CN105188935B - 用于多通道排气移液管的液体端组件 - Google Patents
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Abstract
一种手持式多通道排气移液管在结构上是模块化的,并包括柔性接头和代替存在于传统多通道移液管中的各种机加工金属、玻璃和陶瓷部件的模制塑料部件。这些改进是在不牺牲通道至通道一致性、准确性和精确性的情况下做出的。所述多通道移液管制造成本低、重量轻、可靠且易于组装和维修。
Description
技术领域
本发明涉及液体处理移液管,并且更具体地涉及能够操作以同时测量和转移多个基本相同的小体积液体的手持式多通道排气移液管。
背景技术
手持式多通道排气移液管是众所周知的,并且几十年来在实验室设置中已经是普遍现象。此类移液管对于例如微管和多孔板之间的液体样品的快速、方便转移是特别有用的。通常,多通道移液管具有以一或多个均匀间隔排布置的多个喷嘴,并且喷嘴经配置接收与单个通道手持式移液管上使用的尖端类似或相同的一次性移液管尖端。对于传统多通道移液管配置的示例,参见第4,779,467号美国专利,所述专利如同进行了完全阐述一样在此以引用的方式并入。
因为多通道移液管由实验室工作人员如此频繁地处理,且通常在长的不间断时间段内使用,所以人机工程学的考虑事项是重要的。然而,为了保持准确性和可靠性,通常做出一些权衡(tradeoff)。多通道移液管通常是不舒适地大和重,其中精密金属部件用于确保准确性、一致性和耐久性。此类金属部件不仅重,而且由于组装所必要的劳动密集型过程而往往使得制造成本昂贵。
通道至通道一致性是多通道移液管的一项重要品质。意想不到的变化可导致实验异常或其他差的结果。因此,如上所述,用体积庞大且笨重的部件制作的多通道移液管已被证明是可靠的科学工具。然而,在一些情况下,这个重量在长的使用时间段内可以导致疲劳。
因此,需要一种避免现有技术的限制的可调节多通道移液管。此类移液管将包括有利特征,如可靠、精确、能够精确测量液体且重量轻的紧凑设计。在保持易于组装和维修以及提供优良的通道至通道体积测量一致性和性能的同时,实现这些特点和特征。
发明内容
根据本发明的手持式多通道排气移液管用更小、重量更轻的替换物替换传统多通道移液管的许多体积庞大且笨重的金属部件。
传统多通道移液管的液体端部分通常包括金属推杆、多个抛光金属活塞和其他金属部件。这些部件通常由不锈钢制成,所述不锈钢是一种提供优良的抗腐蚀性和耐磨损性但相当致密和重的材料。根据本发明的多通道移液管用模制塑料对应物替换不锈钢推杆和各种其他部件,而不显著地牺牲可靠性、准确性或精确性。
多通道移液管中的推棒是一种将通常由按钮手动控制的单个柱塞杆的移动转换成多个并行活塞的对应相等移动。经由追踪单个不锈钢导轴的轴承引导并保持根据本发明的多通道移液管中的推棒并行,以确保通道至通道的一致性;将该导轴做成中空的,以进一步减轻重量。
与通常为此目的而使用个别弹簧的传统多通道移液管相比,活塞的头端通过小而轻的不锈钢弹性构件保持在推棒中。这些夹子减小或消除活塞和推棒之间的轴向间隙,并自动保持和帮助集中活塞。
如同传统手持式多通道移液管一样,多个圆筒安装在壳体内,其中每个圆筒经由推棒接收排气活塞,所述排气活塞响应柱塞杆的移动而安装用于在其中轴向移动。每个圆筒耦接到带有打开端的喷嘴,所述打开端从壳体的底壁延伸。如在传统移液管中,喷嘴用于安装和释放一次性移液管尖端。
在根据本发明的多通道移液管中,喷嘴和排气圆筒也由模制塑料制成。一旦壳体已经打开,模块化配置在必要时就允许喷嘴、圆筒、密封件和活塞的简单的无需工具的移除和替换。该模块化结构促进简单的制造和大大改进的维修。模制部件也通过减少对圆筒、活塞、推杆和推棒组件中较重的精密机械加工金属部件的需要来大大地减轻重量。
根据本发明的多通道移液管还包括推杆和推棒之间的柔性接口。该柔性接口允许由较小制造变化或移液管主体和柱塞杆之间的附接不准确性以及那些部件与推杆在多通道移液管液体端内的连接而引起的推杆中的某个径向(即成角度的)间隙。然而,轴向间隙被最小化。由于柔性接口,推棒能够在允许推杆的小径向成角度的偏移同时保持并行并集中在导轴上,以确保通道至通道的一致性、准确性和精确性。
附图说明
从下面的详细描述和附图看,本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见,其中:
图1是根据本发明的包括主体和液体端的示例性完整手持式多通道移液管的外部视图;
图2是图1的手持式多通道移液管的示例性液体端部分的视图,其中其壳体和尖端喷射器的一部分被移除,从而允许看到内部部件;
图3是图2的液体端部分的剖视图;
图4是图2的液体端部分的实施例的推杆、推棒、活塞和圆筒组件的第一实施例的分解图;
图5是根据本发明的移液管的液体端部分的实施例的活塞和圆筒组件的第二实施例的分解图;
图6a-6d示出用于在根据本发明的示例性移液管的液体端中将推杆连接到推棒的柔性插接式接头的操作;
图7示出用于将活塞保持在根据图4的推棒内的示例性弹性构件;以及
图8以示意图形式示出图7的弹性构件如何将活塞保持在根据本发明的移液管的实施例中的推棒内。
具体实施方式
现在参照详细说明性实施例描述本发明。将显而易见的是,根据本发明的多通道排气移液管可以以各种形式实施。因此,本文公开的具体结构和功能细节是代表性的且不限制本发明的范围。
首先参照图1,示出了根据本发明的手持式多通道移液管110的概述图示。
移液管110包括可手持的主体112,其包含体积调整机构和可朝向主体轴向移动的柱塞按钮114。在所示的移液管110中,随着通过向柱塞按钮施加压力来操作该柱塞按钮,此移动通过柱塞杆116(大部分在主体的内部)转移到液体端组件120。在公开的实施例中,液体端组件120包括相对低轮廓的壳体122。
壳体122包括后部分128和前部分129,前部分129可从后部分128拆卸以露出液体端组件120的内部部件用于制造或维修,如将在下面进一步详细地举例说明和描述。
一种形式的示例性手动移液管的操作在洪贝格(Homberg)的题为“ManualPipette with Magnet Assist(用磁铁帮助的手动移液管)”的第5,700,959号美国专利中进行说明,所述美国专利如同在本文中进行了完全阐述一样在此以引用的方式并入。柱塞按钮114朝向其由移液管的体积设置限定的最高位置进行弹簧偏置。如在洪贝格(Homberg)的专利中所说明,用户将柱塞按钮114朝向限定原始位置的软止动件按压,并在分配流体同时越过原始位置到喷出(blowout)位置。
虽然图1示出手动移液管,但是将认识到还可以使用电子控制的马达驱动移液管。在此类情况下,柱塞杆116响应来自嵌入式处理器的控制而轴向地驱动。
如图所示,液体端组件120包括以一排布置的八个突出喷嘴。如上所述,目前可用的是传统形式的在单个排中具有六个、八个或十二个喷嘴或者在每排八个或十二个的两排中具有十六个或二十四个喷嘴的移液管。在本文将详细讨论采用单个排八个喷嘴的本发明的实施例,但是所公开的发明可适用各种配置的多通道移液管。
在操作中,可更换的移液管尖端可以且通常附接到喷嘴中的每个,例如,如在凯利(Kelly)等人的第6,168,761号美国专利中所述,所述美国专利如同在本文中进行了完全阐述一样在此以引用的方式并入。当移液管110如上所述操作时,通过操纵柱塞按钮114来通过移液管尖端吸出和分配流体,空气可以从圆筒并从喷嘴排出,从而如用户所期望那样驱动液体流入或流出附接的移液管尖端。
液体端组件120包括通过按压喷射器按钮118(在移液管的主体112上)制动的尖端喷射器124,其在液体端组件的近端处通过在移液管主体112内部的机构将到尖端喷射器124的力转移到喷射器套筒126。喷射器套筒126经由邻近套筒126的喷射器124的凸出上端134将其轴向移动转移到尖端喷射器124。当按压喷射器按钮118时,使尖端喷射器124轴向地移动,从而推开当时安装在喷嘴上的任何尖端。当释放喷射器按钮118时,喷射器124被弹簧偏置回到其邻近壳体122的静止位置,从而允许安装新尖端。
在公开的实施例中,壳体122和移液管主体112的外部部分由合适的刚性聚合物诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚碳酸酯的共混物制成。
现在参照图2,示出了图1的液体端组件120,其中壳体122的前部分129(图1)被移除以露出液体端组件120的内部部件。图2中所示和本文所述的示例性液体端组件经设计允许容易地移除前部分129,以维修主要锚定到壳体122的后部分128的内部部件。因此,液体端组件120仍然可操作,并且可以通过移除前部分129来观察和检查。
为了将前部分129和后部分128附接在一起,后部分128包括经布置与前部分129上的对应特征部互锁的多个L形特征部212和214。为了将前部分129附接到后部分128,前部分129(图1)放置在后部分128之上并滑动到适当位置,从而使L形特征部212和214与前部分129上的对应特征部互锁;然后紧固螺钉216,以防止所述部分128和129滑动分开。螺钉216和L形特征部212和214配合地作用,以保持壳体212围绕其整个周边闭合。为了将前部分129从后部分128移除,移除螺钉216并将所述部分滑动分开。这被认为是特别有利的组装方法,从而导致组装和拆装方便且重量轻。在前部分129和后部分128之间以及在液体端组件120的各种部件之中的附接的其他配置和方法当然是可能的,并且符合本发明的范围。
在公开的实施例中,耦接螺母210将液体端组件120附接到移液管110的主体112(图1)。耦接螺母210容易从移液管主体112的螺纹远侧部分拧紧和拧开。
推杆218从液体端组件120的近端突出。推杆218在其近端处包括杯状容器220,其适于与从移液管主体112中的柱塞杆116延伸的圆形邻接远端部分耦接。偏置弹簧312(图3)向上并朝向移液管主体112推动推杆218,这使推杆218和柱塞杆116保持紧密耦接。该接头可以通过松开耦接螺母210以及将柱塞杆和推杆拉开来进行简单拆卸。
移液管主体112和液体端组件120之间的接头自由旋转,即使在耦接螺母210将液体端组件120附接到移液管的主体112时。因此,移液管的用户自由地将液体端组件120定位在任何期望的径向定向,以方便操作。
所示的液体端组件120包括八个喷嘴,每个位于对应圆筒230的远端处。圆筒230附连到壳体122的后部分128的底壁232;每个圆筒230由模制聚合物材料制成并形成有适于装入由壳体122限定的对应圆筒狭槽236中的径向突出凸缘234。当凸缘234完全插入其圆筒狭槽236且壳体122的前部分129附连到后部分128时,圆筒230有效地锚定在适当位置。在公开的实施例中,凸缘234以其在仅一个定向中装入对应圆筒狭槽236这种方式键入,以确保适当地且正确地对准所有圆筒。
如在传统多通道移液管中,每个圆筒230接收轴向可移动活塞238,并且每个活塞238在其近端处锚定到轴向可移动推棒240。继而,推棒240附接到推杆218。因此,然后当推杆218经由柱塞按钮114的按压在移液管110的操作期间轴向地移动时,将推杆218的这种轴向移动转移到推棒240和活塞238,所述推棒240和活塞238中的每个轴向地移动一段等于柱塞按钮114的移动的距离。活塞238中的每个与其对应圆筒230形成气密密封,并且相应地,活塞238进入和离开圆筒230的移动排出每个圆筒和附接移液管尖端中基本相等量的空气,从而允许将液体吸入尖端中或者从尖端分配液体。
在公开的实施例中,圆筒230和活塞238中的至少部分由合适的刚性耐化学性聚合物诸如聚醚酰亚胺(PEI)模制。这种材料和结构已表明可提供令人满意的密封性能、轻的重量和移液准确性。
如图2和图3中所见,推棒240安装在导轴242上的液体端组件120内,所述导轴242轴向地延伸穿过液体端组件120并安装到壳体122的后部分128。如将结合图4在下面所说明,推棒240采用黄铜轴承来追踪导轴并保持推棒240和推杆218之间绝对垂直关系,从而确保关于公开的多通道移液管的各通道的一致性能。有利地,推棒240也由PEI制成,并且导轴242是中空不锈钢杆。不锈钢导轴242的尺寸设定成确保其在液体端组件120内保持直的和刚性的,但其尺寸足够薄,以确保液体端组件不包括多余的重量。
壳体122的后部分128还包括线性凸出部244。这些线性凸出部244经定位引导推棒240的后部,从而防止其围绕导轴242或推杆218旋转,而不向推杆218和推棒240的轴向移动给予大量摩擦。
每个活塞238包括近侧喇叭形头250,其尺寸设定成装入在推棒240中形成的对应活塞头狭槽252。如图所示,推棒240包括八个狭槽,每个狭槽用于所示的八通道移液管中八个活塞238中的每个活塞。活塞头狭槽252的尺寸设定成容纳活塞238的喇叭形头250,其中一些额外空间可用在喇叭形头250之上,用于保持弹性构件(结合图4和图5在下面讨论)。
用所示的配置,根据本发明的多通道移液管液体端组件120容易组装和拆卸。如上所述,圆筒230中的每个装入由壳体122的后部分128限定的对应圆筒狭槽236。类似地,随着喇叭形活塞头250装入推棒240中的对应活塞头狭槽252,每个单独圆筒230和对应活塞238可以通过简单地滑动那些部件远离壳体122的后部分128来添加到液体端组件120或从液体端组件120移除。这便于简单制造和维修。如果仅一个喷嘴或圆筒230已被损坏或者正在不正确地操作,则可以更换该具体部件,而不干扰移液管110的任何其他通道。
图3示出图2中所示的许多相同部件,但是以剖面形式所述圆筒230的操作更清楚可见。
所示的实施例表示八通道液体端,其中每个通道具有50μl排出容量。在该实施例中,将注意的是,每个圆筒230包括圆筒体360、具有侧缘密封件362的密封环以及密封护圈364。密封护圈364由模制聚甲醛(POM)制成,而侧缘密封件362是EPDM(乙烯丙烯二烯单体)橡胶,已经发现该EPDM橡胶在根据本发明的液体端中提供有利的密封属性,同时具有有用的耐化学性、耐磨损性和长使用寿命。这是静止密封件设计,其中密封件在圆筒230的近端附近保持静止;随着活塞轴向地移动穿过静止密封件,每个侧缘密封件362抵靠其对应活塞238的基本圆柱形外表面部分形成基本气密的密封。
据预期,不同移液管容量可需要不同的密封设计。例如,10μl或20μl的多通道液体端组件可以包括压缩丁腈橡胶O形环,其保持在圆筒主体和密封护圈之间用于抵靠轴向移动的活塞密封。此类O形环也将构成静止密封件。或者较大体积的液体端组件(如100μl、200μl或更大)可以包括移动密封件,其中环形EPDM橡胶唇形密封件在每个轴向移动活塞的近端附近附连,并且该唇形密封件随所述活塞轴向地移动,从而抵靠圆筒的平滑内表面密封。此类替代实施例在图5中示出并在下面讨论。这些替代密封设计也很好地适于在多通道移液管中的活塞内排出空气。其他活塞和圆筒密封件配置是众所周知的,并且可以在本发明的范围内采用。
有利地,合适的全氟聚醚(PFPE)或其他润滑脂可以用于在密封件和活塞(在所示的实施例中)之间或密封件和圆筒壁(在上述移动密封件的实施例中)之间的接口处润滑每个活塞238和上述对应圆筒密封件362之间的密封表面。PFPE润滑脂基本上是惰性的、不溶解的、耐化学药品和耐热的,并且倾向于避免移动;这些特点被认为在润滑移液管密封件中是特别有用的。
所公开的多通道液体端组件120(图1)的若干创造性特征部在图4中清楚地示出,图4示出了推杆218、推棒240、弹性构件450以及包括活塞412、密封护圈414、侧缘密封件416和圆筒418的单个活塞-圆筒组件。
如上所述,推棒340(图2)耦接到管状黄铜轴承420(图4)。液体端组件120(图1)组装成使得轴承的环形内表面追踪具有平滑、抛光外表面的不锈钢导轴242(图2)。平滑导轴242和黄铜轴承之间的接口提供低摩擦导向件,在所述低摩擦导向件上,推棒240用最小的径向间隙自由地在壳体122内轴向移动。在公开的实施例中,黄铜轴承420压合到由推棒240限定的套筒中。
轴承420紧密地装在导轴242上,并相应地,防止推棒240歪斜且推棒240倾向于保持与导轴242垂直。将注意的是,推棒歪斜是多通道移液管中通道至通道体积不一致性的显著因素。虽然靠近推杆218的中央通道可以接近所期望的性能,但是由于推棒歪斜或未对准,外侧通道(在一排喷嘴的任一端附近)可以具有比预期更短或更长的冲程。已经发现,本文所阐述的导轴242和轴承420布置消除此类破坏准确性的歪斜。
推杆218通过柔性接口,即插接式接头430耦接到推棒240。推杆218的远端432包括T形凸缘434。T形凸缘434装入由推棒240限定的对应插接式狭槽436,并且在液体端组件120的制造期间,弹性O形环438(在公开的实施例中为丁腈橡胶)放置在推杆的T形凸缘434上面,T形凸缘434插入插接式狭槽436,并且推杆218旋转大约九十度以将插接式接头430锁定在一起。T形凸缘434、插接式狭槽436和O形环438配合地产生基本上无轴向间隙的柔性接头,所述轴向间隙能够容纳推杆的一些径向成角度移动或偏移,如当液体端组件120安装到移液管主体112时由杯状容器220(图2)的径向位移引起的径向移动或偏移。容许移液管主体112和液体端组件120之间的少许较小不对准而对使用根据本发明的移液管110的液体测量的准确性无任何基本影响的这种能力是根据本发明的移液管的有利特征。
在根据本发明的液体端组件120中,柔性插接式接头430可以在插接式槽436下面由推棒240的上表面440上的一或多个突出特征部保持在其附连和锁定定向(在插入后旋转九十度)中;弹性O形环438的压缩推动T形凸缘434抵靠上表面440,并且相应地,即使从上表面440延伸的小突出部也将帮助避免不期望的推杆旋转。
将注意的是,其他形式的柔性接口或接头可以代替根据本发明的移液管110中的插接式接头430。在公开的实施例中,插接式接头430是不松脱的。然而,在替代实施例中,如果任何松脱接头被充分地弹簧偏置在一起来避免不期望的松弛,则松脱接头(与在推杆218的近端处的杯状接头类似)或球窝接头可以提供类似的优点。
如参照图3在上面所述,根据本发明的液体端组件120中采用的圆筒组件包括若干部件:密封护圈414、侧缘密封件416和圆筒418。侧缘密封件416在圆筒418的近端处插入尺寸合适的凹部460,并且密封护圈414咬合到密封件416上的适当位置中,从而将密封件416牢固地固定在圆筒418内的适当位置中。该组装过程可以不用工具完成,因为公开的密封护圈414包括适于咬合到由圆筒418限定的匹配容器464中的至少一个弹性凸块462。拆卸也是简单的,因为工具可以用于简单地将凸块462按压在容器464内,从而允许密封护圈414从圆筒418抽出。将注意的是,凸块462和容器464定位在圆筒418内的密封件416近侧,并且相应地,活塞412和圆筒418之间密封的气密性不会因此受到影响。
随着活塞412在圆筒418内轴向地移动,侧缘密封件416抵靠活塞412的外表面密封,从而排出圆筒418内的空气。在本发明的实施例,特别是根据本发明的小体积移液管(例如,小于100μl)中,活塞412的密封部分可以由抛光的不锈钢制成。如上所述,不锈钢与塑料相比是相当地更加致密和重,但是其提供优良的表面平滑度和硬度,且在小体积移液管中这种材料不会明显地增加装置的总体重量。
弹性构件450插入活塞412和推棒240之间,抵靠推棒240的上邻接表面454定位。弹性构件450用来将活塞412固定和集中在推棒240内的期望位置中。该弹性构件将参照图7和图8在下面进一步详细讨论。
如上所述,在根据本发明的多通道移液管中可以采用活塞-圆筒组件的不同实施例,特别是较大体积的实施例(例如,100μl或更大)。此类替代配置在图5中示出。
图5的200μl活塞-圆筒组件包括活塞512,其优选地由模制聚合物材料(诸如在根据本发明的移液管的各种其他部分中采用的PEI)制成。
在移液管的操作期间,活塞512移入并移出对应的圆筒580。包括EPDM橡胶唇形密封件的环形密封环582在每个轴向移动活塞的近端附近附连,并且该唇形密封件随活塞512轴向地移动,从而抵靠该圆筒的平滑内表面586密封。因此,这是“移动密封件”设计。在公开的实施例中,密封环582由活塞限定的凹口584保持在活塞512上的优选位置中。当组装移液管时,密封环582在活塞上面拉伸并且在期望的位置中释放;凹口584经由过盈配合在操作期间将密封环582保持在适当位置中。在本发明的实施例中,圆筒580的密封环582和内表面586之间的接口用合适的全氟聚醚(PFPE)润滑脂润滑。
推杆218和推棒240(图2-4)之间的插接式接头430(图4)在图6a-6d中更详细地示出,其中图6a-6d在本质上是示意性的和说明性的。
如图6a中所示(且如参照图4在前面所述),推杆218插入穿过弹性O形环438并插入由推棒240限定的插接式狭槽436。在插入插接式狭槽436之后,该推杆旋转九十度,以将T形凸缘434锁定到推棒240内的适当位置中。如上所讨论,且如图6b中所示,推棒240包括从推棒240的上表面440(图4)突出的凸出部620;这些凸出部倾向于防止推杆218和T形凸缘434旋转回到未锁定的定向中,而插接式接头430经由O形环438的压缩保持在一起。
在图6a中,将观察到的是,在插接式接头430完全组装时,O形环438保持稍微压缩,并且T形凸缘430抵靠推棒240的上表面440推动。因此,然后随着推杆218在根据本发明的移液管的操作期间轴向地移动,推杆218和推棒240之间基本上没有轴向间隙,并且该推棒准确地追踪移液管的柱塞杆的移动,并且该推棒保持与导轴242垂直。
然而如上所述,插接式接头430是柔性的,允许如图6b中所示的推杆218中的某个径向成角度的间隙。尽管O形环438的一侧可以比另一侧压缩得更多,且推杆218和推棒240不再垂直,但是将观察到的是柔性插接式接头430允许推棒240保持与导轴242垂直,从而在根据本发明的多通道移液管中具有优良的准确性和通道至通道一致性。为了得到效果,图6b中所示的推杆218的角度被放大,并且在实践中所观察的任何偏差可能是相当小的,对液体测量的总体准确性具有最小影响。
图6c和图6d从根据本发明的液体端组件的一侧示出柔性插接式接头430,与图3中提供的视图垂直。如图6c中所示,T形凸缘434比插接式槽436(一旦旋转到适当位置)更宽,并且凸缘434抵靠推棒240的上表面440推动。并且如图6d中所示,杯状容器220(图2)的径向位移将允许推杆218在某种程度上从垂直于推棒240的方向成角度,并且在这种情况下,T形凸缘434可以稍微远离推棒240的上表面440摆动(尽管T形凸缘434可以被构形,以在实践中最小化该影响)。然而,推棒240将根据需要保持与导轴242垂直,并且将倾向于保持移液管的准确性和性能。
然后清楚地,与推杆218的杯状容器220结合使用的柔性插接式接头430是特别有利的,因为其即使在部件某种程度的不对准情况下仍允许操作根据本发明的移液管,而不向推棒施加任何显著的转矩或力矩。
弹性构件450在图7中更详细地示出。如上面所观察,弹性构件450优选地由不锈钢冲压和形成,但应该注意的是在该应用中可以使用其他合适的弹性材料,包括但不限于其他金属或塑料。应当为了适当的性能选择材料;已发现不锈钢提供耐久性、重量、成本和弹性的良好平衡。
所示的弹性构件适于定位在推棒240及其活塞诸如活塞412(图4)之间。图7中所示的弹性构件450容纳四个活塞,并因此,八通道移液管需要两个此类弹性构件,且十二通道移液管需要三个此类弹性构件。其他可用配置将是显而易见的。
图4中所示的推棒240设置有一或多个孔452或凹部,以在弹性构件450上容纳附接凸块712。随着弹性构件450插入推棒240中的适当位置,附接凸块712延伸到对应孔452中,从而防止该弹性构件在来自活塞412的力或其他影响下发生不期望的横向移动。配合的凸块712和孔452将弹性构件450牢固地保持在适当位置中。如上所述,弹性构件450包括牢固地抵靠推棒240的平坦上邻接表面454定位的平坦表面710,并且配合的凸块712和孔452将其保持在期望的位置中。
在弹性构件450的所示(四通道)型式中,弹性构件450限定多个狭槽714,其跨在其相邻通道之间的推棒240的壁456上。弹性构件450为其支撑的每个通道提供弹性指形件718,并且弹性指形件716设置有与活塞412(图4)的近侧喇叭形头470上的凹陷部468配合的突出凸起部718。随着活塞412部分插入圆筒418,整个活塞和圆筒组件可以通过将圆筒418的凸缘472推入壳体122的后部分128中的对应狭槽236(图2)以及将活塞412的喇叭形头470推入推棒240来安装到液体端组件120中,其中喇叭形头470限定的凹陷部468将突出凸起部718接合在弹性构件450上。因此,圆筒和活塞从根据本发明的多通道移液管的安装和移除可以不用工具完成,并且圆筒418和壳体122上的特征部(分别为凸缘472和圆筒狭槽236)以及活塞412和弹性构件450上的特征部(凹陷部468和突出凸起部718)用来保持圆筒组件适当对准。
图5中所示的活塞512也包括近侧喇叭形头570中限定的凹陷部568,且相应地,图5的活塞-圆筒组件以类似的方式与其推棒和对应的弹性构件组装,但是尺寸可以变化来调节是否在根据本发明的较小体积或较大体积的移液管中采用。
图8示出弹性构件450(图4、图7)在将活塞412保持在推棒240内的作用。
如参照图4和图7在上面所述,弹性构件450插入推棒240,其中弹性构件450的平坦表面710(图7)抵靠推棒240的平坦上邻接表面454保持。随着弹性构件450如此定位,弹性构件450的指形件716(图7)中的每个凸出到由推棒240限定的对应活塞头狭槽252中。当活塞412插入其对应的活塞头狭槽252中时,指形件716及其突出凸起部718抵靠活塞头狭槽252的下表面812推动活塞412的近侧喇叭形头470。突出凸起部718凸出到喇叭形头470的凹陷部468(图4)中,从而防止活塞412滑出活塞头狭槽252。图5的活塞/圆筒组件被类似地配置,其中弹性构件450的突出凸起部718凸出到该实施例中采用的活塞512的喇叭形头570的凹陷部568中。
如参照图4和图7在上面所述,弹性构件450将多个狭槽714限定在相邻指形件716之间。这些狭槽714围绕相邻活塞头狭槽252之间的壁456装配,从而允许单个弹性构件450用于根据本发明的多通道移液管中的多个通道。本文所示的弹性构件450包括四个指形件716,以保持四个活塞412;其他配置是可能的。
在操作中,弹性构件450(及其指形件716和突出凸起部718)在几乎没有或没有轴向间隙的情况下继续抵靠活塞头狭槽252的下表面812弹性地推动活塞412的喇叭形头470,从而确保准确的性能。尽管弹性构件450经设计变形并允许活塞412在组装和维修期间移动离开下表面812,但是在操作期间活塞412的喇叭形头470通常保持压靠在下表面812上。然而,应该注意的是在无准确性损失的情况下可以容许在操作期间的一些临时性弯曲,只要在每个移液冲程开始和结束时活塞保持在适当位置中。
工业实用性
因此,如上所述,根据本发明的手持式多通道排气移液管在结构上是模块化的,并包括作为传统多通道移液管中的各种机加工金属、玻璃和陶瓷部件的替换物的模制塑料部件。这些改进是在不牺牲通道至通道一致性、准确性和精确性的情况下做出的。所得到的多通道移液管重量轻、坚固又可靠、组装和维修比传统多通道移液管更容易,且所述多通道移液管的建造成本可以相当低廉。
由于操作根据本发明的多通道移液管需要的轻重量和低的力,提供了改进的人机工程学以及比较重的传统模型更少的操作员疲劳。
应该观察到的是,虽然详细地阐述了本发明的各种实施例的前述详细描述,但是本发明不限于那些细节,并且根据本发明所制作的移液管可以以许多方式不同于公开的实施例。具体地,将理解的是,在许多不同液体处理的应用中可以采用本发明的实施例。应该注意的是,为了解释和清晰的目的在上面做出功能上的区别;根据本发明的系统或方法中的结构区别不可以沿相同的边界绘制。因此,本发明的适当范围被视为符合所阐述的权利要求。
Claims (5)
1.一种用于多通道移液管(110)的液体端组件(120),所述液体端组件包括:
用于所述液体端组件的壳体(122),其中所述壳体经配置从耦接移液管主体(112)接收柱塞杆(116);适于耦接到所述柱塞杆的推杆(218),其中所述推杆被安装用于与所述柱塞杆的轴向移动一致的在所述壳体中的轴向移动;推棒(240);安装在所述壳体内的多个圆筒(230);多个活塞(238),每个耦接到所述推棒并响应于所述壳体中的所述推杆的轴向移动而安装用于在所述圆筒中的一个圆筒的打开上端中或穿过其的轴向移动;以及多个喷嘴,每个连接到所述多个圆筒中的相应圆筒,并且每个具有从所述壳体的底壁(232)延伸的打开下端;
其特征在于所述活塞经由至少一个弹性构件(450)保持在所述推棒的对应的通道中,所述弹性构件具有一平坦表面和至少一个狭槽(714),所述平坦表面建构成牢固地抵靠推棒的一平坦上邻接表面(454)定位,所述狭槽建构成跨在其相邻通道之间的推棒的壁(456)上,所述弹性构件被插入在至少二个活塞和所述推棒之间。
2.根据权利要求1所述的液体端组件,其中所述弹性构件由不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的液体端组件,其中所述弹性构件包括耦接到由所述推棒限定的至少一个孔(452)的至少一个凸出凸块(712)。
4.根据权利要求1所述的液体端组件,其中所述弹性构件包括适于与活塞头中的对应凹陷部(468)匹配的至少一个突出凸起部(718)。
5.根据权利要求1所述的液体端组件,其中所述弹性构件适于抵靠所述推棒的活塞头狭槽(252)的下表面(812)推动所述至少一个活塞的喇叭形头。
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