專利名稱：用于液體的計量裝置和計量液體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液體的計量裝置，該計量裝置具有用于保持吸液管尖端或注 射器的機(jī)構(gòu)、用于移除吸液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)以及電驅(qū)動馬達(dá)，所述電驅(qū)動馬達(dá)用于 使位移裝置的位移元件運(yùn)動以便將空氣吸引到吸液管尖端中或?qū)⒖諝鈴奈汗芗舛伺懦?或者用于使適合于與注射器的注射器活塞聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動。在該裝置中，用于移除吸 液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)是單獨(dú)致動的，而不使位移元件或注射器活塞以及與之聯(lián)接的聯(lián) 接機(jī)構(gòu)運(yùn)動。本發(fā)明另外涉及使用這種計量裝置計量液體的方法。
背景技術(shù)：
計量裝置主要用于在實(shí)驗(yàn)室中計量液體。要計量的液體量尤其是在100納升(nl) 到最多幾百毫升(ml)的范圍內(nèi)。用以在一個單獨(dú)步驟中吸取并在一個單獨(dú)步驟中放出液 體的計量裝置被稱為吸液管。用以在一個單獨(dú)的步驟或幾個步驟中吸取并在多個步驟中放 出液體的計量裝置被稱為分配器。液體被吸取到吸液管尖端或注射器中并從中被放出。吸液管尖端是在下部末端和 在上部末端各有一個開口的小管。下部的開口通常小于上部的開口。注射器具有注射器筒 體和注射器活塞，注射器活塞可以通過在筒體軸線方向上的移動而可移動地設(shè)置在注射器 筒體中。另外，注射器筒體在注射器底部有一個注射器開口，所述開口經(jīng)常設(shè)置在從注射器 底部伸出的小管中。在進(jìn)行計量時，將吸液管尖端保持在計量裝置上，使得上部開口與計量裝置的位 移裝置處于互通連接。位移裝置通常是其中具有可移動的活塞的筒體。通過使活塞運(yùn)動而 使氣墊運(yùn)動，使得液體通過下部開口而被吸引到吸液管尖端中或從中排出。將注射器保持在計量裝置上，使得注射器筒體相對于計量裝置是固定的，并且使 注射器活塞機(jī)械地聯(lián)接于計量裝置的聯(lián)接機(jī)構(gòu)。通過使聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位，注射器活塞可以在 注射器筒體中移動，以便將液體吸引到注射器筒體中以及將液體從中排出。為了使位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)運(yùn)動，已知的計量裝置具有手動驅(qū)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)或電 驅(qū)動馬達(dá)的特征。具有電驅(qū)動馬達(dá)的計量裝置是借助電控制機(jī)構(gòu)來控制的，并且具有與該 電驅(qū)動馬達(dá)和電控制機(jī)構(gòu)連接的供電電源(例如，蓄電池、電池組或市電電源裝置)。另外， 電控制機(jī)構(gòu)與輸入機(jī)構(gòu)電連接。借助輸入機(jī)構(gòu)，可以控制計量步驟(例如，吸取和放出液 體)，和/或可以選擇要被吸取和放出的液體的量和/或可以選擇操作方式(例如，吸液或 分配)。輸入機(jī)構(gòu)尤其可以是電觸點(diǎn)按鈕或開關(guān)。另外，具有電驅(qū)動馬達(dá)的計量裝置經(jīng)常具 有顯示裝置(例如，LCD顯示器)，以便輸出與計量裝置的操作狀態(tài)和/或計量過程的進(jìn)行 和/或所選的計量量和/或所選的操作方式有關(guān)的信息。用于保持吸液管尖端的機(jī)構(gòu)通常以夾具座(例如，作為用于固定(pin-up)的耳狀 物或盲孔)實(shí)現(xiàn)。使用于固定的耳狀物的正面或盲孔的底部中的通道開口分別與位移裝置 的位移室互通連接。用于保持注射器的機(jī)構(gòu)是例如筒體握持杠桿，其與計量裝置的殼體中的筒體容納
4物相結(jié)合，以便將注射器筒體上的凸緣保持在筒體容納物中。另外，用于保持的機(jī)構(gòu)可以 在聯(lián)接拱頂中包含活塞握持杠桿，注射器活塞的末端或注射器活塞桿的末端可以被插入其 中，以便使其與該聯(lián)接拱頂聯(lián)接。吸液管尖端和注射器可拆卸地連接于計量裝置，使得它們可以在使用之后被替換 為新的吸液管尖端或注射器。由此可以避免后續(xù)計量的污染。用于單次使用的吸液管尖端 或注射器可以以低成本由塑料材料制得。用于移除吸液管尖端的機(jī)構(gòu)經(jīng)常包括去除滑塊(throw-off slider)，滑塊的一個 末端與用于固定的耳狀物或盲孔結(jié)合。去除滑塊的另一個末端為致動按鈕。通過使去除滑 塊移動，吸液管尖端可以被從用于固定的耳狀物推開或從盲孔中推出。其中，用于移除吸液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)優(yōu)選是在基座本體之外橫向地設(shè)置 的，并且不與位移裝置(通常是筒體)的位移元件相連接，或在使用注射器的情況中不與計 量裝置的可動的聯(lián)接機(jī)構(gòu)相連接。為了移除注射器，可以使握持杠桿向外部樞轉(zhuǎn)。為此，筒體握持杠桿可以設(shè)置有可 以從外部手動致動的致動末端，并且在內(nèi)側(cè)上具有接觸部位，所述接觸部位與活塞握持杠 桿的致動末端配合，使得在注射器筒體被完全推入到注射器活塞中時活塞握持杠桿在筒體 握持杠桿的致動下發(fā)生運(yùn)動。用于移除注射器的機(jī)構(gòu)也可以表現(xiàn)為這樣的構(gòu)件，即可以通 過一個單獨(dú)的致動按鈕來致動并且作用于筒體握持杠桿和活塞握持杠桿上。尤其是，用于 移除注射器的機(jī)構(gòu)可以使注射器從計量裝置上脫離，而與注射器筒體中的注射器活塞的位 置無關(guān)。在具有電驅(qū)動馬達(dá)的計量裝置中，吸液管尖端的脫離對于活塞在位移裝置的筒體 中的定位沒有任何影響。如果吸液管尖端的去除發(fā)生在例如在吸入沖程之后活塞處于上部 位置，則必須通過額外的致動步驟使活塞移動到基座位置，由此可以再次開始一個全新的 計量過程。如果具有電驅(qū)動馬達(dá)的計量裝置在移除吸液管尖端之后被放在一邊，活塞處于 其上部的位置，并且其后由其他人使用，則在這個人沒有認(rèn)識到必須首先使活塞回到用于 計量的下部位置以便通過計量裝置吸取液體時出現(xiàn)困難。通常，對于具有可控驅(qū)動(尤其是可控制的電驅(qū)動)的計量裝置的使用者來說，在 他/她將吸液管尖端或注射器從計量裝置去除時致動元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)處于什么位置是不 明顯的。在計量裝置中，也存在使用者想要在即使被吸取的液體或吸取的粒子與液體在一 起(例如磁性小珠)至少部分地存在于吸液管尖端或注射器中時將吸液管尖端或注射器去 除的情況。在這種情況中，并不使位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)分別地向下運(yùn)動到底部，并且盡管如 此，仍通過分別與位移裝置或聯(lián)接機(jī)構(gòu)分開的用于移除吸液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)分別將 吸液管尖端或注射器去除。在這種情況中，由于計量裝置的下一個使用者不知道位移元件 或聯(lián)接機(jī)構(gòu)的位置，特別是在這個使用者是先前使用該計量裝置的使用者以外的另一個人 時，他/她在拿起新的吸液管尖端或注射器之后不知道是必需首先向下移動位移元件或聯(lián) 接機(jī)構(gòu)以便用該計量裝置吸取液體，還是該位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)已經(jīng)處于底部位置。在具有電驅(qū)動馬達(dá)的計量裝置中在注射器活塞和隨之一起的聯(lián)接機(jī)構(gòu)已經(jīng)處于 下部位置之前移除注射器時會出現(xiàn)類似的問題。文獻(xiàn)US 968 749 B2公開了具有吸液管尖端去除裝置的便攜式自動吸液管。由傳感器來檢測移液管尖端是否已經(jīng)被卸下。在傳感器檢測到移液管尖端被卸下時，微型處理 器控制警報信號的發(fā)出，以便提醒使用者已經(jīng)發(fā)生了錯誤操作。使用者必需將吸液管設(shè)置 回到初始條件再開始新的計量過程。在以下文獻(xiàn)中提及的以下技術(shù)方案也可以用于本發(fā)明的計量裝置和方法。與之相 關(guān)的描述通過引用而被并入到本申請中。從US 5 187 990可知一種使用吸液管尖端的具有電驅(qū)動器和吸液管尖端去除裝 置的計量裝置。從該文獻(xiàn)還可知用于控制位移裝置的活塞的移位的電控制機(jī)構(gòu)以及用于計 量液體的方法，其中活塞是以一種特定的方式來移位的。US 6 778 917 BUUS 2007/0276546 Al 和 US 2008/0011042 Al 公開了具有電控 制機(jī)構(gòu)、輸入機(jī)構(gòu)和顯示機(jī)構(gòu)的裝置。從這些文獻(xiàn)還已知特殊的控制以及輸入和顯示方法。US 7 434 448 B2描述了具有吸液管尖端去除裝置的計量裝置。從這個文獻(xiàn)還可 知吸液管的殼體具有帶有機(jī)械驅(qū)動機(jī)鉤的殼體上部和可與之可拆卸地連接且具有位移裝 置的殼體下部。在彈簧預(yù)應(yīng)力的作用下，活塞的活塞桿上的墊片抵靠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的傳動桿的 末端。從US 2008/006100 Al已知一種計量裝置，其具有殼體上部和殼體下部，以及在活 塞和驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)接件，所述聯(lián)接件包括一個彈性元件。US 5 620 660描述了一種計量裝置，其具有用于可拆卸地保持注射器的筒體握持 杠桿和活塞握持杠桿。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的是提供一種用于液體的計量裝置和計量液體的方法，以便于 在脫離吸液管尖端或注射器之后再進(jìn)行計量時的操作。所述目的是通過具有權(quán)利要求1所述特征的計量裝置來實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求 中顯示了優(yōu)選的實(shí)施方案。一種用于液體的計量裝置，該計量裝置包括基座本體；設(shè)置在基座本體上、用于保持至少一個吸液管尖端的上部開口與基座本體上的通 道開口處于密封連接狀態(tài)的機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置在基座本體中的位移裝置，所述位移裝置具有 位移室、可移動地設(shè)置在位移室中的位移元件以及通向所述通道開口的互通連接件；或者 設(shè)置在基座本體上、用于保持具有與基座本體處于固定關(guān)系的注射器筒體以及可在注射器 筒體中移動的注射器活塞的至少一個注射器的機(jī)構(gòu)，以及所述基座本體中的適合與注射器 活塞機(jī)械聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)；設(shè)置在基座本體上、用于使吸液管尖端或注射器從用于保持的機(jī)構(gòu)脫離的機(jī)構(gòu)， 該用于脫離的機(jī)構(gòu)具有用于致動所述用于脫離的機(jī)構(gòu)而不使所述位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移 動的可手動致動的致動元件；設(shè)置在基座本體上的傳感器，用于檢測所述用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動或所發(fā)生的吸 液管尖端或注射器的脫離；可控制驅(qū)動器，該可致動驅(qū)動器可操作地與所述位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)連接；用于控制所述可控制驅(qū)動器的輸入機(jī)構(gòu)；
電控制機(jī)構(gòu)，該電控制機(jī)構(gòu)與所述可控制驅(qū)動器、輸入機(jī)構(gòu)和傳感器電連接，并且 被制造為使得，在傳感器檢測到用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動或吸液管尖端或注射器的完成脫離 時，所述可控制驅(qū)動器使位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到基座位置。優(yōu)選地，用于將液體吸取到吸液管尖端或注射器中的位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)的移位 從基座位置開始(from out the base position)。優(yōu)選所述可控制驅(qū)動器是電驅(qū)動器，尤其是電驅(qū)動馬達(dá)。本發(fā)明的計量裝置具有基座本體，所述基座本體是計量裝置的其它組件的支承結(jié) 構(gòu)。所述基座本體例如是殼體。用于保持至少一個吸液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)存在于該基 座本體上。由此，計量裝置可以呈現(xiàn)為單通道計量裝置或多通道計量裝置。用于保持至少 一個吸液管尖端的機(jī)構(gòu)可以是用于固定的耳狀物或盲孔。用于保持至少一個注射器的機(jī)構(gòu) 可以包括筒體握持杠桿和活塞握持杠桿。用于保持至少一個吸液管尖端的機(jī)構(gòu)以與具有位移室和位移元件的位移裝置組 合的形式存在。用于保持至少一個注射器的機(jī)構(gòu)包括可以機(jī)械地聯(lián)接注射器活塞的聯(lián)接機(jī) 構(gòu)。所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以尤其是具有活塞握持杠桿的聯(lián)接拱頂。另外具有用于使吸液管尖端或注射器脫離的機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)是與位移裝置和聯(lián)接 機(jī)構(gòu)相分開的。優(yōu)選用于使吸液管尖端脫離的機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)為去除滑塊，其制造和設(shè)置為使得 在與該去除滑塊連接的致動元件被致動時該去除滑塊將吸液管尖端從夾具座推開。用于使 注射器脫離的機(jī)構(gòu)具有例如處于與筒體握持杠桿和活塞握持杠桿可操作連接狀態(tài)的機(jī)構(gòu)。用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)的致動是由設(shè)置在基座本體上的傳感器進(jìn)行檢測的。電控制 機(jī)構(gòu)控制所述可控制的驅(qū)動器，使得在傳感器檢測到用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)的致動時使位移 元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移動到基座位置。其中，基座位置可以根據(jù)位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以在計 量裝置中移動的路徑任意地加以選擇。所述基座位置優(yōu)選是在想要吸取液體到新的吸液管 尖端或注射器中時總會發(fā)生的位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)朝從該位置開始向上部移位的那個位 置。傳感器檢測用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)是否已經(jīng)被致動。通過這樣，間接地辨認(rèn)不再有吸液 管尖端或注射器保持在計量裝置上。傳感器的信號被控制機(jī)構(gòu)利用以便將位移元件或聯(lián)接 機(jī)構(gòu)移動到基座位置中。從而，在吸液管尖端或注射器脫離之后計量裝置立即處于準(zhǔn)備好 用于再次吸取液體到新的吸液管尖端或注射器中。然而，基座位置可能例如也處于頂部，使得位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)在每次吸取液體 之前必須首先向下移動。這也可以在使用者通過輸入機(jī)構(gòu)向計量裝置發(fā)出吸取液體的指令 時自動地進(jìn)行?；蛘?，另一方面，在吸取液體之前，有可能需要使用者向計量裝置發(fā)出指令 以使位移裝置或聯(lián)接機(jī)構(gòu)向下移動。這樣，計量裝置的操作對于使用者來說變得更為方便。尤其是，防止了使用者錯誤 地填充吸液管尖端或注射器以及其它錯誤?；蛘撸O(shè)置在基座本體上的傳感器還可以例如通過確定吸液管尖端和設(shè)置在基座 本體上的所述用于保持的機(jī)構(gòu)之間的被密封的連接不再存在來檢測所發(fā)生的吸液管尖端 或注射器的脫離。例如，傳感器可以是在位移元件被制動時通過由用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)致動的開 關(guān)。尤其是，它可以是設(shè)置在致動元件的移位區(qū)域中的開關(guān)。根據(jù)另一個實(shí)施方案，傳感器 是適合于通過設(shè)置在用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)上的磁體的移位而致動的簧片觸點(diǎn)。所述磁體優(yōu)選是永磁體。根據(jù)另一個實(shí)施方案，磁體設(shè)置在致動元件上。根據(jù)另一個實(shí)施方案，所述簧 片觸點(diǎn)設(shè)置在基座本體中的電路板上。所述電路板可以尤其是包括電控制機(jī)構(gòu)或其一部分 的電路板。作為傳感器，通?？梢允褂脵z測致動元件的運(yùn)動或用于移除吸液管尖端或注射器 的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動的交互傳感器。其中，用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動是由在致動元件或用于進(jìn)行脫 離的機(jī)構(gòu)的位置中的傳感器進(jìn)行檢測的，在該位置中，確定吸液管尖端或注射器已經(jīng)被去 除。根據(jù)一個實(shí)施方案，在致動元件的移位路徑至少對應(yīng)于致動元件在使吸液管或注 射器從用于保持的機(jī)構(gòu)脫離所必須經(jīng)過的移位路徑時，傳感器對用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)的致 動作出響應(yīng)。根據(jù)另一個實(shí)施方案，用于致動傳感器的移位路徑是3. 6到4. 5mm,優(yōu)選是 4mm，用于使吸液管尖端或注射器脫離的移位路徑是2. 5mm到3. 5mm，優(yōu)選3. 1mm。根據(jù)另一個實(shí)施方案，用于保持的機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)為至少一個用于吸液管尖端的夾具 座，用于使去除滑塊脫離的機(jī)構(gòu)適合于相對于夾具座移動并且具有一個用于將吸液管尖端 從夾具座上推下來的末端，所述致動元件連接于去除滑塊的另一個末端。根據(jù)另一個實(shí)施方案，所述位移室是筒體，位移元件是可移動地設(shè)置在筒體內(nèi)的 活塞。根據(jù)另一個實(shí)施方案，所述控制機(jī)構(gòu)制造為使得在傳感器檢測到用于進(jìn)行脫離的 機(jī)構(gòu)的致動時控制機(jī)構(gòu)使位移元件移動到原始位置，從這個原始位置來確定位移元件進(jìn)一 步移位的程度，并且控制機(jī)構(gòu)在位移元件到達(dá)原始位置之后使位移元件移動到基座位置。 原始位置起到用于將計量裝置設(shè)置到限定的起始位置中的作用。從所述原始位置測定位移 元件的移位。通過這樣，實(shí)現(xiàn)了可以非常精確地控制位移元件的移位的程度，并且由此可以 非常精確地控制計量準(zhǔn)確度。這是一個優(yōu)點(diǎn)，尤其是在電驅(qū)動馬達(dá)是直流馬達(dá)時，直流馬達(dá) 的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器捕獲。經(jīng)驗(yàn)表明，其中一些計數(shù)脈沖可能被丟失，由此最后使位移元 件的移位準(zhǔn)確度受損。通過將位移元件定位回到原始位置，計量裝置被設(shè)置回到定義的起 始位置，也就是位移元件經(jīng)一步移位的起點(diǎn)。由此消除了其間發(fā)生的計數(shù)誤差。這個實(shí)施 方案在電驅(qū)動馬達(dá)的其它實(shí)現(xiàn)形式時也有意義，例如在為步進(jìn)馬達(dá)時。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，控制機(jī)構(gòu)制造為使得在計量裝置被接通時它們控制位移元件 到原始位置并且隨后到基座位置的運(yùn)動。通過這樣，確保了在計量裝置的每次起動時位移 元件的移位從確定的起始位置開始。或者，甚至原始位置可以已經(jīng)是位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到其中的基座位置。所述原始位置可以表現(xiàn)為例如其中位移元件或與之連接的驅(qū)動機(jī)構(gòu)碰撞一個抵 接件。這會導(dǎo)致驅(qū)動系統(tǒng)中的阻滯、增加的功率消耗和材料破壞。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，設(shè)置 在基座本體中并與控制機(jī)構(gòu)電連接的另一個傳感器檢測位移元件到達(dá)原始位置。由此克服 由上述抵接件所限定的原始位置的缺點(diǎn)。根據(jù)另一個實(shí)施方案，所述另一個傳感器是霍耳 傳感器，其是在位移元件到達(dá)原始位置時由連接于位移元件的另一個磁體致動的。所述另 一個磁體也可以間接地與位移元件連接，例如通過被固定在驅(qū)動所述位移元件的驅(qū)動機(jī)構(gòu) 上。根據(jù)一個實(shí)施方案，所述原始位置距離基座位置l-8mm，優(yōu)選4mm。根據(jù)一個實(shí)施方案，控制機(jī)構(gòu)制造為使得從基座位置開始，它們控制位移元件的吸入沖程、其后的至少一個吹出沖程直到位移元件到達(dá)基座位置，以及其后的過吹沖程直 到到達(dá)過吹位置。所述過吹位置起到從吸液管尖端除去殘余液體量的作用。優(yōu)選所述過 吹位置設(shè)置在基座位置和原始位置之間。例如，它與基座位置的距離是1. 0-3. 9mm，特別是 3mm。由于過吹位置與原始位置之間有一定距離，位移元件可以非常迅速地移位到過吹位 置，以便從吸液管尖端吹出液體。另外，位移元件可以非常緩慢地并由此精確地移位到原始 位置。然而，原則上，過吹位置和原始位置還可能是相同的。在具有用于保持至少一個注射器的機(jī)構(gòu)的計量裝置中，由于注射器活塞碰撞注射 器筒體底部而具有確定的起始位置。這個碰撞也是需要的，以免在注射器活塞和液體之間 的空氣墊。從而，在這類計量裝置中，可以省略使聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位并由此使注射器活塞移位到 原始位置。因此，在這類計量裝置中，計量過程的進(jìn)行優(yōu)選從基座位置開始，其中注射器活 塞抵靠在注射器筒體的底部上。所述計量裝置優(yōu)選是手持的計量裝置。在手持計量裝置中，殼體優(yōu)選呈現(xiàn)為手柄。 然而，所述計量裝置也可以呈現(xiàn)為固定式計量裝置。計量裝置還有可能呈現(xiàn)為使得它既可 以用作手持計量裝置又可以用作固定式計量裝置。所述目的是通過具有權(quán)利要求12所述特征的方法來實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中 顯示了優(yōu)選的實(shí)施方案。在本發(fā)明的借助計量裝置來計量液體的方法中，所述計量裝置具有用于保持至少 一個吸液管尖端的機(jī)構(gòu)以及一個具有位移室和可移動地設(shè)置在其中的位移元件的位移裝 置，或者具有用于保持具有注射器筒體和可在其中運(yùn)動的注射器活塞的注射器的機(jī)構(gòu)以及 適合于與所述注射器活塞聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，以及具有可操作地連接于所述位移元件或聯(lián)接 機(jī)構(gòu)的可控制驅(qū)動器和用于使吸液管尖端或注射器從用于保持的機(jī)構(gòu)脫離的機(jī)構(gòu)，對用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)的致動或所發(fā)生的吸液管尖端或注射器的脫離進(jìn)行檢測， 禾口在用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動之后使位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到原始位置。然后優(yōu)選位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)從所述基座位置開始移位，以便將液體吸取到吸液 管尖端或注射器中。對于計量裝置所述的有利作用在所述方法中得以完全保持。根據(jù)所述方法的一個實(shí)施方案，首先使位移元件移位到原始位置，然后移位到基 座位置。如已經(jīng)描述的，這個實(shí)施方案起到從固定的起始點(diǎn)開始執(zhí)行計量過程的作用。根 據(jù)用于此目的的另一個實(shí)施方案，在計量裝置接通時，首先使位移元件移位到原始位置，其 后移位到基座位置。最后，根據(jù)一個實(shí)施方案，使位移元件從基座位置開始移位大約至少一個吸入沖 程，以便將液體吸取到吸液管尖端中，其后移位大約至少一個吹出沖程直到到達(dá)基座位置， 其后移位大約一個過吹沖程直到到達(dá)過吹位置。


以下通過其具體實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中圖Ia示出具有被固定在工作位置中的吸液管尖端的計量裝置，其在致動元件的 區(qū)域以及連接去除裝置的兩個部分的區(qū)域被豎向剖開；
圖Ib示出圖Ia的計量裝置的殼體下部的可能的實(shí)施方案；圖2示出圖Ia的放大部分II ；圖3示出圖Ia的放大部分III ；圖4以側(cè)視圖顯示去除裝置處于去除位置的相同計量裝置，其中去除裝置在與圖 1所示相同的位置處被豎向剖開；圖5示出圖4的放大部分V ；圖6示出圖4的放大部分VI ；圖7以側(cè)視圖顯示驅(qū)動器處于原始位置的相同計量裝置，其中其在驅(qū)動器區(qū)域被 豎向剖開；圖8示出圖7的放大部分VIII ；圖9以側(cè)視圖顯示驅(qū)動器處于基座位置的相同計量裝置，其中其在驅(qū)動器區(qū)域被 豎向剖開；圖10示出圖9的放大部分X ；圖11以側(cè)視圖顯示驅(qū)動器處于上部位置的相同計量裝置，其中其在驅(qū)動器區(qū)域 被豎向剖開；圖12a示出圖11的放大部分VII ；圖12b示出計量裝置的可選實(shí)施方案的與圖12a相對應(yīng)的部分；圖13示出具有被固定的吸液管尖端的其中驅(qū)動器處于工作位置的相同計量裝 置，以透視圖示出從側(cè)面有一定側(cè)轉(zhuǎn)的部分開放的殼體；圖14是圖11的局部細(xì)節(jié)XIV ；圖15是圖11的放大的局部細(xì)節(jié)XV。
具體實(shí)施例方式在本申請中，描述的“上”、“下”、“水平”和“豎向”描述的是計量裝置處于附圖中 所示的取向時。根據(jù)附圖，被保持在計量裝置上的吸液管尖端與其下部開口一起向下設(shè)置， 以便分別地從位于計量裝置下面的容器吸取液體或者將液體放出到這種容器中。計量裝置1具有手柄形狀的縱向殼體2，包括殼體上部2. 1和殼體下部2. 2。殼體 上部呈現(xiàn)為具有開關(guān)搖桿3. 1和兩個按鍵3. 2,3. 3以及操作模式旋轉(zhuǎn)開關(guān)3. 3的輸入機(jī)構(gòu) 3。另外，IXD顯示器形式的顯示裝置4設(shè)置在殼體上部2. 1上。殼體下部2. 2在其下部末端具有錐形的夾具座5，以便固定吸液管尖端6。另外，計量裝置具有用于使吸液管尖端6從所述夾具座脫離的機(jī)構(gòu)7。這些用于 進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)7包括去除滑塊7. 1，其具有設(shè)置在殼體下部2. 2上并可以從殼體上部2. 1 上的上部接觸位置向下移位的套筒形滑塊部分7. 2。去除滑塊7. 1包括桿部分7. 3，其在殼 體上部2. 1中的縱向?qū)虿壑斜灰龑?dǎo)。在上部末端，桿部分7. 3與可以從外部致動的致動 按鈕形式的致動元件7. 4聯(lián)接。通過對抗復(fù)位彈簧8的作用，去除滑塊7. 1可以向下移位， 推動致動元件7. 4，其中復(fù)位彈簧8被支持在桿部分7. 3的頂部的突起上并且下部被支持在 殼體固定抵接件9的頂部上。去除滑塊7. 1朝向上部的運(yùn)動受到0形圈10的限制，所述0 形圈10被部分地插入到桿部分7. 3的下部末端處的環(huán)形槽11中，并在其最高的位置處在 其下部接觸抵接件9。
具有筒體形式的位移室13以及可移動地設(shè)置在其中的活塞形式的位移元件14的 位移裝置12被設(shè)置在殼體下部2. 2中。位移室13經(jīng)由通道14. 1互通地連接于夾具座5 下部正面中的通道開口 15。殼體下部2. 2的上述特征示出在圖Ia中。圖Ib詳細(xì)地示出了可以用在計量裝置1中的殼體下部2. 2的表現(xiàn)形式。上述數(shù) 字標(biāo)號被帶入圖lb。在德國專利申請DE 10 2008 048 252. 8和US臨時申請61/097393中 描述了殼體下部2. 2。與此有關(guān)的描述通過引用被并入本申請中?；善|點(diǎn)形式的傳感器16被固定在殼體2中。磁體17與簧片觸點(diǎn)結(jié)合，呈現(xiàn)為 圓柱形的永磁體并被固定在去除滑塊7. 1的桿部分7. 3的上部末端上。傳感器16抵靠在電路板18的下部電路板部分18. 1上，所述電路板18具有彼此 成一定角度的三個電路板部分。在中間的電路板部分18. 2上帶有通過半導(dǎo)體技術(shù)制成的 電控制機(jī)構(gòu)19的組件。另外設(shè)置有開關(guān)搖桿3.1和按鍵3. 2、3. 3。上部電路板部分18. 3 帶有顯示裝置4和用于操作模式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)3. 3。簧片觸點(diǎn)與電控制機(jī)構(gòu)19導(dǎo)線連接。電驅(qū)動馬達(dá)20設(shè)置在殼體上部2. 1中。驅(qū)動馬達(dá)20是直流電動機(jī)。驅(qū)動馬達(dá)20 是豎向設(shè)置的，在下部末端上帶有軸21。軸21帶有驅(qū)動小齒輪22。在驅(qū)動小齒輪22下 面，軸21帶有處于圓頂狀安裝部23中的旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器磁體24。這個磁體是呈條狀磁體形 式的永磁體。在旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器磁體24下面，旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器25以設(shè)置在另一個電路板上的IC來 實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器25與電控制機(jī)構(gòu)19導(dǎo)線連接。豎向取向的螺桿26 (screw bar)設(shè)置在殼體上部2. 1中、與驅(qū)動馬達(dá)20相鄰近。 所述螺桿26延伸通過在其外部具有齒輪28的螺桿帽27。螺桿帽27的兩個側(cè)面支承安裝 在球軸承29. 1、29. 2中。螺桿26在其頂部具有徑向突起30，其被在與螺桿26平行并相對于殼體固定的引 導(dǎo)件32的軸向延伸的槽31中引導(dǎo)。因此，突起30形成螺桿26的旋轉(zhuǎn)保護(hù)。鋸齒形帶33被在驅(qū)動小齒輪22和齒輪28上引導(dǎo)。在驅(qū)動馬達(dá)20的軸21旋轉(zhuǎn) 時，經(jīng)由驅(qū)動小齒輪22和鋸齒形帶33驅(qū)動螺桿帽27。從而，螺桿26在螺桿帽27內(nèi)轉(zhuǎn)動。 由于螺桿26通過突起30的接合而被阻止旋轉(zhuǎn)到槽31中，螺桿26取決于軸21的旋轉(zhuǎn)方向 而向上或向下移位。另外，另一個磁體34被設(shè)置在螺桿26的頂部，鄰近突起30。這個磁體也是呈條狀 磁體的永磁體?；舳鷤鞲衅?6設(shè)置成在另一個電路板35上鄰近殼體上部2. 1中的螺桿26?；舳?傳感器36也與電控制機(jī)構(gòu)19連接。螺桿26是可調(diào)節(jié)的，使得另一個磁體34進(jìn)入霍耳傳 感器36的感應(yīng)范圍內(nèi)。螺桿26在其下部末端帶有一個磁性墊片37。位移室14在其上部帶有一個活塞桿38，其在上部末端帶有另一個磁性墊片39。螺 桿26和活塞桿38的磁性墊片37、39在彼此相對的表面上具有不同的磁極，使得它們在接 觸時彼此粘著。為此，可以由彈簧設(shè)置在殼體下部2. 2中的彈簧38. 1向上推動另一個磁性 墊片38直到上部抵接件38. 2。所述磁性墊片37通過抵接件38. 2中的孔38. 3與磁性墊片 39接觸。
11
作為上述方式的替代，在圖12b的可選形式中，活塞桿38在上部末端帶有彎曲 的墊圈，所述彎曲的墊圈由設(shè)置在殼體下部2. 2中的彈簧38. 1向上推動直到上部抵接件 38. 2。螺桿26的下部正面可以通過抵接件38. 2中的孔38. 3接觸所述彎曲的墊圈39. 1，使 得螺桿26可以使活塞桿38移位并由此使活塞對抗彈簧的作用向下移位。在螺桿26向上 移位時，活塞桿38并且隨即活塞被彈簧朝向上部推回。根據(jù)圖1-3，吸液管尖端6被固定在夾具座5上，并且去除滑塊7. 1未被致動。在 這種構(gòu)造中，計量裝置1準(zhǔn)備好進(jìn)行計量過程。根據(jù)圖7和8，螺桿26處于原始位置，其中另一個磁體34與霍耳傳感器36結(jié)合。 電控制機(jī)構(gòu)19控制驅(qū)動馬達(dá)20，使得在通過致動未示出的接通/斷開開關(guān)而接通計量裝置 時將螺桿26帶到這個位置。旋轉(zhuǎn)角發(fā)送器25的脈沖數(shù)由電控制機(jī)構(gòu)19計數(shù)，從原始位置的起始位置開始。因 此，螺桿26的移位與原始位置相關(guān)。在到達(dá)原始位置之后，電控制機(jī)構(gòu)19自動地控制驅(qū)動馬達(dá)20，使得螺桿26移位到 略高于原始位置的基座位置。在所有的操作模式(例如，吸液和分配)中，計量過程都是從 基座位置開始的。在實(shí)施例中，基座位置高于原始位置4mm。這示出在圖9和10中。對應(yīng)于由輸入機(jī)構(gòu)3設(shè)定的計量量，電控制機(jī)構(gòu)控制螺桿26沿著確定的路徑向上 的位移。從而，活塞在位移裝置12中向上移動，并且液體被吸引到吸液管尖端6中。在圖 11和12中，螺桿示出為處于其最高的位置，用于吸取一定量的液體。螺桿26從基座位置向上移位以便執(zhí)行吸入沖程，該吸入沖程是通過致動開關(guān)搖 桿3.1來控制的。在到達(dá)最高位置之后，通過再致動開關(guān)搖桿3. 1，引起電控制機(jī)構(gòu)19控制螺桿26 向下移位到圖9和10所示的基座位置中。這時，從吸液管尖端6放出液體。通過再次致動開關(guān)搖桿3. 1，引起執(zhí)行一個過吹沖程。這時，電控制機(jī)構(gòu)19使螺桿 26迅速向下移位3mm的沖程，使得殘余液體被從吸液管尖端6推出。其后，可以通過使致動元件7. 4致動來去除吸液管尖端6。在致動元件7. 4通過 3. Imm的向下路徑之后，套筒形的滑塊部件7.2以其下部正面接觸吸液管尖端的上緣，并推 動吸液管尖端6離開夾具座5。在致動元件7. 4已經(jīng)向下移動總共4mm之后，由磁體17致 動傳感器16。由此，電子控制機(jī)構(gòu)19收到信號，引起電子控制機(jī)構(gòu)19控制驅(qū)動馬達(dá)，使得 螺桿26到達(dá)圖7和8中的原始位置，并其后立即自動地到達(dá)圖9和10中的基座位置。在致動元件7. 4釋放之后，計量裝置1準(zhǔn)備好接收另一個吸液管尖端6。另一個吸 液管尖端的接收通過將夾具座5固定到吸液管尖端6的上部開口中來進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于液體的計量裝置，該計量裝置包括基座本體⑵；設(shè)置在基座本體(2)上、用于保持至少一個吸液管尖端(6)的上部開口與基座本體(2) 上的通道開口(15)處于密封連接狀態(tài)的機(jī)構(gòu)(5)，以及設(shè)置在基座本體(2)中的位移裝 置(12)，所述位移裝置(12)具有位移室(13)、可移動地設(shè)置在位移室(13)中的位移元件 (14)以及通向所述通道開口(15)的互通連接件；或者設(shè)置在基座本體(2)上、用于保持具 有與基座本體處于固定關(guān)系的注射器筒體以及可在注射器筒體中移動的注射器活塞的至 少一個注射器的機(jī)構(gòu)，以及所述基座本體中的適合與注射器活塞機(jī)械聯(lián)接的聯(lián)接機(jī)構(gòu)；設(shè)置在基座本體(2)上、用于使吸液管尖端(6)或注射器從用于保持的機(jī)構(gòu)(5)脫離 的機(jī)構(gòu)(7)，該用于脫離的機(jī)構(gòu)具有用于致動所述用于脫離的機(jī)構(gòu)(7)而不使所述位移元 件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移動的可手動致動的致動元件(7.4)；設(shè)置在基座本體(2)上的傳感器(16)，用于檢測所述用于脫離的機(jī)構(gòu)(7)的致動或所 發(fā)生的吸液管尖端或注射器的脫離；可控制驅(qū)動器(20)，該可致動驅(qū)動器可操作地與所述位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)連接；用于控制所述可控制驅(qū)動器(20)的輸入機(jī)構(gòu)(3)；電控制機(jī)構(gòu)(19)，該電控制機(jī)構(gòu)與所述可控制驅(qū)動器(20)、輸入機(jī)構(gòu)(3)和傳感器 (16)電連接，并且被制造為使得，在傳感器(16)檢測到用于脫離的機(jī)構(gòu)(7)的致動或所發(fā) 生的吸液管尖端(16)或注射器的脫離時，所述可控制驅(qū)動器(20)使位移元件(14)或聯(lián)接 機(jī)構(gòu)移位到基座位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量裝置，其中用于將液體吸取到吸液管尖端(6)或注射器 中的位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)的移位是從基座位置開始的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的計量裝置，其中可控制驅(qū)動器(20)是電驅(qū)動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計量裝置，其中可控制驅(qū)動器(20)是電驅(qū)動馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少任一項(xiàng)所述的計量裝置，其中傳感器(16)是適合于通過設(shè) 置在用于脫離的機(jī)構(gòu)(7)上的磁體(17)的移位來致動的簧片觸點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計量裝置，其中磁體(17)設(shè)置在致動元件(7.4)上，和/或 簧片觸點(diǎn)(16)設(shè)置在基座本體(2)中的電路板(18)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的計量裝置，其中用于保持的機(jī)構(gòu)(5)呈現(xiàn)為用于 吸液管尖端(6)的至少一個夾具座(5)，用于使去除滑塊(7. 1)脫離的機(jī)構(gòu)(7. 1)適合于相 對于所述夾具座移位并具有一個用于將吸液管尖端(6)從夾具座(5)推下的末端，致動元 件(7.4)與去除滑塊(7. 1)的另一個末端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的計量裝置，其中所述控制機(jī)構(gòu)(19)被制造為使 得，在傳感器(16)檢測到用于進(jìn)行脫離的機(jī)構(gòu)(7)的致動時，所述控制機(jī)構(gòu)使位移元件 (14)移位到原始位置，從這個原始位置開始確定所述位移元件進(jìn)一步移位的程度，并且所 述控制機(jī)構(gòu)在所述位移元件(14)到達(dá)原始位置之后使所述位移元件(14)移位到所述基座 位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計量裝置，其中所述控制機(jī)構(gòu)(19)被制造為使得，在所述計 量裝置(1)接通時，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述位移元件(14)到所述原始位置并在其后到所述 基座位置的運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少任一項(xiàng)所述的計量裝置，其中設(shè)置在所述基座本體(2)中 并電連接于所述控制機(jī)構(gòu)(19)的另一個傳感器(36)檢測所述位移元件是否到達(dá)基座位置 和/或原始位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計量裝置，其中所述另一個傳感器(36)是霍耳傳感器，該 霍耳傳感器在位移元件(14)到達(dá)基座位置和/或原始位置時由連接于所述位移元件的另 一個磁體(34)致動。
12.—種借助計量裝置(1)來計量液體的方法，所述計量裝置(1)包括用于保持至少 一個吸液管尖端(6)的機(jī)構(gòu)(5)以及具有位移室(13)和可移動地設(shè)置在所述位移室中的 位移元件(14)的位移裝置(12)，或者用于保持具有注射器筒體和可在所述注射器筒體中 運(yùn)動的注射器活塞的至少一個注射器的機(jī)構(gòu)以及適合于與所述注射器活塞聯(lián)接的聯(lián)接機(jī) 構(gòu)；與所述位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)可操作地連接的可控制驅(qū)動器(20)；以及用于使所述 吸液管尖端(6)或注射器從用于保持的機(jī)構(gòu)(5)脫離的機(jī)構(gòu)(7)，其中對用于脫離的機(jī)構(gòu)(7)的致動或所發(fā)生的吸液管尖端或注射器的脫離進(jìn)行檢測，和在用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動之后使所述位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到基座位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計量液體的方法，其中，使所述位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu) 從基座位置開始移位，以便將液體吸取到吸液管尖端(6)或注射器中。
14.權(quán)利要求12或13的用于計量液體的方法，其中，在所述計量裝置(1)被接通時，使 所述位移元件(14)或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到基座位置。
全文摘要
一種用于液體的計量裝置，該計量裝置包括基座本體；設(shè)置在基座本體上、用于保持吸液管尖端或注射器的機(jī)構(gòu)；設(shè)置在基座本體上、用于使吸液管尖端或注射器從用于保持的機(jī)構(gòu)脫離的機(jī)構(gòu)；設(shè)置在基座本體上的傳感器，用于檢測所述用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動或所發(fā)生的吸液管尖端或注射器的脫離；可控制驅(qū)動器，該可致動驅(qū)動器可操作地與所述位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)連接；用于控制所述可控制驅(qū)動器的輸入機(jī)構(gòu)；電控制機(jī)構(gòu)，該電控制機(jī)構(gòu)與所述可控制驅(qū)動器、輸入機(jī)構(gòu)和傳感器電連接，并且被制造為使得，在傳感器檢測到用于脫離的機(jī)構(gòu)的致動或吸液管尖端或注射器的完成脫離時，所述可控制驅(qū)動器使位移元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到基座位置。
文檔編號G01F11/04GK102116654SQ20101052978
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者K-F·安德烈斯, P·施密特, P·莫利托 申請人:埃佩多夫股份公司