CN109289958B - 翻盖式管帽及翻盖式试管组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实验室容器领域，特别涉及一种翻盖式管帽及翻盖式试管组件，翻盖式管帽的管帽主体具有环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，管帽侧壁的一侧设有翻转轴线位于管口所在平面的下方的铰链，管帽侧壁上于铰链对侧设有在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸；对于设有帽壁膨凸的情况，帽壁膨凸的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口逐渐增大而形成避让空间，管体上设有用于在管帽关闭时填充帽壁膨凸形成的避让空间的填充体，帽壁膨凸的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链的翻转轴线与管口远离铰链一侧的口沿的间距。本发明的翻盖式管帽及翻盖式试管组件具有操作简单和单手翻盖的优点。
Description
技术领域
本发明涉及实验室容器领域，特别是涉及到了一种翻盖式试管组件及翻盖式管帽。
背景技术
试管是化学实验室和生命科学实验室常用的由玻璃或透明塑料管制成的一种小型容器，其中用于生物细胞或微生物培养的试管也称作培养管。试管通常包括管体，管体的下端封闭为管底，所述管体的上端设有管口。管口有平口形式和卷口形式，卷口形式即管口的口沿稍向外侧凸出，形成外径大于管体其他部分的外径的凸缘，便于管体的夹持和管盖的锁扣，不易脱落；管底壁可有平底，圆底和圆锥底等不同类型；管体通常为圆柱形结构。试管有时需要配备防止内部液体蒸发，被污染，溅出或抛洒试管塞，管盖或管帽，例如用于细胞和微生物培养的试管也叫摇菌管或培养管，通常需要配备套置在管口上端一定深度的管帽，不仅保持管口无菌环境，而且还要保持管内外气体交换，而不是仅用试管塞或试管盖盖住管口。目前广泛使用的生物细胞和微生物培养试管，一般配有双位锁扣管帽，当管帽锁扣夹持在试管管口的防脱凸缘时，管塞仅疏松盖住管口，从而可进行通气培养；当进一步按压管帽，使管塞紧紧插入管口时，能够实现完全密封。但是，由于双位锁扣管帽套盖在管体的上端需要一定深度以确保无菌，无法采用管帽和管体连体的翻盖形式，而只能采用管帽和管体的分体形式，这样不仅不方便单手操作，而且潜在管帽脱落和错配的风险。此外，当管塞密封状态时，直接上拔管帽容易导致管内液体溅出，从管帽下沿上推管帽，特别是用拇指和食指夹持并上推管帽其它3指和手掌夹持管体的单手操作，容易使手指触碰管口造成污染。
虽然有些现有的试管组件为管体和管盖连体的翻盖式试管组件，但其铰链通常设置在近管口缘水平，如德国eppendorf管以及专利号为US7717284 B2的美国专利中所公开的翻盖式试管组件，其管盖与管体之间的铰链均设置在管口的上沿水平，无法对管口和上端管体进行套盖以确保无菌，因此不适合用于无菌培养的用途。如果既要管帽和管体的一体化翻盖形式，又要将铰链设置在管口水平面以下，就像现有的翻盖式饮料瓶一样，翻盖的侧壁与管口之间需要保持足够大的空隙以确保盖侧壁在翻转过程中不受管口的阻碍，这样就必须使管口缩小或管帽侧壁径向扩大，管口缩小不利于移液和接种，而扩大管帽侧壁势必在管帽侧壁与管体和管口之间形成大的间隙及环境空气流动对管口的污染潜在风险，而且套盖上端管体越深，要求管帽侧壁径向扩大越大，其间隙也越大，结果是管帽不是套盖在上端管体上，而是罩盖在管口上无法保证管口不被污染。因此，需要研发新型的试管及其试管组件以满足上端移液，单手翻盖操作以及适合无菌培养的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种翻盖式管帽和翻盖式试管组件，以解决现有的用作培养管的试管难以实现单手开合盖操作的问题。
为实现上述目的，本发明中翻盖式试管组件采用的技术方案是：
方案1：翻盖式试管组件，包括试管及翻盖式管帽，所述试管包括管体，所述管体的上端设有管口，所述管体的下端为封闭的管底，所述翻盖式管帽包括管帽主体，管帽主体具有用于环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，管帽侧壁的一侧设有铰链，所述铰链的翻转轴线位于管口所在平面的下方；所述管帽侧壁上于铰链对侧设有在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸；对于设有侧壁折的情况，所述侧壁折具有环抱在管体的上端部的回弹状态和在管口口沿的顶撑下展开以形成所述避让空间的扩张状态；对于设有帽壁膨凸的情况，所述帽壁膨凸的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口逐渐增大而形成所述避让空间，所述管体上设有用于在管帽关闭时填充帽壁膨凸所形成的避让空间的填充体，所述帽壁膨凸的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链的翻转轴线与管口远离铰链一侧的口沿的间距。
方案2：根据方案1所述的翻盖式试管组件，在管帽的径向上，所述侧壁折的尺寸由管帽的开口向管帽的顶部逐渐减小。
方案3：根据方案1所述的翻盖式试管组件，所述填充体为设置在管体的侧壁外侧的空壳式凸泡，所述空壳式凸泡的外侧面和所述帽壁膨凸的内侧面为锥面。
方案4：根据方案1所述的翻盖式试管组件，所述管帽侧壁在周向上分为与所述铰链连接的铰链连接部分和连接在铰链连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分，所述弹性部分上均布有所述侧壁折。
方案5：根据方案1-4的任意一项所述的翻盖式试管组件，所述铰链是与管帽主体一体化设置的塑料膜片铰链，包括用于形成翻转轴线的翻转折弯部和在周向上位于翻转折弯部两侧的膜片部，在周向上，所述膜片部的两侧形成无附着的游离缘；所述塑料膜片铰链远离管帽的一侧设有与管体或者与管体上固定的中间连接件连接的管体侧连接体；在管帽处于关闭状态时，沿管帽径向观察，所述塑料膜片铰链与管帽主体的连接处形成凸向管底的上弧形连接线，所述塑料膜片铰链与管体侧连接体的连接处形成凸向管口的下弧形连接线，所述翻转折弯部位于所述上弧形连接线和下弧形连接线相互靠近的部分。
方案6：根据方案5所述的翻盖式试管组件，所述中间连接件通过以下四种方式之一与管体固定，方式一、卡扣连接：所述中间连接件包括卡扣，所述管体的外侧壁上设有供所述卡扣沿管体轴向插设的卡槽，所述卡扣上设置有在卡扣插入卡槽后阻止卡扣从卡槽中滑脱的弹性倒刺；方式二、扣箍连接：所述中间连接件包括两只相互搭接的弹性箍臂，两只弹性箍臂相互靠近的侧面上分别设有适配的挂齿，通过扣紧所述挂齿抱紧固定在管体上；方式三、螺纹连接：所述管体上的壁膨凸为环形壁膨凸，所述中间连接件包括用于套设到管体上的螺纹连接套，所述螺纹连接套上设有内螺纹，所述管体上于环形壁膨凸的下方设有与内螺纹适配的外螺纹；方式四、管口端连接套连接：所述中间连接件为套设在管体的壁膨凸与管口之间的管口端连接套，管口端连接套通过过盈配合固定在管体上。
方案7：根据方案6所述的翻盖式试管组件，所述管体上于管口处设有扩径段，所述扩径段的内径和外径均大于管体上的相邻部分而在管体上形成内壁台阶和外壁台阶，所述管口端连接套包括套设在管体外侧的套筒和设置在套筒上端开口的内翻折边，所述内翻折边与套筒之间具有供所述扩径段嵌入的环形间隔，所述套筒的内壁上于环形间隔的下方设有用于与管体过盈配合的轴向凸肋。
方案8：根据方案5所述的翻盖式试管组件，所述管体侧连接体包括用于与管体或中间连接件的侧壁连接的管体侧固定部分和与管体侧固定部分呈L形布置并朝向管口延伸的管体侧延伸部分，所述管体侧延伸部分与管体或中间连接件的侧壁之间形成供管帽主体的侧壁沿轴向嵌入的径向间隔；所述塑料膜片铰链远离管体的一侧与所述管帽主体的侧壁之间设有管帽侧连接体，所述管帽侧连接体包括用于与管帽主体的侧壁连接的管帽侧固定部分和与管帽侧固定部分呈L形布置并朝向管底延伸的管帽侧延伸部分，所述管体侧延伸部分和管帽侧延伸部分为能够在管帽相对于管体下移时向外折弯变形的挠性部分；所述管帽在其顶部与侧壁转折处的径向内侧向下凸设有用于与管体的管口相配合的管塞，所述管塞为上部用于与所述管口形成密封配合，下部表面带通气沟槽的通气-密封型管塞。
方案9：根据方案1-4的任意一项所述的翻盖式试管组件，所述管帽的顶部于背向铰链的一侧设有沿管帽的径向向外凸出的供翻盖用的翻盖扣手。
本发明中翻盖式试管组件采用的技术方案是：
方案1：翻盖式管帽，包括管帽主体，管帽主体具有用于环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，管帽侧壁的一侧设有用于与管体的位于管口所在平面的下方部分连接的铰链；所述管帽侧壁上于铰链对侧设有用于在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸；对于设有侧壁折的情况，所述侧壁折具有用于环抱在管体的上端部的回弹状态和用于在管口口沿的顶撑下展开以形成所述避让空间的扩张状态；对于设有帽壁膨凸的情况，所述帽壁膨凸的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口逐渐增大而形成所述避让空间，所述帽壁膨凸的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链的翻转轴线与管口远离铰链一侧的口沿的间距。
方案2：根据方案1所述的翻盖式管帽，在管帽的径向上，所述侧壁折的尺寸由管帽的开口向管帽的顶部逐渐减小。
方案3：根据方案1所述的翻盖式管帽，所述管帽侧壁在周向上分为与所述铰链连接的铰链连接部分和连接在铰链连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分，所述弹性部分上均布有所述侧壁折。
方案4：根据方案1-3的任意一项所述的翻盖式管帽，所述铰链是与管帽主体一体化设置的塑料膜片铰链，包括用于形成翻转轴线的翻转折弯部和在周向上位于翻转折弯部两侧的膜片部，在周向上，所述膜片部的两侧形成无附着的游离缘；所述塑料膜片铰链远离管帽的一侧设有用于与管体或者与管体上固定的中间连接件连接的管体侧连接体,在管帽处于关闭状态时，沿管帽径向观察，所述塑料膜片铰链与管帽主体的连接处形成凸向管帽开口的上弧形连接线，所述塑料膜片铰链与管体侧连接体的连接处形成凸向管帽顶部的下弧形连接线，所述翻转折弯部位于所述上弧形连接线和下弧形连接线相互靠近的部分。
方案5：根据方案4所述的翻盖式管帽，所述中间连接件具有以下四种用于与管体相连的连接结构之一，方式一、卡扣连接：所述中间连接件包括用于与管体上的卡槽适配以沿管体轴向插设到卡槽内的卡扣，所述卡扣上设置有用于在卡扣插入卡槽后阻止卡扣从卡槽中滑脱的弹性倒刺；方式二、扣箍连接：所述中间连接件包括两只相互搭接的弹性箍臂，两只弹性箍臂相互靠近的侧面上分别设有适配用于在扣紧时使弹性箍臂抱紧固定在管体上的挂齿；方式三、螺纹连接：所述中间连接件包括用于套设到设有环形壁膨凸的管体上的螺纹连接套，所述螺纹连接套上设有用于与管体上位于环形壁膨凸的下方的外螺纹适配的内螺纹；方式四、管口端连接套连接：所述中间连接件为用于过盈配合地固定套设在管体的壁膨凸与管口之间的管口端连接套。
方案6：根据方案5所述的翻盖式管帽，所述管体上于管口处设有扩径段，所述扩径段的内径和外径均大于管体上的相邻部分而在管体上形成内壁台阶和外壁台阶，所述管口端连接套包括套设在管体外侧的套筒和设置在套筒上端开口的内翻折边，所述内翻折边与套筒之间具有供所述扩径段嵌入的环形间隔，所述套筒的内壁上于环形间隔的下方设有用于与管体过盈配合的轴向凸肋。
方案7：根据方案4所述的翻盖式管帽，所述管体侧连接体包括用于与管体或中间连接件的侧壁连接的管体侧固定部分和与管体侧固定部分呈L形布置并朝向管口延伸的管体侧延伸部分，所述管体侧延伸部分用于与管体或中间连接件的侧壁之间形成供管帽主体的侧壁沿轴向嵌入的径向间隔；所述塑料膜片铰链远离管体的一侧与所述管帽主体的侧壁之间设有管帽侧连接体，所述管帽侧连接体包括用于与管帽主体的侧壁连接的管帽侧固定部分和与管帽侧固定部分呈L形布置并朝向管底延伸的管帽侧延伸部分，所述管体侧延伸部分和管帽侧延伸部分为能够在管帽相对于管体下移时向外折弯变形的挠性部分；所述管帽在其顶部与侧壁转折处的径向内侧向下凸设有用于与管体的管口相配合的管塞，所述管塞为上部用于与所述管口形成密封配合，下部表面带通气沟槽的通气-密封型管塞。
方案8：根据方案1-3的任意一项所述的翻盖式管帽，所述管帽的顶部于背向铰链的一侧设有沿管帽的径向向外凸出的供翻盖用的翻盖扣手。
有益效果：本发明采用上述技术方案，管帽主体具有用于环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，所述管帽侧壁靠近管帽开口的一侧设有用于与管体的上端部铰接的铰链，所述铰链的翻转轴线位于管口所在平面的下方；管帽的侧壁环绕在管体的上端部能够保证对管口的遮蔽，在此基础上，所述管帽侧壁上于铰链对侧设有在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸，这样，管帽同时能够通过避让空间绕铰链进行翻盖式操作，进而实现单手开合盖操作，使用方便，并能够避免现有技术中管帽脱落和错配的风险。
附图说明
图1是本发明中翻盖式试管组件的实施例1的整体示意图；
图2是图1的铰链铰链连接结构示意图图；
图3是图1的管帽主体的管塞的结构示意图；
图4是本发明中翻盖式试管组件的实施例1中管帽闭合过程的示意图一；
图5是本发明中翻盖式试管组件的实施例1中管帽闭合过程的示意图二；
图6是本发明中翻盖式试管组件的实施例1中管帽闭合过程的示意图三；
图7是图4中的管帽主体的翻转开合旋转轨迹示意图；
图8是本发明中翻盖式试管组件的实施例1单手翻盖操作示意图；
图9是本发明中翻盖式试管组件的实施例2的整体视图；
图10是图9的铰链及连接结构示意图；
图11是本发明中翻盖式试管组件的实施例3中管帽主体的管塞结构示意图；
图12是本发明中翻盖式试管组件的实施例4整体结构的示意图；
图13是图12的铰链及连接结构示意图；
图14是本发明中翻盖式试管组件的实施例4管帽主体的管塞结构示意图；
图15是本发明中翻盖式试管组件的实施例4中的管帽主体通气状态下的侧视图；
图16是本发明中翻盖式试管组件的实施例4中的管帽主体密封状态下的侧视图；
图17是本发明中翻盖式试管组件的实施例5中的管帽的结构示意图；
图18是本发明中翻盖式试管组件的实施例5中的试管结构示意图；
图19是是图17和图18的管帽和试管组装成一体后的结构示意图；
图20是本发明中翻盖式试管组件的实施例6中的管帽结构示意图；
图21是本发明中翻盖式试管组件的实施例6中的管帽装配到试管上时的结构示意图；
图22是本发明中翻盖式试管组件的实施例7中的管帽结构示意图；
图23是本发明中翻盖式试管组件的实施例7中的试管结构的示意图；
图24是本发明中翻盖式试管组件的实施例7中的管帽装配到试管上的结构示意图；
图25是本发明中翻盖式试管组件的实施例8中的管帽的立体示意图；
图26是本发明中翻盖式试管组件的实施例8中的管帽剖开的立体示意图；
图27是本发明中翻盖式试管组件的实施例8中的试管的结构示意图；
图28是本发明中翻盖式试管组件的实施例8的管帽和试管组装一体的结构示意图；
图29是本发明中翻盖式试管组件的实施例8管帽和试管组装一体的剖开的结构示意图；
图30是本发明中翻盖式试管组件的实施例9中的整体的结构示意图；
图31是本发明中翻盖式试管组件的实施例9中的一个视角的整体结构示意图；
图32是本发明中翻盖式试管组件的实施例15中管帽的结构示意图；
图33是本发明中翻盖式试管组件的实施例15中管体的结构示意图；
图34是本发明中翻盖式试管组件的实施例15中管帽和试管组装一体整体的结构示意图；
图35是本发明中翻盖式试管组件的实施例16中管帽的结构示意图；
图36是本发明中翻盖式试管组件的实施例16中管帽的剖视图；
图37是本发明中翻盖式试管组件的实施例16中管帽和试管组装为一体的结构示意图；
图38是图37的剖视图；
图39是本发明中翻盖式试管组件的实施例17的结构示意图；
图40是图40中的管帽闭合时的示意图；
图41是图40中的管帽闭合时过程中的示意图；
图42是本发明中翻盖式试管组件的实施例18的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1-管体，2-管侧壁，3-管底，4-管口，5-防脱凸缘，6-空壳式凸泡，7-侧壁折，8-管帽主体，9-管帽侧壁，10-管帽开口，11-凸肋，12-帽壁膨凸，13-铰链，14-翻转折弯部，15-膜片部，16-管帽侧连接体，17-管帽侧固定部分，18-管帽侧延伸部分，19-管体侧连接体，20-管体侧固定部分，21-管体侧延伸部分，22-上弧形连接线，23-下弧形连接线，24-通气型管塞，25-通气沟槽，26-翻盖扣手，27-密封型管塞，28-径向间隔，29-通气-密封型管塞，30-卡槽，31-卡扣，32-弹性倒刺，33-挡止凸缘，34-管扣箍，35-弹性箍臂，36-挂齿，37-螺纹连接套，38-内螺纹，39-外螺纹，40-管口端连接套，41-开口口沿，42-缺口，43-扩径段，44-内壁台阶，45-外壁台阶，46-内翻折边，47-轴向凸肋，48-铰链连接部分，49-弹性部分。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中翻盖式试管组件的实施例1如图1-图8所示，是一种能主要用于细菌培养的试管组件，其包括试管及和与试管一体化设置的翻盖式的管帽，试管包括外部整体为柱状的管体1，所述管体1包括管侧壁2和封闭在管侧壁2下端的圆底型的管底3，管侧壁2的上端设有管口4。翻盖式管帽包括管帽主体8、铰链13，以及供铰链13附着和与管体1连接的管体侧连接体19，管帽主体8为塑料材质，譬如聚丙烯PP塑料材质，整体呈与管体1上端形状相匹配的倒置的桶形，能够在外力作用下产生一定塑性变形，管帽主体8具有用于环绕在管体1的上端部的管帽侧壁9，管帽侧壁9的顶部封闭，底部形成管帽开口10，所述管帽侧壁9上于铰链13对侧设有在翻盖过程中为管帽主体8提供避让管口4口沿的避让空间的侧壁折7，侧壁折7沿径向向外凸出，形成用于在管帽翻转时在管口4端管体1的外撑作用下发生弹性变形以使管帽开口10扩张的弹性部分，所述侧壁折7具有环抱在管体1的上端部的回弹状态和在管口4口沿的顶撑下展开以形成所述避让空间的扩张状态。铰链13与管帽主体8和管体侧连接体19以及管体1一体成型，铰链13的翻转轴线位于管口4所在平面的下方。所述帽壁膨凸12的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链13的翻转轴线与管口4远离铰链13一侧的口沿的间距。
本实施例中，侧壁折7采用横截面为U形的结构而具有弹性，能够避免管帽主体8在翻转时管口4的口沿对管帽主体8远离铰链13的一侧形成阻挡。为了更好地避免管口4及管帽内壁受到污染，在管帽的径向上，所述侧壁折7的尺寸由管帽的开口向管帽的顶部逐渐减小。在其他实施例中，侧壁折7的横截面也可以为V形。
为了便于使用，铰链13采用现有技术中铰链式塑料瓶盖上常用的一种塑料膜片铰链，也称为蝴蝶盖铰链，一般采用聚丙烯PP材料注塑成形，包括用于形成翻转轴线的翻转折弯部14和在周向上位于翻转折弯部14两侧的膜片部15，在周向上，所述膜片部15的两侧形成无附着的游离缘；在管帽处于关闭状态时，沿管帽径向观察，所述塑料膜片铰链与管帽主体8的连接处形成凸向管底3的上弧形连接线22，所述塑料膜片铰链与管体侧连接体19的连接处形成凸向管口4的下弧形连接线23，所述翻转折弯部14位于所述上弧形连接线22和下弧形连接线23相互靠近的部分。本实施例中，管体侧连接体19凸设在管体1的侧壁上以使塑料膜片铰链与管帽主体8的连接部以及塑料膜片铰链与管体侧连接体19的连接处上下对齐。
所述塑料膜片铰链远离管体1的一侧与所述管帽主体8的侧壁之间设有管帽侧连接体16，管帽侧连接体16连接在管帽主体8靠近管帽开口10的一侧，并且管帽侧连接体16与管帽主体8的连接部与管帽开口10的口沿具有间距，所述管帽侧连接体16包括用于与管帽主体8的侧壁连接的管帽侧固定部分17和与管帽侧固定部分17呈L形布置并朝向管底3延伸的管帽侧延伸部分18。在管帽翻转打开至管帽开口10和管口4均处于朝上的位置时，所述铰链13在周向上整体呈中间高而窄渐向两端宽而低的蝴蝶形。所述铰链13为非平面膜片铰链，铰链处于打开状态时，翻转在中间的折弯部14转折平面高，在两端的游离缘平面低，当以中间平面为旋转轴心转折时，两端的游离缘则被拉紧，在转至中间平面高度时拉伸度最大，形成越过该平面会有翻转的趋于开盖或闭盖的弹性牵张力，就像打开的雨伞顶部高周边低以顶部为翻转轴上翻时一样，翻到顶部高度平面时拉伸紧张度最大，越过这个平面上方或下方紧张度均较低，以此限制管帽主体8的摇摆自由度和保持开盖或闭盖的弹性牵张力，而完全是平面的膜片铰链则缺少这种拉紧效果。
由于管帽侧延伸部分18与管帽侧壁9分离，使管帽主体8与管帽侧延伸部分18之间可有角度变化，并且管帽侧延伸部分18呈片状，能够在管帽主体8翻转过程中贴附于管帽侧壁9，因而能够限制管帽主体8的摇摆幅度，在翻转过程中既可调整角度又限制摇摆和扭转，更方便翻盖。
所述管帽在其顶部与管帽侧壁9转折处的径向内侧向下凸设有用于与管体1的管口4相配合的管塞，所述管塞为表面带通气沟槽25的通气型管塞24。通气型管塞24在管帽翻转至管口4上方并在膜片铰链的塑性牵拉拉力的作用下插入管口4时，管体1内外够通过通气沟槽25的气体弥散保持气体交换，可用于有氧培养。为了便于管塞与管口4的插合和脱离，管塞的下部整体为锥形，形成管塞引导结构。对于管塞插入深度较浅的情况，也可以不设置引导管塞引导结构。为了保证通气效果，管帽内壁上设有沿上下方向延伸的凸肋11，所述凸肋11在周向上间隔设置，能够形成气体弥散通道。
为了方便单手拇指翻盖，并避免翻盖后触碰所套盖的管口4和上端管体1造成污染，所述管帽的顶部于背向铰链13的一侧设有沿管帽的径向向外凸出的供翻盖用的翻盖扣手26,翻盖扣手26为悬伸的片状结构。在其他实施例中，也可以通过对管帽的顶部于背向铰链13的一侧的外周面施力以实现管帽的开启，此时可以不设置翻盖扣手26，也可以设置在管帽主体8的管帽开口10的口沿。
使用时，在管帽处于关闭状态需要打开管帽时，可以用拇指外的其他四指将管体1握在手掌内，然后利用拇指向上稍用力顶住翻盖扣手26，使管帽有翻转打开的趋势，此时管帽侧壁9将会受到管体1的撑开作用，U形的侧壁折7的两侧壁将会打开，随着管帽的逐渐打开，侧壁折7也会同步变形，直至管帽完全翻转打开。当需要管帽闭合时，用拇指反向拨动管帽即可使管帽翻转关闭。对于膜片铰链来说，关闭管帽时，膜片铰链在管塞斜插入管口4前为相对松弛状态，在管塞斜插入管口4时开始拉紧，此时管帽以管塞与管口4接触形成的支撑点为最大的旋转半径，再继续翻转管帽会遇到管塞的阻力，继续用力翻转管帽，管帽和管塞会发生塑性变形，使得管塞进入管口4，管塞接近竖直状态时，阻力达到最大，这时铰链13弹性拉伸得最紧，一旦越过阻力最大阻力的位置，管塞将完全变成竖直状态，二者轴线重合，铰链13的收缩力会向下牵拉住管盖关闭，这时铰链13张紧度立即降低，管帽、管塞的变形恢复，操作者在此过程中会感觉到松-紧-松的过程。同样，开盖时，操作者会感受到与关闭时的松-紧-松过程相反的松-紧-松过程。关闭状态时，通气型管塞24位于管口4内，但是通气沟槽25使得管体1内外能够通气，能够实现管体1内外的气体交换。
实现翻盖的必要条件：管帽的翻转轨迹实际是绕铰链13的翻转折弯部14所形成的类似虚拟旋转轴心划圆，如图14所示，套管帽主体8盖在管体1上端的轴向尺寸越大，管帽主体8的帽壁膨凸12的最大径向尺寸越大，帽壁膨凸12径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链13的翻转轴线与管口4远离铰链13一侧的口沿的间距，才能满足管帽主体8相对管体1上端旋转的翻转轨迹不受阻碍，而传统圆筒套盖式试管帽的直径恒定，与套盖的深度无关。
在其他实施例中，所述管体侧连接体19也可与管体1外侧壁抵近融合，形成外观形似铰链13于管体1的直接连接，实可视为管体侧连接体19的缩小或与管体1外侧壁的接近融合。
本发明中翻盖式试管组件的实施例2如图9和图10所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中管帽主体8的开口口沿41上设有用于在管帽打开时避让管体1的缺口42，管帽侧连接体16直接连接在缺口42的底部。本实施例的结构的特点是管帽主体8的摇摆自由度小，这也是普通日用产品广泛采用的结构。然而用于生物培养的试管，由于管帽开口10沿留有缺口42，降低了有效套盖管体1上端的长度，为了要保持相同有效套盖管体1上端的长度，就必须增加管帽侧壁9的轴向长度，相应的就必须增加侧壁折7的径向尺寸和试管的占用空间。
本发明中翻盖式试管组件的实施例3如图11所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的管塞为具有用于与管口4的内壁密封配合的密封外圆面的密封型管塞27，所述管塞插入管口4后能够与管口4内壁密封配合形成密封，该实施例主要用于厌氧培养或样本保存。在其他实施例中，对于采用密封型管塞27的情况，管帽侧壁9的内侧也可以不设置凸肋11。
本发明中翻盖式试管组件的实施例4，如图12-图16所示，本实施例与实施例的不同之处在于：（1）本实施例中的管塞为通气-密封型管塞29，分为上下两部分，上部具有与管口4内壁密封配合的密封面，上部插入管口4内时可完全密封，下部带有通气沟槽25，当仅有下部插入管口4内时，能够实现管体1的内外气体交换；（2）与管体1外侧壁一体化连接的管体侧连接体19较实施例长，包括用于与管体1的侧壁连接的管体侧固定部分20和与管体侧固定部分20呈L形布置并朝向管口4延伸的管体侧延伸部分21，所述管体侧延伸部分21与管体1的侧壁之间形成供管帽主体8的侧壁沿轴向嵌入的径向间隔28，所述管体侧延伸部分21和管帽侧延伸部分18为能够在管帽相对于管体1下移时向外折弯变形的挠性部分。使用时，当管帽主体8翻转至关闭位时，仅带有通气沟槽25的下部管塞插入管口4，试管组件处于关闭状态但能够实现试管内外气体的交换以用于有氧培养；进一步按压管帽主体8的顶部使管塞上部插入管口4时，管帽主体8轴向下移，所述径向间隔28为管帽侧壁9提供容纳空间，伴随管塞上部插入管口4和管帽主体8的轴向下移，所述管帽侧连接体16发生塑性折弯变形以配合管帽主体8的轴向下移变化。该实施例主要用于有氧培养并在培养结束后进行样本密封保存，也可用于厌氧培养。
本发明中翻盖式试管组件的实施例5如图17-图19所示，与实施例4的不同之处在于翻盖式管帽的管体侧连接体19的管体侧固定部分20上设置有卡扣31，卡扣31形成中间连接件，管体1的外侧壁上设有横截面为U形的卡槽30，卡扣31的两侧设置有用于在插入卡槽30后向外张开以阻止卡扣31从卡槽30中滑脱的弹性倒刺32，为了保证卡扣31可靠地连接在管体1上，卡扣31主体的上部还设有挡止凸缘33，用于与卡槽30的顶部沿管体1轴线挡止配合。在其他实施例中，卡槽30也可以替换为其他形式，例如由两只沿周向间隔布置的L形卡槽30体相向布置而成，相当于将上述横截面为U形的卡槽30的外壁从中间剖开。
本发明中翻盖式试管组件的实施例6，如图20-图21所示，本实施例与实施例5的区别是所述翻盖式管帽通过管体侧连接体19上设置的管扣箍34与管体1上端的间接连接，所述管扣箍34具有两只相互搭接的弹性箍臂35，两只弹性箍臂35相互靠近的侧面上分别设有适配的挂齿36，通过扣紧挂齿36实现与管体1的管扣箍34连接。使用时，先将管扣箍34松松地套连于管体1，并将管帽主体8置于管口4闭合位置定位后，再将两弹性箍臂35的挂齿36扣紧。该实施例的优点是管体1的侧壁上可以不设置供铰链13连接的连接结构，通用性好。为了便于箍臂箍紧管体1，弹性箍臂35上于与铰链13的翻转轴线的平行的方向两侧设有凸起，凸起形成捏持部，使用时捏紧捏持部即可带动两只弹性箍臂35上的挂齿36扣紧。
本发明中翻盖式试管组件的实施例7，如图22-图24所示，与实施例5和6的不同之处在于，本实施例中的翻盖式管帽通过管体侧固定部分20上设置的螺纹连接套37与管体1实现间接连接，所述螺纹连接套37内设置有内螺纹38，所述管体1的上端设置有外螺纹39，通过在螺纹末端设置挡止结构能够使螺纹连接套37旋紧后套连于管体1的准确位置。为了便于施力，螺纹连接套37的外周面上设有轴向防滑条纹。在其它实施例中，也可以在试管的管口4设置防脱凸缘5，螺纹连接套37高度也可以向上到达与试管的管口4设置的防脱凸缘5沿轴向挡止配合。
本发明中翻盖式试管组件的实施例8，如图25-图29所示，与实施例5、6和7的不同之处在于，本实施例中的翻盖式管帽通过管体侧连接体19上设置的管口端连接套40与管体1实现间接连接。所述管体1上于管口4处设有扩径段43，所述扩径段43的内径和外径均大于管体1上的相邻部分而在管体1上形成内壁台阶44和外壁台阶45，所述管口端连接套包括套设在管体1外侧的套筒和设置在套筒上端开口的内翻折边46，所述内翻折边46与套筒之间具有供所述扩径段43嵌入的环形间隔，所述套筒的内壁上于环形间隔的下方设有用于与管体1过盈配合的轴向凸肋47。轴向凸肋47的两端设有倾斜引导面，便于管口端连接套40的安装和拆卸。
管口端连接套40与可上端移液的试管之间的连接结构简单，试管上不需设置额外的连接结构，连接套扣连于管体1上端的管口4端，定位准确。在其他实施例中，管口端连接套40也可以通过与管体1的外壁和管口4的内壁的摩擦力固定在管体1上，此时管体1上也可以不设置扩径段43。
本发明中翻盖式试管组件的实施例9，如图30-图31所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中所述管帽侧壁9上于铰链13对侧设有在翻盖过程中为管帽主体8提供避让管口4口沿的避让空间帽壁膨凸12，所述帽壁膨凸12的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口10逐渐增大而形成所述避让空间，所述管体1上设有用于在管帽关闭时填充帽壁膨凸12所形成的避让空间的填充体，所述填充体为设置在管体1的侧壁外侧的空壳式凸泡6，所述空壳式凸泡6的外侧面和所述帽壁膨凸12的内侧面为锥面。在其他实施中，填充体也可以替换为其他形式，例如实心填充体，再如由管体1的侧壁直接膨凸形成的填充体；另外，根据帽壁膨凸12的形状，填充体可以替换为适配的其他形状，例如帽壁膨凸12设置成径向尺寸由下到上逐渐减小的楔形膨凸时，填充体对应设置为楔块形结构。在其他实施例中，对于本实施例中的管帽主体8上设有帽壁膨凸12的试管组件，也可以采用上述其他实施例中的密封型管塞27或通气-密封型管塞，管帽与管体1的连接方式也可以采用卡扣连接、管扣箍连接、螺纹连接套连接。
实现翻盖的必要条件同实施例1，所述帽壁膨凸12的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链13的翻转轴线与管口4远离铰链13一侧的口沿的间距，套盖在上端管体1的管帽主体8的轴向尺寸越大，沿帽壁膨凸12处的最大径向尺寸越大。
本发明中翻盖式试管组件的实施例10，除管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7、上端管体1设置有与帽壁膨凸12适配的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6外，其余相同实施例2。
本发明中翻盖式试管组件的实施例11，除管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7、上端管体1设置有与帽壁膨凸12适配的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6外，其余相同实施例3。
本发明中翻盖式试管组件的实施例12，除管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7、上端管体1设置有与帽壁膨凸12适配的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6外，其余相同实施例4。
本发明中翻盖式试管组件的实施例13，除管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7、上端管体1设置有与帽壁膨凸12适配的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6外，其余相同实施例5。
本发明中翻盖式试管组件的实施例14，除管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7、上端管体1设置有与帽壁膨凸12适配的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6外，其余相同实施例6。
本发明中翻盖式试管组件的实施例15，如图32-图34所示，与实施例7的不同之处是，本实施例中管帽侧壁9上设置有帽壁膨凸12代替侧壁折7，中间连接件为设有内螺纹38的螺纹套筒，螺纹套筒上设有与帽壁膨凸12对应的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6。管体1上于管口4口沿处设有与螺纹套筒对应的外螺纹39，并且管口4口沿处设有防脱凸缘5，装配时螺纹套筒从管体1下端套设到管体1上，通过螺纹连接与管体1配合，防脱凸缘5能够对螺纹套筒起到限位作用。
本发明中翻盖式试管组件的实施例16，如图35-图38所示，与实施例8不同之处是本实施例中的管帽侧壁9上设有帽壁膨凸12代替侧壁折7，管口端连接套40上设有与帽壁膨凸12对应的用于填充帽壁膨凸12所形成的凹腔的空壳式凸泡6。
本发明中翻盖式试管组件的实施例17，如图39-图41所示，与实施例1的不同之处是本实施例中所述管帽侧壁9在周向上分为与所述铰链13连接的铰链连接部分48和连接在铰链13连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分49，所述弹性部分49由沿周向均布的所述侧壁折7形成。各侧壁折7呈波浪形排列，波浪形的侧壁折7既能够夹紧管体1又能够与管体1外侧壁之间形成通气间隙，从而使管帽既能防护上端管体1和管口4的污染和实现管内外气体交换，又能在翻转过程中弹性变形实现翻盖。
本发明中翻盖式试管组件的实施例18，如图42所示，与实施例1的不同之处是本实施例中所述管帽侧壁9在周向上分为与所述铰链13连接的铰链连接部分48和连接在铰链13连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分49，所述弹性部分49由沿周向均布的所述侧壁折7形成。管体1与中间连接件的结构与实施例8相同。
本发明中试管的翻盖式管帽的实施例即上述翻盖式试管组件的各实施例中的翻盖式管帽，具体结构此处不再重复说明。
Claims (15)
1.翻盖式试管组件，包括试管及翻盖式管帽，所述试管包括管体，所述管体的上端设有管口，所述管体的下端为封闭的管底，其特征在于：所述翻盖式管帽包括管帽主体，管帽主体具有用于环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，管帽侧壁的一侧设有铰链，所述铰链的翻转轴线位于管口所在平面的下方；所述管帽侧壁上于铰链对侧设有在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸；对于设有侧壁折的情况，所述侧壁折具有环抱在管体的上端部的回弹状态和在管口口沿的顶撑下展开以形成所述避让空间的扩张状态，在管帽的径向上，所述侧壁折的尺寸由管帽的开口向管帽的顶部逐渐减小；对于设有帽壁膨凸的情况，所述帽壁膨凸的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口逐渐增大而形成所述避让空间，所述管体上设有用于在管帽关闭时填充帽壁膨凸所形成的避让空间的填充体，所述帽壁膨凸的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链的翻转轴线与管口远离铰链一侧的口沿的间距。
2.根据权利要求1所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述填充体为设置在管体的侧壁外侧的空壳式凸泡，所述空壳式凸泡的外侧面和所述帽壁膨凸的内侧面为锥面。
3.根据权利要求1所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述管帽侧壁在周向上分为与所述铰链连接的铰链连接部分和连接在铰链连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分，所述弹性部分上均布有所述侧壁折。
4.根据权利要求1-3的任意一项所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述铰链是与管帽主体一体化设置的塑料膜片铰链，包括用于形成翻转轴线的翻转折弯部和在周向上位于翻转折弯部两侧的膜片部，在周向上，所述膜片部的两侧形成无附着的游离缘；所述塑料膜片铰链远离管帽的一侧设有与管体或者与管体上固定的中间连接件连接的管体侧连接体；在管帽处于关闭状态时，沿管帽径向观察，所述塑料膜片铰链与管帽主体的连接处形成凸向管底的上弧形连接线，所述塑料膜片铰链与管体侧连接体的连接处形成凸向管口的下弧形连接线，所述翻转折弯部位于所述上弧形连接线和下弧形连接线相互靠近的部分。
5.根据权利要求4所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述中间连接件通过以下四种方式之一与管体固定，方式一、卡扣连接：所述中间连接件包括卡扣，所述管体的外侧壁上设有供所述卡扣沿管体轴向插设的卡槽，所述卡扣上设置有在卡扣插入卡槽后阻止卡扣从卡槽中滑脱的弹性倒刺；方式二、扣箍连接：所述中间连接件包括两只相互搭接的弹性箍臂，两只弹性箍臂相互靠近的侧面上分别设有适配的挂齿，通过扣紧所述挂齿抱紧固定在管体上；方式三、螺纹连接：所述管体上的壁膨凸为环形壁膨凸，所述中间连接件包括用于套设到管体上的螺纹连接套，所述螺纹连接套上设有内螺纹，所述管体上于环形壁膨凸的下方设有与内螺纹适配的外螺纹；方式四、管口端连接套连接：所述中间连接件为套设在管体的壁膨凸与管口之间的管口端连接套，管口端连接套通过过盈配合固定在管体上。
6.根据权利要求5所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述管体上于管口处设有扩径段，所述扩径段的内径和外径均大于管体上的相邻部分而在管体上形成内壁台阶和外壁台阶，所述管口端连接套包括套设在管体外侧的套筒和设置在套筒上端开口的内翻折边，所述内翻折边与套筒之间具有供所述扩径段嵌入的环形间隔，所述套筒的内壁上于环形间隔的下方设有用于与管体过盈配合的轴向凸肋。
7.根据权利要求4所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述管体侧连接体包括用于与管体或中间连接件的侧壁连接的管体侧固定部分和与管体侧固定部分呈L形布置并朝向管口延伸的管体侧延伸部分，所述管体侧延伸部分与管体或中间连接件的侧壁之间形成供管帽主体的侧壁沿轴向嵌入的径向间隔；所述塑料膜片铰链远离管体的一侧与所述管帽主体的侧壁之间设有管帽侧连接体，所述管帽侧连接体包括用于与管帽主体的侧壁连接的管帽侧固定部分和与管帽侧固定部分呈L形布置并朝向管底延伸的管帽侧延伸部分，所述管体侧延伸部分和管帽侧延伸部分为能够在管帽相对于管体下移时向外折弯变形的挠性部分；所述管帽在其顶部与侧壁转折处的径向内侧向下凸设有用于与管体的管口相配合的管塞，所述管塞为上部用于与所述管口形成密封配合，下部表面带通气沟槽的通气-密封型管塞。
8.根据权利要求1-3的任意一项所述的翻盖式试管组件，其特征在于：所述管帽的顶部于背向铰链的一侧设有沿管帽的径向向外凸出的供翻盖用的翻盖扣手。
9.翻盖式管帽，其特征在于：包括管帽主体，管帽主体具有用于环绕在管体的上端部的管帽侧壁和由管帽侧壁围成的管帽开口，管帽侧壁的一侧设有用于与管体的位于管口所在平面的下方部分连接的铰链；所述管帽侧壁上于铰链对侧设有用于在翻盖过程中为管帽主体提供避让管口口沿的避让空间的侧壁折或帽壁膨凸；对于设有侧壁折的情况，所述侧壁折具有用于环抱在管体的上端部的回弹状态和用于在管口口沿的顶撑下展开以形成所述避让空间的扩张状态，在管帽的径向上，所述侧壁折的尺寸由管帽的开口向管帽的顶部逐渐减小；对于设有帽壁膨凸的情况，所述帽壁膨凸的径向尺寸由管帽的顶部向管帽开口逐渐增大而形成所述避让空间，所述帽壁膨凸的径向尺寸最大处的径向尺寸大于铰链的翻转轴线与管口远离铰链一侧的口沿的间距。
10.根据权利要求9所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述管帽侧壁在周向上分为与所述铰链连接的铰链连接部分和连接在铰链连接部的周向两侧边缘之间的弹性部分，所述弹性部分上均布有所述侧壁折。
11.根据权利要求9-10的任意一项所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述铰链是与管帽主体一体化设置的塑料膜片铰链，包括用于形成翻转轴线的翻转折弯部和在周向上位于翻转折弯部两侧的膜片部，在周向上，所述膜片部的两侧形成无附着的游离缘；所述塑料膜片铰链远离管帽的一侧设有用于与管体或者与管体上固定的中间连接件连接的管体侧连接体,在管帽处于关闭状态时，沿管帽径向观察，所述塑料膜片铰链与管帽主体的连接处形成凸向管帽开口的上弧形连接线，所述塑料膜片铰链与管体侧连接体的连接处形成凸向管帽顶部的下弧形连接线，所述翻转折弯部位于所述上弧形连接线和下弧形连接线相互靠近的部分。
12.根据权利要求11所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述中间连接件具有以下四种用于与管体相连的连接结构之一，方式一、卡扣连接：所述中间连接件包括用于与管体上的卡槽适配以沿管体轴向插设到卡槽内的卡扣，所述卡扣上设置有用于在卡扣插入卡槽后阻止卡扣从卡槽中滑脱的弹性倒刺；方式二、扣箍连接：所述中间连接件包括两只相互搭接的弹性箍臂，两只弹性箍臂相互靠近的侧面上分别设有适配用于在扣紧时使弹性箍臂抱紧固定在管体上的挂齿；方式三、螺纹连接：所述中间连接件包括用于套设到设有环形壁膨凸的管体上的螺纹连接套，所述螺纹连接套上设有用于与管体上位于环形壁膨凸的下方的外螺纹适配的内螺纹；方式四、管口端连接套连接：所述中间连接件为用于过盈配合地固定套设在管体的壁膨凸与管口之间的管口端连接套。
13.根据权利要求12所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述管体上于管口处设有扩径段，所述扩径段的内径和外径均大于管体上的相邻部分而在管体上形成内壁台阶和外壁台阶，所述管口端连接套包括套设在管体外侧的套筒和设置在套筒上端开口的内翻折边，所述内翻折边与套筒之间具有供所述扩径段嵌入的环形间隔，所述套筒的内壁上于环形间隔的下方设有用于与管体过盈配合的轴向凸肋。
14.根据权利要求11所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述管体侧连接体包括用于与管体或中间连接件的侧壁连接的管体侧固定部分和与管体侧固定部分呈L形布置并朝向管口延伸的管体侧延伸部分，所述管体侧延伸部分用于与管体或中间连接件的侧壁之间形成供管帽主体的侧壁沿轴向嵌入的径向间隔；所述塑料膜片铰链远离管体的一侧与所述管帽主体的侧壁之间设有管帽侧连接体，所述管帽侧连接体包括用于与管帽主体的侧壁连接的管帽侧固定部分和与管帽侧固定部分呈L形布置并朝向管底延伸的管帽侧延伸部分，所述管体侧延伸部分和管帽侧延伸部分为能够在管帽相对于管体下移时向外折弯变形的挠性部分；所述管帽在其顶部与侧壁转折处的径向内侧向下凸设有用于与管体的管口相配合的管塞，所述管塞为上部用于与所述管口形成密封配合，下部表面带通气沟槽的通气-密封型管塞。
15.根据权利要求9-10的任意一项所述的翻盖式管帽，其特征在于：所述管帽的顶部于背向铰链的一侧设有沿管帽的径向向外凸出的供翻盖用的翻盖扣手。
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