计量头、包括计量头的计量装置和用于通过计量头进行计量的方法与流程

文档序号:17129697发布日期:2019-03-16 01:01阅读:201来源:国知局
计量头、包括计量头的计量装置和用于通过计量头进行计量的方法与流程

本发明涉及一种用于同时容纳多个移液管头的计量头、一种包括用于同时容纳多个移液管头的计量头的计量装置和一种用于通过用于同时容纳多个移液管头的计量头计量液体的方法。



背景技术:

带有用于同时容纳多个移液管头的计量头(“移液头”)的计量装置(“移液装置”)特别是在医学、生物、生物化学或化学的实验室中用于计量液体。

用于同时容纳多个移液管头的计量头具有多个并排设置的、平行的套口,所述套口能插入移液管头的上端部上的套插口中。液体穿过移液管头的下端部上的顶端开口被吸收到移液管头中并从移液管头中输出。

在使用之后,将移液管头从套口上松开并用新的移液管头替换。由此避免在下面的计量操作中出现污染。用于一次性使用的由塑料制成的移液管头能够经济地获得。

在构造成气垫移液装置时,在移液装置中集成至少一个用于空气的排出装置,所述排出装置通过套口的连接孔连通地与移液管头连接。通过排出装置能使气垫移动,从而液体被吸入移液管头中和从移液管头中排出。排出装置多数情况是带有活塞的筒。但也已知带有排压腔和至少一个能变形的壁部的排出装置,此时,壁部的变形实现了对气垫的排挤。

在构造成直接排出移液装置时,在移液管头中设置一个小活塞,所述活塞在将移液管头套插到套口上时与移液装置的活塞驱动装置耦合。

液体的吸收优选以单一的步骤或以多个小步骤进行。在移液时,液体的输出以一个单一的步骤进行,而在分发时以多个小步骤进行。

计量装置可以构造成手动或电机式驱动的、可操作的多通道移液器,所述多通道移液器在计量操作时由使用者握在手中(“手持式移液器”)。

在计量站中(“移液站”)或自动计量装置中(“自动移液器”),计量头在机械手或其他用于移动计量头的传送系统上能在工作面上方移动。计量站或自动计量装置可以利用计量头从支架中接收新的移液管头,利用所述移液管头从容器中吸收液体和将液体输出到容器中,并且将使用过的移液管头抛入废弃物容器。计量站或自动计量装置可以是实验室自动设备(“工作站”)的组成部分,所述实验室自动设备除了计量液体以外还可以对液体执行其他处理。这其中特别是包括混合、调温和其他物理处理、化学或生物化学转换和对试样的分析。用于保持移液管头套口在很多情况下构造成关于壳体或计量装置的其他支座的锥形、圆柱形或者部分锥形和部分圆柱形的突起。移液管头可以以密封配合在套插口旁边在其上端部上夹紧到套口上。为此,将套口压入在支架中提供的移液管头的套插口中,从而移液管头略微扩张并在预紧力下固定配合在套口上。为了夹紧要施加的力随着移液管头的数量提高。

为了将夹紧的移液管头从套口上松开,移液装置具有带有驱动装置和顶出器的顶出装置。通过操作所述驱动装置使顶出器移动,从而所述顶出器使移液管头从套口上松开。驱动装置手动地或由电机驱动。用于从套口上松开夹紧的移液管头的顶出力随着移液管头数量提高。

为了将移液管头夹紧到8、12、16、24、96或384个套口上以及从这些套口上顶出移液管头,需要施加很大的力。

de102004003433b4记载了一种多通道移液器,其中,这样来减小用于将移液管头夹紧到套口和从套口松开移液管头的耗力,即,使套口有弹性并且沿轴向方向突出于通过顶出器形成的止挡。如果在夹紧移液管头时夹紧力超过确定的值,则套口弹性回缩,直至移液管头贴靠在顶出器上。由此将夹紧力限制在将移液管头密封地保持在套口上的值。相应地,也限制了顶出力。

ep2735369a1记载了一种多通道移液器,其中,这样来进一步减小顶出力,即,顶出器具有多个接触元件,这些接触元件先后依次地触及到移液管头,以便将移液管头从套口上推开。

wo01/56695a1记载了一种具有96个通道的移液头,其中,套口在下端部上具有比其上方大的锥角,以便减小用于套插移液管头的力,所述移液管头在上端部上具有壁厚较大的凸缘,而在所述凸缘的下方具有较小的壁厚。所述移液头包括止挡板,用于从套口上顶出移液管头。所述止挡板是台阶状的,以便将移液管头依次从套口上推开并减小顶出力。从止挡板上突出具有预紧装置的柱体。使活塞在与套口连接的筒中移动的活塞板在回缩时触碰到预紧装置上,以便通过止挡板触发从套口上顶出移液管头的操作。这种具有用于顶出移液管头的预紧装置的结构较为复杂。

wo2005/113149a1记载了一种用于利用移液头吸收和输出液体的装置,所述移液头具有96个用于移液管头的套口。96的活塞-筒单元与这些套口连接并能通过驱动机构手动地操作。所述移液头能沿竖直导向结构移动,以便从移液管头支架上接纳移液管头并吸入和输出液体。通过传动杠杆能以增大的力向下按压移液头,以便施加接纳96个移液管头所需的耗力。套口穿过孔板的孔,所述孔板能竖直移动,以便将移液管头从套口上剥离。

de202008013533u1记载了一种移液装置,所述移液装置具有基板和在外部侧向覆盖所述基板的弹性的密封板,多个按预先规定的网格设置的移液通道穿过所述基板和密封板。以相同的网格用分别具有轴环的移液管头装载的仓盒在仓盒容纳部中直接通过所述轴环和密封板与基板力锁合地连接。仓盒容纳部由仓盒框架构成,所述仓盒框架可以通过偏心传动机构由驱动马达抬起和降低,以便使移液管头密封地贴靠在密封部上或送从密封板上松开。

移液管头容纳在仓盒容纳部中的仓盒中并压紧在密封板上的自动移液设备由美国加利福尼亚州柯文纳市的公司apricotdesigns,inc以产品名称“i-pipette”和“i-pipettepro”销售。

这里不利的是,这种自动移液设备仅能与在特殊仓盒中的特定移液管头一起工作。此外不利的是,仓盒容纳部的装载必须手动进行。

ep0737726a2记载了一种用于通过平行的成直线排的套口同时容纳多个移液管头的装置,这些套口分别具有可调的槽宽的环形槽中具有弹性体的o形环。所述o形环沿圆周方向的延伸尺寸能通过调整槽宽来改变,以便将移液管头密封地夹紧在套口上和将移液管头从套口上松开。为了调整槽宽,所述槽分别通过旋拧到套口上的螺纹套筒限定,所述螺纹套筒能通过耦合的驱动机构在套口上旋转。每个螺纹套筒都固定地与一个齿轮连接。所述齿轮与唯一一个齿条啮合,所述齿条由能旋转的手柄驱动。在一个备选的实施形式中,每个单个的螺纹套筒都单独地由电机驱动并且所述电机为了同向地运行而与共同的电源连接。在套口下方设有具有一排刻槽的导向板,以便在所述装置降低时使移液管头对准套口。这种用于将移液管头夹紧在套口上的驱动装置在结构上复杂。所述刻槽会不能防止移液管头在套口上发生倾斜。因此这种装置仅适于同时容纳很少数量的、不是过于紧密地并排设置的移液管头。其实施例具有四个用于同时容纳四个移液管头的套口。

de19917375c2记载了一种移液单元,所述移液单元具有移液管头和套口,所述套口具有在下端部上带有耦合套筒的移液管、套装在移液管上的由能弹性变形的材料制成的o形环和套装到移液管的套筒。所述套筒用于沿轴向挤压所述o形环,从而所述o形环沿径向变形并密封地嵌入移液管头内周上的环形槽中。为了松开移液管头,可以使o形环卸荷。为了将移液管头在预定的位置中保持在套口上,套口和移液管头具有配合作用的轴向定位机构。由于o形环嵌入移液管头的环形槽中,相互贴靠的轴向定位机构被预紧。为了顶出移液管头,设有活动的顶出器,所述顶出器构造成包围所述套筒的顶出管。所述顶出器能液压或电机式地操作或通过预紧弹簧操作,所述预紧弹簧在将移液管头套插到套口上时张紧。用在套口上夹紧和松开移液管头的操作机构较为复杂并且有高的位置需求。制造公差或移液管头在套口上不精确的定位可能很容易地妨碍将移液管头设置在确定的耦合位置中。环形槽和轴向定位机构限制了不同的移液管头的使用。



技术实现要素:

由此出发,本发明的目的是,提供一种用于同时容纳大量移液管头的计量头,所述计量头具有大量的套口、特别是8、12、16、24、96或384个套口,所述计量头使得可以以较少的结构上的支出实现可靠地自动接纳和松开不同地构成的移液管头。

所述目的通过具有权利要求1的特征的计量头来实现。本发明有利的实施形式在从属权利要求中给出。

根据本发明用于计量装置的计量头包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口,

·每个套口都具有以下特征:

·管,所述管在下端部上具有向外突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·至少一个套筒,所述套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,以及

·至少一个弹性体的o形环,所述o形环包围所述管并且设置在套筒的下端部的旁边,

·设置在套筒上方的压板,所述压板具有多个第一孔,所述管延伸穿过所述第一孔,所述压板能沿所述管在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,所述压板在夹紧位置中压向所有套口的相邻的套筒的上边缘,使得套筒以下端部压紧到相邻的o形环上并且o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头,

第一移动装置,所述第一移动装置与压板连接并且构造成,使压板在释放位置和夹紧位置之间移动。

在根据本发明的计量头中,第一移动装置的运动通过压板同时传递到所有套筒上。因此,通过压板从释放位置到夹紧位置的移动,可以使所有o形环扩张并由此将套插到套口上的移液管头固定在套口上。相反地,通过使压板从夹紧位置移动到释放位置,可以使全部o形环放松并由此松开移液管头在套口上的夹紧。通过均匀地将压板压向全部套筒和通过使全部套筒均匀地卸荷实现了同时夹紧和松开大量的o形环。本发明特别是适用于具有8、12、16、24、96或384个套口的计量头。从第一移动装置经由压板向套筒的力传递有利于实现较为简单、紧凑和轻量的结构形式。因此,也可以减少装备有这种计量头的计量装置的结构上的耗费。通过使o形环扩张来实现夹紧有利于使用具有不同形状和尺寸的移液管头。本发明包括这样的实施形式,其中,每个套口仅具有一个单一的o形环和仅具有一个单一的套筒。此外,本发明还包括这样的实施形式,其中,每个套口包括多个o形环和多个套筒。在本发明的一个优选实施形式中,o形环在下面支撑在支撑突起上。

根据一个优选的实施形式,所述用于计量装置的计量头包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口,

·每个套口都具有以下特征:

·管,所述管在下端部上具有向外突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·至少一个套筒,所述套筒在下端部上具有环绕的渐缩部,并且所述套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,以及

·至少一个弹性体的o形环,所述o形环包围所述管并且设置在所述渐缩部的旁边,

·设置在套筒上方的压板,所述压板具有多个第一孔,所述管延伸穿过所述第一孔,所述压板能沿所述管在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,所述压板在夹紧位置中压向所有套口的相邻的套筒的上边缘,使得套筒被压入相邻的o形环上并且o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头,

·第一移动装置,所述第一移动装置与压板连接并且构造成,使压板在释放位置和夹紧位置之间移动。

此外,所述目的通过具有权利要求2的特征的计量头来实现。本发明有利的实施形式在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于计量装置的计量头包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口,

·每个套口都具有以下特征:

·管,所述管具有在下端部上在外周上突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·第一套筒,所述第一套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,

·弹性体的第一o形环,所述第一o形环包围所述管并且设置在第一套筒的下端部的旁边,

·第二套筒,所述第二套筒在第一套筒的上方包围所述管并能在所述管上轴向移动,

·弹性体的第二o形环,所述第二o形环包围所述管并且设置在第二套筒的下端部的旁边,并且在下面支撑在第一套筒上,并且

·所述第一和第二套筒能在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,在夹紧位置中,所述第二套筒以下端部压紧到相邻的第二o形环上,而第一套筒以下端部压紧到相邻的第一o形环上,并且第一和第二o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头,

··第二移动装置,所述第二移动装置与所有套口的第一和第二套筒耦合并且构造成,使第一和第二套筒在释放位置和夹紧位置之间移动。

在根据本发明的计量头中,每个套口都具有一个第一o形环和一个第二o形环,所述第一和第二o形环能通过第一套筒和第二套筒的挤压而扩张并由此夹紧在移液管头中。可以相反地松开第一o形环和第二o形环在移液管头中的夹紧。由于每个移液管头都通过两个o形环夹紧在套口上,实现了大量移液管头的精确定向。本发明特别是适用于具有8、12、16、24、96或384个套口的计量头,在这种计量头中必须使移液管头尽可能平行地定向,由此这些移液管头能同时导入相同数量的不同容纳部中。此外,通过使用两个o形环降低了夹紧所需的力。这有利于实现较为简单、紧凑和轻量的结构形式。因此,也可以减少装备有这种计量头的计量装置的结构上的耗费。此外,通过两个o形环进行固定还有利于使用具有不同形状和尺寸的移液管头。根据本发明的一个优选实施形式,第一o形环在下面支撑在支撑突起上。

根据一个优选的实施形式,用于计量装置的计量头包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口,

·每个套口都具有以下特征:

·管,所述管具有在下端部上在外周上突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·第一套筒,所述第一套筒在下端部上具有环绕的第一渐缩部,所述第一套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,

·弹性体的第一o形环,所述第一o形环包围所述管并且设置在第一渐缩部的旁边,

·第二套筒,所述第二套筒在下端部上具有环绕的第二渐缩部,所述第二套筒在第一套筒的上方包围所述管并能在所述管上轴向移动,

·弹性体的第二o形环,所述第二o形环包围所述管并且设置在第二渐缩部的旁边,并且在下面支撑在第一套筒上,并且

·所述第一和第二套筒能在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,在夹紧位置中,所述第二套筒以第二渐缩部被压入相邻的第二o形环,而第一套筒以第一渐缩部被压入相邻的第一o形环中,并且第一和第二o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头,

·第二移动装置,所述第二移动装置与所有套口的第一和第二套筒耦合并且构造成,使第一和第二套筒在释放位置和夹紧位置之间移动。

根据本发明的一个优选的实施形式,根据权利要求1的压板和第一移动装置构成根据权利要求2的第二移动装置。该实施形式包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口。

计量头的每个套口都具有以下特征:

·管,所述管具有在下端部上在外周上突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·第一套筒,所述第一套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,以及

·弹性体的第一o形环,所述第一o形环包围所述管并且设置在第一套筒的下端部的旁边,

·第二套筒,所述第二套筒在第一套筒的上方包围所述管并能在所述管上轴向移动,

·弹性体的第二o形环,所述第二o形环包围所述管并且设置在第二套筒的下端部的旁边,并且在下面支撑在第一套筒上,并且

·所述第一和第二套筒能在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,在夹紧位置中,所述第二套筒以下端部压紧到相邻的第二o形环上,而第一套筒以下端部压紧到相邻的第一o形环上,并且第一和第二o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头。

此外,在该实施形式中,

·压板设置在第二套筒的上方并且在夹紧位置中压向不同的套口的相邻的第二套筒的上边缘,使得第二套筒以下端部压紧到相邻的第二o形环上并且第二o形环扩张,第二o形环压向第一套筒的上边缘,使得第一套筒以下端部压紧到相邻的第一o形环上并且第一o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头。

此外,根据权利要求2的发明还包括这样的实施形式,其中,第一套筒和第二套筒能通过另外的移动装置在释放位置和夹紧位置之间调节。权利要求2特别是包括这样的实施形式,其中,每个第二套筒都旋拧在套口的调节螺纹上并能通过耦合的传动机构在套口上旋转,如例如在ep0737726a2中记载的那样。

根据权利要求1和2的套口根据一个优选的实施形式构造成相对于壳体或另一个支座锥形的、圆柱形的或部分锥形和部分圆柱形的突起。所述套口优选固定地与计量头的支座连接。

根据权利要求1和2的o形环根据一个优选的实施形式在纵向剖视图(竖直剖视图)中具有圆形形状,从而所述o形环总体上具有环面的几何形状。但本发明也包括这样的实施形式,其中,o形环在纵向剖视图中具有多边形、椭圆形或其他形状。

根据一个优选的实施形式,所述o形环由橡胶、有机硅或热塑性的弹性体制成。

根据权利要求1和2的套筒可以是长圆柱体,对于这种圆柱体,长度超过内径,所述套筒也可以是短圆柱体,对于这种圆柱体,长度小于内径。根据权利要求1和2的套筒特别是也可以是环形体。这种环形体可以具有不同的横截面形状。所述环形体在纵向剖视图中特别是可以具有多边形、椭圆形或圆形的形状。当所述环形体在纵向剖视图中具有圆形形状时,所述环形体总体上具有环面的几何形状。

根据权利要求1和2的支座特别是壳体和/或框架(底架)或其他一体或多部分式的承载结构。

根据权利要求1的第一移动装置构造成,使得所述第一移动装置能够使压板从释放位置移动到夹紧位置以及使压板从夹紧位置移动到释放位置。在权利要求1的计量头中,在压板的释放位置中,套筒也设置在释放位置中,而在压板的夹紧位置中,套筒也设置在夹紧位置中。权利要求1包括这样的实施形式,其中,套筒从夹紧位置到释放位置的移动这样来实现,即,压板使套筒卸荷,从而套筒由于o形环的复位力从夹紧位置移动到释放位置。此外,权利要求1还包括这样的实施形式,其中,压板主动地将套筒从夹紧位置移动到释放位置,例如其方式是,压板固定地与套筒连接。权利要求33涉及根据权利要求1和2之一的套筒的释放位置和夹紧位置。

根据权利要求2的第二移动装置构造成,使得所述第二移动装置能够使第一和第二套筒从释放位置移动到夹紧位置以及使第一和第二套筒从夹紧位置移动到释放位置。权利要求2包括这样的实施形式,其中,第一和第二套筒从夹紧位置到释放位置的移动这样来实现,即,第二移动装置使第一和第二套筒卸荷,从而第一和第二套筒由于第一和第二o形环的复位力从夹紧位置移动到释放位置。这里,第二移动装置例如通过根据权利要求1的压板和第一移动装置构成。此外,权利要求2还包括这样的实施形式,其中,第二移动装置主动地将第一和第二套筒从夹紧位置移动到释放位置。

根据权利要求1的计量头的一个实施形式,各套筒在下端部上具有环绕的渐缩部。根据权利要求2的计量头的一个实施形式,第一套筒在下端部上具有环绕的第一渐缩部和/或第二套筒在下端部上具有环绕的第二渐缩部。在从释放位置移动到夹紧位置中时,(第一和/或第二)套筒以其(第一和/或第二)渐缩部被压入相邻的(第一和/或第二)o形环中,由此(第一和/或第二)o形环特别强地扩张并且特别牢固地夹紧套插在套口上的移液管头。与(第一和/或第二)o形环仅通过(第一和/或第二)套筒平坦的下端部沿竖直方向挤压而沿径向扩张的情况相比,夹紧作用更强。根据本发明的(第一和/或第二)的渐缩部一般是朝套筒的下端部逐渐变细的旋转面。根据优选的实施形式,所述渐缩部具有至少一个以下几何结构:截锥面(“倒棱”)或球形区域。前面所述几何结构的组合也是根据本发明的渐缩部。

所述计量头优选构造成,为了使o形环扩张所出现的力保留在计量头中并且不会对要与计量头连接的计量装置施加载荷。为此,根据一个优选的实施形式,第一移动装置或第二移动装置支撑在支座上。为此,例如第一或第二移动装置保持或固定在支座上。通过将第一或第二移动装置支撑在支座上,作用在移动装置上的反作用力在套筒移动时导出到支座中。在套筒压入时作用在o形环上的力通过支撑突起和套口同样导出到支座中。因此在o形环扩张时出现的力保留在计量头中。

根据一个优选的实施形式,第一o形环的内径低于第二o形环的内径,并且第一o形环的外径低于第二o形环的外径。这个描述涉及第一o形环和第二o形环未变形的状态。这个实施形式有利于利用扩张将移液管头夹紧在套口的上端部上。这种扩张使得套口可以容易地导入移液管头中。

根据另一个实施形式,第一o形环在内周上在所述管上引导,而第二o形环内周上在第二套筒嵌入第二o形环中的端部上引导。由此,第一o形环和第二o形环有利地在套口上对中。

根据一个优选的实施形式,支撑突起是绕管的下端部环绕的支撑环。所述支撑环可以在制造技术上有利地与所述管拼装。根据另一个实施形式,所述支撑环朝其下端部渐缩。由此,便于将套口导入移液管头的套插口中。

根据一个优选的实施形式,压板设置在支座下方。此时,压板可以直接贴靠在套筒环绕的上边缘上。但压板也可以设置在支座上方并且贴靠在套筒的延长部上,所述延长部穿过支座的通孔。

根据一个优选的实施形式,第一移动装置具有至少一个导向轴,所述导向轴在下面与压板连接并且在上面通过偏心传动机构与电机耦合。这使得可以实现结构上特别简单和精确的第一移动装置。

根据另一个实施形式,四个导向轴在下端部上与压板固定连接并且在上端部上经由至少一个偏心传动机构与至少一个电机耦合。由此以较少的结构上耗费实现了精确地平行引导压板。

根据另一个实施形式,每个导向轴都支承在一个循环球轴承中,所述循环球轴承保持在支座中。由此,实现了特别低摩擦和精确的第一移动装置。

根据另一个实施形式,每个导向轴在上端部上都具有垂直于导向轴延伸的滑槽,在垂直于导向轴和滑槽定向的第一轴上的偏心轮嵌接到滑槽中,并且所述第一轴与电机耦合。由此以特别简单和低摩擦的方式将电机的转动运动转换成至少一个导向轴的轴向运动。

根据另一个优选的实施形式,每个偏心轮都支承一个球轴承,所述球轴承在滑槽中被引导。由此实现了从偏心轮到导向轴特别低摩擦的力传递。

根据一个优选的实施形式,唯一的一个电机通过第一传动装置与所有第一轴耦合。由此实现了特别简单、节省空间和重量的结构形式。不需要为了使各导向轴同步允许而使多个电机同步。根据一个优选的实施形式,所述第一传动装置是蜗轮蜗杆传动装置。

根据一个优选的实施形式,多个第一轴平行地设置并且分别不可相对转动地与第一蜗轮连接,各第一蜗轮相互对齐,在与第一蜗轮相同的平面内设置第二轴,所述第二轴不可相对转动地与第一蜗杆连接,第一蜗杆分别与第一蜗轮啮合,并且第二轴与电机耦合。这实现了一种节省位置和重量的结构。根据另一个实施形式,第二轴不可相对转动地与第二蜗轮连接,并且电机的电机轴不可相对转动地与第二蜗杆连接,所述第二蜗杆与第二蜗轮啮合。这有利于实现了一种节省位置和重量的结构。

根据另一个实施形式,所述至少一个电机与电控制装置耦合,所述控制装置这样控制所述电机,使得压板能在释放位置和夹紧位置之间移动。

根据另一个实施形式,所述至少一个电机的电机轴与转角传感器耦合,所述转角传感器与所述电控制装置连接,所述控制装置构造成,根据电机轴的通过所述转角传感器检测到的转角来确定压板的位置。这个实施形式确保了使压板在释放位置和夹紧位置之间特别精确地移动。

根据一个优选的实施形式,在压板的下方设置止挡板,所述止挡板具有多个第二孔,所述套口延伸穿过所述第二孔,以便将移液管头套插到套口上,直到贴靠在所述止挡板上。通过所述止挡板实现了,所有移液管头同时向套口上套插到规定的位置中。为此,计量头可以以套口装入所提供的移液管头组中,直至止挡板放置在移液管头的上边缘上。根据另一个实施形式,止挡板固定地保持在支座上。

根据一个优选的实施形式,第三移动装置与止挡板连接并且构造成,使止挡板在与支撑突起隔开第一间距的止挡位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的顶出位置之间移动,以便在止挡位置中将移液管头套插到套口上,直到贴靠在止挡板上,并且通过止挡板从止挡位置到顶出位置的移动将移液管头从套口上顶出。即使当o形环在通过套筒卸载后仍贴靠在移液管头的内侧上并且固定保持移液管头时,由此也可以确保将移液管头从套口上推开。止挡板是顶出板。特别是在套筒卸荷之后,移液管头可以仍保持附着在o形环上(“粘附”),从而移液管头不会容易地掉落。

根据另一个实施形式,所述第三移动装置包括:能摆动地支承在支座的摇杆;固定地与压板连接的、从压板上突起的传递轴,所述传递轴分别作用在摇杆的一个端部上;以及固定地与止挡板连接的、分别贴靠在摇杆的另一个端部上的顶出轴,从而在压板抬起时,传递轴使摇杆摆动并摇杆通过顶出轴将止挡板从止挡位置推压到顶出位置。在这个实施形式中,压板的用于使o形环卸荷的运动用于使止挡板向顶出位置移动。由此,减少了用于第三移动装置的耗费。此外,在顶出移液管头时出现的力由计量头承受。

根据另一个实施形式,在止挡板和支座之间设有弹簧装置,当压板从释放位置移动到夹紧位置时,所述弹簧装置使止挡板回移到止挡位置。这在第三移动装置具有摇杆的实施形式中是特别有利的,因为在压板下降时,传递轴不会使所述摇杆向回摆动。根据另一个优选的实施形式,支座具有至少一个止挡装置,止挡板在止挡位置中贴靠在所述止挡装置上,从而所述止挡板不会进一步朝支座移动。在一个简单的实施形式中,所述止挡装置由至少三个止挡元件形成,这三个止挡元件从支座的下侧向下突出,从而止挡板的上侧在止挡位置中贴靠到所述止挡元件上。

根据另一个实施形式,在每个所述管上都在压板旁边设置补偿环,并且所述压板通过所述补偿环压向相邻的套筒的上端部。由此有利于实现紧凑的结构形式,因为压板可以向止挡板移动靠近。

根据另一个实施形式,所述套筒分别在上面具有平坦的端面,压板或第二o形环或补偿环贴靠在所述端面上。由此在套筒和o形环之间实现了有利的力传递。

在权利要求21中给出了本发明的另一个实施形式。这个实施形式包括:

·支座,在所述支座上并排设置多个平行的、用于容纳移液管头的套口,

·每个套口都具有以下特征:

·管,所述管在下端部上具有从外周向外突出的、至少部分环绕的支撑突起;

·至少一个套筒,所述套筒包围所述管并能在所述管上轴向移动,以及

·至少一个弹性体的o形环,所述o形环包围所述管并且设置在套筒的下端部的旁边,

·设置在套筒上方的压板,所述压板具有多个第一孔,所述管延伸穿过所述第一孔,所述压板能沿所述管在与支撑突起隔开第一间距的释放位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的夹紧位置之间移动,所述压板在夹紧位置中压向所有套口的相邻的套筒的上边缘,使得套筒以下端部压紧到相邻的o形环上并且o形环扩张,以便夹紧套插在套口上的移液管头,

·第一移动装置,所述第一移动装置与压板连接并且构造成,使压板在释放位置和夹紧位置之间移动,

·所述第一移动装置具有以下特征:

·设置在压板下方的止挡板,所述止挡板具有多个第二孔,所述套口延伸穿过所述第二孔,并且所述止挡板能在与支撑突起隔开第一间距的止挡位置和与支撑突起隔开低于第一间距的第二间距的顶出位置之间移动,以及

·第二传动装置,所述第二传动装置与止挡板和压板耦合,所述第二传动装置构造成,在止挡板从顶出位置向止挡位置移动时使压板从释放位置向夹紧位置移动,

·卡锁装置,所述卡锁装置具有至少一个与止挡板连接的第一卡锁元件和至少一个与支座连接的第二卡锁元件,第一和第二卡锁元件构造成,当压板设置在夹紧位置中时相互卡锁,以及

·解锁装置,所述解锁装置具有至少一个解锁元件和与解锁元件连接的推出元件,所述解锁装置构造成,在推出元件从初始位置向解锁位置移动时解除第一卡锁元件与第二卡锁元件之间的卡锁连接。

在将移液管头套插到套口上时,移液管头以其上边缘触碰到止挡板上并使止挡板向上移动。同时,设置在止挡板上方的压板向下运动。此时,压板使套筒向下运动,由此o形环在套口上扩张并将移液管头夹紧在套口上。压板卡锁在夹紧位置中,从而移液管头固定在计量头上。为了松开移液管头,通过解锁装置使卡锁装置解锁。为此,操作推出元件,从而解锁元件解除第一和第二卡锁元件之间的卡锁。在卡锁装置解锁之后,套筒和压板可以由于弹性的o形环的作用返回释放位置。o形环收缩并松开移液管头与套口之间的夹紧,从而移液管头可以从套口上掉落。在这个实施形式中,在将移液管头套插到套口上时出现的力被用于将移液管头夹紧在套口上。第一移动装置通过止挡板和第二传动装置构成。所述第一移动装置可以特别简单且节省空间地构成。止挡板可以附加地用于将移液管头向套口上推送到预定的位置并用于从套口上剥离移液管头。所述计量头优选确定为用于和手持移液器一起使用。

根据另一个实施形式,第二传动装置是杠杆机构,包括两个弯角杠杆,这两个弯角杠杆能摆动地支承在支座上,这两个弯角杠杆以第一杠杆臂的端部相互隔开间距地贴靠在压板的上侧上,并以第二杠杆臂的端部相互隔开间距地与止挡板耦合。当止挡板移液管头的上边缘向下移动时,所述止挡板使第二杠杆臂向上摆动。由此,第一杠杆臂向下摆动并使压板向下移动,由此移液管头夹紧在套口上。在卡锁装置解锁之后,止挡板可以通过其自重移动返回顶出位置并将移液管头从套口上松开。第二传动装置可以设计成在结构上是特别简单和节省空间的。

根据另一个实施形式,第一卡锁元件具有从止挡板竖直向上突出的齿条,而第二卡锁元件具有能摆动地支承在支座上的并且由弹簧装置朝所述齿条方向预紧的卡爪,所述卡爪在止挡板向上移动时卡接到所述齿条中。所述卡锁装置可以设计成在结构上是特别简单和节省空间的。一个优选的实施形式具有恰好两个齿条和恰好两个卡爪。根据另一个实施形式,齿条从止挡板的端部向上突出。根据另一个实施形式,各齿条在相互朝向的边缘上具有齿。

根据另一个实施形式,解锁装置包括至少一个楔传动机构,所述楔传动机构具有在卡爪上的与竖直方向成锐角倾斜的第一楔元件和/或在推出元件上的与竖直方向成锐角倾斜的第二楔元件,推出元件在导向装置上能沿竖直方向移动地在支座上被引导,由此通过推出元件沿竖直方向的移动推出元件和卡爪能以所述第一和第二楔元件中的至少一个楔元件相互接合,由此能将卡爪从齿条的齿部中脱离。

根据另一个实施形式,第一推出件包括止挡板和两个从止挡板向上突起的齿条,横梁形式的第二推出件包括两个从横梁向下突出的推出元件,并且包括竖直向上突出的操作元件,并且所述第一推出件和第二推出件具有第一和第二止挡元件,所述第一和第二止挡元件在第一和第二卡锁元件解锁之后相互触碰,由此第二推出件在进一步向下移动时带动所述第一推出件。在这个实施形式中,通过第二推出件向下移动,解锁装置首先进行解锁,此后向下带动止挡板,以便将移液管头从套口上剥离。根据另一个实施形式,推出元件是推出杆。根据另一个实施形式,推出元件在其下端部上具有第一楔元件。

根据另一个实施形式,根据权利要求20或其一个实施形式的计量头具有8、12、16或24个套口。

根据另一个实施形式,移液管头设置在计量头的套口上并通过o形环的扩张夹紧。移液管头分别是在下端部上具有顶端开口而在上端部上具有套插口的小管。移液管头的内径和外径通常从顶端开口朝套插口增大。根据一个优选的实施形式,移液管头的上边缘贴靠在止挡板的下侧上。

根据一个优选的实施形式,所述计量头包括至少一个排挤装置,所述排挤装置与套口的连接孔连通地连接。为此,通道从排挤装置的筒或其他排挤腔出发穿过套口延伸到套口的连接孔。根据一个优选的实施形式,所述计量头包括多个排挤装置,每个排挤装置的排挤腔都与唯一一个套口的连接孔连通地连接。根据一个优选的实施形式,每个排挤装置都是带有能在其中移动的活塞的筒。备选地,每个排挤装置都是具有至少一个能变形的壁部的排挤腔。

此外,本发明的目的是,提供一种用于同时容纳大量移液管头的计量装置,所述计量装置具有大量的套口、特别是8、12、16、24、96或384个套口,所述计量装置使得可以以较少的结构上的支出实现可靠地自动接纳和松开不同地构成的移液管头。

所述目的通过具有权利要求27的特征的计量装置来实现。所述计量装置有利的实施形式在从属权利要求中给出。

根据权利要求27,所述计量装置包括用于计量规定类型的液体的计量头,特别是根据权利要求1至26之一所述的计量头。

由于根据本发明的计量头较小的结构尺寸、较小的重量以及用于夹紧移液管头和从计量头上松开移液管头较小的耗力,可以减少用于计量装置的结构上的耗费。当计量头构造成,在o形环扩张时出现的力保留在计量头中时,所述计量装置可以设计成用于特别小的负载。

根据另一个实施形式,所述计量装置是计量站、自动计量装置或实验室自动设备。根据一个优选的实施形式,计量站、自动计量装置或实验室自动设备装备有具有用于96个移液管头的96个套口的计量头,或者装备有具有用于384个移液管头的384个套口的计量头。

根据另一个实施形式,所述计量装置是能手动操作或电机驱动操作的多通道移液器,所述多通道移液器在计量时可以由使用者握在手中。所述多通道移液器优选具有用于八个或12个移液管头的八个或12个套口,或者具有用于相应数量的移液管头的八或12的整数倍个套口。

根据一个优选的实施形式,所述计量站、自动计量装置或实验室自动设备包括以下装置中的至少一项:

·至少一个支架,所述支架带有多个保持在其中的移液管头,

·至少一个试样容器,用于提供液态试样,

·至少一个试剂容器,用于提供试剂,

·至少一个废弃物容器,用于容纳已使用的移液管头。

根据所述计量站、自动计量装置或实验室自动设备的一个优选的实施形式,计量头保持在三轴传送器上,所述三轴传送器构造成,在空间中沿三个轴移动计量头。

此外,本发明的目的在于,提供一种用于利用计量头计量液体的方法,在所述计量头中能以较少的结构上的支出实现可靠地同时自动接纳和松开大量移液管头、特别是8、12、16、24、96或384个移液管头、尤其是不同地构成的移液管头。

所述目的通过根据权利要求32的用于计量液体的方法来实现。本发明有利的实施形式在从属权利要求中给出。

在根据本发明的用于计量液体的方法中,通过前面所述类型的计量头、特别是通过根据权利要求1至26之一所述的计量头来计量液体。根据本发明的方法使用了根据本发明的计量头。这种方法也利用了适用于根据上面所述的计量头的优点。

根据所述方法的一个优选的实施形式:

·在用于移液管头的支架中提供一组移液管头,

·将计量头的套筒移动到释放位置,

·将计量头以所述套口导入所提供的移液管头的上端部中,直至所述o形环沉入所提供的移液管头中,

·将所述套筒带入夹紧位置中并由此将移液管头夹紧在套口上,

·抬起计量头并将夹紧在计量头上的移液管头从支架中取出,

·利用夹紧在计量头的套口上的移液管头执行计量,

·通过将套筒从夹紧位置移动到释放位置从套口上释放移液管头。

根据一个优选的实施形式,计量站、自动计量装置或实验室自动设备装备有计量头并且通过自动计量装置或实验室自动设备的三轴传送器来执行计量头的移动。

根据另一个实施形式,计量头与自动计量装置或实验室自动设备的电控制装置耦合并通过所述电子控制装置来控制计量头的第一或第二移动装置的移动。

根据另一个实施形式,在将套口沉入移液管头之前,将所述止挡板带入止挡位置,并将套口沉入所述移液管头,直至移液管头的上端部贴靠在止挡板上,此后,通过将套筒从释放位置移动到夹紧位置而将移液管头夹紧在套口上,并且在执行计量之后,通过将套筒从夹紧位置移动到释放位置以及通过将止挡板从止挡位置移动到顶出位置而将移液管头从套口上松开。

根据另一个实施形式,利用计量头上的移液管头从容器中吸收液体和将液体输出到容器中。

根据另一个实施形式,在将移液管头从套口上顶出之前,将计量头移动到废弃物容器上方,并将移液管头顶出抛入废弃物容器中。

附图说明

下面参考一个实施例的附图来说明本发明。在图中:

图1用从斜上方和从侧面观察的透视图示出计量头;

图2用从斜上方和从另一个侧面观察的透视图示出带有移液管头的计量头;

图3用从后面和从侧面观察的透视图示出带有移液管头的计量头;

图4示出计量头的导入移液管头的套口在夹紧移液管头之前的竖直剖视图;

图5用竖直剖视图示出夹紧在移液管头中的套口;

图6用部分剖开的正视图示出带有夹紧的移液管头的计量头;

图7用部分剖开的正视图示出顶出移液管头时的计量头;

图8用竖直剖视图示出计量工具包括固定销和活塞板的上部;

图9用从斜上方和从侧面观察的透视图示出自动计量装置中的计量头;

图10用后视图示出在容纳移液管头时没有后部壳体的另一个计量头;

图11用后视图示出带有夹紧移液管头的没有后部壳体的计量头;

图12示出图11的放大的细部;

图13示出图11的另一个放大的细部;

图14用后视图示出在顶出移液管头时没有后壳体的计量头;

图15示出图14的放大的细部;

图16用竖直剖视图示出相同的计量头;

图17用从斜后方观察的透视图示出机械式手持移液器上的计量头;

图18用竖直剖视图示出另一个计量头;

图19用从斜后方观察的透视图示出电子手持移液器上的计量头。

具体实施方式

在本申请中,表述“上”和“下”、“水平”和“竖直”涉及带有套口的计量头在竖直方向中的定向,此时套口设置在下面,计量头的其余部分设置在套口上方。

在对不同的实施形式的说明中,对于具有相同名称的构件采用相同的附图标记。

根据图1至3,计量头1包括多部分式的支座2,所述支座具有矩形的支座板3并且在支座板下面具有箱型的上面敞开的支座壳体4。所述支座壳体4具有底壁5和从底壁5的边缘向上突出的侧壁6、7、8、9。支座板3平行于底壁5定向。支座板3通过定位螺栓10与支座壳体的上边缘隔开间距地固定保持。定位螺栓10的端部旋入支座板3和支座壳体4上边缘的四个角部处的第一和第二螺纹孔11、12中。为了简单起见,仅示出一个定位螺栓10。

在底壁5中按具有八排和十二列的网格结构构成总共96个第三螺纹孔13。计量头包括96个平行的活塞-筒单元14。所述网格对应于根据sbs(生物分子筛选技术协会(societyforbiomolecularscreening))规程的微量滴定板的凹部的网格。每个活塞-筒单元14具有一个筒15和一个活塞16。每个筒15都具有外螺纹17,所述外螺纹旋入一个所述第三螺纹孔13中。在下面,每个筒15都具有一个管18,所述管从底壁5向下突出。

在每个筒15中在周边上密封地且轴向可移动地装入活塞16。每个活塞16都与活塞杆19连接,所述活塞杆在上面从筒15中伸出。每个活塞杆19在上端部上都具有活塞头20并且在其下具有环绕的环形槽21。

在支座板3的下方设置与支座板3平行的、矩形的活塞板22。所述活塞板22在下侧上具有八个向下敞开的通道23,这些通道平行于底壁5中由第三螺纹孔13组成的排延伸。

每个通道23都通过两个条状的通道壁24和两个从通道壁24的下端部向内突出的通道凸肩25限定。在活塞板22的两个纵向侧面的边缘上的通道壁24分别仅在一侧限定相邻的通道23。其余的通道壁24分别在一侧限定两个相邻的通道23。在每个通道在通道凸肩25之间分别具有一个缝隙开口26。

在活塞板22的短边缘上,通道23具有端侧开口27。活塞杆19的活塞头20通过所述端侧开口27插入通道23中,从而通道凸肩25形锁合地嵌入环形槽21中。因此,活塞16能通过活塞板22的竖直移动而在筒15中移动。

卡口连接结构的固定销28从支座板3的上侧向上突出。在固定销28中在中央设置能轴向移动的螺母29,所述螺母的下端部固定地与活塞板22连接,以便使活塞板22沿筒15的轴向方向移动。关于固定销28的细节将在下面说明。

每个管18在下端部上具有径向突出的、环绕的支撑突起30。所述支撑突起构造成固定在管上的支撑环。

根据图4,在管18上,在支撑突起30的旁边引导由弹性体材料制成的第一o形环31。在第一o形环31上方在管18上引导第一套筒32,所述第一套筒在下端部上具有环绕倒棱形式的第一渐缩部33。第一套筒32能以第一渐缩部33较深地插入第一o形环31中。第一套筒32。第一套筒32在上面的第一端部34上具有环绕的轴环35,所述轴环又在上侧上具有平坦的第一端面36。在管18上引导的由弹性体材料制成的第二o形环37贴靠在第一套筒的上侧上。

在第二o形环上方,第二套筒38在管18上被引导。第二套筒38在下面具有倒棱形式的第二渐缩部29。第二套筒38能以第二渐缩部29较深地插入第二o形环37中。第二套筒38在上面具有平坦的第二端面40。在管18上引导的补偿环41贴靠在所述第二端面40上。

第一和第二套筒32、38由刚性材料制成、例如由金属或由塑料制成。第一和第二o形环31、37由弹性体材料、例如由橡胶、有机硅或热塑性弹性体制成。补偿环41由弹性体或基本上刚性的材料制成。

管18与支撑突起30、第一和第二o形环31、37以及第一和第二套筒32、38一起构成用于使移液管头43夹紧的套口42。

在底壁5的下方和第二套筒38的上方设置压板44。所述压板具有第一孔45,套口42的管18穿过所述第一孔。第一孔45的尺寸设计成,使得压板44以第一孔45的边缘贴靠在补偿环41的上侧上。

根据图3和4移液管头43是一个小管46,所述小管在下端部上具有顶端开口47并在上端部上具有套插口48。与套插口48邻接地,移液管头43在内部具有密封座49。移液管头43的内径和外径通常从顶端开口47朝套插口48增大。在该实施例中,移液管头43具有多个锥形的和圆柱形的区域以及在上端部附近具有一个圆柱形的扩展部50。

根据图4,计量头1的套口42通过套插口48导入移液管头43。o形环31、37设置在密封座49的高度上。根据图5,通过压板44的向下移动,第一和第二套筒32、38向下移动,从而第一和第二o形环31、37沿轴向被压缩并且沿周向扩张。由此使已套插的移液管头43密封地夹紧在套口上。通过抬起压板44松开移液管头43在套口42上的夹紧。

根据图1至3,为了使压板44沿竖直方向移动,设有移动装置51。所述移动装置具有四个导向轴52,所述导向轴固定地与压板44连接。每个导向轴52在下面旋入压板44中。每个导向轴52都在循环球传动机构53中低摩擦地被引导,所述循环球传动机构保持在支座壳体4中。

所述四个导向轴52穿过底壁5的第一通孔54和支座板3的第二通孔55,并且在上面突出于支座板3。这里,每个导向轴52都与一个滑槽元件56连接,所述滑槽元件在下面具有滑槽基底57,导向轴52利用螺纹旋入所述滑槽基底中。在滑槽基底57的上侧上,每个滑槽元件56都具有长孔形式的滑槽58。

四个滑槽58关于固定销28对称地设置在支座板3的纵向侧的边缘上。

在支座板3的上侧,第一轴61分别支承在两个带有保持在其中的第一球轴承60的轴承座59中。第一轴61在其端部上分别承载一个偏心盘62,所述偏心盘具有设置在其上的偏心轮63。在每个偏心轮63上支承一个第二球轴承64,所述第二球轴承嵌入所述滑槽58中。

每个偏心盘62在周边上具有第一蜗轮65。这两个第一蜗轮65设置在一个平面中。

在相同的平面中,在这两个蜗轮65的上方存在第二轴66,在所述第二轴上构成两个第一蜗杆67,这两个蜗杆与所述蜗轮65啮合。所述第二轴66支承在第二轴承座68中,所述第二轴承座固定在第一轴承座59的上边缘上,所述第一轴承座在蜗轮65旁边支承第一轴61。

在第二轴66的端部上安装第二蜗轮69。所述第二蜗轮69与一个第二蜗杆70啮合,所述第二蜗杆固定在电机72的电机轴71上,所述电机轴平行于所述第一轴61定向。

电机72的电机轴71的旋转运动通过第二轴66传递到第一轴61上。所述第一轴通过具有偏心轮63和滑槽58的偏心传动机构73和导向轴52使压板44移动。因此通过电机72沿不同方向的驱动可以使压板44抬起或降低。由此可以将移液管头43固定在套口42上或释放移液管头。

第一移动装置51因此包括从导向轴52直到电机72的所有构件,这些构件实现压板44的移动。第一移动装置51和压板44共同构成用于使套筒32、38移动的第二移动装置74。

在压板44的下方设置矩形的止挡板75。所述止挡板75具有第二孔76,套口42嵌入所述第二孔76中。第二孔76的尺寸设计成,使得套口42包括支撑突起30、第一和第二o形环31、37和第一和第二套筒32、38可以延伸穿过第二孔76。

止挡板75能够沿竖直方向移动。在进一步位于上方的止挡位置中,止挡板75用作套插移液管头43的止挡。在进一步位于下方的顶出位置中,止挡板75将所有移液管头43从套口42上推开。

根据图6和7,为了使止挡板75沿竖直方向移动,设有第三移动装置77。所述第三移动装置包括传递轴78,从压板44的每个纵向侧边突出两个传递轴78。所述传递轴78以其下端部旋入压板44的螺纹孔79中。

传递轴78的上端部松动地贴靠在摇杆80的端部上,所述摇杆80能摆动地支承在支座壳体4的内侧上。所述摇杆80的另外的端部松动地贴靠在顶出轴81的上端部上,所述顶出轴穿过压板44的第三通孔82并且顶出轴的下端部旋入止挡板75的第四螺纹孔83中。

根据图3,止挡板75通过四个弹簧元件84支撑在支座壳体4的底壁5上。所述弹簧元件84分别具有一个导向杆85,所述导向杆在其下端部上旋入止挡板75的第五螺纹孔86中。在导向杆85的上端部上固定由盘件87。在所述盘件87和底壁5的上侧之间在导向杆85上引导预紧的第一螺旋弹簧88,所述第一螺旋弹簧向上推压止挡板75。止挡板75向上的移动通过止挡板75经由穿过压板44的通孔82的顶出轴81、摇杆80和从压板44上突起的传递轴78在压板44上的支撑来限定。

在套插移液管头43时,根据图4和6,压板44处于释放位置中,而止挡板75处于止挡位置中。移液管头43能套插到套口42上,直到贴靠在止挡板75上。

通过偏心传动机构73和导向轴52使压板44向下一直移动到夹紧位置中,并且由此使移液管头43夹紧在套口42上。此时,通过带有从底壁5向下突出的止挡元件的止挡装置防止所述止挡板75向上偏移离开止挡位置。这种状况在图2、3、5和6中示出。

为了顶出移液管头,压板44向上一直移动到释放位置中。此时,移液管头43在套口42上的夹紧被松开。同时传递轴78使摇杆80倾斜并且摇杆使顶出轴81并由此使止挡板75向下一直移动到顶出位置。由此,移液管头43被从套口42上剥离。这个状态在图7中示出。

为了重新容纳移液管头43,导向轴52抬起,直至压板44到达释放位置,而止挡板75到达图1的止挡位置。

根据图1至3和8,固定销28在上部具有圆柱形的上销部段91。所述上销部段91在外周上承载两个相互错开180°的、沿径向向外突出的、分别部分环绕的连接元件92,以便构成卡口连接结构93。所述连接元件92在下侧上具有小螺距,用于与卡口连接结构的销容纳部中的与其匹配的连接元件实现张紧。

固定销28与上销部段91邻接地具有圆柱形的中间销部段94,所述中间销部段具有大于上销部段91的外径。

固定销28在中间销部段的下面具有锥形地向下扩张的下销部段95。所述下销部段95在其底部上固定在支座板3的上侧上。

中央孔96沿固定销28的纵向延伸。该中央孔具有两个沿直径方向相对置的纵向槽97。

在所述中央孔96中装入套筒状的螺母29,所述螺母以其上端部上的两个沿径向突出的翼片98在纵向槽97中引导。

此外,螺杆99旋入螺母29中。所述螺杆在其螺纹的上方具有突出的轴承销100,所述螺杆在所述轴承销处支承在第三球轴承101中。第三球轴承101保持在轴承支座103的轴瓦102中,所述轴承支座具有两个沿直径方向从侧面突出的连板104,所述连板支承在上销部段91的上边缘上并通过螺栓固定在其上。

在轴承销100的突出于第三球轴承101的部分上,通过径向的螺纹销105不可相对转动地固定带动件106,所述带动件在其上端侧上具有沿径向和轴向延伸的缝隙107,用于导入卡爪式的驱动机构。

螺杆99支撑在第三球轴承101的端侧上。所述带动件106支撑在轴承支座103上。螺杆99由此沿轴向不可移动地保持在固定销28中。

在螺母29的翼片中固定有圆柱销108,所述圆柱销平行于螺母29的中轴线定向地穿过轴承支座103的槽109并且在上面从固定销28中伸出。

通过旋转带动件106,沿轴向固定保持在固定销28中的螺杆99使不可转动地在固定销28中引导的螺母29沿轴向方向移动。由此,活塞板22移动,并且活塞16在筒15中发生位移。通过带动件106沿不同方向的转动,活塞16能够沿不同的方向在筒15中移动。通过探测圆柱销108的位置可以确定活塞16在筒16中的相应位置。

固定销28和集成在固定销中的具有螺母29和螺杆99的驱动装置对应于根据ep1407861b1的图1至4以及6的实施例。与此相关的说明可以通过引用包括在本申请中。

自动计量装置或实验室自动设备设有卡口连接结构的互补的销容纳部,所述销容纳部能够与固定销连接。优选互补的连接部件对应于前面所述专利文献的图7至10的工具支架。与此相关的说明可以通过引用包括在本申请中。

根据图9,计量头1与自动计量装置111的三轴传动件110耦合。为此固定销28保持在三轴传动件110上相应的销容纳部112中。在三轴传动件110上还存在附加的装置,所述附加的装置用于将自动计量装置的用于电机72的电源115和带有计量头1的自动计量装置111的电控制装置116的第一插接连接结构113与第二插接连接结构114耦合。通过第二插接连接结构114例如将检测电机轴71的旋转位置的转角传感器的信号发送给控制装置116并将电机控制信号从控制装置116发送给计量头1上的电机控制器。

借助于自动计量装置111可以自动接纳和顶出移液管头43,以及对液体进行计量。在图9中,计量头1在从支架117中接纳移液管头43之后连同夹紧的移液管头43一起抬起。计量头1可以为了从存放容器118中吸收液体而这样移动,即,使得顶端开口沉入存放容器118中。在吸收液体之后,计量头1可以以移液管头43移动到微量滴定板120的容纳部(“孔(well)”)119中,以便继续处理液体,例如将其与其他液体混合、对其进行物理、化学或生物化学的处理或对其进行分析。最后可以将计量头1移动到废弃物容器121上方并将移液管头43顶出抛入废弃物容器121中。

下面说明手持移液器的计量头。

根据图10至17,计量头1具有第一壳体122,所述第一壳体有前壳体部分和后壳体部分123、124形成,所述壳体部分在竖直的平面中拼接在一起。在图10至15中,后壳体部分124被移除。

在计量头1中在一排中设置八个平行的活塞-筒单元14。每个活塞-筒单元14具有一个筒15,活塞16能移动地设置在所述筒中。

根据图12和16,每个筒15都在下部通过销125与圆盘126连接,所述圆盘向下锥形地渐缩。每个圆盘126都从上面装入壳体122水平的下壳体壁128的相应成形的第四通孔127中并且例如通过夹紧固定在所述第四通孔中。

每个销125都在背面在圆盘126的上方具有一个削平部129。

每个圆盘都具有竖直的、中央的第五通孔130。第五通孔130的延长部131一直延伸到销125的削平部分中。由于削平部129,第五通孔130仅有一半延续到销125中。

从每个筒15的下端部出发,管18在销125的竖直通道132中延伸,所述管在削平部129的区域内露出。管18延伸穿过第五通孔130并向下从下壳体壁128中突出。

每个管都在下端部上具有环绕的支撑突起30。所述支撑突起例如构造成固定在所述管18上的锥形套筒。

在所述支撑突起上方,在所述管18上设置弹性体的第一o形环31。在所述第一o形环上方,在所述管18上设置第一套筒32,所述第一套筒在下端部上具有环绕的第一渐缩部33。在第一套筒的上方,在所述管18上安装弹性体的第二o形环37。在第二o形环上方又在管18上引导第二套筒38,所述第二套筒在下端部上具有环绕的第二渐缩部39。第二套筒38嵌入圆盘126的第五通孔130中。

第二套筒38向上能一直升高移动到第五通孔130的延长部131的上端部处。在这个移动升高的位置中,第二套筒38的一半在削平部129的旁边露出。

每个管18都与支撑突起30、第一和第二套筒32、38以及第一和第二o形环31、37一起构成一个套口42。

每个筒15都在其上端部上在前壳体部分123的水平支撑板134的第六通孔133中被引导。

每个活塞16都带有一个活塞杆19,所述活塞杆在上端部上具有活塞头20。所述活塞头20保持在水平定向的条状活塞板22的通道23中。杆件135从所述条状的活塞板22上向上突起。条状的活塞板22和杆件135是活塞操作装置136的组成部分。活塞操作装置136或杆件135在上部具有用于移液器上部的升降杆的下端部的接触面137。

套筒状的保持元件139从水平的上壳体壁138向上突出,杆件137延伸穿过所述保持元件。保持元件139具有用于与移液器上部能松开的连接140的第一机构。

在杆件的上端部上能松开地保持套筒状的支座元件141。在套筒状的保持元件139和杆件135之间设置第二螺旋弹簧142,所述第二螺旋弹簧预紧地在下面支撑在第一壳体122的上壳体壁138上,而在上面支撑在所述支座元件141上。

通过从上面按压接触面137,杆件135能克服第二螺旋弹簧142的作用向下移动并且活塞16由此能向筒15中更深地移动。在使接触面137卸荷之后,杆件135并且由此还有活塞16通过第二螺旋弹簧142移动返回初始的位置中。

计量头1前面描述的构件保持在前壳体部分123上。

此外,计量头1还具有水平的压板44。压板44嵌接到销125的削平部129中并以其下侧贴靠在第二套筒38的上侧上(图12)。在销125的区域内,压板44具有侧向凹部143形式的第一孔45,管18延伸穿过所述第一孔。压板44在销125的侧面朝计量头1的前壳体壁144延伸。压板44具有竖直的导向孔145,所述导向孔在壳体122中的竖直导向销146上被引导。

在水平的下壳体壁128的下方设置水平的止挡板75。所述止挡板具有第二孔76,套口42在中央延伸穿过每个第二孔。

齿条147在止挡板75的两个端部上竖直向上突出。齿条147在侧向旗帜状突出的部段上具有第一齿部148。齿条147固定地与止挡板75连接。

在齿条147的第一齿部148旁边,能摆动的棘轮掣子149也支承在壳体122中。每个棘轮掣子都是棱柱形的,具有矩形的底面和在一个侧面上的斜面,所述斜面形成第一楔元件150(图10、13、14、15)。每个第一楔元件150都以其下端部相对于棘轮掣子149邻接的侧向边缘略微突出。在第一楔元件150的一侧,每个棘轮掣子都具有第二齿部151。这个侧面朝向相邻的齿条147的第一齿部148。

每个棘轮掣子149都支承在水平的第一轴152上,所述第一轴从弯角状的轴承支座154的第一侧边153突出。所述轴承支座154在第二侧边155中具有环孔156,用于固定在保持销157上,所述保持销从第一壳体122的后壳体壁158向内突出。第三螺旋弹簧159以一个端部支撑在第二侧边166上。第三螺旋弹簧159的另一个端部支承在棘轮掣子149的窄侧上的盲孔中,所述棘轮掣子支承在相同的轴承支座154上。通过第三螺旋弹簧159将棘轮掣子149朝相邻的齿条147预紧。

止挡板75和齿条147是推出器161的第一推出件160(图10)。此外,推出器161还具有第二推出件162,第二推出件构造成横梁。从第二推出件的水平下边缘竖直向下地突出两个推出杆163。所述推出杆设置在第二推出件162的侧向边缘的附近。所述第二推出件在下边缘上在推出杆163的旁边在齿条147的上方具有悬伸部164。

在中央从第二推出件162的上边缘向上突出杆形式的操作元件165。所述操作元件具有平坦的、与第二推出件162的正面平齐的正面和相对于上推出件162的背面略微圆柱形地向外拱曲的背面。在拱曲的背面中,操作元件具有竖直延伸的第一凹部166,所述第一凹部在上面由有第一底座167限定。

操作元件165在上面具有两个向上突出的、条状的传递元件168,所述传递元件在水平剖视图中是空心圆柱形的。

操作元件165以传递元件168在保持元件139旁边穿过水平的上壳体壁138中的弧形的缝隙169(图17)。

后壳体壁158在内侧上具有第二底座170。所述第二底座附加地在图10中示出,尽管该附图示出了没有后壳体壁的计量头1。在操作元件的第二底座170和第一底座167之间,在凹部166中有预紧地保持第四螺旋弹簧171。所述第四螺旋弹簧对第二推出件162加载,从而将第二推出件向上推压到图1的位置中。

推出杆163在下面在相互朝向的侧面上设有倒圆或斜面形式的第二楔元件172(图13)。在第二推出件162向下移动时,推出杆163以其第二楔元件172在棘轮掣子149的第一楔元件150上滑动。

此外,在两个水平的第二轴174上能摆动地支承两个弯角杠杆173,所述第二轴从后壳体壁158的内侧伸出(图10)。每个弯角杠杆173都具有短的第一杠杆臂175,所述第一杠杆臂以其自由端部上的倒圆部贴靠在压板44的上侧上。每个弯角杠杆173都具有长的第二杠杆臂176,所述第二杠杆臂以其自由端部上的倒圆部支承在齿条147的正面中的水平延伸的第二凹部177的下边缘上(图12)。

根据图17,计量头1与移液器上部178连接。所述移液器上部178具有第二壳体179,所述第二壳体成形为手柄并且基本上是柄状的。第二壳体179在下端部上具有壳体开口180,套筒状的保持元件139装入所述壳体开口中。在壳体上部179的内部设有用于能松开的连接181的第二机构,所述第二机构与用于能松开地连接套筒状的保持元件139的第一机构能松开地连接。此外,移液器上部138具有推出套筒182,所述推出套筒在下面从壳体开口180中略微伸出。操作元件165的传递元件168以其上边缘贴靠在推出套筒182的下边缘上。

移液器上部178包括用于使活塞16在计量头1的筒15中移动的第一驱动装置183和用于使推出器移动的第二驱动装置184。

第一驱动装置183和第二驱动装置184具有计量按钮185,所述计量按钮从第二壳体179的上端部竖直向上突出。计量按钮185能通过用拇指竖直向下操作而更深地向第二壳体179中移动。计量按钮185耦合在升降杆上,所述升降杆以其下端部贴靠在计量头1的杆件135的接触面137上。

在开始按压计量按钮时,活塞16在筒15中移动,以便执行计量行程。计量行程可以通过旋转计量按钮185来调整。所述移动通过克服复位弹簧的作用来实现,从而升降杆在计量按钮185卸荷之后自动向上移动返回。在计量按钮185卸荷之后,通过第二螺旋弹簧142还使活塞16在筒15中自动向上移动返回。通过按压和松开计量按钮185能从活塞-筒单元14中压出或吸入空气,以便排空或填充移液管头43。

在所设置的计量行程用尽之后,通过继续按压计量按钮185能克服设置在第二壳体179中的另一个弹簧的作用而执行超行程,以便将残余液体从移液管头43中排出。

在执行超行程之后,能通过继续按压计量按钮185使推出套筒182向下移动,以便操作推出器161。由于可以用相同的计量按钮185控制液体的排出和移液管头的顶出,这是一种单按钮移液器。

对于移液器上部178的其他设计方案参见ep2735369bl的第53至62段,该文献的内容因此包括在本申请中。

使用者用一只手握住第二壳体179,从而使用者可以用拇指按压计量按钮185的上端部。计量按钮185以套口42导入在支架中提供的移液管头43的套插口48中。齿条147上的止挡防止止挡板75向下移动。

根据图10,移液管头43在进一步套插到套口42上时使止挡板75一起向下移动。由此,齿条147的第一齿部148与棘轮掣子149的第二齿部151进入接合。弯角杠杆173将齿条147向上的运动传递到压板44上,从而压板向下移动。通过压板44的向下移动,套筒32、38向下移动,并且o形环31、37径向扩张,由此移液管头43在套口42上夹紧。

在继续推动移液管头43时,齿条147沿卡爪149进行向上移动,从而再次卡锁齿条并且止挡板75不会回落到图10的初始位置中。

通过止挡板75贴靠在下壳体壁128上来限制移液管头43的夹紧。这在图11中示出。在这个位置中o形环31、37最大地扩张并且移液管头43以最大的力夹紧。

此后,在操作计量按钮185的情况下,将液体吸收到移液管头43中和从移液管头中输出(图17)。如果计量操作已执行,可以将各移液管头43共同顶出。为此,最大地按压计量按钮185,从而推出套筒182向下推压第二推出件162的传递元件168并且推出杆163压向第一楔元件150,并且棘轮掣子149解锁(图14、15)。在第二推出件162继续向下移动时,侧向的悬伸部164压向齿条147的上端部并将齿条向下推动到图10的初始位置。此时压板44卸荷并且止挡板75将移液管头43从套口42上剥离。

图18和19的实施例与前面所述实施例的区别在于,活塞16的移动电动地驱动。由于电驱动装置实现活塞向下和向上的移动,在杆件135和第一壳体122之间不存在第二螺旋弹簧142。此外,杆件135的上端部设有杯状的第一磁耦合元件186,用于与移液器上部178的相对应的第二磁耦合元件耦合。

移液器上部178具有壳体上部179,所述壳体上部具有柄状的把手部段187和与此相对弯折的移液头188。在移液头188中设有显示器189和操作元件190,如按键或拨盘。此外,在移液头188和把手部段187之间的过渡区域中设置推出按钮191。

在这个实施例中,计量头1也通过用于能松开的连接140、181的第一和第二机构与移液器上部178连接。传递元件168贴靠在推出套筒182的下端部上。移液器上部178的驱动系统与活塞16的耦合通过第一和第二磁耦合元件186来实现。移液管头43的顶出通过推出按钮191来控制,所述推出按钮通过相应的机构与推出套筒182连接。

移液管头43的夹紧在其余方面与前面说明的实施例中相同。对于液体的吸收和输出,可以相应地操作用于设置配量参数和运行模式和控制活塞运动的操纵元件190。

附图标记列表

1计量头

2支座

3支座板

4支座壳体

5底壁

6侧壁

7侧壁

8侧壁

9侧壁

10定位螺栓

11(第一)螺纹孔

12(第二)螺纹孔

13(第三)螺纹孔

14活塞-筒单元

15筒

16活塞

17外螺纹

18管

19活塞杆

20活塞头

21环形槽

22活塞板

23通道

24通道壁

25通道凸肩

26缝隙开口

27端侧开口

28固定销

29螺母

30支撑突起

31(第一)o形环

32(第一)套筒

33(第一)渐缩部

34(第一)端部

35轴环

36(第一)端面

37(第二)o形环

38(第二)套筒

39(第二)渐缩部

40(第二)端面

41平衡环

42套口

43移液管头

44压板

45(第一)孔

46小管

47顶端开口

48套插口

49密封座

50扩展部

51(第一)移动装置

52导向轴

53循环球机构

54(第一)通孔

55(第二)通孔

56滑槽元件

57滑槽基底

58滑槽

59(第一)轴承座

60(第一)球轴承

61(第一)轴

62偏心盘

63偏心轮

64(第二球轴承)

65(第一)蜗轮

66(第二)轴

67(第一)蜗杆

68(第二)轴承座

69(第二)蜗轮

70(第二)蜗杆

71电机轴

72电机

73偏心传动机构

74(第二)移动装置

75止挡板

76(第二)孔

77(第三)移动装置

78传递轴

79螺纹孔

80摇杆

81顶出轴

82(第三)通孔

83(第四)螺纹孔

84弹簧元件

85导向杆

86(第五)螺纹孔

87盘件

88(第一)螺旋弹簧

91(上)销部段

92连接元件

93卡口连接结构

94(中间)销部段

95(下)销部段

96(中央)孔

97纵向槽

98翼片

99螺杆

100轴承销

101(第三)球轴承

102轴瓦

103轴承支座

104连板

105螺纹销

106带动件

107缝隙

108圆柱销

109槽

110三轴传送器

111自动计量装置

112销容纳部

113(第一)插接连接结构

114(第二)插接连接结构

115电源

116控制装置

117支架

118存放容器

119容纳部

120微量滴定板

121废弃物容器

122(第一)壳体

123(前)壳体部分

124(后)壳体部分

125销

126圆盘

127(第四)通孔

128(下)壳体壁

129削平部

130(第五)通孔

131延长部

132通道

133(第六)通孔

134支撑板

135杆件

136活塞操作装置

137接触面

138(上)壳体壁

139保持元件

140用于能松开的连接的(第一)机构

141底座元件

142(第二)螺旋弹簧

143凹部

144(前)壳体壁

145导向孔

146导向销

147齿条

148(第一)齿部

149棘轮掣子

150(第一)楔元件

151(第二)齿部

152(第一)轴

153(第一)侧边

154轴承支座

155(第二)侧边

156环孔

157保持销

158(后)壳体壁

159(第三)螺旋弹簧

160(第一)推出件

161推出器

162(第二)推出件

163推出杆

164悬伸部

165操作元件

166(第一)凹部

167(第一)底座

168传递元件

169缝隙

170(第二)底座

171(第四)螺旋弹簧

172(第二)楔元件

173弯角杠杆

174(第二)轴

175(第一)杠杆臂

176(第二)杠杆臂

177(第二)凹部

178移液器上部

179(第二)壳体

180壳体开口

181用于能送开的连接的(第二)机构

182推出套筒

183(第一)驱动装置

184(第二)驱动装置

185计量按钮

186(第一)磁耦合元件

187把手部段

188移液头

189显示器

190操纵元件

191推出按钮

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1