用于弹道排出在纳升范围内的计量总量的液体计量设备、液体计量方法及对此的移液吸头技术

一种用于从计量液体储备中弹道排出在0.3nl至900nl的计量体积范围中的离散的计量总量的计量液体的液体计量设备(10)，所述液体计量设备包括：‑移液吸头容纳设备(14)，所述移液吸头容纳设备至少在液体计量设备(10)的准备好计量的工作位置中限定沿着虚拟的容纳轴线(A)延伸的容纳空间(40)，所述容纳空间构成用于容纳移液吸头(42)的部段，‑相对于移液吸头容纳设备(14)可移动的触发柱塞(26)，所述触发柱塞能够在更大程度地从容纳空间(40)拉回的准备就绪位置和更大程度地伸入到容纳空间(40)中的触发位置之间移置，‑与触发柱塞(26)以传递运动的方式耦联的移置驱动器(30)，和‑控制设备(28)，所述控制设备用于控制移置驱动器(30)的运行。根据本发明专利技术提出，液体计量设备(10)具有第一变形结构(46)和第二变形结构(48)，其中第一变形结构(46)和第二变形结构(48)在其之间限定容纳空间(40)的轴向纵向区域作为变形区域(44)，在所述变形区域中，第一变形结构(46)和第二变形结构(48)能够彼此靠近和彼此远离，其中触发柱塞(26)在其触发位置中处于容纳空间(40)的变形区域(44)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于弹道排出在纳升范围内的计量总量的液体计量设备、液体计量方法及对此的移液吸头
本专利技术涉及一种液体计量设备，所述液体计量设备用于从计量液体储备中弹道排出在0.3nl至900nl的计量体积范围中的离散的计量总量的计量液体，所述液体计量设备包括：-移液吸头容纳设备，所述移液吸头容纳设备至少在液体计量设备的准备好计量的工作位置中限定沿着虚拟的容纳轴线延伸的容纳空间，所述容纳空间构成用于容纳移液吸头的部段，-相对于移液吸头容纳设备可运动的触发柱塞，所述触发柱塞能够在更大程度地从容纳空间拉回的准备就绪位置和更大程度地伸入到容纳空间中的触发位置之间移置，-与触发柱塞以传递运动的方式耦联的移置驱动器，所述移置驱动器构成用于，至少将触发柱塞从准备就绪位置冲击式地移置到触发位置中，和-控制设备，所述控制设备在信号传输方面与移置驱动器连接，以控制移置驱动器的运行。
技术介绍
从WO2006/076957A1中已知这种液体计量设备。该文献公开了，专门为所述液体计量设备构造的移液吸头容纳在吸移吸头容纳设备中，所述吸移吸头在其计量纵向端部处具有软管或管部段。计量纵向端部具有计量开口，计量液体通过所述计量开口以计量的方式排出。借助于通过触发柱塞施加到移液吸头的专门为此构成的软管或管部段上的短的机械脉冲能够使在nl范围内的离散的计量液体量从软管或管部段中离心分离。软管或管部段优选沿着软管或管轴线具有在大小和构型方面基本上恒定的横截面。通过机械脉冲传递分别离心分离的计量总量作为计量液滴在自由飞行中经过一个路段，因此计量总量的所述排出当前称为“弹道式”。在移液吸头的另一纵向端部上，移液吸头具有耦联结构，所述耦联结构构成用于与移液设备的移液通道耦联。因此，最后提及的纵向端部在下文中称为“耦联纵向端部”。沿着虚拟的吸头轴线延伸的已知的移液吸头关于吸头轴线轴向地在耦联纵向端部与靠近计量纵向端部的软管或管部段之间具有储存空间，在所述储存空间中能够容纳有计量液体储备。已知的液体计量设备利用计量液体的不可压缩性。通过借助于触发柱塞施加到靠近计量纵向端部的软管或管部段上的在时间上非常短的机械冲击，将机械脉冲传递到由计量液体填充的软管或管部段上。由于在软管或管部段中存在的计量液体的不可压缩性，通过施加到该部段上的机械脉冲，在计量液体中感生压力脉冲，所述压力脉冲在计量开口的区域中引起液滴的离心分离。虽然通过机械脉冲在计量液体中感生的压力波在计量液体中沿着吸头轴线在两个相反的方向上传播。在指向耦联纵向端部的轴向方向上，容纳在储存空间中的计量液体储备位于软管或管部段上方，所述计量液体储备与容纳在软管或管部段中的较少的计量液体量相比示出大的惯性质量。因此，机械脉冲在作为最低的机械和流体机械阻力的位置的计量开口处引起离散的计量总量的分离，所述离散的计量总量沿轴向方向离开移液吸头。通过改变机械脉冲的时间长度并且通过移置触发柱塞的触发位置，能够在将机械脉冲传递到软管或管部段中的计量液体上时有针对性地改变通过计量开口排出的计量总量。已知的液体计量设备的缺点是使用特别构造的移液吸头的必要性，即在其自由的计量开口和储存空间之间具有带有基本上恒定的小的横截面的所描述的软管或管部段的吸移吸头。对于借助于到软管或管部段上的机械脉冲传递来计量在nl范围中的液体的其它技术背景也参考WO2005/016534A1。
技术实现思路
依照对现有技术的上述说明，本专利技术的目的是，提出一种技术教导，所述技术教导改进开始提及的流体计量设备，使得其能够借助可商购的移液吸头运行，所述移液吸头不必专门构造用于在液体计量设备中使用。尤其，由本专利技术提供的技术教导应能够实现使用可商购的移液吸头，其计量开口不置于软管或管部段的自由端部处，所述软管或管部段具有恒定的且与移液吸头在软管或管部段之外的其它横截面相比较小的横截面，所述横截面的横截面面积在0.075至0.75mm2的范围内并且长度大于2mm。可商购的常规的移液吸头通常从其耦联纵向端部或比计量纵向端部更靠近耦联纵向端部的位置沿着其吸头轴线直至计量开口连续地渐尖。在许多情况下，渐尖的部段锥形地构成。这种常规的移液吸头能够沿着其轴向延伸具有锥角不同的区域。可商购的常规的移液吸头能够在计量纵向端部上具有短的柱形凸缘，所述凸缘在位于计量纵向端部与耦联纵向端部之间的渐尖的区域与计量开口之间构成。然而，所述凸缘不具有超过2mm的长度，进而不适合用于机械脉冲传递。然而，常规的移液吸头优选直接直至计量开口渐尖。本专利技术根据设备方面通过开始提及类型的液体计量设备来实现上述目的，所述液体计量设备具有第一和第二变形结构，其中第一和第二变形结构在其之间限定容纳空间的沿着虚拟的容纳轴线延伸的轴向纵向区域作为变形区域，在所述变形区域中为了使容纳在容纳空间中的移液吸头变形，第一和第二变形结构能够彼此接近并且彼此远离。触发柱塞在其触发位置中处于容纳空间的变形区域中。本专利技术的基本构思是，使常规的移液吸头的轴向部段通过液体计量设备的两个变形结构作为变形部段变形，使得移液吸头的这样变形的部段能够用于通过借助于触发柱塞的机械脉冲传递对在纳升范围中的计量体积进行计量，所述移液吸头不具有在结构上构成用于机械脉冲传递以排出离散的计量总量的部段。因此，通过借助于在预定的时间段内第一和第二变形结构彼此相对接近造成的变形，最初任意地成形和构造的移液吸头能够至少部段地变形为下述构型，在所述构型中，触发柱塞将机械脉冲冲击式地传递到移液吸头的变形部段上，进而能够以本身已知的方式使离散的计量总量从移液吸头的计量液体储备中通过其计量开口离心分离。本专利技术的液体计量设备与上文提及的现有技术的液体计量设备的决定性的区别在于第一和第二变形结构，使得为了限定液体计量设备首先并不取决于：移液吸头是否实际上容纳在移液吸头容纳设备中，或者移液吸头容纳设备是否仅构成用于容纳移液吸头。触发柱塞在其触发位置中处于容纳空间的引起所容纳的移液吸头变形的变形区域中，以便确保：触发柱塞能够将触发计量总量的机械脉冲在那里传递到容纳在移液吸头容纳设备中的移液吸头上，在该处移液吸头变形或者是可变形的，使得通过将机械脉冲从触发柱塞传递到移液吸头的变形部段上，能够计量在纳升范围中的计量总量。为了液体计量设备的简单的可操作性，并且尤其为了移液吸头容纳设备由未使用进而未变形的移液吸头的简单的可装载性，根据本专利技术的一个优选的改进方案提出，第一和第二变形结构能够相对于彼此在更远地彼此远离的装载位置和彼此更接近的变形位置之间运动，在所述装载位置中，移液吸头容纳设备配置用于将移液吸头容纳到移液吸头容纳设备中或/和从移液吸头容纳设备中取出移液吸头，在所述变形位置中，容纳在容纳空间中的移液吸头的置于变形区域中的部段通过第一和第二变形结构变形。通常沿着虚拟的吸头轴线在其耦联纵向端部与其计量纵向端部之间延伸的未变形的常规的移液吸头，由于在其储存空间中的与计量的量相比大的计量液体量中的不期望地高的内部摩擦，不允许通过从外部传递的机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从计量液体储备中弹道排出在0.3nl至900nl的计量体积范围中的离散的计量总量的计量液体的液体计量设备(10)，所述液体计量设备包括：/n-移液吸头容纳设备(14)，所述移液吸头容纳设备至少在所述液体计量设备(10)的准备好计量的工作位置中限定沿着虚拟的容纳轴线(A)延伸的容纳空间(40)，所述容纳空间构成用于容纳移液吸头(42；42’)的部段，/n-相对于所述移液吸头容纳设备(14)可运动的触发柱塞(26)，所述触发柱塞能够在更大程度地从所述容纳空间(40)拉回的准备就绪位置和更大程度地伸入到所述容纳空间(40)中的触发位置之间移置，/n-与所述触发柱塞(26)以传递运动的方式耦联的移置驱动器(30)，所述移置驱动器构成用于，将所述触发柱塞(26)至少从所述准备就绪位置冲击式地移置到所述触发位置中，和/n-控制设备(28)，所述控制设备以传输信号的方式与所述移置驱动器(30)连接，以控制所述移置驱动器(30)的运行，/n其特征在于，/n所述液体计量设备(10)具有第一变形结构(46)和第二变形结构(48)，其中所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)在其之间限定所述容纳空间(40)的轴向的纵向区域作为变形区域(44)，在所述变形区域中，所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)能够彼此接近并且能够彼此远离，其中所述触发柱塞(26)在其触发位置中处于所述容纳空间(40)的所述变形区域(44)中。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181205 DE 102018131088.91.一种用于从计量液体储备中弹道排出在0.3nl至900nl的计量体积范围中的离散的计量总量的计量液体的液体计量设备(10)，所述液体计量设备包括：
-移液吸头容纳设备(14)，所述移液吸头容纳设备至少在所述液体计量设备(10)的准备好计量的工作位置中限定沿着虚拟的容纳轴线(A)延伸的容纳空间(40)，所述容纳空间构成用于容纳移液吸头(42；42’)的部段，
-相对于所述移液吸头容纳设备(14)可运动的触发柱塞(26)，所述触发柱塞能够在更大程度地从所述容纳空间(40)拉回的准备就绪位置和更大程度地伸入到所述容纳空间(40)中的触发位置之间移置，
-与所述触发柱塞(26)以传递运动的方式耦联的移置驱动器(30)，所述移置驱动器构成用于，将所述触发柱塞(26)至少从所述准备就绪位置冲击式地移置到所述触发位置中，和
-控制设备(28)，所述控制设备以传输信号的方式与所述移置驱动器(30)连接，以控制所述移置驱动器(30)的运行，
其特征在于，
所述液体计量设备(10)具有第一变形结构(46)和第二变形结构(48)，其中所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)在其之间限定所述容纳空间(40)的轴向的纵向区域作为变形区域(44)，在所述变形区域中，所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)能够彼此接近并且能够彼此远离，其中所述触发柱塞(26)在其触发位置中处于所述容纳空间(40)的所述变形区域(44)中。


2.根据权利要求1所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)能够相对于彼此在彼此更远离的装载位置和彼此更接近的变形位置之间运动，在所述装载位置中，所述移液吸头容纳设备(14)配置用于将移液吸头(42；42’)容纳到所述移液吸头容纳设备(14)中或/和从所述移液吸头容纳设备(14)中取出移液吸头(42；42’)，在所述变形位置中，容纳在所述容纳空间(40)中的移液吸头(42；42’)的位于所述变形区域(44)中的部段通过所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)变形，其中所述控制设备(30)构成用于，仅仅当所述第一变形结构(46)和所述第二变形结构(48)处于所述变形位置中时，才驱动所述触发柱塞(26)从所述准备就绪位置移置到所述触发位置中。


3.根据权利要求1或2所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述液体计量设备(10)构成用于，在所述变形区域(44)中使移液吸头(42；42’)的容纳在所述容纳空间(40)中的部段在变形持续时间内变形，其中所述变形持续时间与所述触发柱塞(26)从所述准备就绪位置到所述触发位置中的移置运动所持续的移置持续时间相比更长。


4.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述触发柱塞(26)是所述第一变形结构(46)的至少一部分，优选是所述第一变形结构(46)。


5.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述第二变形结构(48)包括对所述容纳空间(40)限界的壁部段(48a，48b)。


6.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述移液吸头容纳设备(14)具有更靠近所述触发柱塞(26)的、优选由所述触发柱塞(26)穿透或可穿透的第一设备部分(16)和更远离所述触发柱塞(26)的第二设备部分(18)，其中所述第二设备部分(18)能够远离所述第一设备部分(16)以及能够靠近所述第一设备部分。


7.根据权利要求5和6所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述第二变形结构(48)在所述第二设备部分(18)上构成。


8.根据权利要求6或7所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述液体计量设备(10)具有与所述第二设备部分(18)耦联的运动驱动器(24)，通过所述运动驱动器，所述第二设备部分(18)能够在更远离所述第一设备部分(16)的打开位置和更接近所述第一设备部分(16)的闭合位置之间运动。


9.根据权利要求8所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述第二设备部分(18)预紧到其位置之一中，优选预紧到所述闭合位置中。


10.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述触发柱塞(26)预加载到其位置之一中，优选预加载到所述准备就绪位置中。


11.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述触发柱塞(26)的所述触发位置通过机械止挡来限定，优选通过沿着所述触发柱塞(26)的移置轨迹(V)可调整的止挡来限定。


12.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
移置轨迹(V)与所述虚拟的容纳轴线(A)形成在70°至110°的范围中的角度，优选形成直角，其中所述触发柱塞(26)能够沿着所述移置轨迹在其准备就绪位置和其触发位置之间移置。


13.在参引权利要求6的情况下根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
运动轨迹(B)与所述虚拟的容纳轴线(A)形成在70°至110°的范围中的角度，优选形成直角，其中所述第一设备部分(16)和所述第二设备部分(18)能够沿着所述运动轨迹彼此接近。


14.根据权利要求12和13所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述移置轨迹(V)和所述运动轨迹(B)至少部段地、优选完全地彼此平行。


15.根据上述权利要求中任一项所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述液体计量设备还包括：移液吸头(42；42’)，所述移液吸头具有耦联纵向端部(54；54’)，所述耦联纵向端部具有耦联结构(56；56’)，所述耦联结构构成为与移液设备(60)的移液通道(58)耦联，并且所述移液吸头具有与所述耦联纵向端部(54；54’)相反的计量纵向端部(52；52’)，所述计量纵向端部具有计量开口(50；50’)，通过所述计量开口能够排出离散的计量总量，其中所述移液吸头(42；42’)在所述耦联纵向端部(54；54’)和所述计量纵向端部(52；52’)之间具有储存空间(62；62’)，在所述储存空间中能够容纳有所述计量液体储备。


16.根据权利要求15所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
所述移液吸头(42；42’)在其耦联纵向端部(54；54’)和其计量纵向端部(52；52’)之间沿着虚拟的吸头轴线(S)延伸，其中在所述移液吸头(42；42’)容纳在所述容纳空间(40)中的状态下，所述移液吸头(42；42’)，尤其是其储存空间(62；62’)关于所述吸头轴线(S)轴向地在两侧突出于所述变形区域(44)。


17.根据权利要求16所述的液体计量设备(10)，
其特征在于，
与靠近所述耦联纵向端部(54；54’)相比，所述变形区域(44)更靠近所述计量纵向端部(52；52’)，其中优选地，所述变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·波赫特，安德烈亚斯·恩斯特，尼尔斯·拉斯，
申请(专利权)人：哈美顿博纳图斯股份公司，生物流体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH