专利名称：剂量分配设备和剂量分配方法
技术领域：
本发明涉及一种剂量分配设备，包括导管、在导管中可移动地插入的活塞以及用于容纳需分配剂量的介质的腔室，其中，需分配剂量的介质可根据活塞的移动吸入或排出。本发明还涉及一种在使用这种剂量分配设备的情况下的剂量分配方法。
背景技术：
属于此类剂量分配设备的有比如具有玻璃管的移液管，在其一个端部处可移动地引入活塞并且在其另一个端部处设置喷嘴，通过喷嘴可将需分配剂量的介质根据活塞的移动吸入或排出。在活塞和需分配剂量的介质之间还可以设置液态或气态的挤压介质，从而也可以将需分配剂量的介质完全从腔室中压出，或者说连最小的量也可以被吸出。为了在导管中操作活塞，公知有操作装置，其与活塞连接且比如将调节元件的旋 转运动转换成活塞的移动运动中。这里，调节元件的旋转运动可以手动地或在使用电动马达的情况下实施，其中，旋转的某个角度值或调节元件的某个回转数量被转换成活塞的某个移动行程且因此被转换成需分配剂量的介质的某个吸入的或排出的体积(剂量)中。针对一些应用，特别是在实验室领域中，精确的剂量分配，即吸入或排出的介质量的精确测量具有重要意义。这样，借助于相对昂贵的机械减速传动装置或在采用精密电动马达的情况下在公知的剂量分配设备中力求活塞的尽可能精确的定位以及活塞的尽可能均匀的运动。此外，虽然可以利用减速传动装置实现相对较高的定位精确度，但以相同的程度影响了剂量分配进程的动力学，这是因为减速传动装置仅非常迟缓地工作。此外，这种传动装置的成本和维护费用很高。通过电动马达的驱动同样大多需要使用减速传动装置或由于在活塞的直接马达操控的情况下马达的间隙使得精确度受到影响。常见的剂量分配设备的另一个公知的问题在于在活塞和导管之间所需的精确配合，从而一方面将活塞相对于导管足够地密封，用以防止需分配剂量的介质或挤压介质排出或者防止空气进入，另一方面活塞不太紧地置于导管中，以可靠地实现活塞以一定移动行程移动。
发明内容
在该背景下本发明的目的在于，提出一种文章开头所述类型的剂量分配设备以及一种在使用这种剂量分配设备的情况下的剂量分配方法，利用该剂量分配设备和剂量分配方法能够将需分配剂量的介质以更高的剂量分配精确度吸入或排出，并且优选可以简单和成本低廉地实现。按照本发明的第一个方面，该目的通过一种剂量分配设备实现，该剂量分配设备包括导管、在导管中可移动地插入的活塞、用于施加力到活塞上以使活塞在导管中移动的操作装置，以及用于容纳需分配剂量的介质的腔室，其中，需分配剂量的介质根据活塞的移动吸入或排出且根据本发明操作使装置设置用于与活塞磁性地相互作用。因此，本发明的一个重要方面在于，通过磁性的相互作用操作活塞。这意味着，用于使活塞在导管中移动的力是由磁场引起的磁力。因此与常见的剂量分配设备不同，活塞的运动不是通过调节元件和活塞之间的机械的力传递实现，而是通过无接触的、磁性的相互作用实现。在操作装置和活塞之间缺失的机械连接消除了故障源，故障源在常见的剂量分配设备中由于操作传动装置或马达的间隙或由于摩擦是无法避免的。这样，根据本发明的剂量分配设备可以针对如下情况，即借助于由减速传动装置移动的磁场产生装置来产生且改变磁场，在很大程度上防止了传动装置的震动、由间隙引起的颠簸等等传递到活塞上。相应地，根据本发明的剂量分配设备允许以特别高的剂量分配精确度吸入或排出需分配剂量的介质。此外，借助于磁力的活塞运动允许计量分配的较高的动力。如果磁场在剂量分配进程期间以电气的或电子的装置移位，比如通过接通线圈，则可以以特别小的延迟完成活塞的运动。原则上活塞本身可以产生磁场，比如具有永磁铁，这样其可以进入与操作装置的磁性或可磁化的(特别是铁磁性的)元件的相互作用中并且可以通过操作装置的磁性或可磁化的元件相对于导管的运动引起活塞的移动。但在用于分配介质剂量的磁场操控方面有 利的是，操作装置具有用于产生磁场的磁场产生装置。这样可以将用于产生和用于操控磁场的装置以磁性有效的间距设置在导管以外。为了与磁场产生装置相互作用优选的是，活塞至少在一些分段上由可磁化的材料或由永磁性材料形成。可磁化的材料优选被理解为铁磁性材料。但该术语还涵盖永磁性的、反磁性的(超导体)或铁磁性的材料，只要其在磁场中具有足够的可磁化能力，用以将对于在导管中的移动有重要意义的力施加到活塞上。在另一个优选的实施方式中，活塞可以由可磁化的液体、优选由铁磁流体形成。该实施方式由于活塞和导管之间的特别低的摩擦力允许活塞以特别高的动力运动。此外铁磁流体自然地非常可靠地以及容易地相对于导管密封，这样可以确保以简单的装置可靠地运行剂量分配设备。在磁场中，可磁化的液体具有一种趋势，保留在磁性场强更高的区域中，从而使得可磁化的液体一方面可靠地密封地分布在导管中并且另一方面能够相应于外部的磁场在导管中运动。优选根据本发明的剂量分配设备的磁场产生装置产生磁场，其磁力线基本上在导管的轴向上穿过活塞。在磁力线的这种定向中，磁场和活塞之间的相互作用朝活塞的移动方向对准，从而可以引起将力在活塞的移动方向上高效地作用到活塞上。为了最终实现用于分配介质剂量的活塞运动，需要改变磁场的大小、定向或位置。在最简单的情况下这可以通过接通或切断磁场实现，这样活塞比如针对某个时间段被磁铁吸引或推开且同时以某个行程移动。可替换的或附加的是，磁场可以通过磁场产生装置相对于导管的运动而运动，从而活塞跟随该运动。作为另一种替换的或附加的可能性来说，可以改变磁场的磁力线的方向或强度或者通过磁力线的方向或强度的局部改变进行磁场的“变形”，根据该变形来改变作用在活塞上的磁力并且(比如在具有多个磁铁和/或线圈的结构中通过控制/运动一个个磁铁/线圈)导致活塞移动。在一个特别简单的实施方式中，磁场产生装置包括环形的永磁铁，其共轴地包围导管。然后，为了使得活塞运动可以使永磁铁在导管的轴向上移动，其中活塞特别是力求处于环形的永磁铁的中央。可替换的是，永磁铁也可以具有这样一种磁化，使得活塞被其推开。在另一个优选的实施方式中设置成，磁场产生装置包括具有至少个线圈的线圈结构，其绕匝(Windungen)共轴地环绕导管。这种线圈可以通过控制向其输入的电流强度构建可变的磁场，用以将活塞以可调节的力朝线圈轴向中心的方向牵拉。该线圈可以可替换地或额外地与导管共轴地移动，用以移动活塞。用于灵活地或精确剂量分配的特别的可能性在一种实施方式中得出，在该实施方式中，磁场产生装置包括具有大量线圈的线圈结构，其绕匝分别共轴地环绕导管，其中，线圈相互之间轴向地错开。通过调节向一个个线圈输入的电流强度，可以改变在导管中存在的磁场的总强度以及其轴向的磁力线分布，用以将活塞朝导管中定义的位置牵拉。在一种简单的情况下可以交互地操作两个以轴向间距设置的线圈，用以使活塞在两个位置之间来回运动。具有大量线圈的线圈结构在本发明的意义中也包括以自耦变压器类型的结构，其包括具有端侧触头和中间插接触头的连贯的线圈绕组，从而可以单个地操控端部触头和中间插接触头之间的线圈段。在这种线圈结构的另一种变型中，中间差接触头可以沿线圈轴·线在端部触头之间移动，用以改变两个线圈段的绕匝数的比例。本领域技术人员已知大量其它的可能性，用以产生磁场以及将根据本发明的剂量分配设备的活塞布置在磁场中并且通过改变磁场或通过剂量分配设备的其它元件的运动引起活塞在导管中所需的移动。本发明的剂量分配设备优选还包括用于控制磁场的大小或/和位置或/和方向的控制装置，从而可操控活塞的运动以及活塞在导管中的位置。电子的控制装置允许活塞的可靠的、快速的以及精确的运动和定位并且需要时也允许通过比如由位置探测器或探测吸入或排出的介质量的天平探测到的、给出活塞的运动和位置的探测值的反馈来调节活塞位置。按照本发明的第二个方面，本发明的目的通过一种剂量分配设备实现，该剂量分配设备包括导管、可在导管中移动地插入的活塞以及用于容纳需分配剂量的介质的腔室，其中，需分配剂量的介质可根据活塞的移动吸入或排出，其中，根据本发明在活塞和导管之间设置由可磁化的液体形成的滑动膜，并且该剂量分配设备包括用于产生作用在滑动膜上的磁场的磁场产生装置。这样，本发明的第二方面的特征性特征是在剂量分配设备的活塞的区域中采用可磁化材料，用以通过磁性相互作用辅助用于分配介质剂量的活塞运动。按照本发明的第二方面，磁场产生装置的磁场使得由可磁化的液体形成的滑动膜可靠地保留在活塞和导管之间的间隙中。其一方面优点在于，实现了活塞的具有高动力的低摩擦的运动。另一方面可以通过本发明的第二方面实现腔室相对于剂量分配设备的周边的大大提高的密封性。特别优选的是在本发明的剂量分配设备中将本发明的第一方面的特征和第二方面的特征相互组合，也就是说，磁场不仅负责活塞和导管之间的可磁化的液体的稳固的滑动膜，而且活塞同时在导管中运动以分配介质剂量。此外有利的是，如果滑动膜位于活塞的地点处并且随活塞一起在磁场中运动，则可以特别可靠地避免滑动膜漏出。为了能够可靠地预设滑动膜的位置，磁场产生装置应优选设置用于产生磁场，其磁力线在活塞的地点处基本上在导管的轴向上定向。如果该实施方式也与本发明的第一方面的特征组合，则可以同时可靠地调节活塞在磁场中的位置，因为活塞的移动方向基本上与磁场方向在活塞的地点处落到一起。按照本发明的第三个方面，本发明的目的通过一种用于在采用剂量分配设备、特别是按照本发明的第一或/和第二个方面的剂量分配设备的情况下分配介质剂量的剂量分配方法实现，其中，该剂量分配设备包括导管、可在导管中移动地插入的活塞以及用于容纳需分配剂量的介质的腔室，其中，需分配剂量的介质根据活塞的移动吸入或排出并且该剂量分配方法包括以下步骤提供磁场并且通过活塞与磁场的磁性相互作用将力施加到活塞上。利用这种剂量分配方法也可以实现具有高动力的简单和精确的剂量分配，其中，基本上无机械连接地将磁力施加到活塞上，该磁力由活塞与磁场的相互作用产生。这样，通过改变磁场的位置、方向或大小或通过磁场的变形可以实现活塞在导管中的运动以分配介质剂量。该剂量分配方法优选可以在采用按照本发明的第一或/和第二方面的实施方式的剂量分配设备的情况下实施，用以实现针对本发明的第一或第二方面的各实施方式所描 述的效果和优点。如果利用一种剂量分配设备实施该剂量分配方法，该剂量分配设备包括具有大量线圈的线圈结构，这些线圈的绕匝分别共轴地环绕导管，其中，这些线圈相互之间轴向地错开，则可以根据需吸入或排出的剂量的量度控制分别向这些线圈输入的电流强度，用以利用电子装置快速且精确地吸入或排出需分配剂量的介质的所需的量。按照本发明的第四方面，本发明的目的通过一种剂量分配设备实现，该剂量分配设备包括导管、可在导管中移动地插入的活塞、用于将力施加到活塞上的操作结构，用以使活塞在导管中移动，以及用于容纳需分配剂量的介质的腔室，其中，需分配剂量的介质可根据活塞的运动吸入或排出，其中，操作结构设置用于与活塞磁性地相互作用并且活塞具有永磁铁。本发明的第四方面的活塞的永磁铁在没有持续输入能量的情况下还保留定义的磁化，该磁化可以用于通过操作结构定位活塞或使活塞运动。因此永磁铁的使用实现了减少为运行剂量分配设备所需的能量。第四方面的剂量分配设备的活塞优选包括至少两个相互邻接的永磁铁分段，它们的磁化在导管的轴向上延伸，其中，相邻的永磁铁分段的磁化相互反向。在这种结构中，可以在磁化方向交变的位置处，也就是说在相邻的永磁铁分段的过渡区域中产生相对较强的、径向延伸的磁场，其实现了活塞的特别精确的定位以及活塞的轴向位置的较高的地点分辨率。以剂量分配设备的改进的剂量分配精确度表现出来的精确度的获得归因于在活塞轴向位移中磁场的更大的相对变化。尽管前述的效果已经在提供仅两个相互邻接的具有相互反向的磁化的永磁铁分段的情况下实现，按照第四方面在本发明的一个优选的实施方式中设置成，在导管的轴向上设置多于两个永磁铁分段，其中，各相邻的永磁铁分段具有相互反向的磁化。由于每个永磁铁分段可以理解为，其在其一个轴向端部处具有磁性北极以及在其另一个轴向端部处具有磁性南极，根据本发明的第四方面的具有交变的磁化方向的永磁铁分段的设置可以描述为，相邻的永磁铁分段要么分别以其南极要么分别以其北极相互面对。这样，特别强地以及显著地在径向上延伸的磁场的效果始终刚好在过渡区域中出现，相邻的永磁铁分段的北极或南极在该过渡区域处相遇。
在第四方面的本发明的一个特别简单的实施方式中设置成，永磁铁分段通过永磁铁形成，其如下相互固定，即相邻的永磁铁的磁性北极相互面对地并且相邻地布置以及相邻的永磁铁的磁性南极相互面对地并且相邻地布置。以这种方式构建的活塞可特别简单地由大量公知的、圆柱形永磁铁制造，它们在交变的定向中相互固定，优选相互粘接。但可替换的是，按照本发明的第四方面的活塞也可以通过铁磁性材料在相应成形的磁场的作用下的磁化实现。在本发明的另一个实施方式中设置成，活塞包括至少一个密封体，其设置在导管的内壁和永磁铁分段或永磁铁分段之间。由此实现的优点是，活塞的永磁铁本身不一定非要匹配精确地对应于导管的内部尺寸来制造并且可以确保永磁铁和导管之间的可靠的密封。此外特别是考虑到，该至少一个密封体以罩的形式设计并且放到永磁铁的轴向上端部或/和轴向下端部上或者放到轴向上最上面的或/和轴向上最下面的永磁铁分段上。以这种方式可以将罩的形式的密封件如此放到永磁铁体的端部上，即其分别包围永磁铁体的端 部一侧的圆周分段以及端部一侧的端面并且可以避免需分配剂量的介质和永磁铁体之间的接触。本发明按照第四方面独立自主地以及独立于本发明的第一至第三方面的技术方案实现本发明的目的。但优选将第四方面的剂量分配设备的特征与第一至第三方面的一个或多个特征组合，用以实现前面结合第至第三方面分别记载的优点和效果。根据前述第一至第四方面中的一个或多个方面的本发明的一个实施方式设置成，操作结构具有用于产生磁场的磁场产生装置，其中，磁场产生装置包括具有至少一个线圈的线圈结构，该线圈具有至少一个绕匝，其中，该至少一个绕匝仅包围导管的圆周的一个分段。这样，在该实施方式中线圈的至少一个绕匝不是完全地环绕，也就是说不是完全(以360度的圆周角)围绕导管卷绕，而是仅在导管的圆周的一个分段上(以小于360度的圆周角)延伸，从而使导管的圆周的另一个分段不具有绕匝。由此使得导管在不被绕匝覆盖的圆周分段处还是可以接近的，比如用以实现剂量分配进程的视觉上的控制或设置用于探测活塞在导管处的位置或运动的位置探测元件。根据不被绕匝覆盖的分段的大小以及绕匝走向的不同还可以产生在结构方面、特别是多个相邻的移液管的结构的密度或相邻的线圈的结构上的优点，如稍后还将详细描述的那样。与前述实施方式类似的一种方式遵循按照第一至第四方面的本发明的另一个有利的实施方式，在该实施方式中操作结构具有用于产生磁场的磁场产生装置，其中，该磁场产生装置包括具有至少一个线圈的线圈结构，该线圈具有至少一个绕匝，其中，该至少一个绕匝完全在包含导管的纵向中轴线的纵向中面的一侧上延伸。以这种方式可以实现线圈基本上仅占据围绕导管存在的结构空间的一半，而另一半完全是可接近的，确切地说比如用于相同类型的第二线圈、用于位置探测元件或也用于将多个移液管的有益地接合。这里特别是考虑到，该线圈结构包括具有至少一个第一绕匝的第一线圈和具有至少一个第二绕匝的第二线圈，其中，该至少一个第一绕匝完全在纵向中面的一侧上延伸以及该至少一个第二绕匝完全在纵向中面的另一侧上延伸。通过从相对立的侧部放到导管上的线圈可以在导管内部产生特别均匀的以及良好定义的轴向的磁场或特别可靠地完成磁场的探测。此外优选在纵向中面的区域中仍然还有导管的圆周的一个分段既不被第一线圈的绕匝也不被第二线圈的绕匝覆盖且因此实现了接近导管，比如用于位置探测元件或剂量分配进程的视觉上的控制。在两个最后描述的实施方式的一个优选的变型中设置成，线圈的至少一个绕匝完全在导管的两个接触导管外壁的、相互平行的切向平面之间延伸。在该变型中可以特别是在将多个导管接合时实现高的组装密度(Packdichte)，因为相邻的导管可以以相对较小的相互间距设置。特别是大量完全围绕导管的绕匝很快导致提高的位置需求，而在相邻的导管之间的最小间距在采用根据本发明的变型的线圈结构的情况下不是通过线圈的至少一个绕匝的厚度确定。替代的是可以根据本发明的变型将一排并排设置的导管相互接合，使得上面描述的相邻的导管的切向面基本上相互平行地延伸。这样这些导管可以紧密地并排设置，使得相邻的导管的外壁接触或近似接触。优选围绕导管的圆周的仅一个分段的绕匝的一个绕匝段沿导管的外壁延伸，确切地说在导管的圆周方向上延伸。这种绕匝段可以在导管内部产生在轴向上延伸的磁场，其可以与活塞相互作用。此外，至少一个绕匝的绕匝段可以在轴向上沿导管的外壁延伸。这种轴向的绕匝 段优选与上面描述的、相同的绕匝内部在圆周方向上延伸的绕匝段连接，从而由轴向的绕匝段产生的磁场展现出与活塞的相互作用大大减小，并且轴向的绕匝段主要用作向/从在圆周方向上延伸的绕Bi段输入/输出电流。结合上面描述的本发明的第四方面得到在圆周方向上延伸的绕匝段和轴向的绕匝段的一种特别有利的组合，其中，活塞具有至少一个永磁铁、特别是大量相互邻接的具有交变的磁化方向的永磁铁分段。这样可以有利地将轴向延伸的绕匝段的轴向长度与永磁铁分段或永磁铁的长度相匹配。在本发明的另一个变型中设置成，至少一个、仅围绕导管的圆周的一个分段的绕匝具有一个绕匝段，该绕匝段朝导管延伸，随后沿导管延伸且随后从导管离开延伸。在该变型中，不是有助于在活塞的地点产生所需的磁场起的绕匝部分以间距相对于导管引导，从而其磁场不会干扰沿导管延伸的有效的绕匝部分的磁场。这样可以在导管内部构建可较好定义的以及相对均匀的磁场，尽管该至少一个绕匝与正常的线圈绕匝的情况不同不完全围绕导管。如前所述，可以在导管的不被至少一个绕匝围绕的圆周分段处设置位置探测元件。该位置探测元件可以是位置探测器的部件，该位置探测器借助于位置探测元件探测说明活塞的运动或位置的探测值。该探测值可以特别用于已经结合本发明的第一方面所提到的活塞位置的调节，其中，控制装置通过探测值的反馈调节活塞位置。以这种方式实现了特别精确的以及自动化的剂量分配。位置探测元件同样可以设置用于与活塞磁性相互作用，也就是说，活塞的位置或/和运动特别是通过探测由活塞产生的磁场来确定。这样，由活塞产生的磁场可以同样不仅用于控制活塞(力传递到活塞上)也用于探测活塞的位置/运动，由此得出简化的构造。
下面，借助于优选的实施例参照附图详细描述本发明。其中图I示出了按照本发明的第一实施例的移液管的横截面示图，包括局部放大图，图2示出了按照本发明的第二实施例的移液管的横截面示图，包括局部放大图，
图3示出了按照本发明的第三实施例的移液管的示意性侧视图，图4示出了按照本发明的第三实施例的移液管的侧视图，图5a至5c示出了在图4中展示的移液管的活塞的永磁铁体的磁化示图，图6示出了在图5a至5c中展示的永磁铁体的磁场的磁力线走向的示图，图7示出了按照本发明的第四实施例的移液管的局部透视图，图8示出了按照本发明的第五实施例的移液管的局部透视图，图9示出了在图4中展示的移液管在垂直于轴线的截面中的横截面示图，以及图10示出了在图7中展示的移液管在垂直于轴线的截面中的横截面视图。
具体实施例方式在图I中示出的第一实施例的移液管10包括由玻璃材料制成的圆柱形导管20，在该导管的敞开的上端部22中可移动地插入活塞24并且在其相对立的下端部26上插上喷嘴段28。在活塞24和喷嘴段28之间的喷嘴段28的内部以及导管20的内部形成腔室30，其在该实施例中部分地通过挤压介质32以及另一部分通过需吸移的介质34填充。挤压介质32邻接在活塞24上，而需吸移的介质邻接在喷嘴段28的喷嘴开孔36上。活塞24在导管20的轴向上、即沿导管20的纵向中轴线A的运动引起腔室30的容积的改变以及相应地引起需吸移的介质从喷嘴开孔36中压出(排出)或需吸移的介质34通过喷嘴开孔36吸入到腔室30中。活塞24至少在某些分段上由可磁化的材料形成并且在该实施例中完全由铁磁性金属制成。在活塞24的外圆周和导管2的内壁之间设置由铁磁流体形成的滑动膜38，从而该铁磁流体膜38完全围绕活塞24并且朝所有侧面方向相对于导管密封。这样滑动膜38不仅用作密封还用作使活塞24在导管20中低摩擦地引导。导管20同心地通过环形的永磁铁40引导。永磁铁40如此磁化，即其磁性北极40N以及其磁性南极40S在轴向上相互错开。在该实施例中北极40N面向喷嘴段28，以及南极40S面向导管20的敞开的端部22。当然可以将环在另一个定向上放到导管20上，这样其磁性南极40S面向喷嘴段28。永磁铁环40在其中央、即在活塞24的地点处产生近似均匀的磁场，其磁力线平行于纵向中轴线A延伸。活塞24的铁磁性材料通过磁场磁化。这样,在磁化的活塞24和永磁体环40的磁场之间产生以活塞24和永磁体环40之间的吸引力形式的磁性相互作用。相应地，活塞24始终力求在永磁体环40的中心定位。如果永磁体环40在导管20的轴向上运动，则活塞24跟随该运动且相应地通过喷嘴开孔36吸入或排出需吸移的介质34。永磁体环40可以手动地或通过合适的运动控制装置自动化地运动，其中，该运动可借助于电子的控制装置以对于本领域技术人员已知的方式操控、监控或调节。与永磁体环40如何运动的方式和方法无关，运动从永磁体环40到活塞24上的传递无接触地仅通过磁性的相互作用实现，从而可以去除活塞24以及导管20的震动、由间隙引起的颠簸、机械的不精确性等等且因此实现了特别精确的剂量分配。通过该去除作用还可以防止通过需吸移的介质污染操作结构以及在某些情况下污染控制装置或反过来比如通过永磁铁40的运动方向的润滑物质污染需吸移的介质。此外，永磁体环40可以以较高的速度运动，用以实现具有较高的动力学的剂量分配。此外，滑动膜38有助于以极小的摩擦损失实现活塞24的快速运动。由铁磁流体形成的滑动膜38在永磁体环的磁场中同样被磁化且因此也进入与外部磁场的磁性的相互作用中。通过由此造成的在滑动膜38和永磁体环40之间的吸引力将滑动膜38可靠地与活塞24 一起保持在与永磁体环40相同的轴向高度上，从而滑动膜38始终保留在活塞24和导管20的内壁之间的空隙中。下面参照附图2阐述本发明的第二实施例。第二实施例相对于第一实施例的相同的或对应的元件以相同的附图标记表示并加上后缀“a”并且下面仅鉴于其与第一实施例的不同之处进行阐述，其中，其余细节请参考第一实施例的描述。第二实施例的移液管IOa包括导管20a以及可移动地插入其中的活塞24a，该活塞完全由可磁化液体、特别是由铁磁流体形成。
如在第一实施例中那样，在第二实施例中也将移液管20a的导管20a共轴地通过永磁体环40a引导，从而将活塞24a设置在永磁体环40a的磁场中。该磁场在第二实施例中负责两个功能。一方面其防止铁磁流体流出，因为铁磁流体始终力求保留在磁性场强最高的区域中，也就是说，向永磁体环40的中心牵引且因此导管20a在其内壁处通在整个圆周上可靠地密封。另一方面可以通过磁场的运动、特别是通过永磁体环40在导管20a的轴向上的移动将铁磁流体-活塞24a沿导管20a的纵向中轴线A移动，用以根据该移动行程吸入或排出一定量的需吸移的介质。该吸移可以如在第一实施例中那样以非常高的动力实现，因为铁磁流体低摩擦地在导管20a中滑动。在第一以及第二实施例中，磁场通过永磁体环40或40a产生。一般来说,在本发明的实施方式中可以以各种各样的方式提供磁场，特别是通过电磁铁。下面作为本发明的第三实施例参照图3详细阐述针对一种通过电磁铁产生磁场的结构的例子。这里仅详细描述相对于第一实施例(图I)不同的特征，其余的在下文中不再次详细描述的特征明确地参考第一实施例的描述。在图3中相对于图I相同或对应的兀件以相同的附图标记表不并加上后缀“b”。在第三实施例的移液管Iob中，向导管20b可移动地插入与第一实施例的活塞24类似的活塞24b，其由可磁化的金属形成。在活塞24b的外圆周和导管20b的内壁之间设置由铁磁流体构成的滑动膜38b。与第一实施例不同,在第三实施例中为活塞24b的运动所需的磁场不是通过永磁铁产生，而是通过线圈结构42产生，该线圈结构包括三个在导管20b的轴向A上先后设置的线圈44-1、44-2、44-3。线圈44_1、44_2、44_3中的每一个包括大量绕匝46，这些绕匝与纵向中轴线A共轴地围绕导管20b的外圆周卷绕。每个线圈44-1、44-2、44-3的起始绕匝和终止绕匝分别连接到单独的电流回路48-1、48-2、48-3上，利用这些电流回路可以单独地且独立于其它线圈对每个线圈44-1、44-2、44-3供应电压。在该实施例中，电流回路48_1、48_2、48_3中的每一个都包括一个电压源50以及与该电压源串联的开关52。电压源50可以相互连接或由共同的能量供应装置供电。不受电流回路48-1、48-2、48-3的各开关52的开关状态的影响，线圈44_1、44_2、44-3可以在其内部构建具有平行于纵向中轴线A延伸的磁力线的磁场或线圈44-1、44-2、44-3的内部保持无磁场。之后根据开关52的开关状态的不同，活塞24b被线圈44-1、44-2、44-3中的一个线圈的磁场或被通过线圈44-1、44-2、44-3中的两个或三个线圈构建的磁场吸引并且被牵拉到该磁场的中心，从而可以通过开关52操控活塞24b在导管20b中的运动。开关52与未示出的控制装置连接，该控制装置基于由使用者调节的需吸移的介质的量有目的性地操控向线圈44-1、44-2、44-3的电流输入。在一个简单的控制例子中可以接通线圈44-1(电流回路48-1的开关52闭合)，而两个其它的线圈44_2、44_3被切断(电流回路48-2、48-3的开关52断开)，从而仅线圈44_1产生磁场并且活塞24b被拉入线圈44-1中。之后为了将需吸移的介质的量从喷嘴段中排出，可以接通线圈44-2，同时切断第一线圈44-1。这样，活塞24b被拉入第二线圈44-2的中心并且挤出挤压介质的相应的量或将需吸移的介质从导管20b中挤出。相应地，随后可以接通第三线圈44-3并且可以切断第二线圈44-2。线圈44-1、44-2、44_3不仅可以接通也可以切断。针对输出的精确剂量分配，可以·向线圈分别输入在O和最大值之间的某个电流强度。如果向两个相邻的线圈44-1/44-2或44-2/44-3输入不同的电流强度，则本领域技术人员可以从电流强度的比例关系中容易地计算出实际在活塞地点处作用的叠加磁场并且通过调节某个电流强度将活塞24b在导管20b中沿纵向中轴线A非常精确地定位。以这种方式在控制单元和活塞24b之间没有机械的相互作用的情况下就可以实现精确地分配需吸移的介质的剂量。此外可以在一个个电流回路48-1、48-2、48-3中以较高的速度接通电流，从而可以实现剂量分配的高动力。下面参照图4至6阐述本发明的第三实施例。第三实施例相对于第一实施例的相同的或对应的元件以相同的附图标记表示并且加上后缀“c”并且下面仅阐述其与第一实施例的不同之处，其中，其余部分可以明确参照第一实施例的描述。第三实施例的移液管IOc包括圆柱形导管20c、活塞24c可移动地插入该导管中。与第一和第二实施例不同，第三实施例的活塞24c包括永磁铁体54，其产生持续的磁场。永磁铁体54的构造在图5a至5c中详细示出。在图5b和5c中可见，永磁铁体54包括大量(这里是5个)永磁铁分段56-1、56-2、56-3、56-4、56-5，其以该编号的顺序在导管20c的轴向上一个接一个地设置。每个永磁铁分段56-1……56-5都具有磁化M1……M5，其磁化方向在图5b中分别通过箭头说明。相应地，所有永磁铁分段56-1……56-5的磁化M1……M5轴向对齐(平行于纵向中轴线A)，但相邻的永磁铁分段56-1……56-5的磁化
M1......M5的方向分别相互反向，从而从永磁铁分段到永磁铁分段的磁化沿轴向交替地朝一
个方向或朝另一个方向示出。因此在根据图5的实施例中M1向上，M2向下，M3向上，M4向下以及M5向上。在该实施例中，所有永磁铁分段56-1......56-5都具有相同的轴向长度Lm。因此，
在永磁铁体54中在轴向上以分别为Lni的间距改变磁化方向。磁化M1......M5也可以通过一个个永磁铁分段56-1......56_5的磁性北极或磁性南
极的指示来表示，如在图5c中所示。这样，通过将永磁铁分段56-1......56-5以如下方式
相互接合来获得永磁铁体54，即相邻的永磁铁分段56-1……56-5分别以其同名的极相互邻接。在该实施例中永磁铁分段56-1的南极邻接永磁铁分段56-2的南极,而永磁铁分段56-2的北极邻接永磁铁分段56-3的北极，以此类推。
永磁铁体54可以以简单的方式制成，其中，大量单个的永磁铁相应于永磁铁分段56-1……56-5以它们同名的极相互接合并且比如相互粘接。因此在根据图5a至5c的实施例中，永磁铁体54可以通过连接五个单个的永磁铁的连接来形成。以前述方式构建的永磁铁体54具有特征性的、在轴向上强烈变化的磁场，其在图6中以磁力线描绘出。图中可见，特别是在磁化札……M5的定向改变的位置处，即在相邻的永磁铁分段56-1……56-5之间的过渡区域处出现强烈的径向延伸的、较高的磁场，其交变地向外或向内定向。特征性的磁场特性可以用于精确地控制或探测活塞，如在下文中还将描述。原则上永磁铁体54可以具有这样一种形状，即永磁铁体可以匹配精确地以及足够密封地插入导管20c的内部并且自身可以直接以活塞作用。但该活塞24c优选还具有至少一个密封体58、59，其设置在永磁铁体54和导管20c的内壁之间。在该实施例中设置两个密封体58、59，它们分别放到永磁铁体54的端部段上，从而它们分别包围永磁铁体54的端部一侧的圆周分段以及端部一侧的端面。密封体58、59可以比如作为合适的橡皮帽放到 永磁铁体54的端部上。图4展示了具有大量线圈44c的线圈结构42c，线圈的绕匝分别环形地围绕导管20c的外壁。线圈44c中的每一个可以在导管20c内部中的相应的轴向位置处产生在轴向上定向的磁场，该磁场可以与活塞24c发生相互作用。通过控制/调节流经线圈44c的电流可以借助于这里产生的线圈磁场与永磁铁体54的磁场的相互作用将力在导管20c的轴向上施加到活塞24c上,用以移动活塞24c用于吸入或排出需吸移的介质。线圈44c具有轴向的线圈长度I并且相互以间距s设置。这里相邻的线圈44c之间的间距s可以有益地在每个线圈44c的轴向中间位置(在1/2处)之间测得。在相邻的线圈44c之间的间距s优选根据永磁铁分段56-1……56_5的轴向长度Lffl以及根据线圈44c的相位操控来设置。根据具有交替的磁化方向的永磁铁分段56-1……56-5的设置(参见图5)得到，磁场在轴向上具有2xLm的周期。如果活塞24c在周期长度上的移动应通过顺次操控大量的η个轴向上一个接一个的线圈44c完成，则这可以通过线圈44c的η-相运行实现，前提是相邻的线圈44c之间的间距为s = l/nx2xLm(I)。根据该方程式比如针对三相运行选择线圈间距为s = 2/3xLm,而针对四相运行线圈间距应为s = l/2xLm。为了特别精确地或自动化地分配介质的剂量，可以根据探测到的活塞24c的运动或位置来调节流经线圈44c的电流。如在图4中所示，线圈44c可以分别与一个控制装置45连接，该控制装置能够控制分别流经线圈44c的电流或者说分别加到线圈44c上的电压。控制装置45是调节回路的一部分并且由位置探测元件47接收说明活塞24c的运动或/和位置的探测值。该位置探测元件47可以沿导管20c延伸。在根据图4的实施例中，位置探测元件47是光学探测器，比如由一维的、沿导管20c延伸的、由图像探测器构成的阵列形成的光学线阵传感器((XD-线阵传感器、CMOS线阵传感器等等)。光学地探测活塞24c的位置或运动的优点在于，在位置探测/运动探测与通过线圈44c的磁性的活塞控制之间仅出现极小的干扰或完全没有干扰。在运行中控制装置45连接到电压源50c以及连接到输入单元52c上。使用者可以通过输入单元52c (比如电子输入单元、特别是计算机)输入所需的剂量。使用者的输入被转交给控制装置45，其由此计算出对应于剂量的、针对活塞24c的额定位置或额定运动。控制装置根据由位置探测元件47输入的探测值在剂量分配进程期间反复地确定探测到的活塞24c的位置或运动与活塞24c的额定运动或额定位置之间的偏差并且根据该偏差的大小控制线圈44c的电流强度。控制装置45优选如此控制线圈电流，即探测到的活塞运动/活塞位置与活塞的额定运动/额定位置之间的调节偏差越大，则作用到活塞24c上的力越闻。下面参照图7阐述本发明的第四实施例。第四实施例可以视为第三实施例的变型，这样下面仅阐述不同之处并且没有重新描述的移液管的元件明确参照第三实施例的描述。第四实施例的移液管IOd包括导管20d、在导管中可移动地容纳未示出的活塞。为了借助于磁性的相互作用控制活塞的位置或运动，在导管20d的外圆周上设置具有大量线圈44-ld、44-2d、44-3d、44-4d的线圈结构42d。在根据图7的局部视图中展示的线圈中， 线圈44-ld和44-2d设置在导管20d的第一轴向位置处，而线圈44_3d和44_4d设置在导管20d的第二(另一个)轴向位置处。优选其它的、在图7中未示出的线圈对轴向分布地设置在导管20d上。作为所有线圈44-ld……44-4d的代表，线圈44-ld包括大量绕匝60d，其中，每个绕匝60d大致具有矩形的形状，其紧贴在导管20d的圆柱形外壁上。相应地，每个绕匝60d包括两个在圆周方向上延伸的绕匝段62d以及两个轴向的绕匝段64。大量这种矩形的绕匝60d相互围绕着或者说螺旋形地一个套个地在导管20d的外壁上延伸。此外，这种类型的绕匝也可以以多个层设置在导管20d的外侧面上，如在图7中以附图标记66表示。直接设置在导管20d的外侧面上的大量绕匝60d以及必要时设置在外层66中的额外的绕匝优选由唯一一根贯穿的金属线卷成，在其端部处供应或输出线圈电流，从而使线圈44-ld产生磁场。轴向的绕匝段64的轴向长度优选选择为，通过轴向的绕匝段64相互连接的、在圆周方向上延伸的绕匝段62d相互在轴向上具有间距S，其可以按照上面结合本发明的第三实施例所描述的在轴向相邻的线圈之间的间距s来选择，特别是根据活塞的永磁铁体的永磁铁分段的长度Lm来选择。这样，线圈44-ld的平均轴向长度S，即轴向的绕匝段64的平均轴向长度按照上面记载的方程式(I)来确定。在圆周方向上延伸的绕匝段62d在该实施例中设计成，其不是完全作为环来围绕导管20d的外圆周，而是仅在小于360°，优选小于180° (参见图7和10)的圆周角上延伸。在该实施例中，由在圆周方向上延伸的绕匝段62d覆盖的圆周角位于大约80和120°之间。在不被线圈44-ld覆盖的、裸露的圆周分段68d处可以从外部接近导管20d，用以实现对剂量分配进程可能的监控或设置稍后还将描述的位置探测元件，不会被线圈44-ld妨碍。如果在圆周方向上延伸的绕匝段62d在小于180°的圆周角上延伸，这意味着，线圈44-ld的绕匝60d完全设置在包含导管20d的纵向中轴线A的纵向中面E的一侧上(图10)。由此实现了将与线圈44-ld对称的第二线圈44-2d设置在与第一线圈44-ld相同的轴向位置处。这样，在导管20d的纵向中面E和外壁之间的相交线的区域中，裸露的圆周分段68d以及另一个相对立的裸露的圆周分段70d在线圈44-ld、44-2d之间延伸。在该实施例中，线圈44-ld和44-2d的绕匝60d还设置成，两个线圈44_1 d和44_2d的所有绕匝60d基本上位于两个切向面I\、T2之间，这两个切向面切向地贴靠在导管20d的相对立的外侧面(这里在裸露的圆周分段68d、70d的区域中)上并且相互平行。在这样一种设置中获得了额外的优点，在多个导管20d的级联的情况下可以实现比在线圈的绕匝完全围绕导管的移液管中更高的组装密度。如从图9和10的比较中可较好看到，在根据图10的第四实施例的情况下线圈44-ld、44-2d在垂直于纵向中轴线A并且平行于纵向中面E的方向上的宽度Y1小于环形地围绕导管的线圈44c (比如第三实施例的线圈44c)的对应的宽度y2。因此，特别是可以将大量的根据本发明的第四实施例的导管20d(其在其裸露的圆周分段68d或70d处相互接合)紧密地组装，使得线圈44-ld至44-4d基本上不会妨碍该结构。因此具有多个导管20d的剂量分配设备可以至少在一个尺寸设计上具有紧凑的构造。图8展示了作为本发明的第四实施例的变型的本发明的第五实施例，其中，线圈结构42e的线圈44-le、44-2e同样不完全地围绕移液管IOe的导管20e，用以实现结合第四 实施例描述的可从外部接近导管20e以及多个导管20e的更高的组装密度的优点和效果。但与第四实施例不同的是，在第五实施例中线圈44-le、44_2e的绕匝60e的绕匝段中不是所有的绕匝段都在导管20e的外壁处或平行于该外壁延伸。可替换的是，第五实施例的绕匝60e的绕匝段72从导管20e的外壁出发朝远离导管20e的方向延伸并且在远离导管20e的位置处再次相互连接。在圆周方向上延伸的绕匝段20e产生导管20e内部的轴向磁场，这些绕匝段的端部与从导管20e离开延伸的绕匝段72连接。如在图8中可见，在第五实施例中绕匝60e特别是可以基本上在与纵向中面A垂直的平面中延伸。在第五实施例中也优选将两个对称的线圈44-le、44_2d在导管20e的纵向中面E的两侧在相同的轴向位置处放到导管20e上，从而使其共同在导管20e的内部产生比较均匀的轴向磁场，与具有环形地围绕导管的绕匝的线圈的磁场类似(比如根据图4)。此外，在图8中在由两个相对立的裸露的圆周分段68e、70e(在这些圆周分段处，导管20e的外圆周不被线圈44-le、44-2e的绕匝60e覆盖)处设置位置探测元件74，特别是磁性测量系统，其允许轴向地探测由插入导管20e中的活塞产生的磁场。位置探测元件74可以比如是可磁化的条带，其在轴向上在裸露的圆周分段68e或/和70e处延伸并且其轴向磁化轮廓可由磁性读取单元读取，用以探测活塞的位置/运动。如此探测到的活塞的运动/位置优选作为调节信号返回给控制装置，控制装置基于该调节信号发出控制信号，基于该控制信号向线圈44-le、44-2e输入一定电流强度的电流。这样，线圈44-le、44-2e、控制装置以及位置探测元件74形成封闭的调节回路的主要组成部分，该调节回路用于调节引入导管20e中的活塞的位置或运动且因此精确地、自动化地调节移液管IOe的剂量分配进程。即便在第四和第五实施例中的裸露的圆周分段减轻了用于置入和用于运行位置探测元件的技术耗费，这样也可以在本发明的其它实施例中、特别是在前述的实施例I至3中有利地设置用于探测活塞的位置或运动的位置探测元件或其它措施。比如可以将第五实施例的在轴向上延伸的位置探测元件74应用到外部线圈完全围绕导管的移液管中，其中，比如将可磁化的条带引入导管的外壁和线圈的绕匝之间。这样由于由线圈产生的磁场需要相应地校正位置探测元件的探测信号。
本领域技术人员已知的其它用于探测活塞的位置/运动的装置，比如光学探测或 基于其它电磁信号或声学信号的探测同样也可以考虑并且具有如下优点，为探测活塞的位置/运动所使用的电磁波的或声波不被或仅以极小的程度被线圈或活塞的磁场干扰。
权利要求
1.一种剂量分配设备(10 ；10a......e),包括 导管(20 ;20a......e), 在导管(20 ；20a,......e)中能够移动地插入的活塞(24 ；24a ；24b ；24c)， 用于将力施加到活塞(24 ；24a ；24b ； 24c)上的操作结构(40 ；40a ；42 ；42c......e)，用以使活塞(24 ；24a ；24b ；24c)在导管(20 ；20a,......e)中移动，以及 用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28，30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24 ；24a ；24b ；24c)的移动吸入或排出， 其特征在于，所述操作结构(40 ；40a ；42 ；42c......e)设置用于与活塞(24 ；24a ；24b ；24c)磁性地相互作用，其中，所述剂量分配设备(10；10a......e)包括用于控制磁场的大小或/和位置或/和方向的控制装置，其中，所述控制装置设置用于通过反馈说明活塞(24 ；24a ；24b ；24c)的运动或位置的探测值来调节活塞位置。
2.根据权利要求I所述的剂量分配设备(10；10a......e)，其特征在于，设置位置探测器(74)或探测吸入或排出的介质的量的天平，其中，所述位置探测器(74)或所述天平提供说明活塞(24 ；24a ；24b ；24c)的运动或位置的探测值用于调节活塞位置。
3.一种剂量分配设备(10c ；10d ;10e)，特别是根据权利要求I或权利要求2所述的剂量分配设备，包括导管(20c ；20d ；20e)， 在导管(20c ;20d ;20e)中能够移动地插入的活塞(24c)， 用于将力施加到活塞(24c)上的操作结构(42c;42d;42e)，用以使活塞(24c)在导管(20c ；20d ；20e)中移动，以及 用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28，30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24c)的移动吸入或排出， 其特征在于，所述操作结构(42c ;42d ;42e)设计用于与活塞(24c)磁性地相互作用，其中，活塞(24c)具有永磁铁(54)。
4.根据权利要求3所述的剂量分配设备(10c;10d;10e)，其特征在于，所述活塞(24c)包括至少两个相互邻接的永磁铁分段(56-1，......，56-5)，所述永磁铁分段的磁化(M1,......，M5)在导管(20c ；20d；20e)的轴向上延伸，其中，相邻的永磁铁分段(56-1,......,56-5)的磁化((M1,......,M5)的方向相反。
5.根据权利要求4所述的剂量分配设备(10C;10d;10e)，其特征在于，所述永磁铁分段(56-1，......,56-5)通过永磁铁形成，所述永磁铁以如下方式相互固定，即相邻的永磁铁的磁性北极(N)相互面对地以及相邻地设置或者相邻的永磁铁的磁性南极(S)相互面对地以及相邻地设置。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的剂量分配设备(10c；10d ;10e)，其特征在于，所述活塞(24c)包括至少一个密封体(58，59)，所述密封体设置在导管(20c ;20d ;20e)的内壁与永磁铁分段(56-1,......,56-5)或永磁铁之间。
7.根据权利要求6所述的剂量分配设备(10C;10d;10e)，其特征在于，所述至少一个密封体以帽的形式设计并且放到永磁铁的轴向上端部或/和轴向下端部上或者放到轴向上最上面的或/和轴向上最下面的永磁铁分段(56-1，......,56-5)上。
8.一种剂量分配设备(10 ；10a......e),包括导管(20 ;20a......e), 在导管(20 ；20a,......e)中能够移动地插入的活塞(24 ；24a ；24b ；24c)， 用于将力施加到活塞(24 ；24a ；24b ；24c)上的操作结构(40 ；40a ；42 ；42a......e)，用以使活塞(24 ；24a ；24b ；24c)在导管(20 ；20a,......e)中移动，以及 用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28 ;30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24 ；24a ；24b ；24c)的移动吸入或排出， 其特征在于，所述操作结构(40 ；40a ；42 ；42c......e)设置用于与活塞(24 ；24a ；24b ；24c)磁性地相互作用。
9.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10;10a......e)，其特征在于，所述操作结构(40 ；40a ；42 ；42c......e)具有用于产生磁场的磁场产生装置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10;10a......e)，其特征在于，所述活塞(24 ；24a ；24b ；24c)至少在一些分段上由能够磁化的材料形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10a)，其特征在于，所述活塞(24a)由能够磁化的液体、特别是由铁磁流体形成。
12.根据前述权利要求中任一项以及根据权利要求9所述的剂量分配设备(10;IOa......e)，其特征在于，所述磁场产生装置(40;40a ；42 ；42c......42e)设置用于产生磁场，所述磁场的磁力线基本上在导管(20 ;20a......e)的轴向上穿过活塞(24 ；24a ；24b ；24c)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10;10a......e)，其特征在于，所述操作结构(40;40a ；42 ；42c......e)设置用于产生能够基本上在导管(20;20a......e)的轴向(A)上运动的磁场。
14.根据前述权利要求中任一项以及根据权利要求9所述的剂量分配设备(10;10a)，其特征在于，所述磁场产生装置(40 ；40a)包括环形的永磁铁，所述永磁铁共轴地包围导管(20 ；20a) ο
15.根据前述权利要求中任一项以及根据权利要求9所述的剂量分配设备(10b；10c),其特征在于，所述磁场产生装置(42 ；42c)包括具有至少一个线圈(44-1，44-2，44-3 ；44c)的线圈结构，所述线圈的绕匝共轴地围绕导管(20b ;20c)。
16.根据权利要求I至8或10至14中任一项以及根据权利要求9所述的剂量分配设备(IOb ; 10c)，其特征在于，所述磁场产生装置(42 ；42c)包括具有大量线圈(44_1，44_2，44-3 ；44c)的线圈结构，所述线圈的绕匝分别共轴地围绕导管(20b;20c)，其中，所述线圈(44-1，44-2，44-3 ；44c)在轴向上相互错开。
17.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10d;10e)，其特征在于，所述操作结构(42d ；42e)具有用于产生磁场的磁场产生装置，其中，所述磁场产生装置包括具有至少一个线圈(44-ld,44-2d ;44_le,44_2e)的线圈结构,所述线圈具有至少一个绕阻(60d ;60e)，其中，所述至少一个绕匝(60d;60e)仅围绕导管(20d ;20e)的圆周的一个分段。
18.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10d;10e)，其特征在于，所述操作结构(42d;42e)具有用于产生磁场的磁场产生装置，其中，所述磁场产生装置包括具有至少一个线圈(44-ld,44-2d ;44_le,44_2e)的线圈结构,所述线圈具有至少一个绕阻(60d ;60e)，其中，所述至少一个绕匝(60d ；60e)完全在包含导管(20d ；20e)的纵向中轴线(A)的纵向中面(E)的一侧延伸。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的剂量分配设备(IOd;10e)，其特征在于，所述至少一个绕匝(60d;60e)完全在导管(20d;20e)的两个接触导管(20d ;20e)的外壁的、相互平行的切向面(TnT2)之间延伸。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的剂量分配设备(10d;10e)，其特征在于，所述线圈结构(42d ；42e)包括具有至少一个第一绕匝的第一线圈(44-ld ;44-le)和具有至少一个第二绕匝的第二线圈(44-2d ;44-2e)，其中，所述至少一个第一绕匝完全在纵向中面(E)的一侧延伸以及所述至少一个第二绕匝完全在纵向中面(E)的另一侧延伸。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的剂量分配设备(IOd; IOe)，其特征在于，所述至少一个绕匝(60d;60e)具有在圆周方向上沿导管(20d;20e)的外壁延伸的绕匝分段(62d ；62e)。
22.根据权利要求17至20中任一项所述的剂量分配设备(IOd)，其特征在于，所述至少一个绕匝(60d)具有在轴向上沿导管(20d)的外壁延伸的绕匝分段(64)。
23.根据权利要求22以及根据权利要求3至7中任一项所述的剂量分配设备(IOd)，其特征在于，轴向延伸的绕阻分段(64)的轴向长度(s)与永磁铁分段(56-1,......,56-5)或永磁铁的长度(Lm)相匹配。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的剂量分配设备(IOe)，其特征在于，所述至少一个绕匝(60e)具有朝导管(20e)延伸、随后沿导管(20e)延伸且随后离开导管(20e)延伸的绕匝分段(72)。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的剂量分配设备(IOe)，其特征在于，在导管(20e)的不被所述至少一个绕匝^Oe)围绕的圆周分段(68e、70e)上设置位置探测器的位置探测元件(74)，其中，所述位置探测器借助于位置探测元件(74)探测说明活塞的运动或位置的探测值。
26.根据权利要求25所述的剂量分配设备(IOe)，其特征在于，所述位置探测元件(74)设置用于与活塞磁性地相互作用。
27.根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10;10a......e)，其特征在于，设置用于控制磁场的大小或/和位置或/和方向的控制装置。
28.一种剂量分配设备(10 ;10b)，特别是根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备，包括 导管(20 ；20b), 在导管(20 ；20b)中能够移动地插入的活塞(24 ；24b)以及 用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28，30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24 ；24b)的移动吸入或排出， 其特征在于，在活塞(24 ；24b)和导管(20 ；20b)之间设置由能够磁化的液体形成的滑动膜(38 ;38b)，所述剂量分配设备(10 ；10b)包括用于产生作用到滑动膜(38 ；38b)上的磁场的磁场产生装置(40;42)。
29.根据权利要求28所述的剂量分配设备(10;10b)，其特征在于，所述磁场产生装置(40,42)设置用于产生磁场，所述磁场的磁力线在活塞(24;24b)的地点处基本上在导管(20 ；20b)的轴向上定向。
30.一种用于在使用剂量分配设备(10;10a......e)、特别是根据前述权利要求中任一项所述的剂量分配设备(10 ;10a......e)的情况下分配介质(34)的剂量的剂量分配方法，其中，所述剂量分配设备(10;10a......e)包括导管(20 ;20a......e)、在导管(20;20a......e)中能够移动地插入的活塞(24 ；24a ；24b ；24c)以及用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28，30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24 ；24a ；24b ；24c)的移动吸入或排出， 其特征在于，所述方法具有下列步骤 提供磁场以及 通过活塞(24 ；24a ；24b ；24c)与磁场的磁性相互作用将力施加到活塞(24 ；24a ；24b ；24c)上。
31.根据权利要求30所述的剂量分配方法，其特征在于，所述剂量分配设备(10b......IOe)包括具有大量线圈(44-1，44-2，44-3 ；44c ;44_ld ;44_2d ;44_le，44_2e)的线圈结构(42;42c......42e)，所述线圈的绕匝分别共轴地围绕或部分围绕导管(20b......20e)，其中，所述线圈(44-1，44-2，44-3 ；44c ;44_ld ;44_2d ;44_le，44_2e)在轴向上相互错开并且分别向所述线圈(44-1，44-2，44-3 ；44c ;44_ld ；44~2d ;44_le，44_2e)输入的电流强度按照需吸入或排出的剂量来控制。
全文摘要
本发明涉及一种剂量分配设备(10；10a；10b)，包括导管(20；20a；20b)；在导管(20；20a；20b)中能够移动地插入的活塞(24；24a；24b)；用于将力施加到活塞(24；24a；24b)上的操作结构(40；40a；42)，用以使活塞(24；24a；24b)在导管(20；20a；20b)中移动；以及用于容纳需分配剂量的介质(34)的腔室(28，30)，其中，需分配剂量的介质(34)能够根据活塞(24；24a；24b)的移动吸入或排出，所述操作结构(40；40a；42)设置用于与活塞(24；24a；24b)磁性地相互作用。
文档编号B01L3/02GK102892507SQ201180005448
公开日2013年1月23日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者麦恩拉德·霍夫斯泰特尔, 维恩岑茨·基尔斯特 申请人:哈美顿博纳图斯股份公司