CN102814203B - 微流体的系统以及用于运行这样的系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微流体的系统以及用于运行这样的系统的方法。微流体的系统(103)具有筒(100)以及压力装置(101),其中所述筒(100)设有第一转筒(108)及调节装置(300),其中所述第一转筒(108)具有第一腔室(124)并且所述调节装置(300)设置用于使所述第一转筒(108)围绕着其中轴线(104)转动,用于由此使所述第一腔室(124)与第二腔室(120、122、132、136)进行传导的连接,并且其中所述压力装置(101)向至少一种成分(500)加载压差,用于使所述成分由此在所述第一腔室(124)与所述第二腔室(120、122、132、136)之间转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种微流体的系统以及一种用于运行这样的系统的方法。
生物化学的过程的实施尤其基于液体的处理。这种处理典型地用辅助器件比如吸移管、反应容器、活性的探测器表面或者实验室仪器来手动地实施。通过吸移机械手或者专用仪器,这些过程已经部分地自动化。
微流体的系统也部分地称为所谓的芯片实验室系统(袖珍实验室或者芯片实验室),所述芯片实验室系统将宏观的实验室的全部功能安置在仅仅信用卡大小的塑料基片上。芯片实验室系统典型地包括两个主要组件。测试载体或者一次性筒包括用于实施流体的基本操作的结构和机构(比如混合器),所述机构和结构可以包括被动的组件如通道、反应室、预存放的试剂或者也可以包括主动的组件比如阀或者泵。所述第二主要组件是执行、探测及控制单元。这样的系统能够全自动化地实施生物化学的过程。
背景技术
这样的芯片实验室系统比如在公开文献DE102006003532A1中得到描述。该系统包括转子芯片,所述转子芯片以能够相对于定子芯片转动的方式来设置。所述转子芯片能够借助于流体的通道与所述定子芯片相耦合,用于装填或者清空所述转子芯片。
发明内容
在权利要求1中所定义的系统以及在权利要求15中所定义的方法相对于传统的解决方案具有这样的优点,即所述筒不是在离心机中或者在其它的力场中离心分离。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述调节装置包括以电气、机械的方式和/或用压力运行的执行器,该执行器使所述第一转筒转动并且/或者沿着中轴线运动。因而,作为所述旋转运动的补充,可以设置轴向的运动并且所述轴向的运动优选沿着所述筒的壳体的纵轴线进行。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述执行器具有一根轴,该轴直接或者间接地与所述第一转筒相连接,用于使其转动。由此可以使所述第一转筒转动,而其它的转筒则不必转动。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述调节装置包括第一斜面,该第一斜面与所述第一转筒的第二斜面共同作用,用于将所述第一转筒从第一位置沿着中轴线置于第二位置中,其中在所述第一位置中所述第一转筒与所述筒的壳体沿围绕着中轴线的转动方向形状配合连接地处于啮合之中,并且其中在所述第二位置中取消所述形状配合连接并且所述第一转筒由于复位机构或者其它执行器的作用而围绕着中轴线转动。由此设置了一种“圆珠笔机构”。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述执行器操纵用于与所述第二斜面共同作用的第一斜面,也就是说所述执行器操纵所述圆珠笔机构。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,关于所述中轴线在所述第一转筒的前面或者后面布置了第二转筒和/或第三转筒,其中所述执行器为了使所述第一转筒转动而操纵所述第二和/或第三转筒。也就是说所述执行器间接地作用于所述第一转筒,用于使其转动。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述筒具有壳体,该壳体在其一个端部上借助于转接件来封闭,其中所述执行器固定在所述转接件上。由此将多个功能集成到所述转接件中:也就是一次性地尤其无菌地将所述壳体封闭并且此外接纳着所述执行器。优选将所述执行器集成到所述转接件中。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述转接件具有柔性的膜片,该膜片能够在其一侧上借助于所述执行器来操纵并且在其另一侧上作用于所述第一、第二和/或第三转筒。由此可以提供无菌的封闭结构。所述执行器优选处于所述壳体的内部空间的外部。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述第二腔室关于所述中轴线布置在所述第一转筒的前面或者后面并且构造在所述第二转筒和/或第三转筒中。由于设置了多个具有尤其多个相对于彼此调节的腔室的转筒,所以极为不同的过程可以借助于所述系统自动地执行。
按照所述按本发明的筒的另一种设计方案,所述第二腔室和/或第三腔室关于所述中轴线布置在所述第一转筒的前面或后面,其中优选所述第一腔室能够借助于所述调节装置选择性地与所述第二腔室或者第三腔室进行传导的连接。所述混合室因而可以布置在所述第一转筒的前面和/或后面或者也可以设置在所述第一转筒本身中。此外,所述混合室可以优选与其它不同的腔室-按需要-进行可选的连接。
按照所述按本发明的筒的另一种设计方案,设置了具有所述第二腔室的第二转筒和/或具有所述第三腔室的第三转筒。但是,同样比如所述第二转筒也可以具有所述第二腔室和所述第三腔室。同样的情况适用于所述第三转筒。由于设置了多个尤其具有多个相对于彼此调节的腔室的转筒,所以极为不同的过程可以借助于所述筒自动地执行。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,设置了多个第二腔室,所述第二腔室能够借助于压力装置来加载彼此不同的压力,其中优选相应的第二腔室借助于所述转接件中的相应的压力连接管路与所述压力装置相连接或者所有的第二腔室借助于所述转接件中的一条唯一的压力连接管路与所述压力装置相连接,其中进一步优选相应的第二腔室借助于一个唯一的阀与所述唯一的压力连接管路相连接。
按照所述按本发明的系统的一种设计方案,所述压力装置驱动着所述执行器。由此有利地仅仅需要一个能源来用于所述执行器及所述压力装置。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。附图示出如下:
图1是按本发明的一种实施例的系统,其中以剖面示出所述系统的筒并且示意性地示出压力装置;
图2A-2G是图1的筒的不同的构件的透视图;
图3A-3E是图1的筒的不同的运行状态;
图4A-4E是调节装置的相应于图3A-3E的不同的运行状态的详细视图;
图5是按本发明的另一种实施例的系统的示意性的剖视图,该系统包括一个从转接件中穿过的执行器;
图6是按本发明的另一种实施例的系统的示意性的剖视图,该系统包括一个在转接件上布置在外侧面上的执行器;
图7是按本发明的另一种实施例的系统的示意性的剖视图,该系统包括多条压力连接管路;并且
图8是按本发明的另一种实施例的系统的示意性的剖视图,该系统包括一条压力连接管路和多个阀。
在附图中,如未作相反的说明,相同的附图标记则表示相同的或者功能相同的元件。
具体实施方式
图1以剖视图示出了筒100并且示意性地示出了压力装置101,所述筒和压力装置一起构成按本发明的一种实施例的系统103。下面结合图1到4E首先对所述筒100的构造进行详细解释。
所述筒100包括小管的形式的壳体102。比如所述壳体102构造为5到100mL尤其50mL的离心机小管、1.5mL到2mL的Eppendorf小管或者作为替代方案构造为微量滴定盘(比如每型腔20μL)。所述壳体102的纵轴线用104来表示。
在所述壳体102中比如接纳了第一转筒108、第二转筒106和第三转筒110。所述转筒106、108、110先后并且以其各自的中轴线与所述纵轴线104同轴地布置。
所述壳体102在其第一端部112上构造为封闭的结构。在所述封闭的端部112与所述和该端部112相邻地布置的第三转筒110之间布置了弹簧114的形式的复位机构。所述弹簧114可以构造为螺旋弹簧或者聚合物尤其弹性体的形式。所述壳体102的另一个端部116借助于盖子118来封闭。优选可以取下所述盖子118,用于将所述转筒106、108、110从所述壳体102中取出。作为替代方案,所述壳体102本身也能够拆卸,用于取出所述转筒106、108、110或者接近所述腔室比如腔室136。
按照另一种实施例,所述弹簧114布置在所述盖子118与所述第二转筒106之间,从而将所述弹簧114拉长以产生复位力。也可以设想所述弹簧114的其它布置方式。
相应的转筒106、108、110可以具有一个或者多个腔室。
因此比如所述第二转筒106包括多个用于试剂的腔室120以及另一个用于接纳试样比如从病人身上提取的血样的腔室122。
布置在所述第二转筒106后面的第一转筒108包括混合室124,在该混合室124中将来自腔室120的试剂与来自腔室122的试样相混合。此外,所述第一转筒108比如包括另一个腔室126,在该腔室126中来自所述混合室124的混合物128从固相130中流过。所述固相130可以是凝胶柱、硅基体或者过滤器。
所述又布置在第一转筒108后面的第三转筒110包括用于接纳来自所述腔室126的废料134的腔室132。此外,所述第三转筒110包括另一个用于接纳所期望的成品138的腔室136。
现在目的是,借助于执行器139来控制所述筒100内部的不同的过程。因此,比如所述混合室124首先应该与所述腔室122进行流体连接,用于接纳来自所述腔室122的试样。此后所述混合室124应该与所述腔室120相连接,用于接纳来自这些腔室120的试剂。随后,所述试剂和所述试样应该在所述混合室124中相混合。所述腔室126、132和136中的过程应该类似地受到控制。
图2A-2G透视地示出了图1的筒100的不同的构件。下面要借助于图2A-2G尤其对包括所述执行器139的调节装置300(参见图3A)进行解释,该调节装置能够对前面提到的过程进行控制。
如在图2A中示出的一样,所述壳体102在其内侧面上具有凸起200。所述凸起200在径向上从壳体内壁202朝纵轴线104突出。所述凸起200在其之间形成缝隙204,所述缝隙204沿着纵轴线104延伸。所述凸起200在其一个端部上分别设有斜面206。所述斜面206指向第一方向207。按照当前的实施例,所述斜面206指向所述壳体102的端部112的方向。
图2B示出了所述壳体102的端部112,该端部112按照这种实施例构造为能够拆下的罩子。该端部112在其里面的圆周上具有多条沿着所述纵轴线104延伸的槽208。
图2C示出了具有腔室120、122的第二转筒106。该转筒106在其外壁210上具有多个从所述外壁210在径向上向外延伸的凸起212。在所述筒100的组装的状态中,所述转筒106的凸起212啮合到所述壳体102的缝隙204中。由此阻止所述转筒106围绕着所述纵轴线104转动。但是所述转筒106能够沿着所述纵轴线104在所述缝隙204中移动。此外,所述第二转筒106在其外壁210上尤其在其朝向第一转筒108的端部214上具有王冠状的轮廓216,该轮廓216包括大量的斜面218、220。两个斜面218、220分别构成所述王冠状的轮廓216的一个齿口。所述斜面218、220同样指向所述第一方向207。
图2D示出了图2C的第二转筒106的从下面看的视图。所述第二转筒106的分配给端部214的下侧面222具有多个开口224,用于使所述腔室120、122与所述第一转筒108的混合室124进行液体传导、气体传导和/或颗粒传导的(下面称为“传导”)连接。作为替代方案或者补充方案,所述开口224也可以使所述腔室120、122与所述第一转筒108的腔室126进行传导的连接。相应的传导的连接根据相应的开口224的关于腔室124、126的位置来确定。如后面还要详细解释的一样,这个位置通过所述第一转筒108的相对于第二转筒106的转动来获得。
图2E示出了未在图1中示出的刺针装置226。该刺针装置226包括一块设有一根或者多根顶针230的板228,所述顶针分别在与开口232相邻的情况下布置在所述板228中。所述顶针230用于借助于合适的控制通过所述执行器139穿破所述第二转筒106的下侧面222中的相应的开口224,随后尤其来自相应的腔室120、122的液体穿过所述开口232流入到所述腔室124或者126中。
图2F示出了所述具有腔室124、126的第一转筒108。在所述腔室126的底部234上,比如设置了一个用于使所述腔室126与所述第三转筒110的腔室132、136进行传导的连接的开口236。所述第一转筒108在其外壁238上具有多个凸起240。所述凸起240设置用于啮合到所述缝隙204中(就像所述第二转筒106的凸起212一样)。只要所述凸起240与所述缝隙240处于啮合之中,那就阻止所述第一转筒108围绕着所述纵轴线104转动。不过,所述凸起240连同所述第一转筒108能够沿着所述纵轴线104在所述缝隙204中运动。所述凸起240具有斜面242,所述斜面242指向与所述第一方向相反的第二方向243并且与构造为与所述斜面206及220相一致的结构。按照当前的实施例,所述第二方向243指向所述盖子118的方向。
图2G示出了所述具有腔室132、136的第三转筒110。所述转筒110具有凸起244,所述凸起244从所述转筒110的外壁246上相应地突出。所述凸起244设置用于插入到所述端部112的槽208中,使得所述转筒110能够沿纵向方向104在所述槽208中移动。但是由此阻止了所述转筒110的围绕着纵轴线104的转动。
图3A-3E示出了多种在图1的筒100运行时出现的运行状态,其中示出了一个额外的转筒302,但是这在这里并不重要。图4A-4E分别与图3A-3E相对应并且图解了所述斜面206、218、220、242的相对于彼此的运动。但是在此要补充地指出,图3B示出了所述筒100的一种运行状态,该运行状态先于在图4B中示出的状态。在图3A-3E中所述壳体102部分透明地示出,以便释放对其内部的视线。
所述执行器139、凸起200、缝隙204、斜面206、凸起212、斜面218、220、凸起240以及斜面242在与复位弹簧114的共同作用中构成前面提到的调节装置300,所述调节装置300用于以所定义的方式使所述第一转筒108相对于其它的转筒106、110围绕着所述纵轴线104扭转。
图3A和4A示出了第一位置,在所述第一位置中所述第一转筒108的凸起240啮合到所述缝隙204中并且由此阻止所述第一转筒108围绕着所述纵轴线104转动。如果现在所述执行器139间接或者直接挤压到所述第二转筒106上,那么所述第二转筒106又借助于所述轮廓216的斜面220克服所述弹簧114的作用挤压到所述第一转筒108的斜面242上,其中所述弹簧114被压缩。由此所述第一转筒108如通过图4A和4B中的相应的箭头表示的一样沿第一方向207运动。这种运动一直延续,直到所述凸起240与所述凸起200脱啮。在这种第二位置中,如在图4C中说明的一样释放所述第一转筒108的围绕着纵轴线104的转动。由于所述比如相对于所述纵轴线104分别以45°的角度来定向的斜面220和242的共同作用,产生一个分力,该分力在所述第一转筒108如通过图4C中向左指向的箭头表示的一样到达所述第二位置中时使该第一转筒108自动地转动。
如果现在所述执行器139释放所述第二转筒106,那么所述弹簧114就借助于所述第三转筒110又使所述第一转筒108沿所述第二方向243移动。由此所述第二转筒106连同其斜面220同样又沿方向243运动,由此所述第一转筒108的斜面242朝所述壳体102的斜面206抵靠并且如在图4D和4E中示出的一样沿着该斜面206在执行所述第一转筒108的进一步的旋转运动的情况下滑动到第三位置中。在所述第三位置中,所述第一转筒108的凸起240又布置在所述壳体102的缝隙204中,从而又阻止所述第一转筒108进一步围绕着所述纵轴线104转动。
前面所描述的过程可以任意地多次重复,用于以所定义的方式使所述第一转筒108相对于其它的转筒106和110转动。
也可以取代所述执行器139而一无既往地使用离心机。为此,所述筒100可以具有外部的几何形状,从而可以将该筒100装入到所述离心机的转子的固定座中尤其装入到离心机的振荡转子或者固定角转子的固定座。在离心分离的过程中,所述筒100围绕着在图1中示意性地示出的旋转点140高速旋转。所述旋转点140在此处于所述纵轴线104上,使得相应的离心力142沿着所述纵轴线104作用于所述筒100的每个组成部分。借助于转速的适当的控制,-像在使用所述执行器139的情况下一样-可以控制所述筒100内部的不同的过程。
也可以进一步作为替代方案取代所述复位机构114而使用其它的未示出的执行器。
原则上,所述执行器139可以以电气、机械的方式并且/或者用压力来运行。尤其以压电、静电、半机械-手动或者电磁的方式运行的执行器139是合适的。“运行”在这里是指作用原理,所述执行器139利用所述作用原理来产生用于操纵所述第二转筒106(或者按实施方式其它的转筒108、110之一)的操纵力。比如所述执行器139可以具有电磁体,该电磁体与布置在所述转筒106、108、110之一中的金属件共同作用,所述电磁体借助于对该电磁体的合适的触发来吸引或者排斥所述金属件,用于由此实现所述转筒106、108、110的上面所解释的相对于彼此的调节。借助于所述执行器139施加到所述第二转筒106上的压力典型地为0.5-100N。
优选设置了一个合适的未示出的控制装置,该控制装置触发所述执行器139,使得所述转筒106、108、110在所期望的时间占据相应所期望的相对于彼此的位置。为此所述控制装置可以具有定时器和/或集成的开关电路。
按照一种设计方案,所述系统103可以在没有所述凸起200、缝隙204、斜面206、凸起212、斜面218、220和复位弹簧的情况下构成。换而言之,所述执行器139具有直接与所述第一转筒108相连接的轴。所述执行器139而后在借助于所述控制装置进行合适的触发的情况下使所述第一转筒108相对于而后位置固定的其它转筒106、110转动,用于使不同的腔室比如腔室120、124彼此进行传导的连接。为了能够实现所述转筒106、108、110的相对于彼此的合适的运动(围绕着所述纵轴线104的旋转运动和/或沿着所述纵轴线104沿第一和/或第二方向207、243的运动),也可以使用两个或者更多个执行器139。
图5以剖视图示意性地示出了按本发明的另一种实施例的系统103。
在该实施例中,转接件形式的盖子118构造用于支撑所述执行器139。所述执行器139穿过所述转接件118来延伸并且由此直接作用在所述第二转筒106上,用于使其沿所述第一方向207也就是在图5中向下运动。比如所述执行器139为此可以具有执行机构尤其连杆,这根连杆朝所述转筒106挤压。可以如上面所描述的一样借助于所述复位机构114进行复位。
作为替代方案,所述执行器139比如所述执行机构可以固定地与所述第二转筒106相连接。由此所述转筒106可以借助于所述执行器139沿着所述纵向方向104快速地来回运动,由此可以设置用于将所述腔室120、122之一中的成分混合的混合室。如果将所述来回运动的幅度选择得足够小,那么这种运动可以在没有所述转筒106、108、110的相对于彼此的扭转的情况下进行,也就是说没有触发“圆珠笔机构”。
所述压力装置101拥有这样的功能,即向至少一种成分500尤其一种液体比如试剂加载压差,用于使其比如从所述腔室120转移到所述腔室124中。为此,首先将所述腔室120、124彼此对置地布置(如上面所描述的一样借助于所述第一转筒108的转动)并且此后使其气密地彼此相连接。此外,所述第二转筒106相对于所述转接件118密封,使得所述转接件118中的相应的导引压力的通道气密地与所述腔室120相连接。所述压力装置101而后比如将高于外界压力的压力加载到所述腔室120的转接件侧的端部502上。所述腔室124比如朝周围排气,使得所述压力将所述成分推移到所述腔室124中。作为替代方案,所述腔室124又可以与所述第一转筒108和/或第三转筒110中的其它的腔室126、132、136(参见图1)进行传导的连接,其中仅仅对最后一个腔室136排气,使得所述压力将所述成分500或者所述成分500与其它成分的混合物或者仅仅将所述成分500的一个组成部分推移穿过所述腔室124、132、136。所述压力装置101典型地产生0.01-2bar的压力。
作为替代方案,所述压力装置101也可以设置用于借助于真空的产生来提供压差。
所述压力装置101比如构造为泵。比如它可以是手控的泵或者以电气方式运行的泵。
作为替代方案,所述压力装置101可以构造为蓄压器。所述蓄压器101比如可以构造为弹簧蓄能器,所述弹簧蓄能器在一开始包含所述成分500本身并且尤其通过阀的操纵来将所述成分500通过腔室120输送到腔室124中。此外存在着这样的可能性,即所述压力装置101将流体的辅助介质储存在压力之下。作为辅助介质尤其考虑被压缩的空气。如果空气膨胀,那么它就如上面所描述的一样将所述成分500尤其液体从所述腔室120推移到腔室124中或者说使其穿过大量的腔室。
所述压力装置101尤其设置在所述筒100的外部并且比如借助于压力连接管路504与所述筒100尤其转接件118相连接。作为替代方案,所述尤其构造为压缩气体储罐的形式的压力装置101也可以集成到所述筒100中尤其集成到所述腔室120、122、124、126、132、136之一中。
图6以剖视图示意性地示出了按本发明的另一种实施例的系统103。
按图6的实施例与按图5的实施例的区别在于,所述执行器139在所述转接件118上安置在外侧面上,也就是说所述执行器139在这种情况下没有穿过所述转接件118。其实是所述执行器139间接地并且更确切地说比如借助于柔性的膜片来作用于所述第二转筒106,用于沿第一方向207对其进行操纵。尤其所述转接件118的较薄的区段600构成所述膜片,其中所述执行器139的执行机构602使这个较薄的区段600发生弹性变形。
图7以剖视图示意性地示出了按本发明的另一种实施例的系统103。
按图7的实施例与按图5的实施例的区别在于,所述第二转筒106的相应的腔室120、122借助于相应所分配的压力连接管路504与相应的压力装置101相连接。由此可以个别地控制加载在所述腔室120、122上的压力。
在一种实施方式中,所述转接件118拥有插接装置(未示出),由此比如接触所述壳体102、第二转筒106和/或腔室120、122并对其进行密封。所述插接装置可以具有轴颈(未示出),所述轴颈从上面啮合到所述转筒106腔室120、122或者其它的开口中并且气密地将其封闭。所述轴颈也可以在插接在一起时将比如前面封闭的腔室120、122或者其它的开口打开,尤其刺穿覆盖膜。在相应的轴颈本身中,又可以伸展着一条与压力连接管路504相连接的通道,该通道汇入到所配属的腔室120、122中。
图8以剖视图示意性地示出了按本发明的另一种实施例的系统103。
按图8的实施例与按图7的实施例的区别在于,所述第二转筒106中的相应的腔室120、122借助于阀700与一条唯一的压力连接管路504相连接。所述阀700可以集成到所述转接件118中。
此外,借助于图8示范性地示出,在所述内侧面800上(也就是在朝向所述壳体102的内部空间)可以设置一根或者多根顶针802。在借助于所述压力装置101进行压力加载之前,所述执行器139首先沿所述第二方向243来操纵所述第二转筒106,用于由此穿破将相应的腔室120、122封闭的比如由铝制成的覆盖膜(未示出)。在所述穿破的步骤之前,使所述转筒106、108、110如上面所解释的一样相对于彼此倾斜地扭转。
作为替代方案,所述顶针802也可以设置为能够移出来的结构。由此而后可以在不依赖于通过所述执行器139来操纵的情况下穿破相应的覆盖膜。
此外,存在着用压力运行所述执行器139的可能性,为此所述执行器139与所述压力装置101进行了压力传导的连接(未示出)并且由此由该压力装置101来驱动。在最简单的情况下,所述转接件118和第二转筒106彼此形成一个腔室(未示出),该腔室由所述压力装置101来加载压力并且由此形成所述执行器139。此外,所述执行器139可以设置为波纹管的形式,该波纹管设置在所述转接件118与所述第二转筒106之间。
所述执行器139也可以设置在其它位置上,比如设置在所述第一转筒108与所述第二或者第三转筒106、110之间。
在最简单的情况下,也可以省去所述执行器139,其中而后所述转筒106、108、110的相对于彼此的转动手动进行,尤其通过所述圆珠笔机构的触发来进行。
未示出的控制单元对所述执行器139和所述压力装置101的相互作用进行调节,其中所述执行器139预先给定所述转筒106、108、110的空间的定位,并且所述压力装置101控制着用于对所述成分500(或者多种成分)进行控制的压力。
此外,可以如此设计所述转筒106、108、110或者说所述腔室120、122、124、132、136,从而可以集成其它的过程步骤和结构,比如用于传递并且连接液体的沉积结构、混合结构、通道或者虹吸结构。
所述壳体102和所述转筒106、108、110可以由相同或者不同的聚合物制成。一种或者几种聚合物尤其是热塑性塑料、弹性体或者热塑性的弹性体。比如环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
一个或者两个转筒106、110可以与所述壳体102构成一体的结构。
尽管在此借助于优选的实施例对本发明进行了描述,但是本发明绝不局限于此,而是能够以多种多样的方式加以改动。尤其要指出,在此为所述按本发明的系统所描述的设计方案和实施例能够相应地运用到所述按本发明的方法上,并且反之亦然。此外要指出,“一”在此不排除大量数目的情况。
Claims (17)
1.微流体的系统(103),具有
筒(100),该筒(100)拥有第一转筒(108)和调节装置(300),其中所述第一转筒(108)具有第一腔室(124)并且所述调节装置(300)设置用于使所述第一转筒(108)围绕着其中轴线(104)转动,以便由此使所述第一腔室(124)与第二腔室(120、122、132、136)进行液体、气体和/或颗粒传导的连接,以及
压力装置(101),该压力装置(101)向至少一种成分(500)加载压差,以便使所述成分由此在所述第一腔室(124)与所述第二腔室(120、122、132、136)之间转移,其中关于所述中轴线(104)在所述第一转筒(108)的前面和/或后面布置了第二转筒(106)和/或第三转筒(110),其中所述第二腔室(120、122、132、136)关于所述中轴线(104)布置在所述第一转筒(108)的前面或者后面并且构造在所述第二转筒(106)或第三转筒(110)中,其中所述第二腔室与所述第一腔室彼此对置,使得所述第二腔室能够与所述第一腔室彼此相连接。
2.按权利要求1所述的系统,其中所述压力装置(101)构造为泵和/或蓄压器,其中所述泵和/或蓄压器与所述筒(100)相连接或者集成到所述筒(100)中。
3.按权利要求2所述的系统,其中所述泵和/或蓄压器借助于压力连接管路(504)与所述筒(100)相连接。
4.按权利要求2所述的系统,其中所述蓄压器将所述成分(500)本身储存在压力下并且输送给所述第一腔室(124)或者第二腔室(120、122、132、136)或者将流体的辅助介质储存在压力下,所述流体的辅助介质则将所述至少一种成分(500)置于压力之下。
5.按权利要求2至4中任一项所述的系统,其中所述筒(100)具有壳体(102),该壳体(102)在其一个端部上借助于转接件(118)来封闭,其中所述转接件(118)具有压力连接管路(504)。
6.按权利要求1所述的系统,其中所述调节装置(300)包括以电气、机械的方式并且/或者用压力运行的执行器(139),该执行器使所述第一转筒(108)转动并且/或者沿着所述中轴线(104)运动。
7.按权利要求6所述的系统,其中所述执行器(139)具有轴,该轴直接或者间接地与所述第一转筒(108)相连接,以便使其转动。
8.按权利要求6所述的系统,其中所述调节装置(300)包括第一斜面(220),该第一斜面(220)与所述第一转筒(108)的第二斜面(242)共同作用,以便将所述第一转筒(108)从第一位置沿着所述中轴线(104)置于第二位置中,其中在所述第一位置中所述第一转筒(108)与所述筒(100)的壳体(102)沿围绕着所述中轴线(104)的转动方向形状配合连接地处于啮合之中,并且其中在所述第二位置中取消所述形状配合连接且所述第一转筒(108)由于复位机构(114)或者其它执行器的作用而围绕着所述中轴线(104)转动。
9.按权利要求8所述的系统,其中所述执行器(139)操纵用于与所述第二斜面(242)共同作用的第一斜面(220)。
10.按权利要求6所述的系统,其中所述执行器(139)为了使所述第一转筒(108)转动而操纵所述第二转筒(106)和/或第三转筒(110)。
11.按权利要求6-10中任一项所述的系统,其中所述筒(100)具有壳体(102),该壳体(102)在其一个端部上借助于转接件(118)来封闭,其中所述执行器(139)固定在所述转接件(118)上。
12.按权利要求11所述的系统,其中所述转接件(118)具有柔性的膜片(600),该膜片能够在其一侧上借助于所述执行器(139)来操纵并且在其另一侧上作用于所述第一转筒(108)、第二转筒(106)和/或第三转筒(110)。
13.按权利要求5所述的系统,其中除了所述第一腔室(124)和第二腔室(120)之外设置了至少一个另外的腔室(122),所述至少一个另外的腔室(122)能够借助于所述压力装置(101)来加载彼此各不相同的压力。
14.按权利要求13所述的系统,其中相应地所述第二腔室(120)和所述至少一个另外的腔室(120、122)借助于所述转接件(118)中的相应的压力连接管路(504)与所述压力装置(101)相连接或者所述第二腔室(120)和所述至少一个另外的腔室(122)借助于所述转接件(118)中的唯一的压力连接管路(504)与所述压力装置(101)相连接。
15.按权利要求13所述的系统,其中相应地所述第二腔室(120)和所述至少一个另外的腔室(122)借助于相应的阀(700)与所述唯一的压力连接管路(504)相连接。
16.按权利要求6所述的系统,其中所述压力装置(101)驱动所述执行器(139)。
17.用于运行按前述权利要求中任一项所述的微流体的系统(103)的方法,该方法具有以下步骤:使包括第一腔室(124)的第一转筒(108)围绕着其中轴线(104)转动,以便由此使所述第一腔室(124)与第二腔室(120、122、132、136)进行液体、气体和/或颗粒传导的连接,并且向至少一种成分(500)加载压差,以便使所述成分由此在所述第一腔室(124)与第二腔室(120、122、132、136)之间转移。
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