CN108786947A - 电子配量驱动装置 - Google Patents

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CN108786947A CN201810417005.2A CN201810417005A CN108786947A CN 108786947 A CN108786947 A CN 108786947A CN 201810417005 A CN201810417005 A CN 201810417005A CN 108786947 A CN108786947 A CN 108786947A
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Abstract

本发明涉及一种电子配量驱动装置，包括：承载结构；螺杆，该螺杆具有用于驱动缸中的活塞的外螺纹；与螺杆固定连接的至少一个第一引导元件，所述第一引导元件在与承载结构固定连接的第二引导元件上被平行于螺杆地引导；具有内螺纹的杆螺母，该内螺纹与螺杆的外螺纹啮合；紧固在承载结构上的电驱动马达，该电驱动马达具有与杆螺母耦联的马达轴；与电驱动马达连接的电动控制装置；与电驱动马达以及电动控制装置连接的供电系统，其特征在于：螺杆的外螺纹具有多个螺纹区域，这些螺纹区域通过沿纵向延伸的第一削平部而在其外周上彼此分开，并且第一削平部具有引导区域，这些引导区域贴靠在杆螺母的内螺纹的螺纹芯直径上。

Description

电子配量驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电子配量驱动装置，其包括杆驱动装置和用于驱动缸中的活塞的电驱动马达。
背景技术
电子配量设备特别在科学和工业实验室中以及医学的、分子生物学的和制药学的应用领域中用于配量液体。电子配量设备具有用于驱动缸中的活塞的电子配量驱动装置。在直通式挤出机系统中，配量设备与可更换的注射器耦联。电的配量驱动装置驱动在注射器的注射缸中的注射活塞，由此对液体在注射器中的收纳和液体从注射器中的排出进行控制。在此，注射活塞与液体接触。所述排出优选在多个步骤中进行。注射器是可更换的，以便避免在用相同的配量设备配量不同液体时的拖延(Verschleppung)。
在气垫系统中，电子配量设备除了配量驱动装置之外还包括缸和在该缸中可移动的、与所述配量驱动装置耦联的活塞。此外，配量设备具有用于密封地夹紧移液管尖嘴的密封座。该密封座中的孔经由通道与缸连接。移液管尖嘴是小管，其在下端部上具有下部开口而在上端部上具有上部开口。通过活塞在缸中的移动，空气能移动穿过上部开口，以便将液体穿过下部开口吸入到移液管尖嘴中并且将其从该移液管尖嘴中排出。在此，活塞和缸与液体不接触。移液管尖嘴可以在使用之后被更换。
注射器和移液管尖嘴通常由塑料制成。
手持式电子配量设备可以由使用者仅用一只手携带和操作。直通式挤出机系统也称为电子分液管或重复移液管(Repetierpipetten)。气垫系统也称为移液管。在此涉及的是半自动设备，这是因为其必须手动定位和操作，其中，(注射)活塞由电驱动马达驱动。相对具有手动驱动装置的配量设备，高的可重复性和精度、操作舒适性和人体工程学以及多功能性是有益的，能够实现分液、反向移液、稀释、混合和滴定。
此外，电子配量设备集成在自动配量装置(LHS＝Liquid handling Stations液体处理工作站)和自动试验装置(WS＝Work Stations工作站)中。它们具有配量工具和用于将配量工具定位的机械手。该机械手例如是XYZ传送系统。它们能够通过移液、分液或其它配量方法实现流畅的和可复现的全自动配量。
电子分液管E3/E3x包括壳体和容纳体，所述壳体具有用于注射器的注射缸的注射凸缘的第一容纳部，所述容纳体具有用于注射活塞的活塞杆端部的第二容纳部。此外，所述壳体包括电子配量驱动装置，该电子配量驱动装置包括带螺杆和杆螺母的杆驱动装置和电驱动马达。容纳体与螺杆的端部固定连接并且沿螺杆的纵向在壳体中引导。固定设置在壳体中的电驱动马达与杆螺母耦联。一电控制装置与电驱动马达连接，并且一供电系统与电驱动马达以及电动控制装置联接。螺杆和杆螺母由金属构成。
电子移液管/plus der Eppendorf AG在壳体中具有至少一个缸，所述缸带有在该缸中可移动的活塞。每个缸经由一个通道与一个用于夹紧移液管尖嘴的附件中的孔相连。存在作为单通道移液管的移液管，该单通道移液管具有仅一个缸、一个在该缸中可移动的活塞和一个与该缸连接的附件。此外还存在作为多通道移液管的移液管，该多通道移液管具有多个缸、在所述缸中可移动的活塞以及与所述缸连接的附件。螺杆与至少一个活塞连接并且沿纵向在壳体中引导。此外，该电子移液管的电子配量驱动装置与电子分液管的电子配量驱动装置相应。
缺点是：借助高精度的车床对螺杆的耗费的加工以及例如通过去毛刺的精加工。此外，当螺杆以未被引导的端部从杆螺母中进一步伸出时，该螺杆会被碰撞。杆驱动装置是易受腐蚀的。由于腐蚀提高摩擦和由此的磨损以及降低配量精度。杆驱动装置需要伴随有灰尘的润滑剂，由此提高磨损并且降低配量精度。过载会导致塑性变形，该塑性变形同样降低杆驱动装置的精度。
DE1053883A描述了一种由板材构成的螺杆，该螺杆由两个U形型材条组装而成，这两个U形型材条在其纵向边缘上彼此焊接。焊道在螺杆两侧的间距小于螺纹芯的直径。该螺杆适于需由汽车驾驶员携带的简单的千斤顶、适用于细木工场和玻璃装配工场中的工作台或刨台上的夹紧设备、适用于螺旋夹钳和其它装置，在这些装置中，对杆没有在运转性能方面有过高的要求。
发明内容
由此出发，本发明的目的基于：提供一种用于操纵注射器的电子配量设备，其具有改进的配量精度。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1特征的电子配量设备得以实现。所述配量设备的有益的构造在从属权利要求中给出。
根据本发明的电子配量驱动装置包括：
承载结构，
用于驱动缸中的活塞的螺杆，所述螺杆具有外螺纹，
与螺杆固定连接的至少一个第一引导元件，所述第一引导元件在与承载结构固定连接的第二引导元件上平行于螺杆地被引导，
具有内螺纹的杆螺母，该内螺纹与螺杆的外螺纹啮合，
紧固在承载结构上的电驱动马达，该电驱动马达具有与杆螺母耦联的马达轴，
与电驱动马达连接的电控制装置，
与电驱动马达和电控制装置连接的供电系统，
其特征在于，
螺杆的外螺纹具有多个螺纹区域，这些螺纹区域通过沿纵向延伸的第一削平部在其外周上彼此分开，
第一削平部具有引导区域，这些引导区域贴靠在杆螺母的内螺纹的螺纹芯直径(螺纹内径)上。
根据本发明，杆驱动装置具有螺杆，该螺杆分成多个螺纹区域和多个引导区域。沿周向在每个引导区域的两侧分别设置有一个螺纹区域并且在每个螺纹区域的两侧分别设置有一个引导区域。螺纹区域啮合到杆螺母的内螺纹中，由此在旋转时保证螺杆的移动。引导区域贴靠在杆螺母的内螺纹的螺纹芯直径上，使得这些引导区域在杆螺母中引导。因此，杆螺母同时是用于螺杆的导套。可以放弃用于引导螺杆的附加的构件并且节省用于安置附加的构件的空间。因此即使在狭小的空间情况下也可以实现对螺杆进行改进的引导。杆驱动装置特别精确，这是因为螺杆被双重引导、即经由在第二引导元件上的第一引导元件以及与第一引导元件间隔开地经由杆螺母上的引导区域引导。由此提高配量精度。
根据本发明的一种实施类型，螺杆是注射成型件。在这种实施类型中，螺杆通过注射成型由一种或多种塑料制成或者由至少一种另外的可注塑的材料制成。将螺杆分成螺纹区域和引导区域对通过注射成型制造螺杆是有益的，这是因为借助具有多个模具件的注射成型模具进行注射成型技术的制造能够实现对外螺纹的划分。注射成型模具的分模面设计成它们落入引导区域中。由此可以避免或者显著减少螺纹区域中的侧凹，这些侧凹阻止螺杆从注射成型模具中脱模并且损害精度。可以降低用于制造螺杆的成本并且省去精加工。
根据另一种实施类型，螺杆由第一塑料制成。由塑料制成的螺杆具有改进的滑动性能。由此减少磨损并且减轻配量精度的损失。由塑料制成的螺杆的抗腐蚀性和化学稳定性也减少磨损和与此相关的精度损失。此外提供具有改进的滑动性能的塑料供使用，从而可以放弃使用润滑剂，该润滑剂伴随有灰尘并且导致磨损以及配量精度的丧失。但是也可能的是：通过施加少量的润滑剂还改进滑动性能。通过在螺杆与杆螺母之间的减小的摩擦降低马达的电流消耗并且提高蓄电池使用寿命。最后，通过由塑料制成的螺杆减轻配量设备的重量并且改进操作舒适性。提供具有高的机械负荷能力的塑料以供使用。因为这些塑料仅具有轻微的或完全没有可塑性变形性，而是在过载时断裂，所以过载不导致配量精度的恶化，而是导致断裂，因而可容易识别修理的必要性。根据一种优选的实施类型，由塑料制成的螺杆是注射成型件。根据另一种实施类型，由塑料制成的螺杆是烧结件，也就是说，螺杆通过由塑料颗粒烧结来制成。根据另一种实施类型，由塑料制成的螺杆通过切割、辊压和/或铣削制成。根据另一种实施类型，由塑料制成的螺杆通过3D打印制成。
根据另一种实施类型，螺杆由金属制成。根据另一种实施类型，由金属制成的螺杆通过切割、辊压和/或铣削制成。根据另一种实施类型，由金属制成的螺杆通过由金属粉末烧结来制成。
根据另一种实施类型，螺杆由MIM(Metal Injection Molding(金属注射成型))制成。在此将金属粉末与塑料基体掺杂在一起并且进行注射成型。成果是螺杆，该螺杆完全或者基本上由金属制成，因为塑料在制造过程中被去除。
通过注射成型制造螺杆的有益作用不仅通过由注射成型制成的塑料制螺杆实现而且通过由MIM制成的螺杆实现。
根据本发明的一种优选的实施类型，在引导区域与内螺纹的螺纹芯直径之间存在间隙配合。在此，内螺纹的公称螺纹芯直径与螺杆在引导区域上的公称直径相同。在引导区域上的公称直径是接触引导区域的并且完全包络这些引导区域的最小圆的直径。两个直径的公差如下地选择，使得存在间隙配合。例如在公称直径为3.25mm的情况下为螺纹芯直径选择公差H11，该公差允许与公称直径偏差0μm至+75μm。此外，为引导区域的外径选择公差d9，该公差允许与公称直径偏差-30μm至-60μm。在内螺纹与引导筋条之间的间隙由此为最小30μm而最大135μm。
间隙配合的间隙根据一种优选的实施类型为最大150μm而最小0μm，此外优选最大135μm而最小30μm。
根据另一种实施类型，削平部承载引导筋条，这些引导筋条在外端部上具有引导区域。由此在杆螺母中实现螺杆的特别摩擦少的引导。此外，引导筋条对由注射成型制造螺杆是有益的，这是因为注射成型模具的分模面可以处于引导筋条的平面中。
根据一种优选的实施类型，螺杆仅具有两个彼此径向对置的第一削平部，一个注射成型模具的两个模具半体的分模面可以处于这些第一削平部中。根据另一种实施类型，仅设置有两个彼此径向对置的引导筋条。这能够在容易的可脱模性和高的尺寸稳定性的情况下实现相对简单的注射成型模具。
根据另一种实施类型，引导筋条在各端部上分别具有一个第二削平部并且与第二削平部的两个侧向边缘毗邻地、与螺杆的中轴线间隔开距离地具有引导区域，所述距离相应于杆螺母的螺纹芯直径的一半。在这种实施类型中，引导筋条在引导区域中分别在第二削平部的两侧引导。这具有的优点是：在对螺杆进行注射成型时在第二削平部上产生的脱模毛刺不与杆螺母接触并且阻止螺杆在杆螺母中的精确引导。但是原则上也可能的是：螺杆在引导筋条的外端部上在如下的地方得到引导，在制造时注射成型模具的分模面处于该地方。脱模毛刺可以通过对注射成型模具的精确制造得以避免或者通过精加工得以去除。
根据另一种实施类型，第一削平部是平面和/或第二削平部是平面。根据一种优选的实施类型，引导筋条从通过平面构成的第一削平部向外伸出。形式为平面的第一削平部的设置在同一个引导筋条不同侧上的区域可以相互平行地或成角度地定向。
根据一种可选的实施类型，第一削平部向外弯曲和/或第二削平部向外弯曲。第一削平部的弯曲半径大于或等于杆螺母的内螺纹的螺纹芯直径的一半，和/或第二削平部的弯曲半径大于杆螺母的内螺纹的螺纹芯直径的一半。
根据一种可选的实施类型，引导区域同时是向外弯曲的第一削平部或其部分区域。在这种实施类型中，第一削平部没有承载引导筋条。第一削平部可以附加地设有第二削平部，其中，第二削平部的弯曲半径大于杆螺母的螺纹芯直径的一半。在注射成型中在第二削平部中产生的脱模毛刺不与杆螺母接触。可选地，脱模毛刺通过对注射成型模具的精确制造得以避免或通过精加工得以去除。
根据另一种实施类型，外螺纹和内螺纹是梯形螺纹或尖角螺纹或圆螺纹或锯齿形螺纹。
根据另一种实施类型，在各第一削平部之间的外螺纹的螺纹区域沿径向向外收缩。这对螺杆从注射成型模具中脱模是有益的。
根据另一种实施类型，引导筋条的外部的纵侧边缘和/或从引导筋条到第一削平部的过渡是倒圆的。这对从注射成型模具中脱模是有益的。引导筋条的倒圆的纵侧边缘减少螺杆在杆螺母中的摩擦。
根据另一种实施类型，螺纹牙型的由削平部限定的侧向边缘是倒圆的。由此促进螺杆在杆螺母中的摩擦小的滑动并且减轻耗损。这对于从注射成型模具的脱模也是有利的。
根据另一种实施类型，螺纹牙型的侧面向螺杆的芯的过渡部和/或螺纹牙型的沿径向的外部边缘是倒圆的。由此促进螺杆在杆螺母中的摩擦小的滑动并且减轻耗损。这对从注射成型模具中脱模也是有益的。
根据另一种实施类型，杆螺母由第二塑料和/或由金属制成。由至少一种塑料或由至少一种另外的可注射成型的材料对杆螺母的制造可通过注射成型完成。在此，注射成型模具具有用于制成杆螺母的内螺纹的相应的模具模芯。此外，由塑料制造杆螺母可以通过烧结、切割、辊压和/或铣削或3D打印完成。由金属制造杆螺母可以通过螺纹切割、螺纹成形或螺纹铣削、通过MIM或通过由金属粉末烧结来完成。
根据另一种实施类型，第一塑料是高性能塑料或技术塑料。
根据另一种实施类型，第一塑料选自下列高性能塑料中的至少一种高性能塑料：PEEK、PPS、LCP、PPA、PEI、PES、PPSU、PSU、PC-HT。根据另一种实施类型，第一塑料选自下列技术塑料中的至少一种技术塑料：PA、ABS。螺杆可以仅由前面提到的塑料之一制成或者通过多组分注射成型方法由前面提到的塑料中的多种塑料的组合制成。
根据另一种实施类型，第二塑料是高性能塑料或技术塑料。
根据另一种实施类型，第二塑料选自下列高性能塑料中的至少一种高性能塑料：PEEK、PPS、LCP、PPA、PEI、PES、PPSU、PSU、PC-HT。根据另一种实施类型，第二塑料选自下列技术塑料中的至少一种技术塑料：PA、ABS。杆螺母能通过单组分注射成型法仅由前面提到的塑料之一制成或者通过多组分注射成型法由前面提到的塑料中的多种塑料制成。
根据一种优选的实施类型，第一塑料和第二塑料是高性能塑料。
根据另一种实施类型，螺杆和杆螺母由相同的塑料材料制成。根据另一种实施类型，螺杆和杆螺母由相同的塑料材料制成，然而使用不同变型方案的塑料类型。根据另一种实施类型，螺杆和杆螺母由相同的塑料材料制成，它们例如在添加填料或附加料(Zuschlagsstoffen)方面是不同的。
此外，本发明涉及一种电子配量设备，该电子配量设备包括根据本发明的电子配量驱动装置、固定设置在承载结构上用于注射器的注射缸的注射凸缘的第一容纳部和具有用于注射器的注射活塞的活塞杆端部的第二容纳部的容纳体，其中，容纳体与螺杆的下端部固定连接。
根据本发明的电子配量设备是直通式挤出机系统。配量驱动装置根据权利要求1至13之任一项构造。
根据另一种实施类型，电子配量设备包括用于将注射法兰可松脱地保持在第一容纳部中的第一装置和用于将活塞杆端部可松脱地保持在第二容纳部中的第二装置。第一容纳部和第二容纳部以及用于可松脱地保持的第一装置和用于可松脱地保持的第二装置优选如在EP0656229B1和US5620660A中描述的那样构造，这些文献的内容由此包含在本申请中。
此外，本发明涉及一种电子配量设备，其包括根据本发明的电子配量驱动装置；至少一个缸，在所述缸中可移动地设置有活塞，该活塞与螺杆的下端部耦联；用于密封地夹紧移液管尖嘴的至少一个密封座和至少一个连接通道，所述连接通道将密封座中的孔与缸连接。
这种电子配量设备是气垫系统。配量驱动装置根据权利要求1至13之任一项构造。
根据一种实施类型，密封座是锥形附件和/或柱形附件的周面，并且所述孔存在于所述附件的端面中。
根据另一种实施类型，电子配量设备仅具有一个唯一的缸，该缸具有在其内可移动的活塞。在此涉及的是单通道配量设备。根据另一种实施类型，电子配量设备具有多个并行的缸以及多个密封座，所述缸具有在其内可移动的活塞，所述密封座分别经由一个连接通道与缸连接。在此涉及的是多通道配量设备。
承载结构可以是适于将第二引导元件和驱动马达相对彼此紧固在限定位置中的任意结构。根据另一种实施类型，承载结构包括一个唯一的构件或多个构件。
根据另一种实施类型，电子配量设备是手持式电子配量设备。根据另一种实施类型，手持式电子配量设备是手持式电子分液管或手持式电子移液管。根据另一种实施类型，手持式电子配量设备的承载结构是该手持式电子配量设备的壳体和/或框架(Chassis)和/或支架。
根据另一种实施类型，电子配量设备是自动配量装置或工作站。根据另一种实施类型，杆驱动装置设置在可更换的配量工具中，该配量工具与机械手连接，在该机械手上紧固有驱动马达。配量工具与机械手连接，使得该配量工具保持在该机械手上并且驱动马达与杆螺母连接。配量工具与机械手的连接构造成该连接能够有针对性地松脱。配量工具及其与机械手的工具保持部的连接例如如在EP1449586B1和US7402440B2中描述的那样构造，这些文献的内容因此包含在本申请中。
根据另一种实施类型，承载结构是配量工具的壳体和/或框架(Chassis)和/或支架和/或自动配量装置或自动试验装置的机械手。
根据另一种构造成直通式挤出机系统的实施类型，配量工具包括第一容纳部和第二容纳部以及用于可松脱地保持的第一装置和用于可松脱地保持的第二装置。根据另一种构造成气垫系统的实施类型，配量工具包括：至少一个缸，所述缸具有在其内可移动的活塞；用于密封地夹紧移液管尖嘴的至少一个密封座和用于将密封座中的孔与缸连接的至少一个连接通道。
附图说明
下文借助各实施例的附图来进一步阐述本发明。附图中：
图1示出手持式电子配量设备的侧向透视图；
图2示出同一个配量设备的下部部分的相同的透视图，其没有前部的壳体半部；
图3示出同一个配量设备的杆驱动装置和电驱动马达的侧向透视图；
图4示出同一个配量设备的杆驱动装置的放大的、部分断开的侧向透视图；
图5示出同一个配量设备的螺杆的放大的透视性的部分视图；
图6示出杆驱动装置的穿过螺母的横剖视图；
图7示出图6的放大的细节VII；
图8示出另一种手持式电子配量设备的侧向透视图；
图9示出同一个手持式配量设备的竖直剖视图；
图10示出同一个手持式配量设备的下部部分连同配量驱动装置的斜侧方的透视图；
图11示出同一个手持式配量设备的下部部分连同配量驱动装置的竖直剖视图；
图12示出同一个配量驱动装置的侧向透视图；
图13示出同一个配量驱动装置的后视图。
具体实施方式
在本申请中，表述“上”和“下”以及由此导出的表述与螺杆的竖直定向和驱动马达在螺杆上方的设置结构相关。
不同实施例的用相同概念表征的特征在下文中设有相同的附图标记。
根据图1和图2的手持式电子配量设备1是手持式电子分液管。其具有杆状的壳体2，该壳体沿纵向分成前部壳体壳3和后部壳体壳4。
在壳体2的前侧上在上端部上设置有用于选择相应的运行模式的选择轮5。借助选择轮5例如可设定配量功能——移液、分液和滴定。
在其下将显示器6放入壳体2的前侧中。
在显示器6下从壳体2的前侧伸出有两个跷板式开关7、8，这两个跷板式开关用于选择不同的菜单功能和设定参数。
在跷板式开关7、8的高度上在壳体的左侧和右侧设置有用于供电系统11的蓄电池充电的电触点9、10。所述蓄电池设置在壳体2的上部部分中。
在两个跷板式开关7、8之间在壳体的前侧中设置有复位键12。
在复位键12下方的中央、在壳体2的前侧隆起部13的上方设置有用于触发抽吸和移液步骤以及用于触发对参数设定的保存的触发键14。在触发键14前方设置有投掷键15，该投掷键嵌接到向下紧靠到壳体2的平坦的前侧上的隆起部13中。
从壳体2的背侧向后伸出有钩形的手指支承部16。
在下端部上，壳体2具有第一开口17，穿过该第一开口，壳体2中的第一容纳部18对于注射器的注射缸的注射凸缘而言从外部是可接近的。根据图2，在第一容纳部18上方设置有钟形的容纳体19，在该容纳体中设置有第二容纳部20，该第二容纳部穿过容纳体19下侧上的第二开口21对于插入注射器的注射活塞的活塞杆端部而言是可接近的。
在第一容纳部18中设置有用于将注射凸缘可松脱地保持在壳体2中的止挡22上的第一装置，该第一装置构造成注射抓持杆23。
容纳体19具有用于可松脱地保持的形式为活塞抓持杆24的第二装置，其用于将注射活塞可松脱地保持在第二容纳部20中。
注射凸缘和注射活塞借助用于可松脱地保持的第一装置和第二装置在第一容纳部18和第二容纳部20中的紧固通过操作投掷键15可松开，该投掷键经由传动机构25作用到注射抓持杆23和活塞抓持杆24上。
如果注射器保持在配量设备中，那么注射活塞借助配量驱动装置26可移动。
根据图3和图4，配量驱动装置26包括杆驱动装置27，该杆驱动装置具有螺杆28和杆螺母29。
螺杆28在两侧具有沿纵向延伸的两个第一削平部30.1、30.2和外螺纹31的在其间的两个螺纹区域31.1、31.2。根据图4和图5，螺纹区域31.1、31.2在横截面中沿径向向外收缩。
从第一削平部30.1、30.2起向外伸出有引导筋条32.1、32.2。根据图4和图5，引导筋条32.1、32.2在外端部上具有第二削平部33.1、33.2。在其旁边，引导筋条具有引导区域34.1、34.2、34.3、34.4，它们与螺杆28的中轴线的间距等于杆螺母29的内螺纹的螺纹芯直径的一半。
根据图5，外螺纹31具有梯形的螺纹牙型36.1、36.2。螺纹牙型36.1、36.2的径向外部的边缘是倒圆的。此外在两侧上，螺纹牙型36.1、36.2的侧面37.1、37.2到螺杆28的芯的过渡部是倒圆的。最后，螺纹牙型36.1、36.2的由第一削平部30.1、30.2限定的侧向边缘是倒圆的。引导筋条32.1、32.2的外部边缘和引导筋条32.1、32.2到第一削平部30.1、30.2的过渡部也是倒圆的。
螺杆28被注射成型成使得注射成型模具的两个半体的分模面落入第二削平部33.1、33.2中。引导筋条32.1、32.2的倒圆和螺纹牙型36.1、36.2的倒圆有利于填充注射成型模具和将注射成型件从注射成型模具中脱模。牙型36.1、36.2的倒圆和引导区域34.1、34.2、34.3、34.4的倒圆此外有利于螺杆28在杆螺母29中摩擦小地且磨损少地移动。
根据图4，杆螺母29具有中心的空心轴38，在该空心轴的内周构造有内螺纹35。内螺纹35连续地在套筒的第一区段上延伸。内螺纹35的螺纹牙型同样是梯形的，其中，牙型的径向内部端部是倒圆的，并且在牙型的侧面之间的过渡部同样是倒圆的。
在空心轴38上设置有圆环盘39，该圆环盘构造为在周边具有齿部41的齿带轮40。空心轴38在两侧从圆环盘39凸出。
螺杆28的外螺纹31与杆螺母29的内螺纹35是相互协调的，使得螺杆28可拧紧在杆螺母29中。
根据图6和图7，引导区域34.1至34.4在内部贴靠在杆螺母29的内螺纹35的每个螺纹(Gang)上。
在其间产生间隙配合。
此外，配量驱动装置26根据图3包括电驱动马达42，该电驱动马达在马达轴43上承载另一齿带轮44。杆螺母29在空心轴38上可旋转地支承在两个轴衬45中，这两个轴衬相对彼此以及相对驱动马达42以限定的间距保持在保持件47的两个平行的保持板46中。保持件47具有用于固定在壳体2中的支承孔眼48。
围绕齿带轮40、44铺设有齿带49，以便将马达轴43的旋转传递到杆螺母29上。
此外，配量驱动装置26包括销栓状的第一引导元件50.1、50.2，这些第一引导元件沿相反的方向从容纳体19向外伸出。根据图2，第一引导元件50.1、50.2与在壳体壳3、4的内侧上设置在板条状的第二引导元件51.1、51.2之间的导轨共同作用。由此防止螺杆28在壳体2中的旋转并且使得容纳体29沿螺杆28的轴向引导。
此外，设置在壳体上部区域中的电控制装置52属于配量驱动装置26。控制装置52、电驱动马达42和配量设备的其余电子构件由供电系统11供电。
通过驱动马达42通电，马达轴43和由此杆螺母29旋转并且螺杆28沿轴向移动。在此，螺杆28在引导区域34.1至34.4上在内螺纹35中引导。由于引导区域34.1至34.4的对称设置实现螺杆28的非常均匀的运转。
螺杆28和杆螺母29由塑料和/或金属制成。优选为此采用高性能塑料和/或技术塑料。例如，螺杆28和杆螺母29例如分别由PEEK制成。
根据图8和图9的手持式电子配量设备1是手持式电子移液管。其具有手柄形式的壳体上部53和基本上柱形的壳体下部54。壳体上部53包含驱动单元，并且壳体下部54包含排挤单元，该排挤单元包括缸55和在其内可移动的活塞56，所述活塞借助驱动单元可移动。
壳体上部53具有基本上柱形的躯干区段57和箱形的头部区段58，该头部区段与躯干区段57形成一个钝角。头部区段在前侧上在上端部上具有选择轮5，其用于选择相应的运行模式，例如移液、分液、移液和混合、反向移液、多重吸收、连续分液。
在选择轮5下方将显示器6设置到头部区段58的前侧中。
在显示器6下方在中心设置有跷板式按键59，该跷板式按键用于控制液体的吸收和排出并且调节参数。在跷板式按键59的两侧设置有另外的按键60，该另外的按键用于选择不同的菜单功能并且调节参数。
在跷板式按键59的下方、在头部区段58与躯干区段57之间的过渡区域中在前侧上设置有投掷键15，该投掷键用于控制移液管尖嘴61的投掷。投掷键15与投掷杆连接，该投掷杆在躯干区段57中延伸直到该躯干区段的下端部为止。
从头部区段58的背侧向后伸出有钩状的手指支承部16。
在显示器6的高度上在头部区段58的左侧和右侧上设置有电触点9、10，这些电触点用于供电系统11的安置在头部区段58中的蓄电池的充电。蓄电池与安置在头部区段58中的电控制装置52连接。电控制装置52与跷板式按键59以及所述另外的按键60、用于检测选择轮5的旋转位置的传感器以及配量驱动设备26的驱动马达42连接。
躯干区段57具有空腔62，在该空腔中在上部设置有配量驱动装置26，这在下文中进一步进行阐述。躯干区段57在下端部上具有下部的壳体开口63，穿过该下部的壳体开口，壳体下部54以其上端部插入到躯干区段57的空腔62中。在插入位置中，壳体下部54与壳体上部53通过用于可松脱地连接壳体下部54与壳体上部53的装置可松脱地连接。根据图10，用于可松脱地连接的装置包括卡锁连接机构，该卡锁连接机构具有壳体下部54的弹性的卡锁钩64，这些卡锁钩在空腔62中可卡锁到壳体上部53的卡锁边缘后。所述卡锁可以有针对性地通过移动在壳体下部54上在外部引导的解锁套筒65来解除。
根据图11，壳体下部54在上部具有缸55，该缸具有在其内沿纵向可移动的且被密封引导的活塞56。缸55构造为衬套(Liner)，该衬套保持在壳体下部54的缸区段66中。缸区段在下部经由锥形的连接区段67与小管68连接，该小管在下端部具有密封座69，移液管尖嘴61夹紧到密封座上。小管68环绕限定连接通道70，该连接通道将在缸55的下端部上的第一孔71与在小管68的下端部上的密封座69中的第二孔72连接。
与缸区段66、连接区段67和小管68的外部形状相匹配的、用于将移液管尖嘴61从密封座69上按下的投掷套筒73被推到该缸区段、连接区段和小管上。投掷套筒73在上部经由从投掷套筒73和投掷杆可松脱的联接装置而与投掷杆连接。可松脱的联接装置在简单情况下在投掷杆的下端部的夹紧座中存在于投掷套筒73的上部边缘上的侧向凸起中的孔中。
壳体下部54在上部承载有封罩74，该封罩的罩套75与缸区段66连接，并且该封罩在罩底76中具有中心的上部壳体开口77。
活塞56与活塞杆78连接，该活塞杆在上部承载有盘状件79。在盘状件79与缸55的上部边缘之间设置有螺旋弹簧80，该螺旋弹簧将盘状件79压入到罩底76的下侧面上的初始位置中。
根据图9至图12，配量驱动装置26的螺杆28以其下端部穿过上部壳体开口77介入到封罩74中并且贴靠在盘状件79的上侧面上。
根据图12和图13，配量驱动装置26在很大程度上与根据图3的配量驱动装置26相应，因而图3的实施形式相应适于图12和图13中设有相同附图标记的特征。在图12和图13的配量驱动装置26中，螺杆28的下端部接触盘状件79并且不与钟状的容纳体19连接。因此，图12和图13也取消了螺杆28的下端部通过引导元件50.1、50.2在容纳体19上的引导。更确切地说，螺杆28在上端部上在引导缸81中得到引导，该引导缸从用于杆螺母29的轴衬45的保持件17的上侧伸出。
引导缸81在内周上具有两个引导槽82，这两个引导槽沿引导缸81的纵向延伸。所述两个引导槽82彼此径向对置。
根据图10和图13，螺杆28在上端部上承载有套筒状的引导元件83，该引导元件具有两个向外凸出的引导凸肩84，这两个引导凸肩嵌接到引导槽82中。引导元件83与螺杆28固定连接。通过引导元件83一方面使得螺杆28在引导缸81中线性引导并且另一方面防止扭转。因此，通过杆螺母29的旋转使得螺杆28沿纵向可移动。
通过驱动马达42的通电，使得马达轴43旋转，经由齿带49使得杆螺母49旋转并且螺杆28轴向移动。在螺杆28向下移动时，活塞56被更深地推入到缸55中并且在螺杆28向上移动时移动，这是因为盘状件79通过预紧的螺旋弹簧80而保持贴靠在螺杆28的下端部上。由此在小管68中使空气柱移动、液体被吸入到移液管尖嘴61中或从该移液管尖嘴中被排出。
附图标记列表
1 手持式电子配量设备
2 壳体
3 前部的壳体壳
4 后部的壳体壳
5 选择轮
6 显示器
7、8 跷板式开关
9、10 电触点
11 供电系统
12 复位键
13 隆起部
14 触发键
15 投掷键
16 手指支承部
17 第一开口
18 第一容纳部
19 容纳体
20 第二容纳部
21 第二开口
22 止挡
23 注射抓持杆
24 活塞抓持杆
25 传动机构
26 配量驱动装置
27 杆驱动装置
28 螺杆
29 杆螺母
30.1、30.2 第一削平部
31 外螺纹
31.1、31.2 螺纹区域
32.1、32.2 引导筋条
33.1、33.2 第二削平部
34.1、34.2、34.3、34.4 引导区域
35 内螺纹
36.1、36.2 螺纹牙型
37.1、37.2 侧面
38 空心轴
39 圆环盘
40 齿带轮
41 齿部
42 驱动马达
43 马达轴
44 齿带轮
45 轴衬
46 保持板
47 保持件
48 轴承孔眼
49 齿带
50.1、50.2 第一引导元件
51.1、51.2 第二引导元件
52 控制装置
53 壳体上部
54 壳体下部
55 缸
56 活塞
57 躯干区段
58 头部区段
59 跷板式按键
60 按键
61 移液管尖嘴
62 空腔
63 下部壳体开口
64 卡锁钩
65 解锁套筒
66 缸区段
67 防止区段
68 小管
69 密封座
70 连接通道
71 孔
72 孔
73 投掷套筒
74 封罩
75 罩套
76 罩底
77 壳体开口
78 活塞杆
79 盘状件
80 螺旋弹簧
81 引导缸
82 引导槽
83 引导元件
84 引导凸肩

Claims (17)

1.电子配量驱动装置，包括：
承载结构，
螺杆(28)，该螺杆具有用于驱动在缸(55)中的活塞(56)的外螺纹(31)，
与螺杆(28)固定连接的至少一个第一引导元件(50.1、50.2)，所述第一引导元件在与承载结构固定连接的第二引导元件(51.1、51.2)上被平行于螺杆(28)地引导，
具有内螺纹(35)的杆螺母(29)，该内螺纹与螺杆(28)的外螺纹(31)啮合，
紧固在承载结构上的电驱动马达(42)，该电驱动马达具有与杆螺母(29)耦联的马达轴(43)，
与电驱动马达(42)连接的电控制装置(52)，
与电驱动马达(42)以及电控制装置(52)连接的供电系统(11)，
其特征在于：
螺杆(28)的外螺纹(31)具有多个螺纹区域(31.1、31.2)，这些螺纹区域通过沿纵向延伸的第一削平部(30.1、30.2)而在其外周上彼此分开，并且
第一削平部(30.1、30.2)具有引导区域(34.1、34.2、34.3、34.4)，这些引导区域贴靠在杆螺母(29)的内螺纹(35)的螺纹芯直径上。
2.按照权利要求1所述的配量驱动装置，其特征在于：螺杆(28)是注射成型件。
3.按照权利要求1或2所述的配量驱动装置，其特征在于：螺杆(28)由第一塑料构成，优选所述螺杆(28)由第一塑料注射成型，或者所述螺杆(28)由金属构成，其中，螺杆优选通过MIM制成。
4.按照权利要求1至3之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：第一削平部(30.1、30.2)具有引导筋条(32.1、32.2)，这些引导筋条在外端部上具有引导区域(34.1、34.2、34.3、34.4)。
5.按照权利要求1至4之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：螺杆(28)仅具有两个沿径向彼此对置的第一削平部(30.1、30.2)，该螺杆优选仅具有两个沿径向彼此对置的引导筋条(32.1、32.2)。
6.按照权利要求4或5所述的配量驱动装置，其特征在于：引导筋条(32.1、32.2)分别在各端部上具有一个第二削平部(33.1、33.2)并且毗邻于第二削平部(33.1、33.2)的两个侧向边缘地与螺杆(28)的中心轴间隔开距离地具有引导区域(34.1、34.2、34.3、34.4)，所述距离相应于杆螺母(29)的螺纹芯直径的一半。
7.按照权利要求1至6之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：第一削平部(30.1、30.2)是平面和/或第二削平部(33.1、33.2)是平面。
8.按照权利要求1至7之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：外螺纹(31)的在各第一削平部(30.1、30.2)之间的螺纹区域(31.1、31.2)沿径向向外收缩。
9.按照权利要求1至8之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：引导筋条(32.1、32.2)的外边缘和/或从引导筋条(32.1、32.2)到第一削平部(30.1、30.2)的过渡部是倒圆的。
10.按照权利要求1至9之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：螺纹牙型(36.1、36.2)的由第一削平部(30.1、30.2)限定的侧向边缘是倒圆的。
11.按照权利要求1至10之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：螺纹牙型(36.1、36.2)的侧面(37.1、37.2)到螺杆(28)的芯部的过渡部和/或螺纹牙型(36.1、36.2)的沿径向设置在外部的边缘是倒圆的。
12.按照权利要求1至11之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：杆螺母(29)由第二塑料和/或由金属制成。
13.按照权利要求2至12之任一项所述的配量驱动装置，其特征在于：所述第一塑料是高性能塑料或技术塑料，和/或所述第二塑料是高性能塑料或技术塑料。
14.电子配量设备，包括：按照权利要求1至13之任一项所述的电子配量驱动装置；固定设置在承载结构上的用于注射器的注射缸的注射凸缘的第一容纳部(18)；具有用于注射器的注射活塞的活塞杆端部的第二容纳部(20)的容纳体(19)，其中，容纳体(19)与螺杆(28)的下端部固定连接。
15.电子配量设备，包括：按照权利要求1至13之任一项所述的电子配量驱动装置；至少一个缸(55)，在所述缸内可移动地设置有活塞(56)，该活塞与螺杆(28)的下端部耦联；用于密封地夹紧移液管尖嘴(61)的至少一个密封座(69)和至少一个连接通道(70)，所述连接通道将密封座(69)中的孔(72)与缸(55)连接。
16.按照权利要求15所述的电子配量设备，所述电子配量设备是单通道配量设备或多通道配量设备。
17.按照权利要求14至16之任一项所述的电子配量设备，所述电子配量设备是手持式配量设备(1)或者是自动配量装置的或自动试验装置的组成部分。
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