CN202620777U - 样品容器自动处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种样品容器自动处理装置，为快速高效溶剂萃取仪的重要组成装置之一，可在高温高压状态下对样品容器进行自动升降密封及加热，是在机架上沿垂向设有萃取罐密封丝杠，丝杠螺纹连接有螺母，螺母下方固定连接有上密封组，安装主体相对所述机架作垂向滑动，并连接有垂向设置的下密封部弹簧；加热体组件相对安装主体作纵向滑动，其具有数个工作位置，其中一个工作位置为加热位置；当所述加热体组件处于加热位置时，所述上密封组、所述加热体组件中的样品容器组件的上密封、下密封口以及所述机架的底部设置的下密封组在同一轴线上。本实用新型结构紧凑、运行平稳可靠、噪音低、便于维护，实现了高温高压状态下对样品容器的自动密封与脱离。

Description

样品容器自动处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种与萃取仪配合使用的样品容器处理装置，特别涉及一种针对在高温高压状态下对样品容器的自动密封与脱离、以及对其进行手动位移、加热的样品容器自动处理装置。

背景技术

现有的高效溶剂萃取仪，在使用的时候，需要在高温高压状态下对样品容器进行密封、脱离、位移与加热的操作，所述操作基本有两种动作形式：手动、半自动和自动。

手动基本方式为通过杠杆带动连杆活塞机构进行密封，密封件使用O型圈，加热器为分体的两半圆形加热器，与上下密封圈的分离均为手动，过程为首先将样品容器通过底部定位向下压住，使其置于下密封圈密封位置，用手扶住样品容器并对准上部连杆机构中的密封部位，通过上部的连杆机构对样品容器进行手动密封，密封件使用O型圈，利用连杆机构死点特性保持密封状态，然后手动将分体的两半圆形加热器合紧，将加热面作用于样品容器上，工作结束后再将两半圆形加热器手动分离，将上部用于密封的连杆机构置于打开状态，用手或专用工具将样品容器向上提起，使其脱离密封与定位点。其弊端是密封圈的压紧位置需调节，在仪器工作状态容易密封不严密引起压力不稳或漏液，试验过程中需要多次手动操作，密封圈容易损坏，手动密封样品容器时对上下密封圈的定位位置要求严格。

半自动装置的一般方式是采用双螺杆机构带动相应组件密封，加热为整体加热器，密封件使用带蓄力弹簧的密封圈，与上下密封圈的分离为自动分离，过程为将加热器滑出，通过专用工具装入样品容器，将加热器推入固定位置，运行程序，可自动密封、分离样品容器，通过专用工具将样品容器取出，这种结构较为复杂，制造成本高。

自动装置的一般方式是采用单螺杆机构带动相应组件密封，加热器为分体的可自动加紧的两半圆形加热器，密封件使用PTFE材质的O型密封圈，与上下密封圈的分离为自动分离，带有自动进样器。过程为将样品容器放入自动进样器中，密封装置通过单螺杆机构带动相应组件对样品容器密封，并通过另一电机将密封机构旋转至加热体闭合的中心位置，此时两分体的两半圆形加热器运动至预定位置，仪器开始进行萃取工作，萃取工作结束后，装置按相反步骤将样品容器脱离工作位置，通过自动进样器可进行多个样品的萃取工作。样品容器的定位依靠安装在密封装置中带有一定锥角的密封头，通过锥度角与样品容器的锥孔定位并与锥孔内的O型密封圈密封，这种装置的不足之处在于用于样品容器的封圈需专用工具装卸，封圈不能重复使用，试验造价成本高，密封装置结构复杂，对加工、安装的要求高，相应成本较高。

以上装置在快速溶剂萃取的过程中，分别采用的串行或并行的单一方式，客户在实际应用中萃取方式选择单一。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，特作出本实用新型，希望提供一种利用高温高压手段处理样品的多元化可操作方案，是一种可靠性与自动性并存的应用装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种样品容器自动处理装置，其具有机架，其特征在于：

在所述机架上沿垂向设有萃取罐密封丝杠，所述萃取罐密封丝杠螺纹连接有丝杠锁紧螺母，所述丝杠锁紧螺母下方固定连接有上密封组，所述丝杠锁紧螺母还连接有动力装置；

在所述机架上还设有相对所述机架作垂向滑动的安装主体，所述安装主体与所述机架之间连接有垂向伸缩的弹性元件；

在所述安装主体上设有相对安装主体作纵向滑动的加热体组件，所述加热体组件可供样品容器组件放置，所述加热体组件相对于所述安装主体具有数个工作位置，其中一个工作位置为加热位置；

当所述加热体组件处于加热位置时，所述加热体组件中的样品容器组件的上密封口与所述上密封组的位置相对应，所述加热体组件中的样品容器组件的下密封口与所述机架的底部设置的下密封组的位置相对应。

其中：所述安装主体通过数个直线轴承可滑动地安装在数根与所述机架固定连接的垂向运动导轨上。

其中：所述弹性元件是下密封部弹簧，所述安装主体朝下方伸出有弹簧芯杆，所述弹簧芯杆下端穿过所述下密封部弹簧后，再穿过固定在所述机架上的垂向导轨支座，所述垂向导轨支座上安装有用于引导弹簧芯杆的导轨衬套。

其中：在所述机架上固定有水平布置的隔板，所述机架与所述隔板之间设置有数根萃取部支持导向轴，一个压盘座通过直线轴承可滑动地安装在所述四根萃取部支持导向轴，所述压盘座还与所述丝杆锁紧螺母固定连接，并限定所述丝杆锁紧螺母仅能够作垂向平动。

其中：在所述上密封组的下方设有一个压盘，所述压盘通过数个压盘支柱与所述压盘座连接，在每个所述压盘支柱上套设有压盘弹簧，所述压盘支柱穿出所述压盘的一端设有卡销，所述压盘支柱另一端则分别用标准件E型卡圈固定在所述压盘座上；所述压盘中心设有可供所述上密封组通过的开口。

其中：在所述机架上设有高度不同的光电开关与行程开关，在所述压盘座上则对应设有光电开关挡片。

其中：所述加热体组件由内至外包括样品容器空间、加热体、隔热层以及加热体外罩，所述样品容器空间可供放置所述样品容器组件，所述加热体外罩的左右两侧均设有连接块，所述安装主体的两侧则对应设有悬臂式的水平右导轨与水平左导轨，所述连接块分别通过纵向直线轴承可滑动地设置在所述水平右导轨与水平左导轨上。

其中：在所述左导轨、右导轨上分别加工有三个沉孔，在每个所述连接块上设有一个柱塞，通过柱塞上的钢球与所述沉孔配合，将所述加热体组件限定在第一、第二、第三工作位置，其中第一工作位置为是装入与取出位置，第二工作位置是所述加热位置，第三工作位置是冷却位置。

其中：所述机架底部还对应于所述加热体组件的加热位置设有数个定位销，所述加热体组件底部对应设有数个腰形衬套，各腰形衬套对应于一个所述定位销设有一个长圆孔。

其中：在所述机架上横向并列设置多个加热体组件，并对应每个加热体组件设置一个所述上密封组、一个所述下密封组与一个所述安装主体，所有的上密封组并列连接，所有的安装主体分别独立设置或者并列连接在一起。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：本实用新型结构紧凑、操作简单、维护方便，能够实现在高温高压状态下对样品容器的自动密封与脱离。

附图说明

图1为自动装置的主视图；

图1A为压盘部分的放大结构示意图；

图2为自动装置的左视图；

图3为自动装置的后视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为图2的C-C视图；

图6为样品容器自动处理装置的正面外观示意图；

图7为样品容器自动处理装置的总装示意图。

附图标记说明：1双轴承座组件；2萃取罐密封丝杠；3大带轮；4电机；5带轮键；6小带轮；7电机座；8同步带轮垫片；9同步带；10上板；11上密封组；12压盘座；13直线轴承；14压盘支柱；15压盘；16压盘弹簧；17下密封部弹簧；18弹簧芯杆；19直线轴承；20萃取部支持隔板；21垂向运动导轨衬套；22卡销；23光电开关挡片；24安装主体；25直线轴承；26背板；27底板；28萃取部支持导向轴；29限位螺钉；30辅助支撑座；31辅助导轨；32线性导轨支座；33垂向导轨支座；34垂向运动导轨；35下密封组；36定位销；37左导轨；38右导轨；39纵向直线轴承；40散热风扇；41加热体；42隔热支柱；43上隔热垫；44加热体外罩；45腰形孔垫圈；46隔热把手；47连接块；48柱塞；49加热体调整垫片；50隔热层；51光电开关；52行程开关；53样品容器组件；54右侧板；55左侧板；56丝杠锁紧螺母。

具体实施方式

以下结合附图说明进一步介绍本实用新型。

图1至图3所示，就是本实用新型的三面视图，由图可知：

首先，本实用新型提供的样品容器自动处理装置，其具有由底板27、上板10、左侧板55与右侧板54组成的机架；

所述上板10采用韧度与强度适中的45#钢制成，以保证长期使用的强度与涉及结构件安装螺纹的强度。在所述上板10上固定有双轴承座组件1，一根萃取罐密封丝杠2通过轴承定位压入所述双轴承座组件1中，所述萃取罐密封丝杠2还螺纹连接有丝杠锁紧螺母56，所述丝杠锁紧螺母56下方一体设置（或固定连接）有一个上密封组11；一个大带轮3安装在所述萃取罐密封丝杠2的输入端上，并通过带轮键5使大带轮3与萃取罐密封丝杠2同步旋转；一个电机4通过电机座7固定在所述上板10上，一个小带轮6通过顶丝固定在所述电机4的输出端上，所述小带轮6与所述大带轮7用同步带9传递动力，在所述电机座7上加工有长圆孔，这是为了使安装方便，并在同步带9老化或松弛后能够调节张紧力。当所述电机4运转的时候，将带动所述的丝杠锁紧螺母56以及上密封组11上下同步位移。

在所述机架的左侧板55与右侧板之间固定有水平布置的隔板20，所述上板10与所述隔板20之间设置有四根萃取部支持导向轴28，一个压盘座12通过四个直线轴承13可滑动地安装在所述四根萃取部支持导向轴28上。所述压盘座12还与所述丝杆锁紧螺母56固定连接，从而限定所述丝杆锁紧螺母56仅能够作垂向平动。结合图1、图1A所示，在所述上密封组11的下方又设有一个压盘15，所述压盘15通过四个压盘支柱14与所述压盘座12连接，在每个所述压盘支柱14上套设有压盘弹簧16，所述压盘支柱14穿出所述压盘15的一端设有卡销22以防止所述压盘弹簧16脱出，所述压盘支柱14另一端则分别用标准件E型卡圈固定在所述压盘座12上。所述压盘15中心设有可供所述上密封组11通过的开口，如此一来，当所述丝杆锁紧螺母56向下运动时，压盘15先与样品容器组件53顶端部分接触，然后所述上密封组11才与样品容器组件53的上密封口相接；在所述丝杆锁紧螺母56上抬的过程中，则是所述上密封组11先与样品容器组件53的上密封口相分离，然后压盘15再与样品容器组件53顶端相分离。如此，凭借四个压盘弹簧16所具有的柔性，在一定程度上避免刚性碰撞所引起的损坏。

另外，在所述左侧板55（也可以是右侧板54）上设有高度不同的光电开关51与行程开关52，以限定所述压盘座12的极限位置，对应于所述压盘座12的极限下压位置，在所述压盘座12上则设有光电开关挡片23（所述光电开关挡片23上加工有长圆孔，用于微调位置）。在本实施例中，当所述光电开关挡片23与位于下方的所述光电开关51接触，则表示样品容器组件53处于密封状态，所述上密封组11停止下压；当所述压盘座12与位于上方的所述行程开关52接触，则表示样品容器组件53处于脱离状态，所述上密封组11停止上提。如此，可实现自动控制下压与上提距离，并避免误操作而损坏萃取仪或样品容器组件53。

在所述机架后侧还固定有背板26，在所述背板26上固定有高度不同的两个垂向导轨支座33，两个垂向导轨支座33之间连接有两根垂向运动导轨34，一个安装主体24通过四个直线轴承25可滑动地安装在所述垂向运动导轨34上，所述安装主体24朝下方伸出一根弹簧芯杆18，所述弹簧芯杆18下端穿过一个下密封部弹簧17后，再穿过一个所述垂向导轨支座33，在所述垂向导轨支座33上安装有导轨衬套21，所述导轨衬套21采用耐磨性与润滑性兼顾的合金青铜制成，可引导运动中的弹簧芯杆18，而不会因长时间运动对硬铝材质的导轨支座33造成磨损。

为了进一步提高安装主体24的垂向运动精度与稳固性，在所述右侧板54、左侧板55上分别安装有两个线性导轨支座32，同一侧板上的两个线性导轨支座32之间又分别连接有辅助导轨31，所述安装主体24的两侧分别固定有辅助支撑座30，所述辅助支撑座30分别通过另外的直线轴承25与所述辅助导轨31可滑动地连接。

本实用新型还包括一个加热体组件，所述加热体组件由内至外包括样品容器空间、加热体41、隔热层50以及加热体外罩44，所述样品容器空间可供放置样品容器组件53，所述加热体外罩44的左右两侧均设有连接块47，所述安装主体24的左侧固定有一个悬臂式的水平右导轨37，右侧固定有一个悬臂式的水平左导轨38所述连接块47又分别通过纵向直线轴承39可滑动地设置在所述水平右导轨37与水平左导轨38上。另外，在所述加热体外罩44与纵向直线轴承39之间还设有酚醛树脂材料制作的加热体调整垫片49，以起到隔热作用。由于隔热层50是很软的材质，为了防止在加热体外罩44安装时引起的外观变形，在所述加热体外罩44和加热体41之间还连接有数个隔热支柱42，使所述加热体外罩44和加热体41之间保持恒定的距离。

在所述左导轨37、右导轨38上分别加工有三个90°沉孔，在每个所述连接块47上设有一个柱塞48，通过柱塞48上的钢球与所述沉孔配合，可将所述加热体组件限定在第一、第二、第三工作位置。在本实施例中，所述第一工作位置是装入与取出位置，所述第二工作位置是加热位置，所述第三工作位置是冷却位置。当然，为了防止所述加热体组件从所述水平右导轨37与水平左导轨38上滑脱，在所述连接块47上还设有限位螺钉29。

在所述机架底部还固定有底板27，所述底板27对应于所述第二工作位置固定有下密封组35与至少两个定位销36，所述加热体组件底部对应于所述至少两个定位销36则设有至少两个腰形衬套45，各腰形衬套45对应于一个所述定位销36设有一个长圆孔。当所述加热体组件处于第二工作位置并被下压时，所述腰形衬套45与所述定位销36对接，对加热体组件的横向位置与纵向位置予以限制，可保证所述下密封组35与所述样品容器组件53的下密封口实现准确对接。

本实用新型工作的时候：

先使所述加热体组件处于第一工作位置，并在所述加热体组件中装入样品容器组件53；

然后将所述加热体组件移动至第二工作位置，此时电机4运转，所述萃取罐密封丝杠2带动所述上密封组11与所述样品容器组件53的上密封口密接；

所述萃取罐密封丝杠2持续运转，所述加热体组件带动所述安装主体24下压，压力传导至所述下密封部弹簧17并将其压缩；

随后所述样品容器组件53的下密封口与所述底板27上的下密封组35密接；此时，到达预定位置的所述光电开关挡片23激活所述光电开关51，随即将光电信号传输给仪器电气控制主板，所述控制主板发送信号，使所述电机4停止运转；

对所述样品容器组件53充入溶剂后进行加压、加热处理；其中，所述上密封组11用于与高压输液泵输出管路相连，所述下密封组35与高压流路阀连接，高压流路阀决定样品容器的密封与开放，这部分结构并非本实用新型要求保护的范围，在此不予赘述；

之后，所述电机4反向运转，所述压盘座12上抬至所述行程开关52处，所述上密封组11与所述样品容器组件53的上密封口相互脱离；

此时，所述加热体组件以及安装主体24在所述下密封部弹簧17的弹力作用下上抬，使所述样品容器组件53的下密封口与所述底板27上的下密封组35相互脱离；

将所述加热体组件移动至第一工作位置，将完成处理的样品容器组件53取出；

此时，若将要装入的样品容器组件需要从室温开始加热，则将所述加热体组件移动至第三工作位置，进行冷却处理；冷却之后，将所述加热体组件移动至第一工作位置，然后在所述加热体组件中装入新的样品容器组件；若将要装入的样品容器组件不需要从室温开始加热，则可直接装入新的样品容器组件；并开始又一次的工作。

对于本领域技术人员而言，本实用新型在上述实施例的基础上，可作出许多等同替换，例如：

1、用液压缸来替代萃取罐密封丝杠2与螺母56，来带动压盘座12与上密封组11垂向位移；

2、简单改变萃取部支持导向轴的数目或者改变压盘支柱的数目；

3、用其他弹性元件替换所述下密封部弹簧；

4、除了一个机架上仅设置一个加热体组件的结构形式外，还可以在一个机架上横向并列设置多个加热体组件，并对应每个加热体组件设置一个上密封组、一个下密封组与一个安装主体，此时，可以用横梁等连接件使所有的上密封组并列连接以实现同时升降，所述安装主体可以分别独立设置也可以并列连接在一起。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种样品容器自动处理装置，其具有机架，其特征在于：

在所述机架上沿垂向设有萃取罐密封丝杠，所述萃取罐密封丝杠螺纹连接有丝杠锁紧螺母，所述丝杠锁紧螺母下方固定连接有上密封组，所述丝杠锁紧螺母还连接有动力装置；

在所述机架上还设有安装主体相对所述机架作垂向滑动的，所述安装主体与所述机架之间连接有垂向伸缩的弹性元件；

在所述安装主体上设有相对安装主体作纵向滑动的加热体组件，所述加热体组件可供样品容器组件放置，所述加热体组件相对于所述安装主体具有数个工作位置，其中一个工作位置为加热位置；

当所述加热体组件处于加热位置时，所述加热体组件中的样品容器组件的上密封口与所述上密封组的位置相对应，所述加热体组件中的样品容器组件的下密封口与所述机架的底部设置的下密封组的位置相对应。

2.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：所述安装主体通过数个直线轴承可滑动地安装在数根与所述机架固定连接的垂向运动导轨上。

3.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：所述弹性元件是下密封部弹簧，所述安装主体朝下方伸出有弹簧芯杆，所述弹簧芯杆下端穿过所述下密封部弹簧后，再穿过固定在所述机架上的垂向导轨支座，所述垂向导轨支座上安装有用于引导弹簧芯杆的导轨衬套。

4.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：在所述机架上固定有水平布置的隔板，所述机架与所述隔板之间设置有数根萃取部支持导向轴，一个压盘座通过直线轴承可滑动地安装在所述四根萃取部支持导向轴，所述压盘座还与所述丝杆锁紧螺母固定连接，并限定所述丝杆锁紧螺母仅能够作垂向平动。

5.根据权利要求4所述样品容器自动处理装置，其特征在于：在所述上密封组的下方设有一个压盘，所述压盘通过数个压盘支柱与所述压盘座连接，在每个所述压盘支柱上套设有压盘弹簧，所述压盘支柱穿出所述压盘的一端设有卡销，所述压盘支柱另一端则分别用标准件E型卡圈固定在所述压盘座上；所述压盘中心设有可供所述上密封组通过的开口。

6.根据权利要求4所述样品容器自动处理装置，其特征在于：在所述机架上设有限制所述压盘座最低运动位置的光电开关，在所述压盘座上则对应所述光电开关设有光电开关挡片，所述机架上还设有限制所述压盘座最高运动位置的行程开关。

7.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：所述加热体组件由内至外包括样品容器空间、加热体、隔热层以及加热体外罩，所述样品容器空间可供放置所述样品容器组件，所述加热体外罩的左右两侧均设有连接块，所述安装主体的两侧则对应设有悬臂式的水平右导轨与水平左导轨，所述连接块分别通过纵向直线轴承可滑动地设置在所述水平右导轨与水平左导轨上。

8.根据权利要求7所述样品容器自动处理装置，其特征在于：在所述左导轨、右导轨上分别加工有三个沉孔，在每个所述连接块上设有一个柱塞，通过柱塞上的钢球与所述沉孔配合，将所述加热体组件限定在第一、第二、第三工作位置，其中第一工作位置为是装入与取出位置，第二工作位置是所述加热位置，第三工作位置是冷却位置。

9.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：所述机架底部还对应于所述加热体组件的加热位置设有数个定位销，所述加热体组件底部对应设有数个腰形衬套，各腰形衬套对应于一个所述定位销设有一个长圆孔。

10.根据权利要求1所述样品容器自动处理装置，其特征在于：在所述机架上横向并列设置多个加热体组件，并对应每个加热体组件设置一个所述上密封组、一个所述下密封组与一个所述安装主体，所有的上密封组并列连接，所有的安装主体分别独立设置或者并列连接在一起。

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