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1. WO2020125829 - VERFAHREN ZUR ERHÖHUNG DER DOSIERPRÄZISION VON MIKROFLUIDISCHEN PUMPEN ODER VENTILEN SOWIE SCHWEISSVORRICHTUNG UND SPANNVORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Dosierpräzision von mikrofluidischen Pumpen 1, 2, 3 oder Ventilen, die eine flexible Membran (4) und einen Ventilkörper (8) mit mindestens einem Ventiltrog (5, 6, 7) aufweisen, wobei die flexible Membran (4) am Ventilkörper (8) befestigt wird, um den Ventiltrog (5, 6, 7) abzudecken, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ventiltrog (5, 6, 7) zugewandte Oberfläche (9) der Membran (4) mit einem Laserstrahl erwärmt wird.

2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (4) mit dem Ventilkörper (8) mittels des Laserstrahls verschweißt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (4) oder der Ventilkörper (8) mit einem hitzeaktivierbaren Klebstoff versehen sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Laserstrahl eine Befestigung der Membran (4) am Ventilkörper (8) als Naht entlang des Randes des Ventiltroges (5, 6, 7) hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ventiltrog (5, 6, 7) zugewandte Oberfläche der Membran (4) durch eine auf die Membran (4) auftreffende Strahlung erwärmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung durch die Membran (4) auf die Oberfläche (9) trifft.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung durch den Ventilkörper (8) auf die Oberfläche (9) trifft.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung poliert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung plasmageätzt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung mit einem Ionenstrahl geätzt wird.

1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung durch eine chemische Modifikation geglättet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung hydrophilisiert wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Ventilkörpers (8) vor der Befestigung um den Ventiltrog (5, 6, 7) einen Mittenrauwert (Ra- Wert) von unter 100 nm, bevorzugt weniger als 50 nm und ganz bevorzugt weniger als 20 nm aufweist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten mit Flussraten zwischen 0,01 pL/h und 1 ml/h, besonders jedoch mit Flussraten zwischen 0,01 und 100 pL/h und ganz besonders im Bereich von 0,1 bis 80 pL/h dient.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten mit einem Pumpvolumen pro Pumpenhub zwischen 5 nL / Hub und 1 pL / Hub, besonders jedoch mit einem Pumpvolumen zwischen 25 nL / Hub und 500 nL / Hub und ganz besonders im Bereich von 75 bis 250 nL / Hub arbeitet.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, , dadurch gekennzeichnet, dass die Ungenauigkeit der Führung des Laserstrahls in x-y-Richtung mehr als 0,05 Mikrometer und weniger als 1 Millimeter, bevorzugt weniger als 50 Mikrometer und ganz bevorzugt weniger als 5 Mikrometer beträgt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Membran (4) und den Ventiltrog (5, 6, 7) verschiedene Polymere mit verschie- denen Transmissionsbereichen verwendet werden, die mit UV-Laser, sichtbaren Laserstrahlen oder mit Infrarot-Laser verschweißt werden.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenbereich des Laserstrahls zwischen 0, 1 und 1000 Mikrometer, bevorzugt zwischen 0,4 und 50 Mikrometer und ganz bevorzugt zwischen 0,78 und 3 Mikrometer liegt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Laserstrahls zwischen 0,01 und 1000 Watt, bevorzugt zwischen 0,1 und 100 Watt und ganz bevorzugt zwischen 3 und 50 Watt liegt.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung auf einer Linie erfolgt, deren Breite 20 Mikrometer bis 3 Millimeter, bevorzugt zwischen 30 und 500 Mikrometer und besonders bevorzugt zwischen 50 und 300 Mikrometer liegt.

21. Schweißvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Laser und einer Einrichtung zum computergesteuerten Bewegen des Lasers und mit einer Digitalkamera zum automatischen Erfassen von Start- und Endkoordinaten der Bewegung, um die Membran (4) im Umkreis aller Ventiltröge (5, 6, 7) zu schweißen.

22. Spannvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, um die Deckelfolie/Membran (4) faltenffei, mit der korrekten Vordehnung und bündig auf der Ventiloberseite so zu spannen, dass der Druck, den die Folie auf die Ventiloberseite ausübt, überall gleich ist, um so eine gleichförmige Schweißnaht zu erzielen.