專利名稱：可調(diào)式移液器及其調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生及生物學(xué)等領(lǐng)域使用的移液用工具，特別 是定位準(zhǔn)確且動作清晰的用于可調(diào)式移液器的調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
移液器的工作原理主要是利用移液器內(nèi)部專用活塞在活塞缸內(nèi)部的 直線移動來改變活塞缸內(nèi)部容積，從而實現(xiàn)吸取或排出液體，達到定量轉(zhuǎn) 移液體的目的。移液器吸排液體量是由活塞缸內(nèi)部容積的變化量決定的， 現(xiàn)有的可調(diào)式移液器采用的方式是通過調(diào)整裝置按要求改變活塞停點位 置來實現(xiàn)活塞缸體容積的變化，利用彈簧力的作用使活塞回到初始位置。 在現(xiàn)有的很多移液器的調(diào)整裝置中，彈簧受力狀況不佳，有些結(jié)構(gòu)中彈簧 很容易受到液體的污染，導(dǎo)致銹蝕，縮短了彈簧的使用壽命，甚至有折斷 的現(xiàn)象，另外也給操作者帶來不好的手感?？梢?，在移液器實際應(yīng)用中， 進一步改進調(diào)整裝置對提升移液器的性能起著至關(guān)重要的作用。在名為
"可調(diào)式移液器"的美國發(fā)明專利申請公開號US2002/0041833A1中公開 一種調(diào)整裝置，當(dāng)調(diào)整吸液容量時，調(diào)整裝置中的彈簧的長度就會發(fā)生變 化，隨之帶來相應(yīng)的應(yīng)力變化，從而使各個容量時操作手感不一，而且彈 簧的位置靠下，容易受到污染。在名為"容積可調(diào)式移液器"的歐洲發(fā)明 專利申請公開號EP1230979A2中也公開了一種調(diào)整裝置，在這里，雖然在 調(diào)整時彈簧長度沒有發(fā)生變化，但由于二級彈簧的位置靠下，接近活塞， 比較容易受到污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可用于可調(diào)式移液器的調(diào) 整裝置，其彈簧被置于移液器上部，避免了污染，同時使整個結(jié)構(gòu)受力合 理，在設(shè)定量程內(nèi)調(diào)整容量時，彈簧初始力始終不變，并且使彈簧初始受 力狀態(tài)始終處在所需的最小值，由此延長了彈簧壽命和移液器的使用壽 命，也盡可能減少了操作者拇指的疲勞損傷。由于彈簧初始長度不變，所 以使用時初始手感不變，給操作者一個良好的感覺。
4為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于可調(diào)式移液器的調(diào)整裝置，它 設(shè)置在移液器的外殼內(nèi)，其特點是，調(diào)整裝置包括具有操作端和活塞端 的螺桿，它可旋轉(zhuǎn)并可沿軸線移動，螺桿的至少一部分延伸于外殼內(nèi)；螺 母，它以不可旋轉(zhuǎn)但可沿軸線移動的方式設(shè)置在外殼內(nèi)并與螺桿螺紋配 合；彈性件，其一端與外殼相連，另一端與螺母相連，彈性件對螺母施加 的拉力阻止螺母移向活塞端并可將螺母拉回向操作端；內(nèi)套筒，它以可沿 軸線移動的方式安置在外殼內(nèi)并限制螺桿相對內(nèi)套筒沿軸線移動的行程。
本發(fā)明還提供一種可調(diào)式移液器，它在外殼內(nèi)安置有根據(jù)本發(fā)明的上 述調(diào)整裝置。在這里，可調(diào)式移液器可以是多道移液器。
在上述調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，螺桿在操作端具有擋件，擋件以 不可相對螺桿運動的方式設(shè)置在螺桿上并由此能隨螺桿運動。
在上述調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，所述調(diào)整裝置還包括外套筒，所 述外套筒以不可沿軸線移動的方式安裝在外殼內(nèi)或者一體形成在外殼內(nèi)。
在任何一個上述的調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，調(diào)整裝置具有安置在 內(nèi)套筒內(nèi)的二級彈簧，其一端抵接外殼或外套筒，另一端抵接內(nèi)套筒。
在任何一個上述的調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，調(diào)整裝置包括安置于 螺桿操作端附近的微調(diào)螺母，它與外殼或者可能有的外套筒螺紋連接并且 以一端抵接內(nèi)套筒。
在任何一個上述的調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，調(diào)整裝置還包括安置 在外殼內(nèi)的總套筒，彈性件和可能有的外套筒處于總套筒內(nèi)。
在任何一個上述的調(diào)整裝置或可調(diào)式移液器中，彈性件優(yōu)選是拉簧， 它應(yīng)在預(yù)拉緊狀態(tài)下與螺母和與外殼或者可能有的外套筒相連接。
在外殼內(nèi)設(shè)有總套筒的情況下，二級彈簧優(yōu)選也處于總套筒內(nèi)。根據(jù) 本發(fā)明，擋件或是與螺桿成一體構(gòu)成的，或是與螺桿分開構(gòu)成的。
在將處于預(yù)拉緊狀態(tài)的拉簧連接至螺母和外套筒的情況下，無論調(diào)定 移液器設(shè)定容量范圍內(nèi)的任一數(shù)值，拉簧初始力都等于預(yù)拉力，而這個預(yù) 拉力是可以事先設(shè)定的最佳值，這樣，可以使整個結(jié)構(gòu)受到最小力，避免 了多余應(yīng)力，延長了拉簧的使用壽命，并且在高溫消毒時，也可以避免塑 料件變形，保持整個移液器的精度。這樣的最佳力也使操作者在每次使用 時具有一樣的手感，其不會因容量調(diào)整而變化，由此減輕手部疲勞。此外，
為了在將吸取液體移至另一容器時徹底排凈液體，應(yīng)安裝二級彈簧，克服 二級彈簧的作用力產(chǎn)生突破力，用于排空液體。由于在拉簧彈力基礎(chǔ)上又添加二級彈簧的作用力，所以二級彈簧不需要有很大的彈簧剛度，操作者 就能很容易判斷出此位置并起到很好的效果。在本發(fā)明中，彈簧(彈性件) 都上移至外殼上部，即使所吸液體具有揮發(fā)性或液體在吸液時上沖，都不 會污染彈簧，從而延長了彈簧壽命，使彈簧始終處于很好的使用狀態(tài)。


圖l是可調(diào)式移液器的主視圖。
圖2是表示用于可調(diào)式移液器的調(diào)整裝置的截面圖。
圖3a和圖3b對比表示調(diào)整裝置的工作原理。
圖4a和圖4b對比表示調(diào)整裝置中的彈簧受力狀況。
具體實施例方式
以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例及其特點和功能做詳細(xì)說明。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)式移液器的主視圖，它包括用于供操作者直 接持握的外殼5，它具有軸線x-x。在外殼5的一端設(shè)有下殼體20，下殼 體的末端可以連接吸頭，用于在使用時吸入液體。在外殼5的與下殼體20 相反的另一端，設(shè)有退頭器按扭21，用于帶動退頭器22以將吸頭頂?shù)簟?在這里，沒有明確規(guī)定外殼5的形狀，只要其有利于握持和操作就行。
如圖2所示，在外殼5中設(shè)有調(diào)整裝置，它優(yōu)選包括外套筒IO，其以 不可沿外殼5的軸線x-x移動的方式，或者說無法軸向移動的方式安裝在 外殼5內(nèi)。為此，外套筒10例如在一端具有凸緣，用于止擋定位在外殼5 的側(cè)壁上或端面上。在外殼5內(nèi)設(shè)有螺桿2，確切地說，在設(shè)有外套筒的 情況下，螺桿2的一部分延伸于外套筒10內(nèi)。螺桿2可以順時針旋轉(zhuǎn)或 逆時針旋轉(zhuǎn)并且可以沿軸線x-x移動。如眾所周知的那樣，螺桿2包括供 操作者操作的操作端和用于連接活塞(未示出)的活塞端，活塞可以在螺 桿2帶動下在設(shè)于外殼5內(nèi)的活塞缸中做軸向運動。在本發(fā)明的一個實施 例中，螺桿2的操作端可以與一個按扭1相連，操作者可操作按扭l來調(diào) 整容量或者吸排液體。在此情況下，按扭1和螺桿2的連接處18優(yōu)選是 四方形的，以便傳遞扭轉(zhuǎn)力，這樣一來，通過擰動按鈕1，就可帶動螺桿 2旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，不設(shè)置按鈕而是直接操作螺桿操作端也是可行的?？拷?桿2的活塞端或者說在螺桿活塞端側(cè)，螺母11通過螺紋15以螺紋配合方 式設(shè)置在螺桿2上并且處于外殼5內(nèi)，在這里，設(shè)置于外殼5側(cè)壁上的導(dǎo)向棱13抵接螺母的局部，導(dǎo)向棱13的位置、形狀和布局能阻止螺母旋轉(zhuǎn)， 但允許螺母11隨螺桿2沿軸線x-x的方向移動。當(dāng)然也可以想到，在外殼 側(cè)壁上設(shè)置其它結(jié)構(gòu)或元件來實現(xiàn)上述的阻止螺母旋轉(zhuǎn)但允許軸向移動 的功能，例如設(shè)置凸起。或者，可以將螺母外輪廓和外殼局部內(nèi)輪廓制成 六角形或四邊形。調(diào)整裝置還包括彈性件，其一端與外套筒10相連接， 另一端與螺母相連接，例如被牢固固定在外套筒10和螺母11上。彈性件 的作用是，其對螺母所施加的拉力阻止螺母11移向螺桿活塞端并可將螺 母ll拉回向螺桿操作端。彈性件優(yōu)選是拉簧8，它在預(yù)拉緊狀態(tài)下與螺母 11和外套筒10相連接并被安裝至外殼5中。根據(jù)一個實施例，拉簧8是 金屬制成的并且被焊接至螺母11和/或外套筒10上。根據(jù)另一個實施例， 彈性件是由彈性體材料制成的條形件如皮筋。在外殼5內(nèi)設(shè)有內(nèi)套筒7， 確切地說，它以可沿軸線x-x移動的方式安置在外套筒10內(nèi)，內(nèi)套筒7 能限制螺桿2相對內(nèi)套筒沿軸線x-x移動的行程S，行程S基本上等于活 塞的行程，即由此確定吸排液體積。要指出的是，外套筒10是優(yōu)選設(shè)置 的。在沒有外套筒的情況下，上述彈性件可被直接連接或固定在外殼5上。
在上述可調(diào)式移液器或調(diào)整裝置中，螺母11因?qū)蚶?1止擋而無法 隨螺桿2旋轉(zhuǎn)，因而在螺母不隨螺桿旋轉(zhuǎn)且初始位置(上停點14)不變的 情況下，可以旋轉(zhuǎn)螺桿2以便調(diào)整吸液容量，此時的拉簧8處于初始安裝 狀態(tài)，例如處于預(yù)拉緊狀態(tài)。而當(dāng)進行吸排液操作時，螺桿2被操作而沿 軸線x-x移動，此時，螺母11隨螺桿2相對外殼5上的導(dǎo)向棱13做軸向 相對運動，同時，螺母11扯動拉簧8。在吸排液操作結(jié)束后，螺母在拉簧 8作用下返回其初始位置，即返回上停點14。由此可見，為了在調(diào)整可調(diào) 式移液器吸液容量時不改變拉簧8的力，本發(fā)明采用了固定上停點14而 改變下停點17的方法。在本文中，上停點是指用來確定運動最高位置的 停點位置，下停點是指確定運動最低位置的停點位置。
除以上組成構(gòu)件外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述可調(diào)式移液器或 其調(diào)整裝置還可以包括擋件3，但它不是必需的。擋件3以與螺桿2成一 體的方式形成，或是以與之分開的方式形成并且設(shè)置在螺桿2操作端上， 用于提供可變的下停點17位置。如果擋件3是一個獨立于螺桿2的零件， 則該擋件以不可相對螺桿運動的方式設(shè)置在螺桿2上，可以隨螺桿運動并 由此改變下停點位置。這樣，在調(diào)整吸液容量時，擋件3可以在螺桿2帶 動下位移，由此改變螺桿2相對內(nèi)套筒7沿軸線x-x移動的行程S，也就是活塞的行程S。在螺桿2帶有擋件3的情況下，為實現(xiàn)內(nèi)套筒7對螺桿 軸向相對移動的止動限制作用，內(nèi)套筒7例如在其一端或在內(nèi)側(cè)壁具有凸 起或凸緣，用于阻止擋件3。也可以想到的是，通過相應(yīng)設(shè)計內(nèi)套筒和螺 桿的局部直徑或形狀，可以產(chǎn)生上述止動作用。在上述實施例中，可以進 一步包括微調(diào)螺母4，它安置于螺桿操作端附近并與外套筒10通過螺紋 16連接，微調(diào)螺母的一端抵接內(nèi)套筒7。通過擰動該微調(diào)螺母，可以改變 或調(diào)節(jié)內(nèi)套筒7的軸向位置，由此改變上述行程S，以使吸液容量與安置 在可調(diào)式移液器的外殼內(nèi)的讀數(shù)器(未示出)的顯示數(shù)值相符。
除了上述組成構(gòu)件外，在本發(fā)明的另一個實施例中，調(diào)整裝置還包括 安置在內(nèi)套筒7內(nèi)的二級彈簧9，其以一端抵接外套筒IO，其另一端抵接 內(nèi)套筒7。為此，二級彈簧9例如支撐在各自設(shè)于內(nèi)、外套筒的端面上的 凸緣之間，用于在吸排液時提供一個明顯的界限或清晰的手感。由于設(shè)有 二級彈簧9，所以在排液時，操作者必須克服二級彈簧的力，施加更大的 突破力才能將吸頭中的液體排凈。二級彈簧9例如是金屬制的壓簧。此外， 上述調(diào)整裝置可以包括一個總套筒6，它設(shè)置在外殼5內(nèi)，最好貼著外殼 內(nèi)壁面?？偺淄?的長度、直徑和形狀如此選擇，即它基本上包圍外套筒 10和內(nèi)套筒7以及與外套筒相連的彈性件?？偺淄沧鳛閮?nèi)部零件的裝配基 礎(chǔ)，實現(xiàn)內(nèi)部組件一體化的獨立結(jié)構(gòu)，有利于外殼5的更換。
以下，結(jié)合圖2來簡單描述根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)式移液器及其調(diào)整裝置 的相關(guān)操作。圖2示出了處于初始安裝狀態(tài)的可調(diào)式移液器及其調(diào)整裝置， 在這里，彈性件如拉簧8在預(yù)拉緊狀態(tài)下被安裝到位，二級彈簧9未被壓 縮。此時，如果要調(diào)整吸液容量，則操作者可以擰動按鈕1，帶動螺桿2 以及或許有的設(shè)于螺桿2上的擋件3 —起旋轉(zhuǎn)和沿軸線x-x移動，根據(jù)安 置在外殼5中的讀數(shù)器(未示出)的指示來調(diào)定吸液容量。隨后在進行吸 排液操作時，操作者按動按扭1，帶動螺桿2和螺母11 一起沿軸線x-x向 吸頭移動，此時螺母11扯動拉簧8，離開其預(yù)拉緊狀態(tài)，被進一步拉緊。 當(dāng)內(nèi)套筒7止動螺桿2時，例如當(dāng)內(nèi)套筒7上的凸緣碰到擋件3時，將會 開始要壓縮二級彈簧9， 二級彈簧的反作用力能使操作者明顯察覺到一個 阻力點，此時操作者松開按扭l，螺母和螺桿在拉簧8的拉力作用下返回 其初始位置。在此情況下，在螺桿2活塞端上的活塞完成吸液操作。而在 排液時，操作者按動按扭1 ，帶動螺桿和螺母一起沿軸線x-x向吸頭移動， 此時，螺母11扯動拉簧8，離開預(yù)拉緊狀態(tài)而被進一步拉緊。當(dāng)內(nèi)套筒7止動螺桿2時，例如當(dāng)內(nèi)套筒7上的凸緣碰到擋件3時，操作者繼續(xù)施力， 克服二級彈簧9的作用力使螺桿2繼續(xù)移動，由此將液體排空。如果要在 上述吸液容量調(diào)整操作前進行校準(zhǔn)，則操作者可以擰動微調(diào)螺母4，在螺 紋16的作用下產(chǎn)生軸向位移，迫使內(nèi)套筒7軸向位移，由此實現(xiàn)校準(zhǔn)。
以下，結(jié)合圖3a-圖3b和圖4a-圖4b來簡單說明根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整 裝置的工作原理及其彈簧的受力狀況。
圖3a和圖3b對比示出了調(diào)整裝置的工作原理，其中圖3a表示傳統(tǒng) 移液器調(diào)整裝置的工作原理，圖3b表示本發(fā)明的調(diào)整裝置的工作原理。 如圖3a所示，在吸取不同體積的液體時，下停點位置不發(fā)生變化，通過 調(diào)整上停點位置來改變活塞行程。這樣，彈簧初始力隨吸液容量的變化而 變化，操作者的手感也會不同。即使在不使用移液器時，它也會受到不同 大小的應(yīng)力，由此造成使用壽命的縮短。而在表示本發(fā)明的圖3b中，當(dāng) 調(diào)整吸液容量時，上停點14的位置未變，而下停點17的位置改變，這樣 一來，彈簧初始力是固定不變的，由此避免了上述缺點。
圖4a表示傳統(tǒng)移液器的彈簧在調(diào)定不同吸液容量時的受力狀況，圖 4b表示本發(fā)明中的彈簧的受力狀況。通過對比發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)的移液器中， 如圖4a所示，當(dāng)吸液容量調(diào)整到最大時，其彈簧力為最小值，當(dāng)吸液容 量變化時，彈簧力也隨之變化。如圖4b所示，無論調(diào)整設(shè)定容量范圍內(nèi) 的任何數(shù)值，用于可調(diào)式移液器的調(diào)整裝置的彈簧力始終為最小值。
由于本發(fā)明的可調(diào)式移液器或調(diào)整裝置采用了上述結(jié)構(gòu)，所以它具有 操作省力、使用壽命長等優(yōu)點。上述調(diào)整裝置也可以被用于多道移液器或 其它的移液工具中，而帶有這種調(diào)整裝置的可調(diào)式移液器可被廣泛應(yīng)用于 化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生及生物學(xué)等領(lǐng)域。
盡管以上結(jié)合實施例和具體實施方案對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以在組合形式和特征替代方面對上述實施例 和具體實施方案做出各種各樣的改進和變化。例如，二級彈簧如上所述是 壓簧，但它也可以是能產(chǎn)生彈性反作用力的、具有其它形狀或結(jié)構(gòu)的零件 如彈性墊。而且，外套筒也可以是外殼或總套筒(如果有)的一個一體形 成部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到，上述的各技術(shù)特征可以按照不同于 在此所述方式的方式加以組合，或者其本身就能成為保護主題。
權(quán)利要求
1、一種用于可調(diào)式移液器的調(diào)整裝置，它設(shè)置在所述移液器的、具有軸線(x-x)的外殼(5)內(nèi)，其特征在于，所述調(diào)整裝置包括具有操作端和活塞端的螺桿(2)，所述螺桿可旋轉(zhuǎn)且可沿所述軸線(x-x)移動，所述螺桿的至少一部分延伸于所述外殼(5)內(nèi)；螺母(11)，所述螺母以不可旋轉(zhuǎn)但可沿所述軸線(x-x)移動的方式設(shè)置在所述外殼(5)內(nèi)并且所述螺母與所述螺桿(2)螺紋配合；彈性件(8)，所述彈性件的一端與所述外殼(5)相連接，另一端與所述螺母(11)相連接，所述彈性件對所述螺母(11)施加的拉力阻止所述螺母(11)移向所述活塞端并可將所述螺母拉回向所述操作端；內(nèi)套筒(7)，以可沿所述軸線(x-x)移動的方式設(shè)置在所述外殼(5)內(nèi)并且所述內(nèi)套筒限制所述螺桿相對所述內(nèi)套筒沿所述軸線移動的行程。
2、 如權(quán)利要求l所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述螺桿(2)在所 述操作端具有擋件(3)，所述擋件以不可相對所述螺桿運動的方式設(shè)置在 所述螺桿(2)上并由此能隨所述螺桿運動。
3、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置還包 括外套筒(10)，所述外套筒以不可沿所述軸線(x-x)移動的方式安裝在 所述外殼(5)內(nèi)或者與所述外殼一體形成。
4、 如權(quán)利要求3所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置具有 安置在所述內(nèi)套筒(7)內(nèi)的二級彈簧(9)，所述二級彈簧以一端抵接所 述外套筒并以另一端抵接所述內(nèi)套筒(7)。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置 還包括安置于所述操作端附近的微調(diào)螺母(4)，所述微調(diào)螺母與所述外套 筒(10)螺紋配合并且以一端抵接所述內(nèi)套筒(7)。
6、 如權(quán)利要求3或4所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置 還包括設(shè)置在所述外殼(5)內(nèi)的總套筒(6)，所述外套筒(10)和所述 彈性件(8)處于所述總套筒內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求3或4所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述彈性件(8) 是拉簧，它在預(yù)拉緊狀態(tài)下與所述螺母(11)和所述外套筒(10)相連接。
8、 如權(quán)利要求2所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述擋件(3)與所 述螺桿是一體構(gòu)成的。
9、 一種可調(diào)式移液器，具有外殼(5)和安置在所述外殼內(nèi)的調(diào)整裝 置，其特征在于，所述調(diào)整裝置是如權(quán)利要求1至8中任一項所述的調(diào)整 裝置。
10、 如權(quán)利要求9所述的可調(diào)式移液器，其特征在于，所述可調(diào)式移 液器是多道移液器。
全文摘要
本發(fā)明提供可調(diào)式移液器及其調(diào)整裝置。該調(diào)整裝置設(shè)置在移液器的、具有軸線(x-x)的外殼(5)內(nèi)并且包括具有操作端和活塞端的螺桿(2)，它可旋轉(zhuǎn)且可沿軸線移動，螺桿的至少一部分延伸于外殼(5)內(nèi)；螺母(11)，它以不可旋轉(zhuǎn)但可沿軸線(x-x)移動的方式靠近活塞端設(shè)置在外殼(5)內(nèi)并與螺桿(2)螺紋配合；彈性件(8)，其一端與外殼相連接，另一端與螺母相連接，彈性件對螺母施加的拉力阻止螺母(11)移向活塞端并可將螺母拉回向操作端；內(nèi)套筒(7)，它以可沿軸線(x-x)移動的方式設(shè)置在外殼(5)內(nèi)并限制螺桿相對內(nèi)套筒沿軸線移動的行程。
文檔編號B01L3/02GK101559389SQ20081009028
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者俞躍龍, 晶 李, 雷 郭, 陳先中, 馬步川 申請人:大龍醫(yī)療設(shè)備(上海)有限公司