Тормозное устройство для электронной пипетки

Группа изобретений относится к механизмам для использования в электронной пипетке, который применяется для мгновенной остановки перемещения актуатора. Тормозное устройство содержит вращающийся круглый ротор (3) и тормозной актуатор, возбуждающее перемещение средство, тормозной элемент (1), к которому присоединяется тормозной кулачок (1а), совместимый с упомянутыми тормозными пазами (3а), промежуточный механизм для передачи перемещения возбуждающего перемещение средства на тормозной элемент (1). Круглый ротор (3) по периферии снабжен тормозными пазами (3а), расположенными через равные интервалы. Причем тормозной элемент (1) содержит поворотный элемент (2), соединенный с возбуждающим перемещение средством, и выполнен с возможностью действия вместе с тормозным элементом (1) так, чтобы перемещение упомянутого поворотного элемента (2) могло быть ускорено прежде чем он окажет существенное влияние на перемещение тормозного элемента (1). Возбуждающим перемещение средством является электрический двигатель. Электронная пипетка содержит тормозное устройство. Обеспечивается высокая мгновенная скорость тормозной детали, физически останавливающей перемещение, возможность тормозному двигателю увеличить скорость до того, как начнется перемещение, для остановки ротора тормозного элемента за счет наличия промежуточного элемента. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Решения на основе шаговых двигателей без тормозного устройства традиционно использовались как существенная часть рабочих механизмов электронных пипеток. Комбинация, представленная в финском патенте номер 87740, включающая в себя электронный тормоз, электрический двигатель постоянного тока и конструкцию привода с обратной связью с кодирующим устройством, зарекомендовала себя хорошо. В упомянутой конструкции достигается лучший общий результат в отношении работы, размера и веса пипетки по сравнению с решениями с использованием шагового двигателя. Полезные свойства, достигаемые при данной конструкции, среди прочего, заключаются в возможности быстро останавливать движение и в эффективном соотношении размера/веса к скорости/мощности. Тормозной аппарат, упомянутый в документе FI87740, реализуется посредством конструкции соленоида с пружинным возвратом. Проблема данной тормозной конструкции состоит в высоком энергопотреблении, что является недостатком для пипетки с питанием от батареи. Для удерживания тормозного устройства в открытом состоянии на соленоид необходимо подавать электрический ток, а для ускорения тормоза и для увеличения скорости его перемещения должна быть увеличена мощность его пружины, что повышает рабочее энергопотребление.

Тормозное устройство согласно настоящему изобретению решает вышеупомянутые проблемы. Тормозной привод согласно настоящему изобретению используется для мгновенной остановки перемещения привода, который перемещает поршень. Указанный тормозной привод согласно настоящему изобретению содержит электродвижущий функциональный элемент, который поворачивает тормозную деталь, останавливающую вращательное перемещение посредством промежуточного устройства.

Данное изобретение относится к тормозному устройству для использования в электронной пипетке, которое применяется для мгновенной остановки перемещения привода, перемещающего поршень. Упомянутое устройство содержит вращающийся, по существу, круглый ротор, который по его периферии снабжен тормозными пазами, расположенными через равные интервалы, а также тормозной привод, содержащий исполнительный элемент, тормозной элемент, к которому присоединяется тормозной кулачок, совместимый с упомянутыми тормозными пазами, промежуточный механизм для передачи перемещения элемента движения на тормозной элемент, причем указанный тормозной элемент содержит поворотный элемент, соединенный с элементом движения, который выполнен с возможностью действовать вместе с тормозным элементом так, чтобы перемещение указанного поворотного элемента могло быть ускорено, прежде чем он окажет существенное влияние на перемещение тормозного элемента.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, тормозной элемент содержит отверстие, в котором размещается поворотный элемент, в данном случае рычаг (2), размещенный с возможностью вращения на стержне (2а). Форма указанного отверстия предусматривается такой, чтобы поворотный элемент мог поворачиваться между двумя блокированными конечными положениями. Предпочтительно, поворотный элемент поворачивается примерно на 180º от одного конечного положения до другого. Размер указанного отверстия в отношении поворачивающегося рычага необходим такой, чтобы он давал возможность упомянутому поворачивающемуся рычагу поворачиваться между двумя указанными положениями и чтобы, в зависимости от положения поворачивающегося рычага в отверстии, указанный поворачивающийся рычаг заставлял тормозной элемент поворачиваться вокруг его оси из блокированного положения в свободное положение и из свободного положения в блокированное положение.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, тормозные пазы ротора содержат выступы для остановки ротора и прорези для блокирования ротора относительно тормозного кулачка. Указанные выступы ротора останавливают ротор, когда тормозной кулачок блокируется в прорези между двумя выступами. В зависимости от направления вращения, тормозной кулачок попадает в верхний или нижний тормозной паз, изображенные на Фиг. 3а. При вращении ротора против часовой стрелки тормозной кулачок блокируется в нижнем пазе, а при вращении ротора по часовой стрелке, в свою очередь, - в верхнем пазе.

В конфигурации тормоза согласно настоящему изобретению, приводное средство может представлять собой электрический двигатель постоянного тока, линейный соленоид или поворотный соленоид.

В конфигурации согласно настоящему изобретению тормозное приводное средство связано с тормозным элементом посредством промежуточного механизма. Конфигурация, в соответствии с настоящим изобретением, содержащая промежуточный механизм, имеет первое преимущество, заключающееся в том, что тормозная деталь блокируется в обоих конечных положениях. Вторым преимуществом решения согласно настоящему изобретению является высокая мгновенная скорость тормозной детали, физически останавливающей перемещение, то есть поворотный элемент. Промежуточный элемент между тормозным приводным средством, то есть возбуждающим перемещение средством (двигателем), и тормозным элементом дает возможность тормозному двигателю увеличивать скорость до того, как начнется перемещение, для остановки ротора тормозного элемента. Таким образом, поворотное перемещение поворотного элемента достигает своей максимальной скорости почти немедленно, как только начинается перемещение, в результате чего тормозной элемент устанавливается в свое целевое положение во вращающемся роторе более управляемым способом. С другой стороны, высокая скорость тормозного элемента позволяет, с точки зрения функциональных возможностей, достигать предпочтительной, более высокой скорости тормозной детали в момент торможения. Третье преимущество состоит в том, что благодаря кинетической энергии, накопленной во время ускорения приводного средства, усилие развивается в перемещении тормозного элемента в самом начале перемещения, что в результате дает более надежное открывание и закрывание тормоза.

Функциональные возможности промежуточного механизма согласно настоящему изобретению могут быть осуществлены посредством кривошипного механизма или механизма кулачкового сцепления. В случае обоих механизмов тормозной актуатор поворачивается приблизительно на 180º в целом, а тормозной элемент, останавливающий перемещение, поворачивается на некоторую долю от данного диапазона. В случае механизма кулачкового сцепления тормозной элемент и тормозной актуатор соединены друг с другом с помощью соединительного стержня. В случае упомянутого механизма тормозная деталь достигает своей максимальной угловой скорости между двумя конечными точками перемещения тормозного актуатора, причем в конечных положениях указанная скорость равна нулю или близка к нулю. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, фактический тормозной элемент, останавливающий вращательное перемещение, перемещается посредством механизма кулачкового сцепления, которое является более простым, чем кривошипный механизм.

Преимущество данного изобретения перед известным уровнем техники также заключается в том, что в конструкции согласно настоящему изобретению тормоз блокирует ротор на месте без какого-либо зазора, вызывающего ошибку перемещения.

Значительным преимуществом конструкции согласно настоящему изобретению является возможность тормоза фиксироваться в крайних положениях, предотвращая нежелательное закрывание тормоза во время хода в случае потери электропитания. Это весьма важный признак, поскольку торможение во время хода при высокой скорости может привести к поломке рабочего устройства.

В соответствии с настоящим изобретением, тормозной двигатель поворачивает тормозной элемент вперед-назад посредством промежуточного механизма. В предпочтительном варианте осуществления тормозной элемент поворачивается примерно на 20º. На одном крае зубец тормозного элемента блокирует вращательное перемещение ротора, а с другого края вращение осуществляется свободно.

На Фиг. 1-4 представлено одно техническое решение для осуществления функционирования, в соответствии с настоящим изобретением. На Фиг. 1 изображен тормозной элемент (1), прикрепленный к корпусу тормоза на его поворотной оси (1b) так, чтобы он мог поворачиваться. Задачей тормозного кулачка (1а) тормозного элемента является остановка вращения ротора (3) путем стабилизации ротора в тормозном пазу (3а). Поворачивающийся рычаг (2) блокируется на стержне (2а) электрического двигателя (не показан) и поэтому расположен так, что в крайних точках его перемещения тормозной элемент является либо открытым, либо закрытым. В ситуации, изображенной на Фиг. 1, тормоз закрыт, и относительное расположение и геометрия тормозного элемента и поворачивающегося рычага блокируют тормозное устройство в упомянутом положении, даже если на двигатель не подается питание.

На Фиг. 2 двигатель включен, и поворачивающийся рычаг свободно ускорился приблизительно до 90º и почти установился в тормозном элементе.

В ситуации, изображенной на Фиг. 3, поворачивающийся рычаг повернулся до своего другого конечного положения и одновременно повернул тормозной элемент в его открытое положение. Также в упомянутом положении тормозное устройство заблокировано в таком положении, которое изображено на Фиг. 1.

Фиг. 4 иллюстрирует ситуацию применения тормоза, идентичную изображенной на Фиг. 2.

На Фиг. 5 изображены генерирование энергии и преимущество в скорости, достигаемые упомянутым устройством. На оси Х отмечено время, а на оси Y - угловая скорость. Когда электрический двигатель включается в момент времени t1, он ускоряется согласно графику А. График В иллюстрирует угловую скорость тормозной детали. В момент времени t2 поворачивающийся рычаг устанавливается на тормозном элементе с высокой скоростью, быстро поворачивая его в другое конечное положение. В момент времени t3 перемещение деталей останавливается, и тормозное устройство блокируется в его другом конечном положении.

1. Тормозное устройство для использования в электронной пипетке, которое применяется для мгновенной остановки перемещения актуатора, перемещающего поршень, причем упомянутое устройство содержит вращающийся, по существу, круглый ротор (3), который по его периферии снабжен тормозными пазами (3а), расположенными через равные интервалы, и тормозной актуатор, содержащее

- возбуждающее перемещение средство,

- тормозной элемент (1), к которому присоединяется тормозной кулачок (1а), совместимый с упомянутыми тормозными пазами (3а),

- промежуточный механизм для передачи перемещения возбуждающего перемещение средства на тормозной элемент (1), причем упомянутый тормозной элемент (1) содержит поворотный элемент (2), соединенный с возбуждающим перемещение средством, и выполнен с возможностью действия вместе с тормозным элементом (1) так, чтобы перемещение упомянутого поворотного элемента (2) могло быть ускорено, прежде чем он окажет существенное влияние на перемещение тормозного элемента (1),

причем возбуждающим перемещение средством является электрический двигатель.

2. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный элемент выполнен с возможностью быть блокируемым в двух конечных положениях.

3. Тормозное устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный элемент представляет собой рычаг и что тормозной элемент содержит отверстие для принятия упомянутого рычага.

4. Тормозное устройство по п. 3, отличающееся тем, что отверстие в тормозном элементе выполнено с такой возможностью, что указанный рычаг может поворачиваться между двумя конечными положениями.

5. Тормозное устройство по п. 4, отличающееся тем, что при перемещении внутри отверстия между упомянутыми конечными положениями поворачивающийся рычаг заставляет тормозной элемент поворачиваться вокруг поворотной оси (1b) из положения, в котором тормозной кулачок блокирует ротор, в положение, в котором ротор свободен, и наоборот.

6. Электронная пипетка, содержащая тормозное устройство по п. 1.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение чувствительности управления.

Группа изобретений относится к сортировке сперматозоидов в микрожидкостном чипе. Система сортировки спермы включает источник образца, субстрат, по меньшей мере один канал потока, образованный в субстрате, по меньшей мере один отклоняющий механизм, сообщающийся с каждым из по меньшей мере одного канала потока для выборочного отклонения спермы по меньшей мере в одном канале потока от первого выпускного канала, источник электромагнитного излучения для освещения спермы в области проверки, детектор, выровненный таким образом, чтобы измерять характеристики спермы в области проверки по меньшей мере одного канала потока, анализатор, сообщающийся с детектором для определения характеристик спермы, контроллер, сообщающийся с анализатором для избирательного приведения в действие отклоняющего механизма на основании измеренных характеристик спермы, и резервуар для сбора, сообщающийся со вторым выпускным каналом.

Пипетка // 2530119
Изобретение относится к пипеткам, применяемым, в частности, в медицине, биологии. Пипетка содержит цилиндр, имеющий участок дальнего конца, к которому съемным образом прикрепляют наконечник пипетки, и поршень, прикрепленный для свободного выдвижения вперед и отведения назад в камере цилиндра, причем поршень отводят назад для всасывания жидкости и выдвигают вперед для извлечения жидкости, таким образом всосанной, при этом поршень содержит на своей внешней периферии соединительную канавку для соединения внутренней части камеры цилиндра и внешней части камеры цилиндра друг с другом, когда поршень выдвигают вперед на величину, соответствующую размеру большему, чем предварительно определенный размер, где соединительная канавка располагается на внешней части камеры цилиндра, когда поршень располагается в отведенном назад положении.

Группа изобретений относится к устройствам и способу контроля состояния пипетки. Способ контроля состояния пипетки, которая включает всасывающую трубку и наконечник пипетки, состоит в том, что вводят ультразвуковой сигнал в стенку всасывающей трубки, при этом ультразвуковой сигнал генерируют пьезоактюатором, установленным на указанной стенке всасывающей трубки, причем пьезоактюатор находится в контакте с дополнительной массой на стороне, обращенной от всасывающей трубки, при этом дополнительная масса выполнена для повышения чувствительности пьезоактюатора, в зависимости от частоты измеряют зависящее от частоты затухания затухание ультразвукового сигнала в стенке всасывающей трубки в заданном частотном диапазоне, содержащем множество частот, посредством сравнения измеренного зависящего от частоты затухания в заданном частотном диапазоне, по меньшей мере, с одним опорным измерением зависящего от частоты затухания или с основанной на опорных измерениях калибровочной кривой определяют, содержит ли пипетка жидкость или контактирует ли с ней.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству и способу легкого сбора, разбавления, перемешивания и дозирования жидкостей для анализа в изолированной системе.

Группа изобретений относится к лабораторной диагностике и может быть использована для проведения анализов, основанных на реакции агглютинации частиц. Аналитический наконечник (100), предназначенный для выполнения визуально детектируемой реакции агглютинации после всасывания в него реактивов и образца, включает: первое отверстие (110) для приложения отрицательного или положительного давления к внутреннему объему аналитического наконечника; камеру для образца (120); по меньшей мере, одну боковую камеру (130), которая расположена по периметру камеры для образца; камеру детектирования (150), находящуюся в жидкостной связи с камерой для образца; переходную зону (140) между камерой детектирования и камерой для образца для вращательного перемешивания образца; второе отверстие (160) для всасывания реактивов и образца во внутренний объем аналитического наконечника или для удаления их оттуда.
Изобретение относится к способу тестирования партий кончиков для пипеток, который содержит этапы калибровки пипетки, предназначенной для тестирования, с использованием рекомендованного эталонного кончика, установки на пипетки кончика, предназначенного для тестирования и выполнения второй калибровки и повторной калибровки пипетки, используя эталонный кончик.

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к технике капельного анализа водных растворов методами колориметрии на основе хромогенных реакций.

Изобретение относится к области техники дозирования и касается устройства для крепления и размещения наконечников пипеток, а также наконечника пипетки. .

Изобретение относится к лабораторным пипеткам, предназначенным для взятия проб и дозированного добавления жидкостей в емкости. .

Группа изобретений относится к механизмам для использования в электронной пипетке, который применяется для мгновенной остановки перемещения актуатора. Тормозное устройство содержит вращающийся круглый ротор и тормозной актуатор, возбуждающее перемещение средство, тормозной элемент, к которому присоединяется тормозной кулачок, совместимый с упомянутыми тормозными пазами, промежуточный механизм для передачи перемещения возбуждающего перемещение средства на тормозной элемент. Круглый ротор по периферии снабжен тормозными пазами, расположенными через равные интервалы. Причем тормозной элемент содержит поворотный элемент, соединенный с возбуждающим перемещение средством, и выполнен с возможностью действия вместе с тормозным элементом так, чтобы перемещение упомянутого поворотного элемента могло быть ускорено прежде чем он окажет существенное влияние на перемещение тормозного элемента. Возбуждающим перемещение средством является электрический двигатель. Электронная пипетка содержит тормозное устройство. Обеспечивается высокая мгновенная скорость тормозной детали, физически останавливающей перемещение, возможность тормозному двигателю увеличить скорость до того, как начнется перемещение, для остановки ротора тормозного элемента за счет наличия промежуточного элемента. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх