CN105142788A - 歧管驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体控制和处理系统(1)，包括筒体(2)和用于操作所述筒体(2)的器具。所述筒体(2)包括缸本体，所述缸本体包括缸体和流体端口。其还包括分配端口以驱动流体流，每个分配端口定位成当所述器具操作所述筒体(2)时通过所述缸本体的转动可以与至少一个流体端口连接。所述器具包括用于驱动所述活塞(11)的活塞驱动器(8)。该系统还包括：可逆的紧固装置，当所述活塞驱动器(8)关于所述活塞(11)转动时所述可逆的紧固装置用于紧固所述活塞，以便于所述活塞(11)的运动由所述活塞驱动器(8)控制；以及转动装置，其包括是所述器具的组成部分的缸驱动器(20)，用于使所述缸本体围绕轴线A转动。

Description

歧管驱动器
技术领域
本发明涉及一种流体控制和处理系统，其包括筒体和设计成用于操作所述筒体的器具。
背景技术
环境或临床用流体的分析通常需要对样本进行从化学到热或声学处理的多个步骤过程。这些方案有时是在一次性筒体中执行的，所述一次性筒体涉及微流体处理，并且包括实现这些目的的不同的内部部件，比如流体容器、反应室、流体分析器、微通道等等。流体、试剂和液化样本在不同的内部部件之间的运动需要流体泵和/或阀。这些泵和/或阀封套在设计成用于容纳和操作所述筒体的器具中或者嵌入在所述筒体中。嵌入在控制所述筒体的器具中的这些泵或阀存在许多缺点，比如流体交叉污染、泄漏和损耗的风险。
正如在文献US8048386中描述的，嵌入在一次性筒体中的泵或阀通常包括用于将流体传送到转动端口的插塞和缸体，可以使所述转动端口与一个或多个通道流体联通，每个通道连接到筒体的特定内部部件。这种筒体与操作该筒体的器具之间的接口是复杂的并且在精度和可靠性方面存在许多缺陷。
现有的筒体和器具在对所述泵和/或阀的控制方面没有提供令人满意的解决方案，并且存在对提供简单、精确和可靠流体控制的筒体和器具的需要。
发明内容
本发明的目的是克服上面提到的所有或部分缺陷。特别地，本发明的目的在于提供一种简单、可靠、精确并且避免器具污染的流体控制和处理系统。
本发明通过提供一种流体控制和处理系统来达到这些目的，该系统包括：
–筒体；
–设计成用于操作所述筒体的器具；
–容纳在所述筒体中的至少一个缸本体，所述至少一个缸本体包括缸体和与所述缸体流体联通的至少一个流体端口；
–可以在所述缸体内运动的活塞，用以调节所述缸体内部的流体量；
所述流体控制和处理系统还包括分配端口，用以驱动至少一股流体流，每个分配端口定位成当所述器具操作所述筒体时通过所述缸本体的转动可以与至少一个流体端口连接；
所述器具包括活塞驱动器，所述活塞驱动器设计成用于驱动所述活塞；
其特征在于所述流体控制和处理系统还包括：
–可逆的紧固装置，所述可逆的紧固装置用于当使所述活塞驱动器关于所述活塞在第一方向上围绕沿着所述活塞驱动器延伸的轴线A转动时，将所述活塞紧固到所述活塞驱动器；并且所述可逆的紧固装置设计成当使所述活塞驱动器关于所述活塞在与所述第一方向相反的第二方向上转动时将所述活塞从所述活塞驱动器松开，从而所述活塞的运动由所述活塞驱动器控制；
–转动装置，包括是所述器具组成部分的缸驱动器，用于使所述缸本体围绕所述轴线A转动。
本发明还涉及一种包括至少一个活塞的筒体，所述筒体设计成用在根据本发明的流体控制和处理系统中。
此外，本发明还涉及一种器具，其包括活塞驱动器，所述器具设计成用在根据本发明的流体控制和处理系统中。
因此，根据本发明的流体控制和处理系统通过提供用于将所述活塞紧固到所述活塞驱动器的可逆的紧固装置解决了上面提到的技术问题。实际上，当所述器具操作所述筒体时所述活塞和活塞驱动器可以束缚在一起，以便于来自于所述器具的所述活塞驱动器可以控制容纳在所述筒体的缸本体中的活塞的运动。当所述活塞驱动器经由所述可逆的紧固装置紧固到所述活塞时，所述活塞可以围绕沿着所述活塞驱动器延伸的轴线A运动。因此，在根据本发明的系统中，所述活塞驱动器可以在围绕单个轴线A的转动以及在平移方面控制活塞的运动。如果所述筒体包括多个缸本体，则每个缸本体包括缸体和可以在所述缸体中运动的活塞，每个活塞可以围绕所述轴线运动，所述轴线沿着紧固到容纳在每个缸体中的活塞的活塞驱动器延伸。因此，操作所述筒体的器具通过使所述活塞围绕沿着活塞驱动器延伸的轴线运动而能够分别地调节每个缸体内部的流体量，所述活塞驱动器紧固到容纳在每个缸体中的所述活塞。此外，用于使所述缸本体关于所述筒体转动的所述转动装置能够对流体端口关于分配端口的位置进行控制。根据本发明的流体控制和处理系统还提供了灵活性，因为通过给定的器具可以依次操作多个筒体，由于所述紧固装置是可逆的，所以能够将筒体的活塞与器具的活塞驱动器松开。
根据本发明的一个实施方式，所述紧固装置包括至少两个部件，第一部件和第二部件，所述活塞附接到所述第一部件，所述活塞驱动器包括所述第二部件。
在本发明的一个实施方式中，所述转动装置包括是所述器具的组成部分的至少一个缸驱动器，所述缸驱动器设计成用于与所述缸本体形成旋转接头。
根据本发明的一个实施方式，所述紧固装置设计成当使所述活塞驱动器关于所述活塞在第一方向上转动时将所述活塞与所述活塞驱动器紧固；并且设计成当使所述活塞驱动器关于所述活塞在与第一方向相反的第二方向上转动时将所述活塞与所述活塞驱动器松开。因此，当所述器具操作所述筒体时，所述活塞驱动器关于所述活塞在所述第一方向上的转动允许所述筒体与所述器具经由所述紧固装置紧固；所述活塞驱动器的随后的平移允许对所述活塞进行控制。所述活塞驱动器关于所述活塞在所述相反方向上的转动允许将所述筒体与所述器具脱开联接。因此，这种紧固装置提供了灵活性。这种紧固装置不需要复杂的机构。
在本发明的一个实施方式中，所述紧固装置包括卡口式连接座(abayonetmount)。该卡口式连接座是简单的并且需要有限数量的技术部件。利用这种卡口式连接座，所述连接和脱开是快速的并且需要将活塞驱动器转过小的角度。
在一个实施方式中，所述流体控制和处理系统还包括用于将所述活塞驱动器与所述转动装置互锁的互锁装置，以便于当所述活塞驱动器和活塞通过所述紧固装置紧固时所述活塞驱动器可以控制所述缸本体的转动。根据本发明的筒体与器具之间的连接是关键的，以在筒体的整个操作过程中保持紧固。一旦所述活塞驱动器和所述活塞紧固在一起该互锁装置就接合。
在本发明的一个实施方式中，所述互锁装置设计成防止所述活塞驱动器关于所述活塞在所述第二方向上转动。该互锁装置一旦接合之后就防止所述紧固装置脱开连接。所述互锁装置的转动允许使所述转动装置和活塞驱动器同时转动。
如果所述紧固装置设计成当所述活塞驱动器关于所述活塞在第二方向上转动时将所述活塞与所述活塞驱动器松开，则因此所述互锁装置防止所述紧固装置脱开连接。甚至在所述互锁装置接合时不允许所述活塞驱动器关于所述活塞在第二方向上转动。
在一个实施方式中，本发明还包括在所述互锁装置与所述活塞驱动器之间的棱柱副连接部以及所述转动装置与所述互锁装置之间的夹持接头。这种连接允许所述活塞驱动器在所述互锁装置内部平移。
在另一个实施方式中，当所述紧固装置将所述活塞与所述活塞驱动器紧固时，所述活塞驱动器在沿着所述轴线A的方向上的平移使所述活塞在相同方向上平移。
在一个实施方式中，所述互锁装置包括导套(guidebush)，以便于一旦将所述活塞驱动器紧固到所述活塞并且当所述缸驱动器与所述缸本体联接时，所述导套的转动就使所述活塞驱动器和所述缸驱动器同时转动。
附图说明
通过下面的基于附图叙述的详细描述进一步阐述了本发明，这些附图呈现了对本发明不构成限制的流体控制和处理系统的示例性和解释性的实施方式，其中：
图1示出了根据本发明的筒体的透视图；
图2是来自于根据本发明的器具的活塞驱动器的分解视图；
图3是容纳在缸本体中的活塞的局部横截面视图；
图4a是示出了没有紧固到活塞的活塞驱动器的该系统的局部横截面视图；
图4b是示出了紧固到活塞的活塞驱动器的该系统的局部横截面视图；
图5a是示出了与缸本体互锁的互锁装置的该系统的局部横截面视图；
图5b是示出了没有与缸本体互锁的互锁装置的该系统的局部横截面视图；
图6a是当所述互锁装置与缸本体互锁并且所述活塞驱动器沿着纵轴线平移时的该系统的局部横截面视图；
图6b是当所述互锁装置与缸本体互锁时的该系统的局部横截面视图；
图7是活塞驱动器和互锁装置的局部横截面。
具体实施方式
在图1-7中部分地示出的根据本发明的流体控制和处理系统1包括图1中示出的筒体2。所述筒体2设计成由图中未示出的器具操作。所述筒体2包括容纳在该筒体2中的两个缸本体(在图中未示出)。每个缸本体具有附接到缸本体的末端之一的缸接口3、4，以便于可以从筒体2的外部接近所述缸接口3、4。每个缸接口3、4具有中空直圆柱体5(图1、3、4、5和6)的形状，该中空直圆柱体具有形成所述缸接口3、4的外表面的圆形支承表面6、7。每个缸本体包括图中未示出的缸体以及图中未示出的与所述缸体流体联通的至少一个流体端口。
所述流体控制和处理系统1还包括图中未示出的分配端口，用以驱动至少一股流体流。每个分配端口定位成当所述器具操作所述筒体2时可以与所述流体端口连接。
该系统还包括装备有图2中示出的设计成用于操作所述筒体2的活塞驱动器8的器具(图中未示出)。图2中示出的活塞驱动器8具有沿着图2中示出的轴线A延伸的轴杆的形状，并且在其端部9之一处具有三个销10，每个销在垂直于所述轴线A的方向上延伸。每个销10与其它销10围绕所述轴线均匀间隔开。
所述活塞驱动器8设计成用于驱动在图6a和6b中部分示出的活塞11。所述活塞11可以在缸体中运动以调节所述缸体内部的流体量以便经由所述流体端口抽入或排出流体。所述活塞驱动器8可以直接(在未示出的实施方式中)或者经由图4a、4b、5a、5b、6a和6b中部分示出的延长所述活塞11的活塞杆12而连接到所述活塞11。在该种情况下，所述器具(图中未示出)包括能够操作筒体2的两个活塞11的两个活塞驱动器8。每个活塞驱动器8设计成用于紧固到一个活塞11以便于使每个活塞8围绕沿着紧固到每个活塞11的活塞驱动器8延伸的轴线单独运动。因此，一个活塞11可以围绕轴线A(图2、4a、4b中示出)运动，另一个活塞可以围绕轴线B(图中未示出)运动。
所述流体控制和处理系统1包括用于以可逆方式将所述活塞11紧固到活塞驱动器8的可逆的紧固装置。所述紧固装置包括至少两个部件：活塞杆12的位于端部9处的第一部件13和与所述第一部件13互补的第二部件14，所述第二部件14包括活塞驱动器8的所述端部9和销10，如图4a和4b中所示。
所述紧固装置形成了卡口式连接座，因为所述第一部件13包括凹部16以及三个L形凹槽15，所述凹部16适于容纳所述活塞驱动器8的端部9，每个L形凹槽15适于容纳其中一个销10。每个L形凹槽15包括沿着所述轴线A延伸的第一凹槽17和在与所述轴线A垂直的平面内延伸的第二凹槽18，见图3、4a、4b、5a、5b、6a、6b。每个第二凹槽18由防止接合在所述第二凹槽18中的销10沿着轴线A平移的边缘19限定轮廓。为了将所述紧固装置紧固，所述活塞驱动器8的端部9插入到所述凹部16中，使得每个销10接合在其中一个第一凹槽17中。一旦所述端部9和销10正确插入到所述第一部件13中，所述活塞驱动器8关于所述活塞11在第一方向上(在图中描述的实施方式中是逆时针)围绕所述轴线A的转动允许将所述活塞驱动器8紧固到所述活塞11，这是因为所述销10接合在所述第二凹槽18中并且被所述边缘19阻止沿着所述轴线A平移。当所述销10在所述第二凹槽18中时，如图6a中所示，所述活塞驱动器9在沿着所述轴线A的方向上的平移使所述活塞11在相同方向上平移。
所述活塞驱动器8关于所述活塞11在与所述第一方向相反的第二方向上的转动允许将所述活塞11与所述活塞驱动器8松开。
所述流体控制和处理系统1还包括转动装置，该转动装置用于使所述缸本体转动，从而使所述流体端口转动，以便于使所述流体端口与分配端口中的至少一个流体联通。所述转动装置包括图4a、4b、5a、5b、6a、6b和7中示出的缸驱动器20。所述缸驱动器20包括限定了内部空间24的中空圆柱体21，所述内部空间24的形状适于使所述活塞驱动器8在内部平移和转动。所述内部空间具有柱体形状，其基面(thebase)形成为大致三角形。所述缸驱动器20包括三个接合齿22(图7)，它们定位并设计成插入所述支承表面6中的互补的联接凹槽23中，如图5a和5b中所示。当所述接合齿22插入到所述联接凹槽23中时，所述缸驱动器20围绕所述轴线A的转动使缸接口3和缸本体转动，见图6a和6b。
所述流体控制和处理系统1还包括用于将所述活塞驱动器8和缸驱动器20互锁的互锁装置，以便于当通过所述紧固装置将所述活塞驱动器8紧固到所述活塞11时所述活塞驱动器8可以控制缸本体的转动。这种互锁装置包括导套24(图2-7)。所述导套24具有中空挤压成型壁25，其内部适于接收具有所述销10的活塞驱动器8，如图7中所示。所述挤压成型壁25的外部适于与缸驱动器20的内部空间24形成滑动接头。一旦所述活塞驱动器8紧固到所述活塞11并且当所述缸驱动器20与所述缸本体经由缸接口3连接时，所述导套24沿着所述轴线A平移以容纳所述缸驱动器8并且与所述缸驱动器20形成接头，如图7中所示。在该位置中，导套24的转动使活塞驱动器8和缸驱动器20同时转动。
在考虑了本说明书以及这里披露的本发明的实施方式之后，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。该说明书以及示例旨在认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精髓由后面的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种流体控制和处理系统(1)，包括：
–筒体(2)；
–设计成用于操作所述筒体(2)的器具；
–容纳在所述筒体(2)中的至少一个缸本体，所述至少一个缸本体包括缸体和与所述缸体流体联通的至少一个流体端口；
–能在所述缸体内运动以便调节所述缸体内部的流体量的活塞(11)；
所述流体控制和处理系统(1)还包括用于驱动至少一股流体流的分配端口，每个分配端口定位成当所述器具操作所述筒体(2)时通过所述缸本体的转动能与至少一个流体端口连接；
所述器具包括活塞驱动器(8)，所述活塞驱动器(8)设计成用于驱动所述活塞(11)；
其特征在于，所述流体控制和处理系统(1)还包括：
–可逆的紧固装置，所述可逆的紧固装置用于当所述活塞驱动器(8)关于所述活塞(11)围绕沿着所述活塞驱动器(8)延伸的轴线A在第一方向上转动时，将所述活塞(11)紧固到所述活塞驱动器(8)；并且所述可逆的紧固装置设计成当所述活塞驱动器(8)关于所述活塞(11)在与所述第一方向相反的第二方向上转动时，将所述活塞(11)从所述活塞驱动器(8)松开，从而所述活塞(11)的运动由所述活塞驱动器(8)控制；
–转动装置，所述转动装置包括是所述器具组成部分的缸驱动器(20)，用于使所述缸本体围绕所述轴线A转动。
2.根据权利要求1所述的流体控制和处理系统(1)，其中所述紧固装置包括至少两个部件，所述两个部件即第一部件(13)和第二部件(14)，所述活塞(11)附接到所述第一部件(13)，所述活塞驱动器(14)包括所述第二部件(14)。
3.根据权利要求1或2所述的流体控制和处理系统(1)，其中当所述紧固装置将所述活塞(11)与所述活塞驱动器(8)紧固时，所述活塞驱动器(8)在沿着所述轴线A的方向上的平移使所述活塞(11)在相同方向上平移。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的流体控制和处理系统(1)，其中所述缸驱动器(20)设计成与所述缸本体形成转动接头。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的流体控制和处理系统，其中所述紧固装置设计成当所述活塞驱动器(8)关于所述活塞(11)在第一方向上转动时，将所述活塞(11)与所述活塞驱动器(8)紧固，并且设计成当所述活塞驱动器(8)关于所述活塞(11)在与第一方向相反的第二方向上转动时，将所述活塞(11)从所述活塞驱动器(8)松开。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的流体控制和处理系统(1)，其中所述紧固装置包括卡口式连接座。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的流体控制和处理系统(1)，还包括用于将所述活塞驱动器(8)与所述转动装置互锁的互锁装置，以便于当所述活塞驱动器(8)和活塞(11)通过所述紧固装置紧固时，所述缸本体的转动能由所述活塞驱动器(8)控制。
8.根据权利要求7所述的流体控制和处理系统(1)，其中所述互锁装置设计成防止所述活塞驱动器(8)关于所述活塞在所述第二方向上转动。
9.根据权利要求7或8所述的流体控制和处理设备，其中所述流体控制和处理设备还包括在所述互锁装置与所述活塞驱动器(8)之间的棱柱副连接部以及所述转动装置与所述互锁装置之间的夹持接头。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的流体控制和处理系统，其中所述互锁装置还包括导套(24)，使得一旦将所述活塞驱动器(8)紧固到所述活塞(11)并且当所述缸驱动器(29)与所述缸本体联接时，所述导套(24)的转动引起所述活塞驱动器(8)和所述缸驱动器(20)同时转动。
11.一种包括至少一个活塞(11)的筒体(2)，所述筒体(2)设计成用在根据权利要求1-10中任一项所述的流体控制和处理系统(1)中。
12.一种包括活塞驱动器(8)的器具，所述器具设计成用在根据权利要求1-10中任一项所述的流体控制和处理系统(1)中。
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Assignee: Guangzhou Wanfu Cadiz Biotechnology Co.,Ltd.

Assignor: Wanfu Cadiz Co., Ltd

Contract record no.: X2020990000661

Denomination of invention: Manifold driver

Granted publication date: 20171219

License type: Common License

Record date: 20201204

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Patentee before: BIOCARTIS N.V.