ES2640464T3 - Dosificador - Google Patents

Abstract

Pipeta (10c; 10d; 10e) que comprende - un tubo de guía (20c; 20d; 20e), - un émbolo (24c) introducido de forma desplazable en el tubo de guía (20c; 20d; 20e) que presenta un imán permanente (54), - un dispositivo de activación (42c; 42d; 42e) para ejercer una fuerza sobre el émbolo (24c) a fin de desplazar el émbolo (24c) en el tubo de guía (20c; 20d; 20e), y - una cámara (28, 30) para la recepción de un medio a dosificar (34), pudiéndose aspirar o dispensar el medio a dosificar (34) conforme a un desplazamiento del émbolo (24c), diseñándose el dispositivo de activación (42c; 42d; 42e) para una interacción magnética con el émbolo (24c), caracterizada por que el émbolo (24c) comprende al menos dos secciones de imán permanente (56-1, ..., 56-5) que limitan una con otra, cuyas magnetizaciones (M1, ..., M5) se desarrollan axialmente respecto al tubo de guía (20c; 20d; 20e), orientándose las magnetizaciones (M1, ..., M5) de las secciones de imán permanente adyacentes (56-1, ..., 56-5) de forma opuesta unas a otras, por que el dispositivo de activación presenta un generador de campos magnéticos para la generación de un campo magnético, comprendiendo el generador de campos magnéticos (42; 42c) un conjunto de bobinas con una serie de bobinas (44-1, 44-2, 44-3; 44c) cuyas espiras rodean coaxialmente, al menos por secciones, al tubo de guía (20b; 20c), desplazándose las bobinas (44-1, 44-2, 44-3; 44c) axialmente unas respecto a otras y por que la distancia (s) entre las bobinas axialmente adyacentes (44c), medida entre las posiciones axialmente centrales de cada bobina (44c), se ajusta a la longitud axial (Lm) de una sección de imán permanente (56-1, ..., 56-5) y a un control de fases de las bobinas (44c) de manera que la distancia (s) entre las bobinas adyacentes (44c) sea de s >= 1/n x 2 x Lm, siendo s la distancia, n el número del fases del servicio de fases del control de fases y Lm la longitud axial de la sección de imán permanente (56-1, ..., 56-5).

Description

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DESCRIPCION

Dosificador

La presente invencion se refiere a una pipeta con todas las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1.

Por el documento US 2008/0247913 A1 se conoce una pipeta generica. Su embolo introducido de forma desplazable en un tubo de gma comprende concretamente un iman permanente, no obstante, este solo sirve para la union separable de dos elementos en forma de barra, en particular de un vastago de actuador y de un embolo funcional. Por medio de los imanes permanentes es posible fijar el vastago de activacion y el embolo funcional el uno en el otro.

Por el documento US 4,692,673 A se conoce un dosificador en forma de una bomba que comprende concretamente una serie de bobinas cuyas espiras rodean un tubo de gma. Sin embargo, la memoria impresa D2 no revela ningun embolo con secciones de iman permanente que limiten unas con otras.

En el documento EP 0 604 903 A1 se publica una bomba con iman movil cuyo embolo presenta concretamente secciones permanentes que limitan unas con otras. La bomba presenta ademas un conjunto de bobinas con una serie de bobinas cuyas espiras rodean coaxialmente un tubo de gma respectivamente por secciones. No obstante, la memoria impresa EP 0 604 603 A1 no se pronuncia con respecto a la eleccion de la distancia entre las bobinas axialmente adyacentes. Por otra parte, esta memoria impresa no revela ninguna pipeta.

La memoria impresa US 5,700,959 A publica concretamente una pipeta que comprende un iman. Sin embargo, la fuerza magnetica generada por el mecanismo magnetico aqm revelado solo sirve para ayudar a un usuario de la pipeta conocida a sujetar una unidad de embolo en una posicion inicial en la que la pipeta conocida esta preparada para una recepcion de lfquido.

Tambien forman parte del estado de la tecnica, por ejemplo, pipetas con un tubo de vidrio en cuyo uno de sus extremos se introduce de forma desplazable un embolo y en cuyo otro extremo se dispone una tobera a traves de la cual se puede aspirar (succionar) o dispensar (suministrar) el medio a dosificar de acuerdo con el desplazamiento del embolo. Entre el embolo y el medio a dosificar puede disponerse adicionalmente un medio de desplazamiento lfquido o gaseoso, de manera que tambien sea posible ejercer una presion sobre el medio a dosificar para que salga completamente de la camara, asf como aspirar las cantidades mas reducidas.

Para la activacion del embolo en el tubo de gma se conocen dispositivos de activacion acoplados al embolo y que convierten, por ejemplo, un movimiento giratorio de un elemento de ajuste en un movimiento de desplazamiento del embolo. En este caso, el movimiento giratorio del elemento de ajuste puede realizarse de forma manual o utilizando un electromotor, transformandose un angulo determinado del giro o un numero determinado de vueltas del elemento de ajuste en un recorrido de desplazamiento determinado del embolo y, por consiguiente, en un volumen (dosis) aspirado o dispensado determinado del medio a dosificar.

Para algunas aplicaciones, especialmente en el campo de los laboratorios, una dosificacion precisa, es decir, una medida exacta de la cantidad del medio aspirado o dispensado, resulta de gran importancia. Asf, en los dosificadores conocidos se pretende conseguir un posicionamiento lo mas preciso posible del embolo, asf como un movimiento lo mas uniforme posible del embolo por medio de engranajes reductores mecanicos relativamente costosos o utilizando electromotores de precision. En este caso con un engranaje reductor ciertamente es posible lograr una precision de posicionamiento comparativamente alta, aunque perjudica en igual medida la dinamica del proceso de dosificacion, dado que los engranajes reductores funcionan con mucha lentitud. Por otra parte, los engranajes de este tipo conllevan muchos costes y mantenimiento. El accionamiento a traves de electromotores tambien requiere casi siempre el empleo de engranajes reductores o el mismo va en detrimento de la precision en virtud del juego del motor en caso de control directo del motor del embolo.

Otro problema conocido de los dosificadores habituales consiste en el ajuste preciso necesario entre el embolo y el tubo de gma, de modo que, por una parte, el embolo este suficientemente impermeabilizado frente al tubo de gma a fin de evitar una salida del medio a dosificar o del medio de desplazamiento o una penetracion de aire y, por otra parte, que el embolo no este colocado de forma fija en el tubo de gma para permitir de forma fiable un desplazamiento del embolo alrededor de un recorrido de desplazamiento determinado.

Partiendo de esta base, la tarea de la presente invencion consiste en poner a disposicion un dosificador del tipo mencionado al principio, asf como un procedimiento de dosificacion utilizando un dosificador de este tipo con el que sea posible aspirar o dispensar un medio a dosificar con una alta precision de dosificacion y que se pueda realizar preferiblemente de forma sencilla y economica.

Segun la presente invencion, esta tarea se resuelve gracias a una pipeta con todas las caractensticas de la reivindicacion 1. Una pipeta como esta comprende un tubo de gma, un embolo introducido de forma desplazable en el tubo de gma, un dispositivo de activacion para la aplicacion de una fuerza sobre el embolo, a fin de desplazar el embolo en el tubo de gma, y una camara para la recepcion de un medio a dosificar, siendo posible aspirar o dispensar el medio a dosificar conforme al desplazamiento del embolo y disenandose el dispositivo de activacion para un efecto redproco magnetico con el embolo.

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Por lo tanto, un aspecto importante de la invencion consiste en la activacion del embolo por medio del efecto redproco magnetico. Esto significa que una fuerza para el desplazamiento del embolo en el tubo de gma es una fuerza magnetica en virtud de un campo magnetico. Al contrario que en los dosificadores habituales, el movimiento del embolo no se lleva cabo, por consiguiente, mediante una transmision mecanica de la fuerza entre un elemento de ajuste y el embolo, sino mediante el efecto redproco magnetico sin contacto. La falta de un acoplamiento mecanico entre el dispositivo de activacion y el embolo elimina fuentes de fallos que no se podfan evitar en los dosificadores habituales debido a un juego del engranaje de activacion o del motor o a la friccion.

Ademas, el movimiento del embolo mediante una fuerza magnetica permite una alta dinamica de la dosificacion. Si el campo magnetico se ajusta durante el proceso de dosificacion con elementos electricos o electronicos, por ejemplo, como consecuencia de la conexion de bobinas, es posible realizar un movimiento del embolo con un retardo muy reducido.

Segun la invencion, el embolo presenta un iman permanente. Con respecto al control del campo magnetico para la dosificacion del medio se preve, segun la invencion, que el dispositivo de activacion presente un generador de campos magneticos para la generacion de un campo magnetico. De este modo, los elementos para la generacion y para el control del campo magnetico se pueden disponer fuera del tubo de gma a una distancia magneticamente activa.

El generador de campos magneticos de una pipeta segun la invencion genera preferiblemente un campo magnetico cuyo flujo magnetico atraviesa el embolo fundamentalmente de forma axial respecto al tubo de gma. En una orientacion del flujo magnetico como esta, el efecto redproco entre el campo magnetico y el embolo se dirige en direccion del desplazamiento del embolo, de manera que la accion de la fuerza pueda actuar eficazmente sobre el embolo en direccion de desplazamiento del embolo. Para conseguir finalmente un movimiento del embolo para la dosificacion del medio, es necesaria una variacion del tamano, de la orientacion o de la posicion del campo magnetico. En el caso mas sencillo, esto puede lograrse mediante la conexion o desconexion del campo magnetico, de modo que el embolo sea atrafdo o repelido, por ejemplo, por el iman durante un penodo de tiempo determinado, desplazandose un recorrido determinado. Alternativa o adicionalmente, el campo magnetico puede moverse mediante el movimiento del generador de campos magneticos relativamente respecto al tubo de gma, de manera que el embolo siga este movimiento. Como otra alternativa o posibilidad adicional podna modificarse la direccion o la intensidad del flujo magnetico del campo magnetico o llevarse a cabo una "deformacion" del campo magnetico mediante la variacion local de la direccion y de la intensidad del flujo magnetico, variando asf las fuerzas magneticas que actuan sobre el embolo y dando lugar a un desplazamiento del embolo (por ejemplo, en una disposicion con varios imanes o/y bobinas mediante el control/movimiento de distintos imanes/bobinas).

Segun la invencion se preve que el generador de campos magneticos comprenda un conjunto de bobinas con al menos una bobina cuyas espiras rodeen coaxialmente al tubo de gma. Una bobina como esta puede crear, mediante el control de la intensidad de corriente aportada a la misma, un campo magnetico variable, a fin de atraer el embolo con una fuerza regulable en direccion de su centro axial. La bobina puede desplazarse alternativa o adicionalmente de forma coaxial respecto al tubo de gma para mover el embolo.

Resultan posibilidades especiales para la dosificacion flexible y precisa gracias a que el generador de campos magneticos comprende, segun la invencion, un conjunto de bobinas con una serie de bobinas cuyas espiras rodean respectivamente al tubo de gma de forma coaxial, desplazandose las bobinas axialmente unas respecto a otras. Mediante la regulacion de las intensidades de corriente aportadas a las distintas bobinas es posible modificar el campo magnetico existente en el tubo de gma con respecto a su intensidad total, asf como respecto a su distribucion de flujo axial para atraer el embolo a una posicion definida en el tubo de gma. En un caso sencillo, dos bobinas dispuestas a una distancia axial pueden accionarse redprocamente para mover el embolo de un lado a otro entre dos posiciones.

Por un conjunto de bobinas con una serie de bobinas tambien se entiende en el sentido de esta invencion un dispositivo a modo de un transformador de ahorro (autotransformador) que comprende un arrollamiento continuo con contactos por los extremos, asf como un contacto de toma central, de manera que las dos secciones de bobina entre los contactos de fin de carrera y el contacto de toma central puedan controlarse por separado. En otras variantes de un conjunto de bobinas de este tipo, el contacto de toma central podna desplazarse a lo largo del eje de bobina entre los contactos de fin de carrera, a fin de variar la relacion del numero de espiras de las dos secciones de bobina.

Preferiblemente, la pipeta de la invencion comprende ademas un dispositivo de control para el control del tamano o/y de la posicion o/y de la direccion del campo magnetico, de modo que sea posible controlar el movimiento del embolo y la posicion del embolo en el tubo de gma. Un dispositivo de control electronico permite un movimiento fiable, rapido y preciso y un posicionamiento del embolo y, si se desea, tambien una regulacion de la posicion del embolo mediante el retroceso de un valor de deteccion que indica el movimiento o la posicion del embolo, por ejemplo, de un detector de posicion o de una bascula que registra la cantidad de medio aspirado o dispensado.

Entre el embolo y el tubo de gma puede disponerse ventajosamente una pelfcula deslizante de un lfquido magnetizable. El generador de campos magneticos de la pipeta tambien puede servir asf para la generacion de un campo magnetico que actue sobre la pelfcula deslizante. De este modo, el campo magnetico de un generador de campos magneticos provoca que la pelfcula deslizante formada de lfquido magnetizable permanezca de forma fiable

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en el espacio intermedio entre el embolo y el tubo de gma. Esto tiene la ventaja, por una parte, de que se permite un movimiento de poca friccion del embolo con una alta dinamica. Por otra parte, gracias a este perfeccionamiento de la invencion se puede conseguir una impermeabilizacion considerablemente elevada de la camara frente al entorno de la pipeta.

Segun el presente perfeccionamiento, el campo magnetico no solo se encarga de una pelfcula deslizante estable de un lfquido magnetizable entre el embolo y el tubo de gma, sino que mueve al mismo tiempo el embolo en el tubo de gma para la dosificacion del medio. En este caso se aprovecha la posibilidad de evitar de una forma especialmente segura un escape de la pelfcula deslizante cuando la pelfcula deslizante se encuentra en la posicion del embolo y se mueve en el campo magnetico junto con el embolo.

Para poder preestablecer de forma fiable la posicion axial de la pelfcula deslizante, el generador de campos magneticos tambien debena disenarse preferiblemente para generar un campo magnetico cuyo flujo magnetico se oriente en la posicion del embolo fundamentalmente de forma axial respecto al tubo de gma.

Mediante el uso de una pipeta de la presente invencion se puede llevar a cabo un procedimiento de dosificacion para la dosificacion de un medio que comprenda los siguientes pasos: puesta a disposicion de un campo magnetico y aplicacion de una fuerza sobre el embolo por medio del efecto redproco magnetico del embolo con el campo magnetico. Con un procedimiento de dosificacion como este, es posible conseguir una dosificacion sencilla y precisa con una alta dinamica, ejerciendose una fuerza magnetica sobre el embolo fundamentalmente sin acoplamiento mecanico que resulta de un efecto redproco del embolo con un campo magnetico. Mediante la modificacion de la posicion, de la direccion o del tamano del campo magnetico o mediante la deformacion del campo magnetico puede realizarse un movimiento del embolo en el tubo de gma para la dosificacion del medio.

Si se lleva a cabo el procedimiento de dosificacion con la pipeta segun la invencion que comprende un conjunto de bobinas con una serie de bobinas, cuyas espiras rodean respectivamente de forma coaxial al tubo de gma, desplazandose axialmente las bobinas unas respecto a otras, es posible controlar las intensidades de corriente respectivamente aportadas a las bobinas conforme a una dosis a aspirar o dispensar, a fin de, con elementos electronicos, aspirar o suministrar de forma rapida y precisa una cantidad deseada del medio a dosificar.

El iman permanente del embolo de la pipeta de la presente invencion tambien conserva, sin una aportacion constante de energfa, una magnetizacion definida que puede utilizarse para el posicionamiento o el movimiento del embolo a traves del dispositivo de activacion. La utilizacion de un iman permanente permite, por consiguiente, la reduccion de la energfa necesaria para el funcionamiento del dosificador.

Segun la invencion, el embolo de la pipeta de la presente solicitud comprende al menos dos secciones de iman permanente que limitan una con otra, cuyas magnetizaciones se desarrollan axialmente respecto al tubo de gma, orientandose las magnetizaciones de las secciones de iman permanente adyacentes en sentido contrario. En una disposicion como esta, en los puntos en los que cambia la direccion de las magnetizaciones, es decir, en la zona de transicion de las secciones de iman permanente adyacentes, pueden generarse campos magneticos relativamente intensos que se desarrollan radialmente y que permiten un posicionamiento especialmente preciso y una alta resolucion local de la posicion axial del embolo. Esta mayor precision que repercute en una precision de dosificacion mas alta del dosificador, se atribuye a la mayor variacion relativa del campo magnetico durante el desplazamiento axial del embolo.

Aunque el efecto antes citado ya se consigue mediante la puesta a disposicion de solo dos secciones de iman permanente que limitan una con otra con magnetizaciones orientadas en sentido contrario, en una forma de realizacion preferida de la invencion se preve disponer en direccion axial del tubo de gma mas de dos secciones de iman permanente, presentando las secciones de iman permanente adyacentes magnetizaciones opuestas. Dado que cada seccion de iman permanente puede entenderse de manera que esta presente por uno de sus extremos axiales un polo magnetico positivo y por su otro extremo axial un polo magnetico negativo, la disposicion de secciones de iman permanente con direccion de magnetizacion variable segun la invencion tambien puede describirse de modo que las secciones de iman permanente adyacentes se orienten unas hacia otras bien respectivamente con sus polos negativos o bien respectivamente con sus polos positivos. El efecto de un campo magnetico especialmente intenso y que se desarrolla marcadamente en direccion radial siempre se produce precisamente en las zonas de transicion en las que los polos positivos o los polos negativos de las secciones de iman permanente adyacentes coinciden.

En una forma de realizacion especialmente sencilla de la invencion se preve que las secciones de iman permanente esten formadas por imanes permanentes que se fijan unos en otros de manera que los polos magneticos positivos de los imanes permanentes adyacentes se orienten unos hacia otros y se dispongan adyacentes unos a otros o que los polos magneticos negativos de los imanes permanentes adyacentes se orienten unos hacia otros y se dispongan adyacentes unos a otros. Un embolo construido de este modo se puede fabricar de forma especialmente sencilla a partir de una serie de imanes permanentes cilmdricos en sf conocidos que se fijan unos en otros en una orientacion alterna, preferiblemente se pegan unos a otros. No obstante, un embolo segun la invencion tambien podna lograrse alternativamente mediante magnetizacion de un material ferromagnetico con la accion de un campo magnetico conformado debidamente.

En otra forma de realizacion de la invencion se preve que el embolo comprenda al menos un cuerpo de obturacion que se dispone entre una pared interior del tubo de gma y las secciones de iman permanente o el iman permanente.

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De este modo se obtiene la ventaja de que no es absolutamente preciso fabricar el propio iman permanente del embolo de forma que se ajuste perfectamente conforme a las dimensiones interiores del tubo de gma, siendo posible garantizar una impermeabilizacion fiable entre el iman permanente y el tubo de gma. En este caso se considera especialmente que el al menos un cuerpo de obturacion se configure en forma de una tapa y se coloque sobre un extremo axialmente superior o/y un extremo axialmente inferior del iman permanente o que se coloque sobre la seccion de iman permanente axialmente mas superior o/y la seccion de iman permanente mas inferior. De esta forma, los cuerpos de obturacion a modo de tapa pueden colocarse sobre los extremos del cuerpo de iman permanente, de manera que rodeen respectivamente las secciones perifericas de los extremos, asf como las superficies frontales de los extremos del cuerpo de iman permanente, pudiendose evitar un contacto entre el medio a dosificar y el cuerpo de iman permanente.

De acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion se preve que el dispositivo de activacion presente un generador de campos magneticos para la generacion de un campo magnetico, comprendiendo el generador de campos magneticos un conjunto de bobinas con al menos una bobina que presenta al menos una espira, rodeando la al menos una espira solo una seccion parcial del penmetro del tubo de gma. Por lo tanto, en esta forma de realizacion la al menos una espira de la bobina no rodea al tubo de gma por completo, es decir, no envuelve totalmente (en un angulo periferico de 360 grados) el tubo de gma, sino que solo se desarrolla por una seccion parcial del penmetro del tubo de gma (en un angulo periferico menor de 360 grados), de modo que otra seccion parcial del penmetro del tubo de gma quede libre de la espira. Como consecuencia aun se puede acceder al tubo de gma por la seccion periferica cubierta por la espira, por ejemplo, para permitir un control visual del proceso de dosificacion o para disponer en el tubo de gma un elemento de deteccion de la posicion para la deteccion de una posicion o de un movimiento del embolo. Segun el tamano de la seccion parcial no recubierta por la espira y segun el desarrollo de la espira tambien pueden obtenerse ventajas con respecto a la disposicion, especialmente a la impermeabilizacion de la disposicion de varias pipetas adyacentes o a la disposicion de bobinas adyacentes como se describira mas adelante con mayor detalle.

Un metodo similar al de la forma de realizacion antes descrita pretende otra forma de realizacion ventajosa de la invencion en la que el dispositivo de activacion presenta un generador de campos magneticos para la generacion de un campo magnetico, comprendiendo el generador de campos magneticos un conjunto de bobinas con al menos una bobina que presenta al menos una espira, desarrollandose la al menos una espira completamente a un lado de un plano central longitudinal que incluye un eje central longitudinal del tubo de gma. De este modo se puede conseguir que la bobina ocupe fundamentalmente solo la mitad del espacio constructivo existente alrededor del tubo de gma, mientras que la otra mitad es accesible por completo y concretamente, por ejemplo, para una segunda bobina del mismo tipo, para un elemento de deteccion de posicion o tambien para un montaje conveniente de varias pipetas.

En este caso se considera especialmente que el conjunto de bobinas comprenda una primera bobina con al menos una primera espira y una segunda bobina con al menos una segunda espira, desarrollandose la al menos una primera espira completamente a uno de los lados del plano central longitudinal y la al menos una segunda espira completamente al otro lado del plano central longitudinal. Por medio de las bobinas colocadas desde caras opuestas en el tubo de gma puede generarse un campo magnetico especialmente uniforme y bien definido en el interior del tubo de gma o llevarse a cabo una deteccion del campo magnetico especialmente fiable. En este caso, en la zona del plano central longitudinal una seccion parcial del penmetro del tubo de gma aun sigue preferiblemente sin estar recubierta por una espira de la primera bobina ni por una espira de la segunda bobina, siendo asf posible un acceso al tubo de gma, por ejemplo, para un elemento de deteccion de posicion o para un control visual del dosificador.

En una variante preferida de las dos formas de realizacion descritas en ultimo lugar se preve que la al menos una espira de la bobina se desarrolle por completo entre dos planos tangenciales del tubo de gma que entran en contacto con la pared exterior del tubo de gma y paralelos entre sf. En esta variante puede conseguirse una alta densidad de embalaje especialmente montando varios tubos de gma, dado que los tubos de gma contiguos se pueden disponer a una distancia relativamente reducida unos de otros. Mientras que en especial una serie de espiras que rodean completamente al tubo de gma da lugar a una mayor necesidad de espacio, la distancia minima entre los tubos de gma contiguos al utilizar un conjunto de bobinas segun esta variante de la invencion no se determina mediante el grosor de la al menos una espira de la bobina. En su lugar, es posible montar sucesivamente una fila de tubos de gma dispuestos unos al lado de otros segun esta variante de la invencion, de manera que los planos tangenciales arriba descritos de los tubos de gma adyacentes se desarrollen fundamentalmente paralelos entre sf. Asf los tubos de gma pueden disponerse tan cerca unos de otros que las paredes exteriores de los tubos de gma entren en contacto o practicamente entren en contacto.

Preferiblemente una seccion de espira de la espira que solo rodea a una seccion parcial del penmetro del tubo de gma se desarrolla a lo largo de una pared exterior del tubo de gma y concretamente en direccion periferica del tubo de gma. Una seccion de espira como esta puede generar un campo magnetico que se desarrolle en direccion axial en el interior del tubo de gma el cual puede interactuar con el embolo.

Ademas una seccion de espira de la al menos una espira puede desarrollarse en direccion axial a lo largo de una pared exterior del tubo de gma. Una seccion de espira axial como esta se une preferiblemente a una seccion de espira arriba descrita que se desarrolla en direccion perimetral en el interior de la misma espira, de manera que el campo magnetico generado por la seccion de espira axial despliegue mas bien un efecto redproco menor con el

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embolo y que la seccion de espira axial sirva principalmente para la admision/evacuacion de corriente a/desde la seccion de espira que se desarrolla en direccion periferica.

Una combinacion especialmente ventajosa de la seccion de espira que se desarrolla en direccion periferica y de la seccion de espira axial resulta junto con el al menos un iman permanente del embolo, en especial con una serie de secciones de iman permanente que limitan unas contras otras con direcciones de magnetizacion variables. Ventajosamente, la longitud axial de la seccion de espira que se desarrolla axialmente puede adaptarse a una longitud de la seccion de iman permanente o del iman permanente.

En otra variante de la invencion se preve que la al menos una espira que solo rodea una seccion parcial del penmetro del tubo de grna presente una seccion de espira que se desarrolle hacia el tubo de grna, desarrollandose a continuacion a lo largo del tubo de grna y desarrollandose a continuacion de modo que se aleje del tubo de grna. En esta variante, las partes de la espira que no pueden contribuir a la generacion del campo magnetico deseado en la posicion del embolo pueden guiarse a distancia del tubo de grna, de manera que su campo magnetico no influya negativamente en el campo magnetico de las partes activas de la espira que se desarrollan a lo largo del tubo de grna. De este modo es posible crear en el interior del tubo de grna un campo magnetico bien definible y relativamente homogeneo, a pesar de que la al menos una espira, al contrario que en el caso de una espira de bobina normal, no rodee por completo al tubo de grna.

Como ya se ha indicado antes, en la seccion parcial del penmetro del tubo de grna no rodeada por la al menos una espira se puede disponer un elemento de deteccion de posicion. Este elemento de deteccion de posicion puede formar parte de un detector de posicion que, por medio del elemento de deteccion de posicion, detecta un valor de deteccion que indica el movimiento o la posicion del embolo. Este valor de deteccion puede utilizarse especialmente para la regulacion de la posicion del embolo ya mencionada en relacion con la invencion, regulando un dispositivo de control la posicion del embolo mediante el retroceso del valor de deteccion. De este modo es posible una dosificacion muy precisa y automatizada.

El elemento de deteccion de posicion tambien se puede disenar para un efecto magnetico redproco con el embolo, es decir, para determinar una posicion o/y un movimiento del embolo especialmente mediante la deteccion de un campo magnetico generado por el embolo. El campo magnetico generado por el embolo puede utilizarse al mismo tiempo tanto para el control del embolo (transmision de fuerza al embolo), como tambien para la deteccion de la posicion/del movimiento del embolo, resultando una estructura simplificada.

La invencion se explica a continuacion mas detalladamente por medio de ejemplos de realizacion preferidos haciendose referencia a los dibujos adjuntos. Se muestra en la:

Figura 1 una vista en seccion transversal de una pipeta segun un primer ejemplo de realizacion no conforme a la invencion, inclusive una ampliacion de seccion,

Figura 2 una vista en seccion transversal de una pipeta segun un ejemplo de realizacion no conforme a la invencion, inclusive una ampliacion de seccion,

Figura 3 una vista lateral esquematica de una pipeta segun un tercer ejemplo de realizacion no conforme a la invencion,

Figura 4 una vista lateral de una pipeta segun una primera forma de realizacion de la invencion,

Figuras 5a a 5c representaciones referentes a la magnetizacion de un cuerpo de iman permanente de un embolo de la pipeta representada en la figura 4,

Figura 6 una representacion referente al desarrollo de las lmeas de flujo del campo magnetico del cuerpo de iman permanente mostrado en las figuras 5a a 5c,

Figura 7 una vista en perspectiva de una seccion de una pipeta segun una segunda forma de realizacion de la invencion,

Figura 8 una vista en perspectiva de una seccion de una pipeta segun una tercera forma de realizacion de la invencion,

Figura 9 una vista en seccion transversal de la pipeta mostrada en la figura 4 en un plano de seccion de eje normal y

Figura 10 una vista en seccion transversal de la pipeta mostrada en la figura 7 en un plano de seccion de eje normal.

Una pipeta 10 mostrada en la figura 1 del primer ejemplo de realizacion no abarcado por la reivindicacion 1 comprende un tubo de grna cilmdrico 20 de un material de vidrio en cuyo extremo superior abierto 22 se introduce de forma desplazable un embolo 24 y en cuyo extremo inferior opuesto 26 se coloca una seccion de tobera 28.

El interior de la seccion de tobera 28, asf como el interior del tubo de grna 20 entre el embolo 24 y la seccion de tobera 28 forman una camara 30 que en el ejemplo de realizacion se llena por una parte con un medio de desplazamiento 32 y por otra parte con un medio a pipetear 34. El medio de desplazamiento 32 limita con el embolo 24, mientras que el medio a pipetear limita con un orificio de tobera 36 de la seccion de tobera 28.

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Un movimiento del embolo 24 en direccion axial del tubo de gma 20, es dedr, a lo largo de un eje central longitudinal A del tubo de gma 20 provoca una variacion del volumen de la camara 30 y, por consiguiente, una aplicacion de presion (dispensado) sobre el medio a pipetear fuera del orificio de tobera 36 o una aspiracion (succion) del medio a pipetear 34 a traves del orificio de tobera 36 al interior de la camara 30.

El embolo 24 esta formado al menos por secciones de un material magnetizable y en el ejemplo de realizacion se fabrica completamente de un metal ferromagnetico. Entre el penmetro exterior del embolo 24 y la pared interior del tubo de gma 20 se dispone una pelfcula deslizante 38 de un ferrofluido, de manera que la pelfcula de ferrofluido 38 rodee por completo al embolo 24 e impermeabilice el tubo de gma por todos los lados. Por lo tanto, la pelfcula deslizante 38 sirve tanto para la impermeabilizacion, como tambien para el guiado sin friccion del embolo 24 en el tubo de gma 20.

El tubo de gma 20 se gma concentricamente por medio de un iman permanente anular 40. El iman permanente 40 se magnetiza de modo que su polo magnetico positivo 40N y su polo magnetico negativo 40S se desplacen entre sf en direccion axial. En el ejemplo de realizacion, el polo positivo 40N se orienta hacia la seccion de tobera 28, y el polo negativo 40S se orienta hacia el extremo abierto 22 del tubo de gma 20. Naturalmente el anillo se puede colocar en el tubo de gma 20 con otra orientacion, de manera que su polo magnetico negativo 40S se oriente hacia la seccion de tobera 28.

El anillo de iman permanente 40 genera en su centro, es decir, en la posicion del embolo 24, un campo magnetico practicamente homogeneo cuyas lmeas de campo se desarrollan paralelas al eje central longitudinal A. El material ferromagnetico del embolo 24 se magnetiza a traves del campo magnetico. Entre el embolo magnetizado 24 y el campo magnetico del anillo de iman permanente 40 se produce el efecto redproco magnetico en el sentido de una fuerza de atraccion entre el embolo 24 y el anillo de iman permanente 40. Por consiguiente, el embolo 24 siempre tiende a estar posicionado en el centro del anillo de iman permanente 40. Si el anillo de iman permanente 40 se mueve axialmente hacia el tubo de gma 20, el embolo 24 sigue este movimiento y aspira o dispensa de forma correspondiente el medio a pipetear 34 a traves del orificio de tobera 36.

El anillo de iman permanente 40 puede moverse manualmente o de forma automatizada por medio de elementos de control del movimiento adecuados, controlandose el movimiento por medio de un dispositivo de control electronico de un modo en sf conocido para el experto en la materia. Independientemente de la manera en que se mueve el anillo de iman permanente 40, la transmision del movimiento del anillo de iman permanente 40 al embolo 24 se realiza sin contactos unicamente a traves del efecto redproco magnetico, de modo que puedan desacoplarse las vibraciones, golpes condicionados por el juego, imprecisiones mecanicas y similares del embolo 24 y del tubo de gma 20, siendo asf posible una dosificacion muy precisa. Gracias al desacoplamiento se puede ademas evitar una contaminacion del dispositivo de activacion y, en su caso, del dispositivo de control a traves del medio a pipetear o a la inversa una contaminacion del medio a pipetear, por ejemplo, a traves de lubricantes de un dispositivo de movimiento del iman permanente 40.

Por otra parte, el anillo de iman permanente 40 se puede mover a una velocidad elevada a fin de conseguir una dosificacion con una dinamica alta. En este caso, la pelfcula deslizante 38 apoya un movimiento rapido del embolo 24 con perdidas por friccion reducidas. La pelfcula deslizante 38 formada de ferrofluido tambien se magnetiza en el campo magnetico del anillo de iman permanente y, por consiguiente, tambien interactua magneticamente con el campo magnetico exterior. Por medio de la fuerza de traccion asf provocada entre la pelfcula deslizante 38 y el anillo de iman permanente 40, la pelfcula deslizante 38 queda sujeta de forma fiable junto con el embolo 24 a la misma altura axial con el anillo de iman permanente 40, de manera que la pelfcula deslizante 38 siempre permanezca en el espacio intermedio entre el embolo 24 y la pared interior del tubo de gma 20.

A continuacion se explica un segundo ejemplo de realizacion de la invencion tampoco abarcado por la reivindicacion 1 haciendose referencia a la figura 2. Los elementos iguales o correspondientes del segundo ejemplo de realizacion se identifican, en comparacion con el primer ejemplo de realizacion, con las mismas referencias, complementados con el sufijo “a” y se explican a continuacion solo con respecto a sus diferencias con el primer ejemplo de realizacion, haciendose referencia expresamente por lo demas a la descripcion del primer ejemplo de realizacion.

La pipeta 10a del segundo ejemplo de realizacion comprende un tubo de gma 20a con un embolo 24a introducido en el mismo de forma desplazable que esta formado totalmente de un lfquido magnetizable, especialmente de un ferrofluido.

Al igual que en el primer ejemplo de realizacion, en el segundo ejemplo de realizacion el tubo de gma 20a de la pipeta 20a tambien se gma coaxialmente por medio de un anillo de iman permanente 40a, de manera que el embolo 24a se disponga en el campo magnetico del anillo de iman permanente 40a. El campo magnetico asume en el segundo ejemplo de realizacion dos funciones. En primer lugar evita una salida del ferrofluido, dado que el ferrofluido siempre tiende a permanecer en la zona de maxima intensidad magnetica de campo, es decir, es atrafdo al centro del anillo de iman permanente 40a y, por lo tanto, impermeabiliza de forma segura el tubo de gma 20a por su pared interior a lo largo de todo el penmetro. En segundo lugar, mediante un movimiento del campo magnetico, especialmente mediante el desplazamiento del anillo de iman permanente 40a en direccion axial del tubo de gma 20a, el embolo de ferrofluido 24a puede desplazarse a lo largo del eje central longitudinal A del tubo de gma 20a, a fin de aspirar o dispensar de acuerdo con el recorrido de desplazamiento una cantidad determinada del medio a

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pipetear. El pipeteado puede realizarse, como en el primer ejemplo de realizacion, con una dinamica muy alta, dado que el ferrofluido se desliza sin apenas friccion en el tubo de gma 20a.

En el primer ejemplo de realizacion, asf como en el segundo, el campo magnetico se genera a traves de un anillo de iman permanente 40 o 40a. Sin embargo, en las formas de realizacion de la invencion, el campo magnetico puede ponerse a disposicion en general de multiples maneras, especialmente mediante un electroiman. Un ejemplo para una disposicion en la que el campo magnetico se genera por medio de un electroiman se explica a continuacion mas detalladamente como tercer ejemplo de realizacion de la invencion no abarcado por la reivindicacion 1 haciendose referencia a la figura 3. En este caso solo se tratan detalladamente las diferencias en comparacion con el primer ejemplo de realizacion (figura 1), mientras que en relacion con las demas caractensticas no descritas de nuevo a continuacion con mayor detalle se hace referencia expresamente a la descripcion del primer ejemplo de realizacion. En la figura 3, los elementos iguales o correspondientes frente a la figura 1 se identifican con las mismas referencias anadiendo el sufijo “b”.

En una pipeta 10b del tercer ejemplo de realizacion se introduce en un tubo de gma 20b de forma desplazable un embolo 24b comparable al embolo 24 del primer ejemplo de realizacion que esta formado de un metal magnetizable. Entre un penmetro exterior del embolo 24b y una pared interior del tubo de gma 20b se dispone una pelfcula deslizante 38b de un ferrofluido.

Al contrario que en el primer ejemplo de realizacion, en el tercer ejemplo de realizacion el campo magnetico necesario para el movimiento del embolo 24b no se genera mediante un iman permanente, sino mediante un conjunto de bobinas 42 que comprende tres bobinas 44-1, 44-2, 44-3 dispuestas una tras otra en direccion axial A del tubo de gma 20b. Cada bobina 44-1, 44-2, 44-3 comprende una serie de espiras 46 que se enrollan coaxialmente respecto al eje central longitudinal A alrededor del penmetro exterior del tubo de gma 20b. La espira inicial y la espira final de cada bobina 44-1, 44-2, 44-3 se conectan respectivamente a circuitos electricos separados 48-1, 48-2, 48-3 con los que se pueden alimentar con tension cada bobina 44-1, 44-2, 44-3 individual e independientemente de las otras bobinas. En el ejemplo de realizacion, cada uno de los circuitos electricos 48-1, 482, 48-3 comprende una fuente de tension 50, asf como un conmutador 52 conectado en serie. Las fuentes de tension 50 pueden conectarse entre sf o alimentarse por medio de un dispositivo de suministro de energfa comun.

En funcion de la posicion de los respectivos conmutadores 52 de los circuitos electricos 48-1, 48-2, 48-3, las bobinas 44-1, 44-2, 44-3 pueden generar en su interior un campo magnetico con lmeas de campo que se desarrollan paralelamente al eje central longitudinal A o el interior de las bobinas 44-1, 44-2, 44-3 permanece en campo nulo. Por consiguiente, segun la posicion de los conmutadores 52 el embolo 24b es atrafdo por el campo magnetico de una de las bobinas 44-1, 44-2, 44-3 o por un campo magnetico creado por dos o tres de las bobinas 44-1, 44-2, 44-3 y es arrastrado al centro de este campo magnetico, de manera que por medio de los conmutadores 52 sea posible controlar el movimiento del embolo 24b en el tubo de gma 20b.

Los conmutadores 52 se conectan a un dispositivo de control no representado que en base a una cantidad de medio a pipetear regulada por un usuario controla de forma espedfica la aportacion de corriente a las bobinas 44-1,44-2, 44-3. En un ejemplo de control simple, la bobina 44-1 podna conectarse (conmutador 52 del circuito electrico 48-1 cerrado), mientras que las otras dos bobinas 44-2, 44-3 estan desconectadas (conmutador 52 de los circuitos electricos 48-2, 48-3 abierto), de manera que solo la bobina 44-1 genere un campo magnetico y el embolo 24b sea arrastrado en la bobina 44-1. A fin de suministrar una cantidad de medio a pipetear de la seccion de tobera, la bobina 44-2 podna conectarse, desconectandose al mismo tiempo la primera bobina 44-1. Acto seguido, el embolo 24b es arrastrado al centro de la segunda bobina 44-2 y desplaza la cantidad correspondiente de medio de desplazamiento o de medio a pipetear fuera del tubo de gma 20b. De forma correspondiente, la tercera bobina 44-3 podna conectarse a continuacion y la segunda bobina 44-2 podna desconectarse.

Las bobinas 44-1, 44-2, 44-3 no solo se pueden conectar y desconectar. Para una dosificacion mas exacta del suministro sena posible aportar a las bobinas intensidades de corriente respectivamente determinadas de entre 0 y un valor maximo. Si a dos bobinas adyacentes 44-1/44-2 o 44-2/44-3 se aportan intensidades de corriente diferentes, el experto en la materia puede calcular facilmente a partir de la proporcion de las intensidades de corriente el campo magnetico de superposicion que actua realmente en el emplazamiento del embolo y llevar a cabo un posicionamiento muy preciso del embolo 24b a lo largo del eje central longitudinal A en el tubo de gma 20b mediante la regulacion de intensidades de corriente determinadas. De este modo es posible una dosificacion precisa del medio a pipetear sin efecto redproco mecanico entre el dispositivo de control y el embolo 24b. Ademas, las corrientes pueden conectarse en los distintos circuitos electricos 48-1, 48-2, 48-3 a una velocidad elevada, de manera que sea posible lograr una alta dinamica de dosificacion.

A continuacion se explica una primera forma de realizacion de la invencion haciendose referencia a las figuras 4 a 6. Los elementos iguales o correspondientes de la primera forma de realizacion segun la invencion se identifican frente al primer ejemplo de realizacion con las mismas referencias anadiendose el sufijo “c” y se explican a continuacion solo con respecto a sus diferencias respecto al primer ejemplo de realizacion, haciendose referencia expresamente por lo demas a la descripcion del primer ejemplo de realizacion.

Una pipeta 10c de la primera forma de realizacion comprende un tubo de gma cilmdrico 20c en el que se introduce de forma desplazable un embolo 24c. A diferencia del primer y del segundo ejemplo de realizacion, el embolo 24c de

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la primera forma de realizacion comprende un cuerpo de iman permanente 54 que genera un campo magnetico estable.

La estructura del cuerpo de iman permanente 54 se representa detalladamente en las figuras 5a a 5c. En las figuras 5b y 5c puede verse que el cuerpo de iman permanente 54 comprende una serie (aqu cinco) de secciones de iman permanente 56-1, 56-2, 56-3, 56-4, 56-5 que se disponen sucesivamente en el orden de esta numeracion en direccion axial del tubo de grna 20c. Cada seccion de iman permanente 56-1, ..., 56-5 presenta una magnetizacion Mi, ..., M5 cuya direccion de magnetizacion se indica en la figura 5b respectivamente a traves de una flecha. Por consiguiente, las magnetizaciones Mi, ..., M5 de todas las secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5 se orientan axialmente (paralelamente al eje central longitudinal A), siendo no obstante la direccion de las magnetizaciones Mi, ..., M5 de las secciones de iman permanente adyacentes 56-1, ..., 56-5 respectivamente opuesta unas a otras, de manera que las magnetizaciones de una seccion de iman permanente a una seccion de iman permanente a lo largo de la direccion axial senalen alternativamente en una direccion o en la otra direccion. Asi, en la forma de realizacion segun la figura 5, por ejemplo, M1 senala hacia arriba, M2 hacia abajo, M3 hacia arriba, M4 hacia abajo y M5 hacia arriba.

En la forma de realizacion, todas las secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5 presentan la misma longitud axial Lm. Por consiguiente, en el cuerpo de iman permanente 54 la direccion de la magnetizacion vana en direccion axial a distancias de respectivamente Lm.

Las magnetizaciones M1, ..., M5 tambien se pueden simbolizar mediante la indicacion de los polos magneticos positivos o de los polos magneticos negativos de las distintas secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5, como se representa en la figura 5c. El cuerpo de iman permanente 54 resulta de la union de las secciones de iman permanente 56-1, ., 56-5 de tal manera que las secciones de iman permanente adyacentes unas a otras 56-1, ., 56-5 limiten unas con otras respectivamente con sus polos de la misma polaridad. En el ejemplo de realizacion, el polo negativo de la seccion de iman permanente 56-1 limita con el polo negativo de la seccion de iman permanente 56-2, mientras que el polo positivo de la seccion de iman permanente 56-2 limita con el polo positivo de la seccion de iman permanente 56-3 y asf sucesivamente.

El cuerpo de iman permanente 54 puede fabricarse facilmente uniendose una serie de distintos imanes permanentes conforme a las secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5 con sus polos de la misma polaridad y, por ejemplo, adhiriendose. Por lo tanto, en la forma de realizacion segun las figuras 5a a 5c, el cuerpo de iman permanente 54 puede estar formado por la union de cinco imanes permanentes individuales.

Un cuerpo de iman permanente 54 construido de la forma antes descrita presenta un campo magnetico caractenstico que vana considerablemente en direccion axial y que se ilustra en la figura 6 en una representacion de lrneas de campo. Puede verse que especialmente en los puntos en los que vana la orientacion de la magnetizacion M1, ..., M5, es decir, en las transiciones entre las secciones de iman permanente adyacentes 56-1, ..., 56-5 se produce un elevado campo magnetico que se desarrolla de manera fuertemente radial y que se orienta alternativamente hacia el exterior o hacia el interior. Esta marcada caractenstica de campo magnetico puede utilizarse para el control preciso o la deteccion del embolo como se describira mas adelante.

El cuerpo de iman permanente 54 podna presentar, en principio, una forma tal que pueda introducirse en el interior del tubo de grna 20c ajustandose perfectamente y proporcionando una impermeabilizacion suficiente, pudiendo actuar incluso directamente como embolo. No obstante, el embolo 24c presenta ademas preferiblemente un cuerpo de obturacion 58, 59 que se dispone entre el cuerpo de iman permanente 54 y una pared interior del tubo de grna 20c. En la forma de realizacion se preven dos cuerpos de obturacion 58, 59 que se colocan respectivamente sobre secciones finales del cuerpo de iman permanente 54, de manera que rodeen respectivamente las secciones perifericas de los extremos, asf como las superficies frontales de los extremos del cuerpo de iman permanente 54. Los cuerpos de obturacion 58, 59 pueden colocarse, por ejemplo, como tapas de caucho adecuadas sobre los extremos del cuerpo de iman permanente 54.

La figura 4 muestra un conjunto de bobinas 42c con una serie de bobinas 44c, cuyas espiras rodean respectivamente a modo de anillo a la pared exterior del tubo de grna 20c. Por lo tanto, cada una de las bobinas 44c puede generar en la posicion axial correspondiente en el interior del tubo de grna 20c un campo magnetico orientado en direccion axial que puede interactuar con el embolo 24c. Mediante el control/la regulacion de una corriente que fluye a traves de las bobinas 44c, es posible ejercer por medio de un efecto redproco del campo magnetico de bobina generado con el campo magnetico del cuerpo de iman permanente 54 (figura 6), una fuerza sobre el embolo 24c en direccion axial del tubo de grna 20c, a fin de desplazar el embolo 24c para aspirar o dispensar el medio a dosificar.

Las bobinas 44c presentan una longitud de bobina axial l y se disponen a distancias s unas de otras. En este caso, la distancia s entre las bobinas adyacentes 44c se mide convenientemente entre las posiciones axialmente centrales (en caso de I/2) de cada bobina 44c.

La distancia s entre las bobinas adyacentes 44c se preve en funcion de la longitud axial Lm de las secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5, asf como en dependencia del control de fase de las bobinas 44c. De acuerdo con la disposicion de las secciones de iman permanente 56-1, ..., 56-5 con una direccion de magnetizacion alternante (comparese figura 5) se deduce que el campo magnetico presenta en direccion axial un penodo de 2 x Lm. Si el desplazamiento del embolo 24c debe realizarse durante este penodo mediante el control secuencial de una serie de

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n bobinas 44c axialmente sucesivas, esto se consigue por medio de un funcionamiento de fases n de las bobinas 44c cuando la distancia entre las bobinas adyacentes 44c sea de

s = 1/n x 2 x Lm (1)

Por consiguiente, de acuerdo con esta ecuacion se elegina, por ejemplo, para un funcionamiento de tres fases una distancia de bobina de s = 2/3 x Lm, mientras que para un funcionamiento de cuatro fases la distancia de bobina debena ser de s = 1/2 x Lm.

Para una dosificacion especialmente precisa o automatizada del medio, la corriente que fluye a traves de las bobinas 44c se puede regular en funcion de un movimiento o de una posicion detectada del embolo 24c. Como se muestra en la figura 4, las bobinas 44c pueden conectarse respectivamente con esta finalidad a un dispositivo de control 45 que es capaz de controlar la corriente que fluye respectivamente por las bobinas 44c o la tension aplicada respectivamente a las bobinas 44c. El dispositivo de control 45 forma parte de un circuito de regulacion y recibe un valor de deteccion de un elemento de deteccion de posicion 47 que indica el movimiento o/y la posicion del embolo 24c. El elemento de deteccion de posicion 47 se puede extender a lo largo del tubo de grna 20c. En la forma de realizacion segun la figura 4, el elemento de deteccion de posicion 47 es un detector optico, por ejemplo, un sensor de lmeas optico (sensor de lmeas CCD, sensor de lmeas CMOS o similar) de un array de fotodetectores unidimensional que se extiende a lo largo del tubo del grna 20c. La deteccion optica de la posicion o del movimiento del embolo 24c tiene la ventaja de que solo se produce una interferencia reducida o ninguna interferencia en absoluto entre la deteccion de la posicion/del movimiento y el control magnetico a traves de las bobinas 44c.

En funcionamiento, el dispositivo de control 45 esta conectado a una fuente de tension 50c, asf como a una unidad de entrada 52c. A traves de la unidad de entrada 52c (por ejemplo, una unidad de entrada electronica, especialmente un ordenador), el usuario puede introducir una cantidad de dosificacion deseada. La entrada del usuario se transmite al dispositivo de control 45 que, a partir de la misma, calcula para el embolo 24c una posicion teorica o un movimiento teorico correspondiente a la cantidad de dosificacion. En dependencia del valor de deteccion introducido por el elemento de deteccion de posicion 47, el dispositivo de control determina reiteradamente durante el proceso de dosificacion una diferencia entre la posicion o el movimiento detectado del embolo 24c y el movimiento teorico o la posicion teorica del embolo 24c y controla la intensidad de corriente de las bobinas 44c en dependencia de la magnitud de esta diferencia. En este caso, el dispositivo de control 45 controla las corrientes de bobina preferiblemente de manera que la accion de la fuerza sobre el embolo 24c sea mayor cuanto mayor sea la diferencia de regulacion entre el movimiento/la posicion del embolo detectada y el movimiento teorico/la posicion teorica del embolo.

A continuacion se explica una segunda forma de realizacion de la invencion haciendose referencia a la figura 7. La segunda forma de realizacion puede considerarse una variante de la primera forma de realizacion, de modo que en adelante solo se tratan las diferencias y con respecto a los elementos de la pipeta no descritos de nuevo se hace referencia expresamente a la descripcion de la primera forma de realizacion.

Una pipeta 10d de la segunda forma de realizacion comprende un tubo de grna 20d en el que se aloja de forma desplazable un embolo no representado. Para el control de la posicion o del movimiento del embolo por medio del efecto redproco magnetico se dispone un conjunto de bobinas 42d con una serie de bobinas 44-1d, 44-2d, 44-3d, 44-4d en el penmetro exterior del tubo de grna 20d. De las bobinas mostradas en la representacion de seccion segun la figura 7, las bobinas 44-1d y 44-2d se disponen en una primera posicion axial del tubo de grna 20d, mientras que las bobinas 44-3d y 44-4d en una segunda (otra) posicion axial del tubo de grna 20d. Preferiblemente se preven otros pares de bobinas no mostrados en la figura 7 repartidos axialmente por el tubo de grna 20d.

La bobina 44-1d que se describe como representacion para todas las bobinas 44-1d...44-4d comprende una serie de espiras 60d, presentando cada espira 60d aproximadamente la forma de un rectangulo que se va estrechando por la pared exterior cilmdrica del tubo de grna 20d. De forma correspondiente, cada espira 60d comprende dos secciones de espira 62d que se desarrollan en direccion perimetral, asf como dos secciones de espira axiales 64.

Una serie de espiras rectangulares 60d como estas se desarrollan unas alrededor de otras o entrelazadas entre sf en forma de espiral por la pared exterior del tubo de grna 20d. Por otra parte, las espiras de este tipo tambien se pueden disponer en varias capas en la superficie exterior del tubo de grna 20d como se ilustra en la figura 7 con la referencia 66. La serie de espiras 60d dispuestas directamente en la cara exterior del tubo de grna 20d y, en su caso, las espiras adicionales dispuestas en las capas exteriores 66, se enrollan preferiblemente a partir de un unico alambre continuo en cuyos extremos se alimenta o descarga la corriente de bobina, de manera que la bobina 44-1d genere un campo magnetico.

La longitud axial de las secciones de espira axiales 64 se elige preferiblemente de modo que las secciones de espira 62d unidas entre sf a traves de las secciones de espira axiales 64 y que se desarrollan en direccion periferica presenten una distancia s unas de otras en direccion axial que se elige conforme a la distancia s antes descrita en relacion con la primera forma de realizacion de la invencion entre las bobinas axialmente adyacentes, concretamente en dependencia de una longitud Lm de secciones de iman permanente de un cuerpo de iman permanente del embolo. Asf se determina la longitud axial media s de la bobina 44-1d, es decir, la longitud axial media de las secciones de espira axiales 64 conforme a la ecuacion arriba indicada (1).

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Las secciones de espira 62d que se desarrollan en direccion periferica se configuran en la segunda forma de realizacion, de manera que no rodeen por completo como anillo al penmetro exterior del tubo de gma 20d, sino que solo se extiendan por un angulo perimetral de menos de 360°, preferiblemente menor de 180° (comparense figuras 7 y 10). En la segunda forma de realizacion, el angulo perimetral cubierto por las secciones de espira 62d que se desarrollan en direccion periferica es aproximadamente de entre 80 y 120°. Por una seccion perimetral libre 68d no recubierta por la bobina 44-1d es posible acceder desde el exterior al tubo de gma 20d, a fin de permitir el control visual del proceso de dosificacion o de disponer un elemento de deteccion de posicion a describir mas adelante sin que se produzca un impedimento entre este y la bobina 44-1d.

Si las secciones de espira 62d que se desarrollan en direccion periferica se extienden a lo largo de un angulo perimetral menor de 180°, esto significa que las espiras 60d de la bobina 44-1d se disponen por completo a un lado de un plano central longitudinal E que incluye el eje central longitudinal A del tubo de gma 20d (figura 10). Como consecuencia, es posible la disposicion de una segunda bobina 44-2d simetrica a la bobina 44-1d en la misma posicion axial que la primera bobina 44-1d. En la zona de la lmea de interseccion entre el plano central longitudinal E y la pared exterior del tubo de gma 20d se extienden entre las bobinas 44-1d, 44-2d la seccion perimetral libre 68d, asf como otra seccion perimetral libre 70d opuesta.

En la segunda forma de realizacion, las espiras 60d de las bobinas 44-1d y 44-2d se disponen ademas de manera que todas las espiras 60d de las dos bobinas 44-1d, 44-2d se encuentren fundamentalmente entre dos planos tangenciales T1, T2 que se ajustan tangencialmente a las caras exteriores opuestas (aqm en la zona de las secciones perimetrales libres 68d, 70d) del tubo de gma 20d y que son paralelas entre sf. En una disposicion como esta resulta la ventaja adicional de que al colocar sucesivamente varios tubos de gma 20d se puede conseguir una densidad de embalaje mayor que en una pipeta en la que las espiras de las bobinas rodean completamente al tubo de gma. Como se puede ver bien en la comparacion de las figuras 9 y 10, en el caso de la segunda forma de realizacion segun la figura 10, una anchura y1 de las bobinas 44-1d, 44-2d es, en una direccion ortogonal con respecto al eje central longitudinal A y paralela al plano central longitudinal E, menor que una anchura correspondiente y2 de una bobina 44c (por ejemplo, de la bobina 44c de la primera forma de realizacion) que rodea a modo de anillo al tubo de gma. En especial, una serie de tubos de gma 20d segun la segunda forma de realizacion de la invencion, que se montan unos al lado de otros por sus secciones perimetrales libres 68d o 70d, podna embalarse, por consiguiente, de forma tan estrecha que las bobinas 44-1d a 44-4d no obstaculicen fundamentalmente la disposicion. Un dosificador con varios tubos de gma 20d puede presentar, por lo tanto, al menos una estructura mas compacta al menos en una dimension.

La figura 8 muestra una tercera forma de realizacion de la invencion como variante de la segunda forma de realizacion de la invencion, no rodeando tampoco por completo bobinas 44-1e, 44-2e de un conjunto de bobinas 42e a un tubo de gma 20e de una pipeta 10e, a fin de conseguir las ventajas descritas en relacion con el cuarto ejemplo de realizacion y los efectos de una accesibilidad al tubo de gma 20e desde el exterior, asf como de una densidad de embalaje mayor de varios tubos de gma 20e.

Sin embargo, al contrario que en la segunda forma de realizacion, en la tercera forma de realizacion no todas las secciones de espira de las espiras 60e de las bobinas 44-1e, 44-2e se desarrollan por la pared exterior del tubo de gma 20e o paralelas a la pared exterior. En su lugar, una espira 60e de la tercera forma de realizacion presenta secciones de espira 72 que se extienden desde la pared exterior del tubo de gma 20e en una direccion que se aleja del tubo de gma 20e, uniendose de nuevo entre sf en una posicion separada del tubo de gma 20e. Las secciones de espira 62e que se desarrollan en direccion periferica, cuyos extremos se unen a las secciones de espira 72 que se desarrollan alejandose del tubo de gma 20e, generan el campo magnetico axial en el interior del tubo de gma 20e. Como puede verse en la figura 8, en la tercera forma de realizacion las espiras 60e pueden desarrollarse en especial fundamentalmente en planos ortogonales con respecto al eje central longitudinal A.

Tambien en la tercera forma de realizacion, preferiblemente dos bobinas simetricas 44-1e, 44-2e se colocan en el tubo de gma 20e a ambos lados de un plano central longitudinal E del tubo de gma 20e en la misma posicion axial, de manera que generen conjuntamente un campo magnetico axial relativamente homogeneo en el interior del tubo de gma 20e, de forma comparable con el campo magnetico de una bobina con espiras que rodean a modo de anillo al tubo de gma (por ejemplo, segun la figura 4).

Ademas en la figura 8 se dispone en una de las dos secciones perimetrales libres opuestas 68e, 70e, en las que el penmetro exterior del tubo de gma 20e no esta recubierto por las espiras 60e de las bobinas 44-1e, 44-2e, un elemento de deteccion de posicion 74, especialmente un sistema de medicion magnetico que permite una deteccion axial del campo magnetico generado por un embolo introducido en el tubo de gma 20e. El elemento de deteccion de posicion 74 puede ser, por ejemplo, una banda magnetizable que se extiende en posicion axial por la seccion perimetral libre 68e o/y 70e y cuyo perfil de magnetizacion axial puede ser lefdo por una unidad de lectura magnetica para detectar una posicion/un movimiento del embolo.

El movimiento/La posicion asf detectada del embolo se aporta preferiblemente como senal de regulacion a un dispositivo de control que en base a la senal de regulacion emite una senal de control en virtud de la cual se aporta a las bobinas 44-1e, 44-2e una corriente con una intensidad de corriente determinada. Las bobinas 44-1e, 44-2e, el dispositivo de control, asf como el elemento de deteccion de posicion 74 constituyen componentes fundamentales de un circuito de regulacion cerrado para la regulacion de la posicion o del movimiento del embolo guiado en el tubo de gma 20e y, por consiguiente, para la regulacion automatica precisa de un proceso de dosificacion de la pipeta 10e.

Aunque las secciones perimetrales libres en la segunda y en la tercera forma de realizacion tambien facilitan el esfuerzo tecnico para el montaje y el funcionamiento de un elemento de deteccion de posicion, tambien es posible prever ventajosamente en otras formas de realizacion de la invencion elementos de deteccion de posicion o adoptar otras medidas para la deteccion de la posicion o del movimiento del embolo. Por ejemplo, el elemento de deteccion 5 de posicion 74 de la tercera forma de realizacion que se extiende en direccion axial tambien podna utilizarse en pipetas en las que las bobinas exteriores rodean completamente al tubo del gma, introduciendose, por ejemplo, una banda magnetizable entre la pared exterior de tubo de gma y las espiras de las bobinas. En tal caso es necesaria una correccion correspondiente de la senal de deteccion del elemento de deteccion de posicion en virtud del campo magnetico generado por las bobinas.

10 Del mismo modo es posible imaginar otros elementos conocidos por el experto en la materia para la deteccion de la posicion/del movimiento del embolo, por ejemplo, una deteccion optica o una deteccion en base a otras senales electromagneticas o senales acusticas que conllevan la ventaja de que las ondas electromagneticas o acusticas utilizadas para la deteccion de la posicion/del movimiento del embolo no interfieren, o solo en menor medida, en el campo magnetico de las bobinas o del embolo.

15

Claims (10)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Pipeta (10c; 10d; 10e) que comprende

   - un tubo de grna (20c; 20d; 20e),

   - un embolo (24c) introducido de forma desplazable en el tubo de grna (20c; 20d; 20e) que presenta un iman permanente (54),

   - un dispositivo de activacion (42c; 42d; 42e) para ejercer una fuerza sobre el embolo (24c) a fin de desplazar el embolo (24c) en el tubo de grna (20c; 20d; 20e), y

   - una camara (28, 30) para la recepcion de un medio a dosificar (34), pudiendose aspirar o dispensar el medio a dosificar (34) conforme a un desplazamiento del embolo (24c),

   disenandose el dispositivo de activacion (42c; 42d; 42e) para una interaccion magnetica con el embolo (24c), caracterizada por que el embolo (24c) comprende al menos dos secciones de iman permanente (56-1, ..., 56-5) que limitan una con otra, cuyas magnetizaciones (Mi, ..., M5) se desarrollan axialmente respecto al tubo de grna (20c; 20d; 20e), orientandose las magnetizaciones (Mi, ..., M5) de las secciones de iman permanente adyacentes (56-1, ..., 56-5) de forma opuesta unas a otras, por que el dispositivo de activacion presenta un generador de campos magneticos para la generacion de un campo magnetico, comprendiendo el generador de campos magneticos (42; 42c) un conjunto de bobinas con una serie de bobinas (44-1,44-2, 44-3; 44c) cuyas espiras rodean coaxialmente, al menos por secciones, al tubo de grna (20b; 20c), desplazandose las bobinas (44-1,44-2, 44-3; 44c) axialmente unas respecto a otras y por que la distancia (s) entre las bobinas axialmente adyacentes (44c), medida entre las posiciones axialmente centrales de cada bobina (44c), se ajusta a la longitud axial (Lm) de una seccion de iman permanente (56-1, ..., 56-5) y a un control de fases de las bobinas (44c) de manera que la distancia (s) entre las bobinas adyacentes (44c) sea de s = 1/n x 2 x Lm, siendo s la distancia, n el numero del fases del servicio de fases del control de fases y Lm la longitud axial de la seccion de iman permanente (56-1, ..., 56-5).
2. 2. Pipeta (10c; 10d; 10e) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que las secciones de iman permanente (56-1, ..., 56-5) estan formadas por imanes permanentes que se fijan unos al lado de otros de modo que los polos magneticos positivos (N) de los imanes permanentes adyacentes se orienten unos hacia otros y se dispongan adyacentes unos a otros o que los polos magneticos negativos (S) de los imanes permanentes adyacentes se orienten unos hacia otros y se dispongan adyacentes unos a otros.
3. 3. Pipeta (10c; 10d; 10e) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el embolo (24c) comprende al menos un cuerpo de obturacion (58, 59) que se dispone entre una pared interior del tubo de grna (20c; 20d; 20e) y las secciones de iman permanente (56-1, ..., 56-5) o el iman permanente.
4. 4. Pipeta (10c; 10d; 10e) segun la reivindicacion 3, caracterizada por que al menos un cuerpo de obturacion se configura en forma de una tapa, colocandose sobre un extremo axialmente superior o/y un extremo axialmente inferior del iman permanente o colocandose sobre una seccion de iman permanente axialmente mas superior o/y una seccion de iman permanente axialmente mas inferior (56-1, ..., 56-5).
5. 5. Pipeta (10; 10a...e) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el generador de campos magneticos (40; 40a; 42; 42c...42e) esta disenado para generar un campo magnetico cuyo flujo magnetico atraviesa el embolo (24; 24a; 24b; 24c) fundamentalmente de forma axial respecto al tubo de grna (20; 20a...e).
6. 6. Pipeta (10; 10a...e) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el dispositivo de activacion (40; 40a; 42; 42c...e) esta disenado para generar un campo magnetico que se puede mover fundamentalmente en direccion axial (A) del tubo de grna (20; 20a...e).
7. 7. Pipeta (10d; 10e) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que una bobina (44-1d, 44-2d; 44-1e, 44-2e) presenta al menos una espira (60d; 60e), rodeando la al menos una espira (60d; 60e) solo a una seccion parcial del penmetro del tubo de grna (20d; 20e).
8. 8. Pipeta (10d; 10e) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que una bobina (44-1d, 44-2d; 44-1e, 44-2e) presenta al menos una espira (60d; 60e), desarrollandose la al menos una espira (60d; 60e) completamente en un lado de un plano central longitudinal (E) que incluye un eje central longitudinal (A) del tubo de grna (20d; 20e).
9. 9. Pipeta (10d) segun la reivindicacion 7 o la reivindicacion 8, caracterizada por que la al menos una espira (60d) presenta una seccion de espira (64) que se desarrolla en direccion axial a lo largo de una pared exterior del tubo de grna (20d).
10. 10. Pipeta (10d) segun la reivindicacion 9 o segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que una longitud axial (s) de la seccion de espira que se desarrolla axialmente (64) se ajusta a la longitud (Lm) de una seccion de iman permanente (56-1, ..., 56-5).