CS211504B1

CS211504B1 - Doser

Info

Publication number: CS211504B1
Application number: CS12479A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Mares
Original assignee: Vaclav Mares
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1982-02-26

Description

Vynález se týká dávkovače, mikrodávkovače,. kapalin používaného k přenášení a dávkování konstantního množství kapaliny v zdravotnických, chemických a biologických laboratořích.The invention relates to a dispenser, a micro-dispenser. of fluids used to carry and dispense a constant amount of fluid in medical, chemical and biological laboratories.

Bosavadni dávkovaSe využívají k dávkování a přenášení kapaliny pohybu pístu ve válci, jehož zdvihový objem je zjištován mechnickými zarážkami a tím je určováno množství získávané, přenášené a dávkované kapaliny. Pohyb pistu v jednom smšru je obyčejně zajištován tlakem ruky a v druhém pružinou. Tyto dévkovače, zejména v provedeni mikro, jsou materiálově a technologicky značně náročné a neumožňují snadné sestavování do, větších skupin ovládaných i jedním ovladačem. Umožňují ale snadné přestavování přenášeného objemu v určitém rozsahu.The prior art dispensers utilize the movement of the piston in the cylinder to dispense and transfer the fluid, the displacement of which is determined by the mechanical stops, thereby determining the amount of liquid to be collected, transferred and dispensed. The movement of the piston in one direction is usually provided by hand pressure and in the other by a spring. These dispensers, especially in the micro version, are materially and technologically demanding and do not allow easy assembly into larger groups controlled by a single controller. However, they allow easy adjustment of the transferred volume to a certain extent.

Podstata dávkovaSe podle vynálezu spočívá v tom, že dávkovač sestává z dolní součástky, v níž je umístěn otvor spojující dolní pracovní prostor nebo s horním pracovním prostorem sdružený prostor pod membránou s nasávacím prostorem, membrány utěsněné k dolní součástce, horní součástky, dolního praoovního prostoru v součástce dolní nebo horního pracovního prostoru umístěného v horní součástce, přičemž jedna stěna horního nebo dolního pracovního prostoru je vždy tvořena membránou. Přesné vymezení a zachování konstantního pohybu membrány a tím i určeni a zachování konstantního objemu nasávané, přenášené a dávkované kapaliny je zajištěno buď součástkou ovládající pohyb membrány mechanicky, nebo je vymezeno stěnami pracovního prostoru.The dispenser according to the invention is characterized in that the dispenser consists of a lower part in which an opening connecting the lower working space or the upper working space is located under the membrane with the suction space, the membrane sealed to the lower part, the upper part, the lower working space. a component of the lower or upper working space disposed in the upper component, wherein one wall of the upper or lower working space is each formed by a membrane. The precise definition and maintenance of the diaphragm movement and thus the determination and maintenance of the constant volume of the sucked, transported and dosed liquid is ensured either by the mechanical movement controlling component of the diaphragm or by the walls of the working space.

Výhody dávkovače podle vynálezu spočívají v tom, že pracovní prostory mohou být řazeny v různém uspořádáni na jedné součástce a vytvářet tak mnohonásobné dávkovače minimálních rozměrů z minimálního počtu součástek a ovládané i jedním ovládačem. Propojení několika pracovních prostorů s nezávislým ovládáním s jedním nasávacím prostorem umožňuje volit dávkované nebo nasávané množství. Nahrazéním pohybu utěsněného pístu ve válci přesně vymezeným 211504 pohybem membrány je omezeno množství třecích ploch a pohyblivých dílů a z toho plyne i menší materiálové a technologická náročnost a možnost laické výměny membrány obsluhou. Výhodou je, že ovládání pohybu membrány může být mechanické, pneumatické, hydraulické, elektromagnetické aj.The advantages of the dispenser according to the invention are that the working spaces can be arranged in different configurations on a single component and thus create multiple dispensers of minimum dimensions from a minimum number of components and controlled by a single actuator. The interconnection of several working spaces with independent control with one suction chamber allows to select the dosed or suction volume. By replacing the movement of the sealed piston in a cylinder precisely defined by the movement of the diaphragm, the amount of friction surfaces and moving parts is reduced, resulting in less material and technological demands and the possibility of layman replacement by the operator. The advantage is that the movement control of the diaphragm can be mechanical, pneumatic, hydraulic, electromagnetic etc.

Na obr. 1 je v řezu znázorněn základní princip, na obr. 2 je v řezu znázorněno mecha:-'. nické provedení dávkovače (mikropipety) ,· na obr, 3 je v řezu dávkovače s pneumatickým: .ovládáním přetlakem a na obr. 4 podtlakem, na obr. 5 je v řezu* a půdorysu provedeno řešeni mnohonásobného dávkovače. Na obr. 1 je v řezu znázorněn princip dávkovače. V dolní součástce je umístěn dolní pracovní prostor AI . který je otvorem Bl spojen s nasávacím prostorem (s prostorem, do kterého je nasávána, a z kterého je dávkována kapalina).1 shows the basic principle in section, FIG. 2 shows the mecha: FIG. Fig. 3 is a cross-section of the dispenser with pneumatic overpressure control; and Fig. 4 is a vacuum section. Fig. 5 is a cross-sectional view of a multiple dispenser. FIG. 1 is a cross-sectional view of the dispenser principle; The lower workspace AI is located in the lower part. which is connected through an aperture B1 to the suction space (the space into which it is sucked and from which liquid is dispensed).

K dolní součástce 2 je utěsněna membrána 2.. Tlakem P je zajištěn konstantní pohyb membrány 2 v dolním pracovním prostoru AI buď konstantním průhybem membrány 2 zajištěným omezením pohybu součástky, kterou tlak na membránu vykonáváme, nebo opětovným přitlačením mem-r brány 2, vždy až na stěny dolního pracovního prostoru A1. Současně s pohybem membrány 2 dochází ke změnám tlaku v nasávacím prostoru a tím k nasávání a vypuzování konstantního množství kapaliny. Na obr. 2 je v řezu znázorněn princip meohniokého dávkovače (mikropipety).The diaphragm 2 is sealed to the lower component 2. The pressure P ensures a constant movement of the diaphragm 2 in the lower working space A1 either by a constant deflection of the diaphragm 2 ensured by limiting the movement of the component to which the diaphragm pressure is applied or the walls of the lower work area A1. Simultaneously with the movement of the diaphragm 2, the pressure in the suction chamber changes and thus a constant amount of liquid is sucked in and expelled. FIG. 2 is a cross-sectional view of the principle of a meiocia dispenser (micropipette);

V dolní součástce 2 je dolní pracovní prostor A1. který je otvorem Bl spojen s nasávacím prostorem £ (na obr. je komerční výrobek Chirana), který je utěsněn k dolní součástce 2·In the lower part 2 there is a lower working space A1. which is connected through an aperture B1 to the suction chamber 8 (shown in the figure is a commercial Chirana product), which is sealed to the lower component 2;

Membrána 2 je utěsněna ,k dolní součástce 2· Pohyb membrány 2 je zajišlován tlakem ha ovládací součástku J a její zpětný chod pružinou £. Zachování konstantního pohybu membrány v dolním pracovním prostoru A1 a tím i konstantní objem je dáno buď-mechanickým omezením pohybu ovládací součástky J, nebo jejím dorážením membrány 2 ^a® ^na stěny dolního pracovního prostoru A1. Na obr. 3 je v řezu znázorněn pneumaticky ovládaný dávkovač (mikropipeta) s ovládáním přetlakem. V dolní součástce 2 j® dolní pracovní prostor AI apo.ienv otvorem B1 s nasávacím prostorem £. K dolní součástce 2 ^a horní součástce J.je utěsněná membrána 2'The diaphragm 2 is sealed, to the lower component 2. The movement of the diaphragm 2 is ensured by the pressure h and the actuating component J and its return by the spring 6. Maintaining a constant movement of the diaphragm in the lower working space A1 and hence a constant volume is due either to a mechanical restriction of the movement of the actuating element J, or to its impacting of the diaphragms 2 ^and ® ^{on the} walls of the lower working space A1. Fig. 3 is a sectional view of a pneumatically operated dispenser (micropipette) with overpressure control. In the lower component 2, the lower working space A1 apo is in the opening B1 with the suction space 6. A membrane 2 'is sealed to the lower component 2 ^{and the} upper component 1'.

Nad membránou 2 je τ horní součástce J otvor do pomocného prostoru C, do kterého je kohoutem 2 přiváděn přetlak (nebo je jím vypouštěn). Přetlakem v pomocném prostoru C je membrána 2 přitlačena na stěny dolního pracovního prostoru AI v dolní součástce 2· Zrušením přetlaku v pomocném prostoru C (ev. vytvořením podtlaku v tomto prostoru) se membrána 2 vrátí do původní polohy a cyklus se může opakovat. Pohybem membrány 2 jsou způsobovány změny tlaku v nasávacím prostoru £ a tím nasávání a vypuzování kapaliny. Na obr. 4 je v řezu znázorněn pneumaticky ovládaný dávkovač (mikropipeta) s ovládáním podtlakem. V dolní součástce 2 je pod membránou 2 otvor Bl spojující prostor pod membránou 2, nasávacím prostorem £.Above the diaphragm 2, there is an opening to the upper part J into the auxiliary space C, into which the overpressure 2 is supplied (or discharged) by the tap 2. By overpressure in the auxiliary space C, the diaphragm 2 is pressed against the walls of the lower working space A1 in the lower component 2. By relieving the overpressure in the auxiliary space C (or by creating a vacuum in this space), the diaphragm 2 returns to its original position. The movement of the diaphragm 2 causes changes in the pressure in the suction chamber 4 and thus the suction and expulsion of the liquid. Fig. 4 is a cross-sectional view of a pneumatically operated dispenser (micropipette) with vacuum control. In the lower component 2, there is an opening B1 below the membrane 2 connecting the space below the membrane 2 to the suction space 6.

V horní součástce J je umístěn horní pracovní prostor A3 spojený otvorem s pomocným prostorem C. Mezi dolní součástkou 2 ^a horní součástkou J je vložena membrána 2 ^k nim utěsněná. Přivedením podtlaku kohoutem 2 do pomocného prostoru C se přivede otvorem podtlak do horního pracovního prostoru A3 a tím se membrána 2 přitlačí na stěny horního pracovního prostoru A3.Zrušením podtlaku v pomocném prostoru C (ev. přivedením přetlaku) kohoutem 2 ³® membrána 2 vrátí do původní polohy a eyklus se může opakovat. Pohybem membrány 2 j®^ou způsobovány změny tlaku v nasávacím prostoru £ a tím je nasávána nebo vypuzována kapalina. Na obr. 5 je v půdorysu a řezu znázorněn mnohonásobný dávkovač (rozplňovač) ovládaný pneumaticky (přetlakem) .The upper component J is positioned upper working space A3 orifice connected to the auxiliary chamber C. Between the lower component ^and the upper component 2 J 2 is interposed a membrane sealed ^thereto. By applying an underpressure valve 2 into the additional chamber C is introduced into the upper vacuum hole working space 3 and the diaphragm 2 is pressed against the wall of the upper working space A3.Zrušením vacuum in the additional chamber C (Ref. Applying overpressure) valve 2 ³ ® diaphragm 2 returns to the original position and the cycle can be repeated. Movement of the diaphragm 2 ^ou J® caused by pressure changes in the intake chamber and the £ is sucked or ejected liquid. FIG. 5 is a plan view and sectional view of a multiple dispenser (manifold) actuated pneumatically (overpressure).

Skupina pracovních bodů 8 je tvořena skupinami opakovaných prvků na jednotlivých sou?, částkách a ovládaná jedním kohoutem 2· V dolní součástce 2 j® umístěna skupina dolních pracovních prostorů AI spojených otvory s jednotlivými nasávacími prostory £, které jsou na dolní součástce 2 utěsněny. V horní součástce J je pomocný prostor C spojený v místech dolních pracovních prostorů Al v dolní součástce 2 otvory s prostory nad membránou 2. Membrána 2 je vložena mezi dolní součástku 2 ^a horní součástku 2 a utěsněna k nim. Přivedením přetlaku do pomocného prostoru C v horní součástce 2 kohoutem £ se membrána 2 v pracovních bodech 8 přitlačí k stěnám dolních pracovních prostorů A1 -v dolní součástce. 2« Zrušením pře3 tlaku (ev. přivedením podtlaku) v pomocném prostoru C horní součástky J kohoutem £ se membrána 2 v jednotlivých dolních pracovních prostorech A1 vrátí do původní polohy. Pohybem membrány 2 v dolních pracovních prostorech AI se· v připojených odpovídajících nasávacích prostorech 2 přivodí změny tlaku a tím nasávání a vypuzování konst. kvant kapaliny.The group of operating points 8 is formed by groups of repeating elements on individual components, controlled by a single valve 2. In the lower component 2 there is a group of lower working spaces A1 connected by openings with individual suction spaces 4 which are sealed on the lower component 2. In the upper component J, the auxiliary space C is connected at the points of the lower working spaces A1 in the lower component 2 by openings with the spaces above the membrane 2. The membrane 2 is inserted between the lower component 2 ^{and the} upper component 2 and sealed thereto. By applying overpressure to the auxiliary space C in the upper component 2 by means of the valve 6, the diaphragm 2 at the operating points 8 is pressed against the walls of the lower working spaces A1-in the lower component. By removing pressure (or by applying a vacuum) in the auxiliary space C of the upper part J by means of the valve 6, the diaphragm 2 in the individual lower working spaces A1 returns to its original position. By moving the diaphragm 2 in the lower working spaces A1, pressure changes are induced in the corresponding corresponding suction spaces 2 and thus the suction and expulsion of the const. quantum of liquid.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A dispenser for sucking, transporting and dispensing a constant amount of liquid, characterized in that it consists of a lower component (1) in which an opening (B1) is connected connecting the lower working space (AI) or the upper working space (A3) the under-diaphragm composite (2) with the intake chamber (5), the diaphragm (2) sealed to the lower component (1), the upper component (3) and the lower working space (AI) located in the lower, component (1) or upper working space (A3) located in the component (3), wherein one wall of the upper working space (A3) or the lower working space (A1) is each formed by a membrane (2).

Dispenser according to claim 1, characterized in that a group of lower working spaces (A1) or a group of upper working spaces (A3) is simultaneously located on one lower component (1) or upper component (3).

Dispenser according to Claims 1 and 2, characterized in that the group of lower working spaces (A1) or with the upper working spaces (A3) of the associated spaces below the membrane (2) is connected to one suction space (5).