專利名稱:變?nèi)莘e吸管在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明有關(guān)抽吸和配給液體的器械，諸如吸管。
變?nèi)莘e吸管在先有技術(shù)領(lǐng)域：
中本屬已知。例如在1972年8月2日頒發(fā)的美國專利第3，640，434號中，介紹了若干(三種)有不同尺寸的整體連接的活塞，在不同(但恰當(dāng)?shù)?尺寸的加壓腔中往復(fù)活動，造成三種不同抽吸容積和配給中之一種。這個三種容積變化功能只用一個尺寸的配給頭實現(xiàn)，以可拆卸的方式安裝在單一的安裝表面上。有效容積取決于一個復(fù)雜的閥件，按選擇把從活塞腔作排出的排流孔開放或關(guān)閉一個，兩個或三個。閥件通過旋轉(zhuǎn)一個套筒作動，開放或切斷排流孔。這種器械的問題在于a)閥件的復(fù)雜性造成工作失常，b)因為在布置吸管時沒有決定套筒位置的自動化程序，所以使用人必須確定套筒的置位。使用人疏忽，大意，甚至精神不集中時，就會誤用不適當(dāng)?shù)娜莘e。
本發(fā)明所針對的課題，是一種可變?nèi)莘e的吸管，對吸管容積的選擇可以更肯定，然而更簡單，可以在吸管的使用中作控制，防止吸管的工作失常和不恰當(dāng)?shù)氖褂谩?br>本發(fā)明的目的的取得是通過一個吸管作變?nèi)莘e的配給，其中有若干加壓腔。
有若干活塞裝置對活塞腔加壓。
有若干裝置形成一組通道，每一條通過從一個腔伸進(jìn)一個相鄰的腔，有一個第二組通道，把腔中的流體通到吸管的外部，形成排流。
有安裝裝置供在上述吸管上安裝配給嘴用，安裝裝置有若干不同尺寸的安裝表面，供安裝各種直徑和各種容積的不同尺寸一次用配給嘴用。
每一個排流道開口于吸管的外表面上，位于相鄰的安裝表面之間，相鄰安裝表面的各種直徑的安排是用較大的一次用配給嘴而不用較小的一次用配給嘴圍繞排流道，把排流嘴密封。
對本發(fā)明將就配流嘴的一個理想實施方案，在下文中予以敘述。此外，本發(fā)明適用于任何需要有變?nèi)莘e的抽吸或配給器械。因此也適用于作為大型臨床分折器的部件的自動計量裝置。
圖1中按照本發(fā)明制造的吸管10，有一個外殼12，其對稱軸為圖2中的14。用于安裝吸管一端16，用壓配合裝在殼體12里。殼體12最好用金屬，雖然也可以用塑料代替，用塑料可以和殼體整體塑造。假如用塑料，最好在配給嘴安裝端16上設(shè)置一個金屬套筒，以降低磨損。假使全部部件用金屬制造，如圖所示，那么就需用一個跨接孔17，連接下文討論的排流通道的兩個部分。
圖1中的吸管的另端18的特點，是有一個促動按鈕20。按鈕20由于通過圖2中的桿22，直接和活塞30及32連接(圖中未示)因此按鈕20和傳統(tǒng)一樣，在殼體12中往復(fù)活動。在作圖中的串聯(lián)安排時，必須把若干活塞和一根桿整體連接。這種串聯(lián)連接是通過兩個腔之間的一條通道48。每一個這種活塞在一個有適當(dāng)尺寸的加壓腔34和36中往復(fù)運(yùn)動。活塞環(huán)38和40，根據(jù)它在往復(fù)運(yùn)動中的方向，在相應(yīng)的腔中起造成部份真空或部份加壓的作用。每一個腔34和36，分別通過通道42和44，向著吸管的外部排流。有一個復(fù)位彈簧46放在活塞30和通道48之間，起彈性裝置的作用，把桿22和按鈕20從被壓下的狀態(tài)釋放一桿22和按鈕20壓下時，彈簧被壓扁。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在端部16上設(shè)置不同尺寸的安裝表面50和52，用于分別安裝不同尺寸的一次用配給嘴A和B(圖中虛線所示)。這種表面50和52的數(shù)目，與吸管中加壓腔的數(shù)目一致。這種表面的最理想的形狀是截頭圓錐形。這些安裝表面分別以肩臺51和53作終點(見圖3)，作安裝一次用配流嘴的一個明確的軸向止動器。
任何一次用的配給嘴可用于本發(fā)明的吸管中，假如配給嘴的內(nèi)徑的尺寸適合于安裝表面50及52的話。例如，一種適用的一次用配給嘴，在美國專利第4，347，875號中有敘述。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，排流通道42開口于吸管的外表面，位于表面50及52之間的位置60上。通道44開口，位于表面52圍繞的面積之間的端部16中心的一個位置61上(見圖2)?？梢悦黠@看出，位置60還另有安排，就是甚至在一個部分64和這種配給嘴A接觸時，圖3里的一部分62仍然把安裝在表面50上的大配給嘴A的內(nèi)部敞口(沒被接觸的部分)。在任何情況下，整個開口60被配給嘴A包圍，在配給嘴內(nèi)把通過通道42和開口60連接的腔34中的空氣密封。這樣就使腔34和36的容積，在吸管工作時，大配給嘴A安裝就位后起作用。與此相反，兩個配給嘴里的小配給嘴B，不能夠完全封閉通道42的開口60的部分64。因此，當(dāng)把配給嘴B安裝好后，只有腔36的容積起作用，把液體抽吸進(jìn)配給嘴B，或從配給嘴B配出。審慎選定腔34和36的容積，便可以使容積在10和1之間變化，僅需要保證腔34的容積加腔36的容積，和腔36的容積有從10到1的比值。這個變化只需要把大直徑一次用配給嘴，或把小直徑一次用配給嘴安裝在它們相應(yīng)的安裝表面上，便可以自動產(chǎn)生，不需要任何諸如開關(guān)，閥，或類似的活動部件。
大排流通道不必須如圖3所示，準(zhǔn)確地從兩個不同尺寸的安裝表面的共同端點排出。這實施方案的另一種形式如圖4所示。和上面敘述中的相似部件，使用相同的標(biāo)圖號表示，加尾綴“a”作區(qū)別。于是，和前面一樣，排流通道42a和44a從吸管10a里的大活塞腔和小活塞腔伸出，不同尺寸的一次用配給嘴設(shè)有不同尺寸的安裝表面50a和52a，如圖中虛線所示。然而，與前一個實施方案不同，在表面50a和52a之間，放置了一個附加的表面70。舉例而言，表面70可以用截頭圓錐形。通道42a在這個表面上的位置60a處開口。
把若干加壓腔象上文的敘述作串聯(lián)，雖然也許有些便利，但并不是必要的。每一個加壓腔可以設(shè)置各自的活塞桿和起動按鈕(圖中未示)。但是唯有在用一個起動按鈕起動吸管的全部活塞時，才能僅選擇一個一次用配給嘴，把它安上，然后實現(xiàn)容積的自動化選擇。在圖1-4中，就有用串聯(lián)方式實現(xiàn)的這種狀態(tài)。
作其他變化也是可能的，見圖5及6。圖中與上面所述相似的部件，采用相同的標(biāo)圖號，加后綴“b”和“c”作區(qū)別。在圖5中，位于軸線14b上與排流通道44b相連的加壓腔，是兩個加壓腔中的大的一個，即腔34b。小的一個加壓腔34b位于加壓腔34b和促動端之間(圖中表示)，因此加壓36b的排流通道也就是通道42b，它們開口位于安裝表面50b和52b之間。在這樣的安排中可以立刻明確看出，兩個配給嘴中的大的一個嘴4的抽吸或計量配出的量，只比通過小配給嘴的量多一個分?jǐn)?shù)，而不是整數(shù)倍，例如，大配給嘴A是10單位，而小配給嘴B是9個單位。
還有一種圖中未示的變化，是活塞30b和活塞32b有相同的直徑?；钊g不需有很大的直徑差別。當(dāng)使用人安裝較大的一次用配給嘴決定容積變化時，相對直徑的選擇起作用。因此，當(dāng)使用兩個相等的直徑時，在切換兩個配給嘴時，容積比例約在2至1之間變化。
在圖6中，在活塞30c(和加壓腔34c)和活塞桿22c之間，串聯(lián)設(shè)置了第三活塞100和加壓腔110。這種腔有自己的排流通道120，用塑料模鑄，開口于圖中未示的中間尺寸配給嘴安裝表面50c，和虛線所示的最大配給嘴C的安裝表面170之間的一個位置160上。在這情況下，復(fù)位彈簧46c可以安裝在腔110內(nèi)。安裝配給嘴C后，全部三個加壓腔的總共容積由配給嘴C密封，有抽吸液體和配給液體的功能，配給嘴C只有一個用虛線表示的部份可以圖中看到，位于表面170上這樣便可取得容積的三向變化，例如100∶10∶1，取決于安裝在適當(dāng)?shù)陌惭b表面上的配給嘴的尺寸。
本發(fā)明管也可以采用機(jī)動吸管?？捎糜谶@種吸管的控制器如圖7所示。這種吸管的外貔基本上和圖1所示的相同，只是基本作軸向活動的按鈕20，用一個短行程的開關(guān)按鈕200代替，按鈕只通過一個短距離接通電路，起動控制裝置205。此外，連桿22和復(fù)位彈簧46用電機(jī)220和限位開關(guān)224和226代替。電動機(jī)220可以用普通的步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動一個螺紋傳動軸230，上面放置一個螺母234防止它旋轉(zhuǎn)。因此螺母234被迫作趨近或離開電機(jī)220的往復(fù)活動?；钊?0d和32d直接和螺母234連接，并和圖1所示的實施方案相似，在它們的加壓腔中往復(fù)。在螺母234上還安裝一個感測指桿240，在限位開關(guān)224和226之間活動，起動限位開關(guān)。有一個適當(dāng)?shù)哪茉?，諸如蓄電池250，通過控制裝置205驅(qū)動電機(jī)220，控制裝置可用通常的電路，隨電鈕200的按動反應(yīng)，起動電機(jī)220，當(dāng)開關(guān)224或226中任何一個被促動時，把電機(jī)關(guān)閉。例如有一個圖中未示的閂鎖開關(guān)，其中有電流倒向半反向開關(guān)(curenr reversal half switch)和二級管，因此當(dāng)限位開關(guān)224和226中任何一個切斷電路時，把電機(jī)關(guān)閉，按鈕200的下一次起動，把在電機(jī)220的電樞里流動的電流方向倒逆。這種閂鎖開關(guān)在美國專利第4，519，258號中有敘述。
另外，也可以用一個微處理器和程序編制鍵(programming keys)，代替控制裝置205。這種可編程序的控制裝置205e如圖8所示。與前文所述的相似部件，采用相同的標(biāo)圖號，加后綴“e”作區(qū)別。在這種器械中，控鈕200e起動控制裝置，控制裝置相應(yīng)起動驅(qū)動電機(jī)220e，如前一所示方案所述。任何傳統(tǒng)的微處理器300均可用，例如用一單塊晶片，晶片如日立公司供應(yīng)的型號日立HD63 P01，驅(qū)動驅(qū)動器305。這驅(qū)動器中有場效應(yīng)晶體管開關(guān)之類，起動電機(jī)220e。最好同時設(shè)置聲頻輸出和視頻輸出，聲頻輸出為通過揚(yáng)聲器310發(fā)出的笛音。視頻輸出由傳統(tǒng)顯示器驅(qū)動器320驅(qū)動的傳統(tǒng)字符發(fā)生器裝置315輸出，顯示器驅(qū)動器利用二進(jìn)制代碼的比特，轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)亩巫黠@示。此外，最好設(shè)有包含有任何傳統(tǒng)接口的輸入/輸出裝置330，以利和外部系統(tǒng)連接。驅(qū)動器320和輸入/輸出裝置330可以包含在一個微處理器的晶片里，例如日立公司制造的晶片HD63 L05型。
這種可重編程序的控制裝置205e通過傳統(tǒng)的程序編制335控制。這種鍵中可以包括功能鍵，如選擇開關(guān)之類，在若干功能中選定一種，諸如“稀釋”(吸入抽樣和水或緩沖溶液之類的稀釋劑)，“多次配給”(每一次配給一次用配給嘴中的一部分液體而不是里面的全部液體)等等。可作這類控制的微處理器300的控制方法屬于傳統(tǒng)方法，不需要作進(jìn)一步的討論。
可以方便地看到，從一種可變?nèi)莘e切換成另一種可變?nèi)莘e，在這種機(jī)動吸管中，還是通過選擇一個不同尺寸的一次用配給嘴，安裝在若干不同安裝表面中的一個上去，從而把相應(yīng)的通道遮閉或開放，如上文所述。此外，程序編制鍵可以隨意愿編程序，改變不同尺寸配給嘴配出的每一部份的體積。因此，假如用本發(fā)明的方法作控制，使大配給嘴一般抽吸或配給100微升，而小配嘴一般抽吸或配給10微升，便可以用一個鍵335，舉例而言把這關(guān)系減半。就是這個鍵使電機(jī)220e只通過一半的距離行動，于是抽吸和/或配給量只分別是50微升和5微升。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是容積變化自動化，然而很簡單，通過選擇安裝在吸管上的一次用配給嘴的尺寸作控制。
本發(fā)明的一個相關(guān)的優(yōu)點，是吸管的活塞腔的有效容積，由一個簡單的機(jī)構(gòu)控制，不易由使用人錯誤調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的另一個相關(guān)的優(yōu)點，是在這吸管的可變?nèi)莘e中選定容積時，不使用易于磨損的活動部件。
附圖內(nèi)容簡介如下圖1是按本發(fā)明制造的手動吸管在安裝一次用配給嘴前的側(cè)視圖;
圖2是圖1中的吸管配給嘴安裝端剖面片斷，示出本發(fā)明的機(jī)構(gòu);
圖3是圖2中標(biāo)注“Ⅲ”的圓圈圈出部份的放大剖視片斷;
圖4及圖5與圖3相似的片斷剖視圖，但示出的是其他的實施方案;
圖6是與圖2相似的剖面片斷，但示出的是又一種實施方案;
圖7是本發(fā)明自動化實施方案的示意;
圖8是用于將圖7中的自動化實施方案改變可重編程序的自動化實施方案的控制器。
附圖中的標(biāo)號含義如下10，10a…吸管16…配給嘴端30，32，30c，32c…活塞34，36;34b，36b;34c…腔室42，42a，42b…一個腔的排流通道44，44a，44b…另一腔的排流通道48…連接相鄰各腔的通道50，52;50a;50b，52b;50c，52c…配給嘴安裝表面A，B，C…不同尺寸的配給嘴
權(quán)利要求
1.一種配給可變體積的吸管，其特征在于包括下列各項若干加壓腔，若干對上述腔加壓的活塞裝置，形成第一組通道的裝置，每一條通道從一個上述腔伸展到一個相鄰的腔，第二組通道把流體從上述腔通到上述吸管的外部，形成一個排流孔，安裝裝置用于把配給嘴安裝在上述吸管上，上述安裝裝置中有若干尺寸不同的安裝表面，用于安裝直徑和容積有變化的不同尺寸的一次用配給嘴，每一個上述排流孔的開口，處在上述吸管外表面，相鄰安裝表面之間的一個位置上，上述相鄰安裝表面的直徑的安排，是不用大一次用配給嘴，而用小的一次用配給嘴圍繞并密封上述排流孔。
2.如權(quán)利要求
第1項所敘述的吸管，特征為上述往復(fù)裝置中包括一個電機(jī)。
3.如權(quán)利要求
第2項所敘述的吸管，特征為另外包括有裝置，利用電子器械改變上述電機(jī)驅(qū)動上述活塞行動時通過的距離。
專利摘要
揭示了一種利用一次用配給嘴的吸管，其中包含若干不同尺寸的活塞，每一活塞有一個活塞腔。每一個活塞腔有一條排流通道，伸展到吸管的外表面。吸管的改進(jìn)在于安裝一次用配給嘴的安裝裝置，并非只有一個表面，而有若干不同尺寸的表面。并且，除最小活塞腔外，全部排流通道都開口于具體活塞腔的配給嘴的安裝表面，和次小的安裝表面之間的一個位置上，從而較大的一次用配給嘴，在較小的一次用配給嘴的排流通道的上面密封。
文檔編號B01L3/02GK86101628SQ86101628
公開日1986年9月24日 申請日期1986年3月11日
發(fā)明者雷蒙德·弗朗西斯·賈庫鮑威茨, 斯圖爾特·吉爾摩·麥克唐納 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan