CN103245750A - 具有表面微夹持装置的套圈卡盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有表面微夹持装置的套圈卡盘。一种用于将毛细管(102)联接到流体装置(300)的另一组件(330)的装配件(100)包括套圈(106)、套圈卡盘(108)、壳体(104)和微结构(110),套圈构造成围绕毛细管的前部并有助于装配件和所述另一组件之间的流体密封,套圈卡盘构造成围绕毛细管的后部,壳体构造成容纳套圈卡盘的至少一部分并且推动套圈卡盘抵靠套圈,微结构在套圈卡盘的表面的至少一部分上形成为多个微突起(120),以在所述另一组件处收紧装配件之后,在套圈卡盘和毛细管之间的接触区域上与毛细管被围绕的后部产生形配合。
Description
技术领域
本发明涉及用于流体装置(fluidic device)的装配件(fitting)。
背景技术
在液相色谱法中,流体分析物可以被泵送经过柱,该柱包括能够分离流体分析物的不同成分的材料。这种材料(所谓的珠(bead),可以包括硅胶)可以被填充在柱管中,柱管可以连接到其他元件(例如,控制单元、含有样品和/或缓冲剂的容器)。在操作过程中,这种柱会受到例如高达600bar和更高的高压。
流体装置的用于联结不同组件(例如分离柱和导管)的装配件可商购得到并例如由Swagelok公司提供(例如参见http://www.swagelok.com)。
WO2011/076244公开了装配元件,该装配元件被构造成提供到流体装置的流体联接并且包括毛细管和定位在毛细管的前侧的腔体中的嵌入物。至少在将毛细管联接到流体装置之前,嵌入物突出超过前侧。在将毛细管联接到流体装置之后,前侧装配到流体装置以将毛细管的流路连接到流体装置的流路,嵌入物提供对毛细管和流体装置的流路的密封。
WO2012/009726公开了装配组件,该装配组件具有可以由操作者组装的螺母、套圈和套圈顶端。装配组件包括具有第一端和第二端的螺母,第二端构造成容纳套圈的第一端,套圈顶端具有第一端,第一端具有向外逐渐变细的部分,该向外逐渐变细的部分构造成紧靠套圈的第二端,第二端构造成被容纳在液相色谱系统的组件或装配件中。装配组件的螺纹、套圈和套圈顶端具有从中穿过的通路以容纳和可移除地保持管路。
US2010/0156089公开了装配件,该装配件包括细长圆柱体,细长圆柱体具有固定到其前端的圆锥套圈,圆柱体和套圈通过孔而对准,孔的尺寸设置使得毛细管能够穿过这些孔。细长圆柱体具有居中定位的外螺旋螺纹,滚花螺母可旋转地联接到这些螺纹。该圆柱体还具有细长的轴向定位的夹持指,该夹持指上具有向内的夹持区域,这些夹持区域通常与装配孔中的毛细管间隔开,但是这些夹持区域适合于沿轴向偏置而抵靠毛细管。管状夹紧螺母被螺纹固定在外体螺纹上,适合于在相对螺母/圆柱体旋转之后沿着圆柱体轴向移动。螺母和圆柱体具有配合凸轮面,该配合凸轮面适合于在相对螺母/圆柱体旋转之后进行接合,并使指夹持区域偏置而紧密抵靠毛细管以在管被定位在装配件内时稳固地保持该管。
但是,随着操作压力值的进一步增大,对流体测量装置的装配件的密封性能和机械稳定性的需求进一步增加。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于流体装置的有效装配件。通过独立权利要求来解决上述目的。通过从属权利要求示出进一步的实施例。
根据本发明的示例性实施例,提供用于将毛细管(例如具有内流体管腔的管)联接到流体装置(例如液相色谱装置)的另一组件(例如色谱柱)的装配件(或连接器),该装配件包括套圈、套圈卡盘、壳体和微结构,套圈被构造来围绕毛细管的前部(其中,术语“前”可以表示装配件的面向所述另一组件的一端)并有助于装配件和所述另一组件之间的流体密封,套圈卡盘被构造来围绕毛细管的后部(其中,术语“后”或“背”可以表示装配件的被定位成远离所述另一组件的一端),壳体(例如装配螺母)被构造来容纳套圈卡盘的至少一部分(并且可选地容纳套圈的至少一部分,或者,当套圈卡盘延伸到壳体外部时,套圈可以连接到套圈卡盘)并且可选地推动套圈卡盘抵靠套圈(并且抵靠毛细管),微结构在套圈卡盘的表面的至少一部分上形成为多个微突起,使得在所述另一组件处收紧装配件之后,在套圈卡盘和毛细管之间的接触区域(例如可以由一个或多个纵向狭缝隔断的空心圆柱接触区域)上微结构与毛细管的被围绕的后部(特别是通过在毛细管表面上压印微图案)产生形配合。
根据另一示例性实施例,提供用于处理流体样品的流体装置,该流体装置包括用于传送流体样品的毛细管、用于处理流体样品的另一组件(其中所述另一组件可以具有流体导管,例如基底中的另一毛细管或通道)和具有上述特征的装配件,该装配件用于将毛细管联接到所述另一组件(特别地用于提供流体导管和毛细管之间的流体密闭密封)。
根据另一示例性实施例,提供制造用于将毛细管联接到流体装置的另一组件的装配件的方法,其中该方法包括:提供套圈,该套圈构造成围绕毛细管的前部并有助于装配件和所述另一组件之间的流体密封;提供套圈卡盘,该套圈卡盘构造成围绕毛细管的后部;将套圈卡盘的至少一部分(并且可选地将套圈的至少一部分)容纳在壳体中,壳体构造成推动套圈卡盘抵靠套圈;在套圈卡盘的表面的至少一部分上形成多个微突起作为微结构,使得在另一组件处收紧装配件之后,在套圈卡盘和毛细管之间的(例如连续的)接触区域上微结构与毛细管被围绕的后部(特别地通过由微结构施加在毛细管上的压力在毛细管的表面中压印出微图案)产生形配合(例如微形配合,即,微米尺度的形配合)。
本发明的实施例的一个要点是实现毛细管和沿周向围绕毛细管的夹持构件(即套圈卡盘)之间的适当夹持,其中通过从套圈卡盘的表面突出并穿透到毛细管的表面中的微突起来产生形封闭型夹持相互作用,从而在毛细管的被夹持表面中压印出相反图案的微压痕。通过在套圈卡盘的夹持表面上形成尺寸为微米量级的突起或齿状物的微结构,实现适当的夹持形封闭并同时防止毛细管的不期望图案(该不期望图案会使毛细管不能再次重新使用)。与常规方法中在毛细管表面中形成宏观裂缝而导致毛细管和装配件之间的固定限定的相对取向不同,本发明的实施例中使用的微结构沿着毛细管的圆周提供微观压痕,但是这些微观压痕不会产生不期望的效果,即,不会因为利用另一套圈和/或毛细管来重新使用毛细管和/或套圈而降低毛细管和装配件之间的相对空间关系的自由选择性。也就是说,根据本发明的实施例通过套圈卡盘施加在毛细管上的微观图案仍然能在装配件和毛细管被重新使用时在装配件和毛细管之间实现用户定义的相对位置。因此,因为避免了在再次被使用时将预先限定毛细管和装配件之间的相互定位的宏观裂缝,所以有利地维持这两个组件的相对位置关系的自由选择性。因此,微结构在毛细管和套圈卡盘之间形成某种形式的形封闭而提供足够明确的夹持形配合。因此,形封闭或形配合而非纯摩擦配合可以将毛细管连接到套圈卡盘。
在(例如通过两个协作的接合元件的螺纹连接或其他连接)将装配件连接到另一组件之后,壳体(特别是通过壳体和套圈卡盘的协作倾斜部分的形封闭)将接合套圈卡盘,并且将按压周向围绕毛细管的套圈卡盘,以使得微结构将在毛细管表面中压印出压痕以促进对毛细管的夹持。同时,套圈卡盘将向前推动套圈,以在毛细管和另一组件的连接的流体导管(例如另一毛细管、管腔、凹入部分等)之间形成密封连接。因此,特别是在另一组件处收紧装配件之后,将导致施加二维夹持形配合,该二维夹持形配合足够强到满足涉及2000bar和更大流体压力的现代液相色谱应用的严格要求。
然后,将说明装配件的其他示例性实施例。但是,这些实施例也可应用于流体装置和方法。
在实施例中,微结构包括从套圈卡盘的表面突出的多个微突起。例如,多于100个或多于1000个(更特别地至少5000或甚至多于10000个)微突起可以布置在使毛细管受套圈卡盘夹持的二维表面上。在实施例中,微突起的数量可以在10000数量级。但是,在实施例中,微突起的数量可以小于100000,否则可施加的力将会不足以大到使这么多数量的微突起在毛细管中进行压印。例如,可以沿着毛细管的连续纵向延伸,在1mm和2mm之间的范围内并且沿径向在毛细管的整个圆周上执行夹持。尽管优选沿纵向和/或周向利用微突起覆盖套圈卡盘的未被隔断(其中可以形成一个或多个狭缝)的表面区域,但是沿着纵向的一个或多个缝隙(例如,形成翼部的狭缝)和/或沿着周向的一个或多个圆周分段也可以没有微突起。因此,将在足够大的表面区域上施加夹持形配合,从而提供强力可靠的夹持。
在实施例中,至少约10%(特别是至少约50%,更特别地为至少约90%)的微突起的高度、宽度和/或长度的尺寸在约0.5μm和约100μm之间的范围内,特别是在约1μm和约50μm之间的范围内,更特别地为在约5μm和约20μm之间的范围内。微突起的这些尺寸适合于防止在毛细管上形成的压痕图案会降低利用另一装配件来重新使用该毛细管而不需要毛细管和装配件之间有预先限定的定位的可能性。
在实施例中,微突起随机地分布在套圈卡盘的表面上。术语“随机”特别表示微突起在套圈卡盘上的统计学分布没有限定的有序规划,使得布置没有任意重复的图案或顺序。通过这种随机分布,可以防止形成突起的规则夹持图案,该规则夹持图案也可能限定毛细管和装配件之间非期望的优选排列方向或优选接触区域,而这有悖于夹持位置的自由选择性目标。与此相反,根据本发明的示例性实施例提供的微突起的不规则图案使得用户能够自由地沿着毛细管选择夹持位置,并因此提供可再次使用的装配件/毛细管系统。因此,在装配件和毛细管之间实现稳定、可靠并可重复收紧的连接。优选而非必须地,微突起或齿状物的随机分布具有非常小的齿,这些齿在统计学上分布达到不形成规则压印或冲压标记图案的程度。
在实施例中,至少一部分微突起的尺寸不同于至少一部分相邻的(特别是沿径向或纵向(或轴向)相邻的)微突起的相应尺寸。也就是说,相邻微突起的高度、长度和/或宽度(特别是直径)可以不同。采用这种概念,如果微突起的变化尺寸破坏图案的全部规则性,甚至可以使用几何上规则的微结构图案。
在实施例中,对于微突起的至少一部分,一对相邻微突起之间的距离不同于相邻微突起中的其他对微突起之间的距离,该其他对微突起与该一对相邻微突起相邻。也就是说,从某一微突起到不同相邻微突起的距离会不同,从而再次防止形成完全规则的图案。
在实施例中,微突起布置在套圈卡盘的表面上,而没有重复图案。这种重复图案可以是微突起布置在套圈卡盘表面上的可预测的规则或方式。缺少这种重复图案确保微突起布置的期望非对称性。
尽管优选微突起不规则地布置以维持在重新使用毛细管和/或装配件时定位毛细管的自由度,但是微突起的规则布置也可以满足这种需求,特别是当微突起的尺寸为10μm或更小时。
在实施例中,微结构形成于(特别是排他地形成于)套圈卡盘的圆周内表面(例如可以由一个或多个纵向狭缝隔断的圆柱内表面)上,套圈卡盘沿着该圆周内表面周向夹持毛细管。具体地,套圈卡盘的外表面可以没有微结构。但是,还可以是套圈卡盘的一个或多个其他表面部分被微结构覆盖。例如,通过在套圈卡盘接触套圈的表面上形成相应微结构,可以改进套圈和套圈卡盘之间的夹持。此外,附加地或可替换地,套圈的表面的至少一部分(特别是套圈的圆周内表面,套圈沿着该圆周内表面周向夹持或接触毛细管或套圈卡盘)可以具有这种微结构。但是,至少壳体的内表面没有微突起(例如,这种表面可以被抛光),以使得能够实现壳体内部的组件(特别是套圈卡盘和套圈)相对于壳体的低摩擦自由旋转。
在实施例中,套圈卡盘由金属制成,特别是钢,更特别地为不锈钢。这种材料具有足够的柔性,以提供枢转和自适应定位。
在实施例中,套圈卡盘由洛氏硬度为至少约35HRC的材料制成,特别是洛氏硬度为至少约44HRC的材料。因此,提供足够硬的套圈卡盘,该套圈卡盘一方面具有弹簧状特性,另一方面能够承受在2000bar的流体压力下作用的大力。
在实施例中,套圈卡盘具有逐渐变细后部(特别是圆锥形逐渐变细后部),其中逐渐变细后部紧靠壳体的渐变对表面。这种套圈卡盘的逐渐变细部分可以是实际经受来自周围壳体的力以沿径向夹持毛细管的部分。圆锥形逐渐变细后部沿径向具有最大延伸的部分可以定位成比逐渐变细后部的最窄部分更接近套圈。套圈卡盘的连接部分可以被直接连接到逐渐变细后部,以将逐渐变细后部连接到套圈卡盘的径向较窄部分。因此,连接部分也可以逐渐变细,但是连接部分的倾斜的迹象与逐渐变细后部相反。因此,套圈卡盘的局部最大径向延伸可以定位在连接部分和逐渐变细后部之间的界面处。连接部分具有最小径向延伸的部分可以定位成比连接部分的最宽部分更接近套圈。
在实施例中,逐渐变细后部构造成将力从壳体传递到毛细管,以通过形配合来夹持毛细管。
在实施例中,微结构形成于(特别是排他地形成于)套圈卡盘的圆周内表面上,特别是套圈卡盘的逐渐变细后部上(可选地包括连接部分的至少一部分的圆周内表面)。因此,套圈卡盘的其他(特别是外部或外)表面部分可以没有微结构。可替换地,套圈卡盘的一个或多个外表面部分还可以由微结构覆盖,其中套圈卡盘和壳体之间的接触表面将保持没有微突起(以促进在安装或紧固装配件时这些组件之间的滑动)。
在实施例中,套圈卡盘具有环形前表面(特别是平坦环形前表面),其中环形前表面紧靠套圈的环形后表面。套圈卡盘的这种弹簧状表面部分可以定向成与毛细管的延伸方向垂直。这可以用作沿纵向提供从套圈卡盘到套圈的适当力传递的邻接表面(其中径向力还可以通过形封闭以类似方式传递,微突起有助于该形封闭)。
套圈和套圈卡盘可以(例如通过在它们之间的界面处提供微突起来确保它们之间的刚性联接)适合于相互作用,以使得在安装装配件时实现在套圈和套圈卡盘之间没有相对旋转。具体地,套圈或套圈卡盘的接触表面(套圈或套圈卡盘在该接触表面处分别接触套圈卡盘或套圈)可以设置具有上述特性的微突起或者可以具有用于增强夹持的任意其他配置(例如提供摩擦配合的涂层或者提供形配合的宏观突起)。
在其他实施例中,套圈卡盘具有环形前表面(特别是平坦环形前表面),其中通过夹持元件将环形前表面与套圈的环形后表面分开,夹持元件促进套圈和套圈卡盘之间的夹持。因此,夹在套圈和套圈卡盘之间的夹持元件可以提供套圈和套圈卡盘之间的间接形配合。
在实施例中,套圈卡盘具有终止于环形前表面处的空心圆柱前部。空心圆柱前部可以构造成不可变形的支撑件(即,该支撑件足够强度而在将装配件连接到另一组件时作用的力下不会变形)。具体地,空心圆柱前部可以沿着整个套圈卡盘具有最大壁厚。也就是说,即使在将装配件连接到另一组件时施加作用在套圈卡盘上的力的情况下,具有显著机械强度的空心圆柱前部(例如壁厚以及体积)仍然可以作为不随着套圈卡盘的剩余部分有任意变形并提供足够大的与套圈的接触区域的实体。
在实施例中,套圈卡盘具有布置在空心圆柱前部和逐渐变细后部(或上述连接部分)之间的空心圆柱延伸部分。空心圆柱延伸部分的壁厚可以小于空心圆柱前部(可替换地,空心圆柱前部的壁厚可以等于或者小于空心圆柱延伸部分的壁厚,但是空心圆柱前部可以由到套圈的连接元件补充)。空心圆柱延伸部分可以构造成弹簧状构件,即,在装配件被接合到另一组件时用作弹簧。空心圆柱延伸部分可以直接连接到空心圆柱前部,并且可以具有明显更小的壁厚。因此,在将装配件紧固到相对件时,空心圆柱延伸部分可以弹簧状方式产生作用,即可以变形。空心圆柱延伸部分还可以用于支撑或促进套圈卡盘的自释放或打开。
空心圆柱延伸部分的壁厚可以在约0.1mm和约0.6mm之间的范围内,特别是在约0.15mm和约0.4mm之间的范围内。例如,相应的空心圆柱延伸部分可以钢制成,特别是不锈钢。在实施例中,壁厚可以是0.2mm。通过使用充分硬的材料和具有上述尺寸的弹簧状管部,套圈卡盘可以适当地满足其作为毛细管的周向夹持元件的功能。
在空心圆柱延伸部分和逐渐变细后部之间,可以定位连接部分,连接部分的直径从空心圆柱延伸部分朝向逐渐变细后部的最大延伸部分增大,从而连接部分与逐渐变细后部一起形成山状结构。可替换地,空心圆柱延伸部分和逐渐变细后部之间可以是突变过渡(即,可以省略连接部分)。
在实施例中,套圈卡盘(特别是套圈卡盘的逐渐变细后部)具有纵向狭缝,特别是具有围绕套圈卡盘的圆周均匀地分布的多个纵向狭缝。就此而论,术语“纵向”或轴向再次表示毛细管的延伸方向。也就是说,狭缝可以定向成与毛细管的延伸方向平行。狭缝的长度可以限定套圈卡盘的弹簧状部分的长度。
在优选实施例中,逐渐变细后部和空心圆柱延伸部分具有围绕套圈卡盘的圆周均匀地分布的恰好两个或恰好三个纵向狭缝,以使得用于相邻狭缝之间形成的翼部的弯曲的轴承(即,虚拟或理论枢轴点)定位在空心圆柱延伸部分和空心圆柱前部之间的界面上。
在特别优选的实施例中,形成三个纵向狭缝,每个狭缝与下一狭缝具有120°的距离。通过采用这种措施,在空心圆柱延伸部分和逐渐变细后部中形成三个弹簧状翼部,每个翼部由两个相邻狭缝之间的区域形成。应当理解,在使用形成于三个狭缝之间的三个弹簧状元件(结合空心圆柱延伸部分的均衡厚度)时,相应弹簧的弯曲线定位成非常接近毛细管。继而,这在套圈卡盘和毛细管之间产生大接触区域,从而确保对毛细管的适当压印并因此确保适当的夹持。也就是说,当形成恰好三个翼部和空心圆柱延伸部分的有效壁厚(尽可能薄,但是不会损失翼部的弹性特性;这取决于使用的材料的硬度)时,在空心圆柱延伸部分和空心圆柱前部之间的界面处形成的理论轴承的区域的中心定位成非常接近毛细管。超过三个使用的狭缝越多,与将翼部紧密排列在毛细管上的偏差越大。当通过提供两个狭缝而形成两个翼部时仍然可以实现合理的结果。但是,当进一步将狭缝的数量减小到一个时,结构变得相当刚硬,使套圈卡盘不能朝着毛细管适当排列。
仍然参考前述实施例,一个或多个狭缝可以在空心圆柱前部之前终结。在这种情况下,与空心圆柱延伸部分相比,空心圆柱前部可以增厚或不增厚。可替换地,一个或多个狭缝可以延伸到空心圆柱前部中(这可以利用非常简单的处理技术实现)。在后一情况中,空心圆柱前部中的狭缝的部分可以是凹入部分(例如孔,如通孔),以使得空心圆柱前部不会形成作为限制在相邻狭缝之间的可弯曲翼部的部分,并且不会有助于这种可弯曲翼部的弹簧状特性。
在实施例中,弹簧状翼部形成于每对相邻的狭缝之间。至少一个弹簧状翼部的弯曲轴线到毛细管的外表面的距离为最大约±0.5mm(其中,“+”表示理论或虚拟弯曲轴线的位置在毛细管外部,“﹣”表示理论或虚拟弯曲轴线的位置在毛细管内部),特别是最大约±0.1mm。优选地,至少一个弹簧状翼部的弯曲轴线与毛细管的外表面相切。弯曲轴线(或弯曲线或弯曲轨线)定位成越接近毛细管的圆柱外表面,则与对齐到毛细管的外表面的微突起的接触区域越好,即,基于夹持的形封闭越好。在实施例中,弯曲线定位成相当接近毛细管的圆周,以使得与现有技术不同,在毛细管中没有形成深延伸沟槽或深的宏观标记。
在实施例中,套圈卡盘和套圈构造成当装配件处于组装状态时(例如,当装配件被容纳在壳体内时)直接彼此紧靠。因此,套圈卡盘和套圈之间可以直接接触,而两者之间不需要任何其他构件。可替换地,一个或多个中间件可以位于套圈卡盘和套圈之间(例如夹持盘或弹簧,例如弹簧盘或垫圈)。
在实施例中,套圈具有逐渐变细的前部(特别是呈圆锥形逐渐变细的前部),其中逐渐变细的前部至少部分地延伸过壳体。因此,逐渐变细前部的后部被容纳在壳体内,而前部突出超过壳体以便于能插入在相对件的相应凹入部分中,从而提供与相对件的密封连接。
在实施例中,套圈具有环形的后表面(特别是平坦的环形后表面),其中环形后表面紧靠套圈卡盘的环形前表面。套圈的后表面的形状和尺寸可以与套圈卡盘的前表面相同,从而提供适当的力传递。
在实施例中,套圈具有终止于环形后表面处的空心圆柱后部。同样地,套圈的圆柱后部也可以用作支撑件,该支撑件在施加连接力时不会弯曲。
在实施例中,套圈具有布置在空心圆柱后部和逐渐变细前部之间的空心圆柱延伸部分,其中空心圆柱延伸部分的壁厚可以小于空心圆柱后部。但是,套圈的圆柱延伸部分的厚度可以大于(例如至少两倍或至少三倍大)套圈卡盘的空心圆柱延伸部分的厚度。套圈卡盘的空心圆柱延伸部分可以具有一体形成的弹簧以适当地对准套圈。
在实施例中,壳体、套圈和套圈卡盘形成装配件的凸形件,凸形件还在壳体的外表面处还具有第一接合元件。装配件还可以包括凹形件,凹形件具有凹入部分和第二接合元件,凹入部分构造成容纳套圈和毛细管的至少一部分,第二接合元件构造成可接合到第一接合元件。该凹形件因此可以容纳套圈的至少一部分和装配件的壳体的至少一部分。例如,接合元件可以提供螺纹连接,并因此可以是内螺纹和相应的外螺纹。但是,接合元件还可以其他方式构造,以例如形成卡入连接或卡口连接。
在实施例中,套圈包括弹性材料,特别是聚合物材料或金属。套圈卡盘可以包括弹性材料,例如不锈钢(在其一部分上具有弹簧特性)。制成套圈卡盘的材料的硬度可以超过制成毛细管的材料的硬度。如果满足这一条件,套圈卡盘还可以由除金属之外的其他材料制成,例如塑性材料或陶瓷材料。
在实施例中,装配件包括毛细管。因此,毛细管可以形成装配件的一部分。当装配件未被连接到另一组件时,毛细管可以相对于套圈和/或套圈卡盘滑动,当装配件被连接到另一组件时,毛细管可以被固定。
在实施例中,毛细管包括金属、不锈钢、钛、塑料、聚合物、玻璃和/或石英。毛细管的管腔的直径可以小于0.8mm,特别是小于0.2mm。但是,也可以是其他材料和尺寸。
在实施例中,通过对套圈卡盘的材料进行火花电蚀来形成微结构。电火花加工(EDM)(也称作火花加工、火花电蚀、烧蚀、刻模或电火花线切割)是制造工艺,从而使用电火花(火花)获得期望的形状。通过在两个电极之间快速产生一系列电火花来从工件去除材料,两个电极由电介质流体分开并受到电压。已证明电火花是以廉价简单的方式形成微结构的强力工具。但是,还可以是其他制造工艺,例如激光处理、溅射、光刻和蚀刻方法。还可以通过在套圈卡盘的表面上沉积材料来形成微突起。
然后,将说明流体装置的其他示例性实施例。但是,这些实施例也可以应用于装配件和方法。
根据示例性实施例的流体装置可以特别适合于用作连接流体仪器(例如液相色谱系统等)的部件的流体连接件。例如,流体色谱装置的柱、分馏器、检测器等可以由这种装配件连接到毛细管。
将由装配件连接到毛细管的组件可以是流体样品处理元件,例如分离柱。这种分离柱可以包括可表示为固定相的材料,该材料可以是能实现与样品的可调节相互作用度的任意材料,以能够分离该样品的不同成分。分离材料可以是液相色谱柱填充材料或填充料,其包括由聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、二氧化硅、和硅胶、以及具有化学改性(涂覆、覆盖等)表面的任意上述材料组成的群组中的至少一者。但是,例如由于填充材料和分析物的分部之间的不同类型的相互作用或亲和性,可以使用具有使得分析物经过该材料而被分离成不同成分的材料特性的任意填充材料。
分离单元的至少一部分可以填充有流体分离材料,其中,流体分离材料可以包括具有在约1μm至约50μm范围内的尺寸的球珠。因此,这些球珠可以是可填充在微流体装置的分离部分内部的小颗粒。球珠可以具有孔,孔具有在约0.01μm至约0.2μm范围内的尺寸。流体样品可以经过孔,其中,在流体样品和孔之间产生相互作用。
流体装置可以构造成用于分离样品的成分的流体分离系统。当例如通过高压使包括流体样品的流动相经过流体装置时,柱的填充物和流体样品之间的相互作用可以实现分离样品的不同成分,如在液相色谱装置中所执行的。
但是,流体装置还可以构造成用于净化流体样品的流体净化系统。通过在空间中分离流体样品的不同分部,可以对多成分样品(例如蛋白质溶液)进行净化。当在生化实验室中已经制备蛋白质溶液时,蛋白质溶液仍然可以包括多个成分。例如,如果只对该多成分液体中的单一蛋白质感兴趣,可以使得样品经过柱。由于不同蛋白质分部与(例如,使用凝胶电泳装置或液相色谱装置的)柱的填充物的不同相互作用,不同的样品可以被区分开,一个样品或一组材料可以被选择性地隔离,作为经净化样品。
流体装置构造成对流动相的至少一种化合物的至少一项物理、化学和/或生物学参数进行分析。术语“物理参数”可以具体表示流体的尺寸或温度。术语“化学参数”可以具体表示分析物的一部分的浓度、亲和性参数等。术语“生物学参数”可以具体表示生化溶液中蛋白质、基因等的浓度,成分的生物活性等。
流体装置可以在不同技术环境中实现,例如传感器装置、用于化学、生物和/或药学分析的装置、毛细管电泳装置、液相色谱装置、气相色谱装置、或质谱装置。具体地,流体装置可以是高性能液相色谱(HPLC)装置,通过该高性能液相色谱装置可以对分析物的不同部分进行分离、检测和分析。
流体装置可以构造成利用高压(特别是至少1200bar,更特别地为至少2000bar)传送流动相经过系统。
流体装置可以构造成微流体装置。术语“微流体装置”可以具体表示这里描述的流体装置,该流体装置能够传送流体经过微通道,这些微通道的尺寸的数量级小于800μm,特别是小于200μm,更特别地是小于100μm或小于50μm或更小。
附图说明
通过参考下面对实施例的更详细描述并结合附图,将很容易意识到并更好的理解本发明的实施例的其他特征和很多伴随的优势。实质上或功能上相同或类似的特征将由相同的附图标记表示。附图中的图示是示意性的。
图1示出根据示例性实施例的装配件的横截面图。
图2示出图1的装配件的细节。
图3仅示出沿着图1所示的轴线A-A的图1的装配件的套圈卡盘的横截面图。
图4和图5是示出根据示例性实施例的装配件的具有表面微夹持装置的套圈卡盘的示图。
图6示出根据示例性实施例的高性能液相色谱装置。
附图中的示例是示意性的。
具体实施方式
下面将更详细地描述附图,将总结本发明下的某些考虑。在实施例中,提供具有表面微夹持装置的套圈卡盘作为一般的毛细管连接。根据现有方案,用于毛细管连接的套圈由聚合物制成或者由不锈钢制成。聚合物套圈由于摩擦力而进行夹持,不锈钢套圈利用引起不锈钢毛细管上的形封闭的下表面接触进行夹持或者像聚合物套圈一样仅支持摩擦力。特别是对于高于400bar的系统压力,会存在低稳定性和弱的性能。对于更高的环境温度(高达100℃)和冷拔的不锈钢毛细管会产生其他限制。本发明的实施例的套圈卡盘具有由不锈钢制成的表面微夹持装置,该表面微夹持装置的硬度为至少44HRC,并且本发明的实施例的套圈卡盘可应用于所有可获得的不锈钢毛细管,高达300℃或更高和高达2000bar或更大的系统压力。第一试验显示出微夹持装置提供摩擦夹持,尤其不会对不锈钢毛细管造成破坏性标记。用于卡盘的具体材料有助于保持微结构并且能够实现非常长的使用时间。卡盘的几何形状设计成当毛细管被夹持时提供相对大的与毛细管的接触区域。制造工艺设置成使得沿着与毛细管的接触区域的最终表面剪裁被火花电蚀达到微夹持装置,而在边缘和狭缝中没有毛边。
在下文中,参考图1,将说明根据本发明的示例性实施例的装配件100,装配件100用于将毛细管102与另一流体组件(例如液相色谱装置的液相色谱柱(图1中未示出))的连接的流体导管188进行联接。图2示出装配件100的一部分的放大部分。
图1中所示的装配件100具有主要由组件102、104、106和108形成的凸形件。此外,装配件100具有由凹入的壳体162组成的相应形状的凹形件。装配件100能够提供一方面为毛细管102内的管腔170和另一方面为连接的流体导管188之间的流体连接。在流过管腔170并随后流过流体导管188的流体(例如液体)的压力为2000bar时,密封连接是流体密闭的。
装配件100包括套圈106,套圈106构造成围绕毛细管102的前部并且有助于装配件100和(连接到壳体162或容纳壳体162的)其他组件之间的流体密封。更精确地,通过套圈106的外表面和壳体162的相应内表面之间的形封闭来实现装配件100和连接的组件之间的密封。因为套圈106由塑性材料(例如PEEK)制成,所以在一方面为装配件100的壳体104的外螺纹160和另一壳体164的内螺纹166之间形成螺纹连接之后,套圈106将被按压而密封抵靠凹入的壳体162的相应表面。这将按压由略微变形的聚合物材料制成的套圈106抵靠金属壳体162的相应表面,因此提供流体密闭连接。考虑到选择的几何形状和产生的流体密闭连接,在提供小的死区体积的同时避免历史样品材料的遗留。毛细管102将进一步被向前按压(即,朝向图1的左手侧)以提供与连接的流体导管188的密封连接。
除套圈106之外,如图1所示,装配件100包括套圈卡盘108,套圈卡盘108构造成围绕毛细管102的后部。参考图1,术语“前”表示毛细管102和流体导管188之间的连接位置,而术语“后”表示毛细管102的定位成远离流体界面的相对部分,流体界面在壳体104内位于组件102和188之间。
套圈卡盘108在空心圆柱前部138的侧端处具有平坦环形前表面134,平坦环形前表面134紧靠套圈106的相应形状并设计尺寸的环形后表面136。
毛细管102可相对于套圈106和相对于套圈卡盘108滑动,并且在本实施例中,毛细管102由不锈钢制成。毛细管102的管腔170的外径为0.17mm。
壳体104还形成装配件100的一部分,并且构造成容纳套圈卡盘108以及容纳套圈106的一部分或分部。壳体104的内成形构造成使得当装配件100利用其他组件被紧固或者连接到其他组件时,壳体104将推动套圈卡盘108抵靠套圈106。同时,在螺纹160和166之间形成螺纹连接还将在套圈卡盘108的微结构110和毛细管102上的微压痕的相反布置之间产生周向夹持形配合(form fit)。为产生周向夹持形配合,从壳体104经由套圈卡盘108向毛细管102施加周向力。因此,壳体104还构造成周向按压套圈卡盘108抵靠毛细管102。
图1还示出套圈卡盘108的内圆柱表面的组成的细节186。从细节186可以看出,该内圆柱表面具有微结构110。该微结构110形成为多个大的微突起120(例如数量为10000),微突起120在套圈卡盘108的内表面上延伸。在长度为2mm的圆柱接触区域上并且在套圈卡盘108和毛细管102之间的周向延伸(由狭缝隔断)上,微结构110的各种微突起120与毛细管102的被包围的后部进行夹持形配合。当通过接合螺纹160和166之间的螺纹连接使装配件100被紧固或固定到其他组件时,(微突起120的)微结构110突出或凸出到毛细管102的对表面中,从而在毛细管102的对表面中形成微压痕的相反微结构。结果是套圈卡盘108和毛细管102之间的形封闭或形配合,从而保证适当的夹持。
不规则布置的微突起120的尺寸例如可以在2μm和20μm之间。如从图1的细节186可以看出,相邻的微突起120具有不同的尺寸(例如在高度方面不同,对比h和H)和/或在相邻的成对微突起120之间的距离方面不同(对比D和d)。因为微突起120形成为具有随机分布,即,在套圈卡盘108的支撑表面上没有规则的图案或有序的设计,具有微突起120的套圈卡盘108的外圆柱表面将在毛细管102上凸出不规则的图案。套圈卡盘108和毛细管102上的这些图案的不规则性将有利地在重新使用具有相同或另一装配件的毛细管时不会导致毛细管和装配件之间预先限定的夹持位置。与此相反,即使重新使用具有已经压印的微压痕的毛细管102时,套圈卡盘108和毛细管102之间的夹持位置以及相对取向保持可由用户自由选择。同时,微突起120的效果在于,微突起120显著地增加应用于毛细管102的夹持形配合,从而能够提供适合于(例如现代液相色谱法中所需要的)2000bar应用的夹持力。
套圈卡盘108由洛氏硬度为44HRC的不锈钢制成。套圈卡盘108具有四个部分。如在图1的右手侧所示,套圈卡盘108具有锥形逐渐变细后部130,该锥形逐渐变细后部130紧靠壳体104的相应渐变表面132。逐渐变细后部130构造成通过将(沿圆周朝向内的)力从壳体104传递到毛细管102以产生夹持形配合,从而能够沿周向夹持毛细管102。通过形成于逐渐变细后部130的内圆柱表面上的微结构110来促进并支撑该夹持。从套圈卡盘108的山状右手侧部分的局部极大值开始直接连接到逐渐变细后部130的是连接部分184,连接部分184将逐渐变细后部130与空心圆柱延伸部分140进行连接。空心圆柱延伸部分140布置在体积更大的空心圆柱前部138和上述逐渐变细后部130之间。空心圆柱延伸部分140具有非常小的壁厚b,壁厚b小于空心圆柱前部138的壁厚B。因此,空心圆柱前部138是套圈卡盘108到一个部分的连接翼部(连接翼部可以形成同一构件的一部分或者可以构造成分开的构件),并且用作不可变形的支撑件,该支撑件在提供装配件100和连接的组件之间的密封连接时保持基本不变形。与此相反,考虑到空心圆柱延伸部分140的例如0.2mm的小壁厚b,当将装配件100连接到连接的组件时,空心圆柱延伸部分140作为片弹簧。考虑到这种弹簧状行为,空心圆柱延伸部分140以及连接的逐渐变细后部130和连接部分184相对于毛细管102的周边被对齐。
尽管在图1和图2中未示出,但是将参照图3更详细地描述,空心圆柱延伸部分140以及逐渐变细后部130具有三个平行的纵向狭缝,这三个纵向狭缝围绕套圈卡盘108的圆周分布成具有约120°的角距离并且在到达空心圆柱前部138之前终结。因此,轴承190形成在这些狭缝的端部处,轴承190用作虚拟枢轴点,围绕该虚拟枢轴点执行形成于相邻狭缝之间的翼部的枢转。从图1可以看出,该枢轴点位于空心圆柱延伸部分140和空心圆柱前部138之间的界面处。
套圈106具有圆锥逐渐变细前部150,逐渐变细前部150延伸超过壳体104并且被容纳在另一壳体162内以提供管腔170和流体导管188之间的流体密闭连接。还提供终止于环形后表面136处的套圈106的径向变宽空心圆柱后部152。空心圆柱后部152是套圈106的局部增厚部分,因此提供与套圈卡盘108的相对大的接触区域。此外,套圈106具有布置在空心圆柱后部152和逐渐变细前部150之间的空心圆柱延伸部分154。空心圆柱延伸部分154的壁厚I小于空心圆柱后部152的壁厚L。这种轮廓可以被设计成将压缩强度调节到最大允许值并因此在套圈106内提供附加轴向弹簧载荷。
从图1可以看出,壳体104、套圈106和套圈卡盘108形成装配件100的凸形件。该凸形件还在壳体104的外表面处具有作为第一接合元件的外螺纹160。此外,装配件100包括作为凹形件的另一壳体162,壳体162具有凹入部分164,凹入部分164构造成容纳套圈106和毛细管102的一部分,并且具有作为第二接合元件的内螺纹166,内螺纹166构造成可接合到壳体104的外螺纹160。
在图3中,示出沿着图1的轴线A-A的套圈卡盘108(与轴线和翼部302垂直)的横截面。这里,还示出三个纵向狭缝402。这些狭缝沿着分部140、184和130将套圈卡盘108分成三个翼部302,但是不延伸到分部134中。还画出用于一个翼部302的弯曲线304。还示出用于一个翼部302的弓形横截面区域306。可以看出,考虑到选择的几何形状(正好三个狭缝,狭缝402只延伸到分部130、184和140中但是仅部分地沿径向进入分部138中),虚拟弯曲线304非常接近相应翼部302的内径,从而提供套圈卡盘108相对于毛细管102的严格而不过于刻板的对准。
在所示的实施例中,在每一对相邻的狭缝402之间形成三个弹簧状翼部302。一个弹簧状翼部302的弯曲轴线或弯曲线304到毛细管102的外表面的距离为零,即,弹簧状翼部302的弯曲轴线304与毛细管102的外表面相切。尽管图3中未绘出,但是这适用于每个翼部302。
在图3中,附图标记302表示枢转翼部,附图标记304表示中性弯曲轴线,附图标记306表示在翼部302在空心圆柱延伸部分140处的横截面弹簧区域。三个翼部302对称地以120°分隔开。翼部302在空心圆柱延伸部分140处的横截面弹簧区域306优选设计成产生将作为毛细管102的外表面线的切线的中性弯曲轴线304,或者将在接近毛细管102的外表面线处与毛细管102配合。接近表示在±0.5mm范围内在毛细管102的名义半径以上或内部。更优选地,在±0.1mm范围内。从图3可以看出,弯曲区域的质心以及中性轴线或弯曲轴线304接近毛细管102的外表面。
图4和图5示出根据本发明的实施例的装配件100的套圈卡盘108的示图,并且特别示出在套圈卡盘108的内表面处的微突起120。
图6示出根据示例性实施例的用于流体样品的液相色谱分析的HPLC(高性能液相色谱)系统300。
泵320泵送流动相经过色谱柱330,色谱柱330包括固定相(例如由硅胶制成的珠)。样品供应单元340布置在泵320和色谱柱330之间以将流体样品注入到流动相中。提供色谱柱330的固定相,以分离利用例如2000bar的高压被泵送经过色谱柱330的流体样品的成分。检测器350检测流体样品的分离成分。可以提供分馏器360以接收流体样品的分离成分,以例如将这些成分引导至专用容器中或者废物容器(未示出)中。
从图6可以看出,装配件100用于以液体密封方式将色谱柱330的入口和出口连接到金属毛细管102。附加地或可替换地,图6中所示的任意其他组件可以使用装配件100连接到这种毛细管102。
应当注意,术语“包括”并不排除其他元件或特征,冠词“一”并不排除多个。此外,结合不同实施例而描述的元件可以组合。还应当理解,权利要求书中的附图标记不应认为是对权利要求的限制。
Claims (55)
1.一种用于将毛细管(102)联接到流体装置(300)的另一组件(330)的装配件(100),所述装配件(100)包括:
套圈(106),其构造成围绕所述毛细管(102)的前部,并有助于所述装配件(100)和所述另一组件(330)之间的流体密封;
套圈卡盘(108),其构造成围绕所述毛细管(102)的后部;
壳体(104),其构造成容纳所述套圈卡盘(108)的至少一部分,并推动所述套圈卡盘(108)抵靠所述套圈(106);
微结构(110),其在所述套圈卡盘(108)的表面的至少一部分上被形成为多个微突起(120),以在所述另一组件(330)处收紧所述装配件(100)之后,在所述套圈卡盘(108)和所述毛细管(102)之间的接触区域上与所述毛细管(102)被围绕的后部产生形配合。
2.根据权利要求1所述的装配件(100),其中,所述微结构(110)包括从所述套圈卡盘(108)的表面突出的多个微突起(120),特别是至少100个微突起,更特别地为至少1000个微突起,甚至更特别地为至少5000个微突起。
3.根据权利要求1或2所述的装配件(100),其中,至少10%、特别是至少50%、更特别地为至少90%的所述微突起(120)的高度、宽度和长度中至少一者的尺寸在0.5μm和100μm之间的范围内,特别是在1μm和50μm之间的范围内,更特别地为在5μm和20μm之间的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述微突起(120)随机地分布在所述套圈卡盘(108)的表面上。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的装配件(100),其中,至少一部分所述微突起(120)的尺寸(h)——特别是高度、宽度和长度中至少一者——不同于至少一部分相邻的微突起(120)的相应尺寸(H),特别是沿径向或轴向相邻的微突起(120)。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的装配件(100),其中,对于所述微突起(120)的至少一部分,一对相邻微突起(120)之间的距离(d)不同于相邻微突起(120)中的其他对微突起(120)之间的距离(D),所述其他对微突起(120)与所述一对相邻微突起(120)相邻。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的装配件(100),其中,至少一部分微突起(120)被布置在所述套圈卡盘(108)的表面上,不具有重复图案。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述微结构(110)形成于——特别是排他地形成于——所述套圈卡盘(108)的圆周内表面,特别是圆柱内表面上,所述套圈卡盘(108)沿着该表面在周向夹持所述毛细管(102)。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)由金属制成,特别是钢,更特别地为不锈钢。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)由洛氏硬度为至少35HRC的材料制成,特别是洛氏硬度为至少44HRC的材料。
11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)具有逐渐变细的后部(130),特别是呈圆锥形逐渐变细的后部(130),其中,所述逐渐变细的后部(130)紧靠所述壳体(104)的渐变相对表面(132)。
12.根据权利要求11所述的装配件(100),其中,所述逐渐变细的后部(130)被构造成将夹持力从所述壳体(104)传递到所述毛细管(102)。
13.根据权利要求11或12所述的装配件(100),其中,所述微结构(110)形成于所述逐渐变细的后部(130)的圆周内表面上,特别是所述逐渐变细的后部(130)的外表面没有所述微结构(110)。
14.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)具有环形的前表面(134),特别是平坦的环形前表面(134),其中,所述环形的前表面(134)紧靠所述套圈(106)的环形后表面(136)。
15.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)具有环形的前表面(134),特别是平坦的环形前表面(134),其中,由夹持元件将所述环形的前表面(134)与所述套圈(106)的环形后表面(136)分开,所述夹持元件促进所述套圈(106)和所述套圈卡盘(108)之间的夹持。
16.根据权利要求14或15所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)具有空心圆柱形的前部(138),该前部终止于所述环形的前表面(134)处。
17.根据权利要求16所述的装配件(100),其中,所述空心圆柱形的前部(138)被构造成不可变形的支撑件。
18.根据权利要求16或17所述的装配件(100),其中,所述空心圆柱形的前部(138)沿着整个套圈卡盘(108)具有最大壁厚(B)。
19.根据权利要求11至16中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)具有布置在所述空心圆柱形的前部(138)和所述逐渐变细的后部(130)之间的空心圆柱形延伸部分(140),特别是所述空心圆柱形延伸部分(140)的壁厚(b)小于所述空心圆柱形的前部(138)。
20.根据权利要求19所述的装配件(100),其中,所述空心圆柱形延伸部分(140)被构造成能够作为弹簧。
21.根据权利要求19或20所述的装配件(100),其中,所述空心圆柱形延伸部分(140)的壁厚(b)在0.1mm和0.6mm之间的范围内,特别是在0.15mm和0.4mm之间的范围内。
22.根据权利要求1至21中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)——特别是所述套圈卡盘(108)的逐渐变细的后部(130)——具有纵向狭缝(402),特别是具有围绕所述套圈卡盘(108)的圆周均匀地分布的多个纵向狭缝(402)。
23.根据权利要求19所述的装配件(100),其中,所述逐渐变细的后部(130)和所述空心圆柱形延伸部分(140)具有围绕所述套圈卡盘(108)的圆周均匀地分布的两个或三个纵向狭缝(402),特别地,这些纵向狭缝(402)在功能上终结于所述空心圆柱形的前部(138)之前,以使得用于形成于相邻狭缝(402)之间的翼部(302)枢转的功能性枢轴点(190)位于所述空心圆柱形延伸部分(140)和所述空心圆柱形的前部(138)之间的界面处。
24.根据权利要求22或23所述的装配件(100),
其中,弹簧状翼部(302)形成于每一对相邻狭缝(402)之间;
其中,至少一个弹簧状翼部(302)的弯折轴线(304)到所述毛细管(102)的外表面的距离最大为±0.5mm,特别是最大±0.1mm,其中,更特别的是,至少一个所述弹簧状翼部(302)的弯折轴线(304)与所述毛细管(102)的外表面相切。
25.根据权利要求1至24中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)和所述套圈(106)被构造成直接彼此紧靠。
26.根据权利要求1至25中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈(106)具有逐渐变细的前部(150),特别是呈圆锥形逐渐变细的前部(150),其中,所述逐渐变细的前部(150)至少部分地延伸过所述壳体(104)。
27.根据权利要求1至26中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈(106)具有环形的后表面(136),特别是平坦的环形后表面(136),其中,所述环形的后表面(136)紧靠所述套圈卡盘(108)的环形前表面(134)。
28.根据权利要求27所述的装配件(100),其中,所述套圈(106)具有终止于所述环形的后表面(136)处的空心圆柱形的后部(152)。
29.根据权利要求26和28所述的装配件(100),其中,所述套圈(106)具有布置在空心圆柱形的后部(152)和逐渐变细的前部(150)之间的空心圆柱形延伸部分(154),其中所述空心圆柱形延伸部分(154)的壁厚(I)小于所述空心圆柱形的后部(152)。
30.根据权利要求29所述的装配件(100),其中,所述空心圆柱形延伸部分(154)被构造成作为轴向弹簧。
31.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的装配件(100),
其中,所述壳体(104)、所述套圈(106)和所述套圈卡盘(108)形成所述装配件(100)的凸形件,所述凸形件还在所述壳体(104)的外表面处具有第一接合元件(160);
其中,所述装配件(100)还包括凹形件(162),所述凹形件(162)具有凹入部分(164)和第二接合元件(166),所述凹入部分(164)被构造成容纳所述毛细管(102)和所述套圈(106)的至少一部分,所述第二接合元件(166)被构造成能够接合到所述第一接合元件(160)。
32.根据权利要求1至31中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈(106)包括弹性材料,特别是聚合物材料或金属。
33.根据权利要求1至32中任一权利要求所述的装配件(100),其中,所述套圈卡盘(108)包括弹性材料,特别是聚合物材料、陶瓷材料或金属。
34.根据权利要求1至33中任一权利要求所述的装配件(100),包括所述毛细管(102)。
35.根据权利要求34所述的装配件(100),包括下列特征中至少一项:
所述毛细管(102)包括下列至少一者:金属、不锈钢、钛、塑料、聚合物、玻璃、石英;
所述毛细管(102)的管腔(170)的直径小于1.0mm,特别是小于0.2mm。
36.根据权利要求33至35中任一权利要求所述的装配件(100),其中,制成所述套圈卡盘(108)的材料的硬度超过制成所述毛细管(102)的材料的硬度。
37.一种用于处理流体样品的流体装置(300),所述流体装置(300)包括:
毛细管(102),其用于传送所述流体样品;
另一组件(330),其用于处理所述流体样品;
根据权利要求1至36中任一权利要求所述的装配件(100),其用于将所述毛细管(102)联接到所述另一组件(330)。
38.根据权利要求37所述的流体装置(300),其中,所述另一组件包括被构造成与所述流体样品相互作用的处理元件(330)。
39.根据权利要求38所述的流体装置(300),其中,所述处理元件(330)被构造来保留所述流体样品作为流动相的一部分,并允许所述流动相的其他成分穿过所述处理元件(330)。
40.根据权利要求38或39所述的流体装置(300),其中,所述处理元件(330)包括分离柱。
41.根据权利要求38至40中任一权利要求所述的流体装置(300),其中,所述处理元件(330)包括用于分离所述流体样品的成分的色谱柱。
42.根据权利要求37至41中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成引导液体流体样品穿过所述另一组件(330)。
43.根据权利要求37至42中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成利用高压引导所述流体样品穿过所述另一组件(330)。
44.根据权利要求37至43中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成利用至少500bar的压力引导所述流体样品穿过所述另一组件(330),特别是至少1000bar的压力,更特别地为至少2000bar的压力。
45.根据权利要求38至44中任一权利要求所述的流体装置(300),其中,所述另一组件(330)的至少一部分填充有流体分离材料。
46.根据权利要求45所述的流体装置(300),其中,所述流体分离材料包括尺寸在1μm到50μm范围内的珠。
47.根据权利要求45或46所述的流体装置(300),其中,所述流体分离材料包括具有孔的珠,所述孔的尺寸在0.02μm到0.03μm范围内。
48.根据权利要求37至47中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成用于分离所述流体样品的化合物的流体分离系统。
49.根据权利要求37至48中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成用于对所述流体样品进行净化的流体净化系统。
50.根据权利要求37至49中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造来分析所述流体样品的至少一种化合物的至少一种物理参数、化学参数和/或生物学参数。
51.根据权利要求37至50中任一权利要求所述的流体装置(300),包括下述至少一者:传感器装置、用于化学、生物学和/或药学分析的装置、毛细管电泳装置、液相色谱装置、HPLC装置、气相色谱装置、凝胶电泳装置、质谱装置。
52.根据权利要求37至51中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成微流体装置。
53.根据权利要求37至51中任一权利要求所述的流体装置(300),被构造成纳流体装置。
54.一种制造装配件(100)的方法,所述装配件(100)用于将毛细管(102)联接到流体装置(300)的另一组件(330),所述方法包括:
用套圈(106)围绕所述毛细管(102)的前部,所述套圈(106)构造成有助于所述装配件(100)和所述另一组件(330)之间的流体密封;
用套圈卡盘(108)围绕所述毛细管(102)的后部;
将所述套圈卡盘(108)的至少一部分容纳在壳体(104)中,所述壳体(104)被构造成推动所述套圈卡盘(108)抵靠所述套圈(106);
在所述套圈卡盘(108)的表面的至少一部分上形成多个微突起(120)作为微结构(110),以在所述另一组件(330)处收紧所述装配件(100)之后,在所述套圈卡盘(108)和所述毛细管(102)之间的接触区域上与所述毛细管(102)被围绕的后部产生形配合。
55.根据权利要求54所述的方法,其中,通过对所述套圈卡盘(108)的材料进行火花电蚀来形成所述微结构(110)。
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