Пипетка

СОК)З СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК( ) СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ упоров и обеспечивающие больший ход штока слива дозы, чем штока отбора, штоки расположены параллельно друг другу, на концах штоков выполнены выступы, сопряженные с плунжерами, в корпусе над выступами штоков установлена втулка, ограничивающая верхнее положение штоков, на выступе и штоке слива дозы выполнен по крайней мере один открытый вниз продольный паз со стороны штока отбора дозы, на котором выполнен входящий в этот паз выступ, а пары упоров образованы выступами на штоках или плунжере и выступами крышки или корпуса и расположены внеили внутри корпуса, при этом над выступом штока слива установлена с зазором втулка,на каждом штоке выполнены выступающие продольные направляющие в соответствующих пазах, выполненных в крышке. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. ры отбора дозы, а также средства дл чения перемещения плунжера, служат упор нэ штоке отбора дозы вой.буртик на крышке корпуса (о упоров) и внешняя поверхность кн ка слива дозы и дно углубления штока отбора дозы (вторая пара уНедостатком устройства явля жение точности дозирования в св что шток отбора дозы, предназ для формирования дозы, непосре не взаимодействует с плунжеро штоками отбора дозы и плунжером жен фланец штока слива дозы.Наличие в кинематической цеп рой предъявляются высокие требо и, к котования ми(21) 4450487/26.(57) Использование: для ручного отбора идозирования микроколичеств жидкости припроведении аналитических и исследовательских работ в научно-исследовательских,производственных лабораториях. Сущностьизобретения: в пипетке, содержащей полыйкорпус с крышкой, установленный в немподпружиненный плунжер. снабженныйштоками отбора и слива с нажимными кнопками, средства ограничения хода плунжера при отборе и сливе дозы, включающ Изобретение относится к ручным пипеткам, предназначенным для ручного отбора и дозирования микроколичеств жидкостей при проведении аналитических и исследовательских работ в научно-исследовательских, производственных лабораториях, работающих в области физико-химического анализа, биотехнологии, биохимии, цитологии, медицины, сельского хозяйства и других обЛастях науки и техники.Известна пипетка, принятая за прототип, содержащая полый корпус, установленный в нем подпружиненный плунжер, снабженный двумя штоками отбора и слива дозы с нажимными кнопками. причем шток слива дозы имеет больший ход, чем шток я ограни- которыми и кольцедна пара опки штов кнопке паров), ется сниязи с тем, наченный дственно м, Между располо 1773477нимальных осевых люфтов, подвижногозвена-фланца штока слива дозы создает дополнительную погрешность перемещенияплунжера, а следовательно, дополнительную погрешность дозирования устройства. 5Осевой люфт кинематической цепи в1 мкм создает погрешность доэированияпипеток различных типов, лежащих в пределах 0,005-0,05%.Если учесть, что каждое подвижное звено в кинематической цепочке пипетки вносит осевой люфт в десятки, сотни микрон,принимая во внимание существование переменной осевой силы, действующей в кинематической цепи, то погрешность 15дозирования в известном устройстве засчет промежуточного звена между штокомотбора дозы и плунжером будет соизмерима с полной погрешностью дозирования пипетки, соответствующей современным 20эксплуатационным гребованиям.Целью изобретения является повышение точности доэирования,Поставленная цель достигается тем, чтов пипетке, содержащей полый корпус с 25крышкой, установленный в нем подпрукиненный плунжер, снабженный штоками отбора и слива дозы с нажимными кнопками,средства ограничения хода плунжера приотборе и сливе дозы, включающие пары упоров и обеспечивающие больший ход штокаслива дозы, чем шток отбора, штоки расположены параллельно друг другу, на концахштоков выполнены выступы, сопряженныес плунжером, в корпусе над выступами штоков установлена втулка, ограничивающаяполокение штока на выступе и штоке сливадозы, вьполнен, по крайней мере, один открьпый вниз. продольный паз, со стороныштока отбора дозы, на котором выполнен 40входящий в этот паз выступ, а пары упоровобразованы выступами на штоках или плунжере и выступами крышки или корпуса ирасположены вне или внутри корпуса."Кроме того, для повышения технологичности над выступом штока слива дозы установлена с зазором втулка,Кроме того, на каждом штоке выполнены выступающие продольные направляющие, расположенные в соответствующихпазах, выполненных в крышке. 50Отличительные признаки формулы изобретения ведут к проявлению объектом новых свойств, а именно к достижениюнепосредственного взаимодействия штокаотбора (формирования) дозы с плунжером, 55без промежуточных подвикных элементов.Причем штоки отбора и слива дозы в кинематической цепи передают движение плунжеру независимо друг от друга при выполнении своего функционального назначения в алгоритме работы пипетки, Исключение подвижного промежуточного элемента в кинематической цепи привело к ликвидации осевой погрешности перемещения плунжера, обусловленной этим люфтирующим промежуточным элементом, что позволило повысить точность доэирования пипетки.Предусмотренный в пипетке зазор над выступом штока слива дозы обеспечивает гарантированное непосредственное замыкание кинематической цепи ,плунжер-шток отбора дозы, а также создает технологические преимущества, так как не требуется выполнение с большой точностью внутренних и внешних размерных величин деталей в осевом направлении, выступов, пазов штоков,Кроме того, выполнение на штоках направляющих и пазов в крышке корпуса способствует уменьшению осевой флюктуации штоков, позволяя тем самым повысить точность дозирования.На фиг,1 изображен продольный разрез пипетки,На фиг.2 - разрез по А - А.На фиг.3 - разрез по Б - Б,Пипетка содержит полый корпус 1 с крышкой 2 с плунжерной камерой 3, расположенной в штуцере 4, на который надет наконечник 5. Внутри корпуса 1 и плунжерной камеры 3 установлен плунжер б, подпружиненный пружиной 7, Плункер 6 пропущен через уплотнение 8, поджатое пружиной 9 посредством втулки 10, а на другом его конце имеется втулка 11. Плункер б сопряжен с двумя параллельно расположенными штоками: штоком отбора дозы 12 и штоком слива дозы 13, каждый из которь 1 х имеет нажимную кнопку, соответственно 14, 15, На концах штоков 12, 13 выполнень 1 выступы 16, 17. В корпусе 1 над выступами 16, 17 штоков 12, 13 установлена втулка 18, ограничивающая верхнее положение штоков, Втулка 18 может быть установлена в крышке 2 как жестко, так и с возможностью регулировки, например, на резьбе. На штоке 13 выполнен, по крайней мере, один открытый вниз продольный паз 19, обращенный к штоку 13, на конце которого имеется выступ 20, входящий в паз 19 штока 13. Над выступом 17 штока 13 слива дозы имеется зазор 21,Средства ограничения хода плунжера представляет пару упоров, образованную выступами 22, 23 соответственно на штоке отбора дозы 12 и крышке 2 корпуса и пару упоров 24, 25 соответственно на плунжере 6 и втулке 26, укрепленной в корпусе 1, 1773477Расстояние между выступами 24, 25 больше, чем между выступами 22 и 23 на величину дополнительного хода плунжера, необходимого для слива остатков дозы из наконечника.Возможны и другие варианты размещения упоров. например:выступы на штоке слива дозы 13 и на крышке корпуса (аналогично упорам 22 и 23);пазы на внутренней стенке корпуса, в которые входят выступы штоков (на фиг, не показаны).На штоке 12 выполнены продольные направляющие 27, 28, а на штоке 13 - направляющие 29 и 30, входящие в пазы 31 - 34 на крышке 2 корпуса,При работе с пипеткой осуществляются следующие операции:вытесняют воздух из плунжерной камеры 3 через наконечник 5 (прямой ход плунжера);отбирают в наконечник 5 дозу жидкости, пропорциональную обьему вытесненного воздуха из плунжерной камеры (обратный ход плунжера);сливают отобранную дозу в емкость (прямой ход плунжера);возвращают плунжер в исходное положение (обратный ход),Отбор дозы осуществляют штоком 12, Слив отобранной дозы осуществляют штоком 13.Прямой ход плунжера создается давлением на нажимные кнопки 14 или 15 до упора;Обратный ход осуществляется пружиной 7 при снятии нагрузки с кнопок 14. 15.Вывод о достижении цели изобретения сделан на основании расчета составляющей погрешности прототипа, полностью исключенной в заявляемой конструкции.В прототипе формирование дозы,осуществляется штоком отбора дозы,Этот шток непосредственно не взаимодействует с плунжером, так как между ним и плунжером находится фланец штока слива дозы, коаксиально расположенного внутри внешнего штока.Расположение подвижного элемента- фланца штока слива дозы между штоком отбора дозы и плунжером вызывает погрешность осевого перемещения плунжера, а следовательно, и погрешности дозирования из-за флюктуации наклона плоскости торцов фланца относительно плоскостей торцов плунжера и штока отбора дозы, связанных осевым наклоном штока слива дозы относительно оси штока отбора дозы, определяемого зазором между штоками и35 М=Ь 1+ Й 2,где Ь 1 = Ь 2, так как АВ = ВС = гф,Тогда: 40 Л =261.(2) где Ь 1 - расстояние между уровнями центра В фланца и наиболее удаленной от центра точки А фланца.45 Найдем Л 1:(6) неперпендикулярности оси штока слива дозы поверхностям торцов фланца,В заявляемой конструкции шток отборадозы непосредственно взаимодействует с5 плунжером, а следовательно, в этой конструкции вышеуказанные погрешности отсутствуют.На фиг.4 показана схема образованиякинематической осевой погрешности при10 наклоне штока слива дозы в штоке отборадозы. Исходные данные для учета полученыпрямым измерением на модели пипеткифирмы Коне(Финляндия), в которой использовано решение по прототипу.15 Обозначения на фиг,4:1 - ось штока слива розы, совпадающаяс осью штока отбора дозы;2 - ось штока слива дозы, отклоненногов зазоре со штоком отбора дозы;20 3, 4 - поверхность фланца штока сливадозы при двух его положениях;АВ = А В = гф -радиус фланца;АС = АС = сф - диаметр фланца;5, 6 - вертикали крайних точек оси на 25 клонного штока слива дозы в плоскостяхоснований штока отбора дозы;КЕ - о - длина штока отбора дозы;а- угол наклона оси штока слива дозыв положении 2,30 Абсолютная кинематическая погрешность Ь, образующаяся при наклоне, фланца штока слива дозы, определяется вы- ражениемгде КЕ =10 - длина штока отбора дозы, а К 1 = Дб - зазор между штоками, т.е,(7) где бг - внутренний диаметр штока отборадозы,д 1 - диаметр штока слива дозы,Таким образом: с 1 г - с 11 9 а= 1 о а Отсюда определим угол а(8), (9). получима = 0.2990,Вычислим Д 1 по формуле 5, подставляяприведенное измеренное значение бф ирассчитанный угол а, получим:Д 1= 0,04 мм.Величина относительной погрешностиопределяется по формуле Д 1000Р(10) где 1, - величина хода штока отбора дозы,Величина хода штока отбора дозы для различных значений доз лежит в пределах 5-20 мм. Учитывая, что Д 1 для всех значений доз имеет одно и то же значение в связи с применением одного и того же привода для пипеток на различные дозы, определим относительную погрешность для предельных значений хода штока отбора дозы 1 и = 5 мм и 1 и = 20 мм по формуле (10), получим;ф 5 = 0 83%, (р 0 = 0,21%Для всех других значений хода штока отбора доэ, лежащих между предельными значениями 5,20 мм, относительная погрешность р лежит в пределах 0,2-0,82%, что составляет приблизительно 40% полной относительной погрешности пипетки, до стигнутой в настоящее время в мировойпрактике выпуска пипеток и равной 0,5- 2%Таким образом, расчетным путем показано, что эа счет совершенствования в пред лагаемом решении узла привода плунжера,выразившегося в исключении по сравнению с прототипом промежуточного звена между штоком отбора дозы и плунже ром, получено уменьшение погрешности дозирования.15 . Формула изобретения1. Пипетка, содержащая полый корпус скрышкой, установленный в нем подпружиненный плунжер, снабженный штоками отбора и слива с нажимными кнопками, 20 средства ограничения хода плунжера приотборе и сливе дозы, включающие пары упоров и обеспечивающие больший ход штока слива дозы, чем штока отбора, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точ ности дозирования, штоки расположены параллельно друг другу, на концах штоков выполнены выступы, сопряженные. с плунжером, в корпусе над выступами штоков установлена втулка, ограничивающая верхнее 30 положение штоков, на выступе и штоке слива дозы выполнен по крайней мере один открытый вниз продольный паз со стороны штока отбора дозы, на котором выполнен входящий в этот паз выступ, а пары упоров 35 образованы выступами на штоках или плунжере и выступами крышки или корпуса и расположены вне или внутри корпуса,2. Пипетка поп 1, отл и ч а юща я с ятем, что, с целью повышения технологично сти, над выступом штока слива установленас зазором втулка.3. Пипетка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что на каждом штоке выполнены выступающие продольные направляющие, распо ложенные в соответствующих пазах,выполненных в крышке.1773477 Фвг.4 Составитель О,Чернух Техред М.Моргентал Редактор Т.Никольска Рректор И,Шмако нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводс аказ 3885 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5