Устройство для микродозирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 59 ЕСПУБЛИ 0(51) ЮНМ Н ПИСА ИЕ ИЗОБРЕТ 116 ) 1зируемой жидкости 6, непосредственно касающийся поверхности штока 5. Тончайший слой дозируемой жидкости, касающийся поверхности штока 5, приводят в колебание шероховатости поверхности штока 5, Этот слой - слой непосредственного контакта - приводит в колебание следующий слой. Однако колебания жидкости в направлении, перпендикулярном оси штока 5, быстро затухают и в ожиженное состояние переводится лишь тонкий слой вблизи поверхности штока 5. Ожиженный слой под действием сил тяжести сбегает по поверхности штока 5, концентрируется на заостренном конце 9 силами поверхностного натяжения в виде каплиопред1 ил. Ю Ф ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 586331, кл. 6 01 Е 11/00, 1976,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОДОЗИРОВАИИЯ(57) Использование: для дозирования жид. ких и пастообразных сред, преимущественно клева и вязких жидкостей с высокой адгезионной способностью, Сущность изобретения: при наложении на шток 5 знакопеременных механических колебаний приходит в аналогичное колебание слой досрывается с острия штока 5 в виде енной дозы в направлении его оси.Изобретение относится к области дозирования жидких и пастообразных сред, преимущественно клеев и вязких жидкостей с высокой адгезионной способностью в интервале доз от 10 до 0,1 мл,Цепью изобретения является повышение точности за счет создания псевдоожиженного слоя дозируемого вещества,На чертеже показано предлагаемое устройство, поперечный разрез.Устройство содержит емкость 1, корпус 2, источник знакопеременных механических колебаний 3, шарнирное соединение 4, шток 5,В качестве источника знакопеременных механических колебаний могут быть: магнитостриктор и генератор ультразвуковой частоты, электромеханический вибратор, пьезоэлектрический преобразователь и др. В испытанном образце применен электромеханический вибратор стандартной частоты -50 Гц с амплитудой колебаний якоря до 2 мм, изменяемой в зависимости от величины приложенного напряжения в диапазоне: 0-130 В,Емкость 1 выполнена в виде пустотелого цилиндра с коническим дном 7 и выпускным отверстием 8. Шток 5 выполнен в виде высокоточной по диаметру цилиндрической иглы с заостренным концом 9. Крышка 10 имеет отверстие 11 регулируемого сечения (на фиг. показано условно), а по центру ее выполнено классное отверстие (на фиг, не показано) для штока 5, выполняющее функции направляющей. Шток 5 устанавливается в отверстие крышки по скользящей посадке. Крышка выполнена из фторопласта или капролактама.Диаметр выпускного отверстия 8 выбирается таким, чтобы оно перекрывалось дозируемой жидкостью б только силами поверхностного натяжения, Диаметр отверстия 8 подбирается опытным путем: сверление начинают с заведомо малых диаметров с заполнением емкости 1 дозируемой жидкостью и проверкой "на течь", Рассверливание заканчивается при таком диаметре отверстия, при котором дозируемая жидкость выходит за плоскость нижнего среза отверстия, но далее не движется, удерживаясь силами поверхностного натяжения,Шток 5 изготавливается различных диаметров, в зависимости от типа дозируемой жидкости и необходимого диапазона доз. Диаметр штока подбирается опытным путем, руководствуясь правилом: чем больше зазор между штоком 5 и краями выпускного отверстия 8, тем больше обьем дозы.Емкость 1 устанавливается в корпус 2 с возможностью регулирования ее положения ее положения по высоте относительноштока 5. Фиксаторы емкости 1 на фиг. непоказаны, Емкость может устанавливатьсятак, что заостренная часть 9 штока 5 будет5 находиться в отверстии 8, что дает дополнительные воэможности регулирования величины дозы жидкости. На фиг.1 этоположение показано пунктиром.Устройство устанавливается на специ 10 альной подставке (на фиг. не показано) иудерживается при работе правой рукой, какпаяльник, При необходимости оно можетбыть закреплено: на стойке со столиком илина штанге специальной установки для нане 15 сения, например, токопроводящего клея.Устройство работает следующим образом,Емкость 1 вынимают из корпуса 2 и заполняют дозируемой жидкостью 6, например токопроводящим клеем, и закрываюткрышкой 10, Практически зта операция осуществляется в вытяжном шкафу с помощьюстеклянной лопаточки, В собранном состоянии емкость 1 с клеем может транспортироваться в любую часть лаборатории или цеха,25 к месту дозирующего устройства. Поднимаяемкость 1, вводят конец 9 штока 5 в цент-ральное отверстие в крышке 10. Верхнюючасть емкости вводят в цилиндрическуючасть корпуса 2 (крышка 10 имеет несколько30 меньший диаметр и не мешает установкеемкости 1 в корпусе 2), играющую роль направляющей, и вдвигают до появления вотверстии 8 заостренного конца 9 штока 5,В этом положении закрепляют емкость 1 вкорпусе 2, например, с помощью трех боковых винтов (на фиг. не показаны). Включаютв емкость источник энакопеременных механических колебаний 3 и устанавливают науправляющей электрической схеме (на фиг.не показано) входные параметры для пол 40 учения колебаний заданных величин частоты и амплитуды, Включают источникколебаний 3, направляют острие штока 5 взаданную точку, наносят дозу жидкости ивыключают источник колебаний 3, При необ 45 ходимости нанесения большого количествадоз в разные точки переносят устройство ипоочередно наносят дозы жидкости. Поокончании работы емкость 1 и шток 5 очищают от дозируемой жидкости, для чего их50 снимают и очищают, используя, например,органические растворители, и устанавлива-.ют на место.В качестве источника колебаний 3 могутиспользоваться известные механизмы и ус 55 тройства, например электромеханическиеопределяется требующимися величинами частоты и амплитуды колебаний, что в сво 1 О очередь определяется типом дозируемой жидкости и условиями "псевдоожижения" ее. Чем более вязкая жидкость и чем больше ее адгезионная способность (например, в ряду: от глицерина до токопроводягцего клея типа КН - 3), тем труднее дозированис известными способами и устройствами и тем кропотливее поиск оптимальных рсжимов "псевдоожижения".При наложении на шток 5 знакопеременных механических колебаний приходит в аналогичное колебание слой дозируемой жидкости 6, непосредственно каса 1 ощийся поверхности штока 5, Тончайший слой дозируемой жидкости, касающийся поверхности штока 5, приводят в колебание шероховатости поверхности штока 5, Этот слой - слой непосредственного контакта - приводит в колебание следующий слой. Однако колебание жидкости в направлении, перпендикулярном оси штока 5, быстро затухает и Б ожиженное состояние переводится лишь тонкий слой вблизи поверхности штока 5. Ожиженный слой под действием сил тяжести сбегает по поверхности штока 5, концентрйруется на заостренном конце 9 силами поверхностного натяжения Б виде капли и срывается с острия штока 5 в виде определенной дозы в направлении его оси,Объем (масса) дозы в основном зависит от частоть 1 и амплитуды колебаний, диаметра Выпускного отверстия и диаметра штоа, вязкости и адгезии дозируемой жидкости, угла заострения и материала штока, Меняя один из этих параметров, можно изменять объем дозы.С целью повышения точности в области самых малых доз (10- 10 мл) в устройство введено отверстие 11 регулируемого сечения, например, перекрыванием вертикального отверстия горизонтально расположенным винтом, Изменяя сечение отверстия, дополнительно регулируется скорость истечения жидкости 6 из емкости 1, Предусмотрена возможность соединения объема емкости 1 с системой регулируемого атмосферного давления (вакуумная система) через посредство штуцера (на фиг. не показан). Создавая определенное разряжение над жидкостью 6 уменьшением сечения отверстия 11, либо уменьшением давления вакуумной системой, можно сдерживать по 40 45 50/ Г-" ,.т 10 15 20 25 30 ток слоя жидкости Вдоль штока 5 и за счет этОГО получать еп 1 Р мень 1 ие дозы ж 51 дкослти И С ООЛЬЬБЕЙ ТОЧНОСТЬ 1 О,сравнению " 1 рр 18ипом зффек 1 ив- ;1 ОСТЬ ОЗЗОаботан ОГО уСТрОЙСТББ ЗБКЛ 10 ЧВ - ется В расшире и технологических Возможностей за с-ет Боз ожнасти дозироБания жидкостей с Высокой адгезией - клеев с расшио 8 нием ГБ 1 апазо 113 доз 1 рования В сторону микродоз - от 10 " До 0,1 мл, Существенным преиму цес Бсм разработанного устройства является Возможность дозироБания жидкостей с Высокой адГРзией, содер хащих твердыР компо 18 нть, Примером таких жидкостей явля 1 отся токог 1 роводящие клеи. Б Отличие от прототипа Б разработанном устройстве искл 1 очено 11 зменение соСтава ДОЗИРУЕМОЙ жИДКОСти За СВЕТ Оседания твердых компонентов. Тонкое "взвешивание дозы на острие широка силами поверхностного на яжения и силой тяжести с Одной стороны и силОЙ удара со сторонь 1 штокадруГОЙ стоооны позволя 8 т исключить ооразонание нитей ("тяжей) Вслед ЗР падающей каплРЙ, зна 1 тель 1 О повысить по сравнению с прототипом точность дозиоова 1 л, 51 скл 1 оч 51 ть а: рязнения окружа 1 ощего пространства, снизить потери дозируемой жидкости и повысить ультуру производства,Оармула изобретения Устройство для микродозирования, содержащее;Орпус с наконечиком с выходным отверстием, шток, размещенный в корпусе, один конец которого к 1 нематически связан с поиводом осевых перемещений, а другой конРЦ устаноВлен Б Выходном Отверсти 1 наконечника, БнутренниЙ диаметр которого боль.е Диаметра штока, и крышку, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения тоности за счет создания псевдоожиженного слоя дозируемого вещества, привод выполнен Б Бидо источника знакопаременных механических колебаний, конец штока, размРщенный В вь 1 ходном отверстии наконечника,выполнен в Виде иглы, коническая часть которой выполнена Выступающей из Бь 1 ходного отверстия наконечника, крышка Выполнена с Отверстиями для установки штока и с перепускным Отверстием и установлена Б наконечнике со стороны, противоположной выходному отверстию наконечника, причем наконечник выполнен из материала с минимальной адгезией,