РЕГУЛИРОВОЧНОЕ КОЛЕСО ПИПЕТКИ Российский патент 2017 года по МПК H01H19/00 B01L3/02 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Электронные пипетки традиционно регулируются и управляются с помощью нажатия кнопок. Например, настройка объема часто выполняется таким образом. Стандартным способом осуществления являются кнопки со стрелками, с помощью которых можно регулировать объем в сторону увеличения или уменьшения. Почти без исключения, те же кнопки со стрелками используются также для других функций, например для перемещения по меню. Обычно одно прикосновение к кнопке со стрелкой вызывает изменение регулировки на один шаг, а нажатие на кнопку в течение более долгого времени приведет к ускоренному изменению показаний. Однако регулировка, проводимая данным способом, имеет свои недостатки. Такая регулировка не слишком быстра, по меньшей мере, в случае, когда целевое значение настройки далеко от исходных показаний. Кроме того, кнопки часто связаны с дисплеем и могут, таким образом, располагаться неудачно с эргономической точки зрения. Существуют конструкции, в которых функции регулируются с использованием регулировочных колес, но на данный момент они не привели к улучшению в скорости или удобстве настройки.

В документе WO 2010/034290 А2 описывается электронная пипетка, которая содержит регулировочное колесо, которое также выполняет функцию нажимной клавиши. С помощью регулировочного колеса можно выбрать объем, управлять калиброванием и переходить по меню.

В документе ЕР 1 878 500 А1 описывается пипетка, имеющая регулировочное колесо, которое позволяет, путем его вращения, выбирать режим использования, например отмеривание пипеткой вручную, отмеривание пипеткой и смешивание, титрование и т.д. Данная функция не связана с нажимной клавишей, а принадлежит отдельному регулировочному колесу.

Документ ЕР 1 632 840 А1 описывает пипетку, имеющую дисплей на ее крючке, напротив которого находится регулировочное колесо. С помощью данного регулировочного колеса могут быть выбраны функции, такие как объем жидкости для отмеривания пипеткой, перемещение по меню, калибрование пипетки и т.д.

В решениях, упомянутых выше, регулировочное колесо относится к типу регуляторов, вращающихся с заданным шагом. Также существуют решения, имеющие сенсорную панель с сенсорным регулятором. В существующих, таких как вышеупомянутые, решениях регулировочного колеса данного типа колесо принадлежит к тому же типу, что и регулятор настройки радио в автомобиле. Данное решение не обеспечивает высокую чувствительность управления, особенно, если показание нужно изменить сразу намного и до конкретной величины. Чтобы ускорить настройку, в данном случае, колесо требуется вращать импульсно и быстро для быстрого изменения показания. Это легко приводит к показанию, превышающему или недостающему до требуемого значения, и для установки точного показания придется выполнять дополнительные шаги настройки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Система, в соответствии с данным изобретением, решает вышеупомянутые проблемы посредством нового решения, которое включает в себя элементы для возврата регулировочного колеса в его исходное положение после освобождения колеса. Это может быть достигнуто с помощью регулировочного колеса с пружинным возвратом. Возврат пружины выполняется в два этапа. Когда регулировочное колесо вращается в первый раз, сначала происходит короткое, скорее легкое движение регулировочного колеса. После данного короткого и легкого движения регулировочного колеса, усилие пружины сначала возрастает скачкообразно, после чего оно увеличивается до экстремума данного движения.

С помощью данного решения достигается преимущество в том, что пошаговая или очень медленно продвигающаяся настройка и, с другой стороны, быстрая, в особенности, настройка, происходящая при увеличивающейся скорости, могут быть разделены в пределах одного и того же элемента как два несомненно отдельных события. Угол вращения регулировочного колеса может быть зарегистрирован, например, магнитным датчиком или устройством оптической считывающей головки.

Когда угол вращения регулировочного колеса был приведен в электронный вид, различные профили быстродействия могут быть разработаны в программе управления пипетки для оптимального осуществления вращения регулировочного колеса и функции, подлежащей регулировке.

Когда регулировочное колесо применяется для программирования пипетки, регулировка является одновременно чувствительной и очень быстрой и интерактивной. Интерактивность акцентируется в сочетании с визуальной обратной связью, например, в виде полоски, увеличивающейся при регулировке, или звукового эффекта.

Другим значительным преимуществом данного изобретения, в дополнение к быстрой, контролируемой настройке, является возможность использования регулировочного колеса для непосредственного приведения пипетки в действие в так называемом ручном/измерительном режиме. Это означает, что рабочий механизм, то есть поршень, свободно приводится в возвратно-поступательное движение посредством регулировочного колеса. Двухэтапная настройка также дает возможность наиболее точного контакта, например, в так называемом режиме титрования, в котором пипетка должна двигаться управляемым образом при разных скоростях, но во время этого же цикла также наименьшим возможным шагом настройки поэтапно.

Регулировочное колесо, предпочтительно, располагается в верхней части пипетки, более предпочтительно, на вершине пипетки, где его легко и эргономично использовать одной рукой. Иначе говоря, регулировочное колесо может быть сдвинуто одним движением большого пальца руки, в которой пользователь держит пипетку. Это также означает, что все настройки и варианты, выбранные в меню, могут быть выполнены с легкостью, без ослабления захвата пипетки или изменения захвата, и в то же время дисплей легко остается видимым все время.

В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения, перемещение поршня также управляется с помощью регулировочного колеса. Это означает, следовательно, что нет необходимости изменять захват между настройкой и отмериванием пипеткой.

В другом предпочтительном варианте осуществления, рабочая клавиша, которая используется для распределения жидкости и которая управляет движением поршня, является отдельной, а регулировочное колесо находится вокруг нее, функционируя независимо от указанной рабочей клавиши.

На Фиг. 1-3 изображено техническое решение для осуществления деятельности настоящего изобретения.

Фиг. 1 иллюстрирует детали регулировочного колеса, включающие в себя регулировочное колесо 1, первичную пружину 3 и вторичную пружину 4, и точку их крепления к корпусу 2 пипетки.

На Фиг. 2 регулировочное колесо 1установлено на корпусе 2 пипетки так, что оно может поворачиваться в обоих направлениях относительно оси. Внутри колеса находятся две торсионные пружины: первичная пружина 3 и вторичная пружина 4. Первичная пружина установлена таким образом, что отогнутые наружу ножки указанной пружины прижаты к обеим сторонам первого упора 5 в корпусе и одновременно располагают регулировочное колесо 1в его положении в центре. Соответственно, вторичная пружина установлена таким образом, что вторая направляющая 6 регулировочного колеса находится симметрично относительно второго плеча 7 корпуса.

Когда регулировочное колесо поворачивается по часовой стрелке, как изображено на Фиг. 3, первая направляющая 8 входит в зацепление с зубцом 3а первичной пружины, который слегка сопротивляется вращательному движению, пока второй упор корпуса не столкнется с зубцом 4а вторичной пружины. Затем большее усилие смещенной вторичной пружины первоначально ощущается как отчетливая остановка, и, по мере дальнейшего поворота колеса, возрастающее усилие направляется на колесо, пока движение не прекратится в его конечном положении вплотную к упорным штифтам 9 корпуса. При освобождении колеса, пружины возвращают колесо в его исходное центральное положение.

На чертежах также изображено определение угла вращения, выполняемое магнитами 10 и магнитным датчиком 11.

Чувствительность регулировочного колеса и граница между двумя различными диапазонами регулировки могут регулироваться путем выбора коэффициентов жесткости пружины материала пружины, подходящего для данной цели.

Вместо применения торсионных пружин может использоваться пружинный кулачковый механизм. В таком варианте осуществления поворотная деталь имеет два кулачка, причем первый из них немедленно зацепляется с пружинным элементом, а второй немного позже зацепляется с механизмом на тугой пружине. Пружинный элемент может представлять собой, например, проволоку из рессорной стали, которая сгибается с помощью кулачка по мере вращения регулировочного колеса.

В соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, подпружиненный ролик крепится в поворотной части, а форма на противоположной стороне обеспечивает профиль крутящего момента точного двухэтапного выравнивания по центру. Указанный подпружиненный ролик также может находиться на стороне корпуса, а контур, которому следует данный подпружиненный ролик, может быть на стороне регулировочного колеса.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение чувствительности управления. Электрическая пипетка включает регулировочное колесо, которое содержит: первичную пружину, задающую первый диапазон регулировки, и вторичную пружину, задающую второй диапазон регулировки после первого диапазона регулировки в направлении поворота регулировочного колеса; при этом усилие, требуемое для поворота регулировочного колеса в пределах первого диапазона регулировки, меньше, чем в пределах второго диапазона регулировки; причем пружины выполнены с возможностью возврата регулировочного колеса в его начальное положение при высвобождении регулировочного колеса. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электрическая пипетка, содержащая регулировочное колесо, отличающаяся тем, что регулировочное колесо содержит:

первичную пружину, задающую первый диапазон регулировки, и вторичную пружину, задающую второй диапазон регулировки после первого диапазона регулировки в направлении поворота регулировочного колеса;

при этом усилие, требуемое для поворота регулировочного колеса в пределах первого диапазона регулировки, меньше, чем в пределах второго диапазона регулировки;

причем пружины выполнены с возможностью возврата регулировочного колеса в его начальное положение при высвобождении регулировочного колеса.

2. Пипетка по п. 1, отличающаяся тем, что в пределах первого диапазона регулировки угол вращения регулировочного колеса меньше, чем в пределах второго диапазона регулировки.

3. Пипетка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что регулировочное колесо выполнено с возможностью управления перемещением поршня электрической пипетки.

4. Пипетка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что регулировочное колесо выполнено с возможностью функционирования независимо от рабочей клавиши, управляющей перемещением поршня электрической пипетки.

5. Пипетка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что первичная и вторичная пружина представляют собой торсионные пружины.

6. Пипетка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что усилия, требуемые для поворота регулировочного колеса в пределах первого и второго диапазонов регулировки, заданы посредством коэффициентов жесткости первичной и вторичной пружин.

7. Пипетка по п. 1, отличающаяся тем, что угол вращения колеса определяется с помощью магнитного датчика.

8. Пипетка по п. 1, отличающаяся тем, что угол вращения колеса определяется с помощью устройства оптической считывающей головки.