DE2423727A1

DE2423727A1 - Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE2423727A1
Application number: DE19742423727
Authority: DE
Inventors: Klaus Kunzmann
Original assignee: Medizin und Labortechnik Leipzig VEB
Current assignee: Medizin und Labortechnik Leipzig VEB
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1974-12-05
Also published as: HU172837B; FR2230977A1; DD107861A1; SU583374A1; FR2230977B3; CS182375B1

Description

Anmelder:

VEB Kombinat Medizin-und Labortechnik Leipzig 7035 Leipzig, tfranz-Flemming-Strafie 43-4-5

Dosiervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung, ζ. B. Biiretten, Konstantdosierer, Pipetten oder Verdünner.

Zum. Antrieb von Verdrängungskörpern in Dosierern, z. B. Kolben-Zylinder-Systeine, die bei einem bestimmten Hub eine entsprechende Menge Flüssigkeit dosieren, v/erden überwiegend Elektromotoren verwendet, die Gewindespindeln oder Kurvenseheiben antreiben. Diese Baugruppen werden durch formschlüssige Getriebe miteinander verbunden. Als Motoren werden für gleichmäßigen Lauf Synchronmotoren und für regelbare Dosiergeschwindigkeiten Synchronmotoren mit Schaltgetrieben oder nicht synchronlaufende Motoren eingesetzt. Für hochwertige Dosiervorrichtungen werden Schrittmotoren verwendet. Zur Realisierung von verschiedenen auf- und abwärts laufenden Geschwindigkeiten sind auch Ausführungen mit 2 Motoren bekannt. Die Anzeige der dosierten Menge wird entweder durch einen mechanisch mit dem Getriebe mitlaufenden Zähler oder durch eine Kegmessung realisiert. Ein bekanntes Verfahren verwendet ein mitlaufendes Potentiometer als Anzeigeorgan. Sofern Synchron- oder Schrittmotoren zum Antrieb eingesetzt sind, wird die Anzeige durch die Zählung der Perioden des Wechselstromes oder der Schaltsehritte realisiert .

409849/0873

Für Konstant dosier er werden aus diesen Anzeigen die Begrenzungen für den Hub abgeleitet. Weiterhin ist für Konstantdosierer die Anbringung von Anschlägen, verbunden aiit Grenzkontakten, zur Wegbegrenzung bekannt. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen der Antrieb mehrerer Dosierorgane durch einen Balken von Hand zwischen festen Anschlägen erfolgt.

Den verschiedenen Anordnungen haften verschiedene Nachteile an. Durch die mechanisch gekoppelten Zähler sind nur geringe Laufgeschwindigkeit en bei hoher Auflösung der Dosierhübe möglich. Diese Nachteile werden durch den Einsatz von 2 Motoren umgangen, bedingen aber größeren Aufwand. Die Wegmessung und die Stellungsanzeige mit Potentiometern haben die anschließende Umformung in ein verwertbares Steuersignal zusätzliche Fehlerquellen. Die Anzeige bei Synchronmotoren ist zwar definiert, die Drehzahl ist jedoch nicht einfach veränderbar. Schrittmotoren-Steuerungen umgehen zwar wesentliche -Nachteile, sind jedoch durch ihren Aufwand für die Ansteuerung und Auswertung sehr kompliziert und teuer. Der mechanische Teil der Antriebe ist durch äußerste Präzision und Spielfreiheit bzw. Spielausgleich gekennzeichnet. Dadurch steigen die Eeibungsverluste im Getriebe an, und die Forderung an die Präzision der Teile erhöht sich wesentlich. Exakte Fluchtlinien und Führungen müssen angestrebt werden, da es sonst zu Verklemmungen kommen kann. Diese Nachteile werden bei einigen bekannten Vorrichtungen durch kurzzeitiges Ablaufen des Motors in Dosierichtung vor der eigentlichen Dosierung zu umgehen versucht, was wiederum

- 3 409849/0873

Steuerungsaufwand bedingt. Die mechanischen Anschläge für die Konstantdosierer sind nur mit größerem Aufwand extern ansteuerbar auszuführen. Bei der Perioden- oder ßchrittsteuerung für Synchron- oder Schrittmotoren wirken sich alle Fehler des Getriebes auf die Anzeige aus.

Die Erfindung hat den Zweck, mehrere Dosierungen gleichzeitig bei hoher Dosiergenauigkeit mit geringem Aufwand zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung mit mehreren, von einem Antrieb aus betriebenen Dosierorganen zu schaffen, deren Dosiermengen in kleinen Stufen einstellbar und extern anwählbar sind. Ein absoluter Gleichlauf der Dosierorgane sowie eine Regelung der Dosiergeschwindigkeit aus der Ferne bei gleichzeitiger genauer Anzeige der Dosiermengen waren zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die den Balken mit an ihm befestigten Kolbenstangen führenden Führungssäulen als Spindeln ausgeführt sind, die in einer Platine drehbar und ohne Axialspiel gelagert sind. Die Spindeln besitzen in der Mhe der Platine je ein Zahnrad, die mit einem motorgetriebenen Koppelrad im Eingriff stehen und somit eine synchrone Kopplung der Spindelbewegungen erzeugen. Auf dem Koppelrad oder an einer der Spindeln ist eine Scheibe mit Durchbrüchen, z. B. Löchern oder Aussparungen angeordnet. In Zusammenwirken mit einem elektronischen Indikationsorgan erzeugen die Durchbrüche bei Drehung der Scheibe Zählimpulse.

409849/0873

Die Spindeln und der Balken sind mit einem Bewegungsgewinde geringer Steigerung versehen. An Stelle der Scheibe können Löcher oder Aussparungen in einer der Spindeln oder im Koppelrad eingearbeitet sein.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen darin, daß mehrere Dosierorgane gleichzeitig auch bei sehr unsymetrischer Last exakt und mit absolutem Gleichlauf von dur einem Antriebssystem bewegt werden. Die erforderliche Güte der Spindeln und Gewinde im Balken ist durch diese Anordnung geringer als bei gleicher Qualität der Positionierung und des gleichzeitigen Laufes bei Verwendung nur einer Spindel. Der effektive Hub des Balkens wird unabhängig vom Ausgangspunkt der Hubbewegung, dem Antrieb und evtl« Übertragungsfehler vom Getriebe zwischen Motor und den Spindeln bzw. dem die Spindeln verbindenden Getriebe, dargestellt. Dadurch sind dort nichtformschlüssige Getriebe möglich, die sich einfach verstellbar gestalten lassen, sofern die Regelung über die Motordrehzahl nicht ausreichend ist. Zwischen Motor und Spindeln können dadurch auch ohne Fehler für die Hubanzeige Kupplungen, Bandgetriebe, Bremsen oder ähnliches angebracht werden. Die Regelung der Dosiergeschwindigkeit ist dadurch wesentlich vereinfacht. Sie kann ohne großen Aufwand extern, z. B. durch Veränderung der Steuerspannung eines Stellmotors erfolgen. Der Aufwand für Schaltgetriebe oder Schrittmotoren-Ansteuerung entfällt dadurch.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

409849/0873 . 5 _

Fig. 1: die Vorderansicht

Fig. 2: die Draufsicht nach Fig. 1

Der Balken 1 wird durch die Spindeln 2 und 3» die formschlüssig über die Zahnräder 4 und 5 durch das Koppelrad 6 verbunden sind, parallel angehoben bzw. abgesenkt. In den Lagern. 7 und 8 werden die Spindeln 2 und 3 iß. der Platine 9 ohne axiales Spiel gelagert. Der Antrieb erfolgt von dem Motor 10 über das Ritzel 11 auf das Koppelrad 6. An den Stangen 12, 13 und 14 werden die Verdrängungskörper 15i 16 und 17 > die sich in den Verdrängungskammern 18, 19 und 20 befinden, angeschlossen. Die Stange 13 ist dabei durch eine besondere Güte der Positionierung ausgezeichnet, da sich in der Mitte des Balkens 1 die fehler der Spindeln 2 und 3 und die auftretenden Kräfte am günstigsten kompensieren. Über dem Koppelrad· 6 und auf gleicher Achse mit diesem ist die Scheibe mit Durchbrüchen 21, die z. B. Schlitze sind, fest angebracht. Über der Scheibe mit Durchbrüchen 21 und diese teilweise umfassend, ist das Indikationsorgan 22 angeordnet, daß die von der Scheibe mit Durchbrüchen 21 bei drehender Bewegung ausgehenden Impulse erfaßt. Die obere Platine, in der die Wellenstümpfe 23 und 24 der Spindeln 2 und 3 locker gehalten werden, ist nicht dargestellt, da sie an der Funktion der Vorrichtung keinen wesentlichen Anteil hat. Die beiden Durchbrüche in dem Balken 1 und die Spindeln 2 und 3 sind mit einem Bewegungsgewinde geringer Steigerung versehen.

409849/0873

Claims

Patentansprüche c^i.0 f c (

1. Dosiervorrichtung mit parallel angeordneten Dosierorganen und niit durch einen in Führungssäulen geführten Balken starr miteinander verbundenen Kolbenstangen, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungssäulen Spindeln (2|3) vorgesehen sind, die in einer Platine (7) drehbar gelagert sind, die Spindeln (2}3) in der Höhe der Platine (7) Zahnräder (4·j5) tragen, die im Eingriff mit einem motorgetriebenen Koppelrad (6) stehen und synchron gekoppelt sind, auf dem. Koppelrad (6) oder an einer der Spindeln (2|3) eine Scheibe (21) mit Durchbrüchen, z. B. Löchern oder Aussparungen, für die Erzeugung von Zählimpulsen angeordnet ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (2j3) und der Balken (1) mit einem Bewegungsgewinde geringer Steigerung versehen sind.

3· Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Scheibe (21) eine der Spindeln (2|3) iKJcher oder Aussparungen für die Erzeugung von Zählimpulsen aufweist.

409849/0873