CN114631030A - 在液体容器与歧管之间具有经改进密封的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在歧管与液体容器之间具有密封件的系统，其中使用无弹性体材料的密封件，其中所述密封件的密封性质与歧管相对于容器的旋转位置无关。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月12日提交的题为“SYSTEM WITH IMPROVED SEALBETWEEN A LIQUID CONTAINER AND A MANIFOLD”的美国临时专利申请号62/934,470的优先权，其公开内容由此出于所有目的以全文引用方式包含在本文中。
技术领域
本申请涉及一种系统，其包括被配置成保存液体的液体容器以及歧管，通过所述歧管，液体被供应到所述液体容器和从所述液体容器移除液体。
背景技术
在本领域中，已知其中设置保存待分析液体的液体容器的分析系统。例如，所述液体容器可以结合血液凝固的测定使用。需要清洁这些液体容器，并且所述液体容器中的每一者通过歧管连接到不同清洁液体。通常，所述歧管在顶部上保持阀和散装瓶。所述阀控制从散装瓶通过歧管到液体容器的流体流动。歧管与液体容器之间的连接需要防漏，即使在液体容器运动时，例如，当其中设置液体容器的抽屉被打开或关闭时也是如此。此外，液体容器相对于歧管的取向需要是可调节的，而不危害所述防漏连接。此外，期望仅用一只手来附接和拆卸防漏连接。
在本领域中，使用弹性密封件来在液体容器与歧管之间形成防漏连接。根据所涉及流体的腐蚀性，所述弹性密封件需要具有更高等级。所述弹性密封件被压缩以充当密封件，其中所述压缩通常通过螺钉螺纹实现。为获得限定的压缩，需要限定的扭矩。根据所涉及部件的公差，此扭矩在液体容器与歧管之间的不同角度处实现。因此，如果歧管和液体容器不是旋转对称的，则这导致彼此相邻布置的多个液体容器的不均匀组装。
发明内容
因此，需要克服上述缺陷并提供一种如下系统：其中改善歧管与液体容器之间的密封，并且针对具有不同侵蚀性的不同液体提供液体容器与歧管之间的密封连接。
此需要通过独立权利要求的特征满足。在从属权利要求中描述其它方面。
根据第一方面，提供一种系统，其包括被配置成保存液体的液体容器。所述系统进一步包括歧管，通过所述歧管，液体被供应到所述液体容器和从所述液体容器移除液体。所述歧管包括密封凸出部，所述密封凸出部具有带有外周边密封表面的圆锥形状。所述液体容器包括开口和环绕所述开口的圆锥形边沿，使得所述开口的直径朝向所述液体容器的内部减小。在所述系统的连接状态下，歧管位于所述开口上以向所述液体容器供应液体和从所述液体容器移除液体。所述圆锥形边沿包括内周边支撑表面，并且在连接状态下，所述外周边密封表面接触所述内周边支撑表面。所述系统进一步包括压力生成元件，所述压力生成元件被配置成由用户在闭合位置与打开位置之间移动，并且包括周向第一压力施加表面和第二周向压力施加表面。液体容器包括容器压力暴露表面，并且歧管包括歧管压力暴露表面。在压力生成元件的打开位置中，第一压力施加表面接触容器压力暴露表面，并且第二压力施加表面接触歧管压力暴露表面。在闭合位置中，歧管固定地连接到液体容器。因此，第一压力施加表面被配置成向容器压力暴露表面施加第一力，并且第二压力施加表面被配置成向歧管压力暴露表面施加第二力。这将歧管的外周边密封表面压到液体容器的内周边支撑表面上，以便获得液体容器与歧管之间的密封连接。
优选地，所述外周边密封表面和所述内周边支撑表面由注射模制材料制成，并且所述注射模制材料彼此直接接触并提供歧管与液体容器之间的密封连接。优选地，周边支撑表面接触外周边密封表面的接触区域基本上无任何弹性体材料。
借助所述压力生成元件以及歧管和液体容器上的压力施加表面和压力暴露表面，在内周边支撑表面和外周边密封表面处获得紧密连接。
当使用彼此直接接触、而中间没有任何弹性体材料的注射模制材料时，获得持久密封，其不随时间的推移而劣化，并且因此可以用于具有不同侵蚀值的不同液体。
本发明进一步提供一种自动分析机器，其包括根据本发明的至少一个系统。优选地，所述自动分析机器是用于生物流体样品、特别是血液样品的体外分析的自动分析仪。
在优选实施例中，所述自动分析机器包括一个液体器皿接收位置或多个液体器皿接收位置。
在优选实施例中，所述自动分析机器包括一个机器人可移位转移臂或多个机器人可移位转移臂。
本发明进一步提供根据本发明的至少一个系统在自动分析机器中的使用。
术语“生物流体”是指人或动物体液，其可以是但不限于血液。
附图说明
根据本发明的优选实施例的具体实施方式和以下附图，本领域技术人员将了解和理解本发明的这些和其它目的，其中相似的附图标记指代相似的元件。
图1示出包含本发明的特征的其中来自瓶的液体经由歧管和阀馈送到液体容器的系统的示意图。
图2示出当歧管连接到液体容器时没有瓶的系统的示意性透视图。
图3示出歧管的示意性透视图。
图4示出其上放置歧管的容器开口的放大透视图。
图5示出容器开口的放大侧视图。
图6示出根据第一实施例的歧管到液体容器的连接的放大横截面视图。
图7示出图6中所示的连接的放大局部视图。
图8示出结合图4 –图7示出的系统的俯视透视图。
图9示出结合图4 –图8描述的实施例的系统的放大侧视图。
图10示出根据另一个实施例的系统的放大横截面视图。
图11示出图10中所示的实施例的图10的横截面视图的更详细视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。应理解，对实施例的以下描述并不视为具有限制意义。本发明的范围并不旨在受到通过附图在下文中描述的实施例的限制。
附图应被视为示意性表示，并且附图中图示的元件未按比例示出。相反，各种元件被表示为使得其功能和一般目的对于本领域技术人员来说变得显而易见。附图中所示和在下文中描述的物理或功能单元的部件或功能块之间的任何连接或联接可以通过间接连接或联接来实现。
图1示出其中歧管100放置在液体容器300上以便控制诸如清洁液体等液体从瓶50通过阀60供应到液体容器300的系统的示意图。为了经由阀60填充容器，使用填充吸管101将待填充到容器300的液体馈送到容器300中，其中可以使用抽吸吸管102并且使用抽吸管线70连接到的抽吸管线连接103从容器300移除液体。此外，设置通风开口104用于空气交换。
如下文将进一步详细解释的，压力生成元件200确保在歧管100与液体容器300之间存在紧密且密封的连接。
图2示出呈夹持环形式的压力生成元件200的第一实施例中容器300和歧管100的示意性透视图。还参考图3，歧管100包括支撑结构110，借助支撑结构110，瓶50可以放置和保持在歧管100上。歧管100进一步包括底板120，底板120放置在液体容器300的开口310上，在图4和图5中进一步详细示出。底板120在面向液体容器300的开口310的下表面处包括周向密封凸出部130，周向密封凸出部130具有圆锥形状并且包括外周边密封表面131。此表面131将被放置到设置在液体容器300的开口310处的支撑表面上。
如图4和图5中所示，所述液体容器包括用于接收歧管100的开口310。液体容器300包括边沿320，通过边沿320限定开口310。边沿320包括圆锥形上端321，其中倾斜表面322设置在边沿320的内周向表面处。此内周边支撑表面322提供用于将歧管100放置在所述开口上的支撑。边沿320在其外表面处进一步包括在边沿320的外表面325上延伸的周向凸出部330。凸出部330设置背离开口310的第一表面331，并且设置面向设置开口310的方向的第二表面332。开口310在所示实施例中是圆形的，并且包括中心中间轴线A。歧管100还包括图3中所示的中间轴线B。当歧管100放置在开口310上时，所述开口的中间轴线A与歧管100的中间轴线B重合。压力生成元件200将帮助将歧管100同心地放置在液体容器300的开口310上。
在图2以及图6-图9中所示的实施例中，压力生成元件200被设计为夹持环。如图8和图9中更详细地示出，所述夹持环是环形元件，并且被设计为具有第一环区段210和第二环区段230的两件式元件。这两个环区段通过铰链部分240联接。当歧管100放置在开口310上时，所述夹持环被设计成使得其可以通过用户的一只手推到歧管100的底板120上方，并且推到开口310的边沿320上方，其中夹持环还覆盖液体容器300的凸出部330。环区段210和230的自由端通过锁定闩锁250彼此连接，锁定闩锁250包括设置在所述环区段中的一者上的凸出部251，在夹持环的闭合位置中，凸出部251接触设置在所述环区段中的另一者上的接触表面231。锁定闩锁250和凸出部251设置在所述环区段中的一者的自由端上，其中接触表面231设置在另一环区段的自由端上。夹持环可以从打开位置（未示出）移动到图8和图9中所示的闭合位置，在闭合位置中，与其中夹持环200已经定位在开口上、但是开口端尚未被锁定闩锁250锁定的打开位置相比，环200的直径较小。
结合图6和图7进一步详细解释歧管100与液体容器300之间的密封连接的形成。如图6和图7中所示，夹持环200包括内凹陷区域256，液体容器300的周向凸出部330和底板120延伸到内凹陷区域256中。凹陷区域256由第一压力施加表面253和第二压力施加表面252界定。压力施加表面253和252是相对于轴线C成角度的倾斜表面，轴线C垂直于图3 – 图5中所示的中心轴线A和B。当夹持环200移动到闭合位置时，压力施加表面253和252沿箭头D的方向（如图7中所示）移动、并且因此沿夹持环200的中心的方向移动。由于凹陷区域的减小宽度、并且因此压力施加表面之间的减小距离，后者沿中心轴线的方向移动。底板120包括斜切边缘部分121，斜切边缘部分121朝向底板的外边缘具有减小的厚度。所述斜切边缘部分包括歧管压力暴露表面122。因此，当夹持环200闭合时，第二压力施加表面252接触歧管压力暴露表面122，并且沿斜切边缘部分121的增加厚度的方向滑动。因此，通过第二压力施加表面252将力施加到歧管压力暴露表面122上，并且歧管100沿箭头E（图7中所示）的方向被压到开口310上。由于边沿320包括内周边支撑表面322，因此外周边密封表面131被压到此内周边支撑表面322上。此外，第一压力施加表面253接触凸出部330上的表面331并沿歧管100的方向按压容器300。接触区域410提供歧管100与液体容器300之间的密封件。如从图中可见，在所述密封件处不设置弹性体材料。歧管100可以例如通过注射模制由塑料材料制成，并且液体容器也可以通过注射模制由材料生成。在密封边缘处不设置弹性材料。
如图7中所示，第一压力施加表面与垂直于中心轴线的轴线C或C’之间的角度确定借此将歧管100压到开口310上的力。轴线C与第二压力施加表面252之间的角度的大小可以与轴线C’与第一压力施加表面253之间的角度相同。所述角度可以在5°和15°之间、优选地在7°和12°之间、进一步优选地大约10°。因此，如果所述角度对于第二压力施加表面252为+10°，则对于第一压力施加表面253，其可能是-10°。
图10和图11示出其中歧管相同的另一个实施例。然而，替代使用夹持环，使用螺纹环200a。螺纹环200a包括用于接收底板120的斜切边缘部分的凹部260a。歧管100对应于结合图2-图9描述的歧管。然而，压力生成元件被实现为螺纹环200a，并且再次被实现为具有第一环区段和第二环区段的两件式元件，所述环区段在连接端处连接。这两个环区段的其它自由端可以经由附图中未示出的锁定结构彼此连接。凹部260a包括倾斜表面261a，倾斜表面261a起到第二压力施加表面的作用，并且在斜切边缘部分上滑动。液体容器300a包括具有至少两个螺纹元件351a和352a的外螺纹部分350a。两部分螺纹环200a也可以在底板和实心部分上移动，并且在连接自由端之后，所述螺纹环可以被旋拧到实心部分350a上。螺纹环200a包括具有两个压力施加表面271a和272a的内螺纹部分270a。当螺纹环200a被旋拧到壳体开口上时，压力施加表面261a将底板、并且因此外周边密封表面131推到内周边支撑表面322上（如图7中所示）。两个压力施加表面271a和272a沿歧管100的方向推动液体容器300a、尤其是内周边支撑表面，使得再次在内周边支撑表面被压到外周边密封表面131上的区域处获得密封连接，或者反之亦然。在此实施例中，所述歧管并不具有螺纹部分，其中使用接合螺母（螺纹环）来拧紧螺纹连接并将容器300a拉到歧管100。然而，其允许独立于所施加的扭矩调节歧管100相对于液体容器300a的取向。如果歧管100直接螺纹连接到液体容器300a，则螺纹连接是不利的，因为在施加相同扭矩时，部件或螺纹的公差导致歧管100相对于容器300a的不同取向。
借助以上两个实施例，获得高密封有效活动，并且液体容器和歧管可以独立于获得有效密封所需的紧固结构取向。因此，可以将数个液体容器彼此紧挨放置。借助压力生成元件作为通过螺纹环或夹持环实现的两件式元件的结构，通过用户的单手可以容易地实现歧管与容器之间的连接。此外，通过打开闩锁机构，可以用单手容易地释放所述密封连接，所述闩锁机构将压力生成元件的两个区段保持在一起。
根据以上描述，可以得出几个结论。外周边密封表面131和内周边支撑表面322两者可以都由注射模制材料制成，并且所述注射模制材料彼此直接接触以提供歧管与液体容器之间的密封连接。此外，内周边支撑表面接触外周边密封表面的接触区域基本上无弹性体材料。
歧管可以进一步包括在连接状态下覆盖开口310的底板120。因此，所述底板平行于第一轴线C延伸，第一轴线C垂直于穿过容器和开口中心的中心轴线A延伸。底板120包括斜切边缘部分121，斜切边缘部分121沿底板120的外边缘的方向具有所述板的减小的厚度。所述斜切边缘部分是歧管压力暴露表面，歧管沿开口的方向通过所述歧管压力暴露表面被按压。
压力生成元件200可以包括在连接状态下面向所述斜切边缘部分的内周向倾斜表面，例如图7中所示的压力施加表面252。此内周向倾斜表面是第二压力施加表面。
压力生成元件200可以是通过铰链部分连接的两部分元件。在闭合位置中，压力生成元件200封闭液体容器的圆锥形边沿320和底板120。
压力生成元件200可以被实现为环形元件，所述环形元件被配置为包括第一环区段和第二环区段的夹持环，所述环区段在所述环区段的第一端部处通过所述铰链部分连接。每一环区段可以包括由第一压力施加表面和第二压力施加表面沿环形元件的轴向方向界定的内凹陷区域。第一和第二环区段的两端在闭合位置中通过锁定闩锁彼此连接。此外，当夹持环由用户移动到闭合位置时，夹持环的直径减小，并且第二压力施加表面被配置成在斜切边缘部分上滑动，以便将外周边密封表面压在内周边支撑表面上。
如结合图7所论述的，第一压力施加表面与垂直于穿过夹持环的中心的中心中间轴线延伸的第一轴线之间的第一角度的绝对值对应于第二压力施加表面与所述第一轴线之间的第二角度的绝对值。此角度确定施加到液体容器和歧管的压力暴露表面上的压力有多大。
液体容器可以进一步在其外表面上包括周向凸出部，所述周向凸出部具有背离开口的第一表面，其中此第一表面是容器压力暴露表面。压力生成元件也可以被实现为包括第一环区段和第二环区段的螺纹环，所述环区段在所述环区段的第一端部处通过铰链部分连接。所述环的第二端部在闭合状态下彼此接触并提供用于接收歧管压力暴露表面的凹部。
所述凹部还包括第二压力施加表面，并且在闭合状态下，所述螺纹环包括提供第一压力施加表面的螺纹周向部分。
Claims (15)
1.一种系统，其包括：
- 被配置成保存液体的液体容器，
- 歧管，通过所述歧管，液体被供应到所述液体容器和从所述液体容器移除液体，所述歧管包括密封凸出部，所述密封凸出部具有带有外周边密封表面的圆锥形状，
其中，所述液体容器包括开口和环绕所述开口的圆锥形边沿，使得所述开口的直径朝向所述液体容器的内部减小，其中，在连接状态下，所述歧管位于所述开口上以向所述液体容器供应液体和从所述液体容器移除液体，其中，所述圆锥形边沿包括内周边支撑表面，其中，在所述连接状态下，所述外周边密封表面接触所述内周边支撑表面，
- 压力生成元件，所述压力生成元件被配置成由用户在闭合位置与打开位置之间移动，并且包括周向第一压力施加表面和第二周向压力施加表面，所述液体容器进一步包括容器压力暴露表面，所述歧管包括歧管压力暴露表面，
其中，在所述打开位置中，所述第一压力施加表面接触所述容器压力暴露表面，并且所述第二压力施加表面接触所述歧管压力暴露表面，其中，在所述闭合位置中，所述歧管固定地连接到所述液体容器，并且所述第一压力施加表面被配置成向所述容器压力暴露表面施加第一力，并且所述第二压力施加表面被配置成向所述歧管压力暴露表面施加第二力，以便将所述歧管的外周边密封表面压到所述液体容器的内周边支撑表面上，以便获得所述液体容器与所述歧管之间的密封连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述外周边密封表面和所述内周边支撑表面由注射模制材料制成，其中，所述注射模制材料彼此直接接触以提供所述歧管与所述液体容器之间的密封连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内周边支撑表面接触所述外周边密封表面的接触区域基本上无弹性体材料。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述歧管包括在所述连接状态下覆盖所述开口的底板，所述底板平行于第一轴线延伸，所述第一轴线垂直于中心中间轴线延伸，所述中心中间轴线穿过所述容器和所述开口的中心，所述底板包括斜切边缘部分，其中，所述板沿所述底板的外边缘的方向具有减小的厚度，其中，所述斜切边缘部分是所述歧管压力暴露表面。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述压力生成元件包括在所述连接状态下面向所述斜切边缘部分的内周向倾斜表面，其中，所述内周向倾斜表面是所述第二压力施加表面。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述压力生成元件是通过铰链部分连接的两部分元件，其中，在所述闭合位置中，所述压力生成元件封闭圆锥形边沿。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述压力生成元件是环形元件，其被配置为包括第一环区段和第二环区段的夹持环，所述第一环区段和第二环区段在所述环区段的第一端部处通过所述铰链部分连接，其中，每一环区段包括由所述第一压力施加表面和所述第二压力施加表面沿所述环形元件的轴向方向界定的内凹陷区域，其中，所述第一和第二环区段的第二端部在所述闭合位置中通过锁定闩锁彼此连接。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，当所述夹持环由用户移动到所述闭合位置时，所述夹持环的直径减小，并且所述第二压力施加表面被配置成在所述斜切边缘部分上滑动，以便将所述外周边密封表面压在所述内周边支撑表面上。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一压力施加表面与垂直于穿过所述夹持环的中心的中心中间轴线延伸的第一轴线之间的第一角度的绝对值对应于所述第二压力施加表面与所述第一轴线之间的第二角度的绝对值。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述液体容器在其外表面上包括周向凸出部，所述周向凸出部具有背离所述开口的第一表面，其中，所述第一表面是所述容器压力暴露表面。
11.根据权利要求6所述的系统，其中，所述压力生成元件包括螺纹环，所述螺纹环包括第一环区段和第二环区段，所述第一环区段和第二环区段在所述环区段的第一端部处通过所述铰链部分连接，其中，所述环区段的第二端部在闭合状态下彼此接触并提供用于接收所述歧管压力暴露表面的凹部。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述凹部包括所述第二压力施加表面，其中，在所述闭合状态下，所述螺纹环包括提供所述第一压力施加表面的螺纹周向部分。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统是自动分析仪。
14.根据权利要求13所述的自动分析仪，
其中，所述自动分析仪进一步包括一个液体器皿接收位置或多个液体器皿接收位置。
15.根据权利要求13所述的自动分析仪，其进一步包括一个机器人可移位转移臂或多个机器人可移位转移臂。
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