用于接收和排出流体的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于接收和排出流体的装置，具有多个分别布置在一个活塞板（２）和一个气缸板（３）上的活塞－气缸－单元（１、１’、１”），其中通过活塞（１’）在气缸（１”）中的移动来进行流体的接收和排出，而活塞（１’）在气缸（１”）中的移动则借助于通过驱动机构（６）和平板导向机构产生的平板（２、３）之间的距离变化实现，其中通过一个上止挡（４）和一个下止挡（５）可以确定体积，而这两个止挡中至少有一个可以借助于至少一个调节机构（８）进行调节。一种这样的装置适合用很小的技术花费对较大数量的活塞－气缸－单元（１、１’、１”）的精确体积进行操作，其中在对平板平面的表面平行性要求较低的情况下，在平板导向机构中的移动过程中保证活塞－气缸－单元（１、１’、１”）的接收体积和排出体积相同，方法是如此构造和布置止挡（４、５），从而借助于止挡（４、５）实现平板（２、３）在上面的止动位置（９）和下面的止动位置（１０）中的平行性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于接收和排出流体的装置，具有多个分别布置在一个活塞板和一个气缸板上的活塞-气缸-单元，其中通过活塞在气缸中的移动来接收和排出流体，而活塞在气缸中的移动则借助于通过一个驱动机构及一个垂直于平板平面的平板导向机构产生的平板间距变化实现，其中体积可以通过一个上面的和一个下面的止挡来确定，这里可以借助于至少一个调节机构对其中至少一个止挡进行调节。在现代的生物学研究中，越来越多地使用高通过量方法，也就是对实际上总是与吸移步骤密切相关的试样进行成批处理。试样在一个标准化规格的具有96,384个凹槽或者甚至1563个凹槽的平板上进行处理。实际上，所需要的大量的吸移步骤已经无法用传统的手工操作的8通道或12通道移液管来处理了。人们为此使用具有96个或384个通道的吸移自动机构(Beckman-Coulter，Gilson，Tecan，Zymark，Quiagen，Robbins，Zinsser，Perkin Elmer等等)。但这些仪器极其昂贵，需要很多放置面积，并且要求为编程、操作和维护投入很大的人员开销。在这些自动化的吸移系统中，活塞单元通过快速转动的主轴驱动机构以极其精确地平行导向的方式上下移动。通过停止在一个指定的Z-位置中来精确确定吸移体积。在一种手动操作的或者借助于一个简单的驱动机构驱动的吸移系统中，一种这样的具有必需的快速而精确的同步主轴转速的主轴驱动机构不是一种合适的解决方案，因为它要么需要很高的机械费用要么需要很高的控制和驱动费用。在US5,540,889中公开了一种简单的具有开头所述类型的特征的机械式装置。在这种装置中，活塞板通过一个布置在活塞板中间的手动驱动杆相对于气缸板进行移动。一个可调节的用于确定有待吸移的体积的止挡位于手动驱动杆上。活塞板与气缸板之间的平行性在此通过手动驱动杆的导引以及必要时也通过活塞在气缸中的导引来实现。该原理与普遍公开的多通道移液管(上文提到的8通道或12通道移液管)相应。如果在一个吸移过程中要处理非常精确的体积，那么一种这样的机械装置是不够的，因为与开头所述的自动装置的受到控制的主轴驱动机构相反，所述的导向机构无法保证绝对的平行性，因而也无法保证有待吸移的流体精确相同的体积，其中保证平板导向机构的精度需要极高的费用因而也很不经济。这个问题随着活塞-气缸-单元的数目且因此随着平板的大小而增加，从而利用所述的导向机构要么只能同时操作很少的气缸-活塞-单元，要么必须放弃体积的精确度。因此，本专利技术的任务是，用很少的技术费用使开头所述种类的装置适合于对更多数量的活塞-气缸-单元的精确的体积进行处理。按本专利技术，该任务如此解决，使得在平板导向机构中进行移动的过程中对平板平面的表面平行性要求较低的情况下保证活塞-气缸-单元的接收体积和排出体积相同，方法是如此构造和布置止挡，从而借助于止挡获得平板在上面的和下面的止动位置中的平行性。按本专利技术的解决途径在于，对精确的体积吸移来说没有必要在整个吸移过程中保证所有的活塞进行统一的移动，也就是保证活塞板和气缸板的永久的平行性。更确切地说，如果所有的气缸-活塞-单元在正好两个时刻处于同一个位置中在一个下面的最终位置中以及在一个上面的最终位置中，这一点通过止挡得以保证，那么这对所接收或排出的体积的精度来说就已足够。这两个位置相当于流体接收的开始和结束或者相反相当于流体排出的开始和结束，如果这两个位置彼此精确相配，那么两块平板在其间是否精确平行对体积的精确性来说就不重要，因为这种不均匀性最迟随着在各自止挡上的冲击-也就是不仅对流体接收来说，而且对流体排出来说-再次得到补偿。精确度由此与吸移驱动机构无关。由此在本专利技术中满足了进行精确的且可再现的吸移所需要的两个条件1.活塞-气缸-单元的位移且由此体积的大小可以通过下面的止挡和上面的止挡之间的间距进行精确调节。2.平板通过止挡在对体积的确定来说具有决定作用的开始及结束位置上绝对平行定向。所有活塞-气缸-单元以此跑完同样的位移，由此不仅精确确定吸移体积，而且保证这个吸移体积对系统的单个活塞-气缸-单元中的每个单元来说都是相同的。相应地每个单元吸移相同的体积，其中可以同时非常精确地调节所有的体积。此外，操作力也处于一个符合实际的范围内。利用这里介绍的装置，首次提供了一种费用低廉的方案，用于为高通过量的工作实施大量的同时进行的吸移过程。这里没有必要进行很高的投资，而且该装置的运行成本和总重都明显低于开头所述的自动装置。这尤其对小公司、大学机构或者发展中国家的研究所和公司很有好处。利用按本专利技术的装置，可以填补多通道移液管和全自动系统之间的空白。它使同时接收或排出多个、优选为96个流体试样成为可能。体积可以自由选择并且可以精确调节。吸移过程本身简单易学，并且在很大程度上与几十年来从手动操作的移液管上所熟悉的操作过程相吻合。没有必要使用电子控制装置或电动驱动机构，这并没有排除这种类型的非常简单地机构的使用。之所以简单，是因为不仅在手动操作时，而且在机动驱动时在止挡之间不受控制的上下移动就足以完成移液过程。同样，如果止挡曾经调节好平行性，那么它们可以利用一个显示装置通过一次简单的调节运动进行调节。该系统由此可以在没有费用很高的编程作业的情况下进行运转。因此可以在勿需进行时间长、费用高的培训的情况下甚至由初学者进行操作。如同传统的手动操作的移液管一样，也可以随时用视觉对该系统是否无缺陷的运行进行检查。该系统快速而灵活地与具体的要求相匹配，并且由于其尺寸小同样也可以在空间局促的条件下如在消毒的工作台上进行使用。可以用不同的方式设置止挡。唯一重要的是，它们要保证平板的平行性，也就是要保证处于上面的和下面的止动位置中的活塞板和气缸板的平行性。例如如果移动活塞板，那么气缸板可以用作下止挡或者可以承载着这样的止挡，而后还仅仅需要布置一个上止挡。同样该止挡本身也可以是一块平板或者它也可以是两个线状止挡。但有利的是，上下止挡中的每一个都具有至少三个止动点，这些止动点定位于移动的平板的外部区域中。之所以需要至少三个止动点，是因为由此可以确定一个平面的精确位置。吸移过程通常借助于工作板进行，这些工作板具有一个正交的格栅并且因此具有四边形形状。因此，人们也可以为活塞板和气缸板选择一种四边形形状。而后在平板角上就提供了四个止动点，其中当然也可以使用所提到的三个止动点。优选为止挡配备调节机构，用于调节止动位置的平行性。这不仅用于精确的首次调节，而且用于可能的重新调节。为了能够尽可能简单地进行体积调节提出，如此构造用于体积调节的调节机构，从而使可调节的止挡的止动点可同时进行高度调节。通过这种方式可以通过一次唯一的操作进行体积调节，其中总是保证在最终位置中平板的平行性，并因此保证所有活塞-气缸-单元的精确体积。这也可以进行不同的设计。例如可以通过步进电动机对止动点进行调节。这可以通过一种非常简单的、具有一个唯一的显示器的控制装置得以实现。另一种方案在于，借助于一个传动机构对止动点进行同步调节。止动点例如可以通过丝杠或者通过可在固定的丝杠上转动的调整螺母来进行调节，而所述的丝杠或调整螺母则借助于齿形皮带和齿轮由一个调节机构进行同步移动。这种调节可以在不受负荷作用的情况下通过一个抵靠在止挡上的平板进行。如果要朝一本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于接收和排出流体的装置，具有多个分别布置在一个活塞板（２）和一个气缸板（３）上的活塞－气缸－单元（１、１’、１”），其中通过活塞（１’）在气缸（１”）中的移动来进行流体的接收和排出，而活塞（１’）在气缸（１”）中的移动则借助于通过驱动机构（６）和垂直于平板平面的平板导向机构产生的平板（２、３）之间的距离变化实现，其中通过一个上止挡（４）和一个下止挡（５）可以确定体积，而这两个止挡中至少有一个可以借助于至少一个调节机构（８）进行调节，其特征在于，在对平板平面的表面平行 性要求较低的情况下，在平板导向机构中的移动过程中保证活塞－气缸－单元（１、１’、１”）的接收体积和排出体积相同，方法是如此构造和布置止挡（４、５），从而借助于止挡（４、５）实现平板（２、３）在上面的止动位置（９）和下面的止动位置（１０）中的平行性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩德斯坦布伦纳，罗杰斯坦布伦纳，
申请(专利权)人：伯恩德斯坦布伦纳，罗杰斯坦布伦纳，
类型：发明
国别省市：DE[德国]