DE19929665B4

DE19929665B4 - Probengefäß zur Aufnahme von Probenmaterial, wie Blut oder Urin

Info

Publication number: DE19929665B4
Application number: DE19929665A
Authority: DE
Inventors: Horst Färber
Original assignee: Walter Sarstedt Geraete und Verbrauchsmaterial fuer Medizin und Wissenschaft
Current assignee: Walter Sarstedt Geraete und Verbrauchsmaterial fuer Medizin und Wissenschaft
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: US7083754B1; DE19929665A1

Abstract

Probengefäß aus einem durch Spritzgießen einstückig aus Kunststoff hergestellten, zylindrischen Rohrmantel mit einem Zwischenboden, der sowohl vom kopf- als auch bodenseitigen Ende des Rohrmantels beabstandet angeordnet ist und den das Probenmaterial, beispielsweise Blut oder Urin, aufnehmenden Raum nach unten abschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das bodenseitige Ende (4) des Rohrmantels (2) mit einer zur Mittenachse hin nicht vollständig geschlossenen konvexen Krümmung (10) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Probengefäß aus einem durch Spritzgießen einstückig aus Kunststoff hergestellten zylindrischen Rohrmantel mit einem Zwischenboden, der sowohl vom kopf- als auch bodenseitigen Ende des Rohrmantels beabstandet ausgeformt ist und den das Probenmaterial, beispielsweise Blut oder Urin, aufnehmenden Raum nach unten abschließt.
Derartige Probenröhrchen mit einem üblicherweise oben und unten geöffneten kreiszylindrischen Rohrmantel mit einer Zwischenwand bzw. einem Zwischenboden und somit einem Stehrand sind bereits bekannt, z. B. aus der DE 298 25 065 U1 , der sich weiterhin ein durch Rippen und zwischen diesen in Form von Seitenwänden mit jeweils einem Drittel-Kreisdurchmesser ausgebildeter geschlossener Boden unterhalb des Zwischenbodens entnehmen lässt.
Grund für die Entwicklung derartig geformter Probengefäße war die Forderung nach Probenröhrchen, die sowohl in die vorgegebenen Aussparungen herkömmlicher Laborgeräte, beispielsweise Zentrifugen oder Probenverteiler, passen, die beispielsweise Probenröhrchen mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Länge von 75 mm erfordern, als auch insbesondere eine maschinelle Handhabung von geringen Mengen an Probenmaterial, beispielsweise Blut, Urin oder Serum, erleichtern. Aufgrund des hochgezogenen Bodens, der vorzugsweise konisch ausgebildet ist, in dem ansonsten offenen Rohrmantel wird erreicht, dass die Probenflüssigkeit besser zugänglich ist. Zudem muss die Probennehmernadel nicht mehr bis zum Ende des Gefäßes eintauchen mit der Gefahr, dass die Nadel beschädigt wird.
Insgesamt weisen derartige Probenröhrchen durch das bodenseitige Ende der kreiszylindrischen Mantelfläche einen Stehrand auf, der ein Abstellen des Probengefäßes auf einer waagerechten Fläche ermöglicht. Das kopfseitige Ende des Probengefäßes ist üblicherweise mit einem Schraubverschluß oder mit einem Eindrückstopfen versehen.
Als nachteilig erweist sich bei der Herstellung derartiger Probenröhrchen, dass diese nach dem Spritzgussverfahren nur mit einem waagerechten Stehrand gebildet werden können. Grund hierfür ist, dass beim Spritzgussverfahren der Zwischenboden durch zwei bewegliche Kerne erzeugt wird, die in das Werkzeug von zylindrischer Grundform eingelegt werden, wobei die Entnahme des bodenseitigen Kerns aus dem gegossenen Zylinder keine andere Ausbildung des Bodens erlaubt.
Diese Ausgestaltung des Bodens ist dann nachteilig, wenn die Probenröhrchen zur maschinellen Untersuchung des Probenmaterials oder zur weiteren Verarbeitung in Blockständer, sogenannte Racks, eingesetzt werden sollen. Da die für die Aufnahme der Probenröhrchen vorgesehenen Aussparungen derartiger Geräte oder Ständer üblicherweise einen halbkugelförmigen Boden aufweisen, ist stets ein manuelles Ausrichten der Probenröhrchen mit kreiszylindrischem Stehrand notwendig.
Eine bereits bekannte Lösung dieses Problems besteht in der Verwendung eines konventionellen Probenröhrchens mit Rundboden, in das ein zusätzliches kürzeres Gefäß eingehängt wird, welches das Probenmaterial von geringer Menge aufnimmt. Nachteilig ist hierbei der Aufwand zur Herstellung von zwei Teilen, nämlich Probengefäß mit Einhängegefäß, sowie der zusätzliche Arbeitsaufwand für den Anwender, weil er beide Teile ineinanderfügen muß. Von Nachteil ist zudem, dass der Anwender logistisch dafür zu sorgen hat, dass jeweils zwei Teile zur Verfügung stehen.
Eine Ständerausführung, um ein herkömmliches, ohne Zwischenboden gefertigtes, jedoch einen geschlossenen halbschalenförmigen Endboden besitzendes Probenröhrchen aufnehmen zu können, ist durch die EP 0 467 301 A2 bekannt geworden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach dem bewährten Spritzgussverfahren hergestelltes Probengefäß der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich in den Aussparungen der bekannten Laborgeräte oder Ständer selbständig ausrichten kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Probengefäß mit den Merkmalen des Patentansprüchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass der Boden nicht vollständig halbkugelförmig geschlossen werden muß. Es ist ausreichend, wenn die vorher zylindrischen Endstücke nur halbkugelförmig eingeformt werden, da bereits der Zwischenboden das Probenmaterial aufnimmt und eine Zentrierung des Gefäßes bereits durch eingeformte Ränder gewährleistet ist. Zur Herstellung wird das bodenseitige Ende des nach dem bekannten Spritzgussverfahren unter Verwendung von zwei Kernen spritzgegossenen Rohmantels thermisch umgeformt, indem die Bodenseite lokal auf eine Temperatur oberhalb der Fließgrenze des Kunststoffs erhitzt und gleichzeitig mit einem mit einer Innenkontur versehenen Stempel axial beaufschlagt wird, um das vorerst zylindrische bodenseitige Ende in eine zur halbschalenförmigen Stempelkontur komplementär verlaufende Kontur umzuformen. Auf diese Weise wird ein einstückiges Probengefäß mit einem Zwischenboden und einem Ende bereitgestellt, welches an jede denkbare Kontur von Aussparungen herkömmlicher Laborgeräte oder Ständer angepasst werden kann und sich aufgrund der übereinstimmenden Geometrieverhältnisse beim Einsetzen in die Aussparung selbständig zentriert.
Da die Aussparungen der herkömmlichen Geräte und Racks üblicherweise halbkugelförmig sind, empfiehlt es sich, die Innenkontur des Stempels konkav auszubilden, so dass der Boden des Probengefäßes nach der thermischen Umformung eine konvexe Krümmung aufweist.
Insgesamt ist die geometrische Ausbildung des Bodens des Probengefäßes in Abhängigkeit des Stempels nicht festgelegt. Es sind ebenfalls polyedrische, beispielsweise tetraedische, pyramidenstumpfförmige, kegelförmige oder kegelstumpfförmige Geometrien denkbar, jeweils in Anpassung an die Form der Aussparungen in den Racks.
Für das thermische Umformverfahren wird ein auf Temperaturen oberhalb der Fließgrenze des Kunststoffes temperierter Stempel verwendet, der axial auf das bodenseitige Ende des Probenkörpers gedrückt wird.
Um den nicht umzuformenden oberen Teil der Probenröhre vor dem Temperatureinfluss zu schützen und während des Umformvorgangs zu haltern, wird das Probengefäß von einer Halte- bzw. Schutzvorrichtung aufgenommen. Es empfiehlt sich, dass diese Haltevorrichtung den Grundkörper mit Reibschluss umfasst. Zudem ist die Haltevorrichtung so ausgebildet, dass sie zusätzlich den Probenkörper entgegen der Anpresskraft des Stempels stabilisiert und eine Anschlagfläche für den Stempel bildet. Ebenso ist es denkbar, die Probenröhre in eine konventionelle Haltevorrichtung zu klemmen und den oberen Teil des Grundkörpers mit thermisch isolierenden Mitteln abzudecken.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Hierbei zeigen:
1 einen Längsquerschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Probengefäßes;
2 einen Längsquerschnitt eines bekannten Probengefäßes mit Zwischenboden.
Mittels der 2 wird die Ausgestaltung eines bekannten Probengefäßes mit Zwischenboden sowie die Art und Weise seiner Herstellung nach dem Spritzgussverfahren beschrieben. Der Probengrundkörper 1 besteht aus einem kreiszylindrischen Rohrmantel 2 aus Kunststoff mit einem kopf- und einem bodenseitigen offenen Ende 3, 4. Beabstandet von diesen beiden Enden 3, 4 ist eine Zwischenwand- bzw. ein Zwischenboden 5 geformt. Diese(r) ist konisch ausgebildet, um eine hohe Materialsäule des aufgenommenen Probenmaterials (nicht gezeigt) zu erreichen. Insgesamt ist die Form und die Lage des Zwischenbodens 5 in Abhängigkeit der Laborgeräte, in denen das Probengefäß eingesetzt werden soll, sowie in Abhängigkeit der Art des Probenmaterials als auch des Verwendungszwecks zu bestimmen.
Das zylindrische bodenseitige Ende 4 dient als Standfuß, während das kopfseitige Ende 3 üblicherweise mit einem Schraubverschluss oder Stopfen (nicht gezeigt) verschlossen wird.
Bei der Herstellung des Grundkörpers nach dem Spritzgussverfahren wird ein Werkzeug mit zwei Kernen 6, 7 verwendet, die hier mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Aufgrund der beiden Kerne 6, 7 kann während eines Spritzvorgangs der Außenmantel 2 mit integriertem Zwischenboden 5 hergestellt werden. Zum Entformen des spritzgegossenen Teils aus dem Werkzeug werden die beiden Kerne 6, 7 nach außen axial herausgezogen.
1 zeigt die nach dem vorgeschlagenen Verfahren weitere Verarbeitung des spritzgegossenen Produktes 1. Die Probenröhre 1 wird von zwei Teilen 81, 82 einer Haltevorrichtung umklammert und von dieser gehalten. Die Haltevorrichtung 81, 82 besteht entweder aus einem thermisch isolierenden Material oder wird gekühlt. Sie ist so geformt, dass das bodenseitige Ende 4 des Probenkörpers frei bleibt. An das kopfseitige Ende 3 des Probengefäßes wird ein dritter Teil 83 der Vorrichtung in Pfeilrichtung zur Anlage gebracht, die dieses Ende thermisch schützt, gleichzeitig aber auch neben dem Reibschluss der ersten beiden Teile 81, 82 der Haltevorrichtung die notwendige Gegenkraft zur Anpreßkraft des Stempels 9 aufbringt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform liegt dieser dritte Teil 83 der Haltevorrichtung noch nicht schlüssig an dem kopfseitigen Ende 3 an. Das so gehaltene und thermisch geschützte Probenrohr 1 wird anschließend mit einem in der Pfeilrichtung axial verfahrbaren, temperierten Stempel 9 beaufschlagt. Bei dieser Ausführungsform ist der Stempel konkav eingeformt. Die äußeren Flächen 91, 92 des Stempels 9 sind entsprechend dem Teil der Haltevorrichtung 81, 82 geformt und verhindern ein übermäßiges Andrücken des Stempels 9. Durch Druck des heißen Stempels 9 auf den zylindrischen Stehrand beginnt das Material entlang der Stempelkontur zu fließen und nimmt eine zur Stempelkontur komplemenstäre Geometrie an, hier eine konvexe Krümmung 10. Es ist nicht notwendig, dass ein vollständiger Boden ausgebildet wird, es reicht ein Einformen des Bodens, in
1 mit stärker gezogenen Linien 11, 12 angedeutet. Anschließend wird der Stempel abgezogen und das einstückige Probenrohr mit eingeformtemkonturierten Boden entnommen. Bei einem Einsetzen in eine entsprechende Aussparung eines Laborgerätes oder Racks wird sich das so umgeformte Probenrohr selbständig ausrichten und die Probenentnahme erleichtern.

Claims

Probengefäß aus einem durch Spritzgießen einstückig aus Kunststoff hergestellten, zylindrischen Rohrmantel mit einem Zwischenboden, der sowohl vom kopf- als auch bodenseitigen Ende des Rohrmantels beabstandet angeordnet ist und den das Probenmaterial, beispielsweise Blut oder Urin, aufnehmenden Raum nach unten abschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das bodenseitige Ende (4) des Rohrmantels (2) mit einer zur Mittenachse hin nicht vollständig geschlossenen konvexen Krümmung (10) ausgebildet ist.