连续定量排液吸管 本发明涉及一种通过反复压推杆即可连续排出一定体积液体的吸管。
在法国专利申请No.2432161中描述了一种吸管，它有一个椭圆形的壳体，其中有一个用于调节排出液体体积的调节装置，一个以可拆卸的方式固定在壳体下端部的注射器。在注射器壳体中有可密封滑动的活塞杆，它安装在一个推杆的下端部，这个推杆可以在壳体中纵向滑动。压一个推柄可以使推杆向下移动，以便排出预定量的液体，这个过程是借助一个可以在固定下挡块和可调上挡块之间按确定行程移动的驱动柄实现的。这个驱动柄的第一部分上有一个通孔，推杆以小间隙穿过这个孔，它的第二部分相对于孔的轴线横向延伸。驱动柄的结构使得可以在其第二部分的端部施加压力，并通过卡住的作用带动推杆移动。当驱动柄上的压力消除，它被弹性力向上推，自动回到顶住上挡块的停止位置。这种吸管的工作是令人满意地。但是，吸管中各种零件的磨损将导致精度的下降。
本发明的目的是设计一种新的吸管，其精度即使在长时间使用之后仍高于已有的吸管。
这种吸管具有：-一个椭圆形的外壳，其中装有一个调节要排出液体体积的调节装置，-一个以可拆卸方式装在外壳端部的注射器，它有一个注射器壳体和一个活塞杆，壳体有一个用于通过液体的孔，活塞杆装在注射器壳体内可以移动，-一个可纵向滑动地安装在外壳内的推杆，其一端以可拆卸的方式与活塞杆连接，-一个用于单向驱动推杆和活塞杆的驱动柄，驱动方向是向着通液孔的方向，驱动柄在与推杆轴线垂直的平面上延伸，其上面有一个孔，以便推杆能够穿过，并有较小的间隙，驱动柄还能够在外壳内沿推杆的纵向移动一个可调节的行程，这个行程的起点为调节装置中可调挡块确定的停止位置，其终点为固定挡块确定的终端位置，驱动柄由一个弹性回位装置推向停止位置--所述推杆可纵向滑动地安装在外壳内，其伸出外壳的端部上装有一个操作按钮，推杆的另一端可以压在驱动柄上，使其相对于推杆倾斜，然后通过卡住的作用带动推杆和活塞杆向通液孔方向移动，以便排出定量的体积确定的液体，液体的体积由柄从停止位置到行程终端位置之间的行程确定，每次压推杆后，柄向停止位置的返回运动由弹性回位装置驱动，而活塞杆停留在注射器的壳体中。
作为特征，柄安装以后可以绕几何轴线转动，几何轴线与孔的轴线垂直相交，位于孔厚度中间位置。
因此，不管磨损使推杆与柄上通孔之间的间隙增加多少，驱动柄总绕几何轴线摆动，直到推杆被孔卡住；如果磨损较严重，驱动柄的摆动将加大，但不影响推杆的行程，这与现有的吸管不同。在现有的吸管中驱动柄的摆动没有导向，使其在推杆上略微滑动，使得推杆没有完成由固定挡块和可调挡块定义的移动距离，影响吸管的精度。
作为一个优点，柄套在推杆上，位于下套筒和上套筒之间，这两个套筒可滑动地装在推杆上，柄上有两个中心在几何轴线上的旋转表面，位于穿过推杆的孔两侧，并与下套筒和上套筒接触。当柄达到行程终端位置时，下套筒顶在固定挡块上。
作为一个优点，这个旋转表面由嵌在柄的孔中的珠子构成。
作为一个优点，推杆具有可滑动地安装在外壳内的套筒，在其内部装有可自由滑动的推杆，在其一端有一个接触零件，其上有一个锐角尖端，用于压在柄上，用以驱动柄绕上述几何轴线摆动，然后沿推杆的纵轴线移动。
作为一个优点，调节装置中有一个可旋转的调节螺栓，用于调节柄的移动行程，也就是调节每次压推杆时排出液体的体积，这个调节螺栓内部穿有套管和推杆，并装有体积显示装置，调节螺栓有一个端面构成可变挡块，上套筒有一个端面以点接触的方式靠在这个端面上。
作为一个优点，操作按钮中的第一部分可滑动地安装在第二部分上，两者之间有第一回位弹簧，刚性系数小于第一弹簧的第二回位弹簧位于外壳和上述第二部分之间，以便靠弹性使推杆回位，离开通液孔，上述使柄回到停止位置的弹性回位机构的刚性系数小于第一和第二回位弹簧。
作为一个优点，注射器和活塞杆通过一个夹具以可拆卸的方法固定在吸管外壳上，夹具的上部固定在推杆的下端部，其中部为一个缺口，用于放入活塞杆的自由上端，其下部为弹性臂，以便活塞杆能够插入和固定，外壳的下端部有一个装置，以可拆卸的方式固定注射器的壳体，而允许活塞杆和夹具自由滑动。
作为一个优点，夹具的中间部分有一个由夹具上自由面、凸肩表面、横向表面和纵向表面构成的缺口。
通过下面参阅附图对本发明非限制性实例的详细描述，将了解本发明的其它特点和优点。有关的附图为：
-图1和图1a为本发明吸管两个不同实例的纵向剖视图；
-图2为图1中吸管的纵向局部放大剖视图；
-图3为有推杆穿过的驱动杆的立体图；
-图4到图7显示了吸管工作过程中驱动杆的相继位置；
-图8到图10为吸管工作过程中具有推柄的操作按钮的相继位置；
-图11为活塞尾部的固定夹具的立体图；
-图12和图13显示了注射器和活塞组件的摆动安装过程。
在下面的描述中，将使用术语″下方″和″上方″描述吸管，这时指吸管处于铅直使用状态。
图1中的本发明吸管有一个塑料外壳1，其形状为方便使用者拿持的椭圆形。吸管还有一个注射器2，它以可拆卸的方法安装在外壳1的纵向下端部，用于反复吸取和注出一定体积的液体。这个注射器2有一个壳体3，它一般为绕轴线X的圆柱形，其下端部伸出一个圆锥形的端头4，其端部4′为开口，以便液体通过。一个塑料的活塞杆5以可密封滑动的方式安装在壳体3中，密封是由位于活塞杆下方的环形密封圈6实现的。从环形密封圈6向下，活塞杆有一个圆锥状的下端部7，它能够插入圆锥端头4内，以便在活塞杆5向下达到行程的终点时可以充分地将端头4中的液体排出。壳体3的上端部8有一个向外突的凸边，它可以卡在外壳1的环形槽9中，或者通过其它等效的装置，使得注射器和活塞组件可以方便地在外壳1下端部拆装。
关于固定零件的一个特别好的实例将在后面结合图1a、11、12和13详细介绍，这个零件使得注射器2和活塞杆5可以同时迅速地安装和拆下。
环形槽9在径向位于圆柱形座10的内表面上，座10构成外壳1的下端部，一般为绕轴线X的圆柱形，在吸取液体过程中，注射器2的活塞杆5将上升到这个座10中。围成这个座10的外壳1侧壁11一般为绕轴线X的圆柱形，在其一部分长度上有与轴线平行的开口，构成一个纵向的开缝12，以便穿过活塞杆5的驱动柄13，下面将对此详细描述。
活塞杆5的上端部有一个连接部分14，它以可拆卸的方式连接在推杆15的下端部，推杆15安装在外壳1内，可沿轴线X纵向滑动。
推杆15为绕轴线X的圆柱形，其上半部在外壳1中滑动，下半部变大，构成形状为绕轴线X的圆柱形的座16，用于装活塞杆5的连接部分14。连接部分14为节状，有直径相同的三个相继摩擦盘17，它们安装在一个直径比摩擦盘17小的骨架18上。连接部分14靠摩擦力安装在座16内部。驱动柄13固定在推杆15上构成座16的侧壁19上，并穿过缝12。
在图1a的实例中，驱动柄13a向上伸到外壳1的上半部，这样，使用者仅用一只手操作吸管时，能够比较容易地接触到驱动柄13a。如图1a所示，这意味着，驱动柄13a向下通过外壳1内部的杆13b与一个控制零件连接，这个零件固定在活塞的尾部。这个杆13b的下端部为一个颜色鲜艳的舌片，以便在吸管行程终端处，也就是注射器2的壳体处于完全排空状态时，能够在壳体外面看见舌片。
外壳1的上部装有一个调节容积的装置20，在后面将对其详细描述，调节装置20连接着一个容积指示机构21。由端部有操纵按钮23的金属套筒40构成的推杆22以可沿轴线X滑动的方式安装在外壳1中，使用者通过反复按压操纵按钮23，将能够连续注出一定体积的液体。
使用者每次按压操纵按钮23，套筒40下降，它通过一个单向传力装置24推动推杆15和活塞杆5向下运动，也就是说向液体通过孔4′方向移动，套筒40的返回是在螺旋弹簧25构成的回位装置的作用实现的，它不带动推杆15和活塞杆5，它们在密封圈6与注射器2的壳体3之间的摩擦力作用下被分别保持在外壳1和注射器2的壳体3内的位置中。
在图1a的实例中，弹性回位装置由螺旋弹簧25a构成，它与弹簧25不同，不是以压缩方式工作，而是以拉伸的方式工作。
现在参阅图2来描述单向传力装置24，它有一个驱动柄26，一般是在垂直轴线X的方向延伸，驱动柄上有一个中心孔27，以便推杆15可以从中穿过，孔和杆之间有很小的间隙。这个小间隙使得驱动柄26可以在平衡位置和倾斜位置之间摆动一个角度，在平衡位置时，中心孔27的轴线与轴线X平行(这时驱动柄26可以在推杆15上自由滑动)，倾斜位置是指驱动柄相对轴线X向下倾斜(这时，它卡在推杆15上，能够带动其移动)。
驱动柄26在推杆15上位于上套筒28和下套筒29之间，这两个套筒以可滑动的方式安装在推杆上。在下套筒29和作为固定挡块的环31之间有一个压缩螺旋弹簧30，环31轴向靠在外壳1的内轴肩32上。环31的下表面封闭了座10，在与这个表面相反的方向，环31有一个绕轴线X的中心圆柱部分33，它中间有一个孔，以通过推杆15，环31还有一个绕轴线X的圆柱形壁34，它与中心部分33构成向上开口的环形槽35。侧壁34的外壁在径向与壳体1接触。
螺旋弹簧30的轴向下端部靠在环形槽35的底部，其上端部37靠在下套筒29的凸肩38上。推杆22的套筒40为绕轴线X的圆柱形，金属推杆15可以自由地在套筒40中滑动。
套筒40下面是一个接触零件41，它将压在柄26上，先使柄26摆动，当其卡在推杆15上后，再使柄26和推杆15一起沿轴线X移动。接触零件41有第一部分44，其一个端面与套筒40接触，并沿与轴线X垂直的径向延伸至大于套筒40处与第二部分连接，这一部分向下向离开轴线X方向斜大约45°。第二部分46的下端部为锐角尖端47，以便压在柄26径向伸出最远的自由端48上(见图1和图2的剖视图)。上套筒28通常为绕轴线X的圆柱形，从其上端部39开始有一个超过其一半长度的镗孔，以便容纳套筒40的下端部。上套筒28中限定容纳套筒40的镗孔的侧壁42有周边开口，形成一个纵向缝43，用于通过接触零件41。
由柄26、下套筒29及上套筒28构成的组件在通常为绕轴线X的圆柱形的导向零件49内移动，这个导向零件向下为开口，上部封闭，上面有一个中心为轴线X的螺栓孔63，以便安装中空的调节螺栓62，套筒40和推杆15在螺栓62中滑动。导向零件49有带凸出台肩的下端部50，插在环31的环形槽35内，直到肩部与侧壁34的上边沿接触，凸出的端部50与侧壁34的内表面接触。导向零件49的上端部51与容积指示装置21接触，它沿长度方向上是开口的，构成接触零件41的第二部分46和柄26端部48的导向缝52，导向零件49使它们保持在相互垂直的位置上，从而保证了套筒40下降时，尖端47总是压在柄26的端部48上。
图3中显示了柄26和推杆15的立体图。柄的主体部分为一个垂直于中心孔27轴线的板，其第一部分53的中间有一个中心孔27，推杆15穿过孔，并与孔有一点间隙，柄还有从第一部分53横向伸出的第二部分54，用于支持接触零件41。第一部分53上还有两个位于中心孔27两侧的孔55和56，孔中分别卡着一个珠子57和58。由孔27和装有珠子57和58的孔55和56的轴线确定的平面P2垂直于柄26的中平面P1，平面P1通过孔27的轴线并沿着柄26的第二部分54延伸的方向。在所描述的例子中，第二部分54沿与P2平行的平面剖开的剖面为矩形。
珠子57和58在轴向位于下套筒29和上套筒28之间，当套管40下面伸出的接触零件41压在柄26的第二部分端部48时，珠子构成柄26摆动的导向机构。这个摆动绕一个与轴线X垂直相交的几何轴线Y，它大致位于中心孔27厚度的一半处。根据本发明，使推杆15可以在柄26的中心孔27中移动且由于磨损可能或大或小的间隙，使柄26绕几何轴线Y摆动的角度多少有些大，直到推杆15卡在中心孔27的边上。柄26的几何轴线Y在摆动的过程中不变。
上套筒28的上端面39上有一个向上突出的凸台60，其顶部与调节螺栓62的下端面61形成点接触。套筒40如前面所描述的那样从调节螺栓62中穿过，调节螺栓外面有螺纹，以便拧在导向零件49的螺栓孔63中。由调节螺栓62和导向零件49组成的组件构成前面提到的注出液体体积调节装置20，通过改变每次按压推杆22使柄26向下运动的行程，因此也就是改变推杆15和活塞杆5的行程，调整要提供的液体的体积，下面将对此详细描述。调节螺栓62的上端部有一个凸缘64，使用者可以通过外壳1上未画出的开口接触这个凸缘。凸缘64的径向侧面最好有滚花，以便使用者可以方便地用手转动调节螺栓62。调节螺栓62上还可以设置闸，以便和外壳1之间产生摩擦力，以防止在使用过程中发生意外的松动。调节螺栓62的凸缘64在一个形状通常为绕轴线X的圆柱形的零件65中转动，这个零件中有一个开口，当它与外壳1上的开口重合后，将能够从外面接触到凸缘64。在零件65的上端面有一个封闭垫圈。零件65的下端有一个孔，以安装螺帽67，调节螺栓62从螺帽中穿过。
指示装置21为已知，这里不再详细说明。例如，在所介绍的实例中，它是三个相邻并啮合在一起的液体体积指示鼓，鼓以已有的方式与调节螺栓62连接。使用者可以通过透明的窗口68看到鼓上所指示的将提供的液体体积。
现在结合图4到图7描述吸管的工作过程。
在图4中，驱动柄26位于停止位置。上套筒28通过凸台60靠在调节螺栓62的下端面上。上套筒28在螺旋弹簧30的作用下被保持在这个位置上。弹簧的作用力通过珠子57、58传递到下套筒29和上套筒28上。柄26的位置基本上与轴线X垂直，中心孔27没有卡住推杆15。套筒40被弹簧25顶向上方。接触零件41顶在调节螺栓62下端面上，将套筒40保持在调节螺栓62中。
在图5中显示了位于称作“舒适行程”的第一行程尽头的推杆22的套筒40，行程的距离B是套筒40从停止位置到尖端47与柄26接触时移动的距离。当使用者继续压操作按钮23，也就是在舒适行程尽头，柄26被驱动绕几何轴线Y摆动，直到中心孔27卡住推杆15。如前所述，摆动是绕轴线Y进行的，没有在推杆15上的滑动。因此，在柄26摆动的时侯，下套筒29不移动。当使用者继续压操作按钮23，套筒40通过接触零件41带动柄26向下移动。由于推杆15被卡在中心孔27中，柄26的移动将带动推杆15移动。柄26的向下移动通过珠子57、58传递给下套筒29，后者向下压缩弹簧30移动，直到下套筒29的下端面70靠在圆环31中间部分33的上端面71上，这个端面是平的，一般与轴线X垂直。推杆15向下运动一个距离A，相当于下套筒29下端面70和圆环31中间部分33的上端面71之间的初始距离。在下降的时侯，推杆15带动活塞杆5，事先确定的定量液体从孔4′中排出。当使用者放松操作按钮23，接触零件41不再压住端头48，这样孔27也就不再卡住推杆15，这样，柄26单独上升，不再带着推杆15。柄26在弹簧30的作用下回到停止位置，也就是上套筒28顶住调节螺栓62的下端面61。
通过调整调节螺栓62，使用者可以改变下套筒29下端面70与圆环31中间部分33上端面之间的初始距离，即距离A，这也就调整了下一次压操作按钮23时排出的液体量。
如图8到10所示，操作按钮23最好用两个相互套在一起的零件组成，构成伸缩套筒。确切地说，操作按钮23的下部零件81上有一个孔82，套筒40的上端面插在这个孔里，直到顶住孔82的底部。这个孔向下是一个圆柱形壁83，它与套筒40一起构成一个向下开口的环形槽84，弹簧25的上端就放在槽内。这个弹簧是压缩弹簧，作用在槽84的底部和封闭垫圈66之间，套筒40从弹簧中穿过。操作按钮23还有一个上部零件80，它安装在下部零件81上，可以沿轴线X滑动。下部零件81的上端面有固定舌片86，每个舌片径向向外的一面有凸牙，用于钩住上部零件80径向内表面上的台肩87，以便轴向固定上部零件80。一个螺旋压缩弹簧88安装在上部零件80内部，以便作用在下部零件81的上表面89和上部零件80的底部90之间，弹簧25的弹性使上部零件80向上，直到舌片86的凸牙钩住台肩87。
在使用吸管之前，将注射器2的圆锥端头4放入要吸取的液体中，然后通过驱动柄13手工将活塞杆5提升到座10中，使注射器2中灌满要排出的液体。推杆15自由地上升到推杆22的套筒40下面，柄26处于停止位置。
通过旋转凸缘64将确定要排出的液体的体积，这个体积将由显示装置21的鼓显示，为了排出定量液体，使用者按压操作按钮23的上部零件80。压力通过弹簧88传到下部零件81及套筒40上，套筒向下移动，直到下套筒29顶住环31。处于不工作状态的套筒40的回位弹簧25被压缩。如果使用者继续压操作按钮23，上部零件80将如图10所示盖住下部零件81。最后，使用者只有在下套筒29靠住环31之后才感觉到弹簧88的压缩。这样，可以确保使用者将操作按钮23压下足够长的距离，以便推杆15被向下推动整个距离A。当使用者开始放松操作按钮23，弹簧88伸长过程中，下套筒29仍处于顶紧的状态。这样，限制了推杆15的短暂停顿，确保了定量液体完全排出。弹簧88的刚度系数高于弹簧25和30的刚度系数。弹簧25的刚度系数高于弹簧30的刚度系数。
总之，本发明可以获得一个即使中心孔27和推杆15发生磨损，精度也可以完全不变的吸管。它并不限于前面介绍的例子，尤其可以改变注射器2固定在外壳1上的方法，以及活塞杆5和推杆15之间的连接装置。
图11是另一实例的立体图，显示一个将注射器2和活塞杆5组件安装在吸管外壳1下端的固定装置。它是一个夹具100，特别用于迅速安装或更换吸管的下半部。夹具100是一个实体零件，安装在吸管外壳1的下端，位于图1a和图12和图13所示的位置。它有一个开口的部分，这个部分有两条向外张开的弹性臂101，它将为活塞杆5端部导向，两条臂的内表面通过一个圆柱形表面102连接起来。活塞杆5的根部将卡在其中。
实际上，这个圆柱形表面的内径略大于活塞杆根部的外径，大约大0.1毫米。
如图11所示，弹性臂101位于夹具100的下部，夹具100的中部有一个缺口，用于安装和拆卸活塞杆的根部。这个缺口由三个基本上是平的表面围成，它用于安装和夹住活塞杆根部，根部在前面详细描述过。在臂101开口的一方有一个凸肩表面103，它是一个沿吸管纵轴延伸的小平面，用于挡住和支持活塞杆5根部上的摩擦片17。凸肩表面103的挡住作用可以在图12中注射器活塞组件的位置显示出来，它位于吸管外壳底部的侧面并与其成倾斜位置。通过摆动活塞组件，使其与吸管成同轴位置将完成活塞组件的安装。为此，夹具100上有一个横向表面104，它不是严格地垂直于吸管的轴线X，而是与其成一个小角度，以允许活塞杆5上盘片17的摆动。因此它不是严格的支持或阻挡表面。
最后，在臂101开口方向相反的一侧，夹具100中部有一个纵向表面105，从侧向支持活塞杆根部。从图13中可以看到，当注射器活塞组件完成摆动之后，摩擦盘17的一条母线靠在这个平面105上。当然，为了确保连接的牢固，吸管上还有一个金属的弹性夹106，用于将吸管下半部固定在如图13所示的正确工作位置上。这个夹106的主要作用是将注射器2顶在吸管外壳的下安装凸缘107上，而活塞杆5可以和夹具100一起在吸管座10中移动。
夹具100的上部108有固定推杆15下端部的固定装置，以便控制夹具100和活塞5一起在吸管座10中纵向移动。