DE102013105495A1 - Piston lifting device with measuring arrangement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenhubvorrichtung, umfassend: ein Führungsrohr (12) mit einer Längssymmetrieachse (LA), einen in dem Führungsrohr (12) entlang der Längssymmetrieachse (LA) verschiebbar aufgenommenen Kolben (14), der im Führungsrohr (12) um die Längssymmetrieachse (LA) drehbar ist, eine Betätigungseinrichtung (14a, 28), die dazu eingerichtet ist, den Kolben (14) im Führungsrohr (12) entlang der Längssymmetrieachse (LA) innerhalb eines axialen Bewegungsbereichs (16) des Führungsrohres (12) zu verschieben, und eine Messanordnung zur Erfassung einer Position oder Bewegung des Kolbens (14) innerhalb des Bewegungsbereichs (16). Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Kolben (14) mit einem der Messanordnung zugeordneten Kolbenverlängerungselement (18) verbunden ist, das einen Messabschnitt (24) umfasst und das bei innerhalb des Bewegungsbereichs (16) befindlichem Kolben (14) mit seinem Messabschnitt (24) wenigstens teilweise in einem relativ zur Längssymmetrieachse (LA) axial zum Bewegungsbereich (16) des Kolbens (14) benachbarten, insbesondere anschließenden Messbereich (20) angeordnet ist, wobei die Messanordnung dazu eingerichtet ist, bei einer beliebigen Drehstellung des Kolbens (14) um die Längssymmetrieachse (LA) die Position oder Bewegung des Kolbens (14) mittels des Messabschnitts (24) zu erfassen.The invention relates to a piston lifting device comprising: a guide tube (12) with a longitudinal axis of symmetry (LA), a piston (14) slidably received in the guide tube (12) along the longitudinal axis of symmetry (LA), which piston in the guide tube (12) around the longitudinal axis of symmetry ( LA) is rotatable, an actuating device (14a, 28) which is set up to move the piston (14) in the guide tube (12) along the longitudinal axis of symmetry (LA) within an axial movement range (16) of the guide tube (12), and a measuring arrangement for detecting a position or movement of the piston (14) within the range of movement (16). According to the invention, the piston (14) is connected to a piston extension element (18) which is assigned to the measuring arrangement and which comprises a measuring section (24) and at least with its measuring section (24) when the piston (14) is within the range of motion (16) partially arranged in a measuring area (20) that is adjacent and in particular adjacent to the movement area (16) of the piston (14) relative to the longitudinal symmetry axis (LA), the measuring arrangement being set up for any desired rotational position of the piston (14) about the longitudinal symmetry axis (LA) to detect the position or movement of the piston (14) by means of the measuring section (24).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenhubvorrichtung, umfassend ein Führungsrohr mit einer Längssymmetrieachse, einen in dem Führungsrohr entlang der Längssymmetrieachse verschiebbar aufgenommenen Kolben, der im Führungsrohr um die Längssymmetrieachse drehbar ist, eine Betätigungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Kolben im Führungsrohr entlang der Längssymmetrieachse innerhalb eines axialen Bewegungsbereichs des Führungsrohres zu verschieben, und eine Messanordnung zur Erfassung einer Position oder Bewegung des Kolbens innerhalb des Bewegungsbereichs.The present invention relates to a piston lifting apparatus comprising a guide tube having a longitudinal axis of symmetry, a piston slidably received in the guide tube along the longitudinal axis of symmetry rotatable about the longitudinal axis of symmetry in the guide tube, an actuator adapted to move the piston within the guide tube along the longitudinal axis of symmetry an axial movement range of the guide tube to move, and a measuring arrangement for detecting a position or movement of the piston within the movement range.

Eine derartige Kolbenhubvorrichtung ist beispielsweise aus der WO 2011/083125 A1 im Zusammenhang mit einer Dosiervorrichtung bekannt. Um bei der bekannten Kolbenhubvorrichtung eine Position oder/und Bewegung des mittels Magnetkraft im Führungsrohr verschieblichen Kolbens zu erfassen, ist ein optisches Positionserfassungselement vorgesehen, das im Bereich des Führungsrohrs angeordnet ist, um die Lage des Kolbens im Führungsrohr optisch überwachen zu können.Such a piston lifting device is for example from the WO 2011/083125 A1 in connection with a metering device known. In order to detect a position and / or movement of the piston displaceable by means of magnetic force in the guide tube in the known piston lifting device, an optical position detection element is provided, which is arranged in the region of the guide tube to optically monitor the position of the piston in the guide tube.

Es hat sich gezeigt, dass die Anordnung des Positionserfassungselements im Bereich des Führungsrohrs ungünstig ist im Hinblick auf die Anordnung mehrerer Kolbenhubvorrichtungen nebeneinander, insbesondere in einem Pipettierroboter, bei dem die Kolbenhubvorrichtungen in bestimmten Abständen, wie etwa einem Raster von wenigen Millimetern, nebeneinander angeordnet sind. Ferner hat es sich als nachteilig erwiesen, dass der Kolben bei magnetisch hervorgerufener Axialbewegung jeweils um die Längsachse im Führungsrohr verdreht wird, so dass ein ggf. auf dem Kolben angebrachtes, optisch erfassbares Detektionselement nicht immer sichtbar ist für das Positionserfassungselement.It has been found that the arrangement of the position detection element in the region of the guide tube is unfavorable with regard to the arrangement of several Kolbenhubvorrichtungen side by side, especially in a pipetting robot, in which the Kolbenhubvorrichtungen at certain intervals, such as a grid of a few millimeters, are arranged side by side. Furthermore, it has proven to be disadvantageous that the piston is rotated in magnetically induced axial movement in each case about the longitudinal axis in the guide tube, so that an optionally mounted on the piston, optically detectable detection element is not always visible for the position detection element.

Ferner sind auch verschiedene indirekte Methoden bekannt, bei denen beispielsweise ein Drehgeber für eine Positionsermittlung des Kolbens mit einer Komponente eines Antriebs (Motors) des Kolbens gekoppelt ist. Bei solchen Systemen sind die Nachteile insbesondere darin zu sehen, dass die Position am Antrieb ermittelt wird, aber nicht unmittelbar am bewegten Teil, nämlich dem Kolben selbst. Bei einer derart ermittelten Position kann insbesondere ein eventuelles Umkehrspiel nicht festgestellt und nur schlecht kompensiert werden.Furthermore, various indirect methods are known in which, for example, a rotary encoder for position detection of the piston with a component of a drive (motor) of the piston is coupled. In such systems, the disadvantages are to be seen in particular in that the position is determined on the drive, but not directly on the moving part, namely the piston itself. In such a position determined in particular a possible backlash can not be determined and only badly compensated.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kolbenhubvorrichtung bereitszustellen, welche die genannten Nachteile vermeidet.The object of the invention is to provide a Kolbenhubvorrichtung already, which avoids the disadvantages mentioned.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher für eine Kolbenhubvorrichtung der genannten Art vorgeschlagen, dass der Kolben mit einem der Messanordnung zugeordneten Kolbenverlängerungselement verbunden ist, das einen Messabschnitt umfasst und das bei innerhalb des Bewegungsbereichs befindlichem Kolben mit seinem Messabschnitt wenigstens teilweise in einem relativ zur Längssymmetrieachse axial zum Bewegungsbereich des Kolbens benachbarten, insbesondere anschließenden Messbereich angeordnet ist, wobei die Messanordnung dazu eingerichtet ist, bei einer beliebigen Drehstellung des Kolbens um die Längssymmetrieachse die Position oder Bewegung des Kolbens mittels des Messabschnitts zu erfassen.To solve this problem, it is therefore proposed for a Kolbenhubvorrichtung of the type mentioned that the piston is connected to a measuring arrangement associated piston extension element comprising a measuring section and at befindlichem within the movement range piston with its measuring section at least partially in a relative to the longitudinal axis of symmetry axially to Movement range of the piston adjacent, in particular subsequent measuring range is arranged, wherein the measuring arrangement is adapted to detect the position or movement of the piston by means of the measuring section at an arbitrary rotational position of the piston about the longitudinal axis of symmetry.

Das Kolbenverlängerungselement mit seinem Messabschnitt ist wenigstens teilweise in das Führungsrohr einführbar, so dass die Bauhöhe der Kolbenhubvorrichtung bzw. einer Dosiervorrichtung, in der die Kolbenhubvorrichtung zum Einsatz kommen kann, verringert werden kann. Unabhängig von der Position des Kolbens im Führungsrohr und unabhängig von dessen Drehstellung um die Längssymmetrieachse ist jedenfalls eine Positionsbestimmung möglich, da zumindest ein Teil des Messabschnitts in jeder axialen Position des Kolbens im Messbereich liegt. Ferner ist es vorteilhaft, dass der Messbereich nicht im Bewegungsbereich vorgesehen ist, so wie dies aus der oben genannten Druckschrift bekannt ist, sondern dass der Messbereich zum Bewegungsbereich in axialer Richtung benachbart angeordnet ist. Dies ermöglicht jedenfalls eine ungehinderte Erfassung von denjenigen Teilen des Messabschnitts am Kolbenverlängerungselement, die im Messbereich angeordnet sind.The piston extension element with its measuring section is at least partially insertable into the guide tube, so that the overall height of the piston lifting device or a metering device in which the piston lifting device can be used can be reduced. Regardless of the position of the piston in the guide tube and regardless of its rotational position about the longitudinal axis of symmetry, in any case a position determination is possible because at least a portion of the measuring section is in each axial position of the piston in the measuring range. Furthermore, it is advantageous that the measuring range is not provided in the movement range, as is known from the above-mentioned document, but that the measuring range is arranged adjacent to the movement range in the axial direction. In any case, this allows unimpeded detection of those parts of the measuring section on the piston extension element that are arranged in the measuring area.

Bevorzugt umfasst die Messanordnung wenigstens eine am Messabschnitt angeordnete oder ausgebildete Messskala. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass die Messskala derart ausgeführt ist, dass sie entlang des gesamten Umfangs des Messabschnitts erfassbar ist, insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich der Längssymmetrieachse ausgebildet ist.The measuring arrangement preferably comprises at least one measuring scale arranged or formed on the measuring section. For this purpose, it is further proposed that the measuring scale is designed such that it can be detected along the entire circumference of the measuring section, in particular is formed rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry.

Durch eine derartige Ausgestaltung der Messskale ist es irrelevant, ob sich der Messabschnitt bzw. das Kolbenverlängerungselement bzw. der damit verbundene Kolben um die Längssymmetrieachse verdreht. Die Messskala ist in jeder Drehstellung des Messabschnitts um die Längssymmetrieachse erfassbar. Eine insbesondere mechanische Verdrehsicherung für den Kolben bzw. das Kolbenverlängerungselement bzw. den Messabschnitt ist somit nicht erforderlich.Such a configuration of the measuring scales makes it irrelevant whether the measuring section or the piston extension element or the piston connected thereto is rotated about the longitudinal axis of symmetry. The measuring scale can be detected in any rotational position of the measuring section about the longitudinal axis of symmetry. A particular mechanical rotation for the piston or the piston extension element or the measuring section is thus not required.

Als Messskala des Messabschnitts kann entlang der Längssymmetrieachse verteilt eine Aufeinanderfolge von mehreren Messfeldern mit unterschiedlicher radialer Ausdehnung bezüglich der Längssymmetrieachse oder/und unterschiedlicher Magnetisierung oder/und unterschiedlicher Leitfähigkeit oder/und unterschiedlichem Reflexionsgrad vorgesehen sein, wobei sich die Messfelder jeweils entlang des gesamten Umfangs des Messabschnitts erstrecken.As a measuring scale of the measuring section can be distributed along the longitudinal axis of symmetry, a succession of multiple measuring fields with different radial extent with respect to the longitudinal axis of symmetry and / or different Magnetization and / or different conductivity and / or different reflectance may be provided, wherein the measuring fields each extend along the entire circumference of the measuring section.

Dabei ist es bevorzugt, dass die Messfelder in einem sich wiederholenden Muster mit benachbarten Messfeldern angeordnet sind. It is preferred that the measuring fields are arranged in a repeating pattern with adjacent measuring fields.

Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass dass die benachbarten Messfelder in axialer Richtung, insbesondere parallel zur Längssymmetrieachse des Kolbenverlängerungselements, im Wesentlichen die gleiche Ausdehnung aufweisen.For this purpose, it is further proposed that the adjacent measuring fields in the axial direction, in particular parallel to the longitudinal axis of symmetry of the piston extension element, have substantially the same extent.

Vorzugsweise umfasst die Messanordnung wenigstens einen Sensor zur Erfassung bzw. Abtastung der Messskala, wobei der wenigstens eine Sensor wenigstens teilweise außerhalb des Bewegungsbereichs, vorzugsweise ausserhalb des Führungsrohrs, vorgesehen ist.Preferably, the measuring arrangement comprises at least one sensor for detecting or scanning the measuring scale, wherein the at least one sensor is provided at least partially outside the range of movement, preferably outside the guide tube.

Die Art der Messfelder ist bevorzugt abgestimmt auf den wenigstens einen Sensor. Bei Messfeldern mit unterschiedlicher radialer Ausdehnung bezüglich der Längssymmetrieachse kann es sich beispielsweise um in Längsrichtung abwechselnd angeordnete Erhöhungen und Vertiefungen handeln, die sich jeweils um den gesamten Umfang des Kolbenverlängerungselements erstrecken. Derartige Erhöhungen und Vertiefungen können insbesondere durch optisch oder induktiv arbeitende Sensoren erfasst werden. The type of measuring fields is preferably matched to the at least one sensor. Measurement fields with different radial extent with respect to the longitudinal axis of symmetry may, for example, be elevations and depressions arranged alternately in the longitudinal direction, which extend in each case around the entire circumference of the piston extension element. Such elevations and depressions can be detected in particular by optically or inductively operating sensors.

Bevorzugt ist der wenigstens eine Sensor in axialer Richtung an dem Ende des Führungsrohrs angeordnet, welches zum Messbereich benachbart angeordnet ist, vorzugsweise ist der Sensor oberhalb dieses Endes des Führungsrohrs angeordnet. Der wenigstens eine Sensor kann ein optisch, induktiv oder kapazitiv erfassender Sensor sein, durch den vorzugsweise die Oberfläche des Messabschnitts erfasst bzw. abgetastet wird.Preferably, the at least one sensor is arranged in the axial direction at the end of the guide tube, which is arranged adjacent to the measuring area, preferably the sensor is arranged above this end of the guide tube. The at least one sensor may be a sensor which detects optically, inductively or capacitively, by means of which the surface of the measuring section is preferably detected or scanned.

Durch eine derartige Anordnung des Sensors ist gewährleistet, dass der Sensor im Messbereich angeordnet ist und dass ein vom Sensor abgetasteter Detektionsbereich außerhalb des Führungsrohrs liegt, so dass der Sensor wenigstens einen Teil des Messabschnitts des Kolbenverlängerungselements abtasten kann, der sich außerhalb des Führungsrohrs befindet.Such an arrangement of the sensor ensures that the sensor is arranged in the measuring area and that a detection area scanned by the sensor lies outside the guide tube, so that the sensor can scan at least a part of the measuring section of the piston extension element that is outside the guide tube.

Der Bewegungsbereich des Kolbens entspricht bevorzugt im Wesentlichen einem maximal möglichen Hubweg zwischen einer unteren und einer oberen Stellung des Kolbens im Führungsrohr. Anders ausgedrückt kann auch gesagt werden, dass der Bewegungsbereich etwa der axialen Länge des Führungsrohrs entsprechen kann.The range of movement of the piston preferably corresponds substantially to a maximum possible stroke between a lower and an upper position of the piston in the guide tube. In other words, it can also be said that the range of movement can correspond approximately to the axial length of the guide tube.

Hierzu wird vorgeschlagen, dass das Führungsrohr eine axiale Länge aufweist, die im Wesentlichen einem maximal möglichen Hubweg zwischen einer unteren und einer oberen Stellung des Kolbens im Führungsrohr entspricht. For this purpose, it is proposed that the guide tube has an axial length which substantially corresponds to a maximum possible stroke between a lower and an upper position of the piston in the guide tube.

Das Kolbenverlängerungselement kann dabei in axialer Richtung wenigstens teilweise über das Führungsrohr vorstehen. The piston extension element can protrude in the axial direction at least partially over the guide tube.

Um den Kolben im Führungsrohr zu verschieben, wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie mit dem Kolben in einer mechanischen oder/und magnetischen Wechselwirkung steht.In order to displace the piston in the guide tube, it is proposed that the actuating device is arranged such that it is in a mechanical or / and magnetic interaction with the piston.

Dabei ist es bevorzugt, dass die Betätigungseinrichtung eine Magnetfeldeinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist, wobei vorzugsweise der Kolben wenigstens einen Permanentmagneten aufweist, und wobei weiter vorzugsweise entlang des Außenumfangs des Führungsrohrs, besonders bevorzugt innerhalb des Bewegungsbereichs des Führungsrohres eine Spulenanordnung mit wenigstens einer Spule vorgesehen ist, wobei die Windungen der Spule koaxial zum Führungsrohr ausgebildet sind.It is preferred that the actuating device has a magnetic field device for generating a magnetic field, wherein preferably the piston has at least one permanent magnet, and further preferably along the outer circumference of the guide tube, particularly preferably within the range of movement of the guide tube, a coil arrangement is provided with at least one coil wherein the turns of the coil are formed coaxially with the guide tube.

Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen dass die Magnetfeldeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen magnetischer Fluss den Kolben im Wesentlichen in Richtung der axialen Längssymmetrieachse durchsetzt.For this purpose, it is further proposed that the magnetic field device is set up to generate a magnetic field whose magnetic flux passes through the piston essentially in the direction of the axial longitudinal axis of symmetry.

Durch die Magnetfeldeinrichtung und den wenigstens eine Permanentmagneten kann eine berührungslose Verschiebung bzw. Positionierung des Kolbens im Führungsrohr erreicht werden.By the magnetic field device and the at least one permanent magnet, a non-contact displacement or positioning of the piston in the guide tube can be achieved.

Dabei kann der Kolben wenigstens ein Dichtungselement umfassen, das vorzugsweise zwischen einer Innenwand des Führungsrohrs und dem wenigstens einen Permanentmagneten angeordnet ist.In this case, the piston may comprise at least one sealing element, which is preferably arranged between an inner wall of the guide tube and the at least one permanent magnet.

Der Kolben und das Kolbenverlängerungselement sind vorzugsweise in axialer Richtung spielfrei miteinander verbunden oder/und drehfest miteinander verbunden, insbesondere stoffschlüssig oder/und formschlüssig miteinander verbunden. Dabei dient die spielfreie axiale Verbindung insbesondere dazu, dass Bewegungen des Kolbens direkt auf das Kolbenverlängerungselement übertragen werden, so dass die Bewegungen des Kolbens mittels des entfernt vom Kolben angeordneten Messabschnitts bzw. der Messskala und des wenigstens einen Sensors unmittelbar erfasst werden können.The piston and the piston extension element are preferably connected to one another in the axial direction without clearance and / or non-rotatably connected to one another, in particular materially and / or positively connected with each other. In this case, the backlash-free axial connection serves, in particular, for movements of the piston to be transmitted directly to the piston extension element, so that the movements of the piston can be detected directly by means of the measuring section arranged away from the piston or the measuring scale and the at least one sensor.

Die Kolbenhubvorrichtung kann ferner eine Steuereinrichtung umfassen zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Informationen, die mittels der Messanordnung erfasst worden sind, um eine gewünschte Verschiebung des Kolbens zu bewirken. The piston lifting device may further comprise a control device for controlling the actuating device, preferably taking into account information which has been detected by means of the measuring arrangement in order to effect a desired displacement of the piston.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch eine Dosiervorrichtung mit einer Kolbenhubvorrichtung, die wenigstens eines der oben genannten Merkmale aufweist, wobei die Dosiervorrichtung ferner umfasst: einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines zu dosierenden Fluids, wobei das Fluid entsprechend der Verschiebung des Kolbens aspiriert oder dispensiert werden kann, wobei die Messanordnung ferner dazu eingerichtet ist, die aspirierte oder dispensierte Menge des Fluids in Abhängigkeit der Verschiebung des Kolbens zu bestimmen.According to a further aspect, the invention also relates to a metering device with a piston lifting device having at least one of the above-mentioned features, wherein the metering device further comprises: a receiving space for receiving a fluid to be metered, wherein the fluid is aspirated or dispensed in accordance with the displacement of the piston can, wherein the measuring arrangement is further adapted to determine the aspirated or dispensed amount of the fluid in dependence of the displacement of the piston.

Dabei ist die Steuereinrichtung der Kolbenhubvorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, mittels der Verschiebung des Kolbens ein bestimmte Menge Fluid zu aspirieren oder zu dispensieren.In this case, the control device of the piston lifting device is preferably set up to aspirate or dispense a specific amount of fluid by means of the displacement of the piston.

Das Kolbenverlängerungselement ist bevorzugt an einem vom Aufnahmeraum abgewandten Abschnitt des Kolbens vorgesehen.The piston extension element is preferably provided on a side facing away from the receiving space portion of the piston.

Eine oder mehrere derartige Dosiervorrichtungen können auch Teil einer Pipettiervorrichtung, insbesondere eines Pipettierroboters sein. Die vorgestellte Kolbenhubvorrichtung und die damit einhergehende Methode der Positionsermittlung des Kolbens innerhalb einer Pipette (Dosiervorrichtung) kann sehr günstig und ohne großen Aufwand realisiert werden. Eine solche Kolbenhubvorrichtung ist ferner sehr gut dazu geeignet in einem für die Laborautomation (Pipettierroboter) typischen 9 Millimeter Raster eingebaut zu werden, weil das Messsystem (Sensor, Messbereich/Messabschnitt) innerhalb der Dosiervorrichtung angeordnet werden kann. Somit können alle Bauteile des Messsystems platzsparend in der Dosiervorrichtung aufgenommen werden, ohne dass deren äußere Abmessungen verändert werden müssen. Dabei kann der wenigstens eine Sensor oberhalb eines Pipettierkolbens einfach angebracht werden.One or more such metering devices may also be part of a pipetting device, in particular a pipetting robot. The proposed piston lifting device and the associated method of determining the position of the piston within a pipette (metering device) can be realized very cheaply and without great effort. Such a piston lifting device is also very well suited to be installed in a typical for laboratory automation (pipetting robot) 9 millimeter grid, because the measuring system (sensor, measuring range / measuring section) can be arranged within the metering device. Thus, all components of the measuring system can be added to save space in the metering without their outer dimensions must be changed. In this case, the at least one sensor above a pipetting piston can be easily attached.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben.The invention will be described below by way of example and not limitation with reference to the attached figures.

1 zeigt in den Teilfiguren a) und b) eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Kolbenhubvorrichtung, wobei in Teilfigur a) der Kolben in einer unteren Position und in Teilfigur b) in einer oberen Position im Führungsrohr dargestellt ist. 1 shows in the partial figures a) and b) is a sectional view of an embodiment of a piston lifting device, wherein in part a) of the piston in a lower position and in part figure b) is shown in an upper position in the guide tube.

2 zeigt eine Vergrößerung des mit II bezeichneten Bereichs der 1b). 2 shows an enlargement of the designated II area of the 1b) ,

3 zeigt eine Alternative einer Messskala an einem Kolbenverlängerungselement. 3 shows an alternative of a measuring scale on a piston extension element.

In 1 ist in den Teilfiguren a) und b) eine Schnittdarstellung einer Kolbenhubvorrichtung 10 dargestellt. Es handelt sich um eine Schnittdarstellung entlang der Längssymmetrieachse LA. In 1 is in the partial figures a) and b) is a sectional view of a piston lifting device 10 shown. It is a sectional view along the longitudinal axis of symmetry LA.

Die Kolbenhubvorrichtung 10 umfasst ein Führungsrohr 12 und einen im Führungsrohr 12 entlang der Längssymmetrieachse LA verschiebbar aufgenommenen Kolben 14. Der Kolben 14 ist im Führungsrohr 12 innerhalb eines Bewegungsbereichs 16 in axialer Richtung beweglich. Ferner ist der Kolben 14 um die Längssymmetrieachse LA drehbar im Führungsrohr 14 aufgenommen.The piston lifting device 10 includes a guide tube 12 and one in the guide tube 12 along the longitudinal axis of symmetry LA slidably received piston 14 , The piston 14 is in the guide tube 12 within a range of motion 16 movable in the axial direction. Further, the piston 14 about the longitudinal axis of symmetry LA rotatable in the guide tube 14 added.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kolben als länglicher Stößel ausgebildet, mit einem länglichen Mittelabschnitt 14a und zwei an entgegengesetzten Enden vorgesehenen Endabschnitten 14b, 14c. Die Endabschnitte 14b, 14c weisen dabei einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 12 entspricht.In the illustrated embodiment, the piston is designed as an elongated plunger, with an elongate central portion 14a and two end portions provided at opposite ends 14b . 14c , The end sections 14b . 14c in this case have an outer diameter, which is substantially the inner diameter of the guide tube 12 equivalent.

Mit dem Kolben 14 ist ein Kolbenverlängerungselement 18 verbunden. Das Kolbenverlängerungselement 18 kann wenigstens teilweise im Führungsrohr 12 aufgenommen werden, so dass es einer Bewegung des Kolbens 14 in Längsrichtung LA nach unten bzw. nach oben folgen kann.With the piston 14 is a piston extension element 18 connected. The piston extension element 18 can at least partially in the guide tube 12 be absorbed, making it a movement of the piston 14 can follow in the longitudinal direction LA downwards or upwards.

In axialer Richtung ist benachbart zum Bewegungsbereich 16 ein Messbereich 20 angeordnet, was auch aus der 2 ersichtlich ist. In diesem Messbereich 20 ist wenigstens ein Sensor 22 angeordnet. Der Sensor 22 ist vorzugsweise zum Kolbenverlängerungselement 18 ausgerichtet, so dass er dessen Oberfläche abtasten kann. Das Kolbenverlängerungselement 18 umfasst einen Messabschnitt 24, der sich in der vorliegenden Ausführungsform in etwa über die gesamte Länge des Kolbenverlängerungselements 18 erstreckt. Am Messabschnitt 24 ist eine Messskala 26 ausgebildet, die durch den Sensor 22 abgetastet werden kann. Die Messskala 26 ist dabei um den gesamten Umfang des Messabschnitts 24 bzw., des Kolbenverlängerungselements 18 vorgesehen. Bevorzugt ist die Messskala 26 bezogen auf die Längssymmetrieachse LA rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass sie vom Sensor 22, der vorzugsweise ortsfest angebracht ist, in jeder beliebigen Drehstellung des Kolbens 14 um die Längssymmetrieachse LA erfasst werden kann.In the axial direction is adjacent to the range of motion 16 a measuring range 20 arranged, which also from the 2 is apparent. In this measuring range 20 is at least one sensor 22 arranged. The sensor 22 is preferably to the piston extension element 18 aligned so that he can scan its surface. The piston extension element 18 includes a measuring section 24 in the present embodiment, over approximately the entire length of the piston extension element 18 extends. At the measuring section 24 is a measurement scale 26 formed by the sensor 22 can be sampled. The measuring scale 26 is about the entire circumference of the measuring section 24 or, the piston extension element 18 intended. The measuring scale is preferred 26 formed rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry LA, so that they from the sensor 22 , which is preferably fixedly mounted, in any rotational position of the piston 14 can be detected about the longitudinal axis of symmetry LA.

Vom gesamten Messabschnitt 24 befindet sich in Abhängigkeit der Position des Kolbens 14 im Führungsrohr 12 bzw. im Bewegungsabschnitt 16 jeweils ein Teil oder Teilabschnitt 24a bzw. 24b im Messbereich 20. Der Sensor 22 erfasst bei einer Verschiebung des Kolbens 14 die an ihm vorbei bewegte Messskala 26 bzw. die Oberfläche des Messabschnitts 24 und überträgt die erfassten Messdaten an eine hier nicht weiter dargestellte Auswerteeinheit, die aufgrund der erfassten Messdaten die Position bzw. die Bewegung des Kolbens 14 bestimmen kann.From the entire measuring section 24 is dependent on the position of the piston 14 in the guide tube 12 or in the movement section 16 one part or part each 24a respectively. 24b in the measuring range 20 , The sensor 22 detected with a displacement of the piston 14 the past him moving measuring scale 26 or the surface of the measuring section 24 and transmits the acquired measurement data to an evaluation unit (not shown further here) which, based on the acquired measurement data, determines the position or movement of the piston 14 can determine.

In der vorgestellten Ausführungsform umfasst die Messskala 26 mehrere aufeinander folgende Messfelder 40a, 40b, die in radialer Richtung RR eine unterschiedliche Ausdehnung haben bezogen auf die Längssymmetrieachse LA. Die Messfelder 40a können dabei als Erhöhungen und die Messfelder 40b als Vertiefungen bezeichnet werden. Im vorliegenden Fall wechseln sich Erhöhungen 40a und Vertiefungen 40b regelmäßig ab und weisen in axialer Richtung die gleiche Ausdehnung auf. Derartige Messfelder 40a, 40b mit unterschiedlicher radialer Ausdehnung können beispielsweise von optischen oder induktiv arbeitenden Sensoren erfasst werden.In the presented embodiment, the measurement scale comprises 26 several successive measuring fields 40a . 40b which have a different extent in the radial direction RR with respect to the longitudinal axis of symmetry LA. The measuring fields 40a can be used as elevations and the measuring fields 40b be referred to as depressions. In the present case, increases alternate 40a and depressions 40b regularly from and have the same extent in the axial direction. Such measuring fields 40a . 40b with different radial extent can be detected for example by optical or inductively operating sensors.

Eine Alternative zu Messfeldern 40a, 40b mit unterschiedlicher radialer Ausdehnung ist beispielhaft in 3 dargestellt, einer Draufsicht auf den Außenumfang des Kolbenverlängerungselements. In diesem Beispiel sind schwarze und weisse Messfelder 40c, 40d dargestellt. Dabei ist die Darstellung in schwarz und weiss rein beispielhaft. Es kann sich bei den schwarzen Messfeldern 40c auch um Bereiche handeln, die eine geringere Reflexion aufweisen als die weiss dargestellten Messfelder 40d. Eine derartige Anordnung der Messskala mit Messfeldern 40c, 40d erstreckt sich ebenfalls entlang es gesamten Umfangs des Kolbenverlängerungselements 18 bzw. dessen Messabschnitt 24.An alternative to measuring fields 40a . 40b with different radial extent is exemplified in 3 illustrated, a plan view of the outer periphery of the piston extension member. In this example, black and white fields are 40c . 40d shown. The illustration in black and white is purely exemplary. It can be with the black fields 40c also act on areas that have a lower reflection than the white fields shown 40d , Such an arrangement of the measuring scale with measuring fields 40c . 40d also extends along it entire circumference of the piston extension member 18 or its measuring section 24 ,

Für die Ausgestaltung von nicht dargestellten Messfeldern der Messskala sind auch noch weitere Alternativen denkbar, wie etwa unterschiedliche Magnetisierung oder/und unterschiedlicher Leitfähigkeit. Auch derartige Messfelder können regelmäßig aufeinanderfolgend angeordnet sein, wie bei den Messfeldern 40a, 40b (1, 2), oder auch unregelmäßiger, so wie im Beispiel der 3.For the embodiment of measuring fields, not shown, of the measuring scale also other alternatives are conceivable, such as different magnetization and / or different conductivity. Such measuring fields can also be arranged regularly in succession, as in the measuring fields 40a . 40b ( 1 . 2 ), or even more irregular, as in the example of 3 ,

In der vorliegenden Ausführungsform wird der Kolben 14 durch magnetische Kräfte entlang der Längssymmetrieachse LA bewegt. Hierzu sind um das Führungsrohr 12 Windungen 28 einer Spulenanordnung mit einer oder mehreren Spulen vorgesehen, durch die ein elektrischer Strom fließen kann. Dabei ist insbesondere der Mittelteil 14a des Kolbens als Permanentmagnet ausgebildet, vorzugsweise aufgebaut aus mehreren, nicht dargestellten Permanentmagnetabschnitten unterschiedlicher Polarität. Die Endabschnitte 14b, 14c bilden im vorliegenden Ausführungsbeispiel Dichtkörper, die am Permanentmagneten 14a angebracht sind. Die hier gewählte Darstellung der Spule(n) (in Form der Windungen 28) bzw. des Kolbens mit Permanentmagneten ist rein schematisch. Hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen einer Kolbenhubvorrichtung mit einem magnetisch angetriebenen Kolben wird beispielhaft auf die WO 2011/083125 der Anmelderin verwiesen. Zur Erzeugung eines Magnetfelds im Bewegungsbereich 16 dient also entsprechend eine Magnetfeldeinrichtung, die aus dem Permanentmagneten 14a des Kolbens 14 und der Spulenanordnung gebildet ist, wobei die Windungen 28 der Spule koaxial zum Führungsrohr 12 ausgebildet sind. Die Magnetfeldeinrichtung ist ferner so eingerichtet, dass sie ein Magnetfeld erzeugt, dessen magnetischer Fluss den Kolben 14 im Wesentlichen in Richtung der axialen Längssymmetrieachse LA durchsetzt. Ferner ist auch eine nicht weiter dargestellte Steuereinrichtung vorhanden, zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, hier der Magnetfeldeinrichtung, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Informationen, die mittels der Messanordnung, hier Sensor 22, Messabschnitt 24, erfasst worden sind, um eine gewünschte Verschiebung des Kolbens 14 zu bewirken.In the present embodiment, the piston 14 moved by magnetic forces along the longitudinal axis of symmetry LA. These are around the guide tube 12 turns 28 a coil arrangement is provided with one or more coils through which an electric current can flow. In this case, in particular, the middle part 14a formed of the piston as a permanent magnet, preferably constructed of a plurality of permanent magnet portions of different polarity, not shown. The end sections 14b . 14c form in the present embodiment sealing body, on the permanent magnet 14a are attached. The selected representation of the coil (s) (in the form of turns 28 ) or the piston with permanent magnets is purely schematic. With regard to possible embodiments of a piston lifting device with a magnetically driven piston is exemplified in the WO 2011/083125 referred to the applicant. To generate a magnetic field in the range of motion 16 Thus, a magnetic field device, which is made of the permanent magnet, accordingly serves 14a of the piston 14 and the coil assembly is formed, wherein the turns 28 the coil coaxial with the guide tube 12 are formed. The magnetic field device is further adapted to generate a magnetic field whose magnetic flux is the piston 14 penetrated essentially in the direction of the axial longitudinal axis of symmetry LA. Furthermore, a control device, not shown, for controlling the actuating device, here the magnetic field device, preferably taking into account information by means of the measuring arrangement, here sensor 22 , Measuring section 24 , have been detected to a desired displacement of the piston 14 to effect.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner am unteren Ende 12a des Führungsrohrs 12 eine Pipettierspitze 30 angedeutet, die mit dem Führungsrohr 12 lösbar gekoppelt ist. Zwischen dem unteren Endabschnitt bzw. Dichtkörper 14b des Kolbens 14 und dem unteren Ende 12a des Führungsrohrs 12 bzw. der Spitze 32 der am Führungsrohr 12 angebrachten Pipettierspitze 30 wird ein Aufnahmeraum 34 gebildet. Durch Verschieben des des Kolbens 14 innerhalb des Führungsrohrs 12 im Bewegungsbereich 16 kann das Volumen im Aufnahmeraum 34 verändert, so dass im Aufnahmeraum, vorzugsweise in der Pipettierspitze 30 ein Fluid, wie etwa eine Probenflüssigkeit, aspiriert (angesaugt) oder dispensiert (abgegeben) werden kann. Die Menge des aspirierten/dispensierten Fluids kann aufgrund der Verschiebung des Kolbens 14 im Bewegungsbereich 16 bestimmt werden. Dabei wird der axiale Weg des Kolbens 14 mittels des Kolbenverlängerungselements 18 und seinem Messabschnitt 24 im Messbereich 20 durch den Sensor 22 erfasst. Da die Geometrie und die Dimensionen des Führungsrohrs 12 bekannt sind, in der Regel handelt es sich um einen Kreiszylinder, kann durch Erfassen der Verschiebung des Kolbens 14 im Führungsrohr 12 eine Volumenvergrößerung oder Volumenverkleinerung im Aufnahmeraum 34 bestimmt werden. Die Kolbenhubvorrichtung 10 kann somit Teil einer Dosiervorrichtung, wie etwa einer Pipettiervorrichtung sein. Ferner können mehrere solche Hubvorrichtungen 10 in mehreren Pipettiervorrichtungen eines Pipettierroboters zum Einsatz kommen.In the present embodiment is also at the bottom 12a of the guide tube 12 a pipette tip 30 indicated with the guide tube 12 is releasably coupled. Between the lower end portion or sealing body 14b of the piston 14 and the lower end 12a of the guide tube 12 or the top 32 the at the guide tube 12 attached pipette tip 30 becomes a recording room 34 educated. By moving the piston 14 inside the guide tube 12 in the movement area 16 can the volume in the recording room 34 changed, so that in the receiving space, preferably in the pipette tip 30 a fluid, such as a sample fluid, can be aspirated (aspirated) or dispensed (dispensed). The amount of aspirated / dispensed fluid may be due to the displacement of the piston 14 in the movement area 16 be determined. In this case, the axial path of the piston 14 by means of the piston extension element 18 and its measuring section 24 in the measuring range 20 through the sensor 22 detected. Given the geometry and dimensions of the guide tube 12 As a rule, it is a circular cylinder that can be detected by detecting the displacement of the piston 14 in the guide tube 12 an increase in volume or volume reduction in the receiving space 34 be determined. The piston lifting device 10 may thus be part of a metering device, such as a pipetting device. Furthermore, several such lifting devices 10 be used in several pipetting a pipetting robot.

Der Kolben 14 und auch das Kolbenverlängerungselement 18 sind im Führungsrohr 12 um die Längssymmetrieachse LA frei drehbar, ohne dass dies einen Einfluss auf die Erfassung der axialen Verschiebung des Kolbens 14 bzw. des Kolbenverlängerungselements 18 mittels des Sensors 22 hat, da die Messskala 26 im Messbereich 20 des Kolbenverlängerungselements 18 in jeder Drehstellung des Kolbens 14 abgetastet werden kann.The piston 14 and also the piston extension element 18 are in the guide tube 12 about the longitudinal axis of symmetry LA freely rotatable, without affecting the detection of the axial displacement of the piston 14 or the piston extension element 18 by means of the sensor 22 has, since the measurement scale 26 in the measuring range 20 the piston extension element 18 in every rotational position of the piston 14 can be sampled.

Der Kolben 14 und das Kolbenverlängerungselement 18 sind in axialer Richtung, hier in Richtung der Längssymmetrieachse LA, spielfrei miteinander verbunden, so dass eine Verschiebung des Kolbens 14 unmittelbar und exakt auch eine entsprechende Verschiebung des Kolbenverlängerungselements 18 bewirkt. Es ist allerdings denkbar, dass der Kolben 14 und das Kolbenverlängerungselement so mit einander verbunden sein können, dass sie sich relativ zueinander um die Längssymmetrieachse LA verdrehen können, wobei auch bei einer solchen Verbindung die axiale Spielfreiheit wichtig ist, um die Übertragung von Bewegungen des Kolbens entlang der Längssymmetrieachse LA auf das Kolbenverlängerungselement 18 zu bewirken.The piston 14 and the piston extension member 18 are in the axial direction, here in the direction of the longitudinal axis of symmetry LA, backlash connected to each other, so that a displacement of the piston 14 directly and exactly also a corresponding displacement of the piston extension element 18 causes. However, it is conceivable that the piston 14 and the piston extension element can be connected to each other so that they can rotate relative to each other about the longitudinal axis of symmetry LA, wherein also in such a connection, the axial backlash is important to the transmission of movements of the piston along the longitudinal axis of symmetry LA on the piston extension element 18 to effect.

Auch wenn bei der vorgestellten Ausführungsform lediglich ein Sensor 22 dargestellt ist, ist es denkbar, dass mehrere Sensoren entlang des Umfangs des Kolbenverlängerungselements 18 angeordnet sind. Alternativ oder in Kombination ist es auch denkbar, dass in axialer Richtung (entlang der Längssymmetrieachse LA) mehrere Sensoren angeordnet sind.Even if in the presented embodiment, only one sensor 22 is illustrated, it is conceivable that a plurality of sensors along the circumference of the piston extension element 18 are arranged. Alternatively or in combination, it is also conceivable that several sensors are arranged in the axial direction (along the longitudinal axis of symmetry LA).

Der hier aus den Endabschnitten 14b und 14c sowie dem Mittelteil 14a gebildete Kolben 14 kann auch anders aufgebaut sein. Es ist etwa denkbar, dass der Kolben lediglich aus einem unteren Endabschnitt 14b und einem Mittelteil 14a besteht ohne einen oberen Endabschnitt 14c aufweisen zu müssen. Weiterhin kann der Kolben auch auf seiner ganzen Länge einen Durchmesser aufweisen, der in etwa dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 12 entspricht. Hinsichtlich des Verständnisses und der Auslegung ist auch folgendes zu beachten: Es ist auch denkbar, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel bzw. in anderen Ausführungsformen lediglich der untere Endabschnitt 14b als Kolben verstanden wird und dass der Mittelteil 14a und der obere Endabschnitt 14c als Teil des Kolbenverlängerungsabschnitts 18 verstanden werden können. Auch bei einer derartigen Zuordnung der Begriffe umfasst das Kolbenverlängerungselement 18 einen Messabschnitt 24, der die Bedingung erfüllt, dass er wenigstens teilweise in einem relativ zur Längssymmetrieachse LA axial zum Bewegungsbereich 16 des Kolbens 14 benachbarten, insbesondere anschließenden Messbereich 24 angeordnet ist.The one here from the end sections 14b and 14c as well as the middle part 14a formed piston 14 can also be structured differently. It is conceivable that the piston only from a lower end portion 14b and a middle part 14a exists without an upper end portion 14c to have to have. Furthermore, the piston may also have over its entire length a diameter which is approximately the inner diameter of the guide tube 12 equivalent. With regard to understanding and interpretation is also the following: It is also conceivable that in the present embodiment and in other embodiments, only the lower end portion 14b is understood as a piston and that the middle part 14a and the upper end portion 14c as part of the piston extension section 18 can be understood. Even with such an assignment of the terms, the piston extension element comprises 18 a measuring section 24 that satisfies the condition that it is at least partially axially relative to the range of motion relative to the longitudinal axis of symmetry LA 16 of the piston 14 adjacent, in particular subsequent measuring range 24 is arranged.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011/083125 A1 [0002] WO 2011/083125 A1 [0002]
  • WO 2011/083125 [0044] WO 2011/083125 [0044]

Claims (19)

Kolbenhubvorrichtung, umfassend: ein Führungsrohr (12) mit einer Längssymmetrieachse (LA), einen in dem Führungsrohr (12) entlang der Längssymmetrieachse (LA) verschiebbar aufgenommenen Kolben (14), der im Führungsrohr (12) um die Längssymmetrieachse (LA) drehbar ist, eine Betätigungseinrichtung (14a, 28), die dazu eingerichtet ist, den Kolben (14) im Führungsrohr (12) entlang der Längssymmetrieachse (LA) innerhalb eines axialen Bewegungsbereichs (16) des Führungsrohres (12) zu verschieben, und eine Messanordnung zur Erfassung einer Position oder Bewegung des Kolbens (14) innerhalb des Bewegungsbereichs (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) mit einem der Messanordnung zugeordneten Kolbenverlängerungselement (18) verbunden ist, das einen Messabschnitt (24) umfasst und das bei innerhalb des Bewegungsbereichs (16) befindlichem Kolben (14) mit seinem Messabschnitt (24) wenigstens teilweise in einem relativ zur Längssymmetrieachse (LA) axial zum Bewegungsbereich (16) des Kolbens (14) benachbarten, insbesondere anschließenden Messbereich (20) angeordnet ist, wobei die Messanordnung dazu eingerichtet ist, bei einer beliebigen Drehstellung des Kolbens (14) um die Längssymmetrieachse (LA) die Position oder Bewegung des Kolbens (14) mittels des Messabschnitts (24) zu erfassen.A piston lifting device comprising: a guide tube ( 12 ) with a longitudinal axis of symmetry (LA), one in the guide tube ( 12 ) along the longitudinal axis of symmetry (LA) slidably received piston ( 14 ), in the guide tube ( 12 ) is rotatable about the longitudinal axis of symmetry (LA), an actuating device ( 14a . 28 ), which is adapted to the piston ( 14 ) in the guide tube ( 12 ) along the longitudinal axis of symmetry (LA) within an axial range of motion (FIG. 16 ) of the guide tube ( 12 ) and a measuring arrangement for detecting a position or movement of the piston ( 14 ) within the range of movement ( 16 ), characterized in that the piston ( 14 ) associated with the measuring arrangement piston extension element ( 18 ), which has a measuring section ( 24 ) and within at the range of movement ( 16 ) located piston ( 14 ) with its measuring section ( 24 ) at least partially in a relative to the longitudinal axis of symmetry (LA) axially to the range of motion ( 16 ) of the piston ( 14 ) adjacent, in particular subsequent measuring range ( 20 ) is arranged, wherein the measuring arrangement is adapted to, at any rotational position of the piston ( 14 ) about the longitudinal axis of symmetry (LA) the position or movement of the piston ( 14 ) by means of the measuring section ( 24 ) capture. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung wenigstens eine am Messabschnitt (24) angeordnete oder ausgebildete Messskala (26) umfasst.Piston lifting device according to claim 1, characterized in that the measuring arrangement at least one at the measuring section ( 24 ) arranged or formed measuring scale ( 26 ). Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messskala (26) derart ausgeführt ist, dass sie entlang des gesamten Umfangs des Messabschnitts (24) erfassbar ist, insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich der Längssymmetrieachse (LA) ausgebildet ist.Piston lifting device according to claim 2, characterized in that the measuring scale ( 26 ) is designed such that it along the entire circumference of the measuring section ( 24 ) is detectable, in particular rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of symmetry (LA) is formed. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messskala (26) des Messabschnitts (24) entlang der Längssymmetrieachse (LA) verteilt eine Aufeinanderfolge von mehreren Messfeldern mit unterschiedlicher radialer Ausdehnung (40a, 40b) bezüglich der Längssymmetrieachse (LA) oder/und unterschiedlicher Magnetisierung oder/und unterschiedlicher Leitfähigkeit oder/und unterschiedlichem Reflexionsgrad (40c, 40d) vorgesehen sind, wobei sich die Messfelder (40a–d) jeweils entlang des gesamten Umfangs des Messabschnitts (24) erstrecken.Piston lifting device according to claim 2 or 3, characterized in that as a measuring scale ( 26 ) of the measuring section ( 24 ) along the longitudinal axis of symmetry (LA) distributes a sequence of several measuring fields with different radial extent (FIG. 40a . 40b ) with respect to the longitudinal axis of symmetry (LA) or / and different magnetization and / or different conductivity and / or different reflectance ( 40c . 40d ) are provided, wherein the measuring fields ( 40a D) each along the entire circumference of the measuring section ( 24 ). Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfelder (40a, 40b) in einem sich wiederholenden Muster mit benachbarten Messfeldern angeordnet sind.Piston lifting device according to claim 4, characterized in that the measuring fields ( 40a . 40b ) are arranged in a repeating pattern with adjacent measuring fields. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Messfelder (40a, 40b) in axialer Richtung, insbesondere parallel zur Längssymmetrieachse (LA) des Kolbenverlängerungselements (18), im Wesentlichen die gleiche Ausdehnung aufweisen.Piston lifting device according to claim 5, characterized in that the adjacent measuring fields ( 40a . 40b ) in the axial direction, in particular parallel to the longitudinal axis of symmetry (LA) of the piston extension element (FIG. 18 ), have substantially the same extent. Kolbenhubvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung wenigstens einen Sensor (22) zur Erfassung bzw. Abtastung der Messskala (26) umfasst, wobei der wenigstens eine Sensor (22) wenigstens teilweise außerhalb des Bewegungsbereichs (16), vorzugsweise ausserhalb des Führungsrohrs (12), vorgesehen ist.Piston lifting device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the measuring arrangement comprises at least one sensor ( 22 ) for detecting or scanning the measuring scale ( 26 ), wherein the at least one sensor ( 22 ) at least partially outside the range of motion ( 16 ), preferably outside the guide tube ( 12 ), is provided. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (22) in axialer Richtung an dem Ende des Führungsrohrs (12) angeordnet ist, welches zum Messbereich (20) benachbart angeordnet ist, vorzugsweise oberhalb dieses Endes des Führungsrohrs (12) angeordnet ist.Piston lifting device according to claim 7, characterized in that the at least one sensor ( 22 ) in the axial direction at the end of the guide tube ( 12 ), which leads to the measuring range ( 20 ) is arranged adjacent, preferably above this end of the guide tube ( 12 ) is arranged. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (22) ein optisch, induktiv oder kapazitiv erfassender Sensor ist, durch den vorzugsweise die Oberfläche des Messabschnitts (24) erfasst bzw. abgetastet wird.Piston lifting device according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one sensor ( 22 ) is an optically, inductively or capacitively detecting sensor through which preferably the surface of the measuring section ( 24 ) is detected or scanned. Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsbereich (16) des Kolbens (14) im Wesentlichen einem maximal möglichen Hubweg zwischen einer unteren und einer oberen Stellung des Kolbens (14) im Führungsrohr (12) entspricht.Piston lifting device according to one of the preceding claims, characterized in that the movement range ( 16 ) of the piston ( 14 ) substantially a maximum possible stroke between a lower and an upper position of the piston ( 14 ) in the guide tube ( 12 ) corresponds. Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (12) eine axiale Länge aufweist, die im Wesentlichen einem maximal möglichen Hubweg zwischen einer unteren und einer oberen Stellung des Kolbens (14) im Führungsrohr (12) entspricht. Piston lifting device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide tube ( 12 ) has an axial length substantially equal to a maximum possible stroke between a lower and an upper position of the piston ( 14 ) in the guide tube ( 12 ) corresponds. Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie mit dem Kolben (14) in einer mechanischen oder/und magnetischen Wechselwirkung steht.Piston lifting device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device is set up in such a way that it engages with the piston ( 14 ) is in a mechanical and / or magnetic interaction. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine Magnetfeldeinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist, wobei vorzugsweise der Kolben (14) wenigstens einen Permanentmagneten (14a) aufweist, und wobei weiter vorzugsweise entlang des Außenumfangs des Führungsrohrs (12), besonders bevorzugt innerhalb des Bewegungsbereichs (16) des Führungsrohres (12) eine Spulenanordnung mit wenigstens einer Spule vorgesehen ist, wobei die Windungen (28) der Spule koaxial zum Führungsrohr (12) ausgebildet sind.Piston lifting device according to claim 12, characterized in that the actuating device comprises a magnetic field device for generating a magnetic field, wherein preferably the Piston ( 14 ) at least one permanent magnet ( 14a ), and further preferably along the outer circumference of the guide tube ( 12 ), more preferably within the range of motion ( 16 ) of the guide tube ( 12 ) a coil arrangement is provided with at least one coil, wherein the turns ( 28 ) of the coil coaxial with the guide tube ( 12 ) are formed. Kolbenhubvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen magnetischer Fluss den Kolben (14) im Wesentlichen in Richtung der axialen Längssymmetrieachse (LA) durchsetzt.Piston lifting device according to claim 12 or 13, characterized in that the magnetic field device is adapted to generate a magnetic field, the magnetic flux of the piston ( 14 ) penetrated substantially in the direction of the axial longitudinal axis of symmetry (LA). Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) und das Kolbenverlängerungselement (18) in axialer Richtung spielfrei miteinander verbunden sind oder/und drehfest miteinander verbunden sind, insbesondere stoffschlüssig oder/und formschlüssig miteinander verbunden sind.Piston lifting device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 14 ) and the piston extension element ( 18 ) are connected to each other in the axial direction without play or / and rotatably connected to each other, in particular cohesively and / or positively connected with each other. Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Steuereinrichtung umfasst zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Informationen, die mittels der Messanordnung erfasst worden sind, um eine gewünschte Verschiebung des Kolbens (14) zu bewirken.Kolbenhubvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a control device for controlling the actuating device, preferably taking into account information that has been detected by the measuring arrangement to a desired displacement of the piston ( 14 ) to effect. Dosiervorrichtung mit einer Kolbenhubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen Aufnahmeraum (34) zur Aufnahme eines zu dosierenden Fluids, wobei das Fluid entsprechend der Verschiebung des Kolbens (14) aspiriert oder dispensiert werden kann, wobei die Messanordnung ferner dazu eingerichtet ist, die aspirierte oder dispensierte Menge des Fluids in Abhängigkeit der Verschiebung des Kolbens (14) zu bestimmen.Dosing device with a piston lifting device according to one of the preceding claims, further comprising: a receiving space ( 34 ) for receiving a fluid to be metered, wherein the fluid corresponding to the displacement of the piston ( 14 ) may be aspirated or dispensed, the measuring arrangement being further adapted to adjust the aspirated or dispensed quantity of the fluid in dependence on the displacement of the piston ( 14 ). Dosiervorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Steuereinrichtung der Kolbenhubvorrichtung ferner dazu eingerichtet ist, mittels der Verschiebung des Kolbens (14) ein bestimmte Menge Fluid zu aspirieren oder zu dispensieren.Dosing device according to claim 17, wherein the control device of the piston lifting device is further adapted, by means of the displacement of the piston ( 14 ) to aspirate or dispense a certain amount of fluid. Dosiervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenverlängerungselement (18) an einem vom Aufnahmeraum (30) abgewandten Abschnitt (14c) des Kolbens (14) vorgesehen ist.Dosing device according to claim 17 or 18, characterized in that the piston extension element ( 18 ) at one of the reception room ( 30 ) facing away from ( 14c ) of the piston ( 14 ) is provided.
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