Многодозовая пипетка Советский патент 1984 года по МПК B01L3/02 

Изобретение относится к конструкциям многодоэовых пипеток и может быть использовано в лабораторной практике для всасывания больших количеств жидкости, например, реагента в имеющийся наконечник, а также быстрого и легкого дозирования жидкости в виде отдельных последователь ных доз в испытательные трубки.

Известна многодозовая пипетка, содержащая вертикальный корпус с рукояткой, в котором выполнена поршневая камера, трубку для подсоединения сменных наконечников, являющуюся продолжением корпуса, основной подпружиненный поршень, помещенный в поршневую камеру, нажимную кнопку, поршневой шток,, соединяющий нажимную кнопку с основным поршнем, дозирующую камеру, выполненную в корпусе соосно поршневой камере, и по1Я11ень, размещенный в дозирующей камере, а объем основной поршневой камеры в 2-50 раз предпочтительно в 10-25 раз больше объема дозирующей камеры ClJ .

Недостатком известной пипетки является низкая точность отбираемых доз жидкости, обусловленная отсутствием автоматического регулирования при выдаче.

Целью изобретения является автоматическое регулирование выдаваемых доз жидкости.

Поставленная цель достигается тем что многодозовая пипетка, содержащая вертикальный корпус с рукояткой, в котором выполнена поршневая камера, трубку для подсоединения сменных наконечников, являкнцуюся продолжением корпуса, основной подпружиненный поршень, помещенный в поршневую камеру, нажимную кнопку, поршневой шток, соединяющий нажимную кнопку с основным поршнем, дозируюую камеру, выполненную в .корпусе сроено поршневой камере,. и поршень, размеренный в дозирующей камере, а объем основной поршневой камеры в 2-50 раз, предпочтительно в 10-25 раз, больше объема дозирующей камеры, снабжена обратными клапанами, размещенными в верхней и нижней частях поршневой камеры, ав корпусе выполнен Г-образный соединительный канал, соединяющий дозирующую и поршневую камеры между собой, при этом в корпусе эксцентрично поршневой и дозирующей камерам выполнена параллельно расположенная им цииндриЧеская камера, в которой разещен дозирующий поршень, а клапанная камера с расположенным в ней обратным клапаном выполнена соосно од дополнительной камерой.

При .этом дозирующий поршень набжен калибровочным винтом, ввиненным в его торец.

Причем обратный клапан, установленный в верхней части дозирукицей камеры, снабжен уплотнительным кольцом, помещенным в горизонтальную кольцевую канавку, выполненную в верхней части основного порлня, а центральная часть дозирующего пориня выполнена гантелевидной и расположена внутри уплотнительного кольца.

Пипетка снабжена регулировочной головкой с делениями.

В корпусе выполнено резьбовое отверстие, а верхняя часть дозирующего поршня выполнена в виде винта, ввинченного в резьбовое отверстие.

Кроме того, дозирук)щий поршень выполнен в виде цилиндрической трубки с отверстиями в ее боковой стенке, расположенными напротив друг друга с обеих сторон уплотнительног кольца, а-дозиругаций: поршень выполнен с буртиком, размещенным под уплотнительным кольцом, и снабжен кольцевым диском, установленным в нем снаружи уплотнительного кольца.

На фиг.1 изображена предлагаемая общего вида пипетка, первый вариант исполнения, общий вид в разрезе; на фиг.2 - то же, второй вариант иcпoлнeния на фиг.З - дозирующее устройство, продольный разрез; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З; на фиг.5 - конструкция клапана, расположенного сверху над поршневой камерой дозирующего поршня в многодозовсЗй пипетке (согласно фиг. ; на фиг.6 и 7 - другие варианты клапанов.

Многодозовая пипетка включает корпус 1, основной поршень 2, расположенный в пориневой камере 3, поршень имеет уплотнительное кольцо 4 относительно входа в камеру 5, образующего втулочную часть наконечника 6 пипетки. Пружина 7 поджимает поршень 2 вверх к верхнему стопору 8. В камере 9, образованной внутри полого главного поршня 2, располагается дозирующий поршень 10, который с помощью уплотнительного кольца 11 уплотнен относительно поверхности главного поршня 2 и поджимается вверх- пружиной 12. Дозирующий поршень 10 соединен с кнопкой 13 штоком 14, снабженным буртиком 15, который выполняет роль стопора для пружины 12 и ограничивает перемещение штока 14 головки вверх, когда буртик 15 находит размещенный на рукоятке 16 стопор 17. В нижнем торце 18 основного поршня 2 имеется отверстие 19, предназначенное для прохода воздуха в камеру 9.

Кроме этого, нижний торец 18 основного 2 образует корпус клапана 20, расположенного внутри главного поршня 2. Пружина 21, расположенная в корпусе клапана 20,поджи мает блокирующей средство 22 к буртику 23. Блокирующее средство 22 может представлять собой шарик и т.п., его особенность, состоит в том, что когда дозирующий поршень 10 движется вниз при нажатии на кнопку 13, ТО- нижний торец дозирующего поршня 10 может открыть клапан 24. Верхний конец блокирующего устройства 22 может выступать над буртиком 23 (фиг.1), торец поршня 10 имеет часть с сужением, которая может проходить внутрь буртика 23. Когда дозирующий поршень 10 движется вверх, клапан 25, расположённый в верхней части основного пориня 2, открывается.. Этот клапан может состоять из сужен ной части 26 на дозирующем поршне. 10 (фиг.5 , он допускает проход воздуха в основном поршне 2, когда jr4acTOK с сужением 27 обеспечивает обход кольца 11 при движении дозирующего поршня 10 вверх. Таким образом, принцип действия клапана, представленного на фиг.5, таков, что -участок с сужением 27 на дозирующем поршне 10 допускает проход в.оздуха, минуя уплотнение 11 в дозирующую поршневую камеру 9. Когда дозирующий поршень 10 начинает перемещаться вниз от своего верх него положения, кромка участка с сужением 27 прижимается к уплотнени 11, а поршневая камера 9 закрывается. Такой же принцип действия достигается в варианте, представленном на фиг.б, здесь дозирующий поршень 10 имеет форму полой трубы, в котор выполнены отверстия 28 и 29. В исходном положении дозирующего пордня 10 ВОЗДУХ поступает через отверстие 29 в дозирующий поршень 10, а оттуда через отверстие 28 в камеру 9, которая закрывается, когда отверсти 29 проходит мимо уплотнения 11, а дозирующий поршень 10 прижимается книзу. Клапан, представленный на фиг.7, работает следующим образом. Когда дозирующий поршень 10 поднимается вверх, буртик 30, выполнен ный на нем, поднимает уплотнение 11, несколько отводя его от сопряженной поверхности 31. Когда дозит рующий поршень 10 движется вниз, пружина 12 прижимает уплотнение 11 к сопряженной поверхности 31, закры вая тем самым порфневую камеру 9. Пипетка работает следующим образом. Когда кнопка 13 прижимается вниз к нижней части, главный 2 и дозирующий 10 поршни толкают количество воздуха, определяемое их перемещением, в имеющуюся емкость наконечника 32, расположенную у конца трубки 33 наконечника пипетки. Если наконечник 32 опущен в жидкость, а кнопка 13 скользит вверх, главный поршень 2 засасывает жидкость 34 в емкость наконечника 32, это происходит до тех пор, пока главный поршень не достигнет своего верхнего упора 8. Вслед за этим дозирующий поршень 10 начинает двигаться вверх, при этом в первый момент блокирующее средство 22, расположенное в нижней части главного пормня 2, сразу закрывается, поэтому жидкость не может болыле всасывау1ься в емкость наконечника 32. В противодействие этому перемещение вверх дозирующего поршня 10 создает разрежение в камере 9 до тех пор, пока дозирующий поряень не достигнет своего верхнего положения, поэтому клапан 25, расположенный у верхнего торца главного поршня 2, открывается, допуская проход воздуха и выравнивание давления в камере 9. После того/ как емкость нАконечника 32 вынута из жидкости и помещена в заданную емкость, например на вход в испытательную трубку,, можно начинать дозирование жидкости 34 путем нажатия на кнопку 13, последующие перемещения осуществляет только дозирующий поршень 10. Когда дозирующий nojaueHb -10 начинает перемещаться вниз, клапан 25, расположенный у верхнего торца основного поршня 2, сначала блокируется. После этого дозирующий поршень 10 начинает сжимать воздух в камере 9, в которой давление увеличивается. Когда давление достигает заданного значения, оно (это давление) открывает клапан, расположенный у нижнего торца основного поршня 2, и воздух начинает втекать в главную поршневую камеру 3 через отверстие 19. Если пружина 21 достаточно сильная, блокирующее средство 22 не откроет- . ся под действием давления, но когда дозируклций поршень 10 достигнет своего нижнего положения, то давление откроет блокирующее средство 22. Когда порция воздуха, вытесненная дозирующим поршнем 10, достигнет главной поршневой камеры 9, то она будет выталкивать соответствующее количество жидкости 34 из емкости наконечника 32. Отношение объемов. воздха, вытесненного главным поршнем 2, а также дозирующим поршнем 10, может составлять, например, 1:10 или 1:50 или любое другое отношение, таким образом можно путем повторения перемещений дозирующего поршня получать количество доз, соответствующее этому отношению (10 или 50} ,

Таким образом, дозирующий поршень 10 является воздушным насосом, который накачивает порции воздуха в основную поршневую камеру.

Для осуществления калибровки величины itoa нижний торец дозирунлдего поршня может быть снабжен регулировочным винтом 35. При отворачивании винта 35 от дозирующего поршня 10 он открывает клапан раньше, поэтому величина дозы становится -меньше. В противном случае, при за,ворачИвании винта 35, размер дозы увеличивается.

Многодозовая пипетка также может иметь вид, представленный на фиг.2, где дозирующий поршень 10 располаГс.бтся сбоку от основного поршня 2. При этом перемещение кнопки 13 можно сделать более коротким, это может потребоваться для некоторых лаборантов. В таком случае дозирующий nojxusHb 10 имеет свои собственные кнопки 35 и поршневую камеру 9, отделенные от основного пориня 2, на двух концах дозирующего поршня имеются клапаны 24 и 25. Воздушный канал 36 проходит от корпуса клапана 20 к главной поршневой камере 3. Жидкость 34 засасывается в емкость наконечника 32 нажатием на кнопку 13, а дозировка осуществляется с помощью кнопки 35. В других отношениях рабоI та пипетки полностью аналогична описанной.

Путем одной и той же регулировки можно установить порции жидкости , отобранные в емкость- наконечника, а также дозированные. Количество жидкости, которая отбирается, можно отрегулировать, например, в соответствии с известным принципом, примененным в пипетке регулирующего объема, где регулируется ход главного поршня. Принцип регулирования количества дозы представлен на фиг.З. Суживающийся участок. 27, образующий клапан 25 у верхнего

5 торца дозирукйцего поршня 10, выполнен таким образе, что его длина регулируется с помощью винта 37. . Когда кнопка 35 поворачивается вверх/ клапан 25 закрывается позднее при нажатии на кнопку 35 и доза стано0вится меньше. Штифт 38 в канавке 39 дозирующего пордня 10 препятствует его вращению при повороте кнопки 35 при регулировке размера дозы. Сбо5 КУ от кнопки 35 можно расположить регулировочную шкалу 40, которая указывает размер дозы.

Принцип нагнетания воздухом можно осуществлять различными другими способами, в частности, изменяя де0тали клапанов, но при этом принцип работы многодозовой пипетки остается неизменным.

т 17

1. МНОГОДОЗОВАЯ ПИПЕТКА, содержащая вертикальный корпус С рукояткой, в котором выполнена поршневая камера, трубку для подсоединения сменных наконечников, являющуюся продолжением корпуса, основной подпружиненный поршень, помещенный в порянневую камеру, кнопку, пориневой шток, соединяющий нажимную кнопку с основным поршнем, дозирующую камеру, выполненную в корпусе соосно поршневой камере, и порцень, размещес ный в дозирующей камере, а объем основной поршневой камеры в 2-50 раз, предпочтительно в 10-25 раз, больше объема дозирующей камеры, отличающаяся тем, что, с целью автоматического регулирования выдаваемых доз жидкости, она снабжена обратными клапйнами, размещенными в верхней и нижней частях поршневой камеры, а в корпусе выполнен Гобразный соединительный канал,соеДИНЯКНЦИЙ дозируюгтдую и поршневую камеры Между собой, при этом в корпусе эксцентрично поршневой и дозирующей камерам выполнена параллельно расположенная им цилиндрическая дополнительная камера, в которой размещен дозирующий поршень, а клапанная камера с расположенным в ней обратным клапаном выполнена соосно под дополнительной камерой. 2.Пипетка по п.1, отличающая с я тем, что дозирующий пораиень снабжен калибровочным винтом, ввинченным,в его торец. 3.Пипетка поп.1, отлича-ю щ а я с я тем, что обратный клапан, установленный в верхней части дозирующей камеры, снабжен уплотнительным кольцом, помещенным в горизонтальную кольцевую канавку, выполненную в верхней части основного поршня, а центральная часть дозиру- 5 ющзго поршня выполнена гантелевидной и расположена внутри уплотнитель- % ного кольца. 1C 4.Пипетка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена р регулировочной головкой с делениями.С 5.Пипетка по п.1, отлича ю щ а я с я тем, что в корпусе выполнено резьбовое отверстие, а верх.няя часть дозирующего поршня выпол00 нена в виде винта, ввинченного в сх резьбовое отверстие. 6.Пипетка по п.1, о тл и ч а -ю.да щ а я с я тем, что дозирующий порСП шень выполнен в виде цилиндрической трубки с отверстиями в ее боковой стенке, расположенными напротив друг друга с обеих сторон уплотнительного кольца, а дозирующий поршень вьтолнен с буртиком, размещенным под уплотнительным кольцом, и снабжен кольцевым диском, установленным в нем снаружи уплотнительного кольца.

0aS.f

-JJ

32

ytфиг. 2

-//

-10

Фиг 5

фиг. 7

фиг.в