CN100372612C - 用于液体的并联式定量配给的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于液体的并联式定量配给的装置，具有下列特征：该装置具有一个第一壳体(20a，20b)；所述第一壳体(20a，20b)具有一个主通道(8)、多个副通道(9，10，11，12)、一个入口(1)和多个出口(6)；所述主通道(8)与入口(1)连接；所述副通道(9，10，11，12)分别与一个出口(6)连接；所述副通道(9，10，11，12)与主通道(8)连接；所述装置具有至少一个第一腔室，该腔室具有一个第一压力介质；所述第一壳体(20a，20b)具有将第一压力介质的压力冲击从第一腔室传递到副通道的机构(传递机构2)；每个传递机构(2)与一个副通道(9，10，11，12)连接；所述传递机构(2)配有至少一个用于阻塞副通道(9，10，11，12)与腔室之间的流体技术连接的机构(21)。

Description

用于液体的并联式定量配给的装置
技术领域
本发明涉及一种用于液体的并联式定量配给的装置。该装置具有一个第一壳体，在该壳体中具有一个主通道、多个副通道、一个入口和多个出口。所述主通道与入口连接，而所述副通道分别与一个出口连接。为了提取定量好的液体，所述第一壳体具有将第一压力介质的压力冲击从第一腔室传递到副通道的机构。每个这种传递机构与一个副通道连接。
背景技术
由文献WO 99/42805已知一种这样的装置。在这个文献中公开的上述形式的用于液体并联式定量配给的装置，作为传递压力冲击的传递机构，具有连接到副通道上的小通道，为了排空装置将压力冲击加到定量配给液体量上。所有这些构成传递机构的通道通向一个压力冲击汇集通道。这个汇集通道通过一个位于液体并联式定量配给装置外部的产生压力冲击的装置以压力冲击加载。该压力冲击被汇集通道接收并通过作为传递机构构成的通道传导到副通道，并由此传导到定量好的液体。在此，由于传递机构到汇集通道压力介质连接的距离不同，而可能导致压力冲击对定量配给液体的作用在时间上的不同。这可能会产生第一副通道或第一副通道结构已经从出口和副通道排空，而其它通道还含有定量好的液体的后果。这一点有时是绝不希望出现的，当一个第一副通道或第一副通道结构已经排空，但是汇集通道通过作为传递机构构成的通道和副通道向着出口排气。因此压力冲击可能不再作用于其余的副通道结构。位于其中的定量好的液体没有被挤出。这样一种装置只有在特别考虑并测得压力冲击在汇集通道里面的分布时才能实现有意义的应用。
由公开号为US 6,196,664 B1的文献已知一种用于提取打印机墨水射束的装置，其中，可以从出口提取墨水射束。这些出口通过副通道供墨水，副通道连接在一个主通道上。墨水的提取通过许多压电元件形式的压力产生机构起作用，其中每个出口配有一个压电元件。对每个出口配设一个压电元件是必需的，因为为了产生不同的打印图形必需相互独立地控制出口。
由于对每个出口配设压电元件，因此在该文献中所述的装置在技术上是费事的。
此外由公开号为US 2001/0038402的文献已知一种装置，其中配有设置在两维点阵里的出口，通过此出口，液滴可以从装置中被取出。在此，设置在点阵形状里的出口通过副通道与主通道连接。在主通道的一个壁上例如可以通过机械压力将压力冲击传递到主通道侧壁上并从那里传递到副通道，灌入在主通道和副通道里面的液体液滴通过出口射出。其中出口具有压电元件，它们可以封闭或打开出口，因此可以个别地确定每个出口，通过它使液滴析出。这一点对于将按照该发明的装置应用于墨水射束打印机(喷墨打印机)的打印头是必需的，以便能够产生不同的打印图形。
用于将液体射出到主通道侧壁上的压力作用于副通道的纵向和垂直于主通道的主延伸方向。侧壁至少支承在一个端部上。施加到侧壁上的压力同时保留在侧壁的整个长度上。其中，作用于侧壁上的力的一部分由侧壁支承承受，另一部分导致侧壁偏转。由此使侧壁在各部段里不同地偏转，这在主通道里起到局部不同的压力波的作用。因此，在主通道内部并因此在副通道内部的压力分布是不同的，这将使得通过出口挤出不同的量。例如由文献WO 99/42805已知一种具有足够精度的定量配给，而通过按照文献US 2001/0038402的装置是做不到的。
最后，由现有技术还已知公开号为WO 02/060582的文献。这个文献公开了用于从一个微流量系统定量配给液体的微流量装置。该文献公开了一些的所谓Perestaltik泵，通过这种泵可以运送通道里面的液体。其中，按时间顺序，在处于前后的位置上将压力冲击施加到通道壁上，该压力冲击使通道里的液体在通道的两个纵向上运动。因此通过实时确定的压力冲击可以将液体运送到一个优选的纵向上。其中，在图8a和图8b中公开了一种装置，其中相邻地设置多个通道，它们并联地以压力冲击加载，以便同时在通道里面运送液体。通过这个装置不能进行定量配给。
发明内容
因此本发明的目的是，提出一种上述形式的用于液体的并联式定量配给的装置，在该装置中，当压力冲击在时间上以不同的延迟作用于副通道或副通道结构时，也能够实现所有副通道均匀地排空。
另一个目的是，提出一种装置，它在技术上不费事并且通过它能够以足够的精度实现小液体量的并联式定量配给。
此外本发明的目的是提出一个装置，它可以简便地操纵，适用于自动机控制，在加工和所用材料上是经济的并适合于单个制品。
为此，本发明提供一种用于液体的并联式定量配给的装置，具有下列特征：该装置具有一个第一壳体；所述第一壳体具有一个主通道、多个分别有第一及第二端部的副通道、一个入口和多个出口；所述主通道与入口连接；所述副通道分别与一个出口连接，其中，各出口分别设置在各副通道的第二端部处；所述副通道与主通道连接；所述装置具有至少一个第一腔室，该第一腔室具有一第一压力介质；所述第一壳体具有将第一压力介质的压力冲击从第一腔室传递到副通道的传递机构，其中，所述第一腔室经由所述传递机构与副通道的第一端部连接；每个传递机构与一个副通道连接，其中，各传递机构分别设置在各副通道的第一端部处；所述传递机构配有至少一个用于阻塞副通道与腔室之间的流体技术连接的阻塞机构。
按照本发明，对于一种这样的装置，给传递机构并由此给副通道结构配设至少一个用于阻塞副通道与腔室流体技术连接的机构。因此这个阻塞流体技术连接的机构阻止在相应的副通道通过各出口排空之后，该装置通过传递压力冲击的机构进行排气。由此保证，副通道在时间上也先后排空并可以将包含在副通道里面的定量好的液体挤出去。起到排空作用的压力冲击可以通过唯一一个用于产生压力冲击的机构产生，该机构使定量好的液体从装置中排出去。
一个按照本发明的装置可以在主通道里面具有用于流体技术上的断联的可控机构(断联机构)。这个断联机构可以设于入口与主通道同一个副通道的第一连接之间。也可以选择或附加地，在主通道中，在主通道的所有连接与一个副通道之间设置断联机构。在主通道中，通过在入口与主通道和一个副通道的第一连接之间设置断联机构，可以使副通道结构与入口断开流体技术上的连接。其中，断联起到使压力波不由副通道结构通过主通道传导到入口的作用。可以设想，一个压力波被非常强烈阻尼地继续传导到入口。为了使压力波只是非常阻尼地从副通道系统传递到主通道或者根本不传递，例如通过断联机构明显提高主通道里面的流体阻力，这就足够了。
如果相反，将断联机构设置在各个副通道之间，则在副通道里面的压力波不会传递到其它的、尤其是相邻的副通道，这是由于被断联机构所阻塞之故。
入口与主通道同一个副通道的第一连接之间和/或主通道与一个副通道的所有连接之间的断联机构能够实现精确地定量需要从定量配给装置中提取的液体。这一点尤其相对于公开号为US 6,196,664 B1的文献背景是特别明显的。在这个文献中公开的实施例中，由所公开的装置不能实现定量配给尤其是精确的定量配给。
其原因在于，在该文献中描述的装置具有下列特性：所述压电元件和所属的出口设置在副通道侧壁的副通道对面侧面上。将墨水从所属的出口喷出来并由压电元件传送的压力冲击影响到副通道里面压力波，它一方面为了喷出墨水垂直于副通道主延伸方向延伸，另一方面沿副通道纵向延伸。通过沿副通道纵向扩展的压力波以及副通道通过主通道与其它副通道的连接可以将墨水从副通道回送到主通道并从那里可能到达其它副通道。这可以使一部分墨水输送到其它副通道，这些通道不能实现提高出口喷出的墨水的精确定量配给。在该文献中公开的装置尽管用于墨水的并联式定量配给；但是通过该装置不能实现所用剂量足够精度的定量配给。
按照本发明的断联机构可以是阀门。
按照本发明，对于阻塞机构，则可以是一个第一弹性的且至少基本不渗透的薄膜。其中，这个薄膜防止在副通道之间通过传递机构对其余装置产生流体技术上的连接。对于该薄膜，按照本发明是一个塑料薄膜、一个弹性体薄膜或一个硅基薄膜。
按照本发明，主通道和副通道可以是槽，这些槽设置在第一壳体的第一外表面上。按照本发明，主通道和/或副通道至少局部地可以是毛细管。这一点能够实现或防止在主通道或副通道的某些部段上没有外力地输送液体。当连接在主通道上的副通道部段是毛细管的时候是特别有利的。例如当作用的毛细力在润湿通道限界面以后将通道里面的液体向前推进的时候，能够实现在毛细管中的输送。为此通道必需排气。如果不能够排气，则不能够在毛细管中实现输送。也就是说，如果在按照本发明的装置中存在不被排气的副通道特殊部段，则不能实现液体在这个副通道部段里的输送。
所述传递机构由第一凹部构成是有利的，其中这个第一凹部可以设置在各副通道的第一端部上，而出口设置在各副通道的另一端部上。所述第一凹部至少在副通道进入第一凹部的部位处具有一个侧面限界面，它尽可能垂直于第一壳体的其中加设第一凹部的外表面。
按照本发明，第一薄膜可贴合在第一壳体的第一外表面上。所述第一薄膜可以通过粘接贴合在第一外壳上。所述第一薄膜至少可以覆盖第一凹部并由此阻止从副通道通过第一凹部对其余装置的流体技术连接。按照本发明，第一薄膜在第一凹部处通过粘接固定在壳体上，使得薄膜在连接到凹部的边缘处与第一壳体可靠连接。
按照本发明的装置可以具有一个第二壳体。该第二壳体可以贴合在第一薄膜上，其中第二壳体和第一薄膜有利地至少封闭第一腔室。所述第一腔室可以与一个产生压力冲击的机构建立流体技术的连接。这个腔室可以在基础上任意成形并且也可以具有突进腔室的部件。但是腔室的各个区域应该相互连通。
按照本发明，第一腔室在中间连接第一薄膜的情况下与传递压力冲击的传递机构连接。所述第二壳体可以具有显微结构部件(Mikrostrukturelemente)，它们突进腔室是有利的。这些显微结构部件例如可以用于将第一薄膜固定在第一壳体上。第一薄膜夹紧在显微结构部件与第一壳体之间。由此例如可以将第一薄膜在第一凹部处固定在第一壳体上。
通过使副通道入口处的第一凹部垂直于第一凹部而防止：第一薄膜在通过压力加载时拱进第一凹部，而使得副通道的入口封闭第一凹部。因此，压力冲击可以传递到副通道。
由第一压力介质充满的第一腔室可以处于一个压力下，该压力具有一个第一数值并且保证将所述第一薄膜固定在第一壳体上。当压力介质的压力提高并达到第二数值时，例如可以封闭构成断联机构的阀门。为此第一腔室也必需搭接阀门。当压力通过压力冲击提高到一个第三数值时，这个压力冲击通过第一薄膜传递到第一传递机构，该传递机构影响到由装置挤出的液体。
一个按照本发明装置的第一腔室的高度可以为0.1mm至3mm。
按照本发明所述装置也可以自有一个产生压力冲击的机构。所述压力冲击也可以直接通过机械的或机电的机构传递到薄膜上。作为产生压力冲击的机构例如可以设想是压电元件、电磁铁或其它机电或机械的机构。
所述第一腔室最好可以具有一个由第二壳体构成的壁，该壁在产生压力冲击的机构的作用下偏转到腔室内部，由此在腔室中产生压力冲击。
在副通道中可以具有用于液体定量配给的机构(定量配给机构)。所述定量配给机构设置在出口与所属的副通道和主通道间的连接之间是有利的。所述装置作为定量配给机构可以在壳体的第一或在壳体的另一外表面里面具有第二凹部。这个第二凹部可以被膜片、第二薄膜或一个覆层覆盖。
一个按照本发明装置的阀门可以通过一个第三凹部和一个薄膜，即或者是第一或者是第二或者是一个第三薄膜构成。此外可以设想，阀门也可以设置在副通道里面。
按照本发明，第一腔室可以在第三凹部处搭接第一、第二或第三薄膜。但是第二壳体和第一壳体也可以封闭一个第二腔室，该腔室在第三凹部处搭接第一、第二或第三薄膜。所述第二腔室可以含有第二压力介质，该压力介质作用于从属于第三凹部的第一、第二或第三薄膜的部段上。第二腔室的高度也可以为0.1mm至3mm。
按照本发明，第一和第二腔室可以分开地控制。
按照本发明，第三凹部可以具有从边缘的至少一部分平缓地下降到底部的侧面限界面。所述凹部可以摹拟在压力冲击作用时拱进第三凹部的薄膜形状。由此能够使薄膜明显地提高阀门的流体阻力或者通过阀门不能实现一个连接。平缓下降的侧面限界面可以倾斜一个5至45度之间的角度。
第三凹部可以具有一个凹下的弯曲，它可以是例如球形的但是也可以是非球形的。此外弯曲也可以是圆柱形的。
一个按照本发明的装置在主通道部段的两个进入孔之间在第三凹部的至少一部分上可以具有一个从第一边缘通过侧面限界面和底部延伸到第二边缘的接桥。这个接桥在覆盖第三凹部的薄膜方向上凸起，使得当薄膜在对应的压力加载下偏转时，薄膜贴合到接桥上并因此将主通道部段的两个进入孔相互间流体地隔离。
一个按照本发明装置的第三凹部可以具有一个深度，该深度对应于主通道深度的0.9至1.5倍。当第三凹部具有一个0.9至1倍于主通道深度时，则主通道部段的两个进入孔可以通过在底部以及在凹部侧面限界面上的槽连接。
要被定量配给的液体或者是可以为了充满装置通过毛细作用提升到主通道和副通道或者是挤压一压差或者是将液体吸入主通道和副通道。
通过定量配给机构和/或副通道和/或主通道的容积来确定可定量配给的液体量的容积，由此可以使液体剩余最少。液体出口可以通过适当的格栅尺寸(例如4.5或2.25mm)适配，由此使液体可以精确地定量配给到例如一个微滴定板(Mikrotiterplatte)里面。
对于按照本发明的装置，不仅可以规定一个中心机构用于产生压力冲击；而且可以对于每个副通道规定一个可单独控制的机构用于产生压力冲击。所述出口可以在将液体灌入主通道和副通道时打开，以便使通道中的空气逸出。在灌完后将这些出口封闭。为此可以具有封闭出口的机构。对于该机构例如可以是一个弹性垫。
在一个按照本发明的装置中可以已经加入药剂。药剂尤其可以加到传递机构处、加到出口和副通道上、加进阀门或定量配给机构。以便能够使已经在装置内部的药剂例如用于进行分析。对于药剂例如可以是化学试剂、低聚核苷酸、所谓的磁球(Magnetkugel)、颜料、缩氨酸、蛋白质、油脂或其它液体。反应可以在该装置里自动进行或者也可以在离开装置后例如在一个微滴定板里进行。
在一个按照本发明装置的另一实施形式中可以实现进一步的过程步骤。在此可以是化合剂洗涤或吸附剂洗涤或所谓的磁球洗涤。在装置上所进行的反应的分析可以在通过出口排空到装置之外时实现或(部分地)在这之后实现。
此外可以存在调温机构，它至少使装置的一部分在反应前、反应中或反应后调温。
按照本发明，要通过副通道结构被定量配给的液体量可以介于皮升至毫升范围，但是优选液体量在纳升至微升范围里。
此外可以设想，各个凹部、毛细塞(Kapillarstopps)和/或阀门单独地和针对性地进行控制。这一点例如由此实现，即，这样构成凹部的几何形状(形态比Aspektverhaeltnis)，使得凹部对于不同的阈值按一个预先给定的顺序通过对一个薄膜施加压力而封闭及控制。
按照本发明，第一壳体可以由塑料(例如通过成型、精压、铣削和浇铸)、金属、蜡、橡胶、硅、玻璃、陶瓷或类似材料制成。同样可以设想，由通道和凹部组成的系统设置在第一壳体的两面上。由此可以在小的空间里加大可定量配给的液体量的数量。
附图说明
借助于附图详细描述按照本发明装置的实施例。附图中：
图1以俯视图示出第一实施例的第一壳体，其中只部分地简示标出各部件，
图2为沿着II-II截切线截切图1中的第一壳体的剖视图，其中只部分地简示标出各部件，
图3以俯视图示出第二实施例的第一壳体，其中同样只部分地简示标出各部件，
图4为沿着IV-IV截切线截切图2中的第一壳体的剖视图，其中只部分地简示标出各部件，
图5为一个阀门在实际实施中的俯视图，
图6为沿着截切线VI-VI截切图5中的阀门的剖视图，
图7为第二阀门在实际实施中的俯视图，
图8为沿着截切线VIII-VIII截切图7中的阀门的剖视图，
图9为第三阀门在实际实施中的俯视图，
图10为沿着截切线X-X截切图9中的阀门的剖视图。
具体实施方式
在图1和2中所示的一个用于将液体并联式定量配给和必要时将液体定量配给到例如一个微滴定板上的第一壳体20具有一个用于要被定量配给液体的入口1和多个出口6。所述入口1和出口6由一个通道系统相互连接。在此所述通道系统由一个主通道8和副通道9，10，11，12组成，其中每个副通道9，10，11，12附设一个出口6(副通道结构)。此外一个通道13属于这个通道系统，该通道通向一个废料收集器7。
所述副通道9，10，11，12被分成多个通道段9，10，11，12。在此两个通道段10，11直接从主通道8以相反的方向垂直于主通道8分支出去。
每个副通道9，10，11，12的通道段10通向第一毛细塞3(简示)，从那里各副通道9，10，11，12通过副通道段9继续通向第一凹部2。
在此每个副通道9，10，11，12的通道段11通向第二凹部4(简示)。从这个第二凹部4每个副通道9，10，11，12的通道段12通到一个毛细塞5。所述出口6分别连接到这个第二毛细塞5上。
所述废料收集器7由另一凹部7(简示)构成，该凹部通过一个未示出的通道排气。
不仅第二凹部2、第二凹部4、另一凹部7、主通道8而且副通道9，10，11，12都安置在第一壳体20a的一个平面里。即，所述凹部2，4，7、主通道8和副通道9，10，11，12向上敞开。在此所述副通道9，10，11，12和主通道8由第一壳体20a表面上的槽构成。从原理上也可以设想，所述凹部和通道也可以位于第一壳体20a的不同表面上。
所述第一毛细塞3和第二毛细塞5同样以凹陷的形式安置在第一壳体20a的表面上。
如在图2中所示的那样，通过一个薄膜21覆盖所述第一壳体20a的表面，凹部2、副通道9，10，11、主通道8和第一毛细塞3向着该平面敞开。同样如图2所示的那样，在这个薄膜21上连接一个第二壳体22。而在这个壳体表面上的其余空穴4，5，7，12直接由第二壳体22覆盖。在此在第一凹部2和第一毛细塞3的上部在薄膜21与第二壳体22之间构成一个腔室23。如图2所示这个腔室23有利地由一个在第二壳体22里的大凹部构成。
通过所述薄膜21覆盖主通道8的第一凹部2、第一毛细塞3和副通道9，10，11使得上述第一凹部2、主通道8、副通道9，10，11和毛细塞3向上被限定，即向着第一壳体20a的外部被限定。而其余空穴通过第二壳体22限定。由此使通过入口1到达通道系统或者说到达通道或设置在其端部的凹部和毛细塞的液体只能再通过出口6以及废料收集器7从第一壳体20a和薄膜21或者说从第一壳体20a、薄膜21和第二壳体22中提取出来。
所述凹部2这样构成，即，使得薄膜21可以在一个相应的压力负荷下从外面顶进由凹部2构成的空穴。
所述毛细塞例如可以由简单地扩展通道构成。但是也可以选择使它们具有疏水的覆层，这种覆层防止液体由毛细塞渗出。
所述薄膜21顶进上述空穴的深度可以通过空穴的形状和大小以及通过所谓的形态比进行调节。在此，形态比就是指空穴的深度与其宽度的比例。所述空穴、即主通道8和副通道9，10，11，12也可以通过形态比来表征，其中对于通道这样调节形态比，使得在从外部对薄膜21施加压力负荷时薄膜21不封闭通道。
所述第二凹部4在第一壳体20a中作为通过入口1对加入第一壳体20a的液体进行定量配给的机构。即，所述凹部4具有容积，该容积基本等于要被定量配给且通过出口6要给出的容积。在此必需要注意，在通道段10，11，12中也可以含有液体，这些液体很可能同样通过那些出口6进行定量配给。其中，对于第一壳体20a在各副通道的通道段9与10之间的毛细塞3防止液体进入通道段9并由此防止液体进入第一凹部2。
所述第一凹部2作为调节压力冲击传递的机构。通过这个传递机构从外部将压力冲击传导到各副通道9，10，11，12，然后它将在副通道9，10，11，12以及定量配给机构中的液体，即，将在第二凹部4中含有的液体通过各出口6从定量配给装置中全部或部分地挤出。
为了在副通道结构中产生压力冲击，或者是从一个位于定量配给装置中的压力发生机构或者是从一个外部的压力发生机构将压力冲击传导到位于薄膜21与第二壳体22之间的腔室23。该压力冲击通过薄膜21传播到第一凹部2。然后从这个凹部2将压力冲击通过副通道传播到出口6并将在副通道10，11，12和定量配给机构中的液体量从第一壳体20a中挤出去，因此这个第一凹部被称为用于传递压力脉冲的机构(传递机构)。
在排出时，所述薄膜21阻塞位于第一壳体20a里面的来自一个副通道部段1 0，11，12的副通道结构和定量配给机构(第二凹部4)的定量好的液体，一个继续在薄膜21与第二壳体22之间的凹部里建立起来的压力通过这些副通道结构排气。这还将使在薄膜21与第二壳体22之间的凹部里不再存在足够的压力也使该装置的其余副通道排空，即，将定量好的液体从这个副通道中排出去。
在将输入到按照本发明的装置中的液体通过出口6定量排出之前，可以将位于主通道8里面的液体导出。为此，或者是在入口1上加上一个过压，它使主通道8里面的液体量通过通道13挤进废料收集器7，或者是也可以在废料收集器7上加上一个负压，它使液体通过通道13从主通道8里面抽出来。也可以通过毛细作用实现输送。
当例如对于一个具有第一壳体20b的装置在主通道8里面配有图3和4所示的阀门14的时候，这样一种主通道8排空是有利的。这些在图3和4中简示的阀门14分别设置在主通道8与副通道之间的连接点的前面和后面。由此可以使各副通道结构相互间断联。因此阀门14构成断联机构。只要关闭阀门14，就不再能够通过主通道8实现两个副通道之间的连接。
所述阀门14由一个第三凹部和第一薄膜21组合是有利的。所述第二壳体具有一个凹部，它搭接阀门14并由此构成第二腔室34。对于阀门14或者说第三凹部和覆盖这个第三凹部的第一薄膜部段也给定形态比，是否且在多大压力时阻止液体通过阀门14的第三凹部进入。由此同样可以单独地控制出口。
对于这些阀门14，在操纵阀门14之前排空所述主通道8是有意义的，这是因为：否则的话，凹部里的空间被不可压缩的液体占据，它使在相应的薄膜21压力负荷下通过薄膜21封闭凹部变得困难，或者在操纵阀门14时使液体顶压入口1、废料收集器7或第一凹部2。
通过阀门14断开副通道结构之间的耦联能够在相应地调整或对压力脉冲传递机构加载时相互独立地控制副通道结构。在一个第一副通道结构排空后，作为阻隔机构的薄膜21也防止副通道段9以及第一凹部2与位于薄膜21那一侧的定量配给装置部分产生流体技术上的连接。由此可以使在薄膜21与第二壳体22之间形成的腔室不通过首先排空的副通道结构排气。
在图5和6中放大表示的阀门实施例具有一个第三凹部30，该凹部具有一个凹下的弯曲，该弯曲具有旋转椭圆体的截面形状。主通道8部段从阀门开始延伸，该部段通过进入孔35通向第三凹部30。所述凹部30和连接在其上的主通道8的部段被第一薄膜21覆盖。从凹部30的边缘31开始侧面限界面33平缓地下降到凹部的底部32。所述侧面限界面33与连接到这个第一薄膜21上的第一壳体外表面之间在阀门处的角度小于45°。
为了控制图5和6中所示的阀门，压力介质通过压力加载，使薄膜21在凹部30处向里被顶压，所述压力介质包含在搭接第三凹部30的第二腔室34里面。由此使主通道8部段的两个进入孔35之间的流体阻力加大。当在第三凹部30处加在第一薄膜21上的压力足够大时，则甚至使第一薄膜21合面地贴合在底部32和侧壁33上，在那里不能实现进入孔35之间的流体技术连接。
图7和8示出的阀门是图5和6中所示的第一阀门的一个变型。两个阀门的不同之处是，对于在图7和8所示的第二阀门，所述第三凹部30的深度小于主通道的深度。由此使主通道8以槽状穿过第三凹部30。在底部32穿过第三凹部30的槽对于阀门的打开具有优点，即，在液体要通过主通道8和阀门通导进入时可以不受外力影响地实现至少在阀门底部32的槽的润湿。因此液体的弯形液面可以仅仅由于毛细力穿过阀门而从一个进入孔35移向对面的进入孔35。
在图9和10中所示的阀门在很大程度上对应于图5和6所示的阀门。与图5和6所示阀门不同的是，所述凹部30球形地弯曲。因此该凹部30在俯视图上看去是一个圆形。该凹部30通过一个接桥36分隔成两个面对主通道8部段的两个进入孔35的半体。该接桥36从凹部的第一边缘31延伸到对面的边缘31b。当阀门关闭时，第一薄膜由于作用于第一薄膜21上的压力以其底面贴合在接桥36的上棱边上。由此在第一薄膜21或者说第一薄膜21的底面37与接桥36之间形成密封的封闭。因此在位于接桥36两侧的凹部30的两个半体之间不再能够实现流体技术上的连接。从而液体就不能通过阀门。
附图标记清单
1入口
2第一凹部/传递机构
3第一毛细塞
4第二凹部/用于定量配给的机构
5第二毛细塞
6出口
7废料收集器
8主通道
9副通道部段
10副通道部段
11副通道部段
12副通道部段
13通向废料收集器的通道
14阀门
20a第一壳体
20b第一壳体
21膜片/用于阻塞的机构
22第二壳体
23(第一)腔室
30第三凹部
31，31a，31b第三腔室的边缘
32底部
33侧面限界面
34第二腔室
35进入孔
36接桥
37在操纵阀门时薄膜的底面
α角度

Claims (53)

1.用于液体的并联式定量配给的装置，具有下列特征：
-该装置具有一个第一壳体(20a，20b)；
-所述第一壳体(20a，20b)具有一个主通道(8)、多个分别有第一及第二端部的副通道(9，10，11，12)、一个入口(1)和多个出口(6)；
-所述主通道(8)与入口(1)连接；
-所述副通道(9，10，11，12)分别与一个出口连接，其中，各出口分别设置在各副通道的第二端部处；
-所述副通道(9，10，11，12)与主通道(8)连接；
-所述装置具有至少一个第一腔室，该第一腔室具有一第一压力介质；
-所述第一壳体(20a，20b)具有将第一压力介质的压力冲击从第一腔室传递到副通道的传递机构，其中，所述第一腔室经由所述传递机构与副通道的第一端部连接；
-每个传递机构与一个副通道(9，10，11，12)连接，其中，各传递机构分别设置在各副通道的第一端部处；
-所述传递机构配有至少一个用于阻塞副通道(9，10，11，12)与腔室之间的流体技术连接的阻塞机构。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置在主通道(8)中具有用于在流体技术上断联的可控的断联机构。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述断联机构设于入口(1)与主通道(8)同一个副通道(9，10，11，12)的第一连接之间，和/或设于主通道(8)的所有连接与一个副通道(9，10，11，12)之间。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述断联机构是阀门(14)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一薄膜是弹性体。
7.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述主通道(8)和副通道(9，10，11，12)由第一壳体(20a，20b)的第一外表面中的槽构成。
8.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述主通道(8)和/或副通道(9，10，11，12)至少局部地是毛细管。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，连接在所述主通道(8)上的副通道(9，10，11，12)部段是毛细管。
10.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述传递机构由第一凹部(2)构成，所述第一凹部构造在所述第一外壳的第一外表面中。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一凹部(2)设于各副通道(9，10，11，12)的第一端部，而出口(6)设于各副通道(9，10，11，12)的第二端部。
12.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传递机构由第一凹部(2)构成，所述第一凹部构造在所述第一外壳的第一外表面中，所述第一薄膜(21)贴合在该第一外表面上。
13.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一薄膜通过粘接固定在第一壳体(20a，20b)上。
14.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传递机构由第一凹部(2)构成，所述第一凹部构造在所述第一外壳的第一外表面中，所述第一薄膜(21)至少覆盖第一凹部(2)。
15.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传递机构由第一凹部(2)构成，所述第一凹部构造在所述第一外壳的第一外表面中，所述第一薄膜(21)在第一凹部(2)处通过粘接固定在第一壳体(20a，20b)上。
16.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个第二壳体(22)。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段，所述第二壳体(22)贴合在第一薄膜(21)上，其中，第二壳体(22)和第一薄膜(21)至少封闭第一腔室(23)。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一腔室在中间连接第一薄膜的情况下与传递机构连接。
19.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一压力介质处于一个压力下，这个压力具有一个第一数值并且保证将所述第一薄膜(21)固定在第一壳体(20a，20b)上。
20.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述副通道部段中设有用于液体的定量配给的定量配给机构。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述定量配给机构设置在出口(6)与相应的副通道(9，10，11，12)同主通道(8)的连接之间。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述定量配给机构是第一壳体(20a，20b)的第一外表面中的第二凹部(4)。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段，所述第二凹部(4)被第一薄膜(21)覆盖。
24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二凹部(4)被一弹性且至少基本上不渗透的第二薄膜覆盖。
25.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段；在所述副通道部段中设有用于液体的定量配给的定量配给机构，所述定量配给机构是第一壳体(20a，20b)的第一外表面中的第二凹部(4)，所述第二凹部(4)被一弹性且至少基本上不渗透的第二薄膜覆盖；所述阀门(14)分别由一个第三凹部(30)和第一薄膜(21)或第二薄膜或一个弹性且至少基本上不渗透的第三薄膜构成。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一腔室(23)在第三凹部(30)处搭接第一、第二或第三薄膜。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个第二壳体(22)，所述第二壳体和第一壳体(20a，20b)封闭一个第二腔室(34)，该第二腔室在第三凹部(30)处搭接第一、第二或第三薄膜。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第二腔室(34)含有一第二压力介质。
29.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二壳体具有显微结构部件。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述显微结构部件突进第一腔室中。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段，所述显微结构部件将第一薄膜(21)固定在第一壳体(20a，20b)上。
32.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第二壳体具有显微结构部件，所述显微结构部件突进第二腔室中。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述阻塞机构是一个弹性且至少基本上不渗透的第一薄膜(21)的部段，所述显微结构部件将第一薄膜(21)固定在第一壳体(20a，20b)上。
34.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一腔室的高度为0.1mm至3mm。
35.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第二腔室的高度为0.1mm至3mm。
36.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一腔室可与一个产生压力冲击的机构连接。
37.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第二腔室可与一个产生压力冲击的机构连接。
38.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个产生压力冲击的机构。
39.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一腔室具有一个壁，该壁在产生压力冲击的机构的作用下可以偏转到该第一腔室的内部。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个第二壳体(22)，所述壁由第二壳体(22)的一部分构成。
41.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第二腔室具有一个壁，该壁在产生压力冲击的机构的作用下可以偏转到该第二腔室的内部。
42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述壁由第二壳体(22)的一部分构成。
43.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述产生压力冲击的机构是一个压电元件。
44.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第一腔室(23)和第二腔室(34)可以分开控制。
45.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第三凹部(30)具有从边缘(31)的至少一部分至底部(32)平缓地下降的侧面限界面(33)。
46.如权利要求45所述的装置，其特征在于，所述平缓下降的侧面限界面(33)倾斜一个5°至45°之间的角度(α)。
47.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第三凹部(30)具有下凹的弯曲。
48.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述弯曲是球形的。
49.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述弯曲是非球形的。
50.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述弯曲是圆柱形的。
51.如权利要求45所述的装置，其特征在于，在第三凹部(30)的至少一部分中，在主通道(8)的部段的两个进入孔(35)之间有一个接桥从一第一边缘(31a)经由侧面限界面(33)和底部(32)延伸到一第二边缘(31b)。
52.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第三凹部(30)具有一个深度，这个深度等于主通道(8)深度的0.9至1.5倍。
53.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第三凹部(30)具有一个深度，这个深度等于主通道(8)深度的0.9至1倍，其中，主通道(8)部段的两个进入孔(35)通过一个槽相互连接。
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