PL152191B1 - A fluid dispensing device - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152191
	Patent dodatkowy do patentu nr -	Int. Cl.5 B01J 4/02
URZĄD	Zgłoszono: 68 04 15 /P. 271846/ Pierwszeństww ----	B01L 3/00 ιπιιιιι* u ς Ó
PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: Βθ H 13
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 05 31

Twórcy wynalazku: Andrzej Czernecki, Piotr Cippert

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Polonijno-Zagraniczne PLASTOMED, Warszawa /Polska/

URZAPZENIE DO DOZOWANIA CIECZY

Przedmiotem wynalazku jest urzędzenie do dozowania cieczy przeznaczone do precyzyjnego odmierzania ściśle określonych dawek cieczy w procesie dozowwaia, rozcieńczania lub miareczkowania ·

Znana jest z opisu patentowego USA nr 3 915 651 pipeta sterowana elektrycznie, posiadajęca zespół sterujący i zespół napędowy, umieszczone na wspólnej obudowie stanowięcej rękojeść· Zespół sterujący stanowi programowany układ elektroniczny połączony przewodami elektrycznymi z silnikimm krokowym· Silnik krokowy, będęcy w zespole napędowym elektrycznie sterwwanym liniwwym elementem wykonawczym steruj^ym ruchem tłoka w pipecie, napędza śrubowy prowadnik uruchamiajęcy tłok wypierajęcy ciecz· Silnik krokowy jest zasilany z oddzielnego zewnętrznego źródła zasilania·

Znana jest także z opisu patentowego USA nr 4 671 123 ręczna pipeta zautomatyzowana· Pipeta ta posiada linrowy element wykonawczy zasilany z zespołu sterującego w celu uzyskania precyzyjnego sterowania elementem wykonawczym· Zgodnie z przytoczonym opisem, pipeta jest zbudowana z zespołu napędowego zawierającego silnik krokc-wy, posiadajęcy stojan i wirnik, zespół sterujący zasilający silnik, wałek posiadajęcy gwintowane pouczenie z wiriikiey w celu uzyskania precyzyjnego skokowego ruchu wzdłużnego w odpowwedzi na obrót wirnika oraz z zespołu wypierającego ciecz, zawierającego cylinder i tłok· Zespół sterujący z programowanym układem elektronicznym, klawiaturę, wyśwwetlaczem i przycis^em oraz zespół napędowy z siankiem sę umieszczone we wspólnej rbudowtθ, do której sę umocowane wymienne zespoły wypierajęce ciecz· Zespoły te posiadaję, w zależności od wielkości cylindra, zróżnicowana pojemność· Wewwnęrz każdego zespołu porusza się tłok napędzany bezpośrednio z osi wirnika silnika. Zrzucenie końcówki pobierczaj, zakładanej każdorazowo na cylinder przed pobraniem określonej ilości cieczy, jest ^altowNa™ przez naciśnięcie przycisku zespołu wyrzutnika

152 191

152 191 o osi równoległej do osi silnika krokowego i osi zespołu wypierającego ciecz· Silnik i zespół sterujący są zasilane energią elektryczną z baterii.

Wadą znanych rozwiązań jest konieczność trzymania przez użytkownika podczas posługiwania sią pipetą całego urządzenia z zespołem sterujcyym i zespołem napędowym· Powoduje to zmęczenie użytkownika i ujemnie wpływa na wydajność pracy oraz dokładność i powtarzalność wyników badań·

Celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia do dozowania cieczy zawierającego . szereg pipet, z których każda byłaby lekka oraz umożliwiała łatwe posługiwanie sią nią .przez użytkownika i sterowanie urządzeńia·

W urządzeniu do dozowania cieczy według wynalazku zbudowanym z zespołu sterującego z programowanym układem eleklrrc^niczr^y^m, klawiaturą i zespołu napądowego z silnikiem, zespołów wypierających ciecz, każdy z cylindrem i tłokiem oraz z pipet, każda' z . zespołem wyrzutnika, charakterystyczne jest to, że zespół sterujący, zespół napądowy i zespoły wypierające ciecz są umieszczone w oddzielnej żbudowte, wałek silnika.jest połączony za pomocą łącznika z tłokami, każdy z cylindrów jest połączony z przyporządkowaną jemu pipetą przy pomocy elastycznego rlektΓcciropirθueatycznego przewodu, zawierającego przewody elektryczne i przewód pieueetyczny we wspólnej otoczce, zaś programowany układ elektroniczny ma układ kżeeieiaaii temperatury z elementami czułymi na temperaturą, przy czym jeden z nich jest osadzony wewnntrz obudowy w pobliżu tłoka· - Każda z pipet ma płaski uchwyt z otworem służącym do założenia pipety na palec użytkownika, - zaczep do mocowaia pipety na obudowwe, włącznik do uruchamiania urządzenia oraz element sygnnaizacyjny, sterowany z programowanego układu elektronicznego·

Zaletą urządzenia według wynalazku jest to, że w wyniku umeeszczeiin zespołu sterującego, zespołu napądowego i zespołów wypierających ciecz w oddzielnej obu^^i^w^, pipeta Jest lekka· Umeżliwia to swobodną mmnnpulacją nią, powodując przy tym znaczne zmniejszenie zmęczenia rąki użytkownika. W rezultacie zwiąksza sią wydajność pracy przy wyższym komioΓcie użytkowania· Wymeenione wyżej cechy charakterystyczne pipet oraz fakt jednoczesnego przenoszenia napądu z silnika na tłoki połączone konstrukcyjnie z poszczególnymi pipetami, pżzιnnaają na jednoczesne posługiwanie sią dwoma pipetami· Konntrukcja elastycznego, elektricir-pnreeeatycznegż przewodu łączącego poszczególne pipety z zespołami wypierającymi ciecz oraz zastosowanie układu koeeprianii temperatury z elementami czułymi na temperaturą, zapewmiają dokładne przekształcenie ruchu tłoka na zaiΓognemonant objątość cieczy pobieranej przy pomocy końcówki probiorczej·

Przedmiot wyna lazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.l przedstawia urządzenie z pipetami w widoku ogólnym, fig.2 - zespół inpądowy i zespoły wypierające ciecz w widoku z izjśirnwye przekrojem, fig.3 - przekrój elastycznego elektrycznopnrueenyiznrgż przewodu, fig.4 - schemat połączeń elektrycznych urządzenia, zaś fig.5 - pipetą z zespołem wyrzutnika w widoku z boku·

Urządzenie jest zbudowane z zespołu sterującego, zespołu iniądowrgo i zespołów wypierających ciecz, umieszczonych w obudowie 1 oraz z pipet 2 połączonych z zespołem sterującym i z zespołem wypierającym ciecz przy pomocy elastycznych elektrcziżOiieeueatyiZiyih przewodów 3· Na obudowy l na jej przedniej ściance znajduje sią wyśwnerlacz 4 oraz klawiatura 5 przeznaczona do programowania urządzenia· Każda z pipet 2 posiada włącznik 6 do uruchamiania urządzenia, przycisk 7 zespołu wyrzutnika umeOllmlajtcr zrzucenie końcówki probierczej 8 z zaciskanej tulei 9 oraz element syj^nnaizacyjny 10 sygnanizujtir stan realizacji prógramu·

Zespół nnpjdonr urządzenia składa sią z silnika 11, z którego śrubowy wałek 12 wykonuje ruchy posuwwsto-zwrotne· Oo śrubowego wałka 12 jest zamocowany łącznik 13 z przymocowanymi do niego tłokami 14· Tłoki 14 poruszają sią ^wwi^z cyl^^drów 15 i są uszczelnione przy pomocy tulejki 16 umieszczonej weNoną^ gumowego pierścienia 17· Tulejka 16 wraz z pierścien^m 17 jest zneoionnna w dolnej cząści cylindra 15 przy pomocy nakrętki 18 i podkładki 19· Cylindry 15 są osadzone na górnym ramieniu cnotka 20 oraz umieszczone newnitrz eeialżnθj osłony 21·

Do dolnego ramienia ceownika 20 jest przymocowany stojan silnika 11· Pomiędzy cylindrami 15 znajduje sią pionowa prowadnica 22 w postaci prąta przesuwającego sią w łożysku 23

152 191 zamocowanym na górnym rademu ceownika 20· Polny koniec prowadnicy 22 jest przymocowany do łącznika 13· Na zwężone u góry zakończenie każdego z cylindóów 15 jest założony przewód pneummtyczny 24, który wraz z przewodami elektrycznymi 25 tworzy elastyczny elektrycznopneummtyczny przewód 3 łączący zespół sterujący znajdujący się w obudowie 1 z poszczególnymi pipetami 2· Przewód pneummtyczny 24 i przewody elektryczne 25 są tak osadzone we wspólnej otoczce 26,. że . tworzą nierozłączną całość·

Zespół sterujący urządzenia jest zbudowany z programowanego układu elektronicznego 27, wyświetlacza 4 i klawiatury 5 zasianych ze źródła zasilania· Zespół ten steruje pracą silnika 11, zaś jest sterowany z klawiatury 5 i pipet 2. Programowany układ elektroniczny 27 ma układ knappenaaci. temperatury 26 z elementami czułymi na temppeaturę, to jest dworna termistorami 29 ' i 30· Jeden z termistorów 29 jest osadzony wewnnt rz obudowy 1 w pobliżu tłoka 14, zaś drugi także wow^^z obudowy 1 we wsporniku przeznaczonym do osadzenia pipety 2·

Każda z pipet 2 ma płaski uchwyt 31 z otworem 32 służącym do założenia pipety 2 na palec użytkownika oraz zaczep 33 do mmcowinia pipety 2 na obudowie 1· Na bocznej powwerzchni uchwytu 31 znajduje się element sygnalizacyjny 10, którym jest dioda iliktroluiinβaceicyjna, sterowany z programowanego układu elektronccznago 27. Na górnej powieΓzchni uchwytu 31 jest umieszczony włącznik 6 do uruchamiania urządzenia, przycisk 7 zespołu wyrzutnlka oraz doprowadzenie elastycznego elektryzzropnnθumatycznego przewodu 3· W dolnej części pipeta 2 mm zaciskową tuleję 9 z nasadzoną końcówką probierczą 6.

Programowany układ elektroniczny 27 w zespole sterujące) urządzenia jest gotowy do realizacji cyklu pracy urządzenia po jego zaprogramowaniu z klawiatury 5· Wprowadzane do urządzenia informacje są zobrazowane na iyświetlaczu 4· Cykl pracy urządzenia rozpoczyna się w momeenie uruchomiania włącznika 6 na dowolnej z pipet 2· Następuje zadziałanie zespołu napędowego urządzenia i śrubowy wałek 12 silnika 11 wykonuje ruch poauwwaty do dołu· Jednocześnie z nim, poprzez łącznik 13, przesuwają się do dołu tłoki 14 umieszczone w cylindrach 15 Pionowa prowadnica 22 przesuwająca się w łożysku 23 ummniwia jednoczesne poruszanie elę tłoków 14 wewnnąrz cylindrów 15· Ruch tooków 14 powoduje w pierwszej fazie pracy urządzenia zasysanie cieczy poprzez - przewód pneumityczny 24 i pipetę 2, do końcówki probierczej 8· W tym czasie pipeta 2 jest trzymana przez użytkownika za płaski uchwyt 31· Następnie, w drugiej fazie pracy urządzenia, śrubowy wałek 12 silnika 11 wykonuje ruch poeuwwety do góry, tłoki 14 umieszczone w cylindrach 15 przesuwają się do góry i powoodją, poprzez przewód pieuaityizny 24 i pipetę 2, dozowanie z końcówki probierczej 8 pobranej cieczy· Po zakończeniu cyklu pracy urządzenia przyciskiem 7 zespołu wyrzutnika jest zrzucana końcówka probiercza 8·

W czasie pracy urządzenia stan realizacji programu jest sygnalizowany przez element sygnaaizacyjny 10 umieszczony na bocznej μαΝΐβ^^η! uchwytu 31 każdej pipety 2· W ten sposób sygrinaizuje się pobieranie i dozowanie cieczy. Sygnały elektryczne z program cwanego układu eliktΓonicznegr 27 do elementu sygnalizacyjnego 10 oraz z włącznika 6 uruchamiającego urządzenie przekazywane są prziirdam. e^^^cznymi 25· Układ k^mpensaj temperatury 28 z dwoma te^is^rami 29 i 30, z których jeden jest umieszczony w pobliżu tłoka 14 w przestrzeni osłoniętej metalową osłoną 21, a drugi we przeznaczonym do osadzenia pipety 2, zapewnia pełną korekcję zmian objętości pobieranej cieczy w zależności od różnicy między temperaturą w pobliżu tłoka 14 i temperatury otoczenia· Układ koipeinacii temperatury 28, będącej częścią zespołu sterującego urządzenia, zapewnia przewidywaną dokładność pobieranych 1 dozowanych por^i cieczy·

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowa

   1· Urządzenie do dozowania cieczy, zbudowane z zespołu steruj ącego z progom cwanym układem elektro^oznym, klawiaturę i wyświβtlaczem, zespołu napędowego z silnl^em, zespołów wypierających ciecz każdy z cylindiei i tłokom oraz z pipet każda z zespołem wyrzutnlka, znamienna tym, -że zespół sterujący, zespół napędowy 1 zespoły opierające ciecz są umieszczone w oddzielnej obudowie 1, wałek 12 silnika 11 jest połączony za pomicą łącznika

   152 191

   13 z 14, każdy z cylindrów 15 jest połączony z przyporządkowaną jemu pipetą 2 przy pomocy elastycznego elekrrccnoopneuumatycznego przewodu 3 zawierającego przewody elektryczne 25 i przewód pneumatyczny 24 we wspólnej otoczce 26, zaś programowany układ elektroniczny 27 ma układ kompennacji temperatury 28 z elementami czułymi na temperaturę, przy czym jeden z nich jest osadzony wewnntrz obudowy 1 w pobliżu tłoka 14·
2. 2« Urzędzenie według zastrz.l, znamienne tym, że każda z pipet 2 ma płaski uchwyt 31 z otworem 32 służącym do założenia pipety 2 na ' palec użytkownika, zaczep 33 do mocowania pipety 2 na obudowie 1, włącznik 6 do uruchamiania urządzenia oraz element sygnalizacyjny 10 sterowany z progaamowanego układu elektroniznnego 27.

   Fig /

   152 191 fig-³

   152 191

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz. Cena 3000 zł