DE102008045423A1

DE102008045423A1 - Druckstellglied, insbesondere Belüftungsventil zur Belüftung eines Mikrodispensers

Info

Publication number: DE102008045423A1
Application number: DE200810045423
Authority: DE
Inventors: Christian Wurzel
Original assignee: Scienion GmbH
Current assignee: Scienion GmbH
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2010-03-04
Also published as: WO2010025826A3; WO2010025826A2; EP2321653A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckstellglied (1), insbesondere ein Belüftungsventil zur Belüftung eines Mikrodispensers, mit einem Einlass zur Zuführung eines Fluids und einem Auslass zur Abgabe des Fluids, wobei das Druckstellglied (1) einen vorgegebenen Haltedruck an dem Auslass einstellt, während der Haltedruck an dem Auslass um eine vorgegebene Druckdifferenz kleiner ist als der Druck an dem Einlass.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckstellglied, insbesondere ein Belüftungsventil zur Belüftung eines Mikrodispensers.
Aus WO 2006/128662 A1 sind Mikrodispenser bekannt, die zum Dispensieren von Mikrotropfen eingesetzt werden können. Der Dispensiervorgang wird hierbei durch einen Piezoaktor bewirkt, der den Probenbehälter zusammendrückt und dadurch Mikrotropfen durch eine Düse aus dem Mikrodispenser ausstößt. Wichtig ist hierbei, dass in dem Probenbehälter des Mikrodispensers ein Unterdruck herrscht. Dadurch wird verhindert, dass die Probenflüssigkeit einfach durch die Düse aus dem Probenbehälter des Mikrodispensers ausläuft, weshalb der erforderliche Unterruck auch als Haltedruck bezeichnet wird. Der Haltedruck in dem Probenbehälter sinkt jedoch mit jedem Dispensiervorgang entsprechend der ausgestoßenen Flüssigkeitsmenge immer weiter ab, wodurch der Dispensiervorgang behindert werden kann. Es ist deshalb wünschenswert, den Haltedruck in dem Probenbehälter möglichst exakt einzustellen, so dass einerseits der Dispensiervorgang nicht durch einen zu großen Unterdruck behindert wird, aber andererseits der Haltedruck hinreichend niedrig ist, um ein Ausfließen der Probenflüssigkeit aus dem Probenbehälter zu verhindern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Druckstellglied zur Einstellung des Haltedrucks in einem derartigen Mikrodispenser zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Druckstellglied gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
Die Erfindung umfasst ein Druckstellglied mit einem Einlass zur Zuführung eines Fluids (z. B. Umgebungsluft) und einem Auslass zur Abgabe des Fluids, wobei das Druckstellglied an dem Auslass einen vorgegebenen Haltedruck einstellt, der um eine vorgegebene Druckdifferenz kleiner ist als der Druck an dem Einlass.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Druckstellglieds zur Belüftung eines Mikrodispensers ist der Einlass des Druckstellglieds in der Regel mit der Umgebungsatmosphäre verbunden, während der Auslass des Druckstellglieds in den Probenbehälter des Mikrodispensers mündet.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Einsatz des Druckstellglieds als Belüftungsventil in einem Mikrodispenser beschränkt. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Einsatz des erfindungsgemäßen Druckstellglieds bei anderen Anwendungen, beispielsweise in einem Tintenstrahldrucker, einer Pumpe, einem Dosiersystem, einem Analysesystem oder diagnostischen Geräten.
Dementsprechend eignet sich das erfindungsgemäße Druckstellglied nicht nur zur Durchleitung von Luft, sondern ermöglicht auch die Durchleitung von anderen gasförmigen oder flüssigen Fluiden.
In einer Variante der Erfindung ist das Druckstellglied ein aktives Ventil, bei dem die Ventilstellung durch einen Aktor einstellbar ist, wobei der Aktor vorzugsweise ein elektromechanischer Aktor ist, wie beispielsweise ein Piezoaktor oder ein Magnetaktor. Der Aktor kann also das Ventil wahlweise öffnen oder schließen, wobei auch Zwischenstellungen möglich sind.
In einer anderen Variante der Erfindung ist das Druckstellglied dagegen ein passives Ventil, bei dem die Ventilstellung ausschließlich durch den Druck an dem Auslass und den Druck an dem Einlass bestimmt wird. Vorzugsweise öffnet das Ventil dann, wenn der Haltedruck an dem Auslass relativ zu dem Druck an dem Einlass einen vorgegebenen Soll-Wert unterschreitet, so dass nachströmendes Fluid den Haltedruck wieder auf den vorgegebenen Soll-Wert bringt. Das erfindungsgemäße Druckstellglied kann also auch als Rückschlagventil ausgebildet sein.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Druckstellglied ein Rohr auf, das den Einlass des Druckstellglieds mit dem Auslass des Druckstellglieds verbindet, wobei in das Rohr eine elastische Ventilmembran eingesetzt ist, die zwischen verschiedenen Stellungen axial ausgelenkt werden kann. Vorzugsweise ist die Ventilmembran in der Neutralstellung (d. h. ohne eine axiale Auslenkung) geschlossen und in einer ausgelenkten Stellung geöffnet, wobei die Auslenkung der Ventilmembran vorzugsweise von der Einlassseite zu der Auslassseite erfolgt.
Hierzu weist die Ventilmembran vorzugsweise einen Durchbruch auf, wobei sich der Durchbruch in der Neutralstellung der Ventilmembran aufgrund der Elastizität der Ventilmembran selbständig schließt, während sich der Durchbruch in der ausgelenkten Ventilstellung aufgrund der auslenkungsbedingten Verformung der Ventilmembran öffnet.
Der Durchbruch in der Ventilmembran kann beispielsweise schlitzförmig oder punktförmig sein, jedoch sind auch andere Formen von Durchbrüchen in der Ventilmembran möglich. Entscheidend ist lediglich, dass sich der Durchbruch in der Ventilmembran in Abhängigkeit von der Stellung der Ventilmembran selbständig schließt bzw. öffnet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ventilmembran mehrschichtig und weist zumindest eine erste Schicht und eine zweite Schicht auf. Die erste Schicht ist hierbei gasdurchlässig, wobei der Durchbruch in der Ventilmembran nicht durch die erste Schicht hindurchgeht. Die zweite Schicht ist dagegen hierbei gasdicht, wobei der Durchbruch in der Ventilmembran durch die zweite gasdichte Schicht hindurchgeht.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass es sich bei dem Druckstellglied um ein passives Ventil handeln kann, wobei die Auslenkung der Ventilmembran ausschließlich durch die Druckdifferenz zwischen Einlass und Auslass bewirkt wird. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass zur Auslenkung der Ventilmembran ein Aktor (z. B. ein Piezoaktor) vorgesehen sein kann, der radial von außen auf die Ventilmembran wirkt und die Ventilmembran radial zusammendrückt und dadurch axial auslenkt. Beispielsweise kann das Rohr, in welches die Ventilmembran eingesetzt ist, eine elastische Wandung aufweisen, die manschettenförmig von dem Aktor umgeben ist, so dass der Aktor radial von außen auf die Wandung des Rohrs drückt und damit auch die in das Rohr eingesetzte Ventilmembran zusammendrückt und dadurch axial auslenkt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Druckstellglied dagegen auslassseitig ein Rohrstück auf, in das ein elastischer Absperrkörper (z. B. ein einseitig offenes Schlauchstück) eingesetzt ist. Im geschlossenen Zustand dichtet die Eigenspannung des Absperrkörpers das Rohrstück ab, so dass einlassseitig kein Fluid (z. B. Luft) in das Rohrstück eindringen kann. Im geöffneten Zustand gibt der Absperrkörper dagegen einen Ringspalt zwischen dem Absperrkörper und der Innenwand des Rohrstücks frei, wenn der Druck an dem Auslass den Haltedruck unterschreitet und/oder wenn ein Aktor das Rohrstück zusammendrückt.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Absperrkörper um einen einseitig offenen Schlauch, der mit seinem offenen Ende in das Rohrstück eingeführt ist, so dass der einseitig offene Schlauch mit seiner äußeren Mantelfläche an der Innenwand des Rohrstücks anliegt und dadurch das Rohrstück abdichtet.
Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass der Absperrkörper ein elastischer Stab oder eine elastische Kugel ist, die in das offene Rohrstück eingesetzt sind und je nach Ventilstellung das Rohrstück abdichten bzw. einen Ringspalt freigeben.
Vorzugsweise haben das Rohrstück und der Absperrkörper eine unterschiedliche Elastizität, wobei das Rohrstück vorzugsweise im Wesentlichen starr ist, während der Absperrkörper elastisch ist.
In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels sind sowohl das Rohrstück als auch der Absperrkörper elastisch, weisen aber ein unterschiedliches Verformungsverhalten auf. In dieser Variante ist ein Aktor vorgesehen, der von außen radial auf das elastische Rohrstück drückt und das Rohrstück und damit auch den Absperrkörper dadurch unterschiedlich verformt, wodurch ein Spalt zwischen dem Rohrstück und dem Absperrkörper entsteht, durch den Fluid (z. B. Umgebungsluft) von dem Einlass zu dem Auslass gelangen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Druckstellglied dagegen eine Kapillare auf, die den Einlass mit dem Auslass verbindet und eine Flüssigkeitssäule enthält, wobei der Haltedruck an der Auslassseite durch die Kapillarwirkung der Kapillare bestimmt wird. So zieht die Kapillarwirkung die Flüssigkeitssäule in der Kapillare in Richtung zu dem Einlass, wodurch ein Unterdruck auf der Auslassseite entsteht.
Die Kapillare kann hierbei eine Beschichtung aufweisen, welche die Kapillarwirkung beeinflusst, wobei die Beschichtung der Kapillare so ausgebildet sein kann, dass die Kapillarwirkung über die Länge der Kapillare von dem Einlass zu dem Auslass oder von dem Auslass zu dem Einlass hin kontinuierlich oder in Sprüngen zunimmt oder abnimmt.
Darüber hinaus kann die Kapillare einen Innenquerschnitt aufweisen, der über die Länge der Kapillare im Wesentlichen konstant ist.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Kapillare einen Innenquerschnitt aufweist, der über die Länge der Kapillare von dem Auslass zu dem Einlass oder von dem Einlass zu dem Auslass hin kontinuierlich oder in Sprüngen abnimmt.
Darüber hinaus besteht bei diesem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, dass an dem auslassseitigen Ende der Kapillare eine Fritte angeordnet ist, um ein Abreißen von kleinen Luftblasen zu erleichtern.
Ferner ist zu erwähnen, dass der Innendurchmesser der Kapillare vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 3 cm liegt, wobei verschiedene Teilbereiche innerhalb dieses Intervalls möglich sind.
Die Erfindung umfasst jedoch nicht nur das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Druckstellglied, sondern auch einen Mikrodispenser mit einem derartigen Druckstellglied zum Belüften des Mikrodispensers.
Ein derartiger Mikrodispenser ist beispielsweise in der eingangs erwähnten Patentanmeldung WO 2006/128662 A1 beschrieben, so dass der Inhalt dieser Patentanmeldung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht einer Ventilmembran eines erfindungsgemäßen Ventils im geschlossenen Zustand,
1B einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil mit der geschlossenen Ventilmembran gemäß 1A,
1C die Ventilmembran aus den 1A und 1B im geöffneten Zustand,
1D den Längsschnitt aus 1B im geöffneten Zustand der Ventilmembran,
1E eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Mikrodispensers mit dem Ventil gemäß den 1A bis 1E,
2A eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus den 1A bis 1E mit einem zusätzlichen Piezoaktor, der das Rohr mit der Ventilmembran manschettenförmig umgibt,
2B das Ausführungsbeispiel gemäß 2A mit radial komprimiertem Aktor und ausgelenkter Ventilmembran,
3A ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils mit einem flexiblen, einseitig offenen Schlauchstück als Ventilelement,
3B das Ausführungsbeispiel gemäß 3A mit einer geöffneten Ventilstellung,
3C einen Mikrodispenser mit einem Belüftungsventil gemäß den 3A und 3B,
4A eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 3A und 3B mit einem zusätzlichen Piezoaktor zur Einstellung der Ventilstellung,
4B das Ausführungsbeispiel gemäß 4A im geöffneten Zustand,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikrodispensers, bei dem der Haltedruck durch eine Kapillare eingestellt wird.
6A ein Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 1A–1D im geschlossenen Zustand,
6B das Ausführungsbeispiel gemäß 6A im geöffneten Zustand,
7A ein Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 1A–1D im geschlossenen Zustand,
7B das Ausführungsbeispiel gemäß 7A im geöffneten Zustand.
Die 1A bis 1D zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belüftungsventils 1, das zur Belüftung des in 1E dargestellten Mikrodispensers 2 eingesetzt werden kann.
Das Belüftungsventil 1 besteht im Wesentlichen aus einer Ventilmembran 3, die in ein Rohrstück 4 eingesetzt ist, wobei es sich bei dem Rohrstück 4 um die Wandung eines Probenreservoirs 5 des Mikrodispensers 2 handelt.
Die Ventilmembran 3 weist hierbei einen schlitzförmigen Durchbruch 6 auf, der sich in Abhängigkeit von der Verformung der Ventilmembran 3 öffnet bzw. schließt.
So zeigen die 1A und 1B eine Neutralstellung der Ventilmembran 3, in der die Ventilmembran 3 axial nicht ausgelenkt ist, so dass sich der schlitzförmige Durchbruch 6 in der Ventilmembran 3 aufgrund der Elastizität der Ventilmembran 3 selbständig schließt.
Die 1C und 1D zeigen dagegen eine axial ausgelenkte Stellung der Ventilmembran 3, in der sich der schlitzförmige Durchbruch 6 öffnet.
Zu der Darstellung in 1E ist ergänzend zu erwähnen, dass der Mikrodispenser 2 weitgehend mit dem Mikrodispenser übereinstimmt, der in der bereits eingangs erwähnten Patentanmeldung WO 2006/128662 A1 beschrieben ist, so dass der In halt dieser Patentanmeldung der vorliegenden Beschreibung in vollem Umfang zuzurechnen ist.
Es ist an dieser Stelle lediglich zu erwähnen, dass der Mikrodispenser 2 zum Ausstoßen von Mikrotropfen 7 einen Piezoaktor 8 aufweist, der das Probenreservoir 5 im Bereich einer Engstelle 9 manschettenförmig umgibt und dadurch in einem Probenbehälter 10 im vorderen Bereich des Mikrodispensers 2 eine Druckwelle erzeugen kann, die dazu führt, dass die Mikrotropfen 7 durch eine Düse 11 ausgestoßen werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 2A und 2B stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1A bis 1E dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Rohrstück 4 im Bereich der Ventilmembran 3 außen manschettenförmig von einem elektromechanischen Aktor 12 umgeben ist, der in Abhängigkeit von seiner elektrischen Ansteuerung das Rohrstück 4 radial zusammendrücken kann, was eine entsprechende axiale Auslenkung der Ventilmembran 3 bewirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich also um ein aktives Ventil, bei dem die Ventilstellung nicht nur durch die Druckverhältnisse am Einlass und am Auslass des Ventils bestimmt wird, sondern durch die Ansteuerung des Aktors 12.
Die 3A und 3B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Belüftungsventils 13, das zur Belüftung des Mikrodispensers 2 eingesetzt werden kann, wie aus 3C ersichtlich ist.
Das Belüftungsventil 13 weist wieder ein starres Rohrstück 14 auf, in das ein einseitig offenes und einseitig geschlossenes elastisches Schlauchstück 15 mit seinem offenen Ende eingesetzt ist, wobei die äußere Mantelfläche des Schlauchstücks 15 aufgrund der Eigenelastizität des Schlauchstücks 15 an der Innenwand des Rohrstücks 14 anliegt und dieses dadurch abdichtet.
3B zeigt dagegen den geöffneten Zustand des Belüftungsventils 13, wobei der Unterdruck in dem Rohrstück 14 dazu führt, dass sich die Wandung des elastischen Schlauchstücks 15 von der Innenwand des Rohrstücks 14 abhebt und dadurch einen Ringspalt zwischen dem Schlauchstück 15 und dem Rohrstück 14 freigibt.
Die 4A und 4B zeigen eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 3A und 3B, wobei diese Abwandlung weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Rohrstück 14 außen von einem Aktor 16 umgeben ist, der das Rohrstück 14 und damit auch das Schlauchstück 15 zusammenpressen kann. Das Rohrstück 14 und das Schlauchstück 15 weisen hierbei ein anderes Verformungsverhalten auf, so dass ein Zusammenpressen des Rohrstücks 14 durch den Aktor 16 dazu führt, dass sich zwischen dem Schlauchstück 15 und dem Rohrstück 14 Gaspassagen bilden, durch die Gas hindurchtreten kann.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikrodispensers 2, wobei dieses Ausführungsbei spiel weitgehend mit den in den 1E und 3C dargestellten Ausführungsbeispielen übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass an das Probenreservoir 5 ein Flüssigkeitsbehälter 17 angeschlossen ist, in dem eine Kapillare 18 angeordnet ist, wobei in der Kapillare 18 eine Flüssigkeitssäule steht. Die Kapillarwirkung in der Kapillare 18 führt hierbei dazu, dass die Flüssigkeitssäule in der Kapillare 18 nach oben gezogen wird, wodurch ein Unterdruck in dem Probenreservoir 5 entsteht.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 6A und 6B stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1A bis 1E dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass auf der Einlassseite unmittelbar hinter der Ventilmembran 3 eine starre Halteplatte 19 angeordnet ist, die mittig einen Durchbruch aufweist. Die Halteplatte 19 hält die Ventilmembran 3 im geschlossenen Zustand, da die Ventilmembran 3 dann auf der Halteplatte 19 aufliegt.
Darüber hinaus ist in dem Rohrstück 4 stromaufwärts vor der Halteplatte 19 und der Ventilmembran 3 ein Filter 20 angeordnet.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den 7A und 7B stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den 1A bis 1E dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Eine Besonderheit besteht hierbei darin, dass das Schlauchstück 15 das Rohrstück 14 immer abdichtet, d. h. unabhängig von den Druckverhältnissen.
Allerdings befindet sich in der Wandung des Rohrstücks 14 eine Bohrung 21, durch die Umgebungsluft in Pfeilrichtung in das Innere des Rohrstücks 14 eintreten kann, wenn das Schlauchstück 14 – wie in 7B gezeigt – aufgrund der Druckverhältnisse nach innen von der Innenwand des Rohrstücks 14 abgehoben wird und dann die Bohrung 21 freigibt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.

1: Belüftungsventil
2: Mikrodispenser
3: Ventilmembran
4: Rohrstück
5: Probenreservoir
6: Durchbruch
7: Mikrotropfen
8: Piezoaktor
9: Engstelle
10: Probenbehälter
11: Düse
12: Aktor
13: Belüftungsventil
14: Rohrstück
15: Schlauchstück
16: Aktor
17: Flüssigkeitsbehälter
18: Kapillare
19: Halteplatte
20: Filter
21: Bohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/128662 A1 [0002, 0028, 0052]

Claims

Druckstellglied (1; 13), insbesondere Belüftungsventil zur Belüftung eines Mikrodispensers, mit einem Einlass zur Zuführung eines Fluids und einem Auslass zur Abgabe des Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstellglied (1; 13) einen vorgegebenen Haltedruck an dem Auslass einstellt, wobei der Haltedruck an dem Auslass um eine vorgegebene Druckdifferenz kleiner ist als der Druck an dem Einlass.
Druckstellglied (1; 13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Druckstellglied (1; 13) ein aktives Ventil ist, bei dem die Ventilstellung durch einen Aktor (8; 12; 16) einstellbar ist, oder b) dass das Druckstellglied (1; 13) ein passives Ventil ist, bei dem die Ventilstellung ausschließlich durch den Druck an dem Auslass und den Druck an dem Einlass bestimmt wird.
Druckstellglied (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) ein Rohr (4), das den Einlass des Druckstellglieds (1) mit dem Auslass des Druckstellglieds (1) verbindet, und b) eine elastische Ventilmembran (3), die in das Rohr (4) eingesetzt ist und zwischen einer geschlossenen Neutralstellung und einer geöffneten Ventilstellung auslenkbar ist.
Druckstellglied (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (3) einen Durchbruch (6) aufweist, wobei sich der Durchbruch (6) in der Neutralstel lung der Ventilmembran (3) aufgrund der Elastizität der Ventilmembran (3) selbständig schließt, während sich der Durchbruch (6) in der ausgelenkten Ventilstellung aufgrund der Auslenkung der Ventilmembran (3) öffnet.
Druckstellglied (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Ventilmembran (3) zweischichtig oder mehrschichtig ist und mindestens eine erste Schicht und eine zweite Schicht aufweist, und b) dass die erste Schicht fluiddurchlässig, insbesondere gasdurchlässig ist, wobei der Durchbruch (6) in der Ventilmembran (3) nicht durch die erste Schicht hindurch geht, und c) dass die zweite Schicht fluiddicht, insbesondere gasdicht ist, wobei der Durchbruch (6) in der Ventilmembran (3) durch die zweite Schicht hindurch geht.
Druckstellglied (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (6) in der Ventilmembran (3) schlitzförmig oder punktförmig ist.
Druckstellglied (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Aktor (12), der radial auf die Ventilmembran (3) wirkt und die Ventilmembran (3) radial zusammendrückt und dadurch axial auslenkt.
Druckstellglied (13) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch a) dass das Druckstellglied (13) auslassseitig ein Rohrstück (14) aufweist, b) dass das Druckstellglied (13) einen elastischen Absperrkörper (15) aufweist, der in das Rohrstück (14) eingesetzt ist, c) dass die Eigenspannung des Absperrkörpers (15) das Rohrstück (14) abdichtet, d) dass der Absperrkörper (15) einen Ringspalt zwischen dem Absperrkörper (15) und der Innenwand des Rohrstücks (14) freigibt, wenn der Druck an dem Auslass den Haltedruck unterschreitet und/oder wenn ein Aktor (12) das Rohrstück (14) zusammendrückt.
Druckstellglied (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Absperrkörper (15) ein einseitig offenes Schlauchstück ist, das mit seinem offenen Ende in das Rohrstück (14) eingeführt ist, oder b) dass der Absperrkörper ein Stab ist, der in das Rohrstück eingeführt ist, oder c) dass der Absperrkörper eine elastische Kugel ist.
Druckstellglied (13) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Rohrstück (14) und der Absperrkörper (15) eine unterschiedliche Elastizität aufweisen, und/oder b) dass das Rohrstück (14) im Wesentlichen starr ist, während der Absperrkörper (15) elastisch ist.
Druckstellglied (13) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass sowohl das Rohrstück (14) als auch der Absperrkörper (15) elastisch sind, aber ein unterschiedliches Verformungsverhalten aufweisen, und b) dass ein Aktor (12) vorgesehen ist, der von außen radial auf das Rohrstück (14) drückt und das Rohrstück (14) und den Absperrkörper (15) dadurch unterschiedlich verformt, wodurch ein Spalt zwischen dem Rohrstück (14) und dem Absperrkörper (15) entsteht.
Druckstellglied nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kapillare (18), die den Einlass mit dem Auslass verbindet und eine Flüssigkeitssäule enthält, wobei der Haltedruck durch die Kapillarwirkung der Kapillare (18) bestimmt wird.
Druckstellglied nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Kapillare (18) eine Beschichtung aufweist, welche die Kapillarwirkung beeinflusst, und/oder b) dass die Beschichtung der Kapillare (18) so ausgebildet ist, dass die Kapillarwirkung über die Länge der Kapillare (18) von dem Einlass zu dem Auslass oder von dem Auslass zu dem Einlass kontinuierlich oder in Sprüngen zunimmt oder abnimmt.
Druckstellglied nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Kapillare (18) einen Innenquerschnitt aufweist, der über die Länge der Kapillare (18) im Wesentlichen konstant ist, oder b) dass die Kapillare (18) einen Innenquerschnitt aufweist, der über die Länge der Kapillare (18) von dem Auslass zu dem Einlass oder von dem Einlass zu dem Auslass kontinuierlich oder in Sprüngen abnimmt.
Druckstellglied nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine Fritte an dem auslassseitigen Ende der Kapillare (18), um ein Abreißen von kleinen Luftblasen zu erleichtern.
Druckstellglied nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da durch gekennzeichnet, dass a) dass der Innendurchmesser der Kapillare (18) größer ist als 1 μm, 5 μm, 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm, 60 μm, 100 μm, 500 μm oder 1 mm, und/oder b) dass der Innendurchmesser der Kapillare (18) kleiner ist als 3 cm, 2 cm, 1 cm, 5 mm, 2 mm, 1 mm, 500 μm oder 200 μm.
Mikrodispenser (2) zum Dispensieren einer flüssigen Probe, gekennzeichnet durch ein Druckstellglied (1; 13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Einstellung des Haltedrucks in dem Mikrodispenser (2).
Mikrodispenser (2) nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch a) einen Probenbehälter (10) zur Aufnahme der flüssigen Probe, b) eine Düse (11) zur tröpfchenweisen Abgabe der in dem Probenbehälter (10) befindlichen Probe, c) ein integriertes Probenreservoir (5), um ohne eine Wiederbefüllung nacheinander mehrere Probentropfen abgeben zu können, d) wobei das Druckstellglied (1; 13) den Haltedruck in dem Probenbehälter (10) und/oder in dem Probenreservoir (5) einstellt.