaching multiple pipette tips at the same time.
  • the terms “vertical” and “horizontal”, “above” and “below” and terms derived therefrom such as “above” and “below” refer to an arrangement of the pipette tip with a vertically aligned Central axis of the tubular body with the top opening at the top and the bottom opening at the bottom.
  • each cross-section through the tubular body is a plane oriented perpendicular to the central axis of the tubular body.
  • Each longitudinal section through the tubular body is a plane in which the central axis of the tubular body extends.
  • the central area of the flat denotes a line or a strip-like zone that runs between the two lateral edges of the flat, it being possible for the line or zone to be at the same distance from the two lateral edges of the flat or at different distances from the two lateral edges of the flat may have flattening.
  • a pipette tip 1 has an elongate, tubular body 2 which has a lower opening 4 at the lower end 3 and an upper opening 6 at the upper end 5 .
  • the lower opening 4 is smaller than the upper opening 6.
  • the inner and outer diameters of the tubular body 2 increase from the lower opening 4 to the upper opening 6 .
  • the tubular body 2 has a conical section 7 below and above it a head section 8 which is slightly conical in a lower head section part 8.1 and more heavily conical in an upper head section part 8.2 ( 1a, 1f ). Adjacent to the conical section 7 runs around the underside of the head section 8 at the outer periphery 9 of the tubular body 2 a downwardly directed outer shoulder 10 .
  • the head section 8 of the tubular body 2 is triangular in cross-section and has a flattened area 12 between each two adjacent corners 11 with an arc-shaped outwardly curved profile 13 ( Fig. 1d ).
  • the tubular body 2 thus has an outer contour 14 in the form of a regular triangular arc polygon 15 in a cross section through the head section 8, which is also referred to as a Reuleaux triangle.
  • the head section 8 Due to the outer contour 14 in the form of an arc polygon 15 and its circular inner contour 16, the head section 8 has the thickest-walled points 17 at the corners 11 of the arc polygon 15 and the thinnest-walled points 18 in the middle between the corners, with its wall thickness corresponding to the thickest-walled points 17 to to the thinnest points 18 gradually decreases.
  • the tubular body 2 has a peripheral edge 19 with a corresponding progression of the wall thickness ( 1g ).
  • the tubular body 2 has a widening 21 with an insertion bevel 22 on the inner circumference 20 . This is particularly in 1c shown.
  • the tubular body 2 has an essentially conical seating area 23 on the inner circumference 20 for a conical attachment 24 of a pipetting device 25 .
  • the seat portion 23 extends into the head portion 8 and has a cone angle of, for example, 2° to 6°.
  • the seat area 23 forms a surface seal for a sealing seat of the pipette tip 1 on the attachment 24.
  • the tubular body 2 has a circumferential annular groove 26 on the inner circumference 20 below the seating area 23 for holding on the core of an injection mold during the production of the pipette tips ( 1c ).
  • the inner contour of the tubular body 2 merges smoothly into the downwardly tapering conical section 7 ( 1c ).
  • One or more pipette tips 1 can be held ready in holes in a holder for pipette tips so that they can be clamped onto the attachment 24 of a pipetting device 25, with their shoulder 10 being supported on the edge of the holes.
  • the attachment 24 of a pipetting device 25 can easily be inserted into the pipette tip 1 through the widening 21 with the insertion bevel 22 at the upper opening 6 .
  • the pipette tip 1 can be elastic and/or plastic in the area of the flat areas 12 are deformed, as a result of which the push-on forces are reduced and a securely sealing fit of the extension 24 in the seat area 22 is achieved with relatively lower push-on forces.
  • the thin-walled areas between the corners 11 lead to a reduction in the expansion force required when attaching the pipette tip 1 to an attachment 24 of a pipetting device 25 and to a correspondingly reduced attachment force and increased flexibility when using the pipette tip 1 with a pipetting device 25, the attachments 23 with have different geometries.
  • the pipette tip 1 can easily be ejected from the attachment 24 since the ejection forces to be applied for the ejection are also reduced.
  • an ejection sleeve of the pipette device 25 guided on the attachment 24 is pressed against the peripheral edge 19 at the upper end 5 of the pipette tip 1 and the pipette tip 1 is stripped off the attachment 24 .
  • the thick-walled areas at the corners 11 enable the pipette tip 1 to be ejected safely, since they offer a large contact surface on the upper edge 19 for placing an ejector.
  • the thick-walled portions are also formed on the shoulder 10 on the underside of the head portion 8, they provide good seating on the rim portions of holes in a pipette tip holder.
  • the cross-sectional shape promotes an even distribution of stress when it is placed on the attachment 24, which prevents the pipette tip 1 from tearing open in the head section 8.
  • the cross-sectional shape in the head section 8 is also advantageous for the uniform filling of the injection mold with plasticized plastic mass during the injection molding of the pipette tip 1.
  • the pipette tip 1 from 2 differs from the pipette tip of 1 characterized in that they are rounded in a cross section through the head portion 8 three Corners 11, ie corners 11 with a radius 27 has.
  • the radius 27 is smaller than the radius of curvature of the flat areas 12.
  • the pipette tip 1 from 3 differs from the pipette tip of 1 in that a cross-section through the head section 9 has four flattened areas 12 with a profile 13 curved outwards in an arc shape, the profiles 13 abutting at four corners 11 .
  • the outer contour of this pipette tip 1 has the shape of a regular quadrilateral arc polygon 15 according to Reuleaux.
  • the pipette tip 1 from 4 is preferably used for pipetting smaller filling volumes (eg 10 ⁇ l) than the pipette tips 1 from Figures 1 to 3 (e.g. 200 ⁇ l).
  • the pipette tip 1 from 4 differs from those described above in particular in that the elongate tubular body 2 has a conical middle section 28 above the conical section 7, a conical transition section 29 thereover and a conical head section 8 thereover with a circumferential, radially outwardly projecting flange 30 at the upper end 5 has.
  • the aforementioned sections 7, 28, 29 and the flange 30 connect directly to each other.
  • the outer diameter of the tubular body 2 gradually increases from the lower end 3 to the flange 30. In the middle section it has small diameter jumps 31 which form level markings.
  • the inner diameter of the tubular body 2 basically also increases gradually from the lower end 3 to the upper end 5 of the tubular body 2.
  • the tubular body 2 has on the inner circumference 20 in the seating area 23 sealing structures 32 in the form of two inwardly projecting, closed peripheral sealing beads 33 which are spaced apart from one another in the axial direction.
  • the lower sealing bead 33 is at the same time a braking structure 34 in the form of a braking bead 34 which has the function of stopping the insertion of an attachment 24 of a pipetting device 25 .
  • the lower sealing bead 33 has a smaller inner diameter than the upper sealing bead 33.
  • the seat area 23 has a guide structure 36 in the form of several (e.g. 3) guide knobs 37 or guide bosses distributed uniformly on the same cross-section on the inner circumference.
  • the tubular body 2 has a widening 21 on the inner circumference 20 with an insertion bevel 22 , which ends above the guide structure 36 .
  • the flange 30 has downwardly projecting ribs 38 on the underside, which extend radially outwards from the head section 8 .
  • This pipette tip 1 also has three rounded corners 11 with radii 27 and three flat areas 12 with a profile 13 curved outwards in an arc shape between the corners 11 .
  • the flat areas 12 extend from the underside of the flange 30 in the axial direction of the tubular body 2 to the upper edge area of the transition section 29.
  • One or more pipette tips 1 according to 4 may be provided in a pipette tip holder. They are inserted into holes in the holder and supported with the ribs 38 on the underside of the flange 30 on the edge of the holes. According to Figure 4c the attachment 24 is only partially pushed into the guide structure 36 in the pipette tip 1 . The approach 24 is up to the sealing and Braking bead 33, 35 is advanced so that the pipette tip 1 is aligned and clamped onto the attachment 24 in a sealing manner.
  • FIG 5 are in comparison the cross sections through the seat area 23 of a hollow cylindrical pipette tip 1.1, a pipette tip 1 with flat areas 12 with an outwardly curved profile 13 between adjacent cylindrical areas 39, a pipette tip 1.3 with flat areas 12 with a straight profile 40 between adjacent cylindrical areas 39 and a pipette tip 1.4 with the outer contour of a regular triangular arc polygon 15 shown.
  • All pipette tips 1.1 to 1.4 have the same maximum outside diameter and the same inside diameter.
  • the pipette tip 1.2 with outwardly curved flat areas 12 has a significantly reduced cross-sectional area in comparison to the hollow-cylindrical pipette tip 1.1 and at the thinnest points 17 a significantly reduced wall thickness.
  • the pipette tip 1.3 with the straight flattened areas 12 has an even further reduced cross-sectional area and even further reduced wall thickness at the thinnest points 17 in comparison to the pipette tip 1.2 with the outwardly curved flattened areas 12.
  • the pipette tip 1.4 with the outer contour of an arc polygon 15 has the smallest cross-sectional area and the smallest wall thickness at the thinnest points 17.
  • the table also shows for each cross-sectional shape the relative force saving for stretching in relation to the pipette tip with a circular cross-section given in the second line.
  • the pipette tip of row 2 of the table with the thick annular cross-section has the largest cross-sectional area and the highest extension forces. According to 6 the deformation is comparatively small (maximum comparison strain: 0.60).
  • the pipette tips with a circular cross-section with 1, 3 or 10 grooves have correspondingly reduced cross-sectional areas and required expansion forces, so that a certain relative power saving is achieved.
  • 6 shows that relatively large deformations (maximum equivalent strain: 0.162; 0.160; 0.139) and stresses occur in the grooves, so that the pipette tips tear easily there.
  • the pipette tips with the outer contour in the form of an arc polygon have even further reduced cross-sectional areas and reduced extension forces as well as an even greater relative power saving.
  • the deformations comparativative elastic strain: 0.83
  • stresses in the cross section are further reduced, so that there is even better protection against tearing.

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Abstract

Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen, rohrförmigen Körper mit einer unteren Öffnung an einem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an einem oberen Ende zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers ein Sitzbereich für den Ansatz vorhanden ist, wobei der rohrförmige Körper am äußeren Umfang neben der oberen Öffnung mehrere in Axialrichtung erstreckte Abflachungen aufweist und der rohrförmige Körper in einem Querschnitt durch die Abflachungen am äußeren Umfang die Kontur eines Bogenpolygons hat.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipettenspitze.
  • Pipettenspitzen werden zusammen mit Pipetten und anderen Dosiervorrichtungen insbesondere in medizinischen, biologischen, biochemischen und chemischen Laboratorien zum Dosieren von Flüssigkeiten verwendet. Nachfolgend werden Pipetten und andere Dosiervorrichtungen zusammenfassend als "Pipettiervorrichtungen" bezeichnet. Pipettenspitzen haben einen länglichen, rohrförmigen Körper, der an dem unteren Ende eine untere Öffnung für den Durchgang von Flüssigkeit und an dem oberen Ende eine obere Öffnung zum Aufklemmen auf den Ansatz einer Pipettiervorrichtung hat. Pipettenspitzen haben meist eine im Allgemeinen konische Form, deren Querschnitt sich von der unteren Öffnung zur oberen Öffnung hin vergrößert. Bekannt sind standardisierte konische bzw. kegelstumpfförmige Ansätze (Arbeitskonus) mit einer Standardgeometrie, die von vielen Herstellern einheitlich verwendet wird und die für jede Pipettenspitzengröße durch einen spezifischen mittleren Durchmesser und durch einen spezifischen Konuswinkel des konischen Ansatzes gekennzeichnet ist.
  • Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen dienen dazu, gleichzeitig Flüssigkeit aus einem oder mehreren Gefäßen aufzunehmen bzw. in ein oder mehrere Gefäße abzugeben. Sie werden vielfach für die Bearbeitung von Mikrotiterplatten benutzt, die in matrixartiger Anordnung eine Vielzahl Gefäße aufweisen. Hierfür haben Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen mehrere, in einer oder mehreren parallelen Reihen parallel nebeneinander angeordnete konische Ansätze, auf die Pipettenspitzen aufklemmbar sind. In Anpassung an ein häufig benutztes Format von Mikrotiterplatten mit 96 (8x12) oder 384 (16 x 24) Gefäßen (Näpfchen) gemäß ANSI-Standard sind Mehrkanalpipetten mit 8, 12, 16 oder 24 Ansätzen in einer Reihe bekannt. Bekannt sind auch Mehrkanal-Dosiervorrichtungen mit einem Dosierkopf, der 96 oder 384 Ansätze aufweist. Entsprechend dem Abstand benachbarter Gefäße von Mikrotiterplatten mit 96 oder 384 Gefäßen weisen benachbarte Ansätze einen Abstand von 9 mm oder 4,5 mm voneinander auf.
  • Bei Ausführung als Luftpolster-Pipettiervorrichtung weist die Pipettiervorrichtung mindestens eine Verdrängungseinrichtung für Luft auf, die kommunizierend mit einem Durchgangsloch mindestens eines Ansatzes verbunden ist. Mittels der Verdrängungseinrichtung ist ein Luftpolster verlagerbar, um Flüssigkeit in eine auf den Ansatz aufgeklemmte Pipettenspitze einzusaugen und daraus auszustoßen. Die Verdrängungseinrichtung ist meistens als Zylinder mit darin verschieblichem Kolben ausgeführt. Bekannt sind aber auch Verdrängungseinrichtungen mit einer Verdrängungskammer und mindestens einer verformbaren Wand, wobei eine Verformung der Wand die Verdrängung des Luftpolsters bewirkt.
  • Bei der Ausführung als Direktverdränger-Pipettiervorrichtung ist in der Pipettenspitze ein kleiner Kolben angeordnet, der beim Aufstecken der Pipettenspitze auf einen Ansatz mit einem Kopplungselement eines Kolbenantriebs der Pipettiervorrichtung gekoppelt wird, das in einem Durchgangsloch des Ansatzes verlagerbar ist.
  • Die Aufnahme der Flüssigkeit in die Pipettenspitze erfolgt bevorzugt in einem einzigen Schritt oder in mehreren kleinen Schritten. Die Abgabe der Flüssigkeit erfolgt beim Pipettieren in einem einzigen Schritt und beim Dispensieren in mehreren kleinen Schritten.
  • Pipettiervorrichtungen haben meist einen Abwerfer, der auf den oberen Rand der Pipettenspitze wirkt, um diese vom Ansatz abzudrücken. Bei Mehrkanal-Pipettiervorrichtungen ist der Abwerfer gleichzeitig gegen die oberen Ränder mehrerer Pipettenspitzen drückbar. Mittels des Abwerfers kann der Anwender die mit Flüssigkeit kontaminierten Pipettenspitzen vom Ansatz trennen, ohne diese anzufassen.
  • Die Pipettiervorrichtung kann eine Handpipette sein, die der Anwender mit nur einer Hand halten und betätigen kann. Sie kann auch eine Dosierstation ("Pipettierstation") oder ein Dosierautomat ("Pipettierautomat") sein, bei dem ein Dosierkopf mit einem oder mehreren Ansätzen an einem Roboterarm oder an einem anderen Übertragungssystem oberhalb einer Arbeitsfläche verlagerbar ist. Die Pipettiervorrichtung kann auch Bestandteil eines Laborautomaten ("Workstation") sein, der außer dem Dosieren weitere Behandlungen von Flüssigkeiten (z.B. Mischen, Temperieren, Analysieren) durchführen kann.
  • Zur Vermeidung von Fehldosierungen muss die Pipettenspitze hinreichend fest bzw. abdichtend auf den Ansatz aufgeklemmt sein. Außerdem dürfen die Kräfte für das Aufstecken und das Abwerfen der Pipettenspitze von dem Ansatz nicht zu hoch sein. Herkömmliche Pipettenspitzen sind im Kontaktbereich mit dem konischen Ansatz dickwandig und starr. Beim Aufstecken werden die Pipettenspitzen am Umfang durch den Ansatz elastisch aufgeweitet. Die Federkennlinie ist steil, sodass hohe Aufsteckkräfte aufzubringen sind. Nach dem Aufstecken wirkt eine entsprechend hohe Haftreibung zwischen dem Ansatz und der Pipettenspitze, die beim Abwerfen überwunden werden muss. Der Anwender wird durch die hohen Kräfte für das Aufstecken und Abwerfen der Pipettenspitze belastet. Hierdurch können Krankheiten ausgelöst werden, die unter dem Begriff "cummulative trauma disorders" (CTD) zusammengefasst werden. Soweit das Aufstecken und Abwerfen mittels motorischer Antriebe erfolgt, müssen diese entsprechend leistungsfähig sein und haben einen hohen Stromverbrauch.
  • Die US 6,197,259 beschreibt eine Pipettenspitze, die durch Anwendung von relativ geringen axialen Aufsteckkräften von sechs Pfund (26,7 N) fest auf einen Ansatz einer Pipette aufsteckbar und durch Anwendung von relativ geringen Abwurfkräften von drei Pfund (13,3 N) von diesem abwerfbar ist. Die Pipettenspitze weist ein konisches oberes Ende mit einem inneren Durchmesser am oberen Ende auf, der größer als der Durchmesser des Ansatzes der Pipette ist, auf den die Pipettenspitze aufzustecken ist. Ferner hat die Pipettenspitze einen hohlen Mittelabschnitt und einen kreisringförmigen Dichtbereich an der Verbindung zwischen dem oberen Ende und dem Mittelabschnitt. Der Mittelabschnitt weist an und neben dem Dichtbereich eine Seitenwand mit einer Wandstärke zwischen 0,2 und 0,5 mm auf. Der kreisringförmige Dichtbereich hat einen inneren Durchmesser, der kleiner als ein Wert "x" ist, und ist ausgelegt, sodass er mit dem unteren Ende einer Dichtzone des Ansatzes in Eingriff kommt, um radial aufgeweitet zu werden, wenn der Ansatz eingeführt ist. Hierdurch wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Dichtzone des Ansatzes und dem Dichtbereich der Pipettenspitze erzeugt. Ferner weist die Pipettenspitze an der Innenseite neben dem Dichtbereich seitliche Stabilisierungsmittel auf, die mit der äußeren Oberfläche des Ansatzes in Eingriff kommen, um die Pipettenspitze auf dem Ansatz zu stabilisieren. Die seitlichen Stabilisierungsmittel weisen zumindest drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Kontakte auf, die sich von der inneren Oberfläche der Pipettenspitze aus nach innen erstrecken. Der diametrale Abstand der Kontakte ist so bemessen, dass sie leicht mit dem unteren Ende des Ansatzes in Eingriff kommen und ein Vorbeigleiten des unteren Endes ermöglichen, ohne dass die Seitenwände der Pipettenspitze aufgeweitet werden, auf denen die Kontakte angeordnet sind. Wenn das untere Ende der Dichtzone des Ansatzes in Eingriff mit dem Dichtbereich der Pipettenspitze kommt, wird die Pipettenspitze im Dichtbereich und unmittelbar daneben gedehnt. Wenn die Kontakte die Pipettenspitze auf dem Ansatz führen, verformt sich die Seitenwand der Pipettenspitze zwischen den Kontakten nach innen und wird nicht aufgeweitet, wodurch die für das Eindrücken des Ansatzes aufzubringende Kraft gering gehalten wird. Der Ansatz ist mit anwachsender Aufsteckkraft tiefer in die Pipettenspitze einpressbar. Dementsprechend hohe Abwurfkräfte sind für das Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz aufzubringen. Die Konstruktion eignet sich aufgrund der nach innen vorstehenden Kontakte nur für verhältnismäßig große Pipettenspitzen.
  • Die US 6,568,288 beschreibt eine Pipettenspitze, die axial voneinander beanstandete kreisringförmige Dicht- und im Wesentlichen zylindrische seitliche Führungsbereiche aufweist, wobei der Dichtbereich hinreichend dünn ist, um beim Eindringen eines Ansatzes einer Pipette mit axial voneinander beabstandeten kreisringförmigen Dicht-und zylindrischen seitlichen Führungszonen einen Presssitz und luftdichte Abdichtung zwischen einer Dichtfläche der Dichtzone und dem Dichtbereich zu bilden. Die Wandstärke im Dichtbereich beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 0,5 mm. Die Dichtfläche ist die Außenfläche eines kreisringförmigen, radial nach außen vorspringenden Vorsprunges neben dem unteren Ende des Ansatzes. Die Pipettenspitze weist eine kreisringförmige, nach oben gewandte und nach innen gerichtete Schulter am Innenumfang auf, um das Aufstecken auf den Ansatz zu begrenzen. Die Kraft für das Aufstecken soll ungefähr zwei Pfund (8,9 N) und für das Abwerfen ungefähr ein Pfund (4,45 N) betragen. Durch den Tiefenanschlag kann es zu einem unvollständigen Eintauchen beim gleichzeitigen Aufnehmen mehrerer Pipettenspitzen von einem Tray oder Rack mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung kommen. Wenn sich das Tray oder Rack zwischen seitlichen Rändern leicht nach unten durchbiegt, kann das Aufsetzen der beiden äußeren Ansätze auf den Schultern der beiden äußeren Pipettenspitzen zu einem unzureichenden Eintauchen der weiteren Ansätze in die dazwischen angeordneten Pipettenspitzen führen.
  • Die US 6,967,004 B2 beschreibt eine Pipettenspitze, die einen kreisringförmigen Dichtbereich mit einer inneren Dichtfläche auf einer Seitenwand aufweist, die im Dichtbereich hinreichend dünn ist, um sich geringfügig auszudehnen und einen Presssitz und eine luftdichte Abdichtung zwischen der Dichtfläche und einer Dichtzone eines in die Pipettenspitze eingesetzten Ansatzes der Pipette zu bilden. Die Pipettenspitze hat eine kreisringförmige, nach innen und nach oben gerichtete Schulter, die das Einstecken des Ansatzes begrenzt. Der Ansatz weist zwei Zylinderabschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Seine kreisringförmige Dichtzone schließt eine Dichtkante an einer Verbindung des unteren Endes eines Zylinderabschnittes und dem äußersten Rand eines radial erstreckten Überganges des Ansatzes ein. Vorzugsweise betragen die Kräfte zum Einsetzen und Abwerfen der Pipettenspitze weniger als zwei Pfund (8,9 N). Der Tiefenanschlag kann beim gleichzeitigen Aufnehmen von mehreren Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen.
  • Die EP 2 138 234 A1 beschreibt eine Pipettenspitze, die zum lösbaren Verbinden mit dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung am oberen Ende eines länglichen rohrförmigen Abschnittes einen flexiblen, rohrförmigen Verbindungsabschnitt mit einer im Querschnitt wellenförmigen Kontur aufweist, welche die Dehnbarkeit des Sitzbereiches erhöht. Der Sitzbereich ist beim Aufstecken auf den Ansatz um mehr als 20 % reversibel dehnbar. Für einen abdichtenden Sitz muss die wellenförmige Kontur auf dem Ansatz glattgezogen werden, wodurch die weitere Dehnbarkeit nur noch gering ist. Infolgedessen erfordert die Pipettenspitze eine genaue Fertigung. Ferner ist zwischen Sitzbereich und rohrförmigem Bereich eine nach innen radial vorspringenden Schulter vorhanden, die einen Tiefenanschlag für den Ansatz bewirkt, der beim Aufnehmen von Pipettenspitzen mittels einer Mehrkanal-Pipettiervorrichtung zu einem unzureichenden Eintauchen von Ansätzen führen kann.
  • Die EP 2 606 977 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit der Form eines länglichen Röhrchens mit einer unteren Öffnung an dem unteren Ende für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an dem oberen Ende, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang ein Sitzbereich vorhanden ist, der zum Aufstecken auf einen standardisierten konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung dient. Der Sitzbereich weist einen Haltebereich mit radial nach innen vorstehenden, axial erstreckten Rippen und unterhalb des Haltebereichs einen Dichtbereich mit einem am Umfang umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung auf. Der Sitzbereich ist so ausgebildet, dass beim Aufstecken auf den Ansatz mit einer Aufsteckkraft, die ein Halten und Abdichten der Pipettenspitze auf dem Ansatz gewährleistet, die Rippen teilweise plastisch verformt werden und außerhalb der Rippen im Sitzbereich eine elastische Verformung eintritt. Unter dem Dichtbereich hat sie einen konisch sich zu oberen Öffnung hin erweiternden Bremsbereich zum Begrenzen des Aufsteckens. Hierdurch wird eine sichere Abdichtung auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung gewährleistet und die zum Abwerfen aufzubringende Abwerfkraft wesentlich verringert. Die Konstruktion eignet sich besonders für verhältnismäßig große Pipettenspitzen mit 2,5, 5,0 und 10 mL Nennvolumen. Für kleinere Pipettenspitzen ist sie aufgrund der schwierigen Herstellung der filigranen Rippen weniger gut geeignet.
  • Die EP 3 115 110 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit einem röhrchenförmigen Körper und einen Sitzbereich zum Aufstecken auf einen konischen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, der am inneren Umfang in einem Abstand von der oberen Öffnung einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Dichtvorsprung, unterhalb des Dichtvorsprungs einen umlaufenden, sich nach unten stärker als der Ansatz verjüngenden Bremsbereich und oberhalb des Dichtvorsprunges einen umlaufenden, nach innen vorstehenden Stützvorsprung aufweist. Der Dichtvorsprung ist unter elastischer Verformung abdichtend auf den Ansatz aufklemmbar, wobei der Bremsbereich weiter unten am Ansatz anliegt und der Stützvorsprung weiter oben ohne Vorspannung am Ansatz anliegt oder durch einen umlaufenden Spalt vom Ansatz beabstandet ist. Die Pipettenspitze ist gut abdichtend und sicher auf dem Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar, mit reduziertem Kraftaufwand vom Ansatz abwerfbar und eignet sich auch gut für kleinere Pipettenspitzengrößen. Nachteilig ist der immer noch hohe Kraftaufwand beim Aufklemmen auf den Ansatz und beim Abstreifen vom Ansatz.
  • Die WO 2011/091308 A2 beschreibt eine Pipettenspitze, die am proximalen Ende eines proximalen Abschnittes einen kreisringförmigen Flansch und im proximalen Abschnitt axial gerichtete Rippen aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beanstandet sind. Der Flansch soll die Steifigkeit der Pipettenspitze erhöhen und die Ausrichtung des Dispensers auf die Pipettenspitze erleichtern. Die Rippen sollen die axiale Aufweitbarkeit der Pipettenspitze im proximalen Bereich begrenzen. Die Aufsteckkräfte der Pipettenspitzen mit 200 µl und 1000 µl Füllvolumen auf fünf verschiedene Pipetten betragen über 1000 g (10 N) und erreichen bis zu 2.000 g (20N).
  • Aus der US 7 335 337 B1 ist eine ergonomisch optimierte Pipettenspitze bekannt, welche betriebssicher auf einer Pipette fixiert werden kann, bei der die Aufsteckkräfte und Abwurfkräfte reduziert sind. Die Pipettenspitze weist elastische Expansionselemente auf, über welche die axiale Aufsteckkraft und Abwurfkraft reduziert werden. Die elastischen Expansionselemente sind in einem oberen Abschnitt der Pipettenspitze oberhalb eines am Innenumfang umlaufenden Dichtringes angeordnet. Sie sind durch nach außen gewölbte Bereiche verringerter Wandstärke zwischen zylindrischen oder kegelförmigen Segmenten der Pipettenspitze gebildet. Beim Einsetzen eines Ansatzes einer Pipette in die obere Öffnung der Pipettenspitze werden die Expansionselemente flachgezogen und weiten sich die segmentierten Wandabschnitte auf. Durch Rippen an der Innenseite der Wandsegmente wird die Pipettenspitze auf dem Ansatz geführt und ausgerichtet. Die Aufsteckkräfte sind jedoch immer noch hoch, weil die Pipettenspitze im Bereich des umlaufenden Dichtringes eine große Wandstärke aufweist und sich nur geringfügig dehnen kann, und steigen stark an, wenn die Expansionselemente flachgezogen sind.
  • Die WO 2018/213196 A1 beschreibt eine Pipettenspitze mit einem proximalen Abschnitt mit einander abwechselnden, längsgerichteten Rillen und Paneelen, die ausgebildet sind, das Aufweiten und das Komprimieren der Wand zu erleichtern, wenn die Pipettenspitze an einer entsprechend ausgebildeten Abgabevorrichtung angebracht ist und damit abdichtend in Eingriff steht. Durch diese Maßnahmen wird die Axialkraft zum Aufklemmen einer Pipettenspitze auf eine Abgabevorrichtung und Lösen einer Pipettenspitze von einer Abgabevorrichtung für Flüssigkeit verringert. Die Rillen sind abgestuft, V- oder U-förmig ausgebildet. Eine Vielzahl von Rillen und Paneelen sind abwechselnd am Umfang des proximalen Abschnittes angeordnet. Zum Ausbilden der Rillen müssen beim Spritzgießen im Spritzwerkzeug Engstellen und die Ecken den an annähernd rechten Winkeln zwischen Rillen und Paneelen mit plastifizierter Kunststoffmasse gefüllt werden. Hierdurch wird die Ausbringung limitiert und die Maßhaltigkeit und Festigkeit der Pipettenspitze vermindert. Auch besteht die Gefahr, dass die Pipettenspitze beim Aufklemmen auf dem Ansatz am Grund der Rillen aufreißt und nicht abdichtend auf dem Ansatz sitzt. Durch die starke Strukturierung des proximalen Abschnittes der Pipettenspitze wird zudem eine Kennzeichnung der Pipettenspitze erschwert.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipettenspitze zur Verfügung zu stellen, die mit verringerter Aufsteckkraft und Abwurfkraft hinreichend fest und abdichtend auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung aufklemmbar ist, günstigere Herstellungseigenschaften bei verbesserter Maßhaltigkeit und Festigkeit aufweist und sich besser für Kennzeichnung verschiedener Pipettenspitzentypen eignet.
  • Die Aufgabe wird durch eine Pipettenspitze mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Pipettenspitze sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenspitze aus Kunststoff umfasst einen länglichen, rohrförmigen Körper mit einer unteren Öffnung an einem unteren Ende des rohrförmigen Körpers für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung an einem oberen Ende des rohrförmigen Körpers zum Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers ein Sitzbereich für den Ansatz vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper am äußeren Umfang neben der oberen Öffnung mehrere in Axialrichtung erstreckte Abflachungen aufweist und der rohrförmige Körper in einem Querschnitt durch die Abflachungen am äußeren Umfang die Kontur eines Bogenpolygons hat.
  • Die erfindungsgemäße Pipettenspitze weist im Bereich der Abflachungen eine geringere Wandstärke als an den beiden seitlichen Rändern der Abflachungen auf. Hierdurch wird die Verformbarkeit der Pipettenspitze beim Aufklemmen auf einen Ansatz einer Pipettiervorrichtung verbessert, sodass auch bei vergleichsweise geringen Aufsteckkräften eine sichere Abdichtung der Pipettenspitze auf dem Ansatz erzielt werden kann. Die Pipettenspitze kann so ausgebildet werden, dass sie beim Aufklemmen mit einer bestimmten Kraft auf einen definierten Ansatz einer Pipettiervorrichtung ausschließlich elastisch verformt wird. Sie kann aber auch so ausgebildet werden, dass sie beim Aufklemmen mit einer bestimmten Kraft auf einen definierten Ansatz einer Pipettiervorrichtung plastisch verformt wird. Bei der elastischen Verformung steigt die Aufsteckkraft proportional zur Verformung an. Die elastische Verformung kann nach dem Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz vollständig zurückgebildet werden. Wenn die Elastizitätsgrenze überschritten wird, tritt die plastische Verformung ein. Die plastische Verformung ist eine irreversible Verformung, die sich nach dem Lösen der Pipettenspitze vom Ansatz nicht selbst zurückbildet. Bei der plastischen Verformung steigt die Aufsteckkraft nicht mehr oder nur noch geringfügig mit der Verformung an. Die elastische oder plastische Verformung findet bevorzugt im Bereich der Abflachungen statt, da die Pipettenspitze neben der oberen Öffnung im Bereich der Abflachungen die geringste Wandstärke aufweist. Hierdurch kann der Kraftaufwand für das abdichtende Aufklemmen der Pipettenspitze auf den Ansatz gering gehalten werden. Im Falle der plastischen Verformung kann die Aufsteckkraft auf einen vorgegebenen Grenzwert begrenzt werden.
  • In dem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper definieren die Abflachungen mit ihrem jeweils bogenförmig gekrümmtem Profil einen äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers in Form eines Bogenpolygons. Bei einem Bogenpolygon sind die Seiten durch Bögen gebildet, die sich zwischen jeweils zwei benachbarten Eckpunkten erstrecken. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart ist das Bogenpolygon ein regelmäßiges Bogenpolygon, wie zum Beispiel das Reuleaux-Polygon. Einem Bogenpolygon liegt jeweils ein Vieleck (Polygon) zugrunde, dessen Seiten durch Kreisbögen zwischen jeweils zwei benachbarten Eckpunkten ersetzt werden, deren Mittelpunkt der gegenüberliegende Eckpunkt ist. Der Durchschnitt (die gemeinschaftliche Fläche) der Kreise bildet das Bogenpolygon. Das zugrunde liegende Vieleck muss konvex und darf nicht überschlagen sein. Einem regelmäßigen Bogenpolygon liegt ein regelmäßiges Polygon zugrunde, das sowohl gleich lange Seiten als auch gleich große Innenwinkel aufweist. Ein Sonderfall sind Gleichdicke, deren zugrunde liegende Vielecke eine ungerade Anzahl an Ecken besitzen, sodass jeder mögliche Durchmesser des Körpers denselben Betrag hat (konstante Breite).
  • Von Vorteil ist insbesondere das gute Verhältnis zwischen den dickwandigen und dünnwandigen Bereichen des Querschnitts. Die dünnwandigen Bereiche bewirken eine Reduzierung der benötigten Kraft zum Dehnen der Pipettenspitze beim Aufklemmen auf einen Ansatz und dadurch auch eine verminderte Aufsteckkraft. Aufgrund der erhöhten Flexibilität kann die Pipettenspitze besser mit Ansätzen mit unterschiedlichen Formen und/oder Abmessungen verwendet werden. Die dickwandigen Bereiche sind auch vorteilhaft als Auflagefläche für den Abwerfer einer Pipette nutzbar, um die Pipettenspitze sicher von einem Ansatz zu lösen. Je nach Konstruktion der Pipettenspitze können die verdickten Bereiche auch für eine gute Auflage im Tray (Halter für Pipettenspitzen) genutzt werden, das Löcher aufweist, in die die Pipettenspitzen eingesetzt sind und an deren oberen Rand sie sich mit den verdickten Bereichen abstützen. Somit ist das Verhältnis der dickwandigen und dünnwandigen Bereiche des Querschnittes in Kombination mit der verringerten Dehnungskraft besonders vorteilhaft. Zudem kann durch die Außenkontur des rohrförmigen Körpers in Form eines Bogenpolygons die Querschnittsfläche und damit das Gewicht der Pipettenspitze und das für die Herstellung benötigte Kunststoffmaterial verringert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch das besondere äußere Erscheinungsbild der Pipettenspitzen mit der Außenkontur in Form eines Bogenpolygons eine Unterscheidung von Pipettenspitzentypen ermöglicht wird.
  • Ein Simulationsvergleich einer Pipettenspitze mit der Außenkontur in Form eines Bogenpolygons mit einer herkömmlichen hohlzylindrischen Pipettenspitze hat gezeigt, dass die beim Aufstecken auf den Ansatz aufzubringende Dehnungskraft um bis zu ca. 35% reduziert werden kann.
  • Für die Herstellung durch Spritzgießen ist von Vorteil, dass die Kunststoffmasse die Kavität im Spritzgießwerkzeug im Bereich der Abflachungen aufgrund der geringeren Druckverluste an der Abflachung besser auffüllen kann als im Bereich der Rillen bei den herkömmlichen Pipettenspitzen. Hierdurch können auch Bindenähte reduziert und maßhaltigere und festere Pipettenspitzen erreicht werden. Durch die erhöhte Festigkeit kann verhindert werden, dass die Pipettenspitzen an den Stellen der geringsten Wandstärke durch die Aufsteckkräfte aufreißen.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Abflachungen zur Kennzeichnung der Pipettenspitzen genutzt werden können. Insbesondere können auf den Abflachungen beim Spritzgießen Angaben über die Pipettenspitze und/oder über deren Herstellung angebracht werden, beispielsweise über die Pipettenspitzengröße, das Material oder den Reinheitsgrad der Pipettenspitze, den Hersteller, die Marke und/oder das für die Herstellung verwendete Produktionswerkzeug. Bei der Pipettenspitzengröße handelt es sich um das größte Volumen, das mit der Pipettenspitze dosiert werden kann. Pipettenspitzen, die sich durch mindestens eines der vorgenannten Kriterien voneinander unterscheiden, werden in dieser Anmeldung auch als "Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps" bezeichnet. Die Kennzeichnung kann beim Spritzgießen in Form von erhabenen oder vertieften Buchstaben, Zahlen, Zeichen oder Symbolen erzeugt oder später aufgedruckt werden. Ferner kommt eine Kennzeichnung durch den Anwender in Betracht, z.B. durch Bedrucken, Beschriften mittels eines Schreibwerkzeugs oder Aufkleben eines Etiketts. Zudem können die Abflachungen an sich als Erkennungsmerkmal genutzt werden, um verschiedene Pipettenspitzentypen voneinander zu unterscheiden.
  • Auch können die Abflachungen als Rollschutz dienen, um zu verhindern, dass eine auf einer Arbeitsfläche oder sonstige Fläche abgelegte Pipettenspitze wegrollt.
  • Gemäß einer Ausführungsart betrifft die Erfindung ausschließlich Pipettenspitzen, bei denen die Seiten des Bogenpolygons nach außen gekrümmt sind, sodass die Abflachungen in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper ein nach außen (konvex) gekrümmtes Profil aufweisen. Gemäß einer anderen Ausführungsart betrifft die Erfindung zusätzlich zu den vorgenannten Pipettenspitzen solche, bei denen die Seiten des Bogenpolygons nach innen gekrümmt sind, sodass die Abflachungen in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper ein nach innen (konkav) gekrümmtes Profil aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Profil der Abflachungen weitestgehend oder ausschließlich nach außen gekrümmt oder weitestgehend oder ausschließlich nach innen gekrümmt. Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung ist der Krümmungsradius entlang des jeweiligen Profils konstant. Gemäß einer anderen Ausführungsart variiert der Krümmungsradius entlang des jeweiligen Profils oder eines Teils desselben. Gemäß einer anderen Ausführungsart ist das Profil der Abflachungen abschnittsweise gleich oder unterschiedlich gekrümmt. Beispielsweise ist das Profil der Abflachungen an den beiden Rändern nach außen gekrümmt oder geradlinig und dazwischen nach außen gekrümmt oder nach innen gekrümmt, sodass es insgesamt annähernd V-förmig ist. Gemäß einer anderen Ausführungsart ist das Profil der Abflachungen abschnittsweise unterschiedlich gekrümmt. Bei der unterschiedlichen Krümmung kann es sich um Krümmungen mit unterschiedlichen Krümmungsradien oder um Krümmungen nach außen und nach innen mit gleichen oder unterschiedlichen Krümmungsradien handeln.
  • Mit der Krümmung ist der Kehrwert des Krümmungsradius des jeweiligen Profils bezeichnet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper in sämtlichen Querschnitten durch die Abflachungen in den Abflachungen ausschließlich ein mit demselben Krümmungsradius gekrümmtes Profil oder in verschiedenen Querschnitten ein mit unterschiedlichem Krümmungsradius gekrümmtes Profil auf, wobei sich die Krümmung des Profils von Querschnitt zu Querschnitt vorzugsweise allmählich ändert. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weisen die Abflachungen in verschiedenen Querschnitten ein nach außen gekrümmtes Profil und ein nach innen gekrümmtes Profil auf, wobei sich die Krümmung des Profils von Querschnitt zu Querschnitt vorzugsweise allmählich ändert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart verringert sich die Wandstärke des rohrförmigen Körpers in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper jeweils ausgehend von einem der beiden Randbereiche jeder Abflachung in der Abflachung zu deren Zentralbereich hin allmählich. Durch die allmähliche Abnahme der Wandstärke wird ein gleichmäßiges Auffüllen der Kavität im Spritzgießwerkzeug begünstigt und überhöhte Spannungen beim Aufklemmen der Pipettenspitze auf einen Ansatz vermieden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstrecken sich die Abflachungen nach oben bis auf einen Abstand vom oberen Ende des rohrförmigen Körpers. Hierdurch kann am oberen Ende der Pipettenspitze ein mit gleichmäßiger Wandstärke umlaufender oberer Rand erreicht werden, der vorteilhaft für das Abwerfen einer Pipettenspitze vom Ansatz mittels einer Abwurfeinrichtung der Pipettiereinrichtung ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der obere Rand der Pipettenspitze ein umlaufender Flansch. Der Flansch kann zum Halten einer Pipettenspitze in einem Loch eines Halters für Pipettenspitzen (rack) genutzt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsart erstrecken sich die Abflachungen bis zum oberen Ende des rohrförmigen Körpers. Die Erstreckung der Abflachungen bis zum oberen Ende ist vorteilhaft für die Verformung der Pipettenspitze unter vermindertem Kraftaufwand.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am äußeren Umfang eine Schulter auf. Mit der Schulter kann die Pipettenspitze in einem Loch eines Halters für Pipettenspitzen abgestützt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart erstrecken sich die Abflachungen nach unten zumindest bis zu der Schulter oder darüber hinaus.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am Umfang drei bis zehn, vorzugsweise drei, vier oder fünf Abflachungen auf. Durch die mehreren Abflachungen kann der Kraftaufwand für die Verformung der Pipettenspitzen weiter reduziert werden. Ferner können durch Pipettenspitzen mit unterschiedlicher Anzahl und/oder Abmessungen (z.B. mit unterschiedlicher Breite und/oder Krümmung) der Abflachungen unterschiedliche Pipettenspitzentypen unterschiedlich gekennzeichnet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind sämtliche Abflachungen gleich breit und gleich gekrümmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart verlaufen die Abflachungen parallel zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers oder schraubenlinienförmig um die Mittelachse des rohrförmigen Körpers herum. Bei einem schraubenlinienförmigen Verlauf erstreckt sich beispielsweise jede Abflachung nur über einen Bruchteil des Umfanges des rohrförmigen Körpers oder einmal oder mehr als einmal um den Umfang des rohrförmigen Körpers herum.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Sitzbereich konisch und/oder zylindrisch.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang des Sitzbereichs mindestens eine nach innen vorspringenden, in Umfangsrichtung umlaufende Dichtstruktur und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beanstandete Abschnitte aufweisende Führungsstruktur und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisende Bremsstruktur auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsart handelt es sich bei der Dichtstruktur um einen Dichtwulst und/oder bei der Führungsstruktur um einen Führungswulst und/oder eine Führungsrippe und/oder noppen- oder warzenförmige Führungsvorsprünge und/oder bei der Bremsstruktur um einen Bremswulst und/oder einen konischen Bremsbereich.
  • Die Dichtstruktur bewirkt eine Ringauflage zwischen dem Ansatz der Pipettiervorrichtung und der Pipettenspitze und somit eine gute Abdichtung bei geringen Reibkräften beim Aufstecken der Pipettenspitze auf den Ansatz. Anstatt einer nach innen vorspringenden Dichtstruktur kann der Sitzbereich eine Flächendichtung aufweisen, die beispielsweise durch eine konische oder zylindrische oder eine abschnittsweise konische und abschnittsweise zylindrische Fläche gebildet ist.
  • Die Führungsstruktur bewirkt eine Ringauflage oder mehrere in Umfangsrichtung voneinander beanstandete, ringbogenförmige Auflagen und/oder mehrere in Umfangsrichtung voneinander beanstandete, annähernd punktförmige Auflagen zwischen dem Ansatz der Pipettiervorrichtung und der Pipettenspitze und somit eine gute Führung bei geringen Reibkräften beim Aufstecken der Pipettenspitze auf den Ansatz. Durch die Führungsstruktur wird die Pipettenspitze stabil am Ansatz gehalten, auch wenn bei Wandabgabe (Flüssigkeitsabgabe an einer Gefäßwand) eine Kraft von der Seite in das untere Ende der Pipettenspitze eingeleitet wird.
  • Die Bremsstruktur bewirkt eine Ringauflage oder eine ringbogenförmige Auflage oder eine rampenförmige Auflage zwischen dem Ansatz und der Pipettenspitze und bremst die Einsetzbewegung des Ansatzes in die Pipettenspitze ab. Die Bremswirkung wird durch die Geometrie der Bremsstruktur und des Ansatzes und die Materialeigenschaften (insbesondere Elastizität und Rauigkeit) von Pipettenspitze und Ansatz bestimmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Führungsstruktur oberhalb der Dichtstruktur und/oder die Bremsstruktur unterhalb der Dichtstruktur angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsart fällt die Führungsstruktur mit der Dichtstruktur zusammen und/oder fällt die Dichtstruktur mit der Bremsstruktur zusammen. Hierfür kann ein Führungswulst zugleich als Dichtwulst ausgebildet sein und/oder ein Dichtwulst zugleich als Reibwulst.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper am inneren Umfang mehrere Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen und/oder Reibstrukturen auf, die in einem Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper eine wellenförmige Kontur aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der rohrförmige Körper an der oberen Öffnung eine Aufweitung und/oder am inneren Umfang eine Einführschräge auf. Durch die Aufweitung und/oder Einführschräge wird das Einführen eines Ansatzes einer Pipettiervorrichtung in die Pipettenspitze erleichtert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart besteht die Pipettenspitze ausschließlich aus dem rohrförmigen Körper. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipettenspitze eine Luftpolster-Pipettenspitze, d.h. sie ist ausgebildet, mit einer Luftpolster-Pipettiervorrichtung verwendet zu werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsart besteht die Luftpolster-Pipettenspitze ausschließlich aus dem rohrförmigen Körper.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsart besteht die Pipettenspitze aus dem rohrförmigen Körper und aus einem weiteren Bauteil. Das weitere Bauteil ist beispielsweise ein kleiner Kolben, der innerhalb des rohrförmigen Körpers angeordnet und in diesem verlagerbar ist. Hierbei handelt es sich um eine Direktverdränger-Pipettenspitze, d.h. um eine Pipettenspitze, die mit einer Direktverdränger-Pipettiervorrichtung verwendet werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Pipettenspitze aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen und/oder Polyethylen hergestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Pipettenspitze eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers an den Ecken des Bogenpolygons fällt in den Bereich von 0,3 bis 1 mm,
    • der Sitzbereich ist innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser, wobei der Konuswinkel des Sitzbereiches ausgewählt ist aus dem Bereich von 1° bis 6°, vorzugsweise von 1,5° bis 2,5°,
    • der Sitzbereich ist ausgebildet, auf einen Ansatz aufgesteckt zu werden, wobei der Konuswinkel des konischen Ansatzes oder des konischen Abschnittes des Ansatzes ausgewählt ist aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, weiterhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5° bis 3°,
    • die Dichtstruktur und/oder Führungsstruktur und/oder Bremsstruktur sind in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über den Sitzbereich verteilt,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers beträgt im Bereich der Abflachungen (außerhalb der Dichtstruktur und/oder Führungsstruktur und/oder Bremsstruktur) an den dünnsten Stellen maximal 0,3 mm,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers beträgt im Bereich der Abflachungen (außerhalb der Dichtstruktur und/oder Führungsstruktur und/oder Bremsstruktur) an den dünnsten Stellen mindestens 0,1 mm,
    • die Abflachungen erstrecken sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers über eine Länge von mindestens 4 mm,
    • die Abflachungen erstrecken sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers mindestens über zwei Dichtstrukturen und/oder Führungsstrukturen und/oder Bremsstrukturen hinweg.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettenspitzensystem umfassend mehrere Pipettenspitzen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten, wobei Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps unterschiedlich ausgebildete Abflachungen und/oder unterschiedliche Kennzeichnungen auf den Abflachungen aufweisen.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Pipettiersystem mindestens eine Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung mit einem einzigen Ansatz zum Aufstecken einer Pipettenspitze und/oder eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit mehreren Ansätzen zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen.
  • In der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "vertikal" und "horizontal", "oben" und "unten" sowie davon abgeleitete Angaben wie "oberhalb" und "unterhalb" auf eine Anordnung der Pipettenspitze mit vertikal ausgerichteter Mittelachse des rohrförmigen Körpers, wobei sich die obere Öffnung oben und die untere Öffnung unten befindet.
  • In der vorliegenden Anmeldung ist jeder Querschnitt durch den rohrförmigen Körper eine Ebene, die senkrecht zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers ausgerichtet ist. Jeder Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper ist eine Ebene, in der sich die Mittelachse des rohrförmigen Körpers erstreckt.
  • Ferner ist mit dem Zentralbereich der Abflachung eine Linie oder eine streifenförmige Zone bezeichnet, die zwischen den beiden seitlichen Rändern der Abflachung verläuft, wobei die Linie oder Zone dieselben Abstände von den beiden seitlichen Rändern der Abflachung aufweisen kann oder unterschiedliche Abstände von den beiden seitlichen Rändern der Abflachung aufweisen kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1a-g
    eine Pipettenspitze mit einer dreieckigen Bogenpolygonkontur in einer Seitenansicht (Fig. 1a), einer um 90° gedrehten Seitenansicht (Fig. 1b), einem Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 1b (Fig.1c), einer Unteransicht (Fig. 1d), einer Draufsicht (Fig 1e), einer Perspektivansicht schräg von unten und von der Seite (Fig. 1f) und einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite (Fig. 1g);
    Fig. 2a-g
    eine Pipettenspitze mit einer dreieckigen Bogenpolygonkontur mit abgerundeten Ecken in einer Seitenansicht (Fig. 2a), einer um 90° gedrehten Seitenansicht (Fig. 2b), einem Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 2b (Fig. 2c), einer Unteransicht (Fig. 2d), einer Draufsicht (Fig. 2e), einer Perspektivansicht schräg von unten und von der Seite (Fig. 2f) und einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite (Fig. 2g);
    Fig. 3a-g
    eine Pipettenspitze mit einer viereckigen Bogenpolygonkontur in einer Seitenansicht (Fig. 3a), einer um 90° gedrehten Seitenansicht (Fig. 3b), einem Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 3b (Fig. 3c), einer Unteransicht (Fig. 3d), einer Draufsicht (Fig 3e), einer Perspektivansicht schräg von unten und von der Seite (Fig. 3f) und einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite (Fig. 3g);
    Fig. 4a-g
    eine weitere Pipettenspitze mit einer dreieckigen Bogenpolygonkontur in einer Seitenansicht (Fig. 4a), einer um 90° gedrehten Seitenansicht (Fig. 4b), einem Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 4b (Fig. 4c), einer Unteransicht (Fig. 4d), einer Draufsicht (Fig 4e), einer Perspektivansicht schräg von unten und von der Seite (Fig. 4f) und einer Perspektivansicht schräg von oben und von der Seite (Fig. 4g);
    Fig. 5
    übereinander gelagerte Querschnitte durch den Sitzbereich von Pipettenspitzen mit kreisringförmigem Querschnitt, Abflachungen mit geradem Profil, Abflachungen mit nach innen gekrümmtem Profil und Abflachungen mit der Kontur eines Reuleaux-Bogenpolygons;
    Fig. 6
    Simulation der Gesamtverformung bei einer radialen Verschiebung am Innenumfang für Pipettenspitzen mit verschiedenen Geometrien.
  • Bei der nachfolgenden Erläuterung verschiedener Ausführungsbeispiele sind die mit denselben Bezeichnungen bezeichneten Strukturen und Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen.
  • Gemäß Fig. 1 hat eine Pipettenspitze 1 einen länglichen, rohrförmigen Körper 2, der am unteren Ende 3 eine untere Öffnung 4 und am oberen Ende 5 eine obere Öffnung 6 aufweist. Die untere Öffnung 4 ist kleiner als die obere Öffnung 6.
  • Generell nimmt der innere und der äußere Durchmesser des rohrförmigen Körpers 2 von der unteren Öffnung 4 zu der oberen Öffnung 6 hin zu. Der rohrförmige Körper 2 hat unten einen konischen Abschnitt 7 und darüber einen Kopfabschnitt 8, der in einem unteren Kopfabschnittsteil 8.1 schwach konisch und in einem oberen Kopfabschnittsteil 8.2 stärker konisch ist (Fig. 1a, 1f). Angrenzend an den konischen Abschnitt 7 läuft an der Unterseite des Kopfabschnittes 8 am äußeren Umfang 9 des rohrförmigen Körpers 2 eine nach unten gerichtete äußere Schulter 10 um.
  • Der Kopfabschnitt 8 des rohrförmigen Körpers 2 ist im Querschnitt dreieckig und weist zwischen jeweils zwei benachbarten Ecken 11 eine Abflachung 12 mit einem bogenförmig nach außen gekrümmtem Profil 13 auf (Fig. 1d). Insgesamt weist somit der rohrförmige Körper 2 in einem Querschnitt durch den Kopfabschnitt 8 eine Außenkontur 14 in Form eines regelmäßigen dreieckigen Bogenpolygons 15 auf, das auch als Reuleaux-Dreieck bezeichnet wird. Aufgrund der Außenkontur 14 in Form eines Bogenpolygons 15 und seiner kreisförmigen Innenkontur 16 weist der Kopfabschnitt 8 an den Ecken 11 des Bogenpolygons 15 die dickwandigsten Stellen 17 und in der Mitte zwischen den Ecken die dünnwandigsten Stellen 18 auf, wobei seine Wandstärke den dickwandigsten Stellen 17 bis zu den dünnwandigsten Stellen 18 allmählich abnimmt.
  • Oben weist der rohrförmige Körper 2 einen umlaufenden Rand 19 mit einem entsprechenden Verlauf der Wandstärke auf (Fig. 1g).
  • Am oberen Ende 5 weist der rohrförmige Körper 2 am inneren Umfang 20 eine Aufweitung 21 mit einer Einführschräge 22 auf. Dies ist insbesondere in Fig. 1c gezeigt.
  • Neben der oberen Öffnung 6 weist der rohrförmigen Körper 2 am inneren Umfang 20 einen im Wesentlichen konischen Sitzbereich 23 für einen konischen Ansatz 24 einer Pipettiervorrichtung 25 auf. Der Sitzbereich 23 erstreckt sich in den Kopfabschnitt 8 hinein und hat einen Konuswinkel von z.B. 2° bis 6°. Der Sitzbereich 23 bildet eine Flächendichtung für einen abdichtenden Sitz der Pipettenspitze 1 auf dem Ansatz 24.
  • Der rohrförmige Körper 2 hat am inneren Umfang 20 unterhalb des Sitzbereiches 23 eine umlaufende Ringnut 26 zum Halten auf dem Kern eines Spritzgießwerkzeugs bei der Herstellung der Pipettenspitzen (Fig. 1c).
  • Am unteren Ende des Kopfabschnittes 8 geht die Innenkontur des rohrförmigen Körpers 2 glatt in den nach unten sich verjüngenden konischen Abschnitt 7 über (Fig. 1c).
  • Zum Aufklemmen auf den Ansatz 24 einer Pipettiervorrichtung 25 können eine oder mehrere Pipettenspitzen 1 in Löchern eines Halters für Pipettenspitzen bereitgehalten werden, wobei sie sich mit der Schulter 10 auf dem Rand der Löcher abstützen. Gemäß Fig. 1c ist der Ansatz 24 einer Pipettiervorrichtung 25 leicht durch die Aufweitung 21 mit der Einführschräge 22 an der oberen Öffnung 6 hindurch in die Pipettenspitze 1 einführbar. Beim Aufklemmen auf den Ansatz 24 kann die Pipettenspitze 1 im Bereich der Abflachungen 12 elastisch und/oder plastisch verformt werden, wodurch die Aufsteckkräfte verringert werden und mit verhältnismäßig geringeren Aufsteckkräften ein sicher abdichtender Sitz des Ansatzes 24 im Sitzbereich 22 erreicht wird. Die dünnwandigen Bereiche zwischen den Ecken 11 führen zu einer Reduzierung der benötigten Dehnungskraft beim Aufstecken der Pipettenspitze 1 auf einen Ansatz 24 einer Pipettiervorrichtung 25 sowie zu einer entsprechend verminderten Aufsteckkraft und einer erhöhten Flexibilität bei der Verwendung der Pipettenspitze 1 mit Pipettiervorrichtung 25, die Ansätze 23 mit unterschiedlichen Geometrien aufweisen.
  • Nach dem Pipettieren von Flüssigkeit kann die Pipettenspitze 1 leicht vom Ansatz 24 abgeworfen werden, da auch die zum Abwerfen aufzubringenden Abwurfkräfte reduziert sind. Zum Abwerfen wird eine auf dem Ansatz 24 geführte Abwurfhülse der Pipettiervorrichtung 25 gegen den umlaufenden Rand 19 am oberen Ende 5 der Pipettenspitze 1 gedrückt und die Pipettenspitze 1 vom Ansatz 24 abgestreift. Die dickwandigen Bereiche an den Ecken 11 ermöglichen ein sicheres Abwerfen der Pipettenspitze 1, da sie am oberen Rand 19 eine große Auflagefläche für das Aufsetzen eines Abwerfers bieten. Da die dickwandigen Bereiche auch auf der Schulter 10 an der Unterseite des Kopfabschnittes 8 ausgebildet sind, bewirken Sie zudem eine gute Auflage auf den Randbereichen von Löchern in einem Halter für Pipettenspitzen. Zudem begünstigt die Querschnittsform eine gleichmäßige Spannungsverteilung beim Aufstecken auf den Ansatz 24, wodurch ein Aufreißen der Pipettenspitze 1 im Kopfabschnitt 8 vermieden wird. Schließlich ist die Querschnittsform im Kopfabschnitt 8 auch vorteilhaft für das gleichmäßige Auffüllen der Spritzgießform mit plastifizierter Kunststoffmasse beim Spritzgießen der Pipettenspitze 1.
  • Die Pipettenspitze 1 von Fig. 2 unterscheidet sich von der Pipettenspitze von Fig. 1 dadurch, dass sie in einem Querschnitt durch den Kopfabschnitt 8 drei abgerundete Ecken 11, d.h. Ecken 11 mit einem Radius 27 aufweist. Der Radius 27 ist kleiner als der Krümmungsradius der Abflachungen 12.
  • Die Pipettenspitze 1 von Fig. 3 unterscheidet sich von der Pipettenspitze von Fig. 1 dadurch, dass in einen Querschnitt durch den Kopfabschnitt 9 vier Abflachungen 12 mit bogenförmig nach außen gekrümmtem Profil 13 aufweist, wobei die Profile 13 an vier Ecken 11 aneinanderstoßen. Die Außenkontur dieser Pipettenspitze 1 hat die Form eines regelmäßigen viereckigen Bogenpolygons 15 nach Reuleaux.
  • Die vorteilhaften Wirkungen der Pipettenspitze von Fig. 1 kommen der Pipettenspitze von Fig. 3 aufgrund der erhöhten Anzahl Ecken 11 und Abflachungen 12 in verstärktem Maße zu.
  • Die Pipettenspitze 1 von Fig. 4 ist vorzugsweise für das Pipettieren kleinerer Füllvolumen (z.B. 10 µl) als die Pipettenspitzen 1 von Fig. 1 bis 3 (z.B. 200 µl) ausgelegt. Die Pipettenspitze 1 von Fig. 4 unterscheidet sich von den oben beschriebenen insbesondere dadurch, dass der längliche, rohrförmige Körper 2 über dem konischen Abschnitt 7 einen konischen Mittelabschnitt 28, darüber einen konischen Übergangsabschnitt 29 und darüber einen konischen Kopfabschnitt 8 mit einem umlaufenden, radial nach außen vorspringenden Flansch 30 am oberen Ende 5 aufweist. Die vorbezeichneten Abschnitte 7, 28, 29 und der Flansch 30 schließen sich direkt aneinander an. Der Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 2 vergrößert sich grundsätzlich allmählich vom unteren Ende 3 bis zum Flansch 30. Im Mittelabschnitt weist er kleine Durchmessersprünge 31 auf, die Füllstandsmarkierungen bilden. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Körpers 2 vergrößert sich grundsätzlich ebenfalls allmählich vom unteren Ende 3 bis zum oberen Ende 5 des rohrförmigen Körpers 2.
  • Der rohrförmige Körper 2 weist am inneren Umfang 20 im Sitzbereich 23 Dichtstrukturen 32 in Form von zwei nach innen vorspringenden, geschlossen umlaufenden Dichtwulsten 33 auf, die voneinander in axialer Richtung beanstandet sind. Der untere Dichtwulst 33 ist zugleich eine Bremsstruktur 34 in Form eines Bremswulstes 34, der die Funktion hat, das Einsetzen eines Ansatzes 24 einer Pipettiervorrichtung 25 abzustoppen. Hierfür hat der untere Dichtwulst 33 einen geringeren Innendurchmesser als der obere Dichtwulst 33. Oberhalb der Dichtwulste 33 weist der Sitzbereich 23 eine Führungsstruktur 36 in Form von mehreren (z.B. 3) am inneren Umfang gleichmäßig auf demselben Querquerschnitt verteilten Führungsnoppen 37 oder Führungswarzen auf. Am oberen Ende 5 weist der rohrförmige Körper 2 am inneren Umfang 20 eine Aufweitung 21 mit einer Einführschräge 22 auf, die oberhalb der Führungsstruktur 36 endet.
  • Der Flansch 30 weist an der Unterseite nach unten vorstehenden Rippen 38 auf, die sich von Kopfabschnitt 8 ausgehend radial nach außen erstrecken.
  • Auch diese Pipettenspitze 1 weist drei abgerundete Ecken 11 mit Radien 27 und drei Abflachungen 12 mit bogenförmig nach außen gekrümmtem Profil 13 zwischen den Ecken 11 auf. Die Abflachungen 12 erstrecken sich ausgehend von der Unterseite des Flansches 30 in Axialrichtung des rohrförmigen Körpers 2 bis auf den oberen Randbereich des Übergangsabschnittes 29.
  • Eine oder mehrere Pipettenspitzen 1 gemäß Fig. 4 können in einem Halter für Pipettenspitzen bereitgestellt werden. Dabei sind sie in Löcher des Halters eingesetzt und mit den Rippen 38 an der Unterseite des Flansches 30 auf dem Rand der Löcher abgestützt. Gemäß Fig. 4c ist der Ansatz 24 nur teilweise bis in die Führungsstruktur 36 in die Pipettenspitze 1 eingeschoben. Der Ansatz 24 wird bis zum Dicht- und Bremswulst 33, 35 vorgeschoben, sodass die Pipettenspitze 1 ausgerichtet und abdichtend auf den Ansatz 24 aufgeklemmt ist.
  • In Fig. 5 sind im Vergleich die Querschnitte durch den Sitzbereich 23 einer hohlzylindrischen Pipettenspitze 1.1, einer Pipettenspitze 1 mit Abflachungen 12 mit nach außen gekrümmtem Profil 13 zwischen angrenzenden zylindrischen Bereichen 39, einer Pipettenspitze 1.3 mit Abflachungen 12 mit geradlinigem Profil 40 zwischen angrenzenden zylindrischen Bereichen 39 und einer Pipettenspitze 1.4 mit der Außenkontur eines gleichmäßigen dreieckigen Bogenpolygons 15 gezeigt.
  • Sämtliche Pipettenspitzen 1.1 bis 1.4 weisen denselben maximalen Außendurchmesser und denselben Innendurchmesser auf.
  • Die Pipettenspitze 1.2 mit nach außen gekrümmten Abflachungen 12 hat im Vergleich zu der hohlzylindrischen Pipettenspitze 1.1 eine deutlich verringerte Querschnittsfläche und an den dünnwandigsten Stellen 17 eine deutlich verringerte Wandstärke.
  • Die Pipettenspitze 1.3 mit den geradlinigen Abflachungen 12 hat im Vergleich zu der Pipettenspitze 1.2 mit den nach außen gekrümmten Abflachungen 12 eine noch weiter verringerte Querschnittsfläche und noch weiter reduzierte Wandstärke an den dünnwandigsten Stellen 17.
  • Die Pipettenspitze 1.4 mit der Außenkontur eines Bogenpolygons 15 hat die geringste Querschnittsfläche und die geringste Wandstärke an den dünnwandigsten Stellen 17.
  • In der nachfolgenden Tabelle sind für Pipettenspitzen mit verschiedener Außenkontur in einem Querschnitt durch den Sitzbereich die Querschnittsflächen und die gemäß einer Simulation für eine Dehnung am Innenumfang um 0,1 mm erforderlichen radialen Dehnungskräfte angegeben. Ferner ist in der Tabelle für jede Querschnittsform die relative Krafteinsparung für die Dehnung bezogen auf die in der zweiten Zeile angegebene Pipettenspitze mit kreisförmigem Querschnitt angegeben.
    Figure imgb0001
  • In der Fig. 6 sind die durch eine Simulation ermittelten Verformungen (elastische Vergleichsdehnung) der Querschnitte der verschiedenen Pipettenspitzen dargestellt. Das Ausmaß der Verformung ist entsprechend der Grauton durch unterschiedliche Grautöne angegeben.
  • Die in der Zeile 1 angeführte Pipettenspitze weist die geringste Querschnittsfläche auf und erfordert für eine radiale Dehnung von 0,1 mm die geringste Dehnungskraft, sodass die größte relative Krafteinsparung erzielt wird. Gemäß Fig. 16 treten jedoch bei dieser Querschnittsform die größten Verformungen (maximale Vergleichsdehnung: 0,77 = 77 %) auf, sodass diese Pipettenspitze leicht reißt.
  • Die Pipettenspitze von Zeile 2 der Tabelle mit dem dicken kreisringförmigen Querschnitt weist die größte Querschnittsfläche und die höchsten Dehnungskräfte auf. Gemäß Fig. 6 ist die Verformung vergleichsweise gering (maximale Vergleichsdehnung: 0,60).
  • Gemäß den Zeilen 3 bis 5 der Tabelle weisen die Pipettenspitzen mit kreisringförmigem Querschnitt mit 1, 3 oder 10 Nuten entsprechend verringerte Querschnittsflächen und erforderliche Dehnungskräfte auf, sodass eine gewisse relative Krafteinsparung erreicht wird. Fig. 6 zeigt, dass in den Nuten verhältnismäßig große Verformungen (maximale Vergleichsdehnung: 0,162; 0,160; 0,139) und Spannungen eintreten, sodass die Pipettenspitzen dort leicht einreißen.
  • Bei der Pipettenspitze mit geradlinigen Abflachungen von Zeile 6 wird eine deutlich größere Verringerung der Querschnittsfläche sowie der erforderlichen Dehnungskraft und eine entsprechende relative Krafteinsparung erzielt. Fig. 6 zeigt, dass die elastischen Verformungen (elastische Vergleichsdehnung: 0,105) und Spannungen vergleichsweise gering sind, wodurch diese Pipettenspitze gegen ein Reißen im Sitzbereich geschützt ist.
  • Gemäß den Zeilen 7 bis 9 der Tabelle weisen die Pipettenspitzen mit der Außenkontur in Form eines Bogenpolygons noch weiter verringerte Querschnittsflächen und reduzierte Dehnungskräfte sowie eine noch stärkere relative Krafteinsparung auf. Gemäß Fig. 6 sind die Verformungen (elastische Vergleichsdehnung: 0,83) und Spannungen im Querschnitt noch weiter vermindert, sodass ein noch besserer Schutz gegen Einreißen gegeben ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pipettenspitze
    2
    rohrförmiger Körper
    3
    unteres Ende
    4
    untere Öffnung
    5
    oberes Ende
    6
    obere Öffnung
    7
    konischer Abschnitt
    8
    Kopfabschnitt
    9
    äußerer Umfang
    10
    Schulter
    11
    Ecke
    12
    Abflachung
    13
    gekrümmtes Profil
    14
    Außenkontur
    15
    Bogenpolygon
    16
    Innenkontur
    17
    dickwandigste Stelle
    18
    dünnwandigste Stelle
    19
    umlaufender Rand
    20
    innerer Umfang
    21
    Aufweitung
    22
    Einführschräge
    23
    Sitzbereich
    24
    Ansatz
    25
    Pipettiervorrichtung
    26
    Ringnut
    27
    Radius
    28
    Mittelabschnitt
    29
    Übergangsabschnitt
    30
    Flansch
    31
    Durchmesservorsprung
    32
    Dichtstruktur
    33
    Dichtwulst
    34
    Bremsstruktur
    35
    Bremswulst
    36
    Führungsstruktur
    37
    Führungsnoppen
    38
    Rippe

Claims (17)

  1. Pipettenspitze aus Kunststoff mit einem länglichen, rohrförmigen Körper (2) mit einer unteren Öffnung (4) an einem unteren Ende (3) für den Durchgang von Flüssigkeit und einer oberen Öffnung (6) an einem oberen Ende (5) zum Aufklemmen auf einen Ansatz (24) einer Pipettiervorrichtung, wobei neben der oberen Öffnung (6) am inneren Umfang des rohrförmigen Körpers (2) ein Sitzbereich (23) für den Ansatz (24) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (2) am äußeren Umfang (9) neben der oberen Öffnung (6) mehrere in Axialrichtung erstreckte Abflachungen (12) aufweist und der rohrförmige Körper (2) in einem Querschnitt durch die Abflachungen am äußeren Umfang die Kontur eines Bogenpolygons hat.
  2. Pipettenspitze nach Anspruch 1, bei der sich die Abflachungen (12) in axialer Richtung zumindest über einen Teil des Sitzbereiches (23) erstrecken.
  3. Pipettenspitze nach Anspruch 1 oder 2, bei der sich die Abflachungen (12) nach oben bis auf einen Abstand vom oberen Ende (5) des rohrförmigen Körpers (2) erstrecken.
  4. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der sich die Abflachungen (12) bis zum oberen Ende (5) des rohrförmigen Körpers (2) erstrecken.
  5. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der sich die Abflachungen (12) nach unten bis zu einer Schulter (10) am äußeren Umfang (11) des rohrförmigen Körpers (9) oder darüber hinaus erstrecken.
  6. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der rohrförmige Körper (2) am Umfang drei bis zehn, vorzugsweise drei, vier oder fünf Abflachungen (12) aufweist.
  7. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Abflachungen (12) in einem Querschnitt durch den rohrförmigen Körper gleich breit und/oder gleich gekrümmt sind.
  8. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der rohrförmige Körper (2) in dem Querschnitt durch die Abflachungen die Kontur eines regelmäßigen Bogenpolygons (15) aufweist.
  9. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Abflachungen (12) parallel zur Mittelachse des rohrförmigen Körpers (2) oder schraubenlinienförmig um die Mittelachse des rohrförmigen Körpers (2) herum verlaufen.
  10. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der rohrförmige Körper (2) in dem Querschnitt durch die Abflachungen (12) am inneren Umfang (20) eine kreisförmige Kontur hat.
  11. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der rohrförmige Körper (2) am inneren Umfang (20) des Sitzbereichs (23) mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende Dichtstruktur (32) und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisende Führungsstruktur (36) und/oder mindestens eine nach innen vorspringende, in Umfangsrichtung umlaufende oder mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisende Bremsstruktur (34) aufweist.
  12. Pipettenspitze nach Anspruch 11, bei der der rohrförmige Körper (2) am inneren Umfang (20) mehrere Dichtstrukturen (32) und/oder Führungsstrukturen (36) und/oder Bremsstrukturen (34) aufweist, die in einem Längsschnitt durch den rohrförmigen Körper (2) eine wellenförmige Kontur aufweisen.
  13. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der rohrförmige Körper (2) an der oberen Öffnung (6) eine Aufweitung (21) und/oder eine Einführschräge (22) aufweist.
  14. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die aus mindestens einem Thermoplasten, vorzugsweise aus mindestens einem Polyolefin, vorzugsweise aus mindestens einem Polypropylen und/oder Ethylen hergestellt ist.
  15. Pipettenspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers (2) an den Ecken des Bogenpolygons (15) fällt in den Bereich von 0,3 bis 1 mm,
    • der Sitzbereich (23) ist innen konisch mit nach unten sich verringerndem Durchmesser, wobei der Konuswinkel des Sitzbereiches ausgewählt ist aus dem Bereich von 1° bis 6°, vorzugsweise von 1,5° bis 2,5°,
    • der Sitzbereich (23) ist ausgebildet, auf einen Ansatz aufgesteckt zu werden, wobei der Konuswinkel des konischen Ansatzes (24) oder des konischen Abschnittes des Ansatzes ausgewählt ist aus dem Bereich von 1,0° bis 10°, vorzugsweise aus dem Bereich von 1,3° bis 7°, weiterhin vorzugsweise aus dem Bereich von 1,5° bis 3°,
    • die Dichtstruktur (32) und/oder Führungsstruktur (36) und/oder Bremsstruktur (34) sind in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers (2) über den Sitzbereich (23) verteilt,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers (2) beträgt im Bereich der Abflachungen (12) (außerhalb der Dichtstruktur und/oder Führungsstruktur und/oder Bremsstruktur (34)) an den dünnsten Stellen maximal 0,3 mm,
    • die Wandstärke des rohrförmigen Körpers (2) beträgt im Bereich der Abflachungen (12) (außerhalb der Dichtstruktur und/oder Führungsstruktur und/oder Bremsstruktur) an den dünnsten Stellen mindestens 0,1 mm,
    • die Abflachungen (12) erstrecken sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers (2) über eine Länge von mindestens 4 mm,
    • die Abflachungen (12) erstrecken sich in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers (2) mindestens über zwei Dichtstrukturen (32) und/oder Führungsstrukturen (36) und/oder Bremsstrukturen (34) hinweg.
  16. Pipettenspitzensystem umfassend mehrere Pipettenspitzen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer der vorstehenden Ausführungsarten, wobei Pipettenspitzen unterschiedlichen Pipettenspitzentyps unterschiedlich ausgebildete Abflachungen (12) und/oder unterschiedliche Kennzeichnungen auf den Abflachungen (12) aufweisen.
  17. Pipettiersystem umfassend mindestens eine Pipettenspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 und eine Einkanal-Pipettiervorrichtung (25) mit einem einzigen Ansatz (24) zum Aufstecken einer Pipettenspitze (1) und/oder eine Mehrkanal-Pipettiervorrichtung mit mehreren Ansätzen (24) zum gleichzeitigen Aufstecken mehrerer Pipettenspitzen (1).
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