(57)【要約】  本発明は、ピペット管１８を有するピペット装置に関し、ピペット管は、管軸Ｋに沿って延在し、連結長手方向端部３０に、ピペットチップ２４のための連結構成体２２を有する管部分組立体２０を貫通し、連結構成体２２は、係合面構造４８を備えたロック部材４４を有し、係合面構造は、ロック位置とロック解除位置との間で変位し、ピペット装置はロックアクチュエータ６０とアクチュエータ駆動部６６とを有し、ロックアクチュエータは、係合面構造４８のロック位置からロック解除位置への変位を防止する係合位置と、係合面構造４８がロック解除位置につく解放位置との間を変位でき、アクチュエータ駆動部は、ロックアクチュエータ６０を係合位置と解放位置との間で変位させる。連結構成体２２はシール部材３４を有し、アクチュエータ駆動部６６は、磁界源６８と反応部材７２とを有し、反応部材７２は運動を伝達すべくロックアクチュエータ６０と接続されている。
2021508588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピペット管（１８）を有するピペット装置であって、
前記ピペット管は、軸方向と、前記軸方向に直交する径方向とを決定する管軸（Ｋ）に沿って延在しており、かつ、前記ピペット管は、管部分組立体（２０）を貫通しており、
前記管部分組立体（２０）は、連結長手方向端部（３０）において、ピペットチップ（２４）の解除可能な連結のための連結構成体（２２）を有しており、
前記連結構成体（２２）は、前記管軸（Ｋ）に関して径方向外側を向いた係合面構造（４８）を備えたロック部材（４４）を有しており、
前記係合面構造は、前記管軸（Ｋ）から径方向においてさらに離れたロック位置と、前記管軸（Ｋ）に径方向においてより近いロック解除位置との間で変位可能であり、
前記ピペット装置は、さらに、ロックアクチュエータ（６０）を有しており、
前記ロックアクチュエータ（６０）は、前記管軸（Ｋ）に沿って、
前記ロックアクチュエータ（６０）が、前記ロックアクチュエータが前記係合面構造（４８）の前記ロック位置から前記ロック解除位置への変位を防止するように、前記ロック部材と係合している係合位置と、
前記ロックアクチュエータ（６０）が、前記係合面構造（４８）が前記ロック解除位置につくことを許容する解放位置と、
の間を変位可能であり、
前記ピペット装置は、さらに、アクチュエータ駆動部（６６）を有しており、前記アクチュエータ駆動部は、運動を伝達できるように、前記ロックアクチュエータ（６０）と接続されており、それによって、前記ロックアクチュエータ（６０）は、少なくとも１つの移動方向において、前記係合位置と前記解放位置との間で変位するように駆動されるピペット装置において、
前記連結構成体（２２）が、前記ロック部材（４４）に対して軸方向に間隔をおいて、前記ロック部材（４４）とは別個に構成されたシール部材（３４）を有しており、前記シール部材（３４）は、前記ピペット管（１８）の周囲を取り巻いており、
前記アクチュエータ駆動部（６６）が、切り替え可能な磁界源（６８）と、切り替え可能な前記磁界源の局所的に可変な磁界を通じて移動可能である強磁性の反応部材（７２）と、を有しており、前記反応部材（７２）は、運動を伝達するように、前記ロックアクチュエータ（６０）と接続されていることを特徴とするピペット装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ駆動部（６６）が、前記反応部材（７２）の移動経路に直交する空間方向において、９ｍｍより大きくない寸法を有することを特徴とする、請求項１に記載のピペット装置。
【請求項３】
切り替え可能な前記磁界源（６８）が、導電性材料から成るコイル（６８）を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のピペット装置。
【請求項４】
前記反応部材（７２）が、前記コイル（６８）によって包囲されたコイル空間（７０）に入り、前記コイル空間から出るように移動可能であることを特徴とする、請求項３に記載のピペット装置。
【請求項５】
前記ロックアクチュエータ（６０）が、前記アクチュエータ駆動部（６６）によって、前記係合位置から前記解放位置へのみ変位可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のピペット装置。
【請求項６】
前記ロックアクチュエータ（６０）が、アクチュエータプレテンション手段（６４）によって、前記係合位置につくように予張力を与えられていることを特徴とする、請求項５に記載のピペット装置。
【請求項７】
剥離装置（８０）が設けられており、前記剥離装置は、前記管軸（Ｋ）に沿って、前記剥離装置（８０）が前記連結長手方向端部（３０）のより近くに位置している剥離位置と、前記剥離装置（８０）が前記連結長手方向端部（３０）からより離れて位置している準備位置との間で変位可能であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のピペット装置。
【請求項８】
前記剥離装置（８０）が、剥離装置プレテンション手段（８２）によって、前記剥離位置につくように予張力を与えられていることを特徴とする、請求項７に記載のピペット装置。
【請求項９】
前記ロック部材（４４）の前記係合面構造（４８）が、前記ロック位置に存在し、これによって、前記ピペットチップ（２４）を、前記連結構成体（２２）において保持しており、前記ロックアクチュエータ（６０）は、前記係合位置に存在し、前記係合面構造（４８）の前記ロック位置から前記ロック解除位置への変位を防止しており、前記ピペットチップ（２４）は、剥離装置プレテンション手段（８２）の予張力に反して、前記剥離装置（８０）を前記準備位置に保持していることを特徴とする、前記連結構成体に連結されたピペットチップ（２４）を伴う、請求項７又は８に記載のピペット装置。
【請求項１０】
前記管部分組立体（２０）、前記ロックアクチュエータ（６０）、及び、前記剥離装置（８０）が、同軸に配置されており、前記管軸（Ｋ）に対して直交する方向において、９ｍｍの寸法を超えないことを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載のピペット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ピペット管を有するピペット装置に関するものであり、ピペット管は、軸方向と、軸方向に直交する径方向とを決定する管軸に沿って延在しており、ピペット管は、連結長手方向端部に、ピペットチップの解除可能な連結のための連結構成体を有する管部分組立体を貫通しており、連結構成体は、管軸に関して径方向外側を向いた係合面構造を備えたロック部材を有しており、係合面構造は、径方向において管軸からより離れたロック位置と、径方向において管軸により近いロック解除位置との間で変位可能であり、ピペット装置は、さらに、ロックアクチュエータを有しており、ロックアクチュエータは、管軸に沿って、ロックアクチュエータが、ロック部材と、ロックアクチュエータが係合面構造のロック位置からロック解除位置への変位を防止するように係合している係合位置と、ロックアクチュエータが、係合面構造がロック解除位置につくことを許容する解放位置との間を変位可能であり、ピペット装置は、さらに、アクチュエータ駆動部を有しており、アクチュエータ駆動部は、運動を伝達できるように、ロックアクチュエータと接続されており、それによって、ロックアクチュエータは、少なくとも１つの移動方向において、係合位置と解放位置との間で変位するように駆動される。
【背景技術】
【０００２】
同じ種類のピペット装置は、特許文献１から知られている。この既知のピペット装置のロック部材は、エラストマーのОシールリングであり、Оシールリングは、ロックアクチュエータによって、その解放位置から係合位置への変位の間に、軸方向において押しつぶされ、それによって、径方向に引き伸ばされる。Оシールリングの、管軸に関して径方向外側に位置する、環状の表面部分は、当該ロック部材の係合面構造を形成している。軸方向に押しつぶされることで、径方向に引き伸ばされることによって、既知のロック部材の係合面構造は、その全周に沿って、径方向外側に変位し、径方向外側において、係合面構造は、ピペットチップの連結形体の、管軸の方向を指す壁面内の、対応するノッチに物理的に係合し得る。ピペットチップは、これによって、既知のピペット装置の連結構成体に、形状接続的に保持される。
【０００３】
これに対して、ロックアクチュエータが解放位置に存在する場合、既知のロック部材は、軸方向において押しつぶされず、従って、径方向に引き伸ばされもしないので、係合面構造は、径方向において管軸のより近くに位置し、それによって、ピペットチップは、連結構成体から引き離されるか、又は、剥離されるか、又は、ひとりでに落下することさえあり得る。
【０００４】
既知のピペット装置の欠点は、ロックアクチュエータが、ピペットチップが連結構成体に連結されている間中、ロック部材の弾性的復元力に反して、係合位置に保持されなければならないという点にある。既知のピペット装置において、ロック部材は、ピペットチップの、ピペット装置の連結構成体との物理的かつ形状接続的な連結に用いられるだけではなく、さらに、連結構成体の領域におけるピペットチップの分注空間を、外部環境に対して密封するので、ロックアクチュエータは、機械的かつ物理的連結も、ピペットチップが連結構成体に連結されている間中のピペットチップの密封も保証されているほどの高い力でもって、ロック部材の弾性的復元力に反して、係合位置に保持されねばならない。このためには、比較的強力なアクチュエータ駆動部が必要であり、アクチュエータ駆動部は、アクチュエータ駆動部によって比較的長い時間にわたって要求される駆動力ゆえに、望ましくないことに、大きな設置空間を占めている。
【０００５】
一般的に、ピペット装置は、複数の平行な管を有しており、これらの管は、マイクロ滴定プレートによって、又は、一般的に複式容器によって決定される格子寸法において分注可能であるべきなので、個々のピペット管に必要なアクチュエータ駆動部は、その設置空間の必要によって、所望の格子寸法の実現を危うくする。なぜなら、管軸に直交して並んで配置されたピペット管は、それぞれ隣接するピペット管と連結された部材が衝突するまでの範囲でのみ、互いに接近できるからである。
【０００６】
特許文献２は、ピペット装置の部材が過度に大きいゆえに、隣接するピペット管に十分接近できないという問題を回避する可能性を示している。特許文献２で提示された解決法によると、隣接するピペット管は、交互に、互いに間隔を置いて配置された２つの平行なガイドレール上を移動できるように誘導されている。これによって、同一のガイドレール上で１つのピペット管の直接隣に位置するピペット管は、ピペット装置全体に関しては、次の次となり、それによって、個々のピペット管、及び、当該ピペット管に接続された部材に関して、所定の格子寸法において、２つの機能的に隣接するピペット管、すなわち直接隣接する容器に分注しているピペット管の間の実際の格子間隔よりも多くの空間が利用可能である。しかしながら、このように成立したピペット装置は、望ましくないことに複雑である。なぜなら、当該ピペット装置は、倍のセットのガイドレールを必要とし、それと結びついて、望ましくない複雑な取り付けと、望ましくない大きな設置空間とを必要とするからである。
【０００７】
特許文献３は、上述の問題の代替的な回避法を示しており、当該方法では、ピペット装置の全ピペット管に対して、１つのガイドレールのみが必要とされているが、しかしながら、当該ガイドレールでは、ガイドレールに沿って直接隣接するピペット管アセンブリ（当業者間では「ピペットヘッド」とも呼ばれる）は、交互に、１８０°回転して、ガイドレール上に配置されている。このような方法で、設置空間を必要とするピペット管アセンブリの部材が、ガイドレールに沿って直接続くピペット管アセンブリの、より小さい設置空間を必要とする部分に隣接することが可能であり、それによって、ピペット管アセンブリの構造が統一されているゆえに、それぞれ設置空間を必要とする部材がガイドレールに沿って隣接する場合よりも、互いに隣接するピペット管が、互いにより接近することが可能になる。とはいえ、特許文献３から知られた解決法は、２つの異なるピペット管アセンブリの製造と、取り付けの際の対応する注意とを必要とする。
【０００８】
特許文献４からは、その連結構成体が、軸方向において互いに間隔を置いて配置された、別個に構成された部材であるロック部材とシール部材とを含んでいるピペット装置が知られている。その際、シール部材は、解除可能に連結されたピペットチップの分注体積の密封に用いられる。とはいえ、この既知のピペット装置のロック部材は、完全に受動的である。この既知のピペット装置は、ロックアクチュエータを有していない。従って、当該ピペット装置の場合、ピペットチップの解除可能な連結のための連結力は、比較的小さい、克服可能な固定で得られる力に制限されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１７１２４０号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２７５５０３３号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第２４１０３４２号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１８２６２１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、冒頭に述べた種類のピペット装置の改良を可能にする技術的教示を記載することにあり、改良によって、ピペット装置は、構造が単純であり、取り付けが容易である場合に同時に、狭い格子寸法の維持を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本課題は、冒頭において同じ種類のピペット装置として提示されたピペット装置であって、付加的に、連結構成体が、ロック部材に対して軸方向に間隔をおいて、ロック部材とは別個に構成された、ピペット管の周囲を取り巻くシール部材を有しているピペット装置によって解決されると共に、アクチュエータ駆動部が、切り替え可能な磁界源と、切り替え可能な磁界源の局所的に可変な磁界を通じて移動可能である強磁性の反応部材と、を有しており、当該反応部材が、運動を伝達するように、ロックアクチュエータと接続されていることによって解決される。
【００１２】
本発明は、上述の課題を２つの段階で解決する：機能を、一方の「連結ロック」と、他方の「密封」とに分けることによって、連結ロックのみに必要とされる力の消費は、特許文献１の解決法に比べて、減少し得る。これによって、反応部材を動かし、反応部材と共に、運動を伝達するように、反応部材と接続されたロックアクチュエータを変位させるためには、切り替え可能な磁界源と相互作用する可動の強磁性の反応部材で十分である。これによって、例えば、アクチュエータ駆動部として、電動機はもはや不要であり、例えばスピンドルドライブ等の、複雑な、力を増大させる、電動機とロックアクチュエータとの間のドライブも省略できる。従って、密封機能が、ロック部材とは別個に構成されたシール部材によって別個に供給されるゆえに、必要な力の消費がより少なくなるので、反応部材が軟磁性か、又は、永久磁石かに応じて、反応部材を、磁界源のオンオフによって、又は、磁界源の極性変換によって動かせば十分である。従って、これまで、その設置空間ゆえに、格子寸法減少の最大の障害となっていたアクチュエータ駆動部は、ピペット装置の機能を損なうことなく、より小さい設置空間において実現され得る。従って、その内部に形成されたピペット管、及び、その上に形成された連結構成体を、ロック部材及びロックアクチュエータと共に有する管部分組立体と、さらにアクチュエータ駆動部とを含んだ、ピペット管アセンブリを有するピペット装置が設計可能であり、当該ピペット装置は、特許文献２のように、互いに間隔を有して設けられた複数のガイドレールを必要とすることなく、又は、特許文献３のように、１つかつ同一のガイドレール上に、異なる構造のピペット管アセンブリを必要とすることなく、１０ｍｍより小さい、比較的小さい格子寸法の実現も可能にする。
【００１３】
本発明に係る解決法では、アクチュエータ駆動部を、反応部材の移動経路に直交する空間方向において、９ｍｍより大きくない寸法に制限することが可能である。従って、管軸に直交し、直接連続し、それぞれ９ｍｍより大きくない幅を有する同じ種類の複数のピペット管アセンブリを有するピペット装置を供給することが可能であり、これによって、９ｍｍ幅という好ましい格子寸法が、同じ種類の、管軸に直交し、直接連続する複数のピペット管アセンブリを有するピペット装置によって守られ得る。これらの同じ種類のピペット管アセンブリは、もはや、ガイドレールのような、２つの平行な直線的なガイド装置の間に配置される必要はなく、１つの直線的なガイド装置の上に、当該ピペット管アセンブリの全てが、直線的なガイド装置の長手方向に対して直交する同一の方向において、直線的なガイド装置から突出するように配置され得る。これによって、ピペット装置は、同じ種類の管軸に直交し直接隣接するピペット管アセンブリが所定の数で設けられている場合に、特許文献２に係るシステムよりも小さく設計され得る。これは、直線的なガイド装置が、それにも関わらず、例えば各ピペット管アセンブリのリニアモータによる移動駆動を可能にするために、複数の平行なガイドレールを含んでいる場合にも、及び、その場合に特に重要である。従って、全体で一致して、直線的なガイド装置上に取り付けられ得る、一種類のピペット管アセンブリを製造すれば十分であり、これによって、ピペット装置の製造だけではなく、取り付けも容易になる。
【００１４】
確かに、基本的には、切り替え可能な磁界源が、少なくとも１つの永久磁石を備えた、位置が可変な永久磁石装置を有しており、永久磁石は、例えば、細長いピストン−シリンダアセンブリを通じて、永久磁石が反応部材の第１の移動をもたらすアクティブ位置と、永久磁石が反応部材の移動をもたらさないか、又は、第１の移動とは反対方向の第２の移動をもたらすパッシブ位置との間を移動可能であると考えることができる。
【００１５】
しかしながら、アクチュエータ駆動部は、一般的に、ピペット管から、従って分注されるべき液体から十分大きな距離をもって、ピペット管アセンブリ上に配置可能であり、それによって、アクチュエータ駆動部のある程度の加熱が、分注されるべき液体に影響を及ぼすことは不可能であるので、切り替え可能な磁界源は、好ましくは電磁磁界源である。従って、本発明の好ましいさらなる発展形態に係る、切り替え可能な磁界源は、導電性材料から成るコイルを有している。
【００１６】
基本的に、導電性材料から成るコイルは、コア、特に強磁性コアを有することが可能であり、コアは、コイルの通電状態に応じて、反応部材を引き付けるか、若しくは、引き付けない、又は、引き付けるか、若しくは反発する。なぜなら、既に示したように、反応部材は、軟磁性であってよく、すなわち強磁性ではあるが磁化されていなくてよいか、又は、永久磁性であってよく、すなわち強磁性であり、永久に磁化されていてよいからである。しかしながら、好ましくは、アクチュエータ駆動部の構造を可能な限り単純にするという理由から、反応部材が、コイルによって包囲されたコイル空間内に移動することが可能であり、かつ、当該コイル空間から外へ移動できることが規定されている。従って、反応部材は、好ましくは、可動性の接極子を形成することが可能であり、当該接極子は、コイルの通電状態に応じて、コイルによって包囲されたコイル空間内に、異なる深さで突出している。特に単純かつ好ましい場合では、反応部材は、アクチュエータ駆動部の唯一の可動部材であってよい。
【００１７】
基本的に、ロックアクチュエータが、アクチュエータ駆動部によって、双方向に変位するように駆動可能であることが考えられる。しかしながら、ロックアクチュエータは、アクチュエータ駆動部によって、１つの変位方向においてのみ変位可能であり、反対の変位方向においては、例えば重力又は対応するプレストレス装置によって、プレストレス（予荷重）を与えられている場合が有利である。本発明の好ましいさらなる発展形態によると、ロックアクチュエータは、アクチュエータ駆動部によって、係合位置から解放位置への方向においてのみ変位可能である。これによって、アクチュエータ駆動部は、解除可能に連結されたピペットチップが、連結構成体と分離すべき場合に、解除の刺激のためにのみ必要とされる。これによって、アクチュエータ駆動部によって供給されるべき力と、その供給時間とへの要求、及び、それに伴って、アクチュエータ駆動部によって占められる設置空間への要求がさらに減少する。
【００１８】
ロックアクチュエータが係合位置においてロック部材に及ぼす所定の力を供給するために、好ましくは、ロックアクチュエータに、アクチュエータプレテンション手段によって、係合位置につくようにプレテンション（予張力）が与えられることが規定されている。この場合、アクチュエータ駆動部は、短時間、アクチュエータプレテンション手段の予張力を克服するのに十分な強さを有してさえいれば十分であり得る。しかしながら、アクチュエータ駆動部は、ロックアクチュエータが、係合位置に存在する場合、ロックアクチュエータに力を加える必要がないか、又は、ロックアクチュエータを通じて間接的に、ロック部材に力を加える必要がない。この力は、有利にはアクチュエータ駆動部とは別個に構成されたアクチュエータプレテンション手段によって加えられる。当該アクチュエータプレテンション手段は、例えばバネ、特にコイルバネであってよく、当該バネは、省スペースに、管軸と同軸に、ピペット管を包囲しつつ、管部分組立体上に受容され得る。好ましくは、アクチュエータプレテンション手段は、圧縮コイルバネであり、圧縮コイルバネは、寸法設計又は／及び材料選択によって、そのバネ剛性に関して、ほぼ任意に調整可能であり、両方の長手方向端部において、バネ支承部として、それぞれの支持面のみを必要とする。
【００１９】
ロック部材は、ロックアクチュエータが解放位置に存在する場合に、係合面構造が、ロック解除位置に存在するか、又は、ロック解除位置とロック位置との間で自由に移動できる状態にあるように構成されていてよい。従って、ロックアクチュエータの係合位置への変位によって、係合面構造は確実に、ロック位置に移動し、ロック位置において、ロック解除位置へと戻る動きに対して守られ得る。例えば、係合面構造は、複数の径方向に可動な、管部分組立体に設けられた転動体、特に球体の外面部分によって形成されていてよく、これらの球体は、好ましくは、失われないように、転動体ケージ内に受容されている。部材の数が不必要に多くなることを避けるために、転動体ケージは、係合面構造及びシール部材を支持する連結構成体の本体と一体的に構成されていてよい。
【００２０】
しかしながら、ロック部材は、係合面構造が、ロック位置につくように予張力を与えられており、ロックアクチュエータを通じて、ロックアクチュエータの係合位置において、単に戻ろうとする動きに反して、係合面構造に作用する予張力に反して、ロック位置に固定されているように構成されていてもよい。同様に、係合面構造は、ロック解除位置につくように予張力を与えられていてよく、係合面構造に作用する予張力に反する、ロックアクチュエータの係合位置への変位を通じて、ロック位置に移動し、ロック位置に保持され得る。例えば、係合面構造は、係合形体の面部分を通じて形成されていてよく、当該面部分は、例えば板バネを通じて、弾性によって、バネ担体に配置されている。好ましくは、係合形体は、係合形体に予張力を与えるバネ、特に板バネと一体的に構成されている。同様に、好ましくは、板バネは、上述のバネ担体と一体的に構成されている。バネ担体は、上述の、連結構成体の本体であり得る。一体的に結びついた部分（バネ担体、板バネ及び係合形体）を含む部材は、例えば、熱可塑性プラスチックの射出成形によって製造され得る。
【００２１】
従って、ロック部材は、一体的に構成されていてもよいし、又は、複数のパーツから構成されていてもよいが、複数の結びついていない部分面から形成された係合面構造を備えた構成が好ましい。なぜなら、このような係合面構造は、ロック位置とロック解除位置との間における、管軸の周囲に沿った、最小の変位力での係合面構造の変位を可能にするからである。
【００２２】
ロックアクチュエータは、そのロック部材に対向する作用端部に、ロック形体を有することが可能であり、ロック形体は、ロックアクチュエータに割り当てられた課題を支援する。例えば、ロックアクチュエータは、その作用端部において、管軸の周りを包囲し、ロック部材から離れる方向において、径方向に拡大するウェッジ形体を有することが可能であり、当該ウェッジ形体は、径方向外側を向いた、管軸とは平行でない外面、特に円錐面を有しており、当該外面は、ロックアクチュエータが係合位置に変位する間に、ロック部材の部分と係合に至り、係合位置において、係合面構造のロック解除位置への変位に対して、物理的なバリアを形成する。
【００２３】
ロック部材とは別個に構成されたシール部材の使用に基づいて、ピペット装置の連結構成体でのピペットチップの外部環境に対する密封の形成に必要な力が、連結構成体の、ピペットチップの連結形体に対する連結運動を通じたシール部材の変形のために加えられ得る。
【００２４】
好ましくは、ピペットチップの連結形体は、ピペットチップが連結された状態において、連結構成体の部分を径方向外側において包囲している。この、ピペットチップの連結形体によって包囲される連結構成体の軸方向部分には、シール部材だけではなく、ロック部材も配置されており、それによって、両方の部材の連結形体との係合が保証され得る。
【００２５】
シール部材は、好ましくはエラストマーのОシールリングであり、Оシールリングは、連結構成体を、ピペットチップの連結形体に挿入する際に、径方向において変形し、それによって、連結形体に設けられたピペットチップの当接面と、密封しながら当接する。好ましくは、シール部材は、ロック部材よりも、ピペット管の開口部を有する連結形体の長手方向自由端の近くに配置されており、それによって、シール部材は、ロック部材を、一時的に連結されたピペットチップに吸引され得る液体の影響から守ることが可能である。
【００２６】
ピペットチップの連結形体と連結構成体との間、特にシール部材と連結形体との間における摩擦ゆえに、係合面構造が、そのロック解除位置に変位する、又は、変位可能である場合、まず連結構成体にロックして連結されたピペットチップは、連結構成体に留まってもよい。確かに、係合面構造が、もはやロックアクチュエータによって、そのロック位置に保持されていない場合に、ピペット管を管軸に直交する方向において、ピペット装置の動作領域に設けられた剥離装置上を進めることによって、ピペットチップを剥離することが考えられ得るが、これは、１つのピペット管における連続する分注プロセスの進行を、著しく遅らせる可能性がある。従って、好ましくは、ピペット装置が剥離装置を有しており、当該剥離装置は、管軸に沿って、剥離装置が連結長手方向端部のより近くに位置している剥離位置と、剥離装置が連結長手方向端部からより離れて位置している準備位置との間で変位可能であることが規定されている。好ましくは、剥離装置は、管軸を包囲しており、特に好ましくは、剥離装置は、管軸だけではなく、ロックアクチュエータも、存在する場合にはアクチュエータプレテンション手段も、存在する場合には剥離装置プレテンション手段も包囲している。
【００２７】
特に単純だが、有効な剥離装置は、剥離装置が、剥離装置プレテンション手段によって、剥離位置につくように予張力を与えられていることによって得られる。やはり、剥離装置プレテンション手段は、好ましくはバネ、特にコイルバネ、特に好ましくは圧縮コイルバネである。コイルバネとして構成された剥離装置プレテンション手段は、好ましくは管軸と同軸に、ピペット管を包囲するように、管部分組立体上に設けられている。管部分組立体をピペット管と共に包囲するようにピペット装置上に設けられている剥離装置は、上述のピペット管アセンブリの一部である。
【００２８】
剥離装置は、有利には、ピペット装置上に専用の変位駆動部を有さずに機能することが可能であり、これは、連結構成体に連結されるべきピペットチップが、ピペット装置によって実施される連結運動であって、それによって連結構成体がピペットチップの連結形体に挿入される連結運動の間に、剥離装置の剥離位置から準備位置への、剥離装置プレテンション手段の予張力に反する変位をもたらす場合に可能である。従って、ピペットチップを連結した場合の、連結構成体とピペットチップとの間における相対運動が、剥離装置を準備位置に変位させるために用いられる。準備位置において、剥離装置は、ピペットチップがピペット管に連結されている間、ピペットチップによって保持され得る。これは、構成的には、ピペット装置において、ロック部材の係合面構造がロック位置に存在し、それによってピペットチップが連結構成体に保持されている場合に、ロックアクチュエータが、係合位置に存在し、係合面構造のロック位置からロック解除位置への変位を防止すること、及び、その際に、ピペットチップが、剥離装置プレテンション手段の予張力に反して、剥離装置を準備位置に保持することによってもたらされ得る。従って、好ましくは、連結構成体に対向する、剥離装置の少なくとも１つの軸方向端部が、連結構成体から径方向外側に突出しており、それによって、この軸方向端部は、ピペットチップの連結形体の部分と、例えばその端面と当接係合に至り、剥離装置プレテンション手段によって動かされて、ロックアクチュエータが解放位置に存在し、従って、係合面構造のロック解除位置への移動がもはや阻まれていない場合すぐに、ピペットチップを連結構成体から剥離することが可能である。
【００２９】
特に細長いピペット管アセンブリに関しては、好ましくは、管部分組立体、ロックアクチュエータ及び剥離装置が、同軸に配置されており、管軸に直交する方向において、９ｍｍの寸法を超過しないことが規定されている。これは、やはり、管軸に直交する方向において直接連続する同じ種類の複数のピペット管アセンブリを有する、好ましくは全てがガイドレール装置上で管軸に対して直交する移動に導かれている専ら同じ種類のピペット管アセンブリを有する、好ましいピペット装置の供給を可能にし、全てのピペット管アセンブリは、当該ガイドレール装置に対して、ガイドレール装置の同一の側から突出している。
【００３０】
以下において、添付された図面を用いて、本発明を詳細に説明する。示されているのは以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ピペット装置の本発明に係る実施形態の、ピペット管アセンブリ（ピペットヘッド）を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に係るピペット管アセンブリの関連する部材の部分的な縦断面を、連結されたピペットチップ及び係合位置にあるロックアクチュエータと共に示す図である。
【図３】ピペットチップを連結構成体から剥離するための剥離プロセスの開始時点での、図２の描写を、解放位置にあるロックアクチュエータと共に示す図である。
【図４】新しいピペットチップの連結の準備ができた状態における、図２及び図３の部分縦断面を、剥離されたピペットチップと共に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１には、本発明に係るピペット装置のピペット管アセンブリが、全体として参照符号１０で示されている。特に単純な場合では、ピペット管アセンブリ１０自体が、ピペット装置を形成している。ピペット管アセンブリ１０は、フレーム１２を有しており、フレーム１２は、カバー１４によって覆われている。カバー１４は、追加カバー１６を有しており、追加カバー１６を通って、図１から図４には図示されていないピストン−シリンダアセンブリがアクセス可能であり、当該ピストン−シリンダアセンブリは、管軸Ｋに沿って延在するピペット管１８内における作動ガスの圧力を変更するために用いられる（図２から図４を参照のこと）。ピペット管１８は、管部分組立体２０内部で延在しており、管部分組立体２０は、連結構成体２２を有しており、図１から図３では、連結構成体２２に、ピペットチップ２４が、解除可能に連結された状態で示されている。
【００３３】
このために、ピペットチップ２４は、その連結側の長手方向端部２５において、連結形体２６を有しており、連結形体２６は、連結構成体２２に連結された状態で、連結構成体２２を、管軸Ｋに関して径方向外側において包囲している。
【００３４】
極めて一般的に、管軸Ｋは、管軸Ｋの延在方向である軸方向を決定すると共に、管軸Ｋの軸方向に対して直交するように方向づけられている径方向を決定している。
【００３５】
図１に係るピペット管アセンブリ１０は、さらに、管軸Ｋに対して平行に延在するガイドレール２８を有しており、ガイドレール２８は、ピペット管アセンブリ１０の、管軸Ｋに対して平行に方向づけられたピペット装置のＺ軸に沿った位置変更を可能にする。
【００３６】
図１に係るピペット管アセンブリ１０は、一般的に、ガイドレール２８を用いて、移動フレーム（図示されていない）上を、管軸Ｋに対して平行に進むことができるように配置されており、移動フレーム自体は、やはり、管軸Ｋに対して直交し、フレーム１２の厚さ方向Ｄに対して平行なピペット装置のＸ軸に沿って移動できるように受容されている。
【００３７】
ピペット管アセンブリ１０は、図示された図１の例では、どの位置においても９ｍｍより厚くはなく、それによって、同種のピペット管アセンブリ１０が、上述のＸ軸に沿って、９ｍｍの格子寸法において、互いに接近することが可能である。従って、ピペット装置に、同一のピペット管アセンブリ１０を装備することが可能であり、ピペット管アセンブリ１０は、全てが、同じ側において、上述のＸ軸の方向においてピペット管アセンブリ１０を誘導するガイドレール装置から突出している。それによって、容易に製造かつ取り付けられるだけではなく、小さい設置空間のみを要求するピペット装置が得られる。このピペット管アセンブリ１０の薄型構造の理由には、以下において図２から図４を用いて言及される。
【００３８】
ピペット管１８は、管部分組立体２０の連結側の長手方向端部（連結長手方向端部）３０において、好ましくは中央の開口部３２に開口する。この連結長手方向端部３０を有する管部分組立体２０の端部領域には、連結構成体２２が形成されている。
【００３９】
連結構成体２２は、ピペット管の開口部３２の比較的近くに位置するシール部材３４を含んでおり、シール部材３４は、図示された例では、ピペット管軸Ｋの周りを取り巻くエラストマーのＯシールリングとして構成されている。
【００４０】
シール部材３４は、連結構成体２２の一周するノッチ３６内に受容されており、確実に、ピペットチップ２４の連結形体２６における内壁４２に当接係合し、密封するために、シール部材３４の径方向外側のシール面３８で、シール部材３４と連結長手方向端部３０との間に位置する連結構成体２２の部分４０から、径方向に突出している。
【００４１】
連結側長手方向端部３０から離れる方向で、軸方向に間隔をおいて、連結構成体２２に、複数のパーツから成るロック部材４４が配置されており、ロック部材４４は、部材として複数の球体４６を含んでいる。
【００４２】
図２からは、ロック部材４４の、径方向外側を向いた係合面構造４８が、図２に示された係合面構造４８のロック位置において、ピペットチップ２４の連結形体２６内の内壁５２のノッチ５０に係合していることが認識できる。図示された例では、係合面構造４８は、それぞれ径方向外側へ、管軸Ｋから離れる方向を向いている球体４６の表面部分の集合によって形成されている。
【００４３】
ロック部材４４の球体４６は、球体ケージ５４内で、失われないように、連結構成体２２に保持されている。球体ケージ５４は、好ましくは、連結構成体２２を有する管部分組立体２０と一体的に構成されている。その際、管部分組立体２０は、連結構成体２２の本体として用いられ、当該本体は、シール部材３４と、連結構成体２２のさらなる別個に構成された部材とを支持している。
【００４４】
球体ケージ５４は、連結構成体２２又は管部分組立体２０の、ほぼ円筒形又はやや円錐形の部分５６の一部であり、当該部分は、シール部材３４に、その連結側長手方向端部３０に背向する側において接続されている。連結構成体２２の部分５６は、部分４０よりも大きい直径を有しており、それによって、部分５６及び部分４０は共に、ピペットチップ２４の連結形体２６内の径方向ショルダー部５８のための機械的当接部として、径方向突出部を形成することが可能であり、その結果、連結された状態におけるピペットチップ２４の軸方向位置が、連結構成体２２に対して明確に決定され得る。従って、ピペットチップ２４をピペット管１８に連結するために、連結構成体２２は、連結構成体２２の直径がより大きい部分５６の、挿入方向において先行する長手方向端部が、ピペットチップ２４の連結形体２６内の径方向ショルダー部５８に接するまで、軸方向においてピペットチップ２４の連結形体２６内に挿入される。この場合、ノッチ５０もまた、ロック部材４４と径方向において向かい合うので、ロック部材４４は、係合面構造４８がロック位置に変位した後（図２を参照）、ノッチ５０に物理的に係合し得る。
【００４５】
ピペット装置は、ロックアクチュエータ６０を有しており、ロックアクチュエータ６０は、管軸Ｋ及びピペット管１８を包囲するように設けられている。
【００４６】
ロックアクチュエータ６０は、図２において、その係合位置において示されており、当該係合位置では、連結側長手方向端部３０に向かって先細になる環状ウェッジ面、好ましくは円錐面６２が、ロック部材４４のより近くに位置するロックアクチュエータ６０の長手方向端部において、ロック部材４４の球体４６に当接係合しており、ロックアクチュエータ６０は、当該実施例では、ロック部材４４の球体４６の係合面構造４８を、確実に図２に示されたロック位置に変位させ、ロック位置に、径方向においてさらに内側に位置するロック解除位置に戻ろうとする変位に反して保持するために用いられる。環状ウェッジ面６２が、図２に示された係合位置において、ロック部材４４と当接係合することによって、ロック部材４４の球体４６は、径方向外側で固定されている。それによって、係合面構造４８は、ロック位置に保持されており、ピペットチップ２４は、係合面構造４８のノッチ５０との形状接続的係合によって、連結構成体２２に確実に保持されている。
【００４７】
ロックアクチュエータ６０は、管軸Ｋに沿って、図２に示された係合位置と、図３及び図４に示された解放位置との間で変位可能であり、ロックアクチュエータ６０は、アクチュエータプレテンション手段６４によって、圧縮コイルバネの好ましい形状において、係合位置につくように予張力を加えられている。アクチュエータプレテンション手段６４は、ピペット管１８と、従って、管軸Ｋとを包囲している。
【００４８】
図示された実施例において、ロック部材４４の球体４６は、ロックアクチュエータ６０が解放位置にある場合、球体ケージ５４内に固定せずに配置されており、径方向において自由に動くことができる。
【００４９】
ロックアクチュエータ６０が、図２及び図３に示された解放位置に存在する場合、ロック部材４４の球体４６は、ランダムな位置にあるが、係合面構造４８のロック位置に対応し、かつ、係合面構造４８がピペットチップ２４の連結形体２６のノッチ５０に係合している径方向外側の位置から、径方向内側に向かって係合面構造４８のロック解除位置に対応する径方向内側の位置に、殆ど力を用いずに変位可能であり、この径方向内側の位置では、係合面構造４８は、もはやノッチ５０に係合していない。この係合面構造４８のロック位置からロック解除位置への変位は、例えば、ピペットチップ２４を連結構成体２２から剥離することによって行われ得る。
【００５０】
ロックアクチュエータ６０の係合位置への変位によって、球体４６は、径方向外側の位置に変位し、その径方向外側に位置する面部分によって形成された係合面構造４８は、ロック位置に変位する。
【００５１】
ロックアクチュエータ６０は、アクチュエータプレテンション手段６４によって、係合位置につくように予張力を与えられているので、ピペットチップ２４の連結のため、又は、ピペットチップの剥離のためには、ロックアクチュエータ６０を、短時間、解放位置に変位させれば十分であり、それによって、ピペットチップ２４は、その連結形体２６で、可能な限り少ない力の消費で、連結構成体２２に軸方向に挿入されるか、又は、連結構成体２２から軸方向に剥離され得る。
【００５２】
図２及び図３に示されているように、ロックアクチュエータ６０を解放位置に変位させるために、ピペット装置は、アクチュエータ駆動部６６を有している。アクチュエータ駆動部６６は、非常に単純ではあるが、効果的な構造を有しており、従って、図１に係るピペット管アセンブリ１０によって供給される９ｍｍの厚さ寸法以内の、非常に小さな設置空間に設けられ得る。
【００５３】
アクチュエータ駆動部６６は、導電性材料から成る、管部分組立体２０に対して、従って、ピペット管アセンブリ１０のフレーム１２に対しても、位置が固定されたコイル６８を有している。コイル６８も、やはり、コイル空間７０を包囲しており、コイル空間７０には、反応部材７２が挿入されている。図示された例では、反応部材７２は、例えば鉄等の軟磁性材料から成る。
【００５４】
電磁コイル６８は、ピペット装置の残りの動作も制御可能である制御装置７４によって、選択的に通電可能である。従って、電磁コイル６８は、切り替え可能な磁界源として用いられる。
【００５５】
コイル６８が通電されている場合、そのコイル空間７０には、磁界が形成され、磁界は、反応部材７２を、コイル軸Ｓに沿って、コイル担体７６で止まるまで、コイル空間７０内に引き入れる。
【００５６】
反応部材７２は、バー７８を通じて、運動を伝達できるように、ロックアクチュエータ６０と接続されている。反応部材７２が、コイル６８の通電によって、完全にコイル空間７０に引き入れられる場合、この運動は、バー７８を通じて、ロックアクチュエータ６０に伝えられ、ロックアクチュエータ６０は、それによって、図３及び図４に示された解放位置に変位するか、又は、引き上げられる。
【００５７】
アクチュエータ駆動部６６は、少なくとも図２から図４の投影面に直交する空間方向（厚さ方向Ｄ）において、９ｍｍを超えない寸法を有しており、それによって、アクチュエータ駆動部６６もまた、好ましい９ｍｍ以内の格子寸法で配置可能であり、当該格子寸法は、図１に係るフレーム１２又はピペット管アセンブリ１０の厚さ又は幅に関する厚さの上限である。
【００５８】
好ましくは、アクチュエータ駆動部６６は、その取り付けを容易にするために、管軸Ｋに対して直交する空間方向のいずれにおいても、９ｍｍより大きい寸法は有していない。
【００５９】
この小さな設置容積は、電磁コイル６８によって、アクチュエータプレテンション手段６４の力のみが克服されればよく、かつ、これは短時間のみでよいということによって可能である。
【００６０】
ピペット装置は、さらに、剥離装置８０を有しており、剥離装置８０によって、ピペットチップ２４は、軸方向において、連結構成体２２から離れるように剥離可能である。剥離装置８０は、図２及び図３では、その連結長手方向端部３０からより離れた準備位置において示されており、図４では、その連結長手方向端部３０により近い剥離位置において示されている。剥離装置８０は、圧縮コイルバネの好ましい形状における剥離装置プレテンション手段８２によって、図４に示された剥離位置につくようにプレテンションを加えられている。
【００６１】
剥離装置８０は、好ましくは管状に構成されており、ピペット管１８、管部分組立体２０、ロックアクチュエータ６０、アクチュエータプレテンション手段６４、及び、剥離装置プレテンション手段８２と同軸に、管軸Ｋに沿って延在しており、剥離装置８０は、上述の部材又はアセンブリをそれぞれ包囲している。剥離装置８０の開口部８４は、バー７８の通過を可能にし、従って、反応部材７２からロックアクチュエータ６０への運動の伝達を可能にする。
【００６２】
その連結構成体２２又は連結長手方向端部３０により近い長手方向端部８６において、剥離装置８０は、剥離形体８８を有しており、剥離形体８８は、径方向において、連結構成体２２から、より正確には、連結構成体２２の直径がより大きい部分５６よりも外へ延在しており、それによって、剥離形体８８は、図４に示されているように、連結構成体２２の軸方向部分の側を、軸方向において、剥離位置に変位可能である。剥離位置では、剥離形体８８が、連結構成体２２の軸方向部分を、径方向外側において包囲している。
【００６３】
従って、剥離装置８０は、剥離装置プレテンション手段８２の他に、専用の駆動部を有していない。ピペットチップ２４が、連結構成体２２に連結される場合、連結構成体２２は、ピペットチップ２４の連結形体２６に押し込まれ、これによって、連結形体２６又はピペットチップ２４の連結側長手方向端部２５が、剥離形体８８に当接する。連結構成体２２が連結形体２６に押し込まれるプロセスを通じて、管軸Ｋに沿った方向における、管部分組立体２０の駆動を用いて、剥離装置８０は、ピペットチップ２４によって、管部分組立体２０に対して軸方向に、剥離装置プレテンション手段８２の予張力に反して、図１及び図２に示された準備位置へと変位する。その際、ロックアクチュエータ６０は、解放位置に存在しており、ピペットチップ２４が、その連結構成体２２に対する所望の軸方向相対位置を占めている場合、すなわち、連結長手方向端部３０により近い、連結構成体２２の直径がより大きい部分５６の長手方向端部が、連結形体２６の径方向ショルダー部５８に軸方向において当接している場合に、ロックアクチュエータ６０は、係合位置へと変位し、それによって、ピペットチップ２４は、ロック部材４４によって、連結された状態において、連結構成体２２に保持される。従って、ロック部材４４は、径方向外側の位置において、剥離装置プレテンション手段８２の力に耐えなければならない。しかしながら、これは、作用方向が互いに対して直交する（ロック部材４４又は係合面構造４８に関しては径方向、剥離装置プレテンション手段８２に関しては軸方向）ので、何ら問題ではない。
【００６４】
ロックアクチュエータ６０が、アクチュエータ駆動部６６によって、解放位置に変位するのと同時に、剥離装置８０が、剥離装置プレテンション手段８２によって動かされて、ピペットチップ２４を、軸方向において連結構成体２２から離れる方向に変位させ、ピペットチップ２４を脱落させる。この脱落運動の開始は、図２に示されている。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ピペット管アセンブリ
１２  フレーム
１４  カバー
１６  追加カバー
１８  ピペット管
２０  管部分組立体
２２  連結構成体
２４  ピペットチップ
２５  連結側長手方向端部
２６  連結形体
２８  ガイドレール
３０  連結長手方向端部
３２  開口部
３４  シール部材
３６  ノッチ
３８  シール面
４０  部分
４２  内壁
４４  ロック部材
４６  球体
４８  係合面構造
５０  ノッチ
５２  内壁
５４  球体ケージ
５６  部分
５８  径方向ショルダー部
６０  ロックアクチュエータ
６２  円錐面、環状ウェッジ面
６４  アクチュエータプレテンション手段
６６  アクチュエータ駆動部
６８  コイル、電磁コイル、磁界源
７０  コイル空間
７２  反応部材
７４  制御装置
７６  コイル担体
７８  バー
８０  剥離装置
８２  剥離装置プレテンション手段
８４  開口部
８６  長手方向端部
８８  剥離形体
Ｄ  厚さ方向
Ｋ  管軸
Ｓ  コイル軸
【図１】
2021508588.tif 000003
【図２】
2021508588.tif 000004
【図３】
2021508588.tif 000005
【図４】
2021508588.tif 000006
【国際調査報告】
2021508588.tif 000007
2021508588.tif 000008
2021508588.tif 000009
2021508588.tif 000010