Устройство для дозирования жидкостей Советский патент 1981 года по МПК G01F11/04 

Изобретение относится к устройствам для дозирования жидкостей, а именно к устройствам для дозирования жидкостей поршневого или плунжерного типа с управляемыми клапанами, приме няемыми в лабораторной практике при биохимических, биологических, медицинских и др. .исследованиях. Известны устройства для дозирования жидкостей плунжерного типа, в которых переключение потока жидкости Осуществляется с помощью самоуправляе1 1ых клапанов, срабатывающих под давлением дозируемой жидкости l}. Однако в этих устройствах самоуправляемые клапаны переключаются непосредственно в процессе дозирова ния жидкости, а так как они обладаю конечным време.нем переключения, это вноситдополнительную погрешнос в процесс дозирования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дозирования, содержа щее плунжерный дозирующий элемент с управляемым поворотным клапаном, электродвигатель со схемой управления и приводной механизм с входным валом, расположенный между ведущей шестерней электродвигателя и плунжером дозирующего элемента 2. Недостатком этого устройства является наличие жесткой программы перемещения плунжеров и переключения клапанов, задаваемой ведущей шестерней, кинематически связанной с валом электродвигателя. Независимо от величины перемещения плунжеров и, следовательно/ величины дозы жидкости, значения которых регулируются изменением передаточного отношения кинематической передачи, полный цикл дозирования всегда соответствует полному обороту ведущей шестерни. При этом на определенных участках поворота этой шестерни осуществляются перемещения плунжеров,- а на других, также определенных, участках поворота шестерни - переключения клапанов . Такая жесткая система управления клапанами неприменима в устройствах с электрическим регулированием величины дозы, в частности в устройствах с реверсивным электроприводом. В этих устройствах величина дозы задается либо углом поворота вала электродвигателя (шаговый электропривод) , либо величиной перемещения какого-либо элемента устройства, определяемой электрическим датчиком перемещения, управляющим электродвигателем.Таким образом, в этих устрой ствах, все элементы кинематики при .различных величинах дозы имеют различные перемещения. . Цель изобретения - упрощение регулирования величины дозы и повышение точности дозирования в устройст pax с реверсивньдм электродвигателем Поставленная цель достигается тем что на оси вращения управляемого клапана закреЛлен подпружиненный зуб чатый сектор, взаимодействующий своими зубцами с ведущей шестерней элек тродвигателя, при этом между электро двигателем и приводным механизмом установлен механический элемент задержки, выполненный в виде диска с пазом, закрепленного на вход1ом валу приводного механизма, и штифта, размещенного в пазу и закрепленного на ведущей шестерне электродвигателя. На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройств на фиг. 2 и 3 - положения отдельных элементов кинематической схемы в моменты переключения, клапана. Устройство содержит приводной реверсивный электродвигатель 1, дозирующий элемент, состоящий из цилиндра 2 и плунжера 3, управляемый поворотный клапан 4, на оси 5 которого закреплен зубчатый сектор 6. Пр водной механизм между электродвигателем 1 и дозирующим элементом сос тоит из одноступенчатой зубчатой пе редачи - шестерен 7 и 8, а также ходового винта 9 и маточной гайки 1 жестко связанной с плунжером 3. На входном валу 11 приводного механизм закреплен диск 12, имеющий, наприме дуговой паз 13. На валу двигателя 1 закреплена ведущая шестерня- 14, вхо дящая в зацепление с зубчатым сектором 6. На шестерне 14 установлен штифт 15, входящий в дуговой паз 13 диска 12. Между неподвижной опорой 16 и сектором б закреплена пружина растяжения 17. Устройство работает следующим образом. При вращении вала двигателя 1 штифт 15 входит в контакт с диском 12, в результате этогЬ вращаются диски 12, шестерни 7 и 8 и ходовой винт 9. Гайка 10, перемещаясь по ходовому винту 9, перемещает плунже 3 дозирующего элемента. Направление перемещения плунжера 3 определяется направлением вращения вала электродвигателя 1. Поскольку движение плу жера 3 вверх соответствует сливу до зы,а его движение вниз - забору дозы,т при каждом изменении направления дв .жения плунжера 1или, что то же самое,, при каждом реверсе электродвиг теля 1) происходит переключение клапана 4 (поворот его оси 5). Пусть до момента переключения клапана 4 вал электродвигателя 1 вращается ,по часовой стрелке, плунжер 3 идет вниз (фиг.2), при этом сектор б выводится из зацепления с шестерней 14, поджимается к ней пружиной 17, а штифт 15 контактирует с |левым краем паза 13 в диске 12.Если электродвигатель 1 реверсирует, то шестерня 14поворачивается против часовой стрелки. При этом сектор 6 входит в зацепление с этой шестерней и поворачивает ось 5 клапана 4 в результате чего происходит его переключение. Перемещения плунжера 3 в этот момент не происходит, так как.штифт 15 перемещается в пазу 13 диска 12 и не контактирует с диском. По завершении переключения клапана 4 сектор 6 вновь выходит из зацепления с шестерней 14 и остается поджатым к ней пружиной 17. В этот момент штифт 15 входит в соприкосновение с диском 12 (доходит до правого края паза 13) и Начинается перемещение плунжера 3 вверх. Если теперь вновь осуществляется реверс электродвигателя 1, то движения всех элементов повторяются в ранее описанной последовательности, но в противоположных направлениях, и клапан 4 переключается в прежнее положение, после чего начинается перемещение плунжера 3 вниз. Центральный угол дугового паза 13 в диске 12 выбирают таким, чтобы переключение клапана 4 завершалось до момента соприкосновения штифта 15 с диском 12. Таким образом, предлагаемое, устройство позволяет обеспечить переключения клапана при каждом реверсе приводного двигателя независимо от угла его поворота (величины дозы), останов двигателя и дальнейшее его вращение в прежнем направлении не приводят к переключениям клапана. Тем caNMM обеспечивается простота и гибкость управления. Наличие элемента задержки в кинематической цепи между валом двигателя и дозирующим элементом обеспечивает переключения клапана При неподвижном плунжере, в результате этого повышается точность дозирования. Формула изобретения Устройство для дозирования жидкостей, содержащее плунжерный дозирующий элемент с управляемым поворотным клапаном, электродвигатель со схемой управления и приводной механизм с входным валом, расположенный между ведущей шестерней электродвигателя и плунжером дозирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения регулирования величины дозы и повышения дозирования в устройствах с реверсивным электродвигателем, на оси вращения управляемого клапана закреплен подпружиненный зубчатый сектор, взаимодействующий своими зубцами с ведущей шестерней электродвигателя, при этом между электродвигателем и приводным механизмом установлен механический элемент задержки, выполненный в виде диска с пазом, закрепленного на

входном валу приводного механизма, и штифта, размещенного в пазу и . закрепленного на ведущей шестерне электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Швеции 370182,

кл, В 01 j 4/02, 1974. .

2.Техническое описание и инструкция по эксплуатации Automatic Pipette Operating Manual Models

0 25000, 25002, 25004, 25006, 1974 фирмы Mieromedic Systems 3nc., США, (прототип).

/t

Фиг.

)S

/7

/5 }$