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介绍具有用于锁定可松开地耦联上的移液吸头的、可电磁驱动的锁定致动器的移液设备的制作方法

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-17 22:18 出处:网络
如下介绍的介绍具有用于锁定可松开地耦联上的移液吸头的、可电磁驱动的锁定致动器的移液设备的制作方法,下面小编就为大家带来详细介绍,接着往下看吧~

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本发明涉及一种具有移液通道的移液设备,所述移液通道沿着限定轴向方向和与其正交的径向方向的通道轴线延伸,并且所述移液通道穿过通道构件装置,所述通道构件装置在耦联纵向端部处具有用于可松开地耦联上移液吸头的耦联构成部,其中所述耦联构成部包括锁定构件,所述锁定构件具有关于通道轴线径向向外指向的接合面装置,所述接合面装置可在径向远离通道轴线的锁定位置和径向靠近通道轴线的解锁位置之间移位,其中移液设备还具有锁定致动器,所述锁定致动器可沿着通道轴线在接合位置和释放位置之间调节,在所述接合位置中,锁定致动器与锁定构件接合,其阻止接合面装置从锁定位置移位到解锁位置中,在所述释放位置中,锁定致动器允许通过接合面装置占据解锁位置,其中移液设备还具有致动器驱动器,所述致动器驱动器与锁定致动器以传输运动的方式连接,以便至少沿一个运动方向驱动锁定致动器,以在接合位置和释放位置之间调节。



背景技术:

从ep1171240a中已知这种类型的移液设备。该已知的移液设备的锁定构件是弹性体o形密封圈,所述o形密封圈在其从释放位置调节到接合位置期间通过锁定致动器轴向被挤压从而径向伸长。o形密封圈的关于通道轴线位于径向外部的、环绕的上表面部段形成该锁定构件的接合面装置。由于借助轴向挤压引起的径向伸长,已知的锁定构件的接合面装置沿其整个环周径向向外移位,在该处所述接合面装置能够实体地接合到位于移液吸头的耦联构造的朝向通道轴线指向的壁部中的相应的槽中。因此,移液吸头形状配合地保持在已知的移液设备的耦联构成部上。

与此相反,如果锁定致动器位于释放位置中,那么已知的锁定构件在轴向上不被挤压从而也不径向伸长,由此接合面装置在径向上更靠近通道轴线,使得移液吸头能够从耦联构成部上取下或脱出或者甚至自行掉落。

已知的移液设备的缺点在于,在将移液吸头耦联到耦联构成部上的整个持续时间内,锁定致动器必须克服锁定构件的弹性的复位力保持在接合位置中。因为在已知的移液设备中,锁定构件不仅保证移液吸头到移液设备的耦联构成部上的实体的形状配合的耦联,而且还将移液吸头的移液空间在耦联构成部的区域中朝向外部环境密封,所以锁定致动器必须借助于非常大的力克服锁定构件的弹性的复位力保持在接合位置中,使得在移液吸头到耦联构成部上的整个耦联持续时间期间不仅确保移液吸头的机械上实体的耦联,而且确保移液吸头的密封。为此,需要相对强的致动器驱动器,所述致动器驱动器由于其在相对较长的时间段内需要驱动力而占用了不期望地大的结构空间。

因为移液设备通常具有多个平行的通道,所述通道应当能够以通过微量滴定盘或通常通过多容器预设的网格尺寸进行移液,所以在每个单独的移液通道上必要的致动器驱动器由于其结构空间要求会危害所期望的网格尺寸的实现,因为正交于通道轴线并排设置的移液通道仅能够彼此靠近直至与相应的相邻的移液通道耦联的构件碰撞。

ep2755033a2示出对如下问题的一种可行的规避方案:由于移液设备的部件过大而导致相邻的移液通道的可接近性不足。根据在该处所提出的解决方案,相邻的移液通道交替地在两个彼此间隔开地设置的平行导轨上可移动地引导。由此,与相同的导轨上的一个移液通道最紧邻的移液通道就整个移液设备而言是再下一个的相邻者,使得对于单个移液通道和与之连接的构件而言在预设网格尺寸时,与两个功能上相邻的,即在紧邻的容器中进行移液的移液通道之间的原本的网格宽度相比,提供更多的空间。然而,这样产生的移液设备是不期望地耗费的,因为其需要两组导轨进而需要不期望地复杂的安装以及不期望地大的结构空间。

ep2410342a2示出上述问题的一种替选的规避方案,其虽然对于移液设备的所有移液通道仅需要一个导轨,但是其中沿着导轨紧邻的移液通道组件——在本领域中也称为“移液头”——以交替旋转180°的方式设置在导轨上。以这种方式,移液通道组件的需要结构空间的构件能够与沿着导轨紧随的移液通道组件的需要较少的结构空间的部段相邻,使得与如果由于移液通道组件的统一的结构方式分别需要结构空间的部件沿着导轨相邻相比,彼此相邻的移液通道能够更加靠近。然而,从ep2410342a2已知的解决方案需要生产两个不同的移液通道组件并且在安装时需要相应的小心仔细。

从ep1826219a1中已知一种移液设备,其耦联构成部包括轴向彼此间隔开地设置的、分开构成的构件,即锁定构件和密封构件。密封构件在此保证可松开地耦联上的移液吸头的移液容积的密封。然而,这种已知的移液设备的锁定构件是纯被动的。已知的移液设备不具有锁定致动器。因此,在该移液设备中,用于可松开地耦联上移液吸头的耦联力局限于相对小的、可借助于可克服的锁止实现的力。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是,提出一种技术教导,所述技术教导允许改进开始提出类型的移液设备,使得所述移液设备在构造简单并且安装简单的同时能够实现遵循窄的网格尺寸。

该目的通过一种移液设备来实现,如其在开头作为常规的移液设备介绍,其中附加地,耦联构成部以与锁定构件轴向间隔开的方式具有与锁定构件分开地构成的密封构件,所述密封构件围绕移液通道,以及所述目的通过如下来实现,致动器驱动器具有可切换的磁场源和通过可切换的磁场源的局部变化的磁场可运动的铁磁性的反应构件,其中反应构件以传输运动的方式与锁定致动器连接。

本发明分成两个阶段地实现所提出的目的:通过将一方面“耦联锁定”功能和另一方面“密封”功能分开,相比于ep1171240a的解决方案,能够减少仅用于耦联锁定必要的力耗费。由此,可运动的铁磁性的反应构件与可切换的磁场源相护配合就足以使反应构件运动并且与该反应构件共同地调节以传输运动的方式与反应构件连接的锁定致动器。由此,例如不再需要电动机作为致动器驱动器,并且能够省去在电动机和锁定致动器之间的提高耗费的力的传动装置,例如主轴驱动器等。因此,由于通过锁定构件与密封构件分开地构成分开地提供密封功能而较少需要的力耗费足以根据反应构件是软磁性还是永磁性使反应构件通过磁场源的接通或关断或者通过同一磁场源的换极而运动。迄今由于其结构空间成为网格尺寸减小的最大障碍的致动器驱动器因此能够在更小的结构空间上实现,而不伴随其发生移液设备的功能损失。因此,移液设备能够构成有移液通道组件,所述移液通道组件包括通道构件装置与在其中构成的移液通道、在所述移液通道上构成的耦联构成部连同锁定构件和锁定致动器,以及所述移液通道组件包括致动器驱动器,所述移液设备也允许实现小于10mm的小的网格尺寸,而不像在ep2755033a2中那样需要多个彼此间隔开设置的导轨或者不像在ep2410342a2中那样需要在同一导轨处不同地构成的移液通道组件。

借助于根据本发明的解决方案可行的是,在与反应构件的运动路径正交的空间方向上将致动器驱动器限制到不大于9mm的尺寸。因此可行的是,提供如下移液设备,所述移液设备具有大量正交于通道轴线彼此紧随的相同类型的移液通道组件,所述移液通道组件的宽度分别不大于9mm,使得能够通过具有大量相同类型的、正交于通道轴线彼此紧随的移液通道组件的移液设备遵循9mm宽的优选的网格尺寸。这些相同类型的移液通道组件不必再设置在两个平行的线性引导装置如导轨之间,而是能够设置在线性引导装置上,使得所述移液通道组件均在同一正交于线性引导装置的纵向方向的方向上突出于线性引导装置。由此,移液设备能够在预设数量的、相同类型的、正交于通道轴线紧邻的移液通道组件的情况下与根据ep2755033a2的系统相比更小地构造。当线性引导装置尽管如此仍包括多个平行的导轨以便例如能够实现各个移液通道组件的线性马达驱动的运动驱动时,这也是适用的并且是尤其适用的。因此足以生产唯一类型的移液通道组件,所述移液通道组件全部能够相同地安装在线性引导装置上,这不仅简化了生产而且也简化了移液设备的安装。

虽然原则上能够想到,可切换的磁场源具有位置变化的永磁体装置,所述永磁体装置具有至少一个永磁体,例如能够通过在主动位置和被动位置之间的细长的活塞缸装置使所述永磁体运动,在所述主动位置中,所述永磁体引起反应构件的第一运动,在所述被动位置中,所述永磁体不引起反应构件的运动或者引起反应构件的与第一运动相反的第二运动。

然而,因为致动器驱动器通常能够以距移液通道进而距待移液的液体足够大的距离设置在液压通道组件上,使得致动器驱动器的一定程度的变热不会影响待移液的液体,所以可切换的磁场源优选是电磁的磁场源。因此,根据本发明的一个优选的改进方案的可切换的磁场源具有由导电材料构成的线圈。

原则上,由导电材料构成的线圈能够具有芯,尤其铁磁性的芯,所述芯与线圈的通电状态相关地吸引反应构件或者不吸引反应构件或者说吸引或者排斥反应构件。因此反应构件能够如在上文中已经说明的那样是软磁性的,即铁磁性的,但是未磁化的,或者能够是永磁性的,即铁磁性的并且持久磁化的。然而,出于尽可能简单地构造致动器驱动器的原因,优选提出,反应构件可运动到由线圈围绕的线圈空间中并且从其中运动出来。反应构件由此优选能够形成可运动的衔铁,所述衔铁与线圈的通电状态相关地不同深度地伸入到由线圈围绕的线圈空间中。在一种尤其简单并且优选的情况中,反应构件能够是致动器驱动器的唯一可运动的构件。

原则上可以考虑的是,锁定致动器可通过致动器驱动器双向驱动以进行调节。然而有利的是,锁定致动器通过致动器驱动器仅沿着一个调节方向是可调节的,而其沿着相反的调节方向是预加负荷的,例如通过重力或者相应的预加负荷的设备。根据本发明的一个优选的改进方案,锁定致动器通过驱动器致动器仅可从接合位置调节到释放位置中。由此,当可松开地耦联上的移液吸头应与耦联构成部分开时,致动器驱动器仅对于释放脉冲是需要的。这进一步降低了对由致动器驱动器提供的力和其提供时长的要求从而进一步降低了对由致动器驱动器所占据的结构空间的要求。

为了能够提供由锁定致动器在接合位置中施加到锁定构件上的限定的力,优选提出,锁定致动器通过致动器预紧机构预紧到接合位置中。那么足够的是,致动器驱动器仅足够强到可短暂地克服致动器预紧机构的预紧力。然而,当锁定致动器位于接合位置中时,致动器驱动器不必将力施加到锁定致动器上或者间接地经由锁定致动器施加到锁定构件上。

该力由有利地与致动器驱动器分开地构成的致动器预紧机构施加。致动器预紧机构例如能够是弹簧,尤其是螺旋弹簧,所述弹簧能够节省空间地、与通道轴线共轴地、以围绕移液通道的方式容纳在通道构件装置上。优选地,致动器预紧机构是螺旋压力弹簧,所述螺旋压力弹簧通过尺寸确定和/或材料选择在其弹簧硬度方面几乎可任意设定并且在两个纵向端部处仅各需要一个支承面作为弹簧支座。

锁定构件能够使得当锁定致动器位于释放位置中时接合面装置才位于解锁位置中或者处于解锁位置和锁定位置之间的可自由运动的状态中。由此,通过将锁定致动器调节到接合位置中,接合面装置能够可靠地运动到锁定位置中并且在该处以防向回运动到解锁位置中。接合面装置例如能够通过大量径向可运动地设置在通道构件装置上的滚动体尤其滚珠的外表面部段形成,所述滚动体优选不会丢失地容纳在滚动体保持架中。为了避免不必要高的构件数量,滚动体保持架能够与耦联构成部的承载接合面装置和密封件构件的基体一件式地构成。

然而,锁定构件也能够使得接合面装置预紧到锁定位置中并且通过锁定致动器在其接合位置中仅克服反向作用到接合面装置上的预紧力的向回运动固定在锁定位置中。同样地,接合面装置能够预紧到解锁位置中并且通过将锁定致动器调节到接合位置中克服作用到接合面装置上的预紧力运动到锁定位置中并且保持在该处。接合面装置例如能够通过接合构造的面部段形成,所述接合构造有弹性地,例如通过板簧,设置在弹簧承载件上。优选地,接合构造与将其预紧的弹簧,尤其板簧,一件式地构成。同样优选地,板簧与上述弹簧承载件一件式地构成。弹簧承载件能够是耦联构成部的上述基体。包括一件式关联的部段的构件,即弹簧承载件、板簧和接合构造,例如能够通过热塑性塑料的注塑成型产生。

锁定构件因此能够一件式地或者多件式地构成,其中具有由多个不相关联的子面形成的接合面装置的构成是优选的,因为这种接合面装置能够实现其在锁定位置和解锁位置之间沿着围绕通道轴线的环绕部借助于最小的移位力的移位。

锁定致动器能够在其朝向锁定构件的作用端处具有锁定构造,所述锁定构造辅助分配给锁定致动器的任务。锁定致动器例如能够在其作用端处具有围绕通道轴线的、在远离锁定构件的方向上沿着径向方向增大的楔形构造,所述楔形构造具有径向向外指向的并且不与通道轴线平行的外表面,尤其锥面,所述外表面在锁定致动器调节到接合位置期间达到与锁定构件的部段接合并且在接合位置中形成实体的阻拦以免接合面装置移位到解锁位置中。

由于使用与锁定构件分开地构成的密封构件,能够施加用于建立移液吸头与移液设备的耦联构成部相对于外部环境的密封所需要的力,以通过耦联构成部相对于移液吸头的耦联构造的耦联运动使密封构件变形。

优选地,移液吸头的耦联构造在其耦联上的状态中在径向外部围绕耦联构成部的部段。在耦联构成部的由移液吸头的耦联构造围绕的该轴向部段中,不仅设置有密封构件而且设置有锁定构件,以便能够确保这两个构件与耦联构造的接合。

密封构件优选是弹性体o形密封环,所述o形密封环在耦联构成部引入到移液吸头的耦联构造中时径向变形,从而达到与移液吸头的设置在耦联构造上的接触面密封贴靠。优选地,密封构件与锁定构件相比设置得距耦联构造的具有移液通道的通入口的自由的纵向端部更近,使得密封构件能够保护锁定构件免受能够被吸入到暂时耦联上的移液吸头中的液体的影响。

由于在移液吸头的耦联构造和耦联构成部之间的摩擦,尤其由于在密封构件和耦联构造之间的摩擦,首先在耦联构成部处锁定地耦联上的移液吸头即使当接合面装置被调节到或者可被调节到其解锁位置中时也能够保持在耦联构成部上。虽然能够想到,当接合面装置不再通过锁定致动器保持在其锁定位置中时,通过移液通道沿着正交于通道轴线的方向的行进,将移液吸头在设置在移液设备的工作区域中的脱出设备处脱出,然而这可能显著地延迟在同一移液通道处的随后的移液过程。因此,优选提出,移液设备具有脱出装置,所述脱出装置可沿着通道轴线在脱出位置和准备位置之间移动,在所述脱出位置中,脱出装置离耦联纵向端部较近,在所述准备位置中,脱出装置离耦联纵向端更远。优选地,脱出装置围绕通道轴线,并且尤其优选地,脱出装置不仅围绕通道轴线而且围绕锁定致动器,以及只要存在的话,也围绕致动器预紧机构,还有只要存在的话,也围绕脱出器预紧机构。

尤其简单但是有效的脱出装置能够通过如下方式保持:脱出装置通过脱出器预紧机构预紧到脱出位置中。脱出器预紧机构又优选是弹簧,尤其螺旋弹簧,尤其优选是螺旋压力弹簧。构成为螺旋弹簧的脱出器预紧机构优选与通道轴线共轴地以围绕移液通道的方式设置在通道构件装置上。以围绕具有移液通道的通道构件装置的方式设置在移液设备上的脱出装置是上述移液通道组件的部分。

如果耦联在耦联构成部上的移液吸头在由移液设备实施的耦联运动期间保证脱出装置从脱出位置克服脱出预紧机构的预紧力移动到准备位置中,其中通过所述耦联运动将耦联构成部引入到移液吸头的耦联构造中,那么脱出装置能够以有利的方式即使在移液设备处没有自身的移动驱动器的情况下也能应对。由此,在耦联构成部和移液吸头之间的相对运动在耦联上移液吸头时用于将脱出装置移动到准备位置中。在该准备位置中,所述脱出装置能够在移液吸头耦联在移液通道上的持续时间期间通过移液吸头来保持。这在结构上在移液设备处能够通过如下方式引起:当锁定构件的接合面装置位于锁定位置中从而移液吸头保持在耦联构成部上时,锁定致动器才位于接合位置中从而防止接合面装置从锁定位置中移位到解锁位置中,并且在此移液吸头克服脱出预紧机构的预紧力将脱出装置保持在准备位置中。因此,优选地,脱出装置的朝向耦联构成部的至少一个轴向的端部部段在径向外部超出耦联构成部,使得该轴向的端部部段达到与移液吸头的耦联构造的部段接触式接合,例如与其端侧接触式接合,并且一旦锁定致动器位于释放位置中进而接合面装置进入到解锁位置中的运动不再受到阻碍,就能够以通过脱出预紧机构驱动的方式将移液吸头从耦联构成部处脱出。

对于尤其细长的移液通道组件,优选提出,通道构件装置、锁定致动器和脱出装置共轴地设置并且沿着与通道轴线正交的方向不超过9mm的尺寸。这又能够实现:提供一种优选的移液设备,所述移液设备具有大量沿着正交于通道轴线直接彼此跟随的、相同类型的移液通道组件,优选具有仅相同类型的移液通道组件,所述移液通道组件均在导轨装置处被引导,以正交于通道轴线运动,其中所有移液通道组件相对于该导轨装置朝向同一侧从该导轨装置突出。

附图说明

接下来根据附图详细说明本发明。附图示出:

图1示出移液设备的一个根据本发明的实施方式的移液通道组件(移液头)的示意性立体视图,

图2示出贯穿图1的移液通道组件的重要构件的纵剖面部分视图,具有耦联上的移液吸头和位于接合位置中的锁定致动器,

图3示出在用于从耦联构成部脱出移液吸头的脱出过程开始时图2的具有位于释放位置中的锁定致动器的视图,以及

图4示出在移液吸头已脱出,已经准备耦联上新的移液吸头的情况下图2和图3的纵剖面部分视图。

具体实施方式

在图1中普遍用10表示根据本发明的移液设备的移液通道组件。在尤其简单的情况下,移液通道组件10本身形成移液设备。移液通道组件10具有框架12,所述框架通过盖14覆盖。盖14具有附加盖16,在图1至4中未示出的活塞缸装置可穿过所述附加盖达到,所述活塞缸装置用于改变沿着通道轴线k延伸的移液通道18中的工作气体压力(参见图2至4)。移液通道18在通道构件装置20内延伸,所述通道构件装置具有耦联构成部22,在图1至3中以可松开地耦联到所述耦联构成部上的方式示出移液吸头24。

移液吸头24为此在其耦联侧的纵向端部25处具有耦联构造26,所述耦联构造在耦联到耦联构成部22上的状态中关于通道轴线k在径向外部围绕耦联构成部22。

非常普遍地,通道轴线k限定轴向方向和径向方向,所述轴向方向是其延伸方向,所述径向方向与通道轴线k的轴向方向正交地定向。

图1的移液通道组件10此外具有平行于通道轴线k伸展的导轨28,所述导轨能够实现移液通道组件10沿着移液设备的平行于通道轴线k定向的z轴线的位置改变。

图1的移液通道组件10通常借助于导轨28可平行于通道轴线k进给地设置在运动框架(未示出)上,其中运动框架本身又沿着移液设备的与通道轴线k正交的并且与框架12的厚度方向d平行的x轴线可运动地被容纳。

移液通道组件10在图1的所示出的实例中在任何位置处都不厚于9mm,使得相同类型的移液通道组件10能够沿着最后所描述的x轴线彼此接近为9mm的网格尺寸。因此,移液设备能够装备有相同的移液通道组件10,所述移液通道组件均朝向同一侧突出于沿着所描述的x轴线引导所述移液通道组件的导轨装置。由此获得不仅简单地待制造和待安装的而且要求仅小的结构空间的移液设备。这种薄地构成移液通道组件10的原因接下来根据图2至4阐述。

移液通道18在通道构件装置20的在耦联侧的纵向端部(耦联纵向端部)30处通入一个优选中央的通入口32中。在通道构件装置20的具有耦联纵向端部30的该端部区域处构成有耦联构成部22。

耦联构成部22包括离移液通道的通入口32较近的密封构件34,所述密封构件在所示出的实例中构成为连续地围绕移液通道轴线k的弹性体o形密封环。

密封构件34容纳在耦联构成部22的环绕的槽36中并且通过其径向外部的密封面38径向地伸出于耦联构成部22的位于密封构件34和耦联纵向端部30之间的部段40,以便能够可靠地达到密封性地接触式接合到移液吸头24的耦联构造26中的内壁部42上。

多件式的锁定构件44以轴向间隔远离耦联侧的纵向端部30地设置在耦联构成部22上,其多个部分包括滚珠46。

在图2中可以看到,锁定构件44的径向向外指向的接合面装置48在接合面装置48的在图2中所示出的锁定位置中接合到移液吸头24的耦联构造26的内壁部52中的槽50中。接合面装置48在所示出的实例中通过滚珠46的各个径向向外远离通道轴线k指向的表面部段的总和形成。

锁定构件44的滚珠46在滚珠保持架54中不会丢失地保持在耦联构成部22上。滚珠保持架54优选与具有耦联构成部22的通道构件装置20一件式地构成。通道构件装置20在此用作为耦联构成部22的基体,所述基体承载密封构件34和耦联构成部22的其它分开地构成的构件。

滚珠保持架54是耦联构成部22或通道组件20的基本上柱形的或者略微锥形的部段56的部分,所述部分在其背离耦联侧的纵向端部30的一侧上连接于密封构件34。耦联构成部22的部段56与部段40相比具有更大的直径,使得部段56和40共同地形成径向凸起作为用于移液吸头24的耦联构造26中的径向凸肩58的机械接触部,以便能够明确地确定耦联构成部22在耦联上的状态中相对于移液吸头24的轴向位置。因此,为了将移液吸头24耦联到移液通道18上,耦联构成部22轴向地移入到移液吸头24的耦联构造26中,直至耦联构成部22的直径较大的部段56的沿着移入方向位于前面的纵向端部贴靠在移液吸头24的耦联构造26中的径向凸肩58上。于是,槽50也径向地与锁定构件44相对置,使得该锁定构件在接合面装置48调节到锁定位置中之后(参见图2)能够实体地接合到槽50中。

移液设备具有锁定致动器60,所述锁定致动器以围绕通道轴线k和移液通道18的方式设置。

在图2中在其接合位置中示出的锁定致动器60在本实施例中用于使锁定构件44的滚珠46的接合面装置48可靠地移位到在图2中示出的锁定位置中并且在该处以防其向回移置到径向更靠内的解锁位置中,在所述接合位置中,朝向耦联侧的纵向端部30渐缩的环楔形面62,优选锥面,在锁定致动器60的离锁定构件44较近的纵向端部处与锁定构件44的滚珠46接触式接合。通过环楔形面62在图2中所示出的接合位置中与锁定构件44的接触式接合,使锁定构件44的滚珠46在径向外部固定。由此,接合面装置48固定在锁定位置中,使得移液吸头24通过接合面装置48与槽50的形状配合接合可靠地保持在耦联构成部22上。

锁定致动器60沿着通道轴线k在图2中示出的接合位置和在图3和4中示出的释放位置之间是可调节的,其中锁定致动器60通过优选构型为螺旋压力弹簧的致动器预紧机构64预紧到接合位置中。致动器预紧机构64围绕移液通道18从而围绕通道轴线k。

在所示出的实施例中,当锁定致动器60位于释放位置中时,锁定构件44的滚珠46才松动地位于滚珠保持架54中并且能够沿着径向方向自由运动。

当锁定致动器60位于在图2和3中所示出的释放位置中时,锁定构件44的滚珠46才占据随机位置,然而可几乎无需力地从径向外部的位置径向向内移位到与接合面装置48的解锁位置相对应的径向内部的位置中,所述径向外部的位置与接合面装置48的锁定位置相对应,并且在所述径向外部的位置中,接合面装置48接合到移液吸头24的耦联构造22的槽50中,在所述径向内部的位置中,接合面装置48不再接合到槽50中。接合面装置48从锁定位置到解锁位置中的这种移位例如能够通过移液吸头24从耦联构成部22脱出来进行。

随着锁定致动器60调节到接合位置中,滚珠46移位到径向外部的位置中从而由其径向靠外的面部段形成的接合面装置48移位到锁定位置中。

因为锁定致动器60通过致动器预紧机构64预紧到接合位置中,所以对于耦联上移液吸头24而言或者对于脱出所述移液吸头而言足够的是,使锁定致动器60短暂地移位到释放位置中,以便能够以尽可能少的力耗费将移液吸头24与其耦联构造26要么轴向地推到耦联构成部22上要么从该耦联构成部轴向脱出。

为了将锁定致动器60调节到释放位置中,如其在图2和3中所示,移液设备具有致动器驱动器66。该致动器驱动器非常简单地但是极为有效地构造从而能够在非常小的结构空间上设置在由图1的移液通道组件10提供的9mm厚度尺寸之内。

致动器驱动器66具有相对于通道构件装置20——从而也相对于移液通道组件10的框架12——位置固定的线圈68,所述线圈由导电材料构成。线圈68又围绕线圈空间70,反应构件72引入到所述线圈空间中。反应构件72在所示出的实例中由软磁性材料构成,例如由铁构成。

磁体线圈68通过控制装置74可选择性地通电,所述控制装置也能够控制移液设备的其余运行。因此,所述磁体线圈用作为可切换的磁场源。

当线圈68通电时,才在其线圈空间70中构成磁场,所述磁场将反应构件72沿着线圈轴线s拉入线圈空间70中直至止挡到线圈承载件76上。

反应构件72与锁定致动器60通过接片以传输运动的方式连接。如果反应构件72通过线圈68的通电完全地被拉入线圈空间70中,那么这种运动经由接片78传输到锁定致动器60上从而锁定致动器60被调节到或被抬高到在图3和4中所示出的释放位置中。

致动器驱动器66具有至少在与图2至4的图平面正交的空间方向上(厚度方向d)具有不大于9mm的尺寸,使得致动器驱动器66也可设置在9mm的优选的网格尺寸之内,所述网格尺寸是图1的框架12或移液通道组件10的厚度或宽度的厚度上限。

优选地,致动器驱动器66为了简化其安装,在任何与通道轴线k正交的空间方向上都不大于9mm。

这种小的结构体积通过如下方式是可行的:通过磁体线圈68仅必须克服致动器预紧机构64的力并且这也仅是短暂的。

移液设备还具有脱出装置80,通过所述脱出装置,移液吸头24轴向地可远离耦联构成部22脱出。脱出装置80在图2和3中在其距耦联纵向端部30较远的准备位置中示出,而在图4中在其离耦联纵向端部30较近的脱出位置中示出。脱出装置82通过优选构型为螺旋压力弹簧的脱出器预紧机构82预紧到在图4中示出的脱出位置中。

脱出装置80优选管状地构成并且与移液通道18、通道组件20、锁定致动器60、致动器预紧机构64和脱出器预紧机构82共轴地沿着通道轴线k延伸,其中所述脱出装置分别围绕所提到的构件或组件。脱出装置80中的开口84能够实现接片78的穿过从而能够实现从反应构件72到调节致动器60上的运动传输。

脱出装置80在其离耦联构成部22或耦联纵向端部30较近的纵向端部86处具有脱出构造88,所述脱出构造径向地超出耦联构成部22,更确切地说,超出所述耦联构成部的直径较大的部段56,使得脱出构造88可轴向地途经耦联构成部22的轴向部段移位到脱出位置中,如在图4中所示。在脱出位置中,脱出构造88径向外部地围绕耦联构成部22的轴向部段。

脱出装置80因此除了脱出器预紧机构82外不具有任何自身的驱动器。当移液吸头24耦联到耦联构成部22上时,耦联构成部22才沉入到移液吸头24的耦联构造26中,由此耦联构造26的或移液吸头24的耦联侧的纵向端部25达到贴靠到脱出构造88上。通过耦联构成部22到耦联构造26中沉入过程,借助于通道构件装置20沿着通道轴线k的方向驱动,脱出装置80通过移液吸头24相对于通道构件装置20轴向地克服脱出器预紧机构82的预紧力移动到在图1和2中示出的准备位置中。锁定致动器60在此位于释放位置中,并且当移液吸头24已经占据其相对于耦联构成部22的所期望的轴向相对位置时,即,当耦联构成部22的直径较大的部段56的离耦联纵向端部30较近的纵向端部达到轴向贴靠在耦联构造26的径向凸肩58上时,锁定致动器才被调节到接合位置中,使得移液吸头24通过锁定构件44保持在耦联在耦联构成部22上的状态中。因此,锁定构件44在径向外部的位置中必须经受住脱出器预紧机构82的力。然而,由于彼此正交的作用方向(对于锁定构件44或接合面装置48而言为径向,而对于脱出器预紧机构82而言为轴向),这不是问题。

一旦锁定致动器60通过致动器驱动器66移位到释放位置中,脱出装置80以通过脱出器预紧机构82驱动的方式使移液吸头24轴向地远离耦联构成部22移位并且将其脱开。这种脱开运动的开始在图2中示出。


技术特征:

1.一种具有移液通道(18)的移液设备,所述移液通道沿着限定轴向方向和与其正交的径向方向的通道轴线(k)延伸,并且所述移液通道穿过通道构件装置(20),所述通道构件装置在耦联纵向端部(30)处具有用于可松开地耦联上移液吸头(24)的耦联构成部(22),其中所述耦联构成部(22)包括锁定构件(44),所述锁定构件具有关于所述通道轴线(k)径向向外指向的接合面装置(48),所述接合面装置能在径向远离所述通道轴线的(k)锁定位置和径向靠近所述通道轴线(k)的解锁位置之间移位,其中所述移液设备还具有锁定致动器(60),所述锁定致动器能沿着所述通道轴线(k)在接合位置和释放位置之间调节,在所述接合位置中,所述锁定致动器(60)与所述锁定构件接合,使得其阻止所述接合面装置(48)从所述锁定位置移位到所述解锁位置中,在所述释放位置中,所述锁定致动器(60)允许通过所述接合面装置(48)占据所述解锁位置,其中所述移液设备还具有致动器驱动器(66),所述致动器驱动器与所述锁定致动器(60)以传输运动的方式连接,以便至少沿一个运动方向驱动所述锁定致动器(60),以在接合位置和释放位置之间调节,

其特征在于,所述耦联构成部(22)以与所述锁定构件(44)轴向间隔开的方式具有与所述锁定构件(44)分开地构成的密封构件(34),所述密封构件围绕所述移液通道(18),以及所述致动器驱动器(66)具有能切换的磁场源(68)和通过能切换的磁场源的局部变化的磁场能运动的铁磁性的反应构件(72),其中所述反应构件(72)以传输运动的方式与所述锁定致动器(60)连接。

2.根据权利要求1所述的移液设备,

其特征在于,所述致动器驱动器(66)在与所述反应构件(72)的运动路径正交的空间方向上具有不大于9mm的尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的移液设备,

其特征在于,所述能切换的磁场源(68)具有由导电材料构成的线圈(68)。

4.根据权利要求3所述的移液设备,

其特征在于,所述反应构件(72)能运动到由所述线圈(68)围绕的线圈空间(70)中并且从所述线圈空间中运动出来。

5.根据上述权利要求中任一项所述的移液设备,

其特征在于,所述锁定致动器(60)通过所述致动器驱动器(66)仅能从所述接合位置调节到所述释放位置中。

6.根据权利要求5所述的移液设备,

其特征在于,所述锁定致动器(60)通过致动器预紧机构(64)预紧到所述接合位置中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的移液设备,

其特征在于,所述移液设备具有脱出装置(80),所述脱出装置能沿着所述通道轴线(k)在脱出位置和准备位置之间移动,在所述脱出位置中,所述脱出装置(80)离所述耦联纵向端部(30)较近,在所述准备位置中,所述脱出装置(80)离所述耦联纵向端部(30)更远。

8.根据权利要求7所述的移液设备,

其特征在于,所述脱出装置(80)通过脱出器预紧装置(82)预紧到所述脱出位置中。

9.根据权利要求7或8所述的移液设备,所述移液设备具有耦联在所述耦联构成部上的移液吸头(24),

其特征在于,所述锁定构件(44)的所述接合面装置(48)位于所述锁定位置中从而所述移液吸头(24)保持在所述耦联构成部(22)上,其中所述锁定致动器(60)位于所述接合位置中从而阻止所述接合面装置(48)从所述锁定位置移位到所述解锁位置中,并且其中所述移液吸头(24)克服所述脱出器预紧机构(82)的预紧力将所述脱出装置(80)保持在所述准备位置中。

10.根据权利要求7至9任一项所述的移液设备,

其特征在于,所述通道构件装置(20)、所述锁定致动器(60)和所述脱出装置(80)共轴地设置并且在与所述通道轴线(k)正交的方向上不超过9mm的尺寸。

技术总结
本发明涉及一种具有移液通道(18)的移液设备,所述移液通道沿着限定轴向方向的通道轴线(K)延伸,并且所述移液通道穿过通道构件装置(20),所述通道构件装置在耦联纵向端部(30)处具有用于可松开地耦联上移液吸头(24)的耦联构成部(22),其中所述耦联构成部(22)包括锁定构件(44),所述锁定构件具有径向向外指向的接合面装置(48),所述接合面装置可在径向远离通道轴线(K)的锁定位置和径向靠近通道轴线(K)的解锁位置之间移位,其中所述移液设备还具有锁定致动器(60),所述锁定致动器可在接合位置和释放位置之间调节,在所述接合位置中,所述锁定致动器(60)阻止所述接合面装置(48)从所述锁定位置移位到所述解锁位置中,在所述释放位置中,所述锁定致动器(60)允许通过接合面装置(48)占据所述解锁位置,其中所述移液设备还具有致动器驱动器(66),所述致动器驱动器至少沿一个运动方向驱动所述锁定致动器(60),以在接合位置和释放位置之间调节。根据本发明提出,所述耦联构成部(22)具有与所述锁定构件(44)分开地构成的密封构件(34),以及所述致动器驱动器(66)具有可切换的磁场源(68)和通过可切换的磁场源的局部变化的磁场可运动的铁磁的反应构件(72),所述反应构件(72)以传输运动的方式与所述锁定致动器(60)连接。

技术研发人员:西尔维奥·瓦尔彭;弗里多林·吉塞尔
受保护的技术使用者:哈美顿博纳图斯股份公司
技术研发日:2018.11.08
技术公布日:2020.06.26

介绍具有用于锁定可松开地耦联上的移液吸头的、可电磁驱动的锁定致动器的移液设备的制作方法的相关内容如下:

本文标题:介绍具有用于锁定可松开地耦联上的移液吸头的、可电磁驱动的锁定致动器的移液设备的制作方法
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